DE1245659B - Dichtungsanordnung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4057W^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Deutsche KL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

F16 j

1245659
B74621XII/47f
11. Dezember 1963
27, Juli 1967

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zum Abdichten zwischen zwei sich gegeneinander drehenden Maschinenteilen, insbesondere zwischen einem Drehkolben und seinem Gehäuse, von denen das innere eine zylindrische Fläche aufweist, das äußere die zylindrische Fläche umgibt und bis an die radiale Fläche des ersteren heranreicht, und bei der im äußeren Teil ein Hohlraum gebildet ist, in dem ein elastischer Dichtungsring angeordnet ist, der in die durch die radiale Fläche des inneren und die zylindrische Fläche des äußeren Teiles gebildete Kante des Hohlraumes gepreßt wird.

Eine derartige Dichtungsanordnung ist aus der USA.- Patentschrift 3 030 934 bei Drehkolbenantrieben bekannt. Der Hohlraum wird einerseits von einem seitlichen Gehäuseteil und andererseits von dem Rotor gebildet.

Der Dichtring dieser Dichtungsanordnung liegt in einem starren Winkelring. Dieser Winkelring vermag den zweiten, vom inneren und äußeren Teil gebildeten, sich an den Hohlraum anschließenden Spalt nicht abzudichten. Wird der elastische Dichtring durch Ermüdungserscheinungen oder Abnutzung nicht mehr mit ausreichendem Druck in die sich an den ersten Spalt anschließende Ecke gedrückt, so kann Druckmittel aus dem Druckraum des Drehkolbens nach außen treten.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der elastische Dichtungsring sich bis in die der besagten Kante des Hohlfaumes diagonal gegenüberliegende, durch die zylindrische Fläche des inneren und die sich daran anschließende, den Hohlraum begrenzende Fläche des äußeren Teiles gebildete Kante erstreckt, und daß der Dichtungsring weiterhin derart ausgebildet ist, daß sein die überdeckten Kanten verbindender Mittelabschnitt den Hohlraum in zwei Teilräume abteilt und im Dichtungsring zum Druckausgleich zwischen diesen Teilräumen mindestens ein Durchbruch angeordnet ist.

Durch eine derartige Ausbildung der Dichtungsanordnung wird zunächst erreicht, daß das durch etwaige Undichtheiten in den Hohlraum leckende Druckmittel aus diesem nicht austreten kann. Durch das in den Hohlraum leckende Druckmittel baut sich in diesem ein Druck auf, der zu einem Anpressen und Nachstellen des elastischen Dichtungsrings führt. Der Dichtungsring wird im stärkeren Maße an die abzudichtende Spalte gepreßt. Dadurch wird selbst bei Verschleiß oder Ermüdung des Dichtungsringsmaterials weiterhin eine gute Abdichtung gewähr-Dichtungsanordnung

Anmelder:

Robert Bosch G. m. b. H.,
Stuttgart 1, Breitscheidstr. 4

Als Erfinder benannt:
Hans Stürmer, Stuttgart

leistet. Im übrigen ist die eriindungsgemäße Dichtungsanordnung im Aufbau einfacher als die bekannte Anordnung, da der starre Winkelring fortfällt. Durch den im Mittelabschnitt des Dichtungsrings angeordneten, die beiden Teilräume verbindenden

ao Durchbruch wird ein Druckausgleich zwischen den Teilräumen erzielt. Falls ein solcher Durchbruch nicht vorhanden wäre, bestünde die Gefahr, daß sich am Dichtungsring einseitig Druck in einem der Teilräume aufbauen könnte, was zu einer Verwerfung des Dichtungsrings und gegebenenfalls sogar zum Öffnen der Dichtungsanordnung führen könnte.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Schnitt durch einen sogenannten Drehkolbenantrieb mit Abdichtung der Kolbenflügel durch Dichtleisten, entsprechend Schnitt I-I der Fig.2,

Fig. 2 denselben Drehkolbenantrieb, im Längsschnitt entsprechend II-II der F i g. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 2 im Schnitt dargestellten Dichtungsrings,

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt entsprechend F i g. 3 durch einen Dichtungsring mit einer Versteifung.

