DE2213504C2

DE2213504C2 - Dichtleistenanordnung am Schwenkkolben eines Schwenkkolbenverdichters

Info

Publication number: DE2213504C2
Application number: DE2213504A
Authority: DE
Inventors: Masao Akashi Hyogo Nakano
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1971-03-20
Filing date: 1972-03-20
Publication date: 1984-12-06
Also published as: SE381713B; NL7203698A; NO139837B; GB1358632A; IT960774B; NO139837C; CH549730A; FR2131478A5; US3829252A; BE780936A; DE2213504A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtleistcnanordnung am Schwenkkolben eines Schwenkkolbenverdichtcrs, bei welcher an jedem der etwa plattenförmigen, radial von einem zylindrischen Nabenteil abstehenden Flügel des Schwenkkolbens an den Stirnseiten und an der Außenseite mit den Stirnwänden bzw. mit der Unifangswand eines zylindrischen Arbeitsraunies in Dichtbcrühriing stehende, entsprechend teils axial, teil radial wirkende Dichtleisten so angeordnet sind, daß mindestens in einer Richtung zwei Dichtlcisten mit Abstand in je eigenen

Nuten parallel nebeneinanderliegen.

Bei einer bekannten Dichtleistenanordnung dieser Art (FR-PS 12 99 714) ergibt sich bei Abnutzung an der Außenseite der radial wirkenden Dichtleiste oder Dichtleisten und/oder am radial äußeren Ende der axial wirkenden Dichtleiste oder Dichtleisten radiale Auswärtsbewegung der letzteren, so daß sich an der zylindrischen Nabe des Schwenkkolbens ein Spalt ergibt, durch welchen hindurch zu verdichtendes Arbeitsmittel auslecken

to kann, wodurch der Wirkungsgrad des Schwenkkolbenverdichters herabgesetzt wird.

Es ist auch eine Drehkolbenmaschine bekannt (DE-AS 11 51 993), in deren Arbeitskammer ein mehreckiger Kolben exzentrisch umläuft, der an jeder Ecke eine sich über die ganze Kolbcnbreite erstreckende Nut aufweist, in der eine radial bewegliche Dichtleiste angeordnet ist. die kürzer als der Abstand zwischen den Stirnwänden des Arbeitsraumes ist. wobei an jedem Ende der Nut ein axial bewegliches Dichtelement in Form eines Dichtbolzens vorgesehen ist, der an der benachbarten Stirnwand anliegt und mit dem betreffenden Ende der Dichtleiste zusammenwirkt Um zu verhindern, daß die Stirnflächen, d. h. die seitlichen Enden, der radial beweglichen Dichtleisten mit den Stirnwänden des Arbeitsraumes in Berührung treten, sind Mittel vorgesehen, welche die axiale Beweglichkeit der Dichtleisten begrenzen. Zusätzlich kqnn zwischen jeder Stirnfläche, d. h. zwischen jedem seitlichen Ende jeder radial beweglichen Dichtleiste, und der benachbarten Stirnwand des Arbeitsraunies ein axial bewegliches Einsatzstück vorgesehen sein, welches mit dem betreffenden Dichtleistenende in überlappender Verbindung steht und dessen äußere Stirnfläche unter Federdruck mit der benachbarten Stirnwand des Arbeitsraumes in Dichtberührung steht.

JS Bei einer anderen bekannten Drehkolbenmaschine (US-PS 34 85 440) sind zwei rechtwinklig gestaltete Dichtlcisten vorgesehen, die unter Federdruck sowohl gegen die Außenwand als auch gegen jeweils eine Stirnwand des Arbeitsraumes gedrückt werden. Das radial innere Ende jeder Dichtleiste greift in eine Nut eines am Nabenteil des Kolbens angeordneten Dichtbolzens ein, und beide Dichtbolzen sind unter der Wirkung einer Feder axial nach außen in Eingriff mit der betreffenden Stirnwand des Arbeitsraumes gedrückt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtleistenanordniing der einleitend genannten Art so auszuführen, daß ausreichendes Spiel für die Dichtleistcn vorhanden ist, um Wärincausdehnungen der Dichtleisten aufnehmen zu können, wobei dennoch sich auch bei niedrigerer Temperatur und bei Abnutzung keine Spalte ergeben, die zu Druckverlusten führen könnten.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß an beiden Stirnseiten der Flügel je zwei axial wirkende Dichtleisten parallel nebeneinander angeord-

