DE2304965A1 - Dichtungsvorrichtung - Google Patents
DichtungsvorrichtungInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/18—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
- F16J15/184—Tightening mechanisms
- F16J15/185—Tightening mechanisms with continuous adjustment of the compression of the packing
- F16J15/186—Tightening mechanisms with continuous adjustment of the compression of the packing using springs
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Description
- Dichtungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung (im folgenden als Dichtungsvorrichtung "der vorliegenden Art" bezeichnet) zur Begrenzung oder Verhinderung des Beckens von Gas durch ein Element, durch das eine sich geradlinig hin- und herbewegende Stange von einer Kammer, die Gas bei einem hohen sich zyklisch ändernden Druck enthält, zu einem gasgefüllten Raum führt, in dem der Druck niedriger als der niedrigste in der Kammer auftretende Druck ist, wobei sich dieses Element zwischen der Kammer und dem gasgefüllten Raum befindet und eine Dichtung aufnimmt, durch die diese Stange verläuft, wobei die Dichtung einen verengten Durchgang für das Beckgas von der Kammer neben der Stange zu einem Rückführungskanal zuläßt, der das Beckgas zu der Kammer zurückführt und ein Rückströmventil enthält, das eine Gasströmung in dem Rücicführungskanal nur in der Richtung zu der Kammer zuläßt.
- Dichtungsvorrichtungen der vorliegenden Art wurden für die Verwendung in Heißgasmaschinen vorgeschlagen, zum Beispiel bei Maschinen, die den Stirlingzyklus verwenden. Das Problem liegt darin, das Lecken des Arbeitsgases neben einer Kolbenstange zu dem Kurbelwellengehäuse zu verhindern und das Eindringen von Öl von dem Kurbelwellengehäuse in die Arbeitskammer der Imschine zu verhindern.
- Bei einer bekannten Vorrichtung der vorliegenden Art wurde vorgeschlagen, ein Dichtungsfluid - zusammen mit dem von der Kammer leckenden Gas - zum Beispiel ein Schmieröl zu verwenden, das einem Raum, der die Kolbenstange umgibt, zugeführt und anschliessend durch den Rückführungskanal abgezogen wird.
- Diese vorgeschlagene Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß sie eine besondere Einrichtung zum Zuführen des Lichtungsfluids erfordert. Außerdem erfordert diese Vorrichtung besondere Maßnahmen, die ein Lecken des Gases abdichten können, wenn die Maschine nicht läuft, und schließlich besteht das Risiko, daß Öl in das in dem Arbeitszyklus verwendete Gas eintritt.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Art so zu verbessern, daß die Herstellungskosten verringert werden und ein zuverlässigerer Betrieb auch während extrem langer Zeitabstände zwischen den Wartungen erreicht wird.
- Dies wird bei einer Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur trennung dieses gasgefüllten Raumes von einem die Stange umgebenden und mit dem Rückführungskanal in Verbindung stehenden Raum ein elastischer Ring aus Kunststoffmaterial vorgesehen ist, der an beiden Enden konisch verjüngt ist, die Stange umgibt und gegen die Stange zwischen zwei Metallringen verkeilt ist, die komplementur zu den sich verjüngenden Enden des elastischen Ringes ausgebildet sind, und daß die Verkeilungswirkung durch eine Bederspannung bewirkt wird, die die Ringe in der Richtung der Stangenachse belastet.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme au9 die beitofügte Zeichnung naher erläutert, die einen Längsschnitt einer Dichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt, die bei der Kolbenstange einer Heißgasmaschine verwendet wird.
