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Dichtsystem in Rotationskolbenmaschinen Die Erfindung betrifft ein
Dichtsystem in Rotationskolbenmaschinen mit in den Stirnflächen des Kolbens bzw.
Gehäuses in flachen Nuten verlaufenden, in Längsrichtung zumindest zweiteiligen,
axialen, mit einer Feder belasteten Dichtstreifen, die an radialen Dichtschiebern
oder -bolzen anschließend um die im Bereich ihrer einen Enden unter dem Einfluß
von Relativbewegungen zwischen Kolben und Gehäuse in einer Richtung längs der jeweiligen
Nut verschoben wurden.
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Die Dichtstreifen haben in Zusammenwirkung mit den Radialdichtungen
die Aufgabe, das Arbeitsmedium aus einer hrbeitskammer mit hohem Druck daran zu
hindern, daß es in eine Arbeitskammer niedrigeren Druckes entweicht. Um i
verhindern,
daß trotz Ausdehnung, Verschleiß und dem Wirken von den Reibkräften bei der Relativbewegung
ZWischen Gehäuse und Kolben ein zu große Spalt an dem Anschluß zwischen Radialdichtung
und Dichtstreifen ontsteht, amrde gemäß der deutschen Patentschrift 1 148 824 zwischen
dem Dicht streifen und der Radialdichtung zumindest ein Zwischenteil vorgesehen.
Dies bringt natürlich gegenüber den früher bekannten Dichtsystmen dieser Art, bei
denen die Dichtleisten stumpf an die leistenförmige Radialdichtungen anschlossen,
eine ausreichende Dichtigkeit gegen Durchtritt des Arbeitsmediums. Es werden aber
auch weitere Bearbeitungsgänge mit relativ hoher Maßgenauigkeit erforderlich, die
die Konstruktion verteuern.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei Verwendung von Dichtstreifen auf
Zwischenteile zwischen den Dichtstreifen und den Radialdichtungen zu verzichten
und trotzdem einen Durchtritt des Arbeitsmediums zu verhindern.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, wobei die Tatsache genutzt
wird, daß zwischen den Dichtstreifen und den Nutgründen ohnehin eine Feder vorgesehen
werden muß, weil eine Anpressung durch den Gasdruck allein nicht ausreichend ist,
daß die Feder unter dem jeweiligen Dichtstreifen, zumindest die Unterteilungsstellen
derselben überdeckend, verläuft und mit ihrem im Bereich des einen Endes des Dichtstreifens
liegenden einen Ende nur an dem Dicht streifen abgestützt ist, während sie mit ihrem
anderen Ende nur an dem Kolben bzw. an dem Gehäuse abgestützt ist.
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Es sind zwar in der Patentliteratur schon vielfach mehrteilige Dichtstreifen
sowie Radialdichtungen bekannt geworden,
die ebe alle den Nachteil
haben, daß sie bei einer Relativbewegung wischen Kolben und Gehause ein VeMschiebon
dos Dichttreifens in einer Richtung längs der jeweiligen Nut nicht verhindern konnten.
Dadurch bildetc sScn ein Spalt, der je nach Abnutzungsgrad des Dichtstreifens ständig
größer wurde und einen deutlichen Leistungsverlust der Maschine nach sich zog.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist die Feder lwrellenförmig ausgefül1rt,
wobei das eine Ende entsprechend einer Ausnehmung im einen Ende des Dichtstreifens
kurzwellig mit größerer Amplitude als der übrige Teil der Feder ausgeführt ist und
das andere Ende der Feder etwa rechtwinklig abgeknickt ist und in eine Bohrung im
Kolben bzw. Gehäuse eingreift. Die Ausnehmung ist als Langloch ausgebildet. Lie
Dichtstreifen sind bis auf den Bereich der Unterteilungsstellen im Querschnitt U-förmig
ausgebildet.
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Dadurch wird eine Erhöhung der Dichtigkeit erlangt, denn in den U-förmigen
Teil eintretende Gasmengen können durch die Bohrung bzw. das Langloch entweichen,
so daß ein Abheben durch einen entstehenden Ueberdruck ausgeschlossen ist.
