EP0298315A1 - Scroll-type displacement engine - Google Patents

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EP0298315A1
EP0298315A1 EP88110070A EP88110070A EP0298315A1 EP 0298315 A1 EP0298315 A1 EP 0298315A1 EP 88110070 A EP88110070 A EP 88110070A EP 88110070 A EP88110070 A EP 88110070A EP 0298315 A1 EP0298315 A1 EP 0298315A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
groove
sealing strip
hose
displacement body
spiral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP88110070A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0298315B1 (en
Inventor
Josef Perevuznik
Fritz Spinnler
Jürg Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
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Filing date
Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri AG Switzerland filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority to AT88110070T priority Critical patent/ATE60405T1/en
Publication of EP0298315A1 publication Critical patent/EP0298315A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0298315B1 publication Critical patent/EP0298315B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/08—Axially-movable sealings for working fluids

Definitions

  • the invention relates to a rotary piston displacement machine for compressible media, with at least one conveying space delimited by spiral, circumferential walls axially extending from a side wall, which leads from an inlet to an outlet, and with a spiral-shaped displacer projecting into the conveying space, with respect to is mounted on the conveying space for executing a circular twist-free movement and the center of which is eccentrically offset relative to the center of the peripheral walls such that the displacement body always touches both the outer and the inner peripheral wall of the conveying space at at least one progressive contact point, which touches the Side wall adjacent end faces of the displacer are provided with a groove in which a sealing strip consisting of elastic and slidable material lies, and a spring element between the groove base and the underside of the sealing strip is arranged.
  • a rotary piston machine the principle of which is known from DE 26 03 462 C3, is suitable for charging an internal combustion engine, since it is characterized by an almost pulsation-free delivery tion of the working fluid consisting of air or an air-fuel mixture, for example.
  • the working fluid consisting of air or an air-fuel mixture, for example.
  • several crescent-shaped work spaces are trapped along the delivery space between the displacer and the two circumferential walls of the delivery space and move from the inlet through the delivery space to the outlet.
  • their volume decreases increasingly with a corresponding increase in the working fluid pressure.
  • the seal between the working spaces above and below the displacer is of crucial importance.
  • a displacement machine of the type mentioned is known from US 3,994,636.
  • the displacer is provided with a groove on its end face; the seat is for a sealing strip lying therein.
  • This sealing strip consists of an elastic, slidable material and is dimensioned such that it can be moved axially and slightly radially within the groove. It is underlaid by a force-exerting spring element, which is a metallic spring band with a U-shaped cross section.
  • the design of the groove is limited. If, for example, the displacer only has a total thickness of 4 mm, the groove width can be a maximum of 2 mm.
  • the aforementioned version has two defects: On the one hand, the spring element, should it cover the entire groove resp. Extend sealing length, mechanically pre-bent to adapt to the spiral course of the groove; On the other hand, the achievable spring travel is extraordinarily small, as can be seen in FIG. 8 of the cited document; This has an unfavorable effect on the constancy of the contact pressure due to the spring characteristics.
  • the invention is therefore based on the object to provide a soft spring element in a rotary piston displacement machine of the type mentioned, which also allows easy handling, and with its spring force a safe and flawless sealing of the work spaces is guaranteed over longer operating times.
  • the spring element is a hose made of silicone rubber.
  • the advantage of the invention is to be seen in particular in the fact that the spring element, which can be easily produced, can follow any radius of curvature in the intended bending plane without twisting, and that it can withstand temperatures up to 150 ° C. without further ado.
  • This rear channel space can be connected to the pressure side of the displacement machine and is intended to provide a uniform pressurization of the sealing strips from the rear and thus a uniform contact of the sealing strips even with increasing wear.
  • the sealing strips must also fit very tightly on the sides so that the pressure does not escape from the rear area into the work area.
  • the machine shown is shown for the sake of simplicity with only one delivery chamber 6 and only one displacer 1. It is understood, however, that the displacer is on the same level can have a whole system of spirals, which can, for example, convey each from its own inlet 2 into a common outlet 3.
  • the disk-shaped displacer is designated as a whole by 1.
  • Spiral displacement bodies 5 are arranged on both sides of the disk 4. These engage in a delivery chamber 6 of the fixed housing 7.
  • the conveying space 6 is, for example, incorporated into the housing 7 in the manner of a spiral slot. It extends from an inlet 2 arranged on the outer circumference of the spiral in the housing to an outlet 3 arranged inside the housing. It has essentially parallel circumferential walls 8, 9 which are arranged at a constant distance from one another and which, like the displacement body, has a spiral of more than 360 ° include.
  • the displacement body 5 is held between these peripheral walls 8, 9. Its curvature is dimensioned so that it touches the inner and outer peripheral walls in several places.
  • the center 10 of the displacement body 5 is offset eccentrically with respect to the center 11 of the delivery chamber 6.
  • the eccentric drive of the disk-shaped rotor having the displacement body 5 results in a circular movement of each of the points of the displacement body, this circular movement being limited by the peripheral walls of the delivery chamber.
  • crescent-shaped work spaces 12 enclosing the working medium result on both sides of the displacer body, which are driven by the eccentric drive of the displacer body through the delivery space towards the outlet. The volume of these working spaces is reduced and the pressure of the working fluid increases accordingly.
  • the displacement bodies are now provided on the end face with a circumferential groove 13, in which an elastic sealing strip 14 consisting of slidable material lies.
  • this groove 13 has a rectangular shape and accommodates the sealing strip 14, which is also rectangular.
  • the cross section of the sealing strip is approximately 1.8 x 2.3 mm with a groove width of approximately 2 mm. With parallel walls, this ensures both axial (outward) and slightly radial displaceability of the sealing strip.
  • the sealing strip should protrude about 0.4 mm over the edge of the end face during normal operation, the corresponding groove depth results from the sealing strip height remaining in the groove plus the space required for the force-exerting spring element.
  • a particular advantage is the property that the hose can easily follow any curve.
  • the choice of wall thickness is a simple means to set the required spring force.
  • the spring according to the invention is particularly effective even with greater abrasion of the sealing strip 14, since - starting from the compressed state, in which it has a height of twice the wall thickness - it is able to relax to the full diameter with an approximately constant spring force.
  • the groove 13 on the pressure side ie at the outlet end of the spiral, has an outlet part which either extends beyond the area of the sealing strip or by which the sealing strip is shorter than the groove.
  • the hose In this area the hose is open so that the inside of the machine is pressurized with the final pressure.
  • a uniform contact of the sealing strip over its entire length on the side surface 20 is achieved. So that the pressurization inside the hose but at the other end of the hose does not lead to a constant loss of working fluid, the end on the inlet side is closed.

