DE8907606U1 - Ring seal for the ball body of a rotary ball valve mounted in the cylinder head of an internal combustion engine - Google Patents
Ring seal for the ball body of a rotary ball valve mounted in the cylinder head of an internal combustion engineInfo
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Description
."..".M 1547/V/ec"..".M 1547/V/ec
Ringdichtung für den Kugelkörper tines im Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors gelagerten KugeldrehschiebersRing seal for the ball body of a rotary ball valve mounted in the cylinder head of an internal combustion engine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ringdichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a ring seal according to the preamble of claim 1.
Eine Ringdichtung ciiesar Alt ist in der DE-QS 36 OA 137 beschrieben und dargestellt. Der an der Kugelfläche des Kugelkörpers anliegende Dichtungsring dieser Ringdichtung ist bei dieser bekannten Ausgestaltung durch zwei koaxial zueinander angeordnete Federringe gegen die Kugelfläche vorgespannt, wobei die einander zugewandten Flächen des Dichtungsrings und -jer Federringe kegelförmig geformt sind. Durch eine radiale Vorspannung der Federringe werden axiale Beaufschlagungs-Kraftkomponenten auf den Dichtungsring übertragen, wodurch die vorgespannte Anlage des Dichtungsrings an der Kugelfläche des Kugelkörpers gewährleistet ist.A ring seal ciiesar Alt is described and shown in DE-QS 36 OA 137. In this known design, the sealing ring of this ring seal, which rests on the spherical surface of the spherical body, is pre-stressed against the spherical surface by two spring rings arranged coaxially to one another, whereby the surfaces of the sealing ring and spring rings facing one another are conical in shape. By radially pre-stressing the spring rings, axial loading force components are transferred to the sealing ring, which ensures that the sealing ring rests pre-stressed on the spherical surface of the spherical body.
Diese bekannte Ausgestaltung ist won aufwendiger Bauweise sowie deshalb teurer Herstellung und auch von schwieriger Funktion, weil schiefe Ebenen dazu benutzt werden, um cie ueaufschlagungskraft für den Dichtungsring zu erzeugen. Hierdurch sind Funktionsschwierigkeiten insbesondere dann nicht auszuschließen, wenn der Dichtungsring sich an durch Temperaturunterschiede hervorgerufene Lageveränderungen des Kugelkörpers anpassen muß.This known design is of complex construction and therefore expensive to manufacture and also difficult to function because inclined planes are used to generate the impact force for the sealing ring. As a result, functional difficulties cannot be ruled out, especially when the sealing ring has to adapt to changes in the position of the spherical body caused by temperature differences.
Außerdem treten bei dieser bekannten Ausgestaltung erhebliche Kompressions Verluste auf, weil der Kompressionsdruck durch die Fugen der Federringe zu dringen vermag und deshalb Kompressionsverluste vorgegeben sind.In addition, considerable compression losses occur in this known design because the compression pressure can penetrate through the joints of the spring rings and therefore compression losses are inevitable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ringdichtung der eingangs angegebenen Art so auszugestalten, daß bei Gewährleistung eines freien Bewegungsspiels des Dichtungsringes in der Ringnut Kompressionsverluste an der Ringdichtung vermieden oder zumindest verringert sind. The invention is based on the object of designing a ring seal of the type specified at the beginning in such a way that, while guaranteeing free movement of the sealing ring in the ring groove, compression losses on the ring seal are avoided or at least reduced.
Diese Aufyabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Li findung, dip eine pinfache Bauweise und kostengünstige Herstellung ermöglichen, die Abdichtung und lebensdauer verbessern und auch auf; Mon t aqecj runden von Volteil sind, sine! in H^n Inter nnsprüchen beschrieben.This problem is solved by the characterizing features of claim 1. Further developments of the invention which enable a simple construction and cost-effective production, improve sealing and service life and also round off the assembly of parts are described in the internal claims.
Nachfolgend wird die Lr findung anhand von in ei tier Zeichnung
dargestellten bevorzugten Ausführungsbeiupielpn näher erläutert
.
Es zeigt:The invention is explained in more detail below using preferred embodiments shown in the drawing.
It shows:
Fig. 1 im axialen Schnitt einen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors, der durch einen im Zylinderkopf gelauerten Kugeldrehschieber gesteuert ist, mit einer erfind&ugr;ngsgemäOen Ringdichtung zur Abdichtung des Kugelkörpers des Kugeldrehschiebers gegenüber dem Zylinderkopf;Fig. 1 shows an axial section through a cylinder head of an internal combustion engine, which is controlled by a rotary ball valve located in the cylinder head, with an annular seal according to the invention for sealing the ball body of the rotary ball valve from the cylinder head;
Fig. 2-10 Ausführungsbeispiele der Ringdichtung, jeweils dargestellt im Teilschnitt.Fig. 2-10 Examples of ring seals, each shown in partial section.
lon dem mit 1 bezeichneten Zylinderkopf des nicht dargestellten Verbrennungsmotors ist lediglich der den Kugeldrehschieber 2 lagernde Teil dargestellt, der längs der f-'ittelachse des Kugeldrehschiebers 2 geteilt ist und aus einem Oberteil 1.1 und Unterteil 1.2 besteht.In the cylinder head of the internal combustion engine (not shown) designated 1, only the part supporting the rotary ball valve 2 is shown, which is divided along the center axis of the rotary ball valve 2 and consists of an upper part 1.1 and a lower part 1.2.
Der Kugeldrehschieber 2 besteht aus einem Kugelkörper 3 und zwei sich seitlich und rotations symmetrisch an diesen anschließenden Lagerzapfen 4,5 die in Lager bohrungen 6,7 miteels geeigneten Wälz- oder Gleitlagern gelagert sind. Der Zylinderkopf 1 umgibt den Kugelkörper 3 mit einer ent-The rotary ball valve 2 consists of a ball body 3 and two bearing pins 4,5 that are laterally and rotationally symmetrically connected to it and are mounted in bearing bores 6,7 using suitable roller or plain bearings. The cylinder head 1 surrounds the ball body 3 with a corresponding
sprechpnd der Kugelfläche 8 yrkriimmten konkaven Kugelfläche oder Kugeiriächenabschnitten, die in die Lagerung des Kugel körper!- ei &eegr; bezöge &eegr; oder davon freigestellt sein kann. D.h., im ersten Fall liegt der Kugelkörper 3 mit seiner konkaven Kugelfläche 8 an der konkaven Kugelfläche 9 des Zylinderkopfes 1 an, während im zweiten Fall ein geringer Spalt zwischen den Kugel flächen 8,9 vorhanden ist, wodurch die kon'cave Kugelfläche 9 von der Lagerung des Kugelkörper:· b freigestellt ist.corresponding to the spherical surface 8, a concave spherical surface or spherical surface sections curved in relation to the spherical surface 8, which can be related to the bearing of the spherical body or can be freed from it. This means that in the first case, the spherical body 3 rests with its concave spherical surface 8 on the concave spherical surface 9 of the cylinder head 1, while in the second case there is a small gap between the spherical surfaces 8, 9, whereby the concave spherical surface 9 is freed from the bearing of the spherical body.