v> net sind und daß ferner an jeder Stirnseite ein zylindrischer Dichtbolzen parallelachsig zum Nabenteil und diesen dichtend berührend in einer entsprechenden Bohrung des Flügels angeordnet und von einer dort befindlichen Feder axial nach außen belastet ist, sowie

ho an seiner äußeren Stirnseite zwei Ausschnitte, in die die axial wirkenden Dichtleistcn mit ihren radial inneren F.ndleilen dichtend eingreifen, und einen dazwischen verbleibenden Steg aufweist, der mit seiner Stirnseite dichtend an der betreffenden Stirnwand des zylindri-

h5 scheu Arbeitsraumes anliegt, wobei aber den Dichtleisicn so viel axiales Spiel in den Ausschnitten verbleibt, dali sie sich radial und axial in geringem Maße bewegen können.

Zwischen den Dichtleisten und den Dichtbolzen ist bei einer Dichtleistenanordnung gemäß der Erfindung unter allen Betriebsbedingungen ausreichende Überlappung vorhanden derart, daß immer voIlkomnK-ne Dichtwirkung gewährleistet ist, auch wenn Abnutzung der Dichtleisten auftritt

Weitere Merkmale der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen unter Schutz, gestellt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert

F i g. 1 ist eine schemalische Schnittansicht eines bekannten Schwenkkolbenverdichters derjenigen Art auf welche die Erfindung sich bezieht

F i g. 2 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Siirnansicht des Schwenkkolbens eines Schwenkkolbenverdichters mit einer Dichtleistenanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig.3 ist eine teilweise gebrochene Teilvorderansicht des Schwenkkolbens gemäß F i g. 2.

F i g. 4 ist eine schaubildliche Ansicht eines Dichibolzens, der bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 2 und 3 verwendet ist

F i g. 5 ist eine der F i g. 2 analoge Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

F i g. 6 ist eine der F i g. 3 analoge Ansicht der Ausführungsform gemäß F i g. 5.

F i g. 7 ist eine Teildraufsichi eines Flügels des Schwenkkolbens der Ausführungsform gemäß F i g. 5.

Der in F i g. 1 dargestellte bekannte Schwenkkolbenverdichter weist einen Schwenkkolben 1 auf, von dessen zylindrischem Nabenteil etwa plattenförmige Flügel 2 radial abstehen. Jeder Flüge! 2 weist an seinem Aüßenende eine Nut auf, die sich über die Breite des Flügels erstreckt und in der eine Dichtleiste 3 angeordnet ist. Jeder Flügel 2 weist weiterhin an jeder Stirnseite eine sich radial erstreckende Nut auf, in der eine Dichtleiste 4 angeordnet ist. Der Schwenkkolben 1 ist in einem zylindrischen Gehäuse 10 angeordnet, welches mit einem Kühlmittcldurchgang 10a versehen ist. Die Dichtleistcn 3 wirken radial gegen die Umfangswand des von dem Gehäuse 10 gebildeten zylindrischen Arbeitsraumes bzw. stehen mit dieser Umfangswand in Dichtberührung. In ähnlicher Weise wirken die Dichtleisten 4 axial gegen die Stirnwände des durch das Gehäuse 10 gebildeten Arbeitsraumes bzw. stehen mit diesen in Dichtberührung.

Die gegenüber der bekannten Ausführung unterschiedliche Dichtleistenanordnung gemäß der Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 2 bis 7 erläutert

F i g. 2 zeigt in Stirnansicht den Schwenkkolben I des Schwenkkolbenverdichters, der, wie auch aus F i g. 3 ersichtlich, einen Nabenteil 11a aufweist, der an der Rotorwelle 11 gebildet ist. Von dem Nabenteil 11a, der zylindrisch ist, stehen zwei plattenförmige Flügel 22 radial ab. Jeder Flügel 22 weist an seiner Außenseite zwei im Abstand voneinander liegende parallele Nuten auf, die sich über die Breite des Flügels 22 erstrecken und in denen je eine radial wirkende Dichtleiste 32 angeordnet ist, die mit der Umfangswand des zylindrischen Arbeitsraumes in Dichtberührung treten.