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Abstract

In a rotary-piston displacement machine, to seal the flat sealing planes between the end faces of the displacement body (5), executing a circular motion, and the side faces (20) of the stationary housing (7) which run parallel thereto, the end faces of the displacement body (5) are provided with a groove (13) in which an elastic sealing strip (14) made of slideable material is inserted. The sealing strip is pressed by a silicone tube (15) against the side wall (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolben-Verdrängungsarbeits­maschine für kompressible Medien, mit mindestens einem durch spiralförmige, sich von einer Seitenwand axial erstreckende Umfangswände begrenzten Förderraum, der von einem Einlass zu einem Auslass führt, und mit einem in den Förderraum ragen­den, spiralförmigen Verdrängungskörper, der in bezug auf den Förderraum zur Ausführung einer kreisenden verdrehungsfreien Bewegung gelagert ist und dessen Zentrum gegenüber dem Zentrum der Umfangswände exzentrisch so versetzt ist, dass der Ver­drängungskörper stets sowohl die aussenliegende als auch die innenliegende Umfangswand des Förderraums an je mindestens einer fortschreitenden Berührungsstelle berührt, wobei die an die Seitenwand angrenzenden Stirnseiten des Verdrängungs­körpers mit einer Nut versehen sind, in der ein aus elastischem und gleitfähigem Material bestehender Dichtstreifen einliegt, und wobei zwischen Nutengrund und der Unterseite des Dicht­streifens ein Federelement angeordnet ist.The invention relates to a rotary piston displacement machine for compressible media, with at least one conveying space delimited by spiral, circumferential walls axially extending from a side wall, which leads from an inlet to an outlet, and with a spiral-shaped displacer projecting into the conveying space, with respect to is mounted on the conveying space for executing a circular twist-free movement and the center of which is eccentrically offset relative to the center of the peripheral walls such that the displacement body always touches both the outer and the inner peripheral wall of the conveying space at at least one progressive contact point, which touches the Side wall adjacent end faces of the displacer are provided with a groove in which a sealing strip consisting of elastic and slidable material lies, and a spring element between the groove base and the underside of the sealing strip is arranged.

