DE2326532C2 - Dichtleistenanordnung für eine Kreiskolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtleistenan-Ordnung der im Oberbegriff des Anspruchs genannten Art

Bei einer aus der FR-PS 13 61277 bekannten Dichtleistenanordnung der im Giberbegriff des Anspruchs genannten Art wird durch die Neigung jeder Dichtleiste eine Verschleißverringerung an den Dichtkuppen und auch eine Verringerung der Einkerbtiefen an den Flanken der Dichtleisten erreicht Die bekannte Dichtleistenanordnung ermöglicht daher die Verwendung von Kunststoffen als Material für die Dichtleisten. Die Rundung der Dichtkuppen einer jeden Dichtung verläuft symmetrisch zu ihrer Hauptsymmetrieebene, so daß also der Krümmungsmittelpunkt einer jeden gerundeten Dichtkuppe ebenfalls stuf dieser Hauptsymmetrieebene liegt Dadurch bleibt iiber die Berflhrungsfläche an jeder Dichtkuppe mit der Innenwandung des Gehäusemantels genauso klein wie bei einer nicht geneigten Dichtleiste.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtleistenanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs genannten Art so weiterzubilden, daß der an den Dichtleisten auftretende Verschleiß weiter vermindert wird.

Bei einer DichtleistenanordnMtt der genannten Art ist diese Aufgabe durch das in kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebene Merkmal gelöst

Zwar ist bei einer aus der DD-I¹S 36 065 bekannten Dichtleistenanordnung die Dichtkuppe einer jeden Dichtleiste mit einem Raadnsskreis ausgebildet, dessen Mittelpunkt der theoretische Eckpunkt des Kolbens ist, so daß auch hier der Mittelpunkt in der entsprechenden Radiabmttetcbenc einer jeden Dichtkante des Kolbens Hegt Diese bekannte Dichtleistenanordnung kann aber die atm Aiutneidungsgegenstand zugrundeliegende Aufgabe eckt löten, da ihre Dichtleisten entgegen der Drehricirtung des Kobens geneigt sind. Die senkrecht auf die Dichtkuppe einer jeden Dichtleiste wirkende Kraft kann bei der bekannten Dichtleistenanordnung daher nicht vermindert werden, sondern wird vielmehr noch vergrößert

Durch die erfindungsgemlBe gleichzeitige Neigung der Dichtleisten gegen die Rtdiahnittelebene in Drehrichtung des Kolbens und Anordnung des Krümmungsmittelpunktes des Querschnittes der Dichtkuppe der jeweiligen Dichtleiste in die jeweils zugeordnete Radialmittelebene jeder Dkhtkante des Kolbens ergibt sich ein nicht symmetrischer Querschnitt der Dichtkuppe in bezug auf die Hauptsymmetrieebene einer jeden Dichtleiste. Die Berührungsfläche an jeder Dichtkuppe mit der Innenwandung des Gehäusemantels wird daher größer als bei der nur lediglich geneigten Dichtleiste, wodurch auch der Abrieb an der Dichtkuppe erheblich vermindert wird. Dadurch kann bei gleicher Berührungsfläche, verglichen mit einer mit einer symmetrisch zu der Hauptsymmetrieebene gerundeten Dichtkuppe versehenen Dichtleiste, die Dicke der Dichtleiste geringer gemacht werden, wodurch wiederum die Herstellungskosten herabgesetzt werden.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert Im einzelnen zeigt

Fig. 1 schematisch eine Übersicht der beim Betrieb einer üblichen Kreiskolbenmaschine auf die Dichtleiste einwirkenden Kräfte,

Fig.2 einen Teilschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtleistenanordnung,

Fig.3 eine schematische Gesamtansicht eines zur Anwendung der Dichtleistenanordnung der Fig.2 geeigneten Kreiskolbens und

Fig.4 eine schematische Gegenüberstellung der Dichtleiste der Dichtleistenanordnung aus Fig.2 und der Dichtleistenanordnung einer üblichen Kreiskolbenmaschine.

