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Innendichtung für eine Rotationskolbenmaschine Die Neuerung bezieht
sich auf eine Innendichtung für eine Rotationskolbenmaschine mit einem Gehäuse,
in dem ein Kolben auf dem Exzenter einer Exzenterwelle drehbar gelagert ist, wobei
die Innendichtung in Form eines geschlitzten, außenspannenden Ringes in eine Radialnut
einer Scheibe eingesetzt ist, welche zwischen einer Kolbenseitenwand und der Exzenterwelle
angeordnet ist und mit der Exzenterwelle umläuft.
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Bei einer bekannten Innendichtung ist zwischen der Scheibe und der
Kolbenseitenwand eine Innendichtung in Form eines geschlitzten, außenspannenden
Ringes vorgesehen, der unter der Wirkung des aus einer Arbeitskammer über die Gasdichtung
übertretenden Druckgases in radialer Richtung dichtend mit der benachbarten Kolbenseitenwand
und in axialer Richtung mit einer Wand der Radialnut zusammenwirkt, um das Übertreten
von Kühlflüssigkeit aus dem olben in die Arbeitskammer zu verhindern.
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Derartige Innendichtungen liegen infolge ihrer Eigenspannung mit ihrer
äußeren Umfangswand dichtend an der Kolbenseitenwand an und laufen mit dieser um,
während sie mit ihren Stirnseiten imlerhalb der Radialnut der Scheibe dichtend gleiten.
Durch die kreisenden Bewegungen des Kolbens wird die Innendichtung aber auch radial
nach innen gerichteten Fliehkräften ausgesetzt, so daß die Innendichtung insbesondere
im Bereich ihrer Stoßfuge zwn Einfallen neigt und sich hierbei von der Kolbenseitenwana
abhebt, mit dem Ergebnis, daß sie ihre Aufgabe als Dichtelement nicht mehr erfüllen
kann.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es bereits bekannt (DT-Gm 7 116
343), als Innendichtung einen in einer Aussparung am Umfang der Scheibe durch einen
zusätzlichen aufgepreßten Stützring befestigten, warmfesten, elastischen und geschlossenen
Radialdichtring mit außenliegender Dichtlippe zu verwenden, der von einer als Druckfeder
ausgebildeten Wurmfeder gegen die Kolbenseitenwand gedrückt wird. Die sich an dieser
Stelle ergebende Reibung führt jedoch zu Verschleißerscheinungen, so daß lediglich
eine begrenzte Lebensdauer der Innendichtung erwartet werden kann. Ein weiterer
Nachteil einer,solchen Innendichtung besteht in dem aufwendigen und aus mehreren
Einzelteilen zusammengesetzten Aufbau.
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innendichtung zu schaffen,
die mit der Scheibe mitläuft, jedoch gegenüber der Kolbenseitenwand günstigere Gleiteigenschaften
sowie einen einfacheren Aufbau aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird neuerungsgernäß vorgeschlagen, daß
der geschlitzte, außenspannende Ring im Bereich seiner Stoßfuge über Mitnehmernuten,
die in Umfangsrichtung auf seiner radialen Innenseite vorgesehen sind, mit der Scheibe
an der der Exzenterwelle nächstgelegenen Stelle durch axial eingeführte Befestigungselemente
schleppend verbunden ist und auf seiner äußeren, mit der Kolbenseitenwand zusammenwirkenden
Umfangswand eine gleitfähige Beschichtung trägt.
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Durch die vorgeschlagene Anordnung wird erreicht, daß die auf den
Ring infolge seiner Mitnahme durch die Scheibe einwirkende Fliehkraft ständig nach
außen gerichtet ist, so daß der Ring über seinen gesamten Umfang an der Kolbenseitenwand
zur Anlage kommt und auf diese Weise kein zu Undichtheiten führendes Einfallen des
Ringes mehr auftreten kann.
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Die neuerungsgemäße Befestigung, die zwischen der Scheibe und dem
Ring eine Relativbewegung in Uìr,fangsrichtung über eine bestimmte Länge der Mitnehmernuten
gestattet, bewirkt, d der Ring von der Scheibe durch das der Stoßfuge folgende Befestigungselement
stets geschleppt wird, so daß eine schädliche Selosthemmung des Ringes gegenüber
der Kolbenseitenwand ausgeschlossen ist. Hierbei hat die Lage der Stoßfuge an derjenigen
Stelle, die der Exzenterwelle am nächsten liegt, den Vorzug, daß die auf den Ring
wirkende Fliehkraft an der der Stoßfuge diametral gegenüberliegende Stelle am größten
ist, und durch Strecken des Ringes im Sinne einer Verengung der Stoßfuge wirkt.