Eine Rotationskolbenmaschine, deren Prinzip aus der DE 26 03 462 C3 bekannt ist, eignet sich für die Aufladung einer Brennkraft­maschine, da sie sich durch eine nahezu pulsationsfreie Förde­ rung des beispielsweise aus Luft oder aus einem Luft-Kraft­stoff-Gemisch bestehenden Arbeitsmittels auszeichnet. Während des Betriebes eines derartigen Aufladegerätes werden entlang des Förderraumes zwischen dem Verdränger und den beiden Um­fangswänden des Förderraumes mehrere sichelförmige Arbeitsräume eingeschlossen, die sich vom Einlass durch den Förderraum hindurch zum Auslass hin bewegen. Hierbei verringert sich ihr Volumen zunehmend bei einer entsprechenden Erhöhung des Arbeitsmitteldruckes. Die Dichtung zwischen den Arbeitsräumen oberhalb und unterhalb des Verdrängers ist hierbei von mass­gebender Bedeutung.A rotary piston machine, the principle of which is known from DE 26 03 462 C3, is suitable for charging an internal combustion engine, since it is characterized by an almost pulsation-free delivery tion of the working fluid consisting of air or an air-fuel mixture, for example. During the operation of such a charging device, several crescent-shaped work spaces are trapped along the delivery space between the displacer and the two circumferential walls of the delivery space and move from the inlet through the delivery space to the outlet. Here, their volume decreases increasingly with a corresponding increase in the working fluid pressure. The seal between the working spaces above and below the displacer is of crucial importance.

Eine Verdrängerarbeitsmaschine der eingangs genannten Art ist bekannt aus der US 3,994,636. Um eine effektive radiale Abdichtung zwischen den Stirnflächen des Verdrängers und den Seitenwänden des Förderraumes zu erzielen, ist eine wirksame axiale Berührung zwischen den beiden Elementen vorzunehmen. Hierzu wird der Verdränger an seiner Stirnseite mit einer Nut versehen, die Sitz ist für einen darin einliegenden Dicht­streifen. Dieser Dichtstreifen besteht aus einem elastischen, gleitfähigen Material und ist so bemessen, dass er innerhalb der Nut axial und geringfügig radial bewegbar ist. Er ist unterlegt von einem kraftausübenden Federelement, welches ein metallisches Federband mit U-förmigem Querschnitt ist.A displacement machine of the type mentioned is known from US 3,994,636. In order to achieve an effective radial seal between the end faces of the displacer and the side walls of the delivery chamber, an effective axial contact must be made between the two elements. For this purpose, the displacer is provided with a groove on its end face; the seat is for a sealing strip lying therein. This sealing strip consists of an elastic, slidable material and is dimensioned such that it can be moved axially and slightly radially within the groove. It is underlaid by a force-exerting spring element, which is a metallic spring band with a U-shaped cross section.

Bei kleinen Spiralladern ist man jedoch in der Gestaltung der Nut begrenzt. Hat beispielsweise der Verdränger nur eine Gesamtdicke von 4 mm, so kann die Nutbreite höchstens 2 mm betragen. Die genannte Ausführung ist in diesem Fall mit zwei Mängeln behaftet:
Zum einen muss das Federelement, soll es sich über die ganze Nut- resp. Dichtlänge erstrecken, mechanisch vorgebogen werden, um sich dem spiralförmigen Verlauf der Nut anzupassen; Zum andern ist der erzielbare Federweg ausserordentlich gering, wie dies im übrigen die Fig. 8 der genannten Druckschrift erkennen lässt; dies wirkt sich aufgrund der Federcharakteristik ungünstig auf die Konstanz des Anpressdruckes aus.With small spiral loaders, however, the design of the groove is limited. If, for example, the displacer only has a total thickness of 4 mm, the groove width can be a maximum of 2 mm. In this case, the aforementioned version has two defects:
On the one hand, the spring element, should it cover the entire groove resp. Extend sealing length, mechanically pre-bent to adapt to the spiral course of the groove; On the other hand, the achievable spring travel is extraordinarily small, as can be seen in FIG. 8 of the cited document; This has an unfavorable effect on the constancy of the contact pressure due to the spring characteristics.