Die F i g. 1 und 2 zeigen einen einseitig wirkenden Drehkolbenantrieb, wie er z. B. zum öffnen von Lukendeckeln verwendet wird, die sich durch ihr eigenes Gewicht wieder schließen. Die Konstruktion ist symmetrisch, weshalb in F i g. 2 nur ein Teil im Schnitt dargestellt wurde.

In einem Gehäuse 11 mit einer zylindrischen Ausdrehung 12, das durch einen mittels Schrauben 10 festgehaltenen und durch Paßstifte 13 zentrierten Deckel 14 abgeschlossen ist, sind zwei Trennwände 15,16 mittels Schrauben 17 und Paßstiften 18 befestigt.

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Durch eine Bohrung 19 des Deckels 14 (und eine verbunden sind und jeweils die Anschlußöffnung

entsprechende Bohrung des linken Gehäusedeckels) höheren Drucks mit dem Kanal 50 verbinden,

ist eine Welle 20 durchgeführt, die mittels an ihr Der Spalt 47 zwischen Bohrung 19 und Welle 20

durch Schrauben 21 und Paßstifte 22 befestigter KoI- wird über eine nicht dargestellte Bohrung direkt zur

benflügel 23,24 in der zylindrischen Ausdrehung 12 5 Niederdruckseite entlastet. Bei doppelt wirkenden

geführt ist. Kolben kann man hier ebenfalls eine Anordnung mit

Im Gehäuse 11 befinden sich mit Anschlußgewin- zwei Rückschlagventilen vorsehen, die den Spalt mit

den versehene Ein- und Auslaßöffnungen 25,26; die der jeweiligen Niederdruckseite verbindet,

unterhalb bzw. oberhalb der Trennwand 15 in die Wenn durch die Einlaßöffnung 25 Dj^ef^nittel in

zylindrische Ausdrehung 12 münden. Durch die io den Drehkolbenantrieb einströmt, erh^n/die^ruck-

Welle 20, die Trennwände 15,16 und die Kolben- kammern 27 und 29 Druck. Dieser suphFlße Kölben-

flügel 23,24 werden in der zylindrischen Ausdrehung flügel 23,24 im Uhrzeigersinn zu dr'i^enT* üpif diese

12 vier Druckkammern abgeteilt: eine mit der Ein- Drehbewegung wird über die Welle 20^v attf^Öas an-

laßöffnung 25 verbundene Druckkammer 27, eine zutreibende Gerät übertragen.

dieser diagonal gegenüberliegende und durch eine »5 Das Druckmittel aus den Druckkammern 27 und Wellenbohrung 28 mit ihr verbundene Druckkammer 29 hat nun die Tendenz, über den Außenumfang der 29, eine mit der Auslaßöffnung 26 verbundene Kam- Welle 20 wegzulecken und muß dabei den Dichtungsmer30 und eine ihr gegenüberliegende und durch ring 41 (F i g. 3) bzw. 41' (F i g. 4) passieren,
eine Wellenbohrung 31 mit ihr verbundene Kammer Bei der Anordnung nach F i g. 3 wird die Seite des 32. Die Druckkammern 27,29 sind durch Lippen- ao Dichtungsrings 41, die den Flügelkolben zugewandt dichtungen 33 abgedichtet, die in entsprechenden ist, an den Druckkammern 27, 29 durch das Druck-Ausnehmungen der Trennwände und Kolbenflügel mittel zunächst einmal etwas deformiert, so daß eine liegen. In Längsnuten 34 der Lippendichtungen 33 direkte Verbindung von den Druckkammern 27,29 liegen zylindrische Körper 35, ζ. B. Drähte, welche zu den Teilräumen 42,43 entsteht und diese sich von mit Schrauben 37 befestigten Anpreßschalen 36 25 ganz mit unter Druck stehendem Druckmittel füllen in die Längsnuten 34 gepreßt werden und die die können. Dann legt sich diese Seite des Dichtungs-Lippendichtungen 33 festhalten und sie zugleich rings wieder satt an die Schulter 20' der Welle 20 spreizen, so daß sie auch im drucklosen Zustand an bzw. den Außenunifang des Hohlraumes 40 an. Ein den Kolbenflügeln und an der zylindrischen Aus- Teil des Dichtungsrings 41 wirkt also in den Druckdrehung 12 anliegen. 30 zonen zunächst als Rückschlagventil.