Weiterhin weist jeder Flügel 22 an jeder Stirnseite zwei parallele Nuten auf, die in dem gleichen Abstand voneinander liegen wie die die Dichtleisten 32 aufnehmenden Nuten. Die Nuten an den Stirnseiten erstrecken sich radial, und in jeder von ihnen ist eine axial wirkende Dichtleiste 42 angeordnet, die unter der Wirkung einer Feder 52 mit der benachbarten Stirnwand des zylindrischen Arbeitsraumes in Dichtberührung tritt Weiterhin ist an jeder Stirnseite jedes Flügels 22 ein zylindrischer Dichtbolzen 62 vorgesehen, der parallelachsig zum Nabenteil lla in einer entsprechenden Bohrung des Flügels 22 rngeordnet ist. Die Anordnung des zylindrischen Dichtbolzens 62 ist derart, daß er den Nabenteil lla dichtend berührt wie dies insbesondere aus Fig.2 ersichtlich ist Der Dichtbolzen 62 ist von siner in der genannten Ausnehmung befindlichen Feder 82 axial

ίο nach außen belastet

Wie aus Fig.4 ersichtlich, weist der zylindrische Dichtbolzen 62 an seiner äußeren Stirnseite zwei Ausschnitte 72 auf, zwischen denen ein Steg 62a verbleibt In die Ausschnitte 72 greifen die radial inneren Endteile der axial wirkenden Dichtleisten 42 dichtend ein. Die

Stirnseite 62b des Steges 62a des Dichtbolzens 62 liegt

unter der Wirkung der Feder 82 an der betreffenden

Stirnwand des zylindrischen Arbeitsraumes dichtend an. Die axial wirkenden Dichtleisten sind in den Aus-

schnitten 72 mit so großem axialen Spiel angeordnet daß sie sich radial und axial in geringem Ausmaß bewegen können.

Wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich, sind die an der parallel zum Nabenteil Ua gerichteten Außenseite des Flügels vorgesehenen radial wirkenden Dichtleisten 32 so angeordnet, daß sie mit ihrem axialen Endteil jeweils an dem radial äußeren Ende einer axial wirkenden Dichtleiste 42 anliegen.
Die radial wirkenden Dichtlcisten 32 können unter der Zentrifugalkraft oder unter der Wirkung nicht dargestellter Federn radial nach außen in Dichtberührung mit der Umfangswand des zylindrischen Arbeitsraumes gedruckt sein. Bei der Darstellung der Ausführungsform gemäß den F i g. 2 bis 4 ist hinsichtlich der radial wirkenden Dichtleisten 32 eine Wärmeausdehnung nicht berücksichtigt. In der Praxis befindet sich jedoch Spiel an gegenüberliegenden axialen Enden der radial wirkenden Dichtleisten 32. so daß Wärmeausdehnung aufgenommen werden kann, wie dies auch später anhand von

F i g. 6 erläutert ist

In den F i g. 5 bis 7 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei welcher die axial wirkenden Dichtleisten an den Stirnseiten der Flügel, die den Dichtleisten 42 gemäß den F i g. 2 und 3 entsprechen, mit 44 bezeichnet sind, während der zylindrische Dichtbolzen, der dem zylindrischen Dichtbolzen 62 gemäß den Fig.2 und 3 entspricht, mit 64 bezeichnet ist. Der mittlere Steg des zylindrischen Dichtbolzens 64 ist mit 64a bezeichnet. Die plattenartigen Flügel, die den Flügeln 22 gemäß den

F i g. 2 und 3 entsprechen, sind mit 24 bezeichnet.

Wie bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 2 und 3 ist auch bei der Ausführungsform gemäß den Fig.5 und 6 der Dichtbolzen 64 in einer zum Nabenteil Hades Rotors parallelachsigen Bohrung angeordnet und wird mittels einer Feder 84 axial nach außen in Dichtberührung mit der betreffenden Stirnwand des zylindrischen Arbeitsraumes gedruckt.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig.5 bis 7 ist an jedem Flügel 24 an seiner parallel zum Nabenteil Ua gerichteten Außenseite eine einzige radial wirkende Dichtleiste 34 vorgesehen, deren axiale Endteile zwischen die radial äußeren Endteile der stirnsenigen axial wirkerden Dichilcisten 44 dichtend eingreifen. Die axial wirkenden Dichtleisten erstrecken sich demigemäß in

b5 radialer Richtung bis zur radial äußeren Kante der radial wirkenden Dichtleiste 34, wie dies aus den Fig.5 und 6 ersichtlich ist.
Die axial wirkenden Dichtleisten 44 werden wie bei

der Ausführungsform gemäß den F i g. 2 bis 4 von einer Feder 54 axial nach außen in Dichtberührung mit der betreffenden Stirnwand des zylindrischen Arbeitsraumes gedrückt.