Aus dieser gleichen Druckschrift ist es bekannt, grössere Federwege durch die Anwendung von Schraubenfedern zu erzielen, von denen eine gewisse Anzahl gleichmässig über die Dichtlänge verteilt in entsprechenden Bohrungen in der Nut einsitzen (Fig. 5, 6 der US 3,994,636). Diese Lösung verteuert indessen die Herstellung des Verdrängers und erschwert den Zusammenbau des Ladegerätes nicht unwesentlich.From this same publication it is known to achieve greater spring travel through the use of helical springs, of which a certain number are evenly distributed in corresponding bores in the groove over the sealing length (FIGS. 5, 6 of US Pat. No. 3,994,636). This solution, however, increases the cost of manufacturing the displacer and makes the assembly of the charger considerably more difficult.

Aus der gleichen US 3,994,636 ist es auch bekannt, Gummischnüre als federelastische Mittel zu verwenden. Derartige Rundschnüre weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie eine relativ flache Federcharakteristik haben, d.h. relativ steif sind. Sie vermö­gen die bei der Fertigung und beim Zusammenbau der Maschine auftretenden Toleranzen nur bis zu einem beschränkten Grad auszugleichen. Ausserdem besitzen sie die Neigung, die Feder­eigenschaften durch im Laufe der Betriebszeit auftretende Setzerscheinungen zu verändern oder sogar ganz zu verlieren.From the same US 3,994,636 it is also known to use rubber cords as spring-elastic means. However, such round cords have the disadvantage that they have a relatively flat spring characteristic, i.e. are relatively stiff. They are only able to compensate to a limited extent for the tolerances that arise during the manufacture and assembly of the machine. In addition, they have a tendency to change or even lose the spring properties as a result of settling phenomena that occur over the course of the operating time.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Rotationskolben-Verdrängungsarbeitsmaschine der eingangs ge­nannten Art ein weiches Federelement zu schaffen, welches darüber hinaus eine einfache Handhabung gestattet, und mit dessen Federkraft eine sichere und über längere Betriebszeiten einwandfreie Abdichtung der Arbeitsräume gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object to provide a soft spring element in a rotary piston displacement machine of the type mentioned, which also allows easy handling, and with its spring force a safe and flawless sealing of the work spaces is guaranteed over longer operating times.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Feder­element ein Schlauch aus Silikonkautschuk ist.This is achieved according to the invention in that the spring element is a hose made of silicone rubber.

Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass das einfach herstellbare Federelement in der vorgesehenen Biegeebene jedem beliebigen Krümmungsradius verdrehungsfrei folgen kann, und dass es auch Temperaturen bis zu 150 °C ohne weiteres standhält.The advantage of the invention is to be seen in particular in the fact that the spring element, which can be easily produced, can follow any radius of curvature in the intended bending plane without twisting, and that it can withstand temperatures up to 150 ° C. without further ado.

