DE1949695C

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Info

Publication number: DE1949695C
Application number: DE19691949695
Authority: DE
Filing date: 1969-10-02
Publication date: 1973-06-20

Description

Die Erfindung betrifft Dichtleisten, angeordnet in Leistennuten in den Ecken eines mehreckigen, vorzugsweise dreieckigen, im Eingriff mit einer mehrbogigen Mantelinnenwandung einer Kreiskolbenmaschine befindlichen Kolbens, wobei die der Mantelinneiiwandung gegenüberliegende Leistenkuppe der Dichtleiste kreiszylindrisch ausgebildet ist und tangential in die Kolbenflankenkontur übergeht, und wobei die Dichtleiste auf der dem Kolben zugewandten Seite prismatische Fortsätze hat, von denen jeder in eine entsprechend geformte, parallel zur Maschinenachse verlaufende Nut mit Spiel eingreift. The invention relates to sealing strips, arranged in strip grooves in the corners of a polygonal, preferably triangular, in engagement with a multi-arched jacket inner wall of a rotary piston machine located piston, wherein the Mantelinneiiwandung opposite strip tip the sealing strip is circular-cylindrical and merges tangentially into the piston flank contour, and wherein the sealing strip has prismatic extensions on the side facing the piston, of each of which engages in a correspondingly shaped groove running parallel to the machine axis with play.

Eine derartige Dichtleiste ist aus der österreichischen Patentschrift 256 552 bekannt.Such a sealing strip is known from Austrian patent specification 256 552.

Die bekannten Dichtleisten werden an die Mantelinnenwandung einerseits von einer gewellten Flachfeder und andererseits von dem im Nutgrund wirksamen Druck des Arbeitsmediums angedrückt.The known sealing strips are attached to the inner wall of the jacket on the one hand by a corrugated flat spring and on the other hand pressed by the pressure of the working medium effective in the groove base.

Diese bekannte Dichtleiste wird bei hohen Drücken in einem Arbeitsraum und damit auch in dem unter der Dichtleiste gelegenen Nutgrund mit sehr großer Kraft an die Mantelinnenwandung gepreßt. Ganz besonders gilt dies, wenn der Berührpunkt zwischen Dichtleiste und Mantelinn^nwandungThis known sealing strip is at high pressures in a work space and thus also in the bottom of the groove located under the sealing strip with very great force on the inside wall of the jacket pressed. This is particularly true when the point of contact between the sealing strip and the inner wall of the jacket

ίο auf eine Seite der Dichtleiste gewandert ist, so daß diese vom Arbeitsraum her infolge eines dort herrschenden geringen Drucks nur mit einer geringen Kraft beaufschlagt wird. Die dabei auftretende Pressung kann so groß werden, daß der an derίο has moved to one side of the sealing strip so that this from the working area due to the low pressure prevailing there only with a low pressure Force is applied. The resulting pressure can be so great that the

Mantel innenwandung haftende ölschmierfilm durchstoßen wird. Die Folge davon ist metallische Reibung und schließlich sogar Fressen der Dichtleiste.Pierce the outer wall of the adhesive film of oil will. The result is metallic friction and ultimately even seizure of the sealing strip.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtleistenanordnung der eingangs beschriebenen Art zuThe object of the invention is to provide a sealing strip arrangement of the type described at the outset

ao schaffen, die auch bei sehr hohen abzudichtenden Drücken nur mit geringen Überschußkräften gegen die Mantelinnenwandung gepreßt wird.ao create that, even at very high pressures to be sealed, only with small excess forces against the inner wall of the jacket is pressed.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Dichtleiste wenigstens zwei prisma-This object is achieved according to the invention in that the sealing strip has at least two prismatic

tische Fortsätze mit gewindeprofilähnlichem Querschnitt hat, und caß die Dichtleiste zwischen jeweils zwei Fortsätzen wenigstens eine durchgehende Radialbohrung aufweist.table has extensions with a thread profile similar cross-section, and caß the sealing strip between each two extensions has at least one through radial bore.

Das hat der Vorteil, daß die nur eine geringe Krümmung aufweisende Gleitfläche der Dichtleiste, die sich der Krümmung der Mantellaufbahn des Gehäuseinnenraums weitgehend anschmiegt, nur auf einem mit dem Umlauf des Kolbens veränderlichen Teil ihrer Breite vom Hochdruck beaufschlagt wird, wodurch die die Dichtleiste an die Mantelinnenwandung anpressenden Überschußkräfte gering gehalten werden.This has the advantage that the sliding surface of the sealing strip, which has only a slight curvature, which largely hugs the curvature of the jacket track of the housing interior, only a part of its width that is variable with the rotation of the piston is acted upon by high pressure, whereby the excess forces pressing the sealing strip against the inner wall of the jacket are low being held.

