DE3005694A1

DE3005694A1 - Abdichtung am umfang eines laeufers einer rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: DE3005694A1
Application number: DE19803005694
Authority: DE
Inventors: Felix Dr Wankel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-27
Filing date: 1980-02-15
Publication date: 1980-10-02
Also published as: IT8020645A0; JPS6123361B2; CH638866A5; JPS6120681B2; GB2045356B; IT1130059B; JPS6069203A; US4296936A; GB2045356A; DE3005694C2; SU1119612A3; JPS55142904A

Description

Abdichtung am Umfang eines Läufers einer Rotationskolbenmaschine

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung am Umfang eines
Läufers einer Rotationskolbenmaschine mit einer parallel zur Läuferachse verlaufenden Dichtleiste, die um eine in ihrer
Längsrichtung verlaufende Achse schwenkbar am Läufer gehalten ist und mit einem begrenzten Bereich ihres der Dichtgegenfläche zugekehrten Umfanges zur Anlage an der Dichtgegenfläche bestimmt ist.

Die für Rotationskolbenmaschinen bekannten Radialdichtungen bestehen aus einer in einer Längsnut bzw. achsparallelen
Nut des Rotationskolbens angeordneten Dichtleiste, die
radial nach aussen gegen die Laufbahn des Maschinengehäuses gedrückt wird. Zum Andrücken der Dichtleiste werden teilweise Federn verwendet oder auch der Gasdruck aus dem abzudichtenden Raum. Ausserdem wirkt an der Dchtleiste die sich durch ihre Umlaufbewegung mit dem Rotationskolben ergebende Zentrifugalkraft, die zu einer unerwünscht hohen Anpressung der Dichtleiste und entsprechendem Verschleiss führen kann, so dass die maximale Drehzahl der Rotationskolbenmaschine
entsprechend begrenzt ist. Weiterhin ist eine solche Radialdichtung nur an kontinuierlich verlaufenden ungeknickten
Laufbahnen bzw. Dichtgegenflächen verwendbar, da die Dicht
leiste sonst zerstört oder aus ihrer Nut herausgeschleudert werden würde. Aufgrund dieser begrenzten Verwendbarkeit
bekannter Radialdichtungen ist die Weiterentwicklung und
Verwendbarkeit verschiedener an sich bekannter Arten von
Rotationskolbenmaschinen verhindert worden. Dies trifft
insbesondere für Drehkolbenmaschinen mit mehr als einem
Läufer zu, bei denen das Kolbenlager feststehend angeordnet ist und somit keiner Zentrifugalbelastung aus-

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gesetzt ist, so dass die Drehzahl nur durch die Materialfestigkeit des Rotationskolbens begrenzt wird, wenn die Konstruktion der Radialdichtung unberücksichtigt bleibt. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich, wenn beim Zusammenwirken von mehr als einem Läufer der Drehkolbenmaschine eine Dichtleiste abwechselnd an einer Gehäuseflache der Maschine und einer Fläche des anderen Läufers zur dichtenden Anlage kommen soll, wie z.B. bei der Drehkolbenmaschine entsprechend der US-PS 3 990 410. Bei dieser bekannten Dichtungskonstruktion wird ein Herausschleudern der Dichtleisten aus dem Läufer, wenn diese sich von der Dichtgegenfläche abheben, durch einen Anschlag verhindert, jedoch erfolgt die Anpressung der Dichtleiste durch die an ihr wirkende Zentrifugalkraft. Weiterhin ist eine dichtende Anlage der Dichtleiste nur in radialer Läuferrichtung möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung zu finden, deren Dichtleiste mit beeinflussbarer begrenzter Kraft gegen die Dichtgegenfläche drückt und sich aufgrund einer einfachen Konstruktion verwirklichen lässt. Dabei soll die Dichtleiste auch über Unterbrechungen aufweisende Dichtgegenflachen führbar sein. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Dichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Die Unteransprüche beinhalten bevorzugte Ausführungsformen dieser Dichtung.

