EP0158064B1

EP0158064B1 - Dichtung für eine Verdrängermaschine für kompressible Medien

Info

Publication number: EP0158064B1
Application number: EP85101947A
Authority: EP
Inventors: Klaus Dieter Dr. Emmenthal; Otto Schäfer; Claus Müller
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1984-03-23
Filing date: 1985-02-22
Publication date: 1989-12-27
Also published as: EP0158064A3; EP0158064A2; DE3575007D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtleiste zur Abdichtung der zwischen dem feststehenden Gehäuse und dem umlaufenden Läufer einer Verdrängermaschine für kompressible Medien gebildeten axialen Spalte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bekannte Verdrängermaschinen für kompressible Medien weisen wenigstens eine in einem feststehenden Gehäuse angeordnete, nach Art eines spiralförmig verlaufenden Schlitzes ausgebildete Verdrängerkammer sowie jeweils einen jeder Verdrängerkammer zugeordneten und in diese eingreifenden ebenfalls spiralförmig ausgebildeten Verdrängerkörper auf, der auf einem gegenüber dem Gehäuse exzentrisch antreibbaren scheibenförmigen Läufer gehalten ist. Zur Abdichtung der zwischen dem feststehenden Gehäuse und dem umlaufenden Läufer gebildeten axialen Spalte sind spiralförmige Dichtleisten vorgesehen, die jeweils am stirnseitigen Rand des einen Bauteils gehalten und gegen eine an der Stirnseite des anderen Bauteils angeordnete Dichtfläche gepreßt sind. Wie beispielsweise aus der US-PS-4 192 152 bekannt ist, sind diese Dichtleisten dabei axial federnd in Längsnuten an den Stirnseiten der spiralförmigen Bauteile gehalten. Zur Überbrückung der bei der Herstellung der einzelnen Bauteile auftretenden Bearbeitungstoleranzen muß ein genügend großer Federweg vorgesehen werden, damit über die gesamte Betriebszeit eine gleichmäßig wirkende axiale Spaltabdichtung gewährleistet ist.
Bei der bekannten Dichtung wird die Federwirkung durch ein im Grund der Längsnut angeordnetes elastomeres, schnurförmiges Element gebildet. Derartige Rundschnüre haben jedoch die Tendenz, sich nach einiger Zeit zu setzen, so daß dann die elastische Federwirkung nicht mehr gegeben ist. Bei anderen bekannten Ausführungen wird anstelle solcher elastomerer Rundschnüre der Einbau von metallischen Federn in Wellenform oder dgl. vorgesehen. Hierbei muß jedoch sichergestellt werden, daß die Dichtleiste über ihre gesamte Länge möglichst gleichmäßig federnd belastet wird und daß die Charakteristik dieser Federn so eingestellt ist, daß sie nur in einem ersten Bereich elastisch sind, dann aber von einem bestimmten Federweg ab auf Block gehen, um ein Anlaufen des einen Bauteils an dem anderen mit Sicherheit auszuschließen.
Der Einbau derartiger besonderer Federelemente, seien es nun elastomere Rundschnüre oder Metallfedem, ist insgesamt jedoch relativ aufwendig und erfordert große Aufmerksamkeit bei der Montage.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Dichtung für eine Verdrängermaschine für kompressible Medien zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Ausführungen nach Möglichkeit vermeidet und die ohne die Verwendung besonderer Federelemente auskommt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruchs 1. Dichtleisten mit solchen schuppenartigen Lamellen, die durch bei einem Schälvorgang erzeugte axiale und über die Dichtleistenbreite durchgehende Einschnitte entstanden sind, haben gegenüber den bekannten Dichtleisten mit axialer Elastizität den Vorteil, daß ihre Federcharakteristik relativ einfach und wirkungsvoll durch entsprechende Wahl der Breite und des Querschnitts der Lamellen sowie durch die Tiefe und Breite der Einschnitte variiert und den jeweils gewünschten Verhältnissen optimal angepaßt werden kann. Gegenüber den Dichtleistenausbildungen, bei denen im Grund der Dichtleistennut separate Federmittel in Form von bandförmigen Wellfedern vorgesehen sind, ergibt sich der Vorteil, daß die von den schuppenförmigen Lamellen im eingebauten Zustand ausgeübte Flächenpressung gleichmäßig über den gesamten Umfang der Dichtleiste verteilt wird und nicht - wie bei Wellfedern - auf die Bereiche beschränkt bleibt, wo die "Berge" der Wellungen die Dichtleiste berühren.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Merkmal des Unteranspruchs.
In der Zeichnung ist eine beispielhafte Ausführung einer erfindungsgemäßen Dichtleiste dargestellt, die für den Einsatz bei einer Verdrängermaschine für kompressible Medien geeignet ist. Es zeigt

Figur 1: einen Querschnitt und
Figur 2: eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.