Darüber hinaus kann durch Mehrfachanordnung der prismatischen Fortsätze eine feinstufige Teil-In addition, by multiple arrangement of the prismatic extensions, a finely graduated partial

♦o beaufschlagung erreicht weiden. Von Vorteil ist noch die geringe Eigenmasse der Dichtleiste, so daß die Auswirkungen der Fliehkraft vermindert werden. Die erfindungsgemäße Dichtleiste eignet sich daher für hochtourige Maschinen.♦ o impact reached pastures. Is beneficial nor the low weight of the sealing strip, so that the effects of centrifugal force are reduced. The sealing strip according to the invention is therefore suitable for high-speed machines.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtEmbodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. It shows

F i g. 1 eine Ansicht einer Kolbenecke eines ersten Ausführungsbeispiels mit teilweise geschnittener Dichtleiste,F i g. 1 shows a view of a piston corner of a first exemplary embodiment with a partially sectioned Sealing strip,

Fig. 2 eine Ansicht einer Kolbenecke mit einer anderen Ausführungsform einer Dichtleiste.Fig. 2 is a view of a piston corner with a another embodiment of a sealing strip.

Ein dreieckiger Kolben 1, von dem in Fig. 1 nur eine seiner Ecken dargestellt ist, ist exzentrisch kreisend innerhalb eines Mantels angeordnet, der eine zweibogige, von einer Epitrochoide bzw. deren Äquidistante erzeugten, zylindrische Mantelinnenwandung 2 begrenzt ist. An jeder Ecke des Kolbens 1 ist eine Dichtleiste 3 angeordnet, die zwei benachbarte Arbeitsräume 4, 5 gegeneinander abdichtet.A triangular piston 1, of which only one of its corners is shown in FIG. 1, is eccentric arranged in a circling manner within a mantle, which is a two-arched one, from an epitrochoid or its Equidistant generated, cylindrical inner jacket wall 2 is limited. At each corner of the piston 1 a sealing strip 3 is arranged, which seals two adjacent work spaces 4, 5 from one another.

Die der Mantelinnenwandung 2 zugewandte Außenfläche 6 der Dichtleiste 3 ist kreiszylindrisch gekrümmt. Dabei ist der Krümmungsradius τ so bestimmt, daß die Außenfläche 6 tangential in die Kolbenflankenkontur 7 des Kolbens 1 übergeht. Auf der dem Kolben 1 zugewandten Seite sind an der Dichtleiste zwei prismatische Fortsätze 8 ausgebildet. Ihr Querschnitt ist in der Form ähnlich dem Profil eines Gewindes ausgebildet. Die Flanken des Fort-The outer surface 6 of the sealing strip 3, which faces the inner jacket wall 2, is curved in the shape of a circular cylinder. The radius of curvature τ is determined in such a way that the outer surface 6 merges tangentially into the piston flank contour 7 of the piston 1. On the side facing the piston 1, two prismatic extensions 8 are formed on the sealing strip. Its cross-section is similar in shape to the profile of a thread. The flanks of the fort

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satzes 8 schließen einen Winkel α von 30° ein. Die Dichtleiste 3 und Mantelinnenwandung 2 und derSentence 8 enclose an angle α of 30 °. The sealing strip 3 and jacket inner wall 2 and the

Übergangsflächen zwischen zwei Fortsätzen 8 sind verlängerten Berührflankenlinie definiert,Transition surfaces between two extensions 8 are defined as extended contact flank lines,

gerundet. Zwischen den beiden Fortsätzen 8 ist die Auf diese Art können die Anpreßkrafte, die dierounded. Between the two extensions 8 is the In this way, the contact pressure that the

Dichtleiste von mehreren, im Querschnitt neben- Dichtleiste 3 gegen die Mantelinnenwandung » Sealing strip of several, in cross-section next to sealing strip 3 against the inside wall of the jacket »

einander liegenden, Radialbohrungen9 durchsetzt. 5 drücken, möglichst klein gehalten werden. _lying, radial bores9 penetrated. Press 5, keep it as small as possible. _

Jeder Fortsatz 8 greift in eine ihm zugeordnete Nut Da die Drücke in dem vorlaufenden unc demEach extension 8 engages in a groove assigned to it As the pressures in the leading unc dem

10 im Kolben 1 ein. Solche Nuten 10 sind an jeder nachlaufenden Arbeitsraum beim Umlauf des KoJ-10 in piston 1. Such grooves 10 are on each trailing working space when the KoJ-

Ecke des Kolbens angeordnet und verlaufen parallel bens zwischen Hochdruck und Niederdruck wecn-Arranged in the corner of the piston and run parallel between high pressure and low pressure.

