DE2548188C3 - öldichtung für einen Kolben einer Rotationskolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine öldichtung für einen Kolben einer Rotationskolbenmaschine, in dessen Stirnwände jeweils eine Ringnut vorgesehen ist, in welcher zwei Dichtelemente eingelassen sind, wovon das eine Dichtelement als L-förmiger Gleitring ausgebildet ist, dessen einer Schenkel mit schräger Gleitfläche mittels eines Federelementes in seinem radial inneren Bereich in dichtender Anlage an die Innenfläche eines Seitenteils gehalten ist, und das andere Dichtelement ah Stützring in dichtender Anlage am Nutgrund befindlich in seinem radial äußeren Bereich einstückig einen achsparallelen Ansatz aufweist, der sich in dichtender Anlaee am achsDarallelen Schenkel des L-förmigen Gleitrings befindet, wobei beide Dichtelemente einen Raum bilden, in dem eine gewellte Feder beide Dichtelemente auseinanderdrückt

Bei einer solchen aus der DE-OS 22 49 434 bekannten ' öldichtung ist das am Boden der Nut angeordnete Dichtelement mit einem etwa U-förmigen Querschnitt ausgebildet, so daß der eine Schenkel des U an der lnnenmantelfläche des ersten axialen Ansatzes des Gleitrings dichtend anliegt, während die Bodenseite des

in U dichtend am Boden der Nut anliegt und der andere Schenkel des U dichtend an der dem ersten axialen Ansatz abgewandten Seitenwand der Nut dichtend anliegt Zwischen dem Boden des U und der dem Boden der Nut zugewandten Fläche des Gleitrings ist eine gewellte Feder angeordnet, die den Gleitring gegen die Innenfläche eines Seitenteils des Gehäuses und den Stützring gegen den Boden der Nut drückt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Öldichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ohne Aufwand zusätzlicher Bauelemente die Dichtwirkung an den drei Dichtungsstellen noch vergrößert wird.

Bei einer öldichtung der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß a) der Raum nach radial innen hin offen ist und dadurch

-^>r> mit dem Schmieröl enthaltenden Lagerraum in Verbindung steht, b) der achsparallele Schenkel des Gleitrings und der achsparallele Ansatz des Stüzrings jeweils an ihren Enden einen radialen Fortsatz haben, der sich in dichtender Anlage am Ansatz des Stützrings bzw. am

Ji) Schenkel des Gleitrings befindet.

Eine solche nach radial innen hin offene Verbindung ist auch bei einer aus der DE-OS 23 05 472 bekannten öldichtung zu erkennen. Bei dieser bekannten öldichtung ist jedoch kein weiteres Dichtungselement in der

'"> Nut vorgesehen, sondern der Gleitring mit Hilfe einer unmittelbar am Boden der Nut anliegenden gewellten Feder gegen ein Seitenteil des Gehäuses gedrückt. An der lnnenmantelfläche des ersten axialen Ansatzes des Gleitrings und der von diesem axialen Ansatz

4^;> abgewandten Seitenfläche der Nut ist ein im Querschnitt C-förmiger Ring aus federndem metallischen Werkstoff angeordnet, der dichtend an der lnnenmantelfläche des ersten axialen Ansatzes und der abgewandten Seitenfläche der Nut anliegt.

π Durch eine einfache Verbindung des zwischen dem Gleitring und dem Stützring innerhalb der Nut gebildeten Hohlraums mit dem zentrischen Teil des Gehäuses, in dem sich das Schmieröl befindet, wird von diesem Schmieröl sowohl auf den Gleitring, den ι- ^r>() Stützring als auch die Feder eine solche Kraft aufgebracht, daß an allen drei Dichtungsstellen eine jeweils die Dichtwirkung der Dichtelemente erhöhende Kraft aufgebracht wird. Dieses wird ohne Verwendung zusätzlicher Bauelemente oder aber eine entsprechend

5^r> stärkere Dimensionierung dieser Bauelemente erreicht. Außerdem sind der achsparallele Ansatz des Stützrings und achsparallele Schenkel des Gleitrings an ihrem Ende jeweils mit einem radialen Fortsatz versehen, die die Dichtwirkung weiter steigern.

Weitere, die besondere Ausbildung der neuen öldichtung betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Öldichtung,

F i g. 2 eine F i g. 1 ähnliche Darstellung einer zweiten

Ausführungsform der Öldichtung,

Fig.3 und 4 weitere Ausführungsformen der öldichtung und

F i g. 5 und 6 der F i g. 1 ähnliche Darstellungen, die abgewandelte Ausführungsformen der öldichtung zeigen, wobei der Stützring mit einem elastischen Material versehen ist.