Durch die Begrenzung von Flächenbereichen bestimmter Grosse, an denen der Druck des abzusperrenden Mediums unter anderem auch im Spaltraum zwischen der Dichtleiste und dem Läufer wirkt, kann bei Berücksichtigung evtl. zusätzlich wirkender unbalancierter, an der Dichtleiste wirkender Zentrifugalkräfte aufgrund der Merkmale des Anspruchs 1 eine Anpressung der Dichtleiste in gewünschter Grosse und Richtung erreicht

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werden. Durch die mögliche Begrenzung der Anpresskraft der über die Dichtgegenfläche bewegten Dichtleiste ergibt sich ein geringerer Reibungswiderstand und ein geringerer Verschleiss. Ausserdem wird der Wechsel zu verschiedenen Dichtgegenflächen erleichtert, z.B. von einer Dichtgegenfläche am Maschinengehäuse über eine Unterbrechung zu einer Dichtgegenfläche an einem Gegenläufer einer Drehkolbenmaschine mit mehreren Läufern.

Vorzugsweise wird die Dichtleiste um eine Achse dreh- bzw. schwenkbar am Läufer oder mindestens einem mit dem Läufer verbundenen Leistenhalter gelagert, die entlang ihrer Schwerlinien bzw. durch den Schwerpunkt ihres Querschnittes verläuft, so dass Zentrifugalkräfte keinen Einfluss auf die Schwenkbewegung der Dichtleiste habe können. In diesem Fall erfolgt die Anpressung der Dichtleiste allein durch den Druck des abzudichtenden Mediums, der an der erwähnten abgegrenzten Fläche der Dichtleiste wirkt.

Um einer Ausbiegung der Dichtleiste aufgrund von Zentrifugalkräften entgegenzuwirken, die in Längsrichtung der Dichtleiste zu einer ungleichmässigen Anpressung und entsprechend ungleichmässigem Verschleiss führen könnte, sind in vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung in Längsrichtung der Dichtleiste verteilt mindestens zwei Leistenhalter vorgesehen, die die Verbindung der Dichtleiste mit dem Läufer herstellen und an deren äusserem Ende die Dichtleiste schwenkbar gehalten ist. Dabei können in der Dichtleiste Aussparungen vorgesehen sein, in die das äussere Ende eines Leistenhalters eingreift.

Eine zusätzliche Beweglichkeit der Dichtleiste in tangentialer Richtung des Läufers, die insbesondere für eine Abdichtung an einem Gegenläufer gewünscht sein kann, sind in be-

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vorzugter Ausführungsform der Erfindung die Leistenhalter eigenbeweglich am Läufer befestigt, so dass ihr äusseres, die Dichtleiste haltendes Ende eine mindestens angenähert tangentiale Bewegung ausführen kann. Diese Eigenbeweglichkeit des Leistenhalters lässt sich auf besonders einfache Weise dadurch erreichen, dass dieser einen langgestreckten und damit biegsamen Schaft aufweist, an dessen äusserem Ende die Dichtleiste schwenkbar gehalten ist.

Wie durch die US-PS 3 904 332 bei nicht schwenkbarer Dichtleiste an sich bekannt ist, können die Leistenhalter als Hebelorgan mit einem Gegengewicht ausgeführt sein, durch das die an der Dichtleiste wirkende Zentrifugalkraft mindestens teilweise ausgeglichen wird.

