DE2419564C3 - Oil seal device for a rotary piston machine - Google Patents
Oil seal device for a rotary piston machineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine öldichtungsvorrichtung einer Kreiskolbenmaschine mit einem exzentrisch innerhalb eines beidseitig von Seitenteilen begrenzten Mantels umlaufenden Kolben, der in seinen Stirnwänden Ringnuten zur Aufnahme jeweils eines geschlitzten Gleitrings aufweist, der sich auf der dem Nutgrund zugewandten Seite mit einer Schrägfläche gegen eine korrespondierende Schrägfläche axial abstützt und mit seiner entgegengesetzten Seite jeweils an dem gegenüberliegenden Seitenteil dichtend anliegt.The invention relates to an oil seal device a rotary piston machine with an eccentric within a bounded on both sides by side parts Casing circumferential piston, the ring grooves in its end walls for receiving one slotted each Has sliding ring, which is opposite on the side facing the groove base with an inclined surface a corresponding inclined surface is axially supported and with its opposite side on the opposite side Side part rests in a sealing manner.
Es ist eine öldichtungsvorrichtiing der eingangs beschriebenen Gattung bekannt (FR-PS 14 38 780). bei der in allen Fällen sowohl im Bereich der Schrägflächen als auch im Berührungsbereich zwischen Gleitring und Seitenteil Flächenberührung vorliegt, womit die er- h5 strebte Wirkung nicht erreicht werden karn. da der Gleitwiderstand zu groß ist. Im übrigen liegen die Stirnwände des Kolbens und die zugewandten Gleitflä-564 An oil sealing device of the type described at the outset is known (FR-PS 14 38 780). and is present in the contact area between the sliding ring and side sub-surface contact when in all cases, both in the region of the sloping surfaces, whereby the ER h 5 desired effect can not be achieved Karn. because the sliding resistance is too great. In addition, the end walls of the piston and the facing sliding surfaces are located
chen der Seitenteile häufig nicht vollständig rechtwinklig zur Drehachse des Kolbens und weisen Abweichungen auf, denen ein flächig anliegender Gleitring praktisch nicht folgen kann, so daß dieser verwunden und dadurch überbeansprucht wird. Diese notwendige Verbiegung des Gleitrings beeinträchtigt die Dichtwirkung.Chen of the side parts are often not completely at right angles to the axis of rotation of the piston and have deviations on, which a flat bearing seal ring can practically not follow, so that this twist and thereby being overused. This necessary bending of the sliding ring impairs the sealing effect.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine öldichtur.gsvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, die eine bessere Folgefähigkeit des Gleitrings bei stets dichter Anlage an dem zugeordneten Seitenteil gewährleistet.The object of the invention is to create an Öldichtur.gsvorrichtung of the type described above, the better following ability of the sliding ring with always tight contact with the associated side part guaranteed.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß mindestens eine der beiden Schrägflächen in der Radialebene gekrümmt und die dem jeweiligen Seitenteil zugewandte Seite des Gleitrings so abgeschrägt ist, daß sie jeweils Linienberührung bewirkt.This object is achieved in that at least one of the two inclined surfaces is curved in the radial plane and the side of the sliding ring facing the respective side part is beveled in such a way that they each Line contact causes.
Durch die Linienberührung wird der jeweilige Reibungskontakt auf ein Minimum reduziert und damit die Folgefähigkeit optimal gesteigert. Durch eine bogenförmige Schrägfläche in Verbindung mit der Linienberührung des Seitenteils läßt sich ohne Schwierigkeit kontinuierliche Anlage am Seitenteil dadurch erreichen, daß der Gleitring um den Berührungspunkt mil der zugehörigen Schrägfläche schwingt.Due to the line contact, the respective frictional contact is reduced to a minimum and thus the Optimally increased ability to follow. By means of a curved inclined surface in connection with the line contact of the side part can be achieved without difficulty continuous contact with the side part, that the sliding ring swings around the point of contact with the associated inclined surface.
