DE2737758C3 - Mehreckiger Kolben einer Rotationskolbenmaschine mit Schlupfeingriff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mehreckigen Kolben einer Rotationskolbenmaschine mit Schlupfeingriff, der an seinen Ecken Scheiteldichtleisten und in einer seiner beiden Stirnwände Dichtstreifen aufweist

Ein derartiger Kolben ist in der DE-OS 27 OO 522 (ältere Anmeldung) vorgeschlagen. Der dreieckige Kolben einer solchen Maschine wird durch Gasdruck und den Druck in den Dichtstreifen- und Dichtbolzennuten hinter den Dichtteilen in einer Kolbenstirnwand mit der auf seiner anderen Stirnwand vorgesehenen Anlauffläche gegen das anliegende Gehäuseseitenteil abdichtend angedrückt Man erspart auf diese Weise den technischen Aufwand und die Kosten für einen erheblichen Teil des Kolbendichtungssystems. Der Kolben weist demnach Scheitelleisten an seinen Ecken, jedoch Dichtstreifen und Dichtbolzen nur auf einer seiner Seiten auf.

Daraus folgt, daß der Kolben nur einseitig von dem in den Arbeitskammern herrschenden Druck beaufschlagt wird und daher mit der nicht mit Dichtteilen versehenen Seite an der Gehäusewand mit zu großer Reibung anläuft

Aufgabe der Erfindung ist es, die beiderseitigen Druckbeaufschlagungen der eingangs genannten Kolbens untereinander auszugleichen oder den sich durch den Maschinentyp gegebenen Bedürfnissen anzupassen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die andere zweite Stirnwand des Kolbens streifenförmige Vorsprünge aufweist, die als Anlaufleisten derart ausgebildet sind, daß ihre radial innere Fläche mit der radial inneren Fläche des in der ersten Stirnwand des Kolbens befindlichen Dichtstreifens fluchtet und ihre radial äußere Fläche in einem Bereich liegt der durch die Fläche begrenzt ist, die mit der radial äußeren Fläche des Dichtstreifens fluchtet, und daß die Anlaufleisten um die Scheiteldichtleisten abdichtend herumgeführt sind.

Im Falle gleicher Radialstreckung von Dichtstreifen und Anlaufleisten wird der Kolben allein durch die Federn im Nutgrund der Dichtstreifen und -bolzen der anderen Kolbenseite mit der nicht mit Dichtteilen versehenen Seite an das Gehäuseseitenteil angedrückt Kann bei gut schmierbaren Maschinen eine stärkere Druckbeaufschlagung dieser Seite hingenommen werden, so ist es zulässig und im Hinblick auf die größere Sicherheit der Abdichtung zweckmäßig, die Kante der Anlaufleisten von der Kolbenkante weniger weit zurückzunehmen. Kann dagegen nur eine sehr geringe Reibung zugelassen werden, wie z. B. bei Kunststoffausführungen des Gehäuseseitenteils oder des Kolbens, so kann die Kante der Anlaufleisten bis zur Höhe der Dichtstreifen der anderen Seite zurückgenommen werden. Eine weitergehende Zurücknahme würde zu einer zu großen Entlastung und zur Gefahr des Abhebens des Kolbens durch die Wirkung der ölhydraulik und damrt zu Undichtigkeiten führen.

Es ist notwendig, daß die Anlaufleisten der nicht mit Dichtteilen versehenen Seite des Kolbens um die Scheiteldichtleisten abdichtend herumgeführt werden. Anderenfalls würde über die Nut der Scheiteldichtleisten eine Undichtigkeit, d. h. eine Verbindung zwischen den Arbeitsräumen und dem von der leistenförmigen Anlauffläche umgrenzten Raum entstehen.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist es, daß eine Einlaßöffnung in dem an der mit Anlaufleisten versehenen Kolbenstirnwand anliegenden Seitenteil angeordnet sein kann, die in radialer Richtung größer ist als dies auf der anderen Seite der Maschine möglich ist nämlich bis zur radial inneren Begrenzung der von den Scheiteldichtleisten auf der Innenwandung dieses Seitenteils beschriebenen Spur. Ein Hineinschlagen der Dichtleistenseitenkante in die Einlaßöffnung wird damit vermieden.

Der erfindungsgemäße Kolben kann bei relativ kleinen Maschinen oder solchen verwendet werden, die keiner hohen thermischen Belastung ausgesetzt sind, d. h. solchen, bei denen keine wesentlichen Seitenscheibenverzüge eintreten können. Dies gilt für Kompressoren oder kleine Motoren, insbesondere solche mit Gemischkühlung des Kolbens und Mitteldrücken von etwa 5—6 bar. Vorteilhaft sind Materialpaarungen von Aluminium und Gußeisen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand eines zweieckigen Kolbens im folgenden näher beschrieben und ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Radialschnitt durch das Gehäuse und den erfindungsgemäßen Kolben in Ebene I-IinFig.3,

Fig. la+ Ib einen teilweisen Radialschnitt durch den erfindungsgemäßen Kolben in anderen Ausführungsformen,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die nicht mit Dichtteilen versehene Seite eines erfindungsgemäßen zweieckigen Kolbens,

Fig.3 eine teilweise axiale Draufsicht auf eine Maschine mit abgenommenem Seitenteil.

