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Dichtung für scheibenförmige Drehschieber in Verbrennungskraftmaschinen.
Es sind Dichtungen für scheibenförmige Drehschieber in Verbrennungskraftmaschinen
bekannt, die aus einem gegen die Steuerscheibe seitlich anliegenden Ringe bestehen.
Ebenso ist vorgeschlagen worden, bei Doppelsitzventilen an einem als nachgiebigen
Halter dienenden ringförmigen Diaphragma einen Dichtungsring anzubringen, der mit
dem letzteren gasdicht verbunden ist.
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Die Erfindung hat den Zweck der Schaffung einer Dichtung, bei der
das Neue und Eigentümliche darin besteht, daß die Seitenfläche des mit seinem inneren.
Rande freiliegenden Ringes kleiner als die Seitenfläche
des demselben
gegenüberliegenden Diaphragmas ist. Zur Bildung und Sicherung eines gasdichten Abschlusses
zwischen dem Diaphragmarand und einem das Diaphragma tragenden Einsatz ist ein Dichtungsring
eingelegt. Der als Träger und Anlage für, das Diaphragma dienende Ring ist außen
abgesetzt und in das dem Drehschieber zugelegene( erweiterte Ende des einzelnen
Gaskanals eingeschraubt und in den Ring eingesetzt.
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Dieser gegen den Drehschieber anliegende Ring ist an seinem äußeren
Rand durch'. eine Nut zu einer dünnen Zunge ausgestaltet, die von einem am nachgiebigen
Diaphragma abstehenden Rohrstück überdeckt ist und an letzterem mittels eines geeigneten
Lütiinittels befestigt ist, um eine gasdichte Verbindung herzustellen. Dabei ist
die Größe der Ringinnenfläche so gewählt, daß der auf letztere ausgeübte Druck in
der Hauptsache durch den in entgegengesetzter Richtung auf die abgewandte Dichtungsfläche
ausgeübten Druck ausgeglichen wird und die Diaphragmainnenfläche nur um so viel
größer ist, daß der von dem Ringe auf seine abgewandte. Anlagefläche ausgeübte Druck
dem aus der nachgebenden Diaphragmawirkung sich ergebenden Drucke gleichkommt.
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Eine beispielsweise Ausführung der vorstehend angeführten Dichtung
für die Drehschieber an Verbrennungskraftmaschinen ist in der Zeichnung dargestellt.
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Abb. i zeigt im Schnitt einen Teil eines scheibenartigen Drehschiebers
für eine Verbrennungskraftmaschine mit der Dichtung gemäß der Erfindung.
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Abb. 2 zeigt im Querschnitt und größerem Maßstab ein Stück der Dichtung
mit den um sie herumliegenden Teilen.
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Die Teile i und 2 des Zylinders und seines Kopfes haben die entsprechenden,
in gemeinsamer Achse liegenden Kanäle 3 und q ; der Drehschieber 5 läuft mit seiner
Achse 51 zwischen genannten Teilen i und 2 um und ist mit in der Zeichnung nicht
ersichtlichen Durchbrechungen ausgestattet, welche bei Drehung der Steuerscheibe
zu geeigneten Zeitpunkten vor die Kanäle zu liegen kommen und den Durchtritt der
Gase von bzw. nach dem Zylinder steuern.
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Die Dichtung gemäß der Erfindung verhindert durch ihre Anordnung ein
Entweichen von Gas aus den Kanälen 3 und .l und an der Fläche des Drehschiebers
5 entlang. Die Teile i und 2 sind bei 6 mit Innengewinde versehen, in welches entsprechend
mit Außengewinde besetzte Ringe 7 eingeschraubt sind. Die für die heidea Kanäle
3 und q. bestimmten Dichtungen sind einander gleich, und es braucht daher nur die
eine beschrieben zu werden. Beispielsweise ist der Teil i mit einer ringförmigen
Vertiefung oder Aussparung 8 versehen, die das Ende des der Scheibe 5 zuggelegenen
Gewindes 6 umgibt, wobei die Scheibe 5 die Vertiefung oder Aussparung an ihrer .einen
Seite abschließt. An dem der Scheibe zugelegenen Ende des mit Außengewinde versehenen
Ringes 7 ist ein Flansch 9 angebracht, der eine Anlage io für den nach einwärts
liegenden Teil eines nachgiebigen ringförmigen Diaphragrr)as i i zur Schaffung eines
dicht-en Abschlusses bildet. Dieser Abschluß kann beispielsweise dadurch gesichert
werden, daß der innere Rand oder Teil des Diaphragmas zwischen der Anlage io un!d
dem Boden der Aussparung 8 zu hegen kommt. In dieser Aussparung ist noch ein Ring
12 aus Kupfer oder anderem Dichtungsstoff eingelegt, der eine verhältnismäßig hohe
Temperatur auszuhalten vermag.