Es ist bekannt (DTPS 22 49 434), Gleitringe mit dem zugehörigen Seitenteil lediglich in Linienberührung zu halten. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.It is known (DTPS 22 49 434), sliding rings with the associated side part only in line contact keep. Further advantageous refinements of the invention can be found in the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to a schematic drawing of several exemplary embodiments explained in more detail.
F i g. 1 ist eine Teilschnittansicht einer der öldichtungsvorrichtung nach der Erfindung;F i g. 1 is a partial sectional view of one of the oil seal device according to the invention;
F i g. 2 und 3 sind Seitenansichten eines Gleitringes; F i g. 4 und 6 sind Draufsichten auf den Gleitring;F i g. 2 and 3 are side views of a slip ring; F i g. 4 and 6 are plan views of the slip ring;
F i g. 5 ist eine Schnittansicht längs der Linie V-V in F ig. 4;F i g. 5 is a sectional view taken along line V-V in FIG. 4;
F i g. 7 ist eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII in F i g. 6;F i g. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6;
F i g. 8 ist eine Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen öldichtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;F i g. 8 is a partial sectional view of an oil seal device of the present invention according to another Embodiment;
F i g. 9 bis 11 sind Schnittansichten einer erfindungsgemäßen öldichtungsvorrichtung gemäß weiterer Ausführungsformen; F i g. 9 through 11 are sectional views of one according to the invention oil seal device according to further embodiments;
Fig. 12 und 14 sind Seitenansichten unterschiedlicher Ausführungsformen des Gleitrings;Figures 12 and 14 are side views of different ones Embodiments of the slip ring;
F i g. 13 und 15 sind Draufsichten auf die Ringe nach F i g. 12 und 14.F i g. 13 and 15 are plan views of the rings according to FIG F i g. 12 and 14.
In jeder Stirnwand des Kolbens 3 einer Kreiskolbenmaschine befindet sich eine Ringnut 7, in der jeweils ein geschlitzter Gleitring 8 sitzt. Die entgegengesetzten Trennenden 9 des Gleitrings 8 sind durch ein elastisch verformbares Material 10, U miteinander verbunden, das durch Anschweißen, mittels Treibfassung oder durch Gießen mit der radial innenliegenden Seite des Gleitrings 8 verbunden ist, wobei ein elastischer Kunststoff oder dergleichen Material zwischen die Trennenden 9 eingesetzt ist, um deren Vereinigung zu sichern. Die Gestalt der Trennenden 9 kann gemäß den F i g. 2 und 3 gewählt werden, wobei die Art ihrer'Vereinigung gemäß F i g. 4 und 5 erfolgen kann, wonach das elastisch verformbare Material in Form einer elastischen Lasche 10 sich zu einer Seite ausbeult, oder gemäß F i g. 6 und 7, wo sich die Lasche zur entgegengesetzten Seite ausbeult. Der Gleitring 8 erhält durch die elastische Lasche 10 und den Kunststoff 11 eine radiale Elastizität. In each end wall of the piston 3 of a rotary piston machine there is an annular groove 7, in each of which a slotted sliding ring 8 is seated. The opposite Separating ends 9 of the sliding ring 8 are connected to one another by an elastically deformable material 10, U, by welding, by means of a propellant socket or by casting with the radially inner side of the Sliding ring 8 is connected, with an elastic plastic or the like material between the separating ends 9 is used to ensure their unification. The shape of the separating ends 9 can according to FIGS. 2 and 3 are chosen, the nature of their'unification according to FIG. 4 and 5 can take place, after which the elastically deformable material in the form of an elastic Tab 10 bulges out to one side, or according to FIG. 6 and 7, where the tab is on the opposite side Side bulging. The sliding ring 8 is given a radial elasticity by the elastic tab 10 and the plastic 11.