Als besonders zweckmässig hat sich eine Ausführung gezeigt, bei der das einlasseitige Ende des Schlauches geschlossen ist, während sein auslasseitiges Ende geöffnet ist. Das Schlauch­innere ist somit vom jeweiligen Ladedruck beaufschlagt. Bei Teillast wird so insbesondere der Anpressdruck des Dichtstrei­fens an die entsprechende Wandung und damit auch der Reibver­lust vermindert. Zwar ist eine derartige Lösung im Grundsatz schon aus der DE 31 40 512 A1 bekannt. Darin ergab sich als besonders vorteilhaft eine Ausgestaltung der Dichtstreifen mit einem rückwärtigen, druckbeaufschlagbaren Kanal. In einer einfach zu realisierenden Form besitzen die Dichtstreifen die Form von rechteckigen Dichtleisten, die in einem in der Breite passenden Kanal eingelagert ist, der in der Tiefe aber einen rückwärtigen Kanalraum freihält. Dieser rückwärtige Kanalraum kann mit der Druckseite der Verdrängermaschine ver­bunden werden und soll eine gleichmässige Druckbeaufschlagung der Dichtleisten von hinten und somit eine gleichmässige Anlage der Dichtleisten auch bei fortschreitendem Verschleiss liefern. Es ist indes nicht zu verkennen, dass bei dieser Lösung die Dichtstreifen auch seitlich sehr eng anliegen müssen, damit der Druck aus dem Hinterraum nicht in den Arbeitsraum entweicht.An embodiment has proven to be particularly expedient in which the inlet end of the hose is closed, while its outlet end is open. The inside of the hose is thus acted upon by the respective boost pressure. At Partial load, in particular the contact pressure of the sealing strip against the corresponding wall and thus also the friction loss is reduced. In principle, such a solution is already known from DE 31 40 512 A1. This resulted in a particularly advantageous embodiment of the sealing strip with a rear, pressurizable channel. In an easy-to-implement form, the sealing strips have the form of rectangular sealing strips, which are embedded in a channel that matches the width, but which, at depth, keeps a rear channel space free. This rear channel space can be connected to the pressure side of the displacement machine and is intended to provide a uniform pressurization of the sealing strips from the rear and thus a uniform contact of the sealing strips even with increasing wear. However, it should not be overlooked that, with this solution, the sealing strips must also fit very tightly on the sides so that the pressure does not escape from the rear area into the work area.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs­gegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt:

  • Fig. 1 einen Querschnitt durch den Rotationskolbenverdichter mit stirnseitiger Ansicht des Verdrängungskörpers,
  • Fig. 2 einen etwas vergrösserten Teilschnitt durch die Ebene A-A in Fig. 1, und
  • Fig. 3 einen Schnitt in Perspektive durch eine Dichtanordnung.
In the drawing, an embodiment of the subject of the invention is shown schematically. It shows:
  • 1 shows a cross section through the rotary piston compressor with an end view of the displacement body,
  • Fig. 2 is a somewhat enlarged partial section through the plane AA in Fig. 1, and
  • Fig. 3 shows a section in perspective through a sealing arrangement.

In der Zeichnung sind alle für das Verständnis der Erfindung unwesentlichen Teile wie beispielsweise der Antrieb, die Lage­rung und die Führung des Läufers, die ZU- und Abströmung des Arbeitsmediums fortgelassen.In the drawing, all parts that are insignificant for understanding the invention, such as, for example, the drive, the mounting and the guidance of the rotor, the inflow and outflow of the working medium are omitted.

Die gezeigte Maschine ist der Einfachheit halber mit nur einem Förderraum 6 und nur einem Verdränger 1 dargestellt. Es versteht sich indessen, dass der Verdränger in der gleichen Ebene ein ganzes System von Spiralen aufweisen kann, die beispielsweise jede von einem eigenen Einlass 2 in einen gemeinsamen Auslass 3 fördern können.The machine shown is shown for the sake of simplicity with only one delivery chamber 6 and only one displacer 1. It is understood, however, that the displacer is on the same level can have a whole system of spirals, which can, for example, convey each from its own inlet 2 into a common outlet 3.

Zwecks Erläuterung der Funktionsweise des Verdichters, welche nicht Gegenstand der Erfindung ist, wird auf die genannte DE 26 03 462 C3 verwiesen. Nachstehend wird nur der für das Verständnis der Erfindung notwendige Maschinenaufbau und Prozess­ablauf kurz beschrieben.For an explanation of the operation of the compressor, which is not the subject of the invention, reference is made to DE 26 03 462 C3. Only the machine structure and process flow necessary for understanding the invention are briefly described below.

