DE2258712C3

DE2258712C3 - Abdichtung einer Kreiskolbenmaschine

Info

Publication number: DE2258712C3
Application number: DE2258712A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Komaki Aichi Higuchi; Yoshio Gifu Mitsumura
Original assignee: Chukyo Electric Co Ltd
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1971-12-03
Filing date: 1972-11-30
Publication date: 1975-08-28
Also published as: DE2258712B2; DE2258712A1; US3827835A; JPS4863305A; JPS5218402B2

Description

mittels Lagern 38, 39, die jeweils in größere off- ten, die durch die Stirnflächen und durch die Innennungsteile 24 α und 31 α der L^geröffnungen des umfangsfläche oder durch die Außenumfaagsfläche Seitenteils 22 und der Lagerstütze 30 eingepaßt sind, gebildet sind, nicht abgerundet sind. Die beiden gelagert An der Außenumfangsfläche des Kolben- Seitenteile 22,23 sind an ihrer Innenfläche geschliffen trägers 42 sind halbkreisförmige Nuten 43 β, 43 ft 5 und in der abschließenden Bearbeitung poliert, wovorgesehen, die mittels zweier Vorsprünge 44 α, 44 ft bei durch diese abschließend polierten Innenflächen voneinander getrennt sind (Fig. 3). In der Mitte der die Dichtungsteile 34 und 53 in axialer Richtung Welle 4 sind zwei sich axial erstreckende Druck- leicht zusammengedrückt und festgelegt werden. Die mitteldurchlasse 45 α, 45 ft vorgesehen, die jeweils an Innenumfangsfläche 35 des Dichtungsteils 34, die ihrem einen Ende über Durchlässe 46 a, 46 ft mit den io Außenfläche des Dichtungsteils 53 und die Innen-Nuten 43 α bzw. 43 ft in Verbindung stehen. Das an- flächen der Abschlußdeckel 22, 23 sind in gleichem dere Ende der Durchlässe 45 α, 45 ft ist jeweils mit- Ausmaß wie die Gleitkontaktfläche eines ansonsten tels eines Stopfens 47 a bzw. 47 ft abgedichtet üblicherweise verwendeten O-Ringes poliert, wobei (Fig. 1). Der Durchlaß 45 a läßt sich über einen die Oberflächenrauhigkeit berücksichtigt wurde,
radial sich erstreckenden Durchlaß 48 α mit der 15 Die in die Vorsprünge des Kolbengliedes 54 einRingnut 25 und der Durchlaß 45 ft über einen radial gesetzten Viereckdichtpackungen 56 α, 56 ft, 56 c sind sich erstreckenden Durchlaß 48 ft mit der Ringnut 26 aus elastischem Material, beispielsweise aus elastiin Strömungsverbindung bringen. schem Kunstharz, gefertigt und dienen der Verhinde-Am Außenumfang des Kolbenträgers 42 ist eine rung eines Leckverlustes zwischen diesen Viereck-Kolbenhülse 51 (F i g. 1) drehbar angeordnet. An der ao dichtpackungen 56 α, 56 ft, 56 c und der Innenum-Innenumfangsfläche der Kolbenhübe 51 ist ein fangsfläche 35 des Dichtungsteils 34, der Innenfläche Innenzahnkranz 52 vorgesehen, der mit dem an der der Seitenteile 22, 23 sowie der Außenfläche des Lagerstütze 30 vorgesehenen Zahnrad 32 kämmt. Dichtungsteils 53. In diesem Fall ist es relativ leicht, Auf die Außenfläche der Kolbenhülse 51 ist ein zy- den Dichtungseffekt im gleichen Ausmaß wie bei der lindrisches Dichtungsteil 53 aus elastischem Kunst- 35 Gleitkontaktfläche des üblicherweise verwendeten harz, beispielsweise aus Urethan-Gummi oder aus O-Ringes zu erzielen, ausgenommen die Ecke je-Fluorharz, aufgezogen. Auf der Außenfläche des doch, die durch die Seitenteile 22, 23 und durch die Dichtungsteils 53 ist weiterhin, wie aus Ϊ· i g. 3 er- Dichtungsteile 34, 53 gebildet ist und ein schwieriges sichtlich, ein Kolben 54 aufgezogen, dessen Quer- Abdichtproblem bildet (F i g. 4).
schnitt weitgehend ein Dreieck darstellt. Der Kolben 30 Die Stirnflächen der röhrenförmigen Dichtungs-54 ist in drei Teile 54 a, 54 ft und 54 c unterteilt. Die teile 34 und 53 sind präzise bearbeitet, so daß die Kolbenteile 54 a, 54 ft und 54 c sind an jeder gegen- Kante, die durch diese Stirnflächen der Dichtungsseitigen Berührungsfläche, wie aus F i g. 3 und 4 er- teile und durch die inneren und äußeren Umfangssichtlich, jeweils mit rechtwinkeligen bzw. rechtecki- flächen gebildet wird, nicht abgerundet, sondern gen Aussparungen 55 a, SS ft und 55 c versehen, auf 35 rechtwinkelig ausgebildet ist. Außerdem werden die deren Außenumfang als Dichtelemente jeweils söge- Dichtungsteile derart montiert, daß ihre Stirnflächen nannte Viereckdichtpackungen 56 a, 56 ft und 56 c in axialer Richtung zusammengedrückt werden. Hieraufgezogen sind. Die Kolbenteile 54 a, 54 ft und 54 c durch kann eine weitgehend vollständige Abdichtung sind untereinander durch mehrere Zapfen 57 und erreicht werden.