Die relative Anordnung zwischen der radial wirkenden Dichtleiste 34 und den axial wirkenden Dichtleisten 44 ist gemäß F i g. 7 so getroffen, daß zwischen den axial äußeren Kanten der Dichtleisten 44 und dem betreffenden axialen Endteil der radial wirkenden Dichtleiste 34 Spiel vorhanden ist, welches mit 52 bezeichnet ist, wodurch eine Wärmeausdehnung der radial wirkenden Dichtleiste 34 aufgenommen werden kann.

Abgesehen von den geschilderten Unterschieden ist die Ausführungsform gemäß den F i g. 5 bis 7 der Ausführungsform gemäß den Fi g. 2 bis 4 gleich, insbesondere soweit es die Anordnung des zylindrischen Dichibolzens 64 und der radial inneren Enden der axial wirkenden Dichtleisten 44 in den Ausschnitten des Dichtbolzens 64 auf beiden Seiten des Steges 64a betrifft.

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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Dichideistenanordnung am Schwenkkolben eines Schwenkkolbenverdichters, bei welcher an jedem der etwa plattenförmigen, radial von einem zylindrischen Nabenteil abstehenden Flügel des Schwenkkolbens an den Stirnseiten und an der Außenseite mit den Stirnwänden bzw. mit der Umfangswand eines zylindrischen Arbeitsraumes in Dichtberührung stehende, entsprechend teils axial, teils radial wirkende Dichtlcisten so angeordnet sind, daß mindestens in einer Richtung zwei Dichtlcisten mit Abstand in je eigenen Nuten parallel nebeneinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Stirnseiten der Flügel je zwei axial wirkende Dichtleistcn (42 bzw. 44) parallel nebeneinander angeordnet sind und daß ferner an jeder Stirnseite ein zylindrischer Dichtbolzen (62 bzw. 64) parallelachsig zum Nabenteil (1 la) und diesen dichtend berührend in einer entsprechenden Bohrung des Rügeis angeordnet und von einer dort befindlichen Feder (82 bzw. 84) axial nach außen belastet ist. sowie an seiner äußeren Stirnseite zwei Ausschnitte (72). in die die axial wirkenden Dichtlcisten mit ihren radial inneren Endteilen dichtend eingreifen, und einen dazwischen verbleibenden Steg (62a,) aufweist, der mit seiner Stirnseite (62b,) dich lend an der betreffenden Stirnwand des zylindrischen Arbeitsraumes anliegt, wobei aber den Dichtleisicn so viel axiales Spiel in den Ausschnitten (72) verbleibt, daß sie sich radial und axial in geringem Maße bewegen können.

2. Dichtleistenanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Flügel (22) des Schwenkkolbens (I) an seiner parallel /.um Nabenteil (11 angerichteten Außenseite zwei parallel radial wirkende Dichtleisten so angeordnet sind, daß sie mit ihren axialen Endtcilen jeweils an einem radial äußeren Ende der axial wirkenden Dichtlcisten (42) an den Stirnseiten der Flügel (22) anliegen.

3. Dichtleistenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Flügel (24) des Schwenkkolbens (1) an seiner parallel /um Nabenteil (Ha^ gerichteten Außenseite eine radial wirkende Dichtleiste (34) angeordnet ist, die mit ihren axialen Endteilen dichtend zwischen die radial äußeren Endteile der axial wirkenden Dichtleiste (44) an den Stirnseiten der Flügel eingreift.

4. Dichtleistenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den axial wirkenden Dichtleisten (42 bzw. 44) Federn (52 bzw. 54) angeordnet sind, um die Dichtleiste zur Berührung mit der betreffenden Stirnwand des Arbeitsraumes nach außen zu drücken.