Fi g. 1 zeigt die auf eine Dichtleiste 18 einwirkenden Kräfte bei einem Neigungswinkel Φ zur Innenwandung eines Gehäusemantels 12, wobei das Bezugszeichen 26 eine Feder andeutet, welche die Dichtleiste 18 vom Kolben 14 radial nach außen belastet Wenn sich der Kolben 14 und damit die Dichtleiste 18 in Richtung des Pfeiles P drehen, wird die Dichtleiste 18 einer Kraft Fi, die von der Feder 26 aufgebracht wird, ausgesetzt, und einer Kraft F₂, die durch eine Querträgheitskraft und den Gasdruck senkrecht auf sie ausgeübt wird. Die Dichtleiste 18 wird also durch die Resultierende dieser Kräfte Fi und F₂ gegen die Innenwandung des Gehäusemantels 12 gepreßt, wodurch eine beschleunigte Abnutzung der Dichtkuppe der Dichtleiste 18 und der Innenwandung des Gehäusemantels 12 hervorgerufen wird.

Die Reaktionskräfte zu den Kräften F₍ und F₂ sind Fv bzw. Fh, deren Resultierende Ff am Berührungspunkt B zwischen der Dichtkuppe der Dichtleiste 18 und der Innenwandung des Gehäusemantels 12 wirkt Die Kraft Ff kann in die zwei Komponenten Fr und Fs zerlegt werden, die senkrecht bzw. tangential zur Dichtkuppe der Dichtleiste 18 am Punkt B gerichtet sind, so daß bei einem Reibungskoeffizienten μ zwischen der Dichtkuppe und der 1—«wandung gilt:

μ = tang Φ = FsIFr.

Die Kraft Fr drückt die Dichtleiste 18 gegen die Innenwandung des Gehäusemantels 12 und berechnet sich nach der Formel

Fr=Fr-

cosjS

COS (Φ +β)

wobei β der Winkel zwischen den Wirkungsrichtungen der Kräfte Ft und Fr ist. Da Fv = F₁ gilt, kann die Gleichung 2 umgeformt werden in

f,„ ρ. . cos/ ₍₃₎

Aus dieser Formel ist zu erkennen, daß, da die Werte für β und Fi ungeachtet der Drehstellung des Kolbens 14 bezüglich des Gehäusemantels 12 konstant sind, die Kraft Fr verkleinert werden kann, wenn der Wert für Φ vermindert wird. Fig.2 bis 4 zeigen eine Dichtleisten-

anordnung, die eine zum Erreichen dieses Ziels geeignete Ausführung hat

Gemäß Fig.2 ist die Dichtleiste 18 unter einem Winkel Ψ in Drehrichtung des Kolbens 14 geneigt, wobei jedoch der Krümmungsmittelpunkt der Dichtkuppe der Dichtleiste 18 in der radialen Mittelebene der entsprechenden Dichtkante liegt Demgemäß die senkrecht auf die Dichtkuppe der Dichtleiste 18 ausgeübte Kraft Fr bedeutend geringer als vorher, wie sich aus dem Vergleich zwischen der Gleichung (3) und folgender Gleichung ergibt:

Fr=F,

cosß

(4)

Bei dieser Ausführung der Dichtleiste 18 sind in dem Kolben 14 an dessen Dichtkanten Nuten 28 ausgebildet, von denen jede unter einem Winkel in Drehrichtung des Kolbens zur radialen Mittelebene der Dichtkante geneigt ist, wie dieses aus F i g. 3 ersichtlich ist

Wie deutlich aus Fig.4 erkennbar ist, hat die erfindungsgemäße Dichtleistenanordnung eine Dichtkuppe, die eine zur Dichtkuppe einer bekannten Dichtleistenanordnung kongruente Krümmung aufweist Jedoch ist die Dicke t der Dichtleiste infolge der besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtleistenanordnung bedeutend geringer als die Dicke t' (wobei r=f'xcosiP) bei der bekannten Dichtleistenanordnung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Dichtleistenanordnung für eine Kreiskolbenmaschine in Trochoidenbauart mit einem mehrkantigen Kolben, der an seinen Kanten in Nuten eingelassene Dichtleisten mit einer Dichtkuppe kreisförmigen Querschnitts aufweist, innerhalb eines Gehäusemantels, an dessen Innenwandung die Dichtleisten entlanggleiten, welche jeweils gegen die durch die Dichtkante gehende Radialmittelebene in Drehrichtung geneigt sind, dadurch gekernzeichnet, daß der Krümmungsmktelpunkt des Querschnitts der Dichtkuppe in der radialen Mittelebene liegt