Wie in F i g. 1 dargestellt, ist innerhalb eines Gehäuses mit einem Seitenteil 1 ein Kolben 3 drehbar und mit Abstand zur angrenzenden Innenfläche 11 des Seitenteils 1 angeordnet Wie bei solchen öldichtungen üblich, verlaufen die öldichtung und eine zugehörige Nut ringförmig um den Zahnradmechanismus des Kolbens 3 auf je einer seiner Stirnseiten herum. Die Darstellung in den Zeichnungen ist si) gewählt, daß sich der radial innere Rand der Dichtung unten befindet und daß sich der radial äußere Rand der Dichtung oben befindet. In einer Stirnseite 32 des Kolbens 3 ist eine umlaufende bzw. ringförmige Nut 33 ausgebildet. In der umlaufenden Nut 33 sitzt ein Gleitring 2 der Dichtung, der über die Innenfläche 11 des Seitensteils 1 gleiten kann und eine erste Dichtungsstelle zwischen sich und der Innenfläche bildet. Der Gleitring 2 weist an seinem äußeren Umfangsabschnitt 22 einen achsparallelen Schenkel 23 auf, der in Richtung zum Boden 31 der Nut 33 verläuft, so daß der Gleitring im Querschnitt die Form eines umgekehrten L hat. Ferner sitzt in der umlaufenden Nut 33 ein Stützritig 4, der eine in Berührung mit dem Boden 31 der Nut stehende Oberfläche hat, so daß zwischen diesen eine zweite Dichtungsstelle gebildet ist. Am äußeren Umfangsabschnitt 42 des Stützrings 4 ist einstückig ein achsparalleler Ansatz 43 angeformt, der in Richtung zum Seitenteil

1 verläuft. Der Stützring 4 kann an seinem inneren Umfangsabschnitt 44 mit einem weiteren achsparallelen Ansatz 45 versehen sein, der zum Seitenteil 1 verläuft, wie dieses in Fig.3 dargestellt ist. Das freie Ende des achsparallelen Schenkels 23 stößt mit seinem radialen Fortsatz 24 gegen den äußeren Abschnitt 42 des Stützrings 4. Daiüberhinaus liegt der achsparallele Schenkel 23 teilweise dichtend am radialen Fortsatz 440 des achsparallelen Ansatzes 43 an, so daß zwischen diesen Seiten eine dritte Dichtungsstelle gebildet ist. Selbstverständlich kann der achsparallele Schenkel 23 so angeordnet sein, daß er sich unter dem achsparallelen Ansatz 43 befindet, sofern nur der Schenkel 23 und der Ansatz 43 in dichtendem Eingriff aneinander gehalten sind (F ig. 4).

Die beiden Dichtelemente 2 und 4 bilden in der ringförmigen Nut 33 einen Hohlraum, der über einen Spalt zwischen dem Seitenteil 1 und dem Kolben 3 in Verbindung mit dem Raum steht, in dem sich das Schmieröl befindet. In dem Hohlraum ist eine gewellte Feder 6 angeordnet, deren eines Ende sich am Gleitring

2 der Dichtung und deren anderes Ende sich am Stützring 4 abstützt, so daß dadurch die Dichtelemente 2 und 4 in entgegengesetzte Richtungen gedrückt werden.

Die zur Innenfläche 11 zugewandte Oberfläche des Gleitrings 2 ist relativ zum Seitenteil 1 um einen spitzen Winkel Θ geneigt, damit der auf der Innenfläche 11 haftende Ölfilm abgestreift wird. In der Regel ergeben 2 bis 3° einen günstigen Winkel.

Während des Betriebes wird Schmieröl durch den Spalt in den Hohlraum innerhalb der Nut 33 eingeführt, wo das Schmieröl einen auf die erste, zweite und dritte Dichtungsstelle wirkenden Druck erzeugt, so daß der

'■ Gleitring 2 zur benachbarten Innenfläche 11 des Seitenteils 1, der Stützring 4 gegen den Boden 31 der Nut und der Ansatz 43 gegen den Schenkel 23 gedrückt werden, so daß wirksam verhindert wird, daß das Schmieröl in die Arbeits- bzw. Brennräume austritt.

κι Ferner unterstützt die Feder die Dichtwirkung speziell an der ersten und der zweiten Dichtungsstelle.