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Der außenliegende Rand des scheibenringförmigen Diaphragmas i i ist
zu einem abstehenden Rohrstück 13 abgebogen, das sich nach der Steuerscheibe 5 hin
erstreckt. Innerhalb des Rohrstücks 13 liegt ein Dichtungsring 14, der mit ersterem
am Umfang verbunden ist und mit der Seitenfläche des umlaufenden Drehschiebers 5
in Berührung gehalten wird. Der Dichtungsring i q. besteht vorzugsweise aus gehärtetem
Stahl und ist im Vergleich mit dem nachgiebigen Diap'hragma i i nicht biegsam. Zur
leichteren, schnelleren und gleichzeitig sicheren Verbindung des Ringstückes 13
mit dem Dichtungsring i q. ohne Beeinträchtigung der Härte dieser Teile ist neben
dem. Rand des Dichtungsringes 14 und in demselben eine Nut 15 derart gebildet, daß
eine dünne Zunge 16 etwa von der Dicke des Teiles 13 entsteht. Der Durchmesser des
Dichtungsringes in der Ebene der Zunge 16 ist annähernd gleich oder wenig kleiner
als der innere Durchmesser des Teiles 13. Letzterer wird mit der Zunge 16 durch
Einschieben des Dichtungsringes in den mit einem dünnen Streifen aus Silberschlaglot
17 oder einem ähnlichen zwischen Zunge und Rohrstück 13 eingelegtes Lötmittel belegten
Flansch 13 verbunden. Nach diesem Einschieben werden genannte Teile unter Anwendung
von Hitze, beispielsweise durch diejenige einer Sauerstoffazetylenflamme, miteinander
verschmolzen oder verlötest. Da die Dicken der beiden Stoffe an ihrem Berührungspunkt
in der Hauptsache die gleichen sind, werden Rohr 13 und Zunge 16 ohne Beeinträchtigung
der Härte der Dichtung des Hauptteiles miteinander verschweißt. ]#s ist vorteilhaft,
ein hartes oder erst bei hoher Temperatur schmelzendes Löt- oder Schmelzmittel zu
verwenden, damit eine Trennung der Teile unter dem Einfluß der hohen Arbeitstemperaturen
einer Gasmaschine vermieden
wird. Auf diese Weise werden die Teile
fest miteinander verbunden, ohne Erhitzung des Diaphragmas i i und des Dichtungsringes
14 auf eine Temperatur, welche die Härte der arbeitenden Teile beinträchtigen würde.
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Der Flansch 9 ist von der Steuerscheibe 5 wie auch von dem inneren
Rand des Dichtungsringes 14 und der letztere von dem nachgiebigen Diaphragma i i
getrennt, so daß das Gas aus dem Kanal 3 in den Raum zwischen Dichtungsring und
Diaphragma übertreten kann. Der Druck auf den Dichtungsring sucht diesen gegen die
Fläche der Steue°-scheibe 5 zu drücken, während der Druck gegen die abgewandte Flächz
des Diaphragmas den Dichtungsring von der Steuerscheib° wezuschieben sucht. Da nun
aber das Diaphragma i i zum Teil mit seinem inneren Rand zwischen dem Ring 12
und der Anlage i o am Ring 7 eingeklemmt ist, so wird natürlich die Fläche auf der
Innenseite des Dichtungsringes, gegen die der Druck des Druckmittels wirkt, kleiner
als die dem 1-nannten Druck ausgesetzte Diaphragmafläche (beispielsweise annähernd
ein halbes oder wenig größer als ein halbes mal der genannten Fläche), so daß sich
zwischen dem Dichtungsring und der Steuerscheibe ein. Druck einstellen wird. der
nur von dem nachgiebigen Diaphragmadruck herrührt.
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Auf diese Weise wird der Druck zwischen der Steuerscheibe und dem
Dichtungsring verhältnismäßig erheblich vermindert im Vergleich zu dem Druck, der
bisher hei Dichtungen dieser Art als nötig erachtet wurde. Es wurde namentlich bisher
immer festgestellt, daß der Dichtungsring eine möglichst große, dem Gasdruck ausgesetzte
Fläche haben müsse, um ein Undichtwerden zwischen der Steuerscheibe und dem Dichtungsring
zu verhüten.
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Es ist einleuchtend, daß die einzige Stelle, an der ein Entweichen
von Gas aus dem Kanal möglich ist, an der Fläche der Steuerscheibe 5 sich befindet;
zur Vermeidung des Entweichens an den anderen sonst möglichen Stellen bilden der
Ring 12 sowie das Schlaglot 17 wirksame Dichtungsstellen für das Druckmittel.
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Es ist erwiesen, daß die bisher aufrechterhaltene Meinung in betreff
der Notwendigkeit höherer Drucke zwischen dem Dichtungsring und der sich bewegenden
Fläche der Tatsache zuzuschreiben war, daß ein Undichtwerden an anderen nicht erkannten
Stellen eintritt, und daß demzufolge der Druck auf die sich bewegende Fläche erhöht
wird, was sich aus dem falschen Eindruck ergibt, ,daß das Undichtwerden immer an
dieser Stelle stattfindet.
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Aus Vorstehendem geht hervor, daß eine Dichtung nach der Erfindung
jedwede unnötige Reibung zwischen dem Dichtungsring und der sich bewegenden Steuerscheibe
vermeidet, daß sie ferner billig und leicht herzustellen ist und sich schnell einsetzen
läßt. Ferner vermeidet sie jedwede Möglichkeit eines Undichtwerdens zwischen den
einzelnen Teilen der Dichtung. Sinngemäß können die gegenseitigen Flächen des Dichtungsringes
und des nachgiebigen Diaphragmas verändert werden, um andere erforderliche Drucke
zwischen den Berührungsflächen hervorzurufen.