zur Maschinenachse. Der Querschnitt der Nuten 10 sein, liegt die Dichtleiste 3 mit ihren Fortsätzento the machine axis. The cross section of the grooves 10, the sealing strip 3 lies with its extensions

ist ebenfalls gewindeprofilähnlich ausgebildet, so daß io nicht immer an der rückwärtigen Flanke der Nutenis also designed similar to a thread profile, so that io not always on the rear flank of the grooves

der Nutquerschnitt dem Profil des zugeordneten des Kolbens an, sondern zeitweise — nämlich wennthe groove cross-section to the profile of the associated piston, but temporarily - namely when

Fortsatzes 8 entspricht. Der Grund der Nuten 10 ist der Druck in der nachlaufenden Kammer 5 großerExtension 8 corresponds. The reason for the grooves 10 is the pressure in the trailing chamber 5 is greater

gerundet. wird als in der vorlaufenden Kammer 4 — auch anrounded. is than in the leading chamber 4 - also on

In den Stirnwänden des Kolbens 1 sind zur axialen der vorderen Flanke der Nuten 10 an. Auch in dieserIn the end walls of the piston 1 are to the axial of the front flank of the grooves 10. Also in this one

Abdichtung der Arbeitsräume abgefederte Dicht- 15 Lage werden die sich bildenden Spaltraume überSealing of the working spaces cushioned sealing 15 layer over the gap spaces that are formed

streifen Il in Nuten eingelassen. Die Dichtstreifen die Bohrungen 9 in der vorher beschriebenen Weisestrip Il let into grooves. The sealing strips the holes 9 in the manner previously described

Π stoßen mit ihren Enden stumpf auf die radial belastet bzw. entlastet, so daß auch in dieser LageΠ butt with their ends butt on the radially loaded or unloaded, so that also in this position

abdichtenden Dichtleisten 3. eine möglichst kleine aber immer ausreichendesealing sealing strips 3. as small as possible but always sufficient

Beim Umlauf des Kolbens legt iich die innerhalb Anpreßkraft vorhanden ist.When the piston revolves, the pressure within it is applied.

eines geringen Spiels bewegliche Dichtleiste 3 infolge ao Der Flankenwechsel der Dichtleiste erfolgt etwaa small play movable sealing strip 3 as a result of ao The flank change of the sealing strip takes place approximately

eier zwischen ihr und der Mantelinnenwandung 2 der bei nahezu gleichem Druck in beiden Arbeitsräumen.eggs between it and the inner wall of the jacket 2 at almost the same pressure in both work spaces.

Arbeitsräume 4,5 wirksamen Reibungskräfte gegen Die dabei theoretisch eintretende Undichtheit istWorking spaces 4.5 effective frictional forces against the theoretically occurring leak

die — in von einem Pfeil 13 angezeigte Drehrichtung wegen der bestehenden geringen Druckunterschiedethe - in the direction of rotation indicated by an arrow 13 because of the existing small pressure differences

des Kolbens gesehen — rückwärtigen Flanken der unschädlich.of the piston seen - rear flanks of the harmless.

Nuten 10 an. Zwischen den vorderen Flanken der 25 Das in Fig. 2 dargestellte AusfülirungsbeispieiGrooves 10. Between the front flanks of the 25 the Ausfülirungsbeispiei shown in Fig. 2

Nuten 10 und der Fortsätze 8 entstehen schmale einer radialen Dichtleiste 3'ist prinzipiell gleich demGrooves 10 and the extensions 8 are narrow in a radial sealing strip 3 'is basically the same

Spaltraume 12,12 a. Der am vorderen Ende der ersten Ausführungsbeispiel. Diese Dichtleiste ge-Gaps 12 , 12 a. The one at the front end of the first embodiment. This sealing strip

Dichtleiste 3 gelegene Spaltraum 12 ist di.ekt mit stattet eine noch feinere Abstufung der Entlastungs-Sealing strip 3 located gap 12 is di.ect with equips an even finer gradation of the relief

dem Arbeitsraum 4 verbunden; der vordere vor dem bzw. der Belastungsflächen, da die Dichtleiste vierconnected to the working space 4; the front one in front of the load area or surfaces, since the sealing strip is four

Berührungspunkt zwischen Dichtleiste 3 und Mantel- 30 Fortsätze 8' hat. Jeweils zwischen zwei Fortsätzen 8'Contact point between sealing strip 3 and jacket 30 extensions 8 'has. Each between two extensions 8 '

innenwandung 2 liegende Teil der Dichtleiste ist also ist eine Radialbohrung9' angeordnet. Dabei sindInner wall 2 lying part of the sealing strip is thus a radial bore 9 'is arranged. Are there

druckentlastet. Der andere, zweite Spaltraum 12α ist die Radialbohrungen 9' parallel zur Maschiner-pressure relieved. The other, second gap space 12α is the radial bores 9 'parallel to the machine