Die beiden Schultern 12 und 12'. die die Tiefe der Ringnut 7 bestimmen, verlaufen rechtwinklig zur Stirnwand des Kolbens 3, während der Nutgrund 13 der NutThe two shoulders 12 and 12 '. which determine the depth of the annular groove 7 run at right angles to the end wall of the piston 3, while the groove bottom 13 of the groove
7 geneigt ist und eine Schrägfläche liefert, so daß die Tiefe der Ringnut in Radialrichtung nach außen abnimmt. Die dem Seitenteil 2 zugewandte Seite des Gleitrings 8 ist abgeschrägt, so d -.3 sich beide lediglich entlang dem radial innenliegenden Umfangsrand des Dichtungsrings berühren, während die mit der Schrägfläche der Nut 7 in Berühpjng befindliche Seke des Gleitrings 8 im wesentlichen in Übereinstimmung mit der Sch.ügfläche des Nutgrunds 13 abgeschrägt und außerdem im Querschnitt gekrümmt ist. Diese Ausgestaltung erlaubt radiale Expansion und Kontraktion des Gleitrings 8. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Schrägfläche des Nutgrunds 13, sie kann jedoch bei anderen Ausführungsformen gebogen sein, und zwar ,mit einer Krümmung, die größer als diejenige der gekrümmten Schrägfläche des Gleitrings 8 ist. Es ist erwünscht, daß sich der Gleitring 8 und c!e korrespondierende Schrägfiäche des Nutgrunds 13 kontinuierlich über die gesamte Spannweite des Gleitrings 8 berühren. Aus diesem Grunde ist die Oberflache der Schrägflache des Nutgrunds 13, die von dem Gleitring 8 berührt wird, mit einem Kunststoffmatenal 14 beschichtet oder durch Vulkanisierungsbindung mit einem warmhärtbaren Harz versehen. Diese Bearbeitung gewahr leistet vollkommenen Luftabschluß zwischen dem Gleitnng 8 und der Schrägfläche des Nutgrunds 13. selbst wenn die Endbearbeitung des Gleitrings 8 und/oder der Schrägfläche schlecht ausgeführ» wurde, da das aufgeschichtete Kunstsioffmaterial 14 eine plastische Fließbewegung durchführt, wenn der Gleitring7 is inclined and provides an inclined surface, so that the depth of the annular groove decreases in the radial direction outward. The side of the sliding ring 8 facing the side part 2 is beveled, so that both of them are merely mutually exclusive touch along the radially inner peripheral edge of the sealing ring, while that with the inclined surface the groove 7 located in the Seke des Sliding ring 8 is beveled and essentially in accordance with the Sch.ügfläche of the groove base 13 is also curved in cross section. This configuration allows radial expansion and contraction of the Slip ring 8. In the embodiment shown, the inclined surface of the groove base is 13, but it can be at other embodiments be curved, with a curvature greater than that of the curved The inclined surface of the sliding ring 8 is. It is desirable that the slip ring 8 and c! E correspond Touch the inclined surface of the groove base 13 continuously over the entire span of the sliding ring 8. For this reason, the surface is the inclined surface of the groove base 13, which is touched by the sliding ring 8, coated with a plastic material 14 or provided with a thermosetting resin by vulcanization bonding. Aware of this processing provides a complete seal between the slide 8 and the inclined surface of the groove base 13. even if the finishing of the sliding ring 8 and / or the inclined surface was poorly carried out, since the stacked plastic material 14 performs a plastic flow movement when the slip ring
8 gegen die Schrägfläche des Nutgrunds 13 gepreßt wird. Das Einsetzen des Gleitrings 8 in die Nut 7 erfolgt durch Eindrücken des Gleitrings in etwas kontrahiertem Zustand, so daß er im eingesetzten Zustand eine Rückstellkraft speichert, die wegen der Schrägfläche des Nutgrunds 13 eine Kraftkomponente in Axialrichtung des Kolbens 3 erzeugt. Ist der Gleitring 8 eingesetzt, wird der Abstand A zwischen der Stirnwand des Seitenteils 2 und der gegenüberliegenden Stirnwand des Kolbens 3 gleich dem Abstand des Hervorstehens B des Gleitrings 8 aus der Nut 7, wie man dies aus F ι g. 1 ersieht. Da der Gleitring 8 radial zur Nut 7 expandiert oder kontrahiert wird, so daß stets luftdichter Abschluß zwischen dem Seitenteil 2 una dem Gleitring 8 aufrechterhalten wird.8 is pressed against the inclined surface of the groove base 13. The sliding ring 8 is inserted into the groove 7 by pressing the sliding ring in a somewhat contracted state, so that in the inserted state it stores a restoring force which, due to the inclined surface of the groove base 13, generates a force component in the axial direction of the piston 3. If the sliding ring 8 is inserted, the distance A between the end wall of the side part 2 and the opposite end wall of the piston 3 is equal to the distance between the protrusion B of the sliding ring 8 from the groove 7, as can be seen from FIG. 1 sees. Since the sliding ring 8 is expanded or contracted radially to the groove 7, so that an airtight seal between the side part 2 and the sliding ring 8 is always maintained.