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In weiterer Ausgesta.ltung der Neuerung kann die gegen die Kolbenseitenwand
wirkende äußere Gleitfläche des Ring es zur Erzielung einer beständigen Gleitfähigkeit
eine für diesen Zweck besonders geeignete Beschichtung aus Chromoxyd oder Alu-Titan-Dioxyd
tragen.
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Durch eine solche Beschichtung, die sich über einen schmalen Bereich
oder über die gesamte Breite des Ringes erstreckt, kann ein frühzeitiger Verschleiß
des relativ zur Kolbenseitenwand rotiercnden Ringes vermieden werden.
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In Ergänzung der vorgeschlagenen Lösung kann der Ring ein im Querschnitt
U-förmiges Profil mit radial zur Wellenmitte gerichteten Schenkeln aufweisen. Diese
Formgebung hat den Vorteil eines geringen Gewichtes, so daß die auf den Ring einwirkende
Fliehkraft an seiner Gleitfläche einen geringeren und somit verschleißmindernden
Anlagedruck ausüben kann.
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Ein Ausführungsbeisiel der Erfindung ist der Zeichnung dargestellt
und im folgenden näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine
Hälfte einer Rotationskolbenmaschine mit einer erfindungsgemäßen Innendichtung.
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Fig. 2 eine Teilansicht der Innendichtung aus Fig. 1 in Blickrichtung
A.
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Es sei zunächst auf Fig 1 Bezug genommen, in der eine Rotationeskolbenmaschine
gezeigt ist, die ein Gehäuse aufweist, das aus einem Mantel 1 mit beispielsweise
zweibogiger Innenfläche 2 und aus zwei Seitenteilen 7 zusammengesetzt ist, in denen
eine Exzenterwelle 4 gelagert ist. Auf dem Exzenter 5 der Exzenterwelle 4 ist ein
Kolben 6 drehbar angeordnet, dessen Drehzahl durch ein Cetriebe, das aus einem am
Seitenteil 7 befestigten Ritzel 7 und einem am Kolben 6 befestigten Hohlrad 8 besteht
und in einem bestimmten Verhältnis zur Drehzahl der Exzenterwelle 4 steht. Der Kolben
6 eist Hohlräume 9 auf, die von einer Kühlflüssigkeit durchflossen werden. Um ein
Ubertreten von hfihlflüssigkeit in den Spalt zwischen der Stirnfläche 10 des Kolbens
6 und der Innenfläche 11 des Seitenteils 3 zu vermeiden, ist an dem Exzenter 5 eine
Scheibe 12 befestigt, die mit der Kolbenseitenwand 13 durch eine Innendichtung 14
dichtend zusammenwirkt. Die Innendichtung hat die Form eines geschlitzten, außenspannenden
Ringes 14 und liegt mit seiner dem Kolbenhohlraum zugewandten Stirnseite dichtend
an der Nutwand in einer Radialnut 15 der Scheibe 12 an, mit der sie durch Befestigungselemente
16 drehfest, aber in Ümfangsrichtung relativ beweglich verbunden ist.
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Auf ihrer gegen die Kolbenseitenwand 13 wirkenden äußeren Umfangsfläche
trägt der Ring 14 zur Verbesserung der Gleitfläche eine Beschichtung 17. Die Scheibe
12 ist gegenüber dem Seitenteil 3 durch einen Dichtungsring 18 abgedichtet.
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Die Teilansicht in Fig. 2 zeigt den in der Radialnut 15 der Scheibe
12 angeordneten Ring 14, der im Bereich seiner Stoßfuge 19 in Umfangsrichtung auf
der Innenseite Mitnehmernuten 20 aufweist, die über axial in die Scheibe 12 eingeführte
Befestigungselemente 16a und 16b greifen. Bei Drehung der Scheibe 12 in Pfeilrichtung
wird der Ring 14 durch das Befestigungselement 16a über seine gesamte Umfangslänge
schleppend mitgezegen.
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Um auch bei entgegengestzten Drehrichtungen eine geschleppte Verbindung
zwischen dem Ring 14 und der Scheibe 12 zu haben, ist das Befestigungselement 16b
zur Mitnahme des Ringes 14 vorgesehen.
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Druckgas, das aus einer Arbeitskammer in den Spalt zwischen der Stirnfläche
10 des Kolbens 6 und der Innenfläche 11 des Seitenteils 3 gelangen kann, verhindert
ein Übertreten von Kühlflüssigkeit, die gegebenenfalls aus dem Raum 9 innerhalb
des Kolbens 6 durch die Stoßfuge 19 treten kamm. Zur Regelung dieses sogenannten
Zwischendichtungsdruckes ist eine bekannte und entsprechende Einrichtung 21 vorgesehen.
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- Schutzansprüche -