Im Kugeldrehschieber 2 erstrecken sich ein Zufihrungskanal 11 und ein Abführungr,kanal 12 für Verbrennungsluft bzw. ein Verbrennungsluftgemisch und die Abgase, wobei die Zuführungsund Abführungskanäle 11,12 voneinander getrennt sind, im mittleren Bereich des Kugelkörpers 3 ar dessen Kugelfläche 8 münden bzw. beginnen und nach einer Krümmung a*ial durch die Lagerzapfen 4,5 verlaufen und in nicht dargestellter We^se mit einer Zuführungsleitung und einer Abführungs1eit mg fur die Verbrennungsluft bzw. die Abgase in Verbindung stehen Die Öffnungen des Zuführungskanals 11 und des Abführungskanals 12 im Kugelkörper 3 sind mit 13 und 14 bezeichnet. Diese Öffnungen 13,14 befinden sich in einer mittleren Rotationszone, die sich im Bereich des vom Kugelkörpers 3 begrenzten Verbrennungsraums 15 des Zy 1 inderkopfes befindet. Im Zylinderkopf 1 und/oder auch im Kugeldrehschieber 2 verlaufen Kühlmittel- und/oder Schmiermittelkanäle, zur Kühlung und/oder Schmierung von bestimmten Stellen des Zylinderkopfes 1 bzw. Kugeldrehschiebers 2, insbesondere von Lagerstellen. Mit 10 ist ein Schneckenantrieb als Drehantrieb für den Kugeldrehschieber 2 dargestellt, der in Abhängigkeit der Drehzahl des Verbrennungsmotors gesteuert ist.A supply channel 11 and a discharge channel 12 for combustion air or a combustion air mixture and the exhaust gases extend in the rotary ball valve 2, the supply and discharge channels 11, 12 being separate from one another, opening or beginning in the middle region of the ball body 3 at its spherical surface 8 and, after a bend, running radially through the bearing journals 4, 5 and being connected in a manner not shown to a supply line and a discharge line for the combustion air or the exhaust gases. The openings of the supply channel 11 and the discharge channel 12 in the ball body 3 are designated 13 and 14. These openings 13, 14 are located in a middle rotation zone which is located in the region of the combustion chamber 15 of the cylinder head which is delimited by the ball body 3. Coolant and/or lubricant channels run in the cylinder head 1 and/or in the rotary ball valve 2 for cooling and/or lubricating certain points on the cylinder head 1 or rotary ball valve 2, in particular bearing points. A worm drive is shown at 10 as a rotary drive for the rotary ball valve 2, which is controlled depending on the speed of the combustion engine.
Zur Abdichtung des Verbrennungsraumes 15 ist eine Ringdichtung 16 vorgesehen, die durch einen Ringkörper 17 mit einer Uichtungs fläche 18 gebildet ist, der in einer den Verbrennungsraum 15 umgebenden Ringnut 19 angeordnet ist, die zum Kugelkörper 3 hin offen ist. Innenseitig ist somit die Ringnut 19 von einer hohlzylindrischen i/Oand 21 begrenzt,To seal the combustion chamber 15, an annular seal 16 is provided, which is formed by an annular body 17 with a sealing surface 18, which is arranged in an annular groove 19 surrounding the combustion chamber 15, which is open towards the spherical body 3. On the inside, the annular groove 19 is thus delimited by a hollow cylindrical inner edge 21,
.1.O i_>-LO!' L^J.t_* CU/. f > U I I V *_ '&Lgr; V^ < I IiUVJl. &Ggr; &igr; 1. t-t *- · ' &igr; V^ vj &ngr;.1.O i_>-LO!' L^J.t_* CU/. f > UIIV *_ '&Lgr; V^ < I IiUVJl. &Ggr;&igr; 1. tt *- · '&igr; V^ vj &ngr;
erstreckt. Die Ringdichtung 16 wirkt mit der Ringzone 22 der Kugelfläche 8 des Kugelkörpers 3 zusammen, die sich zu beiden Seiten der Öffnungen 13,14 und des Verbrennunusraumes 15 befindet.Die dem Verbrennungsraum 15 abgew ndte Seite des Ringkörpers 17. d.h., die dem Lager des Kugeldrphschiebers 2 zugewandte Außenseite des Ringkörpers, auf der sich ein Freiraum, ein Spalt oder auch ein Gleitspiel zwischen dem Kugelkörper 3 und dem Zylinder-Unterteil 1.2 befinden kann, ist mit 20 bezeichnet. Der Ringkörper 17 ist mit radialem Spiel Sr., Sr„ in der Ringnut 19 aufgenommen. Infolgedessen vermag er sich radial und axial in der Ringnut ln geringfügig zu bewegen, um sich an auf Temperatureinflüssen hprijhPnripn I ö /-» &eegr; &ogr; &pgr; _ H ^ &igr;.&igr; Doeii-inpewOT-äri/Horiinr-lcin ~1 &Pgr; passen zu können. Das im Vergleich mit üblichen Lagerungen vergrößerte radiale Spiel Sr., Sr„ ist notwendig, damit der Dichtungsring sich auch dann an den Kugelkörper 3 anzupassen vermag, wenn letzterer oder andere Teile der Dichtungsanordnung sich bei Temperatur Veränderungen unterschiedlich weit ausdehnen, wodurch aewisse Posit ions Veränderungen der Teile zueinander eintreten.The ring seal 16 interacts with the ring zone 22 of the spherical surface 8 of the spherical body 3, which is located on both sides of the openings 13, 14 and the combustion chamber 15. The side of the ring body 17 facing away from the combustion chamber 15, ie the outside of the ring body facing the bearing of the ball valve 2, on which there can be a free space, a gap or even a sliding play between the spherical body 3 and the cylinder base 1.2, is designated 20. The ring body 17 is accommodated in the ring groove 19 with radial play Sr., Sr„. As a result, it can move slightly radially and axially in the ring groove l n in order to adapt to temperature influences hprijhPnripn I ö /-» �eegr; ϳ π _ H ^ &igr;.&igr; Doeii-inpewOT-äri/Horiinr-lcin ~1 &Pgr;. The increased radial play Sr., Sr” in comparison with conventional bearings is necessary so that the sealing ring can adapt to the spherical body 3 even if the latter or other parts of the sealing arrangement expand to different extents in the event of temperature changes, whereby certain positional changes of the parts relative to one another occur.