Der Schenkel 23 weist an seinem Ende einen radialen Fortsatz 24 auf, der in Radialrichtung nach innen verläuft und am Ansatz 43 anliegt, während der Ansatz

ι ■> 43 an seinem Ende einen radialen Fortsatz 440 aufweist, der in Radialrichtung nach außen ragt und am Schenkel 23 anüegt, so daß dadurch zwei Dichtungsstellen gebildet werden. Dadurch werden die in dichtender Berührung stehenden Kontaktflächen des Schenkels 23

2« mit dem Ansatz 43 stark vermindert, so daß der dort aufgrund des Öldrucks herrschende Druck wesentlich höher wird, um die Dichtwirkung an der dritten Dichtungsstelle zu vergrößern. Eine ähnliche günstige Wirkung wird bei der in Fig.2 dargestellten Ausfüh-

r. rungsform erreicht, bei der der Fortsatz 24 vom Schenkel 23 aus in Radialrichtung nach außen verläuft und der Fortsatz 440 vom Ansatz 43 aus in Radialrichtung nach innen verläuft, da der Ansatz 43 im Gegensatz zu Fig. 1 über dem Schenkel 23 angeordnet

in ist. Entsprechende öldichtungen mit Fortsätzen und einem weiteren Ansatz 45 sind in den F i g. 3 und 4 dargestellt.

Obwohl hier nicht näher dargestellt ist, kann der Fortsatz 24 in seiner dem Ansatz 43 zugewandten

)■> Fläche mit zahlreichen als Labyrinthschlitze wirkenden Schlitzen versehen sein, wobei die Labyrinthwirkung der Schlitze die Dichtwirkung an der dritten Dichtungsstelle erhöht. Selbstverständlich können solche Labyrinthschlitze auch in der dem Schenkel 23 zugewandten

.«ι Oberfläche des zweiten Fortsatzes 440 vorgesehen sein. Bei den in den F i g. 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen ist ein elastisches Material 8, beispielsweise aus Kunstharz oder Gummi, auf der Oberfläche des Stützrings 4 auf bekannte Weise, beispielsweise durch

■ij Sintern, Kleben od. dgl., befestigt. Das elastische Material 8 kann zwischen dem Stützring 4 und dem Boden 31 der Nut frei verformt werden und dient zur Erhöhung der Dichtwirkung.

Die Schenkel und Ansätze können nach innen und

ίο nach außen gebogen werden, so daß die Montage der Dichtelemente trotz der Schenkel Ansätze und Fortsätze einfach erfolgen kann.

Für den Gleitring und den Stützring können übliche, bekannte Dichtungsmaterialien verwendet werden.

Vi Vorzugsweise besteht der Gleitring jedoch aus Metall, beispielsweise aus Gußeisen, einer Eisenlegierung oder

einer Nichteisenlegierung. Ferner besteht der Stützring vorzugsweise aus hartem Kunsthartz.

Ein bevorzugter Werkstoff für den Stüu:ring ist

Wi Polyimidharz. Außerdem können dem Polyimidharz Molybdändisulfat und Graphit hinzugefügt werden, um dessen Gleiteigenschaften zu verbessern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. öldichtung für einen Kolben einer Rotationskolbenmaschine, in dessen Stirnwände jeweils eine Ringnut vorgesehen ist, in welcher zwei Dichtelemente eingelassen sind, wovon das eine Dichtelement als L-förmiger Gleitring ausgebildet ist, dessen einer Schenkel mit schräger Gleitfläche mittels eines Federelements in seinem radial inneren Bereich in dichtender Anlage an die Innenfläche eines Seitenteils gehalten ist, und das andere Dichtelement als Stützring in dichtender Anlage am Mutgrund befindlich in seinem radial äußeren Bereich einstückig einen achsparallelen Ansatz aufweist, der sich in dichtender Anlage am achsparallelen Schenkel des L-förmigen Gleitrings befindet, wobei beide Dichtelemente einen Raum bilden, in dem eine gewellte Feder beide Dichtelemente auseinanderdrückt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Raum nach radial innen hin offen ist und dadurch mit dem Schmieröl enthaltenden Lagerraum in Verbindung steht,

b) der achsparallele Schenkel des Gleitrings (2) und der achsparallele Ansatz (43) des Stüzrings (4) jeweils an ihren Enden einen radialen Fortsatz (24, 440) haben, der sich in dichtender Anlage am Ansatz (43) des Stüzrings (4) bzw. am Schenkel (23) des Gleitrings (2) befindet.

2. öldichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Nutgrund und dem Stützring (4) ein elastisches Material (8) befestigt ist.

3. öldichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß entweder der achsparallele Schenkel (23) des Gleitrings (2) oder der achsparallele Ansatz (43) des Stüzrings (4) im radialen Fortsatz (24,440) anlageseitig Schlitze aufweist.

4. öldichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (4) einstückig einen achsparallelen zusätzlichen Ansatz (45) hat, der in dichtender Anlage an der radial inneren Nutflanke ist.

5. öldichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (2) aus einer Metallegierung und der Stützring (4) aus Polyimidharz besteht.

6. öldichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallegierung Gußeisen ist.

7. öldichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß in das Polyimidharz Molybdändisulfat und Graphit eingemischt sind.