über die Radialbohrung 9 je nach Lage des beim achse gegeneinander versetzt angeordnet. Jedemover the radial bore 9 depending on the position of the axis offset from one another. Each

Umlauf des Kolbens 1 sich ändernden Berührpunktes Fortsatz 8', dessen Profil dem beim ersten Aus-Circulation of the piston 1 changing contact point extension 8 ', the profile of which corresponds to the first

zwischen Dichtleiste 3 und Mantelinnenwandung 2 35 führungsbeispiel beschriebenen entspricht, ist auchbetween the sealing strip 3 and the inner wall of the jacket 2 35 corresponds to the exemplary embodiment described is also

in Verbindung mit dem rückwärtigen Arbeitsraum 5 wieder eine parallel zur Maschinenachse verlaufendein connection with the rear work space 5 again a parallel to the machine axis

und dementsprechend belastet oder entlastet. Die Nut 10' zugeordnet.and charged or relieved accordingly. Associated with the groove 10 '.

von radial innen belastete bzw. entlastete Fläche Die Funktion ist sinngemäß wie beim ersten Aus-area loaded or unloaded from radially inside The function is analogous to the first

der Dichtleiste 3 ändert sich also entsprechend der führungsbeispiel. Die oben erwähnte feinere Ab-the sealing strip 3 thus changes according to the management example. The above-mentioned finer

von radial außen mit Druck beaufschlagten Fläche 40 stufung der Beaufschlagungsbreite resultiert ausfrom the radially outwardly pressurized surface 40 gradation of the width of application results from

der Dichtleiste. Es bleibt aber stets eine Überschuß- den hier vorhandenen vier Spalträumen 12', 12 a', the sealing strip. But there always remains an excess of the four gap spaces 12 ', 12 a',

kraft bestehen, die längs der Berührflanke wirkt, an 12 ft', 12 c'.force acting along the contact flank at 12 ft ', 12 c'.

der sich Fortsatz 8 und Nut 10 berühren. Diese Je nach Größe des Kolbens und des Krümmungs-the extension 8 and groove 10 touch. Depending on the size of the piston and the curvature

Überschußkraft, deren Größe durch die »Beauf- radius kann die Zahl der Fortsätze vergrößert undExcess force, the size of which can be increased by the »Beauf radius, and the number of processes

schlagungsbreitc .< B bestimmt ist, hält die Dicht- 45 damit die Abstufung verfeinert werden. Es könnenstroke width < B is determined, the seal keeps 45 so that the gradation can be refined. It can

leiste 3 in dichtender Berührung mit der Mantel- natürlich, wenn dies die Verwendung der Maschine,bar 3 in sealing contact with the jacket - of course, if this is the use of the machine,

innenwandung 2. Die Beaufschlagungsbreite B ist als z.B. für hohe Drücke bestimmt, auJi noch mehrinner wall 2. The application width B is intended, for example, for high pressures, and even more

der normale Abstand des Berührpunktes zwischen prismatische Fortsätze und Nuten angeordnet werden.the normal distance of the point of contact between prismatic extensions and grooves are arranged.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Sealing strips, arranged in strip grooves in the corners of a polygonal, warped triangular, in engagement with a multi-lobed jacket inner wall of a rotary piston machine located piston, wherein the mantle inner wall opposite strip tip the sealing strip is circular-cylindrical and merges tangentially into the piston bank contour, and wherein the sealing strip has prismatic extensions on the side facing the piston has, each of which in a correspondingly shaped, running parallel to the machine axis Groove engages with play, thereby characterized in that the sealing strip (3,30 has at least two prismatic extensions (8,80 with a thread, profile-like cross-section, and that the sealing strip (3, 3 ') between two extensions (8, 8') at least one continuous Has radial bore (9, 9 ').

2. Sealing strips according to claim 1, characterized in that the flank angle (α) of the Extensions (8, 8 ') and the grooves (10) is 30 to 60 °.

3. Sealing strips according to claim 1 or 2, characterized in that the base of the Grooves (10) and the transition surfaces between the extensions (8, 8 ') are rounded.

4. sealing strips naca ein.a of claims 1 to 3, characterized in that the sealing strip (3, 3 ') consists of a metallic material, in particular of hardenable steel.

5. Sealing strips according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing strip (3, 30 consists of a low-wear and low-friction plastic.

6. Sealing strips according to claim 5, characterized in that the plastic with strength-increasing Fibers such as glass, carbon or asbestos fibers is filled.

7. A method for producing sealing strips according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the sealing strip (3, 3 ') is surface-hardened, preferably inductively or by nitriding is.