Um zu verhindern, dass die Dichtleiste bei Auftreten einer Unterbrechung der Dichtgegenflache, über die sie sich hinwegbewegt, mit ihrem dichtenden Umfangsbereich bzw. ihrer Dichtkante zu weit ausschwenkt, können Mittel, z.B. ein Anschlag, vorgesehen sein, die die Schwenkbewegung der Dichtleiste auf eine gewünschte Grosse begrenzen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass an der Dichtleiste unzulässig grosse Schlagkräfte auftreten, wenn sie nach Durchlauf einer Unterbrechung in der Dichtgegenfläche gegen die Anfangskante der sich anschliessenden Dichtfläche anläuft. Die Schwenkbarkeit der Dichtleiste braucht nur so gross zu sein, dass unter Berücksichtigung der geometrischen Ungenauigkeiten der Spaltweite zwischen dem maximalen Radius des Rotationskolbens und der Umlauf- bzw. Dichtgegenflache stets ein Anliegen der Dichtkante der Dichtleiste mit dem erforderlichen Druck gewährleistet ist.

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Ira folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1-4 schematische Querschnittsdarstellungen verschiedener Arbeitspositionen einer Rotationskolbenmaschine mit einem Kolbenläufer und einem Absperrläufer als Anwendungsbeispiel für erfindungsgemässe Dichtungen,

Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Dichtung an einem Kolbenläufer,

Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform der Dichtung mit einer an einem Hebelorgan angelenkten Dichtleiste, am Kolbenläufer abdichtend,

Fig. 7 eine weitere Querschnittsdarstellung der Dichtung nach Fig. 6 in einer am Gehäuse abdichtenden Position,

Fig. 8 eine Ansicht einer dem Läufer zugekehrten Seite der Dichtleiste nach Fig. 6 und 7,

Fig. 9 einen Radialschnitt durch einen Teil eines Absperrläufers mit einer bevorzugten Ausführungsform einer in radialer und tangentialer Richtung wirkenden Dichtleiste,

Fig. 9¹ eine Ansicht beider Enden der schaftförmigen Leistenhalter der Abdichtung nach Fig. 9 mit weggebrochen dargestelltem mittleren Teil des Leistenhalters,

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Fig. 10 einen Axialschnitt durch den Läuferteil nach Fig. 9,

Fig. 11 einen Querschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 10,

Fig. 12 einen vergrösserten Radialschnitt durch einen Teil eines Kolbenläufers mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Dichtung, und

Fig. 13 u. 14 vergrösserte Radialschnitte durch einen Teil eines Kolbenläufers mit einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Radialdichtung mit verschiedenen Dichtpositionen der primären und sekundären Dichtleiste.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen schematisch eine Rotationskolbenmaschine mit einem Kolbenläufer 2 und einem Absperrläufer 3, die um zueinander parallele Achsen 4 und 5 im gegenläufigen Sinn in einem Gehäuse 1 umlaufen. Die Drehrichtungen der beiden Läufer sind durch Pfeile angedeutet. Aus der Darstellung der vier in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Arbeitspositionen wird deutlich, wie sich der Arbeitsraum zwischen den beiden Läufern von einem maximalen Volumen zu einem minimalen Volumen unter ständiger Formänderung verkleinert und anschliessend wieder vergrössert.

Der mit verdichtet werdendem Arbeitsmittel gefüllte Raum ist mit einer Kreuzschraffur versehen, während das sich ausdehnende Arbeitsmittel durch zahlreiche Punkte angedeutet ist. Die Umfangsflächen 6 des Kolbenläufers 2 sowie die Umfangsflachen 7 des Absperrläufers 3 bewegen sich auf einem Teil ihrer Umlaufbahn entlang der an der Innenseite des Gehäuses 1 vorgesehenen Laufflächen 8 und 9, und es versteht sich, dass an

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mit Pfeilen am Umfang der Läufer angedeuteten Stellen eine Abdichtung zwischen den Läufern und den Gehäuselaufflächen erforderlich ist. Ebenso ist bei gewissen Läuferstellungen eine Abdichtung zwischen den Läufern selbst notwendig, wobei eine Ecke 11 einer Zahnlücke des Läufers 3 gegen die Zahnflanke 10 des Läufers 2 abgedichtet werden muss. Die Richtung der Pfeile deutet die erforderlichen Anpressrichtungen an. Es zeigt sich, dass sowohl überwiegend radialgerichtete als auch überwiegend tangential gerichtete Anpressrichtungen auftreten. Weiterhin zeigen die Darstellungen der Fig. 1 bis 4, dass die jeweiligen Dichtteile jedes Läufers streckenweise ohne Kontakt mit einer Gegendichtflache bzw. einer Laufbahn sind, und dass sie beim Wiedereinlaufen in eine Laufbahn eine Gehäuse- oder Läuferkante passieren müssen.