Die Bohrung 19 des Gehäusedeckels 14 erweitert Durch den nunmehr in den Teilräumen 42,43 vorsieh nach außen hin zu einer Ausdrehung 38, die handenen Druck wird die Seite des Dichtungsrings eine übliche Wellendichtung 39 aufnimmt, und nach 41, die dem Gehäusedeckel 14 zugewandt ist, fest innen zu einem Hohlraum 40 von etwa quadrati- gegen die Umfangsfläche der Welle 20 und die Schulschem Querschnitt zur Aufnahme eines Dichtungs- 35 ter 40' der Ausdehnung 40 angepreßt, so daß kein rings 41. Dies ist in F i g. 3 vergrößert dargestellt. Druckmittel in den Spalt 47 abströmen kann.
Der Dichtungsring teilt den Hohlraum 40 in zwei Die Kammern 30,32 sind Zonen niedrigen Drucks. Teilräume 42,43 ab, die über im Dichtungsring 41 Das unter Druck stehende Druckmittel in den Teilvorgesehene Durchbrüche 44 miteinander in Verbin- räumen 42,43 hat also auch die Tendenz, in diese dung stehen. 4° Kammern abzuströmen, doch wird das vom Dich-

Der Dichtungsring 41 wird so groß gewählt, daß tungsring 41 ebenfalls verhindert, da seine den Koler vor dem Zusammenbau im Querschnitt etwas grö- benflügeln zugewandte Seite durch den Druck in den ßer als der Hohlraum 40 ist. Beim Zusammenbau Teilräumen 42,43 fest gegen die Schulter 20' der wird er dann zusammengepreßt und erhält so eine Welle 20 und den Außenumfang des Hohlraumes 40 diagonale Vorspannung. Mit seiner den Flügelkolben 45 angepreßt wird. Dabei wirkt nicht nur der gegen zugewandten Seite liegt er gegen eine radiale Fläche diese Abstützungen gerichtete Druck, sondern der 20' der Welle 20 und den Außenumfang des Hohl- quer beiderseits auf den Dichtungsring gerichtete raumes 40 an und dichtet so einen in F i g. 3 über- Druck quetscht auch diesen zusammen, so daß er trieben groß dargestellen, von den Kolbenflügeln und nach den Seiten auszuweichen versucht und vermehrt dem Gehäuse gebildeten Spalt 45 gegenüber dem 50 angedrückt wird. Der Dichtungsring 41 erfüllt also Hohlraum ab. Mit seiner dem Deckel 14 zugewand- eine Doppelfunktion und dichtet nach zwei Seiten ab. ten Seite liegt der Dichtungsring gegen den Außen- Bei der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform umfang der Welle 20 und eine Schulter 40' des Hohl- wird das unter Druck stehende Druckmittel den Teilraums 40 an und dichtet so einen Spalt 47 zwischen räumen 42,43 über eines der Rückschlagventile 51 der Welle 20 und der Bohrung 19 ab. 55 oder 52 direkt von der jeweils unter Druck stehenden

F i g. 4 zeigt eine Variante 41' des Dichtungsrings Einlaßöffnung 25 oder 26 zugeführt. Bei einem ein-

mit einem einvulkanisierten konischen Verstärkungs- seitig wirkenden Drehkolbenantrieb, bei dem nur an

ring 48, aus dem Nasen 49 abgebogen sind. Der Ver- einer Einlaßöffnung 25 Druck zugeführt werden