In F i g. 1 ist der Gehäusemantel mit 1, die Seitenteile mit 2 und 3 bezeichnet. Im Seitenteil 3 ist eine Seiteneinlaßöffnung 4 vorgesehen. Der Kolben 5 weist auf der dem Seitenteil 2 zugekehrten Seite einen Dichtstreifen 6 auf, der im Schnitt zu sehen ist. Auf der dem Seitenteil zugekehrten Seite weist der Kolben die erfindungsgemäßen streifenförmigen Anlaufleisten 7 auf, deren radial äußere Fläche mit der radial äußeren Fläche des Dichtstreifens fluchtet (Linie 8). Radial innen sind die Anlaufleisten 7 durch die Linie 9 der radial

inneren Fläche des Dichtstreifens 6 begrenzt, so daß sie eine Streifenform mit Radialerstreckung des Dichtstreifens 6 hat

Fig. la stellt eine gegenüber Fig. Ib verbreiterte Anlaufleiste 7 dar, wobei χ den Betrag angibt, um den die radiale Außenkante 10 der Anlaufleiste 7 gegenüber der Kolbenkontur 11 zurückversetzt ist Fig. Ib stellt die gleiche Anordnung wie F i g. 1 dar. Die Anordnung gemäß Fig. la ist bei Maschinen zulässig, die gut geschmiert werden können und bei denen die Reibung daher eine geringere Rolle spielt Die Anordnung zu F i g. Ib ist für solche Maschinen zweckmäßig, bei denen auf eine möglichst geringe Reibung zwischen Kolben und Seitenwand geachtet werden muß.

F i g. 2 zeigt die Anlaufleiste 7 in Draufsicht, die von der Dichtleiste 12 durchsetzt wird, die ihrerseits mit ihrer sichtbaren Seitenflanke am Seitenteil 2 anläuft Um gegenüber der Nut 13 der Dichtleiste 12 abzudichten, sind die Anlaufleisten 7 um die Dichtleiste 12 herumgezogen und an dieser Stelle entsprechend verbreitert

F i g. 3 zeigt den Kolben 5 in Draufsicht auf seine mit

Dichtteilen versehene Seite. Im Seitenteil 2 des Gehäuses ist eine Seiteneinlaßöffnung vorgesehen. Der Streifen 14 entspricht der Laufbahn des Dichtbolzens 15, der bei einer solchen Verbreiterung in die Seiteneinlaßöffnung fallen würde. Der radial äußere Rand der Seiteneinlaßöffnung kann somit so weit außen liegen, daß die Innenkante der Dichtleiste 12 außerhalb der Seiteneinlaßöffnung vorbeigefühi t wird, um das Hineinschlagen von deren Seitenflankenkanten zu

κ. vermeiden. Durch diese Maßnahme der Vergrößerung der Seiteneinlaßöffnung kann namentlich bei schnellaufenden Maschinen ein erheblich höherer Füllungsgrad erzielt werden, was, wie gesagt bei nicht mit Dichtstreifen versehenen Kolbenseiten nicht möglich

ι. wäre.

Die Herstellung der Anlaufleisten 7 stellt bei gegossenen, geschmiedeten, gepreßten oder gesinterten Kolben keine technische Schwierigkeit dar und erfordert keine zusätzlichen Fertigungsmaßnahmen.

.•ο Lediglich die Anlaufleisten selbst müssen plangeschliffen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Mehreckiger Kolben einer Rotationskolbenmaschine mit Schlupfeingriff, der an seinen Ecken Scheiteldichtleisten und in einer seiner beiden Stirnwände Dichtstreifen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die andere zweite Stirnwand des Kolbens (5) streifenförmige Vorsprünge aufweist, die als Anlaufleisten (7) derart ausgebildet sind, daß ihre radial innere Fläche mit der radial inneren Fläche des in der ersten Stirnwand des Kolbens (5) befindlichen Dichtstreifens (6) fluchtet und ihre radial äußere Fläche in einem Bereich liegt, der durch die Fläche begrenzt ist, die mit der radial äußeren Fläche des Dichtstreifens (6) fluchtet, und daß die Anlaufleisten (7) um die Scheiteldichtleisten (12) abdichtend herumgeführt sind.

Z Mehreckiger Kolben nach Anspruch 1 mit einer Einlaßöffnung in einem Seitenteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (4) in dem Seitenteil (2) vorgesehen ist, das an den Anlaufleisten anliegt, und daß die Radialerstreckung der Einlaßöffnung (4) bis zur radial inneren Begrenzung der von den Scheiteldichtleisten (12) auf der Innenwandung dieses Seitenteils (2) beschriebenen Spur reicht