Mit 1 ist der scheibenförmige Verdränger insgesamt bezeich­net. An beiden Seiten der Scheibe 4 sind spiralförmig ver­laufende Verdrängungskörper 5 angeordnet. Diese greifen in einen Förderraum 6 des feststehenden Gehäuses 7 ein. Der Förder­raum 6 ist nach Art eines spiralförmigen Schlitzes beispiels­weise in das Gehäuse 7 eingearbeitet. Er verläuft von einem am äusseren Umfang der Spirale im Gehäuse angeordneten Einlass 2 zu einem im Gehäuseinneren angeordneten Auslass 3. Er weist im wesentlichen parallele, im gleichbleibenden Abstand zuei­nander angeordnete Umfangswände 8, 9 auf, die wie der Ver­drängungskörper eine Spirale von mehr als 360° umfassen. Zwi­schen diesen Umfangswänden 8, 9 wird der Verdrängungskörper 5 gehalten. Dessen Krümmung ist so bemessen, dass er die inneren und äusseren Umfangswände an mehreren Stellen berührt. Hierzu ist das Zentrum 10 des Verdrängungskörpers 5 gegenüber dem Zentrum 11 des Förderraums 6 exzentrisch versetzt.The disk-shaped displacer is designated as a whole by 1. Spiral displacement bodies 5 are arranged on both sides of the disk 4. These engage in a delivery chamber 6 of the fixed housing 7. The conveying space 6 is, for example, incorporated into the housing 7 in the manner of a spiral slot. It extends from an inlet 2 arranged on the outer circumference of the spiral in the housing to an outlet 3 arranged inside the housing. It has essentially parallel circumferential walls 8, 9 which are arranged at a constant distance from one another and which, like the displacement body, has a spiral of more than 360 ° include. The displacement body 5 is held between these peripheral walls 8, 9. Its curvature is dimensioned so that it touches the inner and outer peripheral walls in several places. For this purpose, the center 10 of the displacement body 5 is offset eccentrically with respect to the center 11 of the delivery chamber 6.

Während des Betriebes der Maschine stellt sich durch den exzen­trischen Antrieb des scheibenförmigen, den Verdrängungskörper 5 aufweisenden Läufers eine Kreisbewegung jedes der Punkte des Verdrängerkörpers ein, wobei diese Kreisbewegung durch die Umfangswände des Förderraumes begrenzt ist. Infolge der mehrfachen, abwechselnden Annäherung des Verdrängerkörpers an die inneren und äusseren Umfangswände ergeben sich auf beiden Seiten des Verdrängerkörpers sichelförmige, das Arbeits­medium einschliessende Arbeitsräume 12, die durch den exzen­trischen Antrieb des Verdrängerkörpers durch den Förderraum in Richtung auf den Auslass vorgeschoben werden. Hierbei ver­ringert sich das Volumen dieser Arbeitsräume und der Druck des Arbeitsmittels erhöht sich entsprechend.During operation of the machine, the eccentric drive of the disk-shaped rotor having the displacement body 5 results in a circular movement of each of the points of the displacement body, this circular movement being limited by the peripheral walls of the delivery chamber. As a result of the multiple, alternating approach of the displacer body to the inner and outer peripheral walls, crescent-shaped work spaces 12 enclosing the working medium result on both sides of the displacer body, which are driven by the eccentric drive of the displacer body through the delivery space towards the outlet. The volume of these working spaces is reduced and the pressure of the working fluid increases accordingly.

Zur Abdichtung der planen Dichtungsebenen zwischen den Stirn­flächen des Verdrängungskörpers 5 und den dazu parallel ver­laufenden Seitenflächen 20 des Förderraumes 6 sind nun die Verdrängungskörper stirnseitig mit einer umlaufenden Nut 13 versehen, in der ein elastischer und aus gleitfähigem Material bestehender Dichtstreifen 14 einliegt.To seal the flat sealing planes between the end faces of the displacement body 5 and the side faces 20 of the delivery chamber 6 running parallel thereto, the displacement bodies are now provided on the end face with a circumferential groove 13, in which an elastic sealing strip 14 consisting of slidable material lies.

Aus der Fig. 2 ist erkennbar, dass diese Nut 13 Rechteckform aufweist und den ebenfalls rechteckigen Dichtstreifen 14 auf­nimmt. Als Beispiel für eine tatsächliche Ausführung beträgt der Querschnitt des Dichtstreifens etwa 1,8 x 2,3 mm bei einer Nutbreite von ca. 2 mm. Dadurch ist bei parallelen Wandungen sowohl eine axiale (nach aussen) als auch eine geringfügig radiale Verschieblichkeit des Dichtstreifens gewährleistet.It can be seen from FIG. 2 that this groove 13 has a rectangular shape and accommodates the sealing strip 14, which is also rectangular. As an example of an actual design, the cross section of the sealing strip is approximately 1.8 x 2.3 mm with a groove width of approximately 2 mm. With parallel walls, this ensures both axial (outward) and slightly radial displaceability of the sealing strip.