weiterhin mit der Kolbenhülse 51 über mehrere 40 Versuche haben folgende Ergebnisse gebracht: Zapfen 58 verbunden. An jedem Scheitel des Dreh- Da der Radius R der abgerundeten Teile der Ecken kolbens 5 stehen die Viereckdicfv packungen 56 α, der Viereckdichtpackungen 56 a, 56 b und 56 c, wenn 56 ft und 56 c stets in Kontakt mit der Innenumfangs- diese in einem Kombinationsformwerkzeug hergefläche 35 des innerhalb des Mantels 20 vorgesehenen stellt werden, auf etwa 0,01 mm reduziert werden Dichtungsteils 34. 45 kann, kann der freie Raum an der Ecke etwa An den Stellen zwischen den Scheiteln des KoI- 0,004 mm betragen (F i g. 4). Wenn diese Viereckbens 5 sind jeweils an den Nuten 43 a, 43 ft der ex- dichtpackungen gebrauchsfertig montiert und dazentrischen Welle 4 entsprechenden Stellen Durch- durch zusammengedrückt werden, kann der freie laßöffnungen 59 a, 59 ft, 59 c vorgesehen, die sich Raum an der Ecke weiterhin auf einen so kleinen radial erstrecken und die Nuten 43 a, 43 ft mit der 50 Wert reduziert werden, wie er der Oberflächenrauhig-Außenseite des Drehkolbens 5 verbinden. Demgemäß keit der zylindrischen Oberfläche entspricht. Demerfolgt die Zufuhr und Abfuhr von Druckmittel zu gemäß kann das Eckenteil im gleichen Ausmaß wie und von der Arbeitskammer α' über die Durchlaß- beim anderen Teil abgedichtet werden. Die Dichtmündung 59 c, während die Zufuhr und die Abfuhr packungen müssen nicht notwendigerweise Viereckvon Druckmittel zu und von der Arbeitskammer α" 55 dichtpackungen sein. Da die Dichtungsteile 34, 53 über die Durchlaßmündung 59 α erfolgt. Die Zu- und aus elastischem Material gefertigt und in axialer Abfuhr von Druckmittel zu und von der Arbeite- Richtung zusammengedrückt sind, und zwar selbst kammer a'" erfolgt über die Durchlaßmündung 59 ft. dann, wenn der durch die Seitenteile 22, 23 und Das röhrenförmige Dichtungsteil 34 und das zy- durch die inneren oder äußeren Umfangsflächen der lindrische Dichtungsteil 53 sind, wie schon erwähnt, 60 Dichtungsteile 34, 53 gebildete Winkel nicht genau aus elastischem Kunstharz hergestellt, das eine hohe ein rechter Winkel ist, erzeugen die Dichtungsteile Elastizität und eine ausgezeichnete Abdichtungs- einen ausreichenden Abdichteffekt in der normalen eigenschaft besitzt. Die beiden Stirnflächen dieser Richtung, wodurch eine gleichmäßige Drehung des Dichtungsteile sind genau bearbeitet, so daß die Kan- Kolbens ermöglicht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