8ei allen Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 bis 10 besteht der Ringkörper 17 aus wenigstens zwei Teilen, nämlich dem eigentlichen Dichtungsring 25 jnd einem Trägerring 26, der den Dichtungs-8In all embodiments according to Fig. 2 to 10, the ring body 17 consists of at least two parts, namely the actual sealing ring 25 and a carrier ring 26, which
ring 2rj mit einer vorzugsweise zylindrischen Innenwand 2 7 vorzugsweise spielfrei umgibt, wobei der Dichtungsring 2 5 form- oder k &igr; a f t s c h 1 i j s s i g am T lagerring 2 ^ qci alten i :.! . Ljne solche Halterung kann durch &Ggr; mpressen, Kleben, beid-SPi ligrs fnrmschlüssiges Über &pgr; reifen oder durch Ai r e 11 &rgr; r"&eegr; mittels Schrauben r.ler 5 t i f ten rjeb i 1 de t ^cvin.ring 2 r j with a preferably cylindrical inner wall 2 7 preferably without play, the sealing ring 2 5 being positively or axially secured to the bearing ring 2 ^ qci alten i :.! . Such a holder can be made by pressing, gluing, over-locking both rings or by fastening by means of screws r.ler 5 tif rjeb i 1 de t ^cvin.
Der Ringkörper 17 ist durch eine Fp; er cr'gen den K &ugr; &agr; e 1 körper 3 gedrückt, so daß er nicht nur radial, sondern aurh axial anpassbar ist.The ring body 17 is pressed against the ring body 3 by a spring, so that it is not only radially but also axially adjustable.
Aufgrund P!->es Gleitspiels oder vorzuqswei' e eines 'leinen Spaltes 3 /wischen der Wand 21 und der Kucelfläche 8 de Kugelkörpers j kann sich der Ierbrennunqsdruck mehr j der weniger stark in die Rintjnut 19 for' spt/°n. Es bedarf "omit einer Abdichtung zwischen dem Ringkörper 17 und der allgemein mit 2 ^ bezeichneten Wardung der Ringnut 19. Herzu dient bei jederr Ausführunasbei SDie 1 ei~ se-.un^ärer [ji:::itungsr : -.&agr; 2C. der auf der Innenseite, auf der Außenseite nder auf d^r dem Kugelkörper 3 abgewandten Seite des Ringköroers 17 angeordnet sein kann.Due to the sliding play or , in particular, a small gap 3 between the wall 21 and the ball surface 8 of the spherical body 3, the combustion pressure can be more or less strongly distributed in the ring groove 19. A seal is therefore required between the ring body 17 and the part of the ring groove 19, generally designated 2 ^. For this purpose, a separate sealing ring 2 C is used in each design, which can be arranged on the inside, on the outside or on the side of the ring body 17 facing away from the spherical body 3.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist der Dichtungsring 29 einen L-förmigen Querschnitt auf mit eine-n radi ilen Schenkel 31 und einem axialen Schenkel 32. der sich zunächst im wesentlichen recht winklig zum Schenkel 31 und dann schräg nach außen zu einer zylindrischen Innenfläcne ?3 a~ Dichtungsring 25 erstreckt und gegebenenfalls mit einer Dichtungslippe 3&Lgr; an der Innenf1äche 33 anliegt. Die Innenfläche 33 befindet sich in einem verhältnismäßig groGer- radialen Abstand S. vcn der Wand 21, wodurch die schräge Erstreckung des Schenkels 32 möglich ist. Zwischen der Dichtungslippe 3& und derIn the embodiment according to Fig. 1, the sealing ring 29 has an L-shaped cross section with a radial leg 31 and an axial leg 32, which initially extends essentially at a right angle to the leg 31 and then obliquely outwards to a cylindrical inner surface 33 of the sealing ring 25 and optionally rests against the inner surface 33 with a sealing lip 34. The inner surface 33 is located at a relatively large radial distance S from the wall 21, whereby the oblique extension of the leg 32 is possible. Between the sealing lip 34 and the
Dichtungsfläche 18 ist eine radiale Stufe am Dichtungsring vorgesehen, deren Stufenfläche 35 dem Kugelkörper 3 abgewandt ist. Zwischen der Stufe und der Wand 21 befindet sich ein Spalt S^. Der Ringkörper 17 wird durch eine Druckfeder, insbesondere eine Uellfeder 36 gegen den Kugelkörper 3 vorgespannt. Bei der Wellfeder 36 handelt es sich vorzugsweise um eine doppelte Wellfeder, nämlich zwei We]!federn die in spiegeisymmetrischer Anordnung aneinander angelegt und im Bereich ihrer einander berührenden Wellenscheitel aneinander befestigt, vorzugsweise verschweißt oder verlötet sind. Die Wellfeder 36 ist zwischen dem dem Nutgrund 37 zugewandten Ende des Ringkörpers 17 und dem radialen Schenkel 31 angeordnet, so daß der Dichtungsring 29 durch die Weilfeder 36 gegen den Nutgrund gespannt wird, wodurch der Dichtungsring 29 in der Ringnut 19 in einfacher Weise positioniert ist.A radial step is provided on the sealing ring for sealing surface 18, the step surface 35 of which faces away from the spherical body 3. There is a gap S^ between the step and the wall 21. The ring body 17 is prestressed against the spherical body 3 by a compression spring, in particular a wave spring 36. The wave spring 36 is preferably a double wave spring, namely two wave springs which are arranged in a mirror-symmetrical arrangement and are attached to one another in the area of their contacting wave crests, preferably welded or soldered. The wave spring 36 is arranged between the end of the ring body 17 facing the groove base 37 and the radial leg 31, so that the sealing ring 29 is tensioned against the groove base by the wave spring 36, whereby the sealing ring 29 is positioned in the ring groove 19 in a simple manner.