Diese Anforderungen können nur durch eine Abdichtung gemäss der vorliegenden Erfindung auf zufriedenstellende Weise erfüllt werden, da bei dieser gewährleistet werden kann, dass die Dichtleiste bei einer Unterbrechung der Dichtfläche nicht unter dem Einfluss der Zentrifugal- oder der Treibmittelkraft mit grosser Gewalt nach aussen bewegt wird.

Die Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt des mit einer Radialdichtung versehenen Kolbenläufers 2. Die Dichtleiste 12 des Kolbenläufers 2 ist um eine am Kolbenläufer gelagerte oder befestigte Achse 18 um einen begrenzten Winkel drehbar. Sofern die Leistenachse 18 entlang der Schwerlinie der Leiste bzw. durch den Schwerpunkt ihres Querschnittes verläuft, ergibt sich durch die an der Leiste wirkende Zentrifugalkraft keine Drehung der Leiste und folglich auch keine von der Zentrifugalkraft abhängige Anpressung ihrer Laufkuppe 13 gegen die Gehäusedichtfläche 8.

Die für die Abdichtung erforderliche Drehbewegung der Dicht-

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leiste zwecks Anpressung ihrer Laufkuppe gegen die Gehäusedichtfläche kann allein durch den an den Flächen der Dichtleiste wirkenden Arbeitsmitteldruck erfolgen. Durch eines oder mehrere leistenförmige kleinere Dichtteile 14 und 16 in Fig. 5 zwischen der Dichtleiste 12 und dem sie tragenden Läufer 2 kann der Flächenbereich der Dichtleiste, an dem der Gasdruck wirkt, so begrenzt werden, dass sich nur ein für die Abdichtung notwendiges Drehmoment der Dichtleiste ergibt.

In Fig. 5 sind die Breiten a und b der hierzu wirksamen Flächenbereiche durch Masspfeile angedeutet. An der Fläche mit der Breite a wirkt inbezug auf die Drehachse 18 der Gasdruck des Raumes 36 und an der Fläche mit der Breite b der Gasdruck des Raumes 37, die sich rechts und links der durch die Laufkuppe 13 gegebenen Dichtstelle befinden.

Fig. 6 zeigt einen Teilschnitt durch den Absperrläufer 3 mit einer radial und tangential wirkenden Dichtleiste. Bei dem Dichtteil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 6 ist die Drehachse 19 der Dichtleiste 12 relativ zu dem Absperrläufer 3 auf einer Kreisbahn um die zweite Achse 20 beweglich, indem sie am äusseren Ende eines hebelartigen Leistenhalters 23 angebracht ist. Durch ein Gegengewicht des Leistenhalters 23 wird der an der Dichtleiste 12 wirkenden Zentrifugalkraft entgegengewirkt, so dass die resultierende Zentrifugalkraft durch die am Läufer 3 angebrachte Achse 20 verläuft und sich keine Anpressung der Dichtleistenkuppe gegen die Dichtfläche der Zahnflanke 10 des Kolbenläufers 2 ergibt.

Sowohl beim Beispiel nach Fig. 5 als auch beim Beispiel nach Fig. 6 können jedoch die Drehachsen 18 bzw. 19 und 20 auch so angeordnet werden, dass sich durch die resultierende Zentrifugalkraft ein geringes Drehmoment um diese Achsen er-

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gibt und die resultierende Antriebskraft auf die Laufkuppe der Dichtleiste von der Grosse der hierbei gewählten Hebelarme abhängig ist.