Der Grund der Nut 7 kann so abgeschrägt sein, daß die Tiefe der Nut radial zum Kolben nach außen zunimmt, wie dies in F i g. 8 dargestellt ist. In diesem Fall ist die mit der Schrägfläche des Nutgrunds 13 der Nut 7 in Berührung befindliche Seite des Gleitrings 8 ebenfalls entsprechend abgeschrägt, wobei das Einsetzen des Gleitrings 8 in die Nut 7 dadurch bewirkt wird, daß man den Gleitring in expandiertem Zustand einsetzt, so daß nachher seine kontrahierende Kraft mit Rücksicht auf die Schrägfläche des Nutgrunds 13 der Nut 7 eine Kraftkomponente in Axialrichtung des Kolbens 3 ausübt und er wie im Falle der F i g. 1 in Axialrichtung fest gegen das Seitenteil 2 gedrückt wird.The bottom of the groove 7 can be bevelled so that the depth of the groove increases radially to the piston outwards, as shown in FIG. 8 is shown. In this case, the one with the inclined surface of the groove base 13 is the groove 7 the side of the sliding ring 8 in contact is also beveled accordingly, the insertion of the sliding ring 8 in the groove 7 is effected by inserting the sliding ring in the expanded state, so that afterwards its contracting force with regard to the inclined surface of the groove base 13 of the groove 7 a Force component exerts in the axial direction of the piston 3 and as in the case of FIG. 1 fixed in the axial direction is pressed against the side part 2.
Selbst wenn der Kolben 3 aus seiner normalen Arbeitslage bei seinem exzentrischen Umlauf abweicht, bleibt die Druckberührung mit dem Seitenteil 2 und dem Nutengrund erhalten, da der Gleitring 8 um seinen Abschnitt schwingt, der linienförmig mit der Schrägfläche der Nut 7 in Berührung steht.Even if the piston 3 deviates from its normal working position during its eccentric rotation, remains the pressure contact with the side part 2 and the groove bottom, since the sliding ring 8 around his The section that is linearly in contact with the inclined surface of the groove 7 vibrates.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 9 verläuft derIn the embodiment according to FIG. 9 runs the
Nutgrund 15 der Ringnut 7 parallel zur Stirnwand des Kolbens 3, wobei zwischen dem Gleitring 8 und dem Nutgrund 15 ein elastischer Stüt/ring 16 vorgesehen is·, der flächig am Nutgrund 15 anliegt. Die dem NutgrundGroove bottom 15 of the annular groove 7 parallel to the end wall of the piston 3, with between the sliding ring 8 and the Groove bottom 15 an elastic support / ring 16 is provided, which rests flat on the groove bottom 15. The bottom of the groove
15 abgewandte Seite des Stüiznngs 13 bildet eine korrespondierende Schrägfiäche 17, die radial nach außen geneigt ist. Der Stützring 16 ist wie der Gleitring 8. ein geschlitzter Ring mit Trennenden, die mit Hilfe eines elastischen Materials wie z.B. Kunststoff gemäß der vorhergehenden Ausführungsform miteinander verbunden sind. Der zugehörige Gleitring 8' entspricht in seiner Ausgestaltung dem Gleitring 8 nach F i g. 1 und liegt mit seiner gekrümmten Schrägfläche an der Schrägfiäche 17 des Stützrings linienförmig an und hat. wie bei F i g. 1, mit dem Seitenteil Linienberühr'jng.15 side of the support 13 facing away from it forms a corresponding one Inclined surface 17 which is inclined radially outward. The support ring 16 is like the sliding ring 8 Slotted ring with separating ends, which are made with the help of an elastic material such as plastic according to the previous embodiment are interconnected. The associated sliding ring 8 'corresponds in his Design of the sliding ring 8 according to FIG. 1 and lies with its curved inclined surface on the Inclined surface 17 of the support ring linearly and has. as with F i g. 1, with the side part Linienberühr'jng.