",.fr T.

teile einer größeren Dichtwkicung längs der Dicht-

Patentanspruch: grenze zwischen den an den Kolbenecken befind

lichen Dichtelementen und dem Mantel sowie ein

;-- Abdichtung einer Kreiskolbenmaschine mit weitgehendes Verschließen des aus fertigungstejhni-

Schlupfeingriff zwischen einem dreieckigen, an 5 sehen Gründen verbleibenden Raumes zwischen den seinen Ecken Dichtelemente aufweisenden KoI- Dichtelementen, dem Dichtungsteil und dem Seitenbeu und einem epitrochoidenförmigen, mit einer teil infolge der Elastizität des eingezogenen Dich-Schicht versehenen Mantel, der axial beidseitig tungsteiles erzielt Ferner wird durch das Einziehen von Seitenteilen begrenzt ist, dadurch ge- und das anschließende Einpressen des elastischen kennzeichnet, daß bei Verwendung als io Dichtungsteiles auch eine mögliche Leakage zwi-Kreiskolbenmaschüie mit geringer Drehzahl die sehen dem Mantel und den beiden Seitenteilen weitpichtelemente (56 β, 56 b, 56 c) aus elastischem gehend ausgeschaltet.

Material sind und daß die Schicht (34) als ein Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden an

zylinderförmiges, scharfkantiges Dichtungsteil aus Hand eines bevorzugten, in der Zeichnung dargeelastischerä Kunstharz eingepaßt ist, welches vor 15 stellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert der Montage eine größere Axialerstreckung als Es zeigt

der Mantel (20) aufweist, so daß nach der Be- Fig. 1 eine Kreiskolbenmaschine im Längsschnitt

festigung der Seitenteile (22, 23) am Mantel (20) und

das Dichtungsteil (34) zusammengedrückt wird. F i g. 2 in Vorderansicht, wobei der in F i g. 1 auf

ao der rechten Seite befindliche Seitenteil entfernt ist,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie IH-III in Fig. 1 und

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab die vom Material

eines Dichtelements in Form der Vicreckdichtpak-

25 kung und dem Seitenteil gebildete Ecke.

Wie aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich, weist die dargestellte, mit einem Druckmittel betätigte Kreiskolben-

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung einer maschine 1 ein Gehäuse 2, eine Welle 4 und einen Kreiskolbenmaschine mit Schlupfeingriff zwischen Rotor 5 auf. Ein röhrenförmiger Mantel 20 des Geeinem dreieckigen, an seinen Ecken Dichtelemente 30 häuses 2 weist eine epitrochoidenförmige Innenaufweisenden Kolben und einem epitrochoidenförmi- umfangsfläche 21 auf. Beidseitig ist der Mantel 20 gen, mit einer Schicht versehenen Mantel, der axial mit Seitenteilen 22, 23 in Form von Abschlußdeckeln beidseitig von Seitenteilen begrenzt ist. versehen. Das Seitenteil 22 hat eine abgestufte Lager-