Auch in den Beispielen nach Fig. 6 und 7 erfolgt die dichtende Anpressbewegung der Dichtleiste 12 durch den an ihr wirkenden resultierenden Gasdruck. Für die Drehbewegung in Fig. 6 um die Leistenachse 19 und die angenähert tangential gerichtete Andruckrichtung der Dichtleistenkuppe 13 gegen den Kolbenläufer 2 ist der an der Fläche mit der Breite c wirkende Gasdruck massgebend, während für die Drehbewegung in Fig. 7 um die Achse 20 und damit die angenähert radial gerichtete Anpressung der Dichtleistenkuppe 13 der an der Fläche mit der Breite e wirkende Gasdruck massgebend ist. Diese Flächen sind ebenfalls durch die Anordnung von leistenförmigen Dichtteilen 15 und 17 bestimmt.

Die Fig. 8 zeigt eine Dichtleiste 12 z.B. nach Fig. 6 oder 7 von der dem Läufer zugekehrten Seite, so dass mehrere in ihrer Längsrichtung gleichmässig verteilte Aussparungen 21 sichtbar sind, in die hinein jeweils ein äusseres Ende eines Leistenhalters 23 eingreift, der die Verbindung der Dichtleiste mit dem Läufer 3 herstellt. Durch eine Längsbohrung 22, die die Aussparungen 21 schneidet, kann eine Achse eingeführt werden, welche die Verbindung mit den Enden der Leistenhalter 23 erstellt, so dass die Leiste um diese Achse schwenkbar ist. An den Enden der Dichtleiste 12 befinden sich abgeschräg'te Gleitschuhe 24 für die Abdichtung gegenüber den Seitenflächen des Maschinengehäuses 1.

In den Ausführungsbeispielen der Dichtteile nach Fig. 9 bis 14 dienen als Leistenhalter langgestreckte schlanke Schäfte 25, die sich durch Bohrungen 27 des Läufers 3 erstrecken, deren Durchmesser etwas grosser ist als der Schaftdurchmesser,

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so dass die Schäfte 25 in den Bohrungen 27 eine Biegebewegung ausführen können. Am äusseren Ende jedes Schafts 25 ist, ähnlich wie bei einer Fahrradspeiche, ein Kopf 26 angeformt, durch den die Dichtleiste 12 vom Schaft gehalten wird. Durch die Ausbildung der dem Schaft zugekehrten Kopffläche 26 (Fig. 12) als Halbkugel oder Zylinder sowie der entsprechenden Aufnahmevertiefung in der Dichtleiste 12 ist diese um den Mittelpunkt 31 der Kugel- oder Zylinderflache schwenkbar.

Es ist auch möglich, andere Arten einer gelenkigen Verbindung mit dem Schaftende und der Dichtleiste vorzusehen, z.B. mittels einer am Schaftende oder der Dichtleiste befestigten Achse und einer die Achse umschliessenden Bohrung am anderen Teil.

Schliesslich ist es auch möglich, statt eines Schaftes 25 ein Band vorzusehen, so dass sich eine mit einem Scharnierband vergleichbare Verbirdung mit der Dichtleiste 12 ergibt.

Durch die Biegsamkeit des Schaftes 25 des Leistenhalters in der Bohrung 27 ist der Schaftkopf 26 und damit die an ihm gehaltene Dichtleiste 12 in tangentialer Richtung, bezogen auf die Läufer 2 und 3, beweglich, so dass die Dichtleiste, nach Fig. 9, ähnlich wie die Dichtleiste nach Fig. 6 und 7, sowohl in radialer als auch in tangentialer Richtung wirksam sein kann. Die an der Dichtleiste wirkenden Zentrifugalkräfte werden durch den Schaft 25 aufgenommen, so dass der Leistenhalter kein Gegengewicht wie beim Beispiel nach Fig. 6 und 7 aufweisen muss. Das zur Mitte der Läufer 2 und 3 gerichtete Ende des Schaftes 25 ist in einer sich an die Bohrung 27 anschliessenden dünneren, dem Schaftdurchmesser entsprechenden Bohrung 28 eingeführt und dort befestigt.