Alternativ kann eine im Querschnitt gekrümmte Schrägfiäche am elastischen Stützring 16' und eine ebene Schrägfiäche auf der entsprechenden Seite des Clearings 8' vorgesehen sein, wie es in F i g. 10 gezeigt ist.Alternatively, an inclined surface with a curved cross section on the elastic support ring 16 'and a flat surface Inclined surface can be provided on the corresponding side of the clearing 8 ', as shown in FIG. 10 shown is.
Bei der Ausführimgsform räch Fig. I! ist die Anschlußebene von Gleitnng 8 und elastischem StützringIn the embodiment, Fig. I! is the connection level of slip 8 and elastic support ring
16 " parallel zur Stirnwand des Kolbens 3, während der Grund der Nut 7 abgeschrägt ist, wobei die dem Nutgrund 13 zugewandte Seite des Stützrings 16" im Querschnitt bogenförmig gestaltet ist16 "parallel to the end wall of the piston 3, while the base of the groove 7 is beveled, with the groove base 13 facing side of the support ring 16 ″ is designed arcuately in cross section
Bei den Ausführungsformen nach F ι g. 12 bis 15 be steht der C-förmige Gleitnng 8 aus legiertem Gußeisen derjenigen Art, die für Kolbenringe verwendet wird, wobei dieser Ring mit einem Schlitz 9' versehen ist. Beim Einsetzen dieses Rings 8 in die Nut 7 wird er entweder auseinandergezogen oder zusammengedrückt, so daß er im eingesetzten Zustand eine expansive oder kontraktive elastische Kraft in Radialrichtung ausübt. Der Schlitz 9' kann die Gestaltung gemäß den Fig. 12 und 13 oder die abgestufte Gestaltung gemäß den Fig. 14 und 15 haben. Das Einsetzen des Gleitrings 8 in die Nut 7 kann in der gleichen Weise wie gemäß F ι g. 1 oder 8 erfolgen.In the embodiments according to FIG. 12 to 15 be the C-shaped slide 8 is made of alloyed cast iron of the type that is used for piston rings, this ring being provided with a slot 9 '. When inserting this ring 8 in the groove 7 he will either pulled apart or compressed so that when deployed it is an expansive or exerts contractive elastic force in the radial direction. The slot 9 'can have the design according to FIGS FIGS. 12 and 13 or the stepped configuration according to FIG Figs. 14 and 15 have. The insertion of the sliding ring 8 in the groove 7 can be done in the same way as according to FIG. 1 or 8.
Für den Fall, daß der Gleitring 8' ungeschlitzt ist und zwischen dem Gleitring 8' und dem Nutengrund 15 der Nut 7 ein elastischer Stützring eingesetzt ist, wie dies bei den Ausführungsformen nach den F i g. 9, 10 und 11 der Fall ist, ist der Stürzring gleich dem Gleitring 8 mit einem Schlitz versehen und aus legiertem Gußeisen der für Kolbenringe üblichen Art hergestellt. Die mit dem Gleitring 8' in Berührung befindliche Stirnfläche des elastischen Rings ist gleich der Schräge 17 des elastischen Rings 16 abgeschrägt. Die Richtung der Abschrägung kann in Radialrichtung entgegengesetzt zum elastischen Ring sein, was bedeutet, daß die Stärke des Rings radial nach außen abnimmt.In the event that the sliding ring 8 'is unslotted and between the sliding ring 8' and the groove bottom 15 of the Groove 7 an elastic support ring is inserted, as is the case with the embodiments according to FIGS. 9, 10 and 11 is the case, the fall ring is the same as the sliding ring 8 provided with a slot and made of alloyed cast iron made for piston rings of the usual type. The face of the sliding ring 8 'in contact elastic ring is equal to the slope 17 of the elastic ring 16 beveled. The direction of the bevel can be in the radial direction opposite to the elastic ring, which means that the strength of the Ring decreases radially outward.