Eine derartige Kreiskolbenmaschine ist aus dem öffnung 24 zur Aufnahme einer Welle 4. Am Umfang deutschen Gebrauchsmuster 1 9'4 385 bekannt. Bei 35 der Lageröffnung 24 sind im Abstand voneinander der bekannten Kreiskolbenmaschine ist der Innen- Ringnuten 25 und 26 vorgesehen, die mit einer am umfang des Mantels mit einer Dichtungsschicht aus Seitenteil 22 vorgesehenen Einlaßöffnung bzw. einer Kunststoff versehen, welche aufgespritzt ist. Hierbei Auslaßöffnung 28 in Verbindung stehen. Am Seitenläßt es sich jedoch kaum vermeiden, daß aus ferti- teil 23 ist eine öffnung 29 vorgesehen, in die eine gungstechnischen Gründen ein Leckraum zwischen 40 Lagerstütze 30 mit einer in ihrer Mitte vorgesehenen den Dichtelementen, der Schicht als Dichtungsteil abgestuften Lagerbohrung 31 eingepaßt ist. Ein Ende und den Seitenteilen verbleibt. der Lagerstütze 30 (das rechte Ende in Fig. 1) ragt

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer auf Grund seiner vorgegebenen Länge in einen Ar-Kreiskolbenmaschine obengenannter Art eine opti- beitsraum A, wobei auf der Außenumfangsfläche des male Abdichtung zwischen den Arbeitskammern bei 45 in diesen Arbeitsraum A hineinragenden Endes ein geringem Herstellungsaufwand zu schaffen. Zahnrad 32 vorgesehen ist.

^Ξ Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei Ver- Innerhalb des Mantels 20 ist ein röhrenförmiges

wendung als Kreiskolbenmaschine mit geringer Dichtungsteil 34 aus elastischem Kunstharz, beispiels-

Drehzahl die Dichtelemente aus elastischem Material weise aus Nylon oder Fluorharz, eingepaßt, das die

sind und daß die Schicht als ein zylinderförmiges, 50 gleiche Form wie die Innenumfangsfläche 21 des scharfkantiges Dichtungsteil aus elastischem Kunst- Mantels 20 aufweist und in Berührung mit dieser harz eingepaßt ist, welches vor der Montage eine Innenumfangsfläche 21 steht. Das Dic'niungsteil 34,

','■ größere Axialerstreckung als der Mantel aufweist, so das etwas länger ist als der Mantel 20 selbst, ist zu-

■?'■?■. daß nach der Befestigung der Seitenteile am Mantel vor präzise bearbeitet worden, so daß der durch die

,/i das D.w tungsteil zusammengedrückt wird. 55 Innenumfangsfläche 35 und durch die Stirnflächen

■ß Aus dem DT-Gbm 1916 138 sind Dichtelemente 36 a des Dichtungsteils 34 gebildete Winkel genau

%j aus elastischem Material für einen ähnlichen Kolben rechtwinklig ist, d. h., daß die Kante nicht abgerun-

<£^; einer K-eiskolbenmaschine bekannt. det worden ist (Fig. 4). Das hat zur Folge, daß das

-M Gemäß der deutschen Oßenlegungsschrift 2 057 794 Dichtungsteil 34, wenn die Seitenteile 22 und 23 am

^:'% sind die Innenflächen der Seitenteile einer Rotations- 60 Mantel 20 befestigt sind, zusammengedrückt ist und

ψΐ> kolbenmaschine mit einem Dichtungsmaterial zu ver- daß die Ecke, die durch die Innenumfangsfläche 35

sehen. Zur Unterteilung der Arbeitskammer sind des Dichtungsteils 34 und durch die jeweilige Innen-

Einsätze vorgesehen, die mit einem überstehenden fläche des Seitenteils 22 bzw. 23 gebildet ist, nicht

Teil versehen sind, der in das Dichtungsmaterial auf abgerundet ist.

..! der Innenfläche der Seitenteile eingegraben ist. Auch 65 Die Welle 4 ist als Exzenter ausgebildet, wobei

hierbei ergibt sich ein verbleibender Leckraum in der Wellenzapfen 40,41 und ein zwischen diesen Wellengebildeten Ecke, zapfen 40, 41 vorgesehener Kolbenträger 42 nicht Bei der Erfindung werden insbesondere die Vor- koaxial zueinander sind. Die exzentrische Welle ist