Soll der Dichtstreifen bei Normalbetrieb etwa 0,4 mm über die Kante der Stirnfläche hinausragen, so ergibt sich die entsprechende Nuttiefe aus der in der Nut verbleibenden Dicht­streifenhöhe zuzüglich des für das kraftausübende Federelement erforderlichen Platzbedarfs.If the sealing strip should protrude about 0.4 mm over the edge of the end face during normal operation, the corresponding groove depth results from the sealing strip height remaining in the groove plus the space required for the force-exerting spring element.

Die Fig. 3, zeigt die Konfiguration dieses Federelementes 15 und seine Anordnung in der Nut.3 shows the configuration of this spring element 15 and its arrangement in the groove.

Es handelt sich um einen dünnen Schlauch aus Silikonkautschuk, wie er beispielsweise durchwegs im Medezinalbereich Anwendung findet. Im vorliegenden Fall beträgt sein Aussendurchmesser 2 mm.It is a thin tube made of silicone rubber, such as is used throughout the medical area. In the present case, its outside diameter is 2 mm.

Von besonderem Vorteil ist die Eigenschaft, dass der Schlauch mühelos jeder beliebigen Krümmung folgen kann.A particular advantage is the property that the hose can easily follow any curve.

Ferner ist aufgrund seiner allseitigen Anlage ein Verrutschen des Schlauches in Nutlängsrichtung ausgeschlossen.Furthermore, due to its all-round contact, the hose cannot slip in the longitudinal direction of the groove.

Es ist unschwer zu erkennen, dass man bei gegebener Gesamt­federhöhe, welche grundsätzlich dem Aussendurchmesser des Schlauches entspricht mit der Wahl der Wandstärke ein einfaches Mittel in der Hand hat, um die erforderliche Federkraft einzu­stellen. Indessen ist zu beachten, dass während des Betriebes im Prinzip keine Verformung und damit keine Aenderung der Federbelastung auftritt. Dennoch ist die erfindungsgemässe Feder auch bei grösserem Abrieb des Dichtstreifens 14 besonders wirkungsvoll, da sie - ausgehend vom zusammengedrückten Zustand, bei dem sie eine Höhe von zweifacher Wandstärke innehat - in der Lage ist, sich bei annähernd gleichbleibender Federkraft bis zum vollen Durchmesser zu entspannen.It is not difficult to see that for a given total spring height, which basically corresponds to the outside diameter of the hose, the choice of wall thickness is a simple means to set the required spring force. However, it should be noted that there is in principle no deformation and thus no change in the spring load during operation. Nevertheless, the spring according to the invention is particularly effective even with greater abrasion of the sealing strip 14, since - starting from the compressed state, in which it has a height of twice the wall thickness - it is able to relax to the full diameter with an approximately constant spring force.

Selbstverständlich ist es durchaus möglich, innerhalb einer spiralförmigen Nut einen mehrteiligen Schlauch mit jeweils unterschiedlicher Wandstärke anzuwenden. Eine grössere Wand­stärke als beim Einlass 2, wo die Dichtigkeitsanforderungen gering sind, könnte beispielsweise in der Zone des Auslasses 3 angebracht sein, da dort höhere Arbeitsdrücke im Förderraum 6 herrschen und eine stärkere Anpressung des Dichtstreifens 14 an die Seitenwand 16 möglicherweise erwünscht ist.Of course, it is entirely possible to use a multi-part hose with different wall thicknesses within a spiral groove. A greater wall thickness than in the inlet 2, where the tightness requirements are low, could, for example, be applied in the zone of the outlet 3, since there are higher working pressures in the delivery chamber 6 and greater pressure on the sealing strip 14 against the side wall 16 may be desired.