Bei der so aufgebauten ölabdichtungseinrichtung sitzt der elastische Ring entweder in radial kontrahiertem oder radial expandiertem Zustand in der Vertiefung, wobei die durch den so eingesetzten Ring ausgeübte Rückstellkraft über die Schräge des elastischen Rings auf den Gleitring 8' einwirkt, so daß dementsprechend eine Axialkraft erzeugt und dadurch der Gleitring 8 gegen das Seitengehäuse und die Schräge des elastischen Rings gepreßt wird.In the oil sealing device constructed in this way, the elastic ring is either in a radially contracted position or radially expanded state in the recess, the exerted by the ring so inserted Restoring force acts on the sliding ring 8 'via the slope of the elastic ring, so that accordingly generates an axial force and thereby the sliding ring 8 against the side housing and the slope of the elastic ring is pressed.
Wie sich aus der Vorbeschreibung ergibt, braucht man bei der Erfindung keine gewellte Feder, um den Gleitring anzupressen, so daß auch keine Notwendigkeit für einen O-Ring besteht, um einen Leckstrom von Lecköi in diesem Abschnitt zu verhindern, so daß sich eine Vereinfachung der Abdichtungseinrichtung ergibt. Darüber hinaus wirkt die Kraft, mit der der GleitringAs can be seen from the preceding description, you do not need a corrugated spring in the invention to the Pressing the slip ring so that there is no need for an O-ring to prevent leakage from To prevent leakage in this section, so that there is a simplification of the sealing device. In addition, the force with which the sliding ring acts
gegen das Seitengehäuse gepreßt wird, gleichförmig auf jeglichen Abschnitt des Gleitrings, und zwar wegen der Elastizität des Gleitrings oder der elastischen Kraft des elastischen Rings, so daß eine stabilisierte Dichtwirkung erreicht wird. Ferner folgt die Radialbewegung des Gleitrings innerhalb der Dichtungsnut schnell jeglicher Abweichung, die der Läufer beim exzentrischen Umlauf erfahren kann, so daß auch auf diese Weise stabile Abdichtung gewährleistet wird.is pressed against the side housing uniformly on any portion of the slip ring because of the elasticity of the sliding ring or the elastic force of the elastic ring, so that a stabilized sealing effect is achieved. Furthermore, the radial movement of the sliding ring follows quickly within the sealing groove any deviation that the runner can experience during eccentric rotation, so that this too Way stable sealing is guaranteed.
Die Erfindung liefert somit eine öldichtung für eine Drehkolbenmaschine, bei der ein Gleitring oder ein Gleitring und ein elastischer Ring in eine Ringnut eingesetzt sind, die auf jeder Seite des Läufers vorgesehen ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß derThe invention thus provides an oil seal for a Rotary piston machine in which a sliding ring or a sliding ring and an elastic ring are inserted into an annular groove provided on each side of the runner. The invention is characterized in that the
s Gleitring oder der elastische Ring mit einer anfänglichen Radialspannung in die Ringnut eingesetzt werden, so daß mit Hilfe einer Schräge der Ringnut oder einer Abschrägung des elastischen Rings eine Axialkraft erzeugt wird, um eine Leckage zwischen dem Gleitrings slip ring or the elastic ring with an initial Radial tension can be used in the annular groove, so that with the help of a slope of the annular groove or a Bevelling of the elastic ring creates an axial force to prevent leakage between the slip ring
ίο und dem Seitengehäuse zu verhindern.ίο and the side housing to prevent.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (6)
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Publications (3)
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DE2419564B2 DE2419564B2 (en) | 1976-02-19 |
DE2419564C3 true DE2419564C3 (en) | 1976-10-07 |
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