- Eine sich geradlinig hin- und herbewegende Kolbenstange 1 ist mit einem Kreuzkopf 2 verbunden, der in einer zylindrischen Wand 3 geführt wird. Der Kreuzkopf 2 ist an eine Pleuelstange 4 angelenkt, und die Kolbenstange 1 ist an ihrem oberen Ende mit einem nicht dargestellten Kolben verbunden, der in einem Zylinder 5 arbeitet. Die später beschriebene Dichtungsvorrichtung dient dazu, eine erste Kammer 6, die Arbeitskammer genannt wird, sich oberhalb der Dichtungseinrichtung befindet und ein Gas bei einem hohen sich zyklisch ändernden Druck enthält, von einem gasgefüllten Raum in der Form einer zweiten Kammer 7 zu trennen, in der ein Druck herrscht, der niedriger als der niedrigste in dem Zyklus in der Kammer 6 auftretende Druck ist.-Diese zweite g mer 7 ist ein Teil des Kurbetwellengehäuses, das einen ölgeschmierten Antriebsmechanismus enthält, von dem der Kreuz kopf 2 und die Pleuelstange 4 Teile sind.
- Eine ringförmige Schulter 8 erstreckt sich radial nach innen in Bezug auf die aneinanderstoßenden Enden der zylindrischen Wand 3 und des Zylinders 5. Die Dichtungsvorrichtung umfaßt ein ringförmiges Gehäuse 9, das in axialer Richtung durch diese Schulter 8 gehalten wird. 0Ring 10 verhindern das Fließen des Fluids in der axialen Richtung zwischen dem Gehäuse 9 und den angrenzenden Oberflächen des Zylinders 5 und der Schulter 8.
- Das Gehäuse 9 ist mit einer zentralen Bohrung ii und einem sich nach innen erstreckenden Flansch 12 versehen. Die Kolbenstange 1 führt durch die Bohrung 11 und den Flansch 12 und ist von einer Hutdichtung 13, einem Ölabstreifer 14 und einem Dichtungselement umschlossen, das aus einem Ring 15 aus Kunststoffmaterial - zum Beispiel aus verstärktem Teflon - besteht, der an beiden Enden konisch verjüngt und zwischen zwei komplementäre t'tetallringe 16 und 17 verkeilt ist.
- Der Ölabstreifer 14 wird durch eine radförmige Hülse 18 gehalten, die auf dem Ring 16 sitzt und als AuSlagerfür das untere Ende einer Druckfeder 19 dient, deren oberes Ende sich gegen eine Abdeckung 20 abstützt, die an dem Gehäuse 9 befestigt ist und die Hutdichtung 13 festhält.
- Die Kolbenstange 1, das Gehäuse 9, die Abdeckung 20 und der Ring 15 begrenzen einen Raum 21, der die Kolbenstange 1 umgibt und mit einem Rückführungskanal 22 in Verbindung steht, welcher einen Ölabscheider 23 und ein Rückströmventil 24 enthält.
- Der axiale Abstand zwischen der Hutdichtung 13 und dem Ölabstreifer 14, und somit dem Ring 15, ist größer als die Hublänge der Kolbenstange 1.
- Die dargestellte und beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Während des Betriebes der Maschine, in der die Vorrichtung verwendet wird, ändert sich der Gasdruck in der Kammer 6 zyklisch zwischen einem maximalen und einem minimalen Wert. Infolge des Rückströmventils 24, das die Strömung durch den Kanal 22 bestimmt, entspricht der Gasdruck in dem Raum 21 normalerweise dem minimalen Wert des Druckes in der Kammer 6. Die Hutdichtung 13 verringert die Gasströmung von der Kammer 6 in den Raum 21, aber kann diese Strömung nicht verhindern.
- Der Druck in dem Teil 7 des Kurbelwellengehäuses liegt normalerweise etwas über dem normalen Atmosphärendruck. Der Kreuzkopf 2 ist geschmiert, um eine geringe Reibung zu erhalten und die durch die Reibung entwickelte Wärme abzuführen. Das Schmieröl kommt automatisch mit dem unteren Ende der Kolbenstange 1 in Berührung und schmiert und kühlt dadurch diese.
- Der Ring 15 hindert den größten Teil des Öles daran, in den Raum 21 einzudringen, aber ein dünner Ölfilm wird in jedem Falle zwischen dem Ring 15 und der Stange 1 durchgezogen. Irgendwelche Öltropfen oder Öldämpfe, die davon herrühren, werden durch die Gasströmung erfaßt, die kontinuierlich in der Richtung auf den Filter 23 zu durchtritt, in dem das Öl kondensiert, von der Gasströmung getrennt und aufgefangen wird.
