DE562858C - Kolbendichtung mit federnden Ringen winkelfoermigen Querschnitts - Google Patents

Description

Es sind schon Dichtungen mit federnden oder gefederten Ringen bekannt geworden, die durch einen Ansatz art' der Lauffläche winkelförmigen Querschnitt erhalten und deren Ansatz auf der Seite niedrigeren Druckes angeordnet ist. Es ist auch bekannt, bei solchen Dichtungsringen eine Entlastung der Lauffläche dadurch anzustreben, daß der Hohlraum hinter dem Laufflächenansatz mit dem an den Dichtungsring anschließenden benachbarten Raum niedrigeren Druckes verbunden wird. Die Erfindung betrifft eine Vervollkommnung bzw. zweckmäßige Ausführungsform solcher Kolbendichtungen,

Um ein Ausschlagen der Nut sowie Kippmomente und schädliche Biegungsbeanspruchungen zu vermeiden, ist es erforderlich, daß die Stirnfläche des Ansatzes am Kolben anliegt. Es muß aber auch zugleich die (innere)

ao Stirnfläche der abgestuften Ringseite in der Nut satt anliegen, damit ein gutes Dichten und eine effektive Entlastung erreicht wird. Der seitliche Vorsprung des Ansatzes muß deshalb ganz genau gleich dem Vorsprung der Schulter in der Kolbennut sein, welche Bedingung selbst bei neuen Kolben und genauester Bearbeitung schwer erfüllbar ist, da schon Unterschiede von werkstattmäßig kaum meßbarer Größe die Druckverteilung auf die gestufte Stirnfläche und damit die Abdichtung sowie Entlastung empfindlich behindern können. Sollen aber, wie es häufig gefordert wird, an vorhandenen Kolben die Ringe ohne Nacharbeit durch bereitgehaltene neue ersetzt werden, so werden die Ersatzringe bei ungleichmäßiger Abnutzung der gestuften Nutenseite nicht genau passen. Ebenso ist es nicht möglich, ein genaues Passen zu erzielen — etwa durch Ausdrehen entsprechender Aussparungