DE268196C - - Google Patents

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Um hin und her gehende Maschinenteile, z. B. Kolbenstangen von Flüssigkeitspumpen, abzudichten, hat man bereits vorgeschlagen, Sperrflüssigkeit in einen in der Metalldichtung angeordneten Hohlraum derart einzuführen, daß sie die Stange in der Richtung zum Pumpenraum umspült und dadurch die Arbeitsflüssigkeit von dem der Pumpe abgekehrten Teil der Dichtung fernhält.To back and forth going machine parts, z. B. piston rods of liquid pumps, to seal, it has already been proposed to seal liquid in one in the metal seal arranged cavity so that they the rod in the direction to The pump chamber washes around and thus the working fluid is turned away from that of the pump Keep part of the seal away.

ίο Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß sich die Sperrflüssigkeit mit der Arbeitsflüssigkeit vermischt, so daß man wieder eine Trennung vorzunehmen hat, die den mit der Dichtung gewonnenen Vorteil vollständig zunichte macht.ίο This method has the disadvantage that the barrier fluid is mixed with the working fluid so that there is again a separation has to make, which completely nullifies the advantage gained with the seal.

Außer diesem Mangel besitzt das bekannte Verfahren noch den weiteren Nachteil, daß sich die Dichtung sehr lang baut, da außer der sehr langen hydraulischen Dichtung vor dem Arbeitsraum der Pumpe eine mindestens ebenso lange mechanische Dichtung auf der der Pumpe abgewendeten Seite des die Sperrflüssigkeit enthaltenden Hohlraumes vorhanden ist. Bedingt ist diese lange Bauweise durch die überaus unvorteilhafte Führung des Dichtungsmittels. Die angegebenen Mängel bleiben dieselben, wenn bei Verwendung von Gas als Arbeitsmittel Druckgas zur Abdichtung verwendet wird.In addition to this deficiency, the known method has the further disadvantage that the seal builds very long, because apart from the very long hydraulic seal in front a mechanical seal of at least the same length on the working space of the pump The side of the cavity containing the barrier fluid facing away from the pump is present is. This long construction is due to the extremely unfavorable management of the sealant. The specified defects remain the same if compressed gas is used for sealing when gas is used as the working medium is used.

Abweichend von diesem Bekannten betrifft die Erfindung eine Kühlflüssigkeitsleitung für hin und her gehende Maschinenteile, insbesondere Kolben von Verbrennungskraftmaschinen, bei welcher ein mit dem Kolben verbundenes, zur Kühlflüssigkeitszu- oder -ableitung dienendes Rohr mechanisch abgedichtet durch die Wandung eines die Kühlflüssigkeit aufnehmenden Behälters hindurchgeführt ist. Sie kennzeichnet sich dadurch, daß das Austreten der von dem Rohr mitgerissenen Kühlflüssigkeit aus der Rohrdichtung durch ein der mitgerissenen Kühlflüssigkeit auf der ganzen Länge der Rohrdichtung oder auf einem Teil derselben entgegenströmendes gasförmiges Druckmittel verhindert wird.Notwithstanding this known, the invention relates to a coolant line for reciprocating machine parts, especially pistons of internal combustion engines, in which a connected to the piston, for cooling liquid supply or drainage serving pipe mechanically sealed by the wall of the cooling liquid receiving container is passed. It is characterized by the fact that the emergence the entrained by the pipe cooling liquid from the pipe seal through one of the entrained coolant along the entire length of the pipe seal or on one Part of the same counter-flowing gaseous pressure medium is prevented.

Die Erfindung hat den Vorteil, das Kühlwasser nach der Abkühlung in der Außenluft sofort wieder verwenden zu können. Es braucht also nicht wie bei den bekannten Verfahren erst eine umständliche Trennung des Arbeitsmittels von dem Dichtungsmittel vorgenommen zu werden.The invention has the advantage that the cooling water after cooling in the outside air to be able to use it again immediately. So it doesn't need to be like the known ones Only a laborious process of separating the working medium from the sealing medium to be made.

Als weiterer Vorteil muß erwähnt werden, daß die Dichtung gemäß der Erfindung die denkbar kürzeste Dichtungsstrecke ergibt, da die pneumatische Dichtungsstrecke in die mechanische Dichtung verlegt ist und die abdichtende Luft den vom Rohr mitgerissenen Wassertröpfchen mit erheblich größerer Geschwindigkeit entgegenströmt, wodurch die Tröpfchen auf einer sehr kurzen Strecke zurückgerissen werden.A further advantage must be mentioned that the seal according to the invention The shortest conceivable sealing section results, since the pneumatic sealing section is in the mechanical seal is laid and the sealing air is carried away by the pipe Water droplets flow in the opposite direction at a considerably greater speed, which causes the Droplets are pulled back over a very short distance.

Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen in Anwendung auf Kolben von Verbrennungskraftmaschinen dargestellt. The subject matter of the invention is shown in several embodiments in the drawing Application to pistons of internal combustion engines shown.

In der Schnittdarstellung Fig. 1 bezeichnet «den Arbeitszylinder einer Verbrennungskraftmaschine und b die in demselben gegenläufig sich bewegenden, mit einer gemeinsamen Welle verbundenen Kolben. Die Zuführung von Kühlflüssigkeit, ζ. B. Wasser, zu dem Kühlraum des unteren Kolbens erfolgt durch einIn the sectional view of FIG. 1, “denotes the working cylinder of an internal combustion engine and b denotes the pistons moving in opposite directions in the same and connected to a common shaft. The supply of coolant, ζ. B. water, to the cooling chamber of the lower piston is carried out through a

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an eine Leitung c angeschlossenes feststehendes Rohr d und ein letzteres mit geringem Spiel umgebendes, am Kolben befestigtes Rohr e. Die aus dem Zwischenraum der Rohre d, e leckende Flüssigkeit wird von dem Behälter f aufgefangen, durch dessen obere Wandung das Rohr e mechanisch abgedichtet hindurchgeführt ist. g bedeutet eine Ableitung für die Leckflüssigkeit. Fixed pipe d connected to a line c and a pipe e attached to the piston and surrounding the latter with little play. The liquid leaking from the space between the tubes d, e is collected by the container f , through the upper wall of which the tube e is passed in a mechanically sealed manner. g means a derivative for the case drain.

ίο Zur Ableitung der erwärmten Kühlflüssigkeit aus dem Kolbenkühlraum dienen das am Kolben befestigte Rohr h und der Auffangbehälter i, der an eine Abflußleitung angeschlossen ist. Die Behälterwandung ist gegen das Rohr h abgedichtet. In dieser Rohrdichtung befindet sich ebenso wie in der die Wand des Behälters f gegen das Rohr e abschließenden Dichtung eine Kammer /, welche durch eine Leitung k mit dem Spülluftbehälter I in Verbindung steht. ίο The tube h attached to the piston and the collecting container i, which is connected to a drain line, serve to discharge the heated cooling liquid from the piston cooling chamber. The container wall is sealed against the pipe h. In this pipe seal, as in the seal that closes the wall of the container f against the pipe e , there is a chamber / which is connected to the scavenging air container I through a line k .

Die Vorrichtung wirkt in der Weise, daß verdichtete Luft des Behälters I, welche höhere als atmosphärische Spannung besitzt, in die Kammern j gelangt und von hier durch die Rohrdichtung zum kleineren Teil unmittelbar in die Außenluft, zum größeren Teil in die Behälter f und i tritt. Bei dem Übertreten in die Behälter drängt sie die Flüssigkeitsteilchen in diese zurück, die von den Rohren e und h aus den Behälterräumen mitgerissen werden, so daß Kühlflüssigkeit nicht an die Getriebeteile gelangt und ihre Vermischung mit dem Schmieröl vermieden wird, auf dessen Wiederverwendung man bei wirtschaftlich arbeitenden Maschinen nicht verzichten kann. Die in die Behälter f, i strömende Luft wird durch die für die Leckflüssigkeit bzw. abzuleitende Kühlflüssigkeit dienenden Leitungen fortgeschafft.The device works in such a way that compressed air of the container I, which has a higher than atmospheric tension, enters the chambers j and from here passes through the pipe seal to a lesser extent directly into the outside air and the greater part into the containers f and i . When it crosses into the container, it pushes the liquid particles back into them, which are carried away by the tubes e and h from the container spaces, so that the cooling liquid does not get to the gear parts and its mixing with the lubricating oil is avoided working machines can not do without. The air flowing into the containers f, i is carried away through the lines serving for the leakage liquid or the cooling liquid to be diverted.

Die zu dem oberen Kolben gehörende Kühlflüssigkeitsleitung ist einfacher ausgebildet, indem das das innere Zuleitungsrohr d umschließende Rohr e und das Abflußrohr h in einen gemeinsamen Behälter m hineinragen und in geringer Entfernung voneinander durch die obere Behälterwand hindurchgeführt sind, so daß nur eine Leitung η für das Fortschaffen der Leck- und Kühlflüssigkeit und eine" Kammer j für das Dichtungsmittel erforderlich ist.The cooling liquid line belonging to the upper piston is designed in a simpler manner in that the pipe e surrounding the inner supply pipe d and the drain pipe h protrude into a common container m and are passed through the upper container wall at a short distance from each other, so that only one line η for the Move away the leakage and coolant and a "chamber j for the sealant is required.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 ist eine Abänderung der vorstehend beschriebenen Kühlflüssigkeitsleitung. Es ist bei dieser Vorrichtung in der Rohrdichtung zwischen dem Behälterraum und der Kammer / für das Dichtungsmittel eine Kammer 0 angeordnet, die zum Auffangen und Fortleiten der mitgerissenen Kühlflüssigkeit und des überströmenden Dichtungsmittels dient.The device according to FIG. 2 is a modification of the cooling liquid line described above. In this device, a chamber 0 is arranged in the pipe seal between the container space and the chamber / for the sealing means, which chamber serves to collect and convey the entrained cooling liquid and the overflowing sealing means.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 ist auf die Verwendung eines inneren Rohres bei der Zuleitung der Kühlflüssigkeit verzichtet. Die in der Leitung c ankommende Flüssigkeit tritt unmittelbar in den Behälter f ein, aus dem sie durch das Rohr e in den Kolben b gelangt. Die Rohrdichtung besitzt auch hier zwei Kammern, von denen die obere j das Dichtungsmittel und die untere 0 die abzuleitende Leckflüssigkeit und das Dichtungs- · mittel aufnimmt.In the device according to FIG. 3, the use of an inner tube for the supply of the cooling liquid is dispensed with. The incoming liquid in the line c enters the container f , from which it passes through the tube e into the piston b . Here, too, the pipe seal has two chambers, of which the upper j accommodates the sealing means and the lower 0 accommodates the leakage fluid to be diverted and the sealing means.

Als Dichtungsmittel kann irgendein gasförmiges Mittel verwendet werden. Bei Verbrennungskraftmaschinen benutzt man vorteilhaft einen Teil der im Arbeitszylinder oder in den Pumpen verdichteten Luft. Wird darauf Wert gelegt, daß das nach außen entweichende gasförmige Mittel bei seiner Entspannung noch eine Kältewirkung ausübt, um beispielsweise den Kolben zu kühlen, dann läßt man das äußere Ende der Rohrdichtung vorteilhaft in eine Düse ausmünden, damit sich die Entspannung des gasförmigen Mittels gesetzmäßig vollziehen kann.Any gaseous agent can be used as the sealant. In internal combustion engines it is advantageous to use part of the air compressed in the working cylinder or in the pumps. Will on it It is important that the gaseous agent escaping to the outside during its expansion still exerts a cold effect, for example to cool the piston, then the outer end of the pipe seal can advantageously open into a nozzle so that the expansion of the gaseous agent can take place lawfully.

Die Kammern j können natürlich in Fortfall kommen, wenn sich die Außenseiten der Rohrdichtungen in einem Raum befinden, der schon gasförmiges Dichtungsmittel von genügend hoher Spannung enthält. -The chambers j can of course be omitted if the outer sides of the pipe seals are located in a space which already contains gaseous sealant of sufficiently high tension. -

Die Abdichtung kann auch in der Weise erfolgen, daß man die Rohrdichtung mit einem Raum verbindet, der unter geringerem als atmosphärischem Druck steht, so daß die Abdichtung durch angesaugte Luft erfolgt. Bei Maschinenanlagen mit Pumpen ist dies Verfahren in der Weise anwendbar, daß man die Rohrdichtung mit der Saugseite einer Pumpe verbindet. Handelt es sich hierbei um eine periodisch arbeitende Pumpe, dann kann man die Anordnung auch derart treffen, daß der Pumpensaughub mit der eine Abdichtung erfordernden Bewegung des Leitungsrohres zusammenfällt, so daß eine überschüssige Abdichtung vermieden wird.The seal can also be done in such a way that the pipe seal with a Connects space that is under less than atmospheric pressure, so that the Sealing is done by sucked in air. This is for machine systems with pumps Method applicable in such a way that the pipe seal with the suction side of a Pump connects. If this is a periodically working pump, then the arrangement can also be made in such a way that the pump suction stroke with the one seal Requiring movement of the conduit collapses, so that an excess Sealing is avoided.

Dieser Vorteil läßt sich auch erreichen, wenn die Abdichtung durch das jeweils beim Druckhub der Pumpe verdichtete Mittel bewirkt wird. Ist die Rohrdichtung mit einem Ort verbunden, in dem ständig ein höherer oder geringerer als Atmosphärendruck herrscht, dann kann man eine periodische Abdichtung dadurch erzielen, daß man in die Verbindungsleitung ein gesteuertes Abschlußorgan einbaut.This advantage can also be achieved if the seal is achieved by the Pressure stroke of the pump compressed means is effected. Is the pipe seal with a Connected place in which the pressure is constantly higher or lower than atmospheric pressure, then you can achieve a periodic seal that one in the connecting line incorporates a controlled closing element.