Im Funktionsbetrieb wirkt der Verbrennungsdruck nicht nur gegen den Schenkel 32 des Dichtungsrings 29, wodurch dieser gegen die Innenfläche 33 gespannt wird, sondern auch gegen die Stufenfläche 35, wodurch der Ringkörper 17 zusätzlich zur F ederspannung pneumatisch gegen die Kugelfläche 8 des Kugelkörpers 3 beaufschlagt wird. Diese zusätzliche Spannkraft ist mit FZ bezeichnet.In functional operation, the combustion pressure acts not only against the leg 32 of the sealing ring 29, whereby it is clamped against the inner surface 33, but also against the step surface 35, whereby the ring body 17 is pneumatically loaded against the spherical surface 8 of the spherical body 3 in addition to the spring tension. This additional clamping force is designated FZ.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 erstreckt sich der Dichtungsring 25 über die gesamte Länge 1 des Trägerrings 26. Die Dichtungsf1äche 18 beginnt an der vorderen Innenkante des Dichtungsringes 25 und sie erstreckt sich als kegelige Schrägfläche oder als an die Form der Kugelfläche 8 angepaßte konkave Kugelabschnittsfläche divergent um die mit a bezeichnete Dichtungsflächenlä.ige. An die Dichtungsfläche 18 schließt sich eine Freifläche .18.1, die durch eine gegenüber der Dichtungsfläche 18 nach auGefi abgeknickte bzw. abgeschrägte Kegelfläche gebildet ist, clip mit der Kugelfläche 8 des Kugelkörpers 3 "inen spitzen Winkel einschließt.In the embodiment according to Fig. 2, the sealing ring 25 extends over the entire length 1 of the carrier ring 26. The sealing surface 18 begins at the front inner edge of the sealing ring 25 and extends as a conical inclined surface or as a concave spherical section surface adapted to the shape of the spherical surface 8 divergently around the sealing surface area designated with a. The sealing surface 18 is followed by a free surface .18.1, which is formed by a conical surface bent or beveled outwards relative to the sealing surface 18, which encloses an acute angle with the spherical surface 8 of the spherical body 3.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Dichtungsring
25 in seiner axialen Länge kurzer bemessen und etwa quadratisch
geformt, wobei er frontseitig an einer im Sinne des
Kugelkorpei- 3 abgeschrägten Ringschuiter 38 snliegt, die
vom den Dichtungsring 25 frontseitig überragenden Trägsrring
26 radial einwärts vorspringt und den Dichtungsring
25 übergreift.. Dei se^unssre Dichtungsring 29 l.isgt rückseitig
am Dichtungsring 25 und an der Innenflächt 33 des
Trägerrings 26 an, und er erstreckt sich bis zur Rückseite
des Trägerrings 26, wobei vom rückseitigen Ende des so
gebildeten Trägerkörpers 29.1 des Dichtungsringes 29 schräg
nach innen in Richtung auf den Kugelkörper 3 ein Dichtungsschenkel 39 oder eine Dichtungslippe vorspringt, die
an der zylindrischen Innenwand 28.1 der Ringnut 19 oder
an einer zylindrischen Außenfläche 41 eines auf die
zylindrische Innenwand 28.1 aufgesetzten Schutzringes 42
anliegt, der vorzugsweise an seiner Innenseite eine Ring- | nut 43 aufweist und somit im Querschnitt U-förmig geformt *"
ist, wodurch eine Wärmebarriere für die im Funktionsbetrieb | vom Verbrennungsraum 15 ausgehende Wärme geschaffen und ^In the embodiment shown in Fig. 3, the sealing ring
25 is shorter in its axial length and approximately square in shape, with the front end being connected to a
Ball body 3 bevelled ring shoe 38 snlies, the
from the carrier ring 26 projecting radially inwards over the sealing ring 25 at the front and the sealing ring
25 overlaps. The sealing ring 29 is located on the back of the sealing ring 25 and on the inner surface 33 of the
carrier ring 26 and extends to the back
of the carrier ring 26, whereby from the rear end of the so
formed carrier body 29.1 of the sealing ring 29 obliquely
a sealing leg 39 or a sealing lip protrudes inwards towards the ball body 3, which
on the cylindrical inner wall 28.1 of the annular groove 19 or
on a cylindrical outer surface 41 of a
cylindrical inner wall 28.1 attached protective ring 42
which preferably has an annular groove 43 on its inside and is therefore U-shaped in cross-section *", whereby a heat barrier is created for the heat emanating from the combustion chamber 15 during functional operation and ^
somit die auf den Dichtungsschenkel 39 wirksame Wärme ver- ;|
ringert werden soll. Der Schutzring 42 liegt am Nutgrund
37 an und ist axial so lang bemessen, daß ein Abstand d £>thus the heat acting on the sealing leg 39 is to be reduced . The protective ring 42 is located at the bottom of the groove
37 and is axially long enough to allow a distance d £>
zwischen seinem frontseitigen Ende und dem rückseitigen t\ between its front end and the rear t\
Ende des Dichtungsringes 25 besteht, der die vorbeschriebe- &psgr; end of the sealing ring 25, which has the previously described &psgr;
ne Beweglichkeit des Ringkörpers 17 gewährleistet. Bei ',<;ne mobility of the ring body 17 is ensured. At ',<;
beiden vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Well- %\ feder 36 in einer rückseitigen äußeren Aussparung 44 auf- _ '{\ In both embodiments described above, the corrugated spring 36 is housed in a rear outer recess 44 .
genommen, wodurch die erforderliche Baulänge verringert ; wird .taken, thereby reducing the required length .
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 liegt der Dichtungs= \ In the embodiment according to Fig. 4, the sealing = \
ring 2 5 rückseitig an einer radialen Stegwnnd 45 des '
Trägerrings 26 an, die den Dichtungsring 7b rückseitig
hintergreift und sich bei Wahrung des hier geringen Ab-ring 2 5 at the rear to a radial web wall 45 of the ' carrier ring 26, which the sealing ring 7b at the rear
and while maintaining the small margin here,
standes S. nis zur innenwand 26.1 der Ringnut 19 er- --stand S. nis to the inner wall 26.1 of the annular groove 19 --
streckt. Zwischen dem Nutgrund 37 und der das rückseitige \ stretches. Between the groove base 37 and the rear \
Ende des Trägerrings 26 bildenden Stegwand 45 ist der sekundäre Dichtungsring 29 in Form eines Wellbalgs 46 angeordnet, dessen U-förmiger Querschnitt radial einwärts offen ist, wobei sein frontseitiger Schenkel 47 an der Stegwand 45 und sein rückseitiger Schenkel 43 fm Nut nrund 37 anliegt= Der Abstand S. besteht auch zwischen dem vorderen Schenkel 47 und der Innenwand 28-I ;ier R i &eegr; Q rs u L 1 i , so d a G der Ve r b r e &eegr; &pgr; u &eegr; g s d r u c k sich :■. ■ ■· den mit 49 bezeichneten Hohlraum des Wellbaln"1 fortsetzen kann. Die Schenkel 47, 48 des Wellbalgs 46 stellen nicht nur Dichtungselemente dar, sondern es dehnt sich der Wellbalg im &iacgr; unktionsbetri..b aufgrund oes sich in den Hohlraum 49 fortpflanzenden druckes axial aus, wodurch der Ringkörper 17 rv.it e.ir°r zusätzlichen Kraft FZ gegen den Kugelkörper 3 beaufschlagt wird. Beim v/ori .legenden Ausführungsbeispiel ist die Innenseite des Dichtungsringes 25 in Richtung auf den Kugelkörper 3 schräg nach außen abgeschrägt, wobei diese Schrägfläche 51 einen zum Verbrennungsraum 15 offenen spitzen Winkel mit der Kugelfläche 8 des Kugelkörpers 3 einschlieQt. Infolgedessen liegt der Dichtungsring 25 mit einer frontseitigen mittleren Ecke an der Kugelfläche 8 an, wobei an dieser Berührungsstelle eine tangentiale oder an die Kugelfläche 8 angepaßte konkave Dichtungsfläche 18 mit der Dichtungsflächenlänge a vorgesehen ist. Aufgrund der Wirkung des sich fortpflanzenden Verbrennungsdrucks an der Schrägfläche 51 wird der Ringkörper 17 mit einer Gegenkraft FG axial beaufschlagt, die der durch den Druck im Hohlraum 49 erzeugten zusätzlichen Beaufschlagungskraft FZ und der aufgrund einer Vorspannung vorhandenen Federkraft des Wellbalgs 46 entgegengerichtet ist und den Ringkörper 17 permanent gegen den Kugelkörper 3 vorspannt. Diese entgegengesetzt wirksame Kraft FG ist im vorliegenden Fall erwünscht, weil die radiale Abmessung des Wellbalgs 46 an die radiale Breite Br der Ringnut 19 angepaßt ist und deshalb die Federkraft des Wellbalgs 46 verhältnismäßig groß ist.The secondary sealing ring 29 in the form of a corrugated bellows 46 is arranged on the web wall 45 forming the end of the carrier ring 26, the U-shaped cross section of which is open radially inwards, with its front leg 47 resting on the web wall 45 and its rear leg 43 resting on the groove 37. The distance S also exists between the front leg 47 and the inner wall 28-I ;ier R i η Q rs u L 1 i , so that G the compression pressure is :■. ■ ■· the cavity of the corrugated bellows 1 designated 49. The legs 47, 48 of the corrugated bellows 46 not only represent sealing elements, but the corrugated bellows expands axially during operation due to the pressure propagating into the cavity 49, whereby the ring body 17 is subjected to an additional force FZ against the spherical body 3. In the above embodiment, the inside of the sealing ring 25 is bevelled outwards in the direction of the spherical body 3, this bevelled surface 51 forming an acute angle open to the combustion chamber 15 with the spherical surface 8 of the spherical body 3. As a result, the sealing ring 25 rests with a front middle corner on the spherical surface 8, with a tangential or concave sealing surface 18 adapted to the spherical surface 8 with the sealing surface length a is provided. Due to the effect of the propagating combustion pressure on the inclined surface 51, the ring body 17 is axially subjected to a counterforce FG which is directed opposite to the additional loading force FZ generated by the pressure in the cavity 49 and the spring force of the bellows 46 due to a preload and permanently preloads the ring body 17 against the spherical body 3. This opposing force FG is desired in the present case because the radial dimension of the bellows 46 is adapted to the radial width Br of the ring groove 19 and therefore the spring force of the bellows 46 is relatively large.