Die Fig. 12 zeigt in vergrösserter Darstellung eine Radial-

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dichtung eines Kolbenläufers 2, die ähnlich ausgeführt ist wie die Radial-Tangential-Dichtung nach Fig. 9 bis 11, mit dem wesentlichsten Unterschied, dass die durch die schaftförmigen Dichtleistenhalter mögliche Tangentialbewegung der Dichtleiste 12 für die dichtende seitliche Anlage der Dichtleiste an die Seitenwandungen ihrer Axialnut 29 im Läufer ausgenutzt wird. Die Nut 29 hat einen etwas grösseren Querschnitt als die· Dichtleiste, so dass zwischen der Dichtleiste und den Nutwänden Spalträume 30 vorhanden sind, in die das abzudichtende Arbeitsmittel eindringen kann. Infolgedessen wird die Dichtleiste - wie ein Kolbenring in seiner Nut vom Arbeitsmittel von der jeweiligen Zuströmseitenwand der Nut abgehoben und an die jeweilige Abströmseitenwand der Nut angepresst. Die Dichtkuppe 13 wird durch das unter der Dichtleiste 12 befindliche Arbeitsmittel an die gegenüberliegende Laufbahn 8 angedrückt. Der Andruck der Dichtleistenkuppe 13 gegen die Dichtgegenfläche 8 wird ermöglicht durch eine Schwenkbewegung der Dichtleiste 12 um ihre Schwenkachse 31. In den Fig. 12 bis 14 ist das unter höherem Druck stehende abzudichtende Arbeitsmittel durch eine Punkteschraffierung angedeutet. Während des Arbeitsablaufes der Rotationskolbenmaschine wechselt der Druck von einer Seite zur anderen Seite der Dichtleiste, wie im Beispiel der Fig. 12 durch die Punkteschraffüren angedeutet ist, so dass die Dichtleiste der Fig. 12 eine schwingende Hin- und Herbewegung ausführt.

Im Beispiel nach Fig. 12 sind in den Seitenwänden der Läufernut 29 im Querschnitt halbkreisförmige sekundäre Dichtleisten 32 und 33 angebracht, an die sich eine Dichtgrenze, wie z.B. in der DE-PS 1 148 824 beschrieben, anschliesst.

In den Fig. 13 und 14 ist eine Abdichtung dargestellt, deren Dichtleistenhalter entsprechend dem Beispiel nach Fig. 12 ausgeführt ist, so dass für gleiche Teile die gleichen Be-

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zugsziffern verwendet wurden.

Bei diesem Beispiel liegt an der Unterseite der Dichtleiste 12 eine sekundäre Dichtleiste 34 an, die einen angenähert rechteckigen Querschnitt aufweist und in einer Nut 35 angeordnet ist, deren Querschnitt zur Bildung eines Spaltraumes etwas grosser ist als der Querschnitt der sekundären Dichtleiste 34.

Die Fig. 13 zeigt die jeweilige Lage der sekundären Dichtleiste 34, wenn sich der höhere Druck des Arbeitsmittels auf der der Dichtleistenkuppe 13 zugekehrten Seite der Dichtleiste 12 befindet, d.h. in der Darstellung auf der linken Seite, so dass die sekundäre Dichtleiste 34 mit ihrer rechten Seitenfläche an der Abströmseitenwand ihrer Nut dicht anliegt .

Fig. 14 zeigt die Stellung der Dichtleiste 34 bzw. ihre Verlagerung gegenüber der Stellung nach Fig. 13. Der Spaltraum, in dem der Druck des Arbeitsmittels zur Anpressung der Dichtleiste wirkt, ist durch die Darstellung desselben mittels Punkteschraffur ersichtlich. In beiden Stellungen der Fig. 13 und 14 ist ersichtlich, dass der Druck des Arbeitsmittels in den Spalträumen zu einer resultierenden Kraft entsprechend einem Drehmoment um die Schwenkachse 31 der Dichtleiste 12 führt, so dass die Dichtleistenkuppe 13 gegen die Dichtgegenfläche 8 gedrückt wird. Durch die gewählte Breite der Nut 35 für die Aufnahme der sekundären Dichtleiste 34 kann die Grosse dieses Drehmomentes aufgrund der wirksamen Gasdruckfläche beeinflusst werden.

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Zusammenfassung

Für die Abdichtung der Läufer einer Rotationskolbenmaschine parallel zu ihren eigenen Mantellinien oder derjenigen ihres Gehäuses ist eine Dichtleiste (12) vorgesehen, die um eine in ihrer Längsrichtung verlaufende Achse schwenkbar an den Läufern gehalten ist und mit einem begrenzten Bereich ihres der Dichtgegenflächen zugekehrten Umfanges zur Anlage an den Dichtgegenflächen bestimmt ist. Durch mindestens ein an einer Stelle ihres Umfanges parallel zu ihr verlaufendes sekundäres Dichtteil zwischen der Dichtleiste (12) und ihrem Läufer (3) ist an der Dichtleiste ein Flächenbereich begrenzt, an dem der Druck des abzudichtenden Arbeitsmittels wirkt, so dass die an der Dichtleiste wirkenden Kräfte entweder ausgeglichen sind oder zu einer Anpressung ihrer abdichtenden Lauffläche bzw. Laufkuppe gegen die Dichtgegenfläche in gewünschter Grosse und Richtung führen.

In bevorzugter Ausführungsform ist die Dichtleiste 12 durch mehrere in ihrer Längsrichtung verteilte Leistenhalter (25) gehalten, die zusätzlich zu einer Schwenkbewegung auch eine Tangentialbewegung der Dichtleiste ermöglichen. Die Abdichtung ist insbesondere für Rotationskolbenmaschinen mit mehreren zusammenwirkenden Läufern (2, 3) geeignet.

(Fig. 9)

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1 .j Abdichtung am Umfang eines Läufers einer Rotationskolbenmaschine mit einer parallel zur Läuferachse verlaufenden Dichtleiste, die um eine in ihrer Längsrichtung verlaufende Achse schwenkbar am Läufer gehalten und mit einem begrenzten Bereich ihres der Dichtgegenfläche zugekehrten Umfanges zur Anlage an der Dichtgegenfläche bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Stelle ihres Umfanges eine parallel zu ihr verlaufende sekundäre Dichtung (14, 15, 16, 17, 32, 33, 34) vorhanden ist, die zwischen der Dichtleiste (12) und dem Läufer (2, 3) wirkt und durch deren Position an der Dichtleiste ein Flächenbereich (a, b, c, e) begrenzt wird, der durch den Druck des abzudichtenden Arbeitsmittels beaufschlagt ist, so dass die an der Dichtleiste wirkenden Kräfte entweder ausgeglichen sind oder zu einer Anpressung ihres dichtenden Bereiches (13) gegen die Dichtgegenfläche (8, 9, 10) in gewünschter Grosse und Richtung führen.
2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtleiste um eine Achse (18, 19) schwenkbar am Läufer oder mindestens einem mit dem Läufer verbundenen Leistenhalter (23) gelagert ist, die mindestens angenähert durch den Schwerpunkt ihres Querschnittes verläuft oder in einer Mittelebene der Dichtleiste liegt.
3. Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung der Dichtleiste verteilt mindestens zwei Leistenhalter (23, 25) vorgesehen sind, die die Verbindung der Dichtleiste mit dem Läufer herstellen, wobei die Dichtleiste an einem äusseren Ende des Leistenhalters (23,

25) schwenkbar gehalten ist.