- Ölteilchen, die an der Stange 1 haften, treten nicht durch die Hutdichtung 13, da die Hublänge der Kolbenstange 1 so klein ist, daß der Ölabstreifer 14 und die Hutdichtung 13 niemals die gleichen Teile der Kolbenstange 1 berühren.
- Die dargestellte Vorrichtung ist also von der vorliegenden Art, und zur Trennung des gasgefüllten Raumes 7, in dem der Druck niedriger als der niedrigste Wert des sich zyklisch ändernden Druckes in der Zylinderkammer 6 ist, von dem die Stange 1 umgebenden Raum 21 ist der Ring 15 vorgesehen. Der Raum 21 steht mit dem Rückführungskanal 22 in Verbindung, der das Rückströmventil 24 enthält. Der Ring 15 ist gegen die Stange 1 zwischen den zwei Metallringen 16 und 17 verkeilt, wobei die Keilwirkung durch die Feder 19 bewirkt wird, die über die Hülse 18 auf den Ring 16 wirkt und die Ringe 16, 15 und 17 in der axialen Richtung der Stange 1 belastet.
Claims (2)
- P a t e n t a n s p r ü c h e~=c===========~~====== .=== f e Dichtungsvorrichtung zur Begrenzung oder Verhinderung des beckens von Gas durch ein Element, durch das eine sich geradlinig hin- und herbewegende Stange von einer Kammer, die Gas bei einem hohen sich zyklisch ändernden Druck enthält, zu einem gasgefüllten Raum führt, in dem der Druck niedriger als der niedrigste in der Kammer auftretende Druck ist, wobei sich dieses Element zwischen der Kammer und dem gasgefüllten Raum befindet und eine Dichtung aufnimmt, durch die diese Stange verläuft, wobei diese Dichtung einen verengten Durchgang neben der Stange für das Leckgas von der Kammer zu einem Rückführungskanal zuläßt, der das Leckgas zu der Kammer zurückführt und ein Rückströmventii enthält, das eine Gas strömung in dem Rückführungskanal nur in der Richtung zu der Kammer zuläßt, d a d u r c h g e k e n n -z ei c h n e t, daß zur Trennung dieses gasgefüllten Raumes von einem die Stange umgebenden und mit dem Rückführungskanal in Verbindung stehenden Raum ein elastischer Ring aus Eunststoffmaterial vorgesehen ist, der an beiden Enden konisch verjüngt ist, die Stange umgibt und gegen die Stange zwischen zwei Metallringen verkeilt ist, die komplement zu den sich verjüngenden Enden des elastischen Ringes ausgebildet sind, und daß die Verkeilungswirkung durch eine Federspannung bewirkt wird, die die Ringe in der Richtung der Stangenachse belastet.
- 2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der axiale Abstand zwischen der Dichtung, die einen verengten Durchgang neben der Stange für das Leckgas von der Kammer zuläßt, und dem elastischen Ring größer als der Hub der sich geradlinig hin- und herbewegenden Stange ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732304965 DE2304965A1 (de) | 1973-02-01 | 1973-02-01 | Dichtungsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732304965 DE2304965A1 (de) | 1973-02-01 | 1973-02-01 | Dichtungsvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2304965A1 true DE2304965A1 (de) | 1974-08-22 |
Family
ID=5870661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732304965 Ceased DE2304965A1 (de) | 1973-02-01 | 1973-02-01 | Dichtungsvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2304965A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1980001306A1 (en) * | 1978-12-12 | 1980-06-26 | United Stierling Ab & Co | Piston rod seal |
EP0239240A1 (de) * | 1986-02-21 | 1987-09-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vorrichtung zur Verhinderung des Ölaufstieges in einem Stirling-Motor |
-
1973
- 1973-02-01 DE DE19732304965 patent/DE2304965A1/de not_active Ceased
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1980001306A1 (en) * | 1978-12-12 | 1980-06-26 | United Stierling Ab & Co | Piston rod seal |
EP0239240A1 (de) * | 1986-02-21 | 1987-09-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vorrichtung zur Verhinderung des Ölaufstieges in einem Stirling-Motor |
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