Gemäß Fig. 4 ist der Dichtungsring 25 frontseitig von Haltenasen oder einem Haltering 52 übergriffen, der an der frontseitigen Innenkante des Trägerringes 26 angeordnet ist, ursprünglich axial vorsteht und nach dem Einsetzen des Dichtungsrings 25 &iacgr;~· c ^ &eegr; Trägerring 26 nach innen gegen den Dichtungsring 25 umgebogen worden ist.According to Fig. 4, the sealing ring 25 is overlapped on the front side by retaining lugs or a retaining ring 52 which is arranged on the front inner edge of the carrier ring 26, originally projects axially and, after the insertion of the sealing ring 25 × c ^ ÷ carrier ring 26, has been bent inwards against the sealing ring 25.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 5 und 6 ist der sekundäre Dichtungsring 29 jeweils durch e :: ien U-förmigen Dichtungsring gebildet, der mit der zylindrischen Innenwand 28.1 der Ringnut 19 zusammenwirkt. Gemäß Fig. 5 ist ebenfalls ein winkelförmiger Trägerring 26 vorgesehen, der den Dichtungsring 25 außenseitig umgibt und rückseitig mit der Stegwand 45 hintergreift. Gemäß Fig. ist rückseitig vom Trägerring 26 ein Druckring 53 vorgesehen, der mittels der sich am Nutgrund abstützenden Wellfeder 36 gegen den Trägerring 26 vorgespannt ist, wobei er einen winkel- oder z-förmigen Querschnitt aufweist und mit einem sich radial erstreckenden Schenkel 54 gegen einen an der Stegwand 45 des Trägerrings 26 rückseitig angeordneten Ringansatz 55 drückt. Die aneinander 1iegenden Gleitflächen des Druckrincjs 53 und des Ringansatzes 55 sind mit 56 bezeichnet. Vom Druckring 53 springt radial außen ein Ringanjatz 57 frontseitig vor, der sich in eine rückseitige äußere Ausnehmung 58 des Trägerrings 26 hinein erstreckt. Zwischen der Innenfläche des Ringansat?es 57 und der Außenfläche des Ringansatzes ">5 besteht ein Ringspalt S^., der dem radial auTeren Bewequngsspiel 5r^ entsprechen oder geringfügig kleiner bemessen sein kann, so daß die Beweglichkeit des Ringkörpers 17 durch den Ringansatz 57 radial begrenzt ist. Der mit 62 bezeichneteIn the embodiments according to Figures 5 and 6, the secondary sealing ring 29 is formed by a U-shaped sealing ring which interacts with the cylindrical inner wall 28.1 of the annular groove 19. According to Figure 5, an angle-shaped carrier ring 26 is also provided which surrounds the sealing ring 25 on the outside and engages behind the web wall 45 on the rear. According to Figure , a pressure ring 53 is provided on the rear of the carrier ring 26 which is prestressed against the carrier ring 26 by means of the wave spring 36 supported on the groove base, wherein it has an angular or Z-shaped cross section and presses with a radially extending leg 54 against a ring projection 55 arranged on the rear of the web wall 45 of the carrier ring 26. The sliding surfaces of the pressure ring 53 and the ring projection 55 which lie against one another are designated by 56. A ring projection 57 projects radially outward from the pressure ring 53 and extends into a rear outer recess 58 of the carrier ring 26. Between the inner surface of the ring projection 57 and the outer surface of the ring projection ">5 there is an annular gap S^. which can correspond to the radially outer movement play 5r ^ or be slightly smaller, so that the mobility of the ring body 17 is radially limited by the ring projection 57. The ring projection 57, designated 62,
U-förmige Dichtungsring ist zwischen der zylindrischen Innenfläche 63 des Druckrings 53 und 'ler zylindrischen Innenwand 28.1 der Ringnut 19 angeordnet, wobei die SchenkelU-shaped sealing ring is arranged between the cylindrical inner surface 63 of the pressure ring 53 and the cylindrical inner wall 28.1 of the annular groove 19, whereby the legs
6U, 65 des in Richtung auf den Kugelkörper 3 offenen Dichtungsringes 62 an der Innenwand 28.1 und an der Innenfläche 63 anliegen, während dr-r Dichtungsring 62 insqpsamt mit seinem rückseitigen Srhei t f um Nutgrund 37 anliegt. Bei diesem Ausführunqsbeispir 1 kann p.ich der Werbrennungsdruck aufgrund des Abstander. 5. zwischen der zylindrischen Innenwand 28.1 und dem Dichtungsring 25 sowie dem Tragerriny 2 6 bis in den Hohlraum 6 6 des Dichtungsringes 6 2 fortpflanzen. Vor dem Dichtungsring 62 bildet der Tcäyeri 111 y 2 6 eine den Druckring 53 radial einwärts überragende, den Kugel körper 3 a bqe wandte, hier schräge Sc hu ] t e r &Ggr; 1 ;i ehe 67, an der der im Funktionsbetrieb aufbauende Druck ebenfalls wirkt und die zusätzliche Beaufschlagungskraft &Ggr;&Zgr; erzeugt. Bei dieser Ausgestaltung ist der Rir-gkörper 17 aufgrund der Zweistöckigkeit mit dem Druckring 5^ besonders geeignet, um seine Mitte] achse zu rotieren. 6U, 65 of the sealing ring 62 which is open in the direction of the spherical body 3 rest against the inner wall 28.1 and the inner surface 63, whilst the sealing ring 62 as a whole rests with its rear surface around the groove base 37. In this embodiment, the combustion pressure can propagate into the cavity 66 of the sealing ring 62 due to the spacer between the cylindrical inner wall 28.1 and the sealing ring 25 as well as the support ring 26. In front of the sealing ring 62, the support ring 26 forms a shoulder which projects radially inwards beyond the pressure ring 53 and faces the spherical body 3, in this case an oblique shoulder. 1 ;i ore 67, on which the pressure building up during functional operation also acts and generates the additional loading force Γ&Zgr;. In this embodiment, the ring body 17 is particularly suitable for rotating about its central axis due to the two-story structure with the pressure ring 5^.