Stärkungsring wird zweckmäßigerweise mit (nicht ge- kann, kann der Zweig mit dem Rückschlagventil 51

zeigten) Einschnitten in Richtung seiner Längsachse 60 entfallen, der zur anderen Einlaßöffnung 26 führt,

versehen, um seine Federeigenschaften zu verbessern. Der Teilraum 43 kann in diesem Fall direkt durch

Er hat dann die bei konischen Federringen bekannte eine Bohrung mit einer der Druckkammer 27 oder 29 Mäanderform. Beim Einbau erhöht er die diagonale verbunden werden, wobei auch ein Rückschlagventil Vorspannung des Dichtungsrings 41'. Durchbrüche nicht unbedingt erforderlich ist.

44' durchsetzen ihn. In Fig.4 ist auch die Verbin- 65 In dem in Fig.4 dargestellten Dichtungsring41' dung des Teilraums 43 mit der jeweiligen Druckseite ist ein konischer Verstärkungsring 48 einvulkanisiert,

über einen Kanal 50 und zwei Rückschlagventile 51, der durch ausgestanzte Nasen 49 besonders gut im 52 gezeigt, die mit den Anschlußöffnungen 25,26 Dichtungsring 41' verankert ist. Er dient dazu, die

diagonale Spannung im Dichtungsring 41' zu erhöhen und damit die Dichtwirkung noch weiter zu verbessern, d. h., zusätzlich zu den durch Flüssigkeitsdruck in den Teilräumen 42,43 hervorgerufenen Dichtkräften wirkt noch eine weitere, von der diagonalen Vorspannkraft herrührende Dichtkraft.

Der Dichtungsring 41' nach F i g. 4 arbeitet im übrigen genau wie der oben beschriebene Dichtungsring 41 nach F i g. 3.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dichtungsanordnung zum Abdichten zwischen zwei sich gegeneinander drehenden Maschinenteilen, insbesondere zwischen einem Drehkolben und seinem Gehäuse, von denen das innere eine zylindrische Fläche aufweist, das äußere die zylindrische Fläche umgibt und bis an die radiale Fläche des ersteren heranreicht, und bei der im äußeren Teil ein Hohlraum gebildet ist, in dem ein elastischer Dichtungsring ao angeordnet ist, der in die durch die radiale Fläche des inneren und die zylindrische Fläche des äußeren Teiles gebildete Kante des Hohlraumes gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Dichtungsring (41, 41') sich bis in die der besagten Kante des Hohlraumes (40) diagonal gegenüberliegende, durch die zylindrische Fläche des inneren (20) und die sich daran anschließende, den Hohlraum begrenzende Fläche (40') des äußeren Teiles (14) gebildete Kante erstreckt, und daß der Dichtungsring weiterhin derart ausgebildet ist, daß sein die überdeckten Kanten verbindender Mittelabschnitt den Hohlraum (40) in zwei Teilräume (42,43) abteilt und im Dichtungsring zum Druckausgleich zwischen diesen Teilräumen mindestens ein Durchbruch (44,44') angeordnet ist.

2. Elastischer Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm eine sich in seiner Hauptquerschnittsrichtung erstreckende Versteifung (48) angeordnet ist.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (40) mit dem den höheren Druck aufweisenden, abzudichtenden Raum (27,29) in Verbindung steht und ein Rückschlagventil (51, 52) in der Verbindungsleitung (25,26) vorgesehen ist, das ein Rückströmen des im Hohlraum eingeschlossenen Mediums in den Raum höheren Druckes verhindert.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 1107 467;
britische Patentschriften Nr. 246 554, 304 373;
USA.- Patentschrift Nr. 3 030 934;
»technica«, Nr. 11,1964, S. 852.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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