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Durch eine symmetrische Ausbildung der Dichtstreifen können diese
paarweise links und rechts verwendet werden. Im Gegensatz zu der recht teuren Herstellung
eines Dichtsystems mit Zwischenteil, Dichtstreifen und Radialdichtung mit seinen
vielen verschiedenen Bearbeitungsflächen ist die Herstellung eines mehrteiligen
Dichtstreifens absolut unproblematisch und erfordert keinerlei schwierige und toleranzempfindliche
Bearbeitungen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der
Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 eine Draufsicht auf ein Dichtsystem mit im Schnitt
gezeigter Radialdichtung bei einer Ka 5:4- Maschine und Figur 2 einen Schnitt gemäß
der Linie II-II in Figur 1.
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Als Beispiel ist eine Kreiskolbenmaschine gewählt, deren Kolben 2N
epizykloidale Bögen aufweist und exzentrisch in einem Motorgehäuse mit (2N + 1>
Bögen rotiert, deren Profil eine einhüllende Kurve für die Epizykloiden des Kolbens
bildet, so daß (2N + 1) Arbeitskammern mit einem veränderlichen Volumen vorhanden
und die Dichtungselemente in den Gehäuseteilen angeordnet sind, während der Kolben
glattflächig ausgeführt ist. In einem Seitenteil 1 sind einmal flache Nuten 2, in
denen die Axialdichtstreifen 3 und 4 eingelegt sind,und tiefe Nuten 5 mit einem
Dichtschieber 6, an den die im Schnitt gezeigte Radialdichtung 7 anschließt, vorgesehen.
Die Radialdichtung 7 liegt dabei im Umfangsteil des Gehäuses, das in dieser Zeichnung
nicht dargestellt ist, und wird mit einer Feder 8 anden strichpunktiert angedeueten
Kolben 9 angedrückt. Die seitliche Auflage auf den Di chtschi eber 6 ist aus Führungsgründen
als Kreisbogen 10 ausgeführt. Der Dichtschieber 6 wird durch eine Feder 11 gegen
die Stirnfläche 21 des Kolbens 9 gepreßt. Unter den U-förmig ausgebildeten Axialdichtstreifen
3 und 4 mit ihren überdeckenden, massiv ausgeführten Unterteilungsstellen 12 und
13 ist eine gewellte
Feder 14 angeordnet. Diese ist mit dem einen
Azide 15, das in seiner Welligkeit mit größerer Amplitude als der übrige eil der
Feder 14 ausgeführt ist, in einer Ausnehmung 18 des einen Endes 19 des Dichtstreifens
3 abgestützt und mit dem anderen Ende 16, das etwa rechtwinklig abgeknickt ist,
in eine Bohrung 17 des Seitenteils 1 gehalten.
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Die Drehrichtung des Kolbens ist mit 20 bezeichnet.
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Die Drehrichtung des Kolbens hat zurFolge, daß durch die Reibungskräfte
zwischen Kolben und. Dichtstreifen einmal der Dichtstreifen 4 an den Dichtsciebe
6 gedrückt wird,.
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aber auch der Dichtstreifen 3 ebenfalls in Drehrichtung mitgenommen
wird, so daß an der Ecke 21 ein Spalt entstehen würde, wenn nicht die Feder 14,
die unter einer Vorspannung eingebaut ist, diesen Bestrebungen entgegenwirken würde.
Dies wird durch die zweiteilige Ausführung des Axialdichtstreifens zuverlässig verhindert,
so daß einmal das durch die Nassenkraft bevorzugt in diese Ecke 21 gedrückte Kühlöl
nicht austreten und zum anderen das Arbeitsmedium nicht in den Ölraum entweichen
kann.
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Die Anwendung ist nicht nur auf die beschriebene Art von Kreiskolbenmaschinen
beschränkt, sondern auch bei anderen Maschinen wie z.B. nach dem System NSU-Wankel
anwendbar.