Zur Einstellung des Über- oder Unterdruckes des gasförmigen Mittels dient ein in die Druck- bzw. Saugleitung eingebautes Organ fi, welches gegebenenfalls vom Maschinenregler betätigt werden kann, um die Strömungsgeschwindigkeit des Dichtungsmittels der Geschwindigkeit des abzudichtenden Rohres anzupassen. To adjust the overpressure or underpressure of the gaseous agent, an element fi built into the pressure or suction line is used, which can optionally be actuated by the machine controller in order to adapt the flow rate of the sealant to the speed of the pipe to be sealed.

Es ist nicht erforderlich, die Kühlflüssig-It is not necessary to use the coolant

keitsleitungen des unteren Kolbens getrennt anzuordnen. Man könnte z. B. bei der Ausbildung gemäß Fig. ι die Zuleitungsrohre d, e und das Ableitungsrohr h ebenso wie beim 5 oberen Kolben in einem Behälter anordnen. In diesem Falle müßten die Leitungen und der Behälter mit Rücksicht auf die Pleuelstange durch einen entsprechenden Ausbau des Kolbens unterhalb des Spülluftbehältersto arrange the power lines of the lower piston separately. One could e.g. B. in the embodiment according to Fig. Ι the supply pipes d, e and the discharge pipe h as well as arrange the 5 upper piston in a container. In this case, the lines and the container would have to be removed with a corresponding removal of the piston underneath the scavenging air container, taking into account the connecting rod

ίο und in größerer Entfernung von der Kolbenachse angebracht sein.ίο and at a greater distance from the piston axis to be appropriate.

Die mechanische Abdichtung kann in beliebiger Weise ausgebildet sein. Die Erfindung ist nicht nur für Kolben, sondern auch für sonstige hin und her gehende Teile von Kraft- und Arbeitsmaschinen anwendbar.The mechanical seal can be designed in any way. The invention is not only for pistons, but also for other reciprocating parts of power and work machines applicable.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:Patent Claims: i. Kolbenkühlvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen, bei welcher ein mit dem Kolben verbundenes, zur Kühlflüssigkeitszu- oder -ableitung dienendes Rohr mechanisch abgedichtet durch die Wandung eines die Kühlflüssigkeit aufnehmenden Behälters hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Austreten der von den Rohren (h) mitgerissenen Kühlflüssigkeit aus der Rohrdichtung durch ein auf der ganzen Länge der Dichtung oder auf einem Teil derselben entgegenströmendes gasförmiges Mittel verhindert wird.i. Piston cooling device for internal combustion engines, in which a tube connected to the piston and used for cooling liquid supply or discharge is passed through the wall of a container receiving the cooling liquid in a mechanically sealed manner, characterized in that the cooling liquid entrained by the tubes (h) escapes from the Pipe seal is prevented by a gaseous agent flowing in the opposite direction over the entire length of the seal or on part of the same. 2. Kolbenkühlvorrichtung nach Anspruch ι bei Verwendung mehrerer nach außen hin mechanisch abgedichteter Kühlflüssigkeitsleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Zu- und Abführung der Mittel vorgesehenen Dichtungskammern (j) untereinander verbunden sind.2. Piston cooling device according to claim ι when using several outwardly mechanically sealed cooling liquid lines, characterized in that the sealing chambers (j) provided for the supply and discharge of the means are connected to one another. 3. Kolbenkühlvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtungsmittel ein Teil der von der Maschine verdichteten Luft verwendet wird.3. Piston cooling device according to claim i, characterized in that as Sealing means some of the air compressed by the machine is used. 4. Kolbenkühlvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrdichtung mit einem Raum, der ständig oder zeitweise unter einem geringeren als Atmosphärendruck steht, verbunden ist, so daß die Abdichtung durch angesaugte Luft erfolgt.4. piston cooling device according to claim i, characterized in that the Pipe seal connected to a space that is permanently or temporarily under a pressure lower than atmospheric pressure is, so that the seal is made by sucked in air. 5. Kolbenkühlvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, 'daß die Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Dichtungsmittels durch Änderung seines Über- bzw. Unterdruckes geregelt werden kann.5. piston cooling device according to claim i, characterized in that 'that the Flow rate of the gaseous sealant by changing its Overpressure or underpressure can be regulated. Hierzu ι Blatt Zeichnungen.For this purpose ι sheet of drawings.