Gemäß Fig. 6 ist der Dichtungsring 62 nach vorne versetzt angeordnet, r-o daß er mit der zylindrischen Innenwand 28.1 und dem Dichtungsring 25 zusammenwirkt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Schulterfläche am Dichtungsring 25 ausgebildet und mit 67.1 bezeichnet.. Bei dieser Ausgestaltung ist der Dichtungsring 62 rückseitig durch einen Stützring 68 abgestützt, der am Nutgrund ~ 1 anliegt ur,d vorzugsweise auf die Innenwand 28.1 aufgepreßt oder aufgeschrumpft sein kann. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 jst kein Druckring 53 vorhanden, sondern die Wellfeder 36 beaufschlagt den Trägerring 26 unmittelbar. Der Dichtungsring 25 liegt mit seiner durch eine Kantenbrechung seiner frontseitigen Innenkante gebildeten Dichtungsfläche 18 an der Kugelfläche 8 des Kugelkörpers 3 an. Der Dichtungsring 25 ist im Trägerring 26 fixiert. Zur frontseitiger, Sicherung des Dichtungsrings 25 kann auch hier ein Haltering 52 gemäß Fig. 5 vorgesehen sein. Der Dichtungsring 62 ist jeweils pneumatisch in Richtung auf den Nutgrund 37 vorgespannt.According to Fig. 6, the sealing ring 62 is arranged offset to the front so that it interacts with the cylindrical inner wall 28.1 and the sealing ring 25. In this embodiment, the shoulder surface is formed on the sealing ring 25 and designated 67.1. In this design, the sealing ring 62 is supported at the rear by a support ring 68 which rests on the groove base 11 and can preferably be pressed or shrunk onto the inner wall 28.1. In the embodiment according to Fig. 6, there is no pressure ring 53, but the corrugated spring 36 acts directly on the carrier ring 26. The sealing ring 25 rests with its sealing surface 18 formed by a bevel of its front inner edge on the spherical surface 8 of the spherical body 3. The sealing ring 25 is fixed in the carrier ring 26. A retaining ring 52 as shown in Fig. 5 can also be provided here to secure the sealing ring 25 at the front. The sealing ring 62 is pneumatically pre-tensioned in the direction of the groove base 37.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist der sekundäre Dichtungsring 29 auf der radialen Außenseite des Trägerrings 26 angeordnet. Dieser weist hier eine Z-förmigeIn the embodiment according to Fig. 7, the secondary sealing ring 29 is arranged on the radial outside of the carrier ring 26. This has a Z-shaped
Juerschnittsform auf, wubei sich vom radial inneren Ende der Stegwand 45 eine hohlzylindrische Ringwand 69 rückwärts erstreckt, an deren AuOenfl äche 71 der sekundäre Dichtungsring 2 9 anliegt, und die im Abstand Sr^ von der Innenwand 28.1 der Ringnut 19 sowie in einem Abstand Sf vom Nutgrund 3 7 angeordnet ist, so daß der Verbrennungsdruck sich im Funktionsbetrieb bis zum sekundären Dichtungsring 29 fortpflanzen kann, der hier durch einen elastischen O-Ring 72 gebildet und in piner Ringnut 73 viereckigen Querschnitts der AuGenwanrt 28.2 der Ringnut 19 aufgenommen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich die Wellfeder 36 in einem zwischen der Stegwand 45 des Irägerrings 26 und einer die Ringnut 7 3 frontseitig begrenzenden Schulterwand 74 angeordneten Ringraum 75, wobei die Wellfeder 36 den Ringkörper 17 entsprechend beaufschlagt. Die zylindrische Ringwand 69 springt gegenüber dem Dichtungsring 25 radial einwärts vor, wodurch eine beim vorliegenden Ausführungsbeispiel schräge, dem Kugelkörper 3 zugewandte Schulterfläche 78 gebildet ist, an der der sich im Funktionsbetrieb aufbauende Druck eine Gegenkraft FG erzeugt, die immer kleiner sein muO,wie eine an der rückseitigen Stirnfläche der Ringwand 69 wirksame zusätzliche Beaufschlagungskraft FZ· sectional shape, with a hollow cylindrical ring wall 69 extending backwards from the radially inner end of the web wall 45, on the outer surface 71 of which the secondary sealing ring 29 rests, and which is arranged at a distance Sr^ from the inner wall 28.1 of the annular groove 19 and at a distance S f from the groove base 3 7, so that the combustion pressure can propagate in functional operation to the secondary sealing ring 29, which here is formed by an elastic O-ring 72 and is received in an annular groove 73 of square cross-section in the outer wall 28.2 of the annular groove 19. In this embodiment, the wave spring 36 is located in an annular space 75 arranged between the web wall 45 of the carrier ring 26 and a shoulder wall 74 delimiting the annular groove 73 at the front, whereby the wave spring 36 acts on the annular body 17 accordingly. The cylindrical annular wall 69 projects radially inwards relative to the sealing ring 25, whereby a shoulder surface 78 is formed which is inclined in the present embodiment and faces the spherical body 3 and on which the pressure which builds up during operation generates a counterforce FG which must always be smaller than an additional actuation force FZ acting on the rear end face of the annular wall 69.