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4. Abdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Ende des Leistenhalters (23, 25) in eine Aussparung (21) der Dichtleiste eingreift.
5. Abdichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistenhalter (25) eigenbeweglich sind, so dass ihr äusseres, die Dichtleiste haltendes Ende, bezogen auf den Läufer, in einer mindestens angenähert tangentialen Richtung beweglich ist.
6. Abdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistenhalter (25) einen langgestreckten Schaft aufweisen, der an seinem inneren Ende in dem Läufer (2, 3) befestigt ist und an seinem äusseren Ende (26) die Dichtleiste (12) schwenkbar hält, wobei der Schaft des Leistenhalters durch eine Bohrung (27) des Läufers verläuft, deren Durchmesser grosser ist als der Schaftdurchmesser, so dass der Schaft biegbar und die Dichtleiste um eine zweite Achse schwenkbar ist, die durch die Befestigungsbereiche der inneren Enden der Schäfte der mindestens zwei Leistenhalter (25) verläuft.
7. Abdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einen langgestreckten Schaft aufweisenden Leistenhalter (25) an ihrem äusseren Ende zu einem Kopf (26) erweitert sind, der mindestens auf der zum inneren Schaftende hin gerichteten Seite eine Kugelfläche oder eine parallel zur Leistenlängsrichtung verlaufende Zylinderfläche aufweist, die an einer entsprechend geformten Fläche der Dichtleiste anliegt, so dass diese Fläche eine Lagerfläche für die schwenkbare Lagerung der Dichtleiste bildet.
8. Abdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistenhalter (23) als Hebelorgan ausgebildet sind, die um eine mit dem Läufer (3) verbundene Achse (20) schwenkbar

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sind, wobei ein Gegengewicht der Hebelorgane die an der Dichtleiste (12) wirkende Zentrifugalkraft ganz oder teilweise ausgleicht.
9. Abdichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch leistenförmige Dichtmittel (15, 17) Flächenbereiche an der Dichtleiste (12) begrenzt werden, an denen der Druck des abzudichtenden Mediums wirkt, der zu einem Drehmoment um die Leistenachse (19) und die Achse (20) der Leistenhalter (23) führt.
10. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Anschlag zur Begrenzung der Bewegung der Dichtleiste (12).
11. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Dichtung mindestens ein Stahlband aufweist, das in mindestens einer Nut des Läufers (2, 3) und/oder der Dichtleiste (12) gehalten ist.
12. Abdichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Dichtung aus einer sekundären Dichtleiste (34) besteht, deren Querschnitt kleiner ist als der Querschnitt der primären Dichtleiste (12) und die in einer entsprechend ihrem Querschnitt geformten Nut (35) des Läufers eingeschlossen ist, wobei der Nutquerschnitt zur Bildung eines Spaltraumes grösser ist, so dass die sekundäre Dichtleiste in der Nut quer zu ihrer Längsrichtung beweglich ist und der Druck des abzudichtenden Mediums in dem Spaltraum zwischen der Nutwandung und der sekundären Dichtleiste zu einer Anpressung der sekundären Dichtleiste gegen eine Wand der Nut und eine Fläche der primären Dichtleiste führt.

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13. Abdichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Schaftende der Leistenhalter (25) eine Profilicrung (Fig. 9) aufweist und dass in einer sich quer durch die Aufnahmebohrung der inneren Schaftenden erstreckenden Bohrung Halterungsteile eingeschlossen sind, die die profilierten Schaftenden mit einer gleichartigen Profilierung zwischen sich einschliessen.
14. Abdichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese Profilierung aus einem Schraubgewinde (Fig. 9') besteht.
15. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre und die sekundäre Dichtleiste (12, 34) in Nuten (29, 35) eingeschlossen sind, die in mindestens einem Profilteil eingeschlossen sind oder durch dieses Profilteil begrenzt sind, das in einer parallel zur Läuferachse verlaufenden Aussparung des Läufers lösbar befestigt ist.

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