Bei einer andern, nicht dargestellten Ausführung weist die Nut 13 auf der Druckseite, d.h. am auslasseitigen Ende der Spirale, einen Auslaufteil auf, der entweder über den Bereich des Dichtstreifens hinausgeht oder um den der Dichtstreifen kürzer ist als die Nut. In diesem Bereich ist der Schlauch offen, so dass sein Inneres mit dem Enddruck der Maschine beaufschlagt wird. Im Ergebnis wird dadurch eine gleichförmige Anlage des Dichtstreifens über dessen ganzer Länge an der Seitenfläche 20 erzielt. Damit die Druckbeaufschlagung im Schlauchinnern aber am andern Schlauchende nicht zu einem stetigen Arbeitsmittelverlust führt, ist das dortige, einlass­seitige Ende verschlossen.In another embodiment, not shown, the groove 13 on the pressure side, ie at the outlet end of the spiral, has an outlet part which either extends beyond the area of the sealing strip or by which the sealing strip is shorter than the groove. In this area the hose is open so that the inside of the machine is pressurized with the final pressure. As a result, a uniform contact of the sealing strip over its entire length on the side surface 20 is achieved. So that the pressurization inside the hose but at the other end of the hose does not lead to a constant loss of working fluid, the end on the inlet side is closed.

Aus Fig. 2 ist ebenfalls erkennbar, dass nicht nur die Stirn­flächen des Verdrängungskörpers 5 gemäss der Erfindung abge­dichtet werden, sondern dass die Dichtungsart auch zur Anwendung gelangen kann bei den aneinandergrenzenden Flächen der die Kreisbewegung ausübenden Scheibe 4 und der stehenden Rippe des Gehäuses 7.It can also be seen from FIG. 2 that not only the end faces of the displacement body 5 are sealed according to the invention, but that the type of seal can also be used for the adjoining surfaces of the disk 4 exerting the circular movement and the standing rib of the housing 7.

Claims (3)

1. Rotationskolben-Verdrängungsarbeitsmaschine für kompres­sible Medien, mit mindestens einem durch spiralförmige, sich von einer Seitenwand (20) axial erstreckende Umfangs­wände (8, 9) begrenzten Förderraum (6), der von einem Einlass (2) zu einem Auslass (3) führt, und mit einem in den Förder­raum (6) ragenden, spiralförmigen Verdrängungskörper (5), der in bezug auf den Förderraum zur Ausführung einer krei­senden verdrehungsfreien Bewegung gelagert ist und dessen Zentrum (10) gegenüber dem Zentrum (11) der Umfangswände (8, 9) exzentrisch so versetzt ist, dass der Verdrängungs­körper (5) stets sowohl die aussenliegende als auch die innenliegende Umfangswand (8 resp. 9) des Förderraums (6) an je mindestens einer fortschreitenden Berührungsstelle berührt, wobei die an die Seitenwand (20) angrenzenden Stirnseiten des Verdrängungskörpers (5) mit einer Nut (13) versehen sind, in der ein aus elastischem und gleitfähigem Material bestehender Dichtstreifen (14) einliegt, und wobei zwischen Nutengrund und der Unterseite des Dichtstreifens (14) ein Federelement (15) angeordnet ist, dadurch gekenn­zeichnet, dass das Federelement ein Schlauch aus Silikon­kautschuk ist.1. Rotary piston displacement machine for compressible media, with at least one by means of spiral, from a side wall (20) axially extending circumferential walls (8, 9) limited delivery space (6) leading from an inlet (2) to an outlet (3) , and with a spiral-shaped displacement body (5) projecting into the conveying space (6), which is mounted in relation to the conveying space in order to carry out a circular rotation-free movement and whose center (10) is opposite the center (11) of the peripheral walls (8, 9 ) is offset eccentrically so that the displacement body (5) always touches both the outer and the inner peripheral wall (8 or 9) of the delivery chamber (6) at at least one progressive contact point, the end faces adjoining the side wall (20) of the displacement body (5) are provided with a groove (13) in which a sealing strip (14) made of elastic and slidable material lies, and between the groove Bottom and the underside of the sealing strip (14) a spring element (15) is arranged, characterized in that the spring element is a hose made of silicone rubber. 2. Rotationskolben-Verdrängungsarbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der sich über die ganze Länge der Nut (13) erstreckende Schlauch (15) an seinem ansaug­seitigen Ende geschlossen ist und an seinem druckseitigen Ende offen ist.2. Rotary piston displacement machine according to claim 1, characterized in that the hose (15) extending over the entire length of the groove (13) is closed at its suction end and is open at its pressure end. 3. Rotationskolben-Verdrängungsarbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch sich aus mehreren Teilstücken mit unterschiedlicher Wandstärke zusammensetzt.3. Rotary piston displacement machine according to claim 1, characterized in that the hose is composed of several sections with different wall thickness.
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