Die Dichtungsfläche 18 am DichtungsringThe sealing surface 18 on the sealing ring
25 entspricht bei diesem Ausführungsbeispiel der Ausgestaltung nach Fig. 2 oder 5 wie vorbeschrieben. Anstelle des O-Ringes kann alternativ ein sog. Radialdichtung eingesetzt werden. Beim Ausführungsbeispiel gem. Fig. 7 ist die Ringnut 19 in einem Ringgehäuse 81 U-förmigen. zum Kugelkörper 3 hin offenen Querschnitts angeordnet, wobei das Ringgehäuse in einer entsprechenden Ringnut 19.1 angeordnet und darin in nicht dargestellter Weise fixiert ist, z.B..durch Einpressen. Bei dieser Ausgestaltung kann die Ringdichtung 16 mit ihren Einzelteilen im Ringgehäuse 81 vormontiert und als vorgefertigte Baueinheit in die Ringnut 19.1 eingesetzt werden. Zur Sicherung der Einzelteile ist in der zylindrischen Außenwand 28.2 und in der Nähe des freien Randes des Ringgehäuses 81 eine Ringnut 82 vorgesehen, in25 corresponds in this embodiment to the design according to Fig. 2 or 5 as described above. Instead of the O-ring, a so-called radial seal can be used as an alternative. In the embodiment according to Fig. 7, the ring groove 19 is arranged in a ring housing 81 with a U-shaped cross-section that is open towards the ball body 3, the ring housing being arranged in a corresponding ring groove 19.1 and fixed therein in a manner not shown, e.g. by pressing. In this embodiment, the ring seal 16 can be pre-assembled with its individual parts in the ring housing 81 and inserted into the ring groove 19.1 as a prefabricated unit. To secure the individual parts, an annular groove 82 is provided in the cylindrical outer wall 28.2 and near the free edge of the ring housing 81, in which
der ein Sicherungs-Federring 83 eingesetzt ist. In dieser Weise könnte auch das Ringgehäuse 81 in der Ringnut 19.1 gesichert werden, wobei eine entsprechende Ringnut mit einem Federring in der Außenwand der Ringnut 19.1 vor deren freiem Rand vorzusehen wäre. Eine solche Aufnahme der Ringdichtung 16 in eienm Ringgehäuse ist auch bei allen anderen Ausführungsbeispielen möglich.in which a locking spring ring 83 is inserted. In this way, the ring housing 81 could also be secured in the ring groove 19.1, whereby a corresponding ring groove with a spring ring would have to be provided in the outer wall of the ring groove 19.1 in front of its free edge. Such accommodation of the ring seal 16 in a ring housing is also possible in all other embodiments.
Bei einer Anordnung des sekundären Dichtunqsrings 2 9 an der Innenseite des Ringkörpers 17 kann der Dichtungsring 29 in einer Ringnut aufgenommen werden, die in der Innenfläche des Ringkörpers 17 oder in der zy 1 ir drischen Innenwand 28.1 der Ringnut 19 bzw. in der Wand 21 angeordnet ist, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in einer in die zylindrische Innenwand 28.1 eingearbeiteten Ringnut 84 rechteckigen Que L-Schnitts zwei geschlitzte Kolbenringe 85 eingesetzt, die mit der Innenfläche des &igr; Ringkörpers 17 dichtend zusammenwirken. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Ringkörper 17 im Querschnitt ebenfalls Z-förmig ausgebildet, wobei die Kolbenringe 85 mit der Innenfläche der nach innen 'ersetzten Ringwand 69 zusammenwirken. Die Außenfläche 86 der Ringwand 69 ist von einer hohlrylindrischen Führurgswand 87 mit einem dem Bewegungsspiel 5r„ entsprechenden Bewegungsspiel umgeben, wobei zwischen der Ringwand 69 und der zylindrischen Innenwand 28.1 ein Bewegungsspiel Sr, vorgesehen ist, um den gewissen Bewegungsspielraum für den Rinokörper 17 zu gewährleisten. Die Führungswand 87 erstreckt sich einstückig von einer am Nutgrund 37 anliegenden Scheibe 88. Zwischen der Scheibe 88 und der radialen Stegwand hb des Ringkörpers 17 ist ein Me' ', 11 faltenbalg 89 angeordnet, der aufqrund seiner axialen Federkraft am Ringkörper 17 angreift und diesen in Richtung auf den Kugelkörper 3 vorspannt. Die Ausgestaltung der Dichtungsfläche 18 des Dichtungsrings 25 entspricht der in Fig. 2 dargestellten und beschriebenen Ausgestaltung. Die Scheibe 88 muß am Nutgrund 37 sehr plan sein, was vorzugsweise durch Schleifen oder Läppen geschaffen wird. Zur zylindrischen Innenwand 28.1 hin wird die Scheibe vorzugsweise eingepresst, um zu verhindern, daß d=r Verbrennungsdruck zwischen Scheibe 88 und Nutgrund 37 gelangen kann.If the secondary sealing ring 29 is arranged on the inside of the ring body 17, the sealing ring 29 can be accommodated in an annular groove which is arranged in the inner surface of the ring body 17 or in the cylindrical inner wall 28.1 of the annular groove 19 or in the wall 21, as shown in Fig. 8. In this exemplary embodiment, two slotted piston rings 85 are inserted into an annular groove 84 of rectangular L-section machined into the cylindrical inner wall 28.1, which cooperate in a sealing manner with the inner surface of the ring body 17. In the present exemplary embodiment, the ring body 17 is also Z-shaped in cross section, with the piston rings 85 interacting with the inner surface of the inwardly displaced ring wall 69. The outer surface 86 of the ring wall 69 is surrounded by a hollow cylindrical guide wall 87 with a play corresponding to the play sr", whereby a play Sr is provided between the ring wall 69 and the cylindrical inner wall 28.1 in order to ensure a certain amount of play for the ring body 17. The guide wall 87 extends in one piece from a disk 88 resting on the groove base 37. Between the disk 88 and the radial web wall hb of the ring body 17 there is a bellows 89 which acts on the ring body 17 due to its axial spring force and preloads it in the direction of the ball body 3. The design of the sealing surface 18 of the sealing ring 25 corresponds to the design shown and described in Fig. 2. The disk 88 must be very flat on the groove base 37, which is preferably achieved by grinding or lapping. The disc is preferably pressed in towards the cylindrical inner wall 28.1 in order to prevent the combustion pressure from getting between the disc 88 and the groove base 37.