Dabei sind in den Figuren 1 und 2 der Zeichnung jeweils gleiche oder vergleichbare Bauteile mit gleichen Bezugszeichen angegeben.
So ist mit 1 jeweils ein spiralförmiger Verdrängerkörper einer als Spiralkompressor ausgebildeten Verdrängermaschine bezeichnet, der an seiner axialen Stirnseite eine in Längsrichtung verlaufende Nut 4 zur Aufnahme einer Dichtleiste 3 aufweist, die federnd gegen die Dichtfläche 5 eines feststehenden Gehäuses, beispielsweise am Grund einer Verdrängerkammer, gepreßt wird. Die Dichtleiste 3, die bei der Ausführung nach den Figuren 1 und 2 im wesentlichen einen rechteckförmigen Grundquerschnitt aufweist, soll nun erfindungsgemäß eine solche Form- bzw.
Querschnittsgestaltung aufweisen, daß sie sich bei axialer Belastung, die hier zum Zwecke der Anpressung der Dichtleiste 3 an die Dichtfläche 5 beim Einbau aufgebracht wird, innerhalb bestimmter Grenzen elastisch verformen kann.
Die Federeigenschaft der Dichtleiste 3 wird dabei durch eine gezielte Formgebung erreicht.
Zu diesem Zweck weist die Dichtleiste 3 an ihrer der Dichtfläche 5 abgewandten und in die Nut 4 eintauchenden Stirnseite eine Vielzahl von in Längsrichtung hintereinanderliegenden Biegeabschnitten 6 auf, die die Form von schuppenförmigen Lamellen besitzen, die durch bei einem Schälvorgang erzeugte axiale und über die Nutbreite durchgehende Einschnitte 7 entstanden sind. Diese Lamellen 6 weichen bei axialer Belastung quer aus und ergeben so ebenfalls eine Federwirkung, deren Charakteristik durch Breite und Querschnitt der Lamellen 6 sowie durch die Tiefe und Breite der Einschnitte 7 bestimmt wird. Die Stirnseite dieser Lamellen 6 kann übrigens, wie Figur 1 zeigt, abgerundet sein.
Vorzugsweise kann die Dichtleiste 3 aus einem gefüllten Kunststoff mit guten Trockenlaufeigenschaften, beispielsweise aus einer Mischung aus Teflon und Bronze, bestehen. Unabhängig von dem jeweils verwendeten Dichtleistenmaterial darf dessen plastische Dehnungsgrenze nicht überschritten werden, so daß die Verformung im elastischen Bereich bleibt. Der durch die elastische Verformung gegebene Federweg muß so groß sein, daß auch unter Berücksichtigung der bei der Herstellung des Läufers 1 und des Gehäuses 2 gegebenen Fertigungstoleranzen, die die Breite des axialen Spaltes "s" zwischen dem Läufer 1 und dem Gehäuse 2 verändern, immer eine ausreichende Anpressung der Dichtleiste 3 an die Dichtfläche 5 eingehalten wird. Der Federweg der Dichtleiste darf dagegen nicht so groß werden, daß die Spaltbreite "s" zu 0 wird.
Die erfindungsgemäße Gestaltung der Dichtleisten verleiht diesen eine Eigenelastizität, durch die zusätzliche federnde Bauteile, die die Dichtleiste unter axiale Spannung setzen, entbehrlich gemacht werden. Außerdem wird die Montage der Dichtleisten wesentlich vereinfacht.

Claims

1. Dichtleiste (3) zur Abdichtung axialer Spalte, die zwischen den Bauteilen - feststehendes Gehäuse (2), umlaufender Läufer (1) - einer Verdrängermaschine für kompressible Medien gebildet sind, wobei die Dichtleiste (3) in einer Axialnut (4) eines der Bauteile gehalten und axial federnd gegen eine an der Stirnseite des anderen Bauteils angeordnete Dichtfläche gepreßt ist und eine Gestaltung aufweist, die eine elastische Verformung unter einer durch den Einbau bedingten axialen Anpreßbelastung zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Dichtfläche (5) abgewandten Stirnseite der Dichtleiste (3) eine Vielzahl von, in Längsrichtung der Dichtleiste (3) hintereinanderliegenden, lamellenartigen Biegeabschnitten (6) vorgesehen sind, die durch axiale, über die Nutbreite durchgehende Einschnitte (7) in der Dichtleiste (3) gebildet sind.

2. Dichtleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite der lamellenartigen Biegeabschnitte (6) abgerundet ist.