Beim Ausfuhrungsbeispiel gemäO Fig. 9 ist als sekundäre Dichtung zwischen dem Ringkörper 17 und der Wandung, der ihn aufnehmenden Ringnut 19 eine Lnbyri&eegr;tdichtunq 92 &ngr; &eegr; r gesehjn. Bei diesem Aus f üh r u &eegr; ns Lie i sp &igr; &rgr; 1 jeisl der Ringkörper 17 auf seiner dem Kuqeikörper ' abgewandt en r' &rgr; i t &rgr; drei konzentris('h &eegr; &eegr; &pgr; e &ogr; r d &eegr; e t e s ä q e &zgr; a h &eegr; f ö r m &igr; g e D i c h t &iacgr; &eegr; q r, rinqitedP 93. 9 ii , 9 5 auf, die nt ihren zylindrischen Inner; flächen mit ",leitspiel jeweils an zylindrischen Innenflächen von sägezahnförmigen, ku &eegr; ze &eegr; Irischen Di( '<-t &ugr; ngsriny ausnehmungen 97, 9 8, 99 anliegen, wobei die Dicht iingsrinnausnehmunqen 9 7, <)Q , 99 an einer' stationären Gegenringkörper 101 ausgebildet sind, der am Nutqrunci 37 angeordne ist und durch einen zusätzlich &eegr; Dichtungsring 102 gegenüber der zylindrischen Innenwand der Ringnut 19 abgedichtet ist. wobei der Dirhtuncisring 10z beim vorliegenden Ausführungsbeis;iel durch einen elastischen O-Ring gebildet ist und in einer Ringnut 103 rechteckigen Querschnitts in der Innen;lache des Ringkörpers 101 angeordnet ist. Die Wellfeder 36 ist hier zwischen dem Ringkörper 17 und dem G e &agr; e ringkörper IUl eingespannt, wobei sie smh in ei^er äußeren Ausnehmung 10^ auf d-.^r dem Geaenrinakörner 101 zugewandten Seite des Ringkörpers 17 befindet. Der Ringkörper 17 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit dem Dichtungsring 25, eiern Trägerring 26 und einem Haltering 105 dreiteilig ausgebildet, wobei jti im Querschnitt winkelförmige Haltering 105 in einer frontseitiger Umfangsausnehmung 106 des Trägerrings 26 von vorn aufgeschoben ist, so daß eine radial einwärts gerichtete Ringschulter 107 des Halterings 105 den Dichtungsring 25 frontseitig übergreift. Der Trägerring 26 und der Haltering 105 sind unlösbar miteinander verbunden, vorzugsweise durch Schweißen wie eine Elektronenstahx-behweiüung an der mit 108 bezeichneten Ringfuge. In the embodiment according to Fig. 9, an lynch pin seal 92 is provided as a secondary seal between the ring body 17 and the wall of the ring groove 19 receiving it. In this embodiment, the ring body 17 is on its side facing away from the ball body '. three concentric rings with a cylindrical inner surface with a guide play which each bear against cylindrical inner surfaces of sawtooth-shaped, short sealing groove recesses 97, 98, 99, the sealing groove recesses 97, 98, 99 being formed on a stationary counter-ring body 101 which is arranged on the groove run 37 and is supported by an additional sealing groove 99 . Sealing ring 102 is sealed against the cylindrical inner wall of the annular groove 19. In the present embodiment, the sealing ring 102 is formed by an elastic O-ring and is arranged in an annular groove 103 of rectangular cross-section in the inner surface of the annular body 101. The wave spring 36 is clamped here between the annular body 17 and the annular body 111, wherein it is located in an outer recess 102 on the side of the annular body 17 facing the annular groove 101. In this embodiment, the ring body 17 is formed in three parts with the sealing ring 25, a carrier ring 26 and a retaining ring 105, whereby the retaining ring 105, which is angular in cross section, is pushed from the front into a front-side circumferential recess 106 of the carrier ring 26, so that a radially inwardly directed annular shoulder 107 of the retaining ring 105 overlaps the sealing ring 25 at the front. The carrier ring 26 and the retaining ring 105 are permanently connected to one another, preferably by welding such as electron steel welding at the annular joint designated 108.
Die Innenseite des Ringkörpers 17 ist am meisten der Wärme des Verbrerrungsraumes 15 augesetzt. Um den aus Kunststoff oder Gummi bestehenden O-Ring 102 vor Überwärmung zu schützen, ist es wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 vorteilhaft, einen hohen Schutzring 42 zwischen der Innenwand 28.1 der Ringnut 19 und dem O-Ring 102 zu fixieren, vorzugsweise aufzuschrumpfen.The inside of the ring body 17 is most exposed to the heat of the combustion chamber 15. In order to protect the O-ring 102 made of plastic or rubber from overheating, it is advantageous, as in the embodiment according to Fig. 3, to fix a high protective ring 42 between the inner wall 28.1 of the ring groove 19 and the O-ring 102, preferably by shrinking it on.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 bezieht sich auf eine besondere Formgebung der Öffnung 13 und/oder lü des Zuführungs- und/oder Abführungskanals 11, 12 im Kugeldrehschieber 2. Wesentlich ist der zur mittleren Querebene QE unsymmetrisch oder schräg verlaufende Öffnungsrand 109, der durch eine entsprechend unsymmetrisch bzw. schräge Anordnung der betreffenden Wandung 110 des Zuführungsoder Abführungskanais 11, 12 gebildet ist. Es ist auch möglich, den Verlauf des gegenüberliegenden Öffnungsrandes 111 oder beide Öffnungaränder 109, 111 entsprechend unsymmetrisch oder schräg zur Querebene QE anzuordnen. Vorzugsweise ist der in der Drehrichtung des Kugeldrehschieber 2 hintere üffnungsrand 109 entsprechend ausgebildet. Aufgrund des schrägen Verlaufs des Öffnungsrandes wird der Dichtungsring 25 im Funktionsbetrieb des Kugeldrehschiebers 2 während des Vorbeilaufs am Öffnungsrand aufgrund von Haftreibung einseitig beaufschlagt, wodurch er in Rotation versetzt wird. Außerdem wird durch den schrägen Verlauf des Öffnungsrandes ein verhältnismäßig weicher Übergang zwischen dem geschlossenen und dem geöffneten Zustand des Verbreniiungsraurns 15 erreicht, was aus strömungstechnischen Gründen von Vorteil ist. Eine Rotation des Dichtunq ringes 25 bzw. der Rinyüichtung 16 führt zu einem gleichmäßigen Verschleiß an den vorhandenen Verschleißzonen, wodurch die Dicht, uncjnfähigkeit des Kugeldrehschiebers verbessert und d iv Lebensdauer verlänaert wird.The embodiment according to Fig. 10 relates to a special shape of the opening 13 and/or the inlet and/or outlet channel 11, 12 in the rotary ball valve 2. The opening edge 109, which runs asymmetrically or obliquely to the central transverse plane QE, is essential and is formed by a correspondingly asymmetrical or oblique arrangement of the relevant wall 110 of the inlet or outlet channel 11, 12. It is also possible to arrange the course of the opposite opening edge 111 or both opening edges 109, 111 accordingly asymmetrically or obliquely to the transverse plane QE. The rear opening edge 109 in the direction of rotation of the rotary ball valve 2 is preferably designed accordingly. Due to the slanted course of the opening edge, the sealing ring 25 is subjected to one-sided pressure due to static friction during the functional operation of the rotary ball valve 2 as it passes the opening edge, causing it to rotate. In addition, the slanted course of the opening edge results in a relatively smooth transition between the closed and open state of the combustion chamber 15, which is advantageous for flow-related reasons. A rotation of the sealing ring 25 or the ring seal 16 leads to uniform wear on the existing wear zones, which improves the sealing ability of the rotary ball valve and extends its service life.
Claims (2)
dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (25 oder T r ä &pgr; e r r i &pgr; g '26) aus Kohle &ogr; r tn ; Keramik I ■'' °. t e 11. .> 2 . Ring-tight according to one or more of the Mnspnicne ^b to 31 .
characterized in that the sealing ring (25 or 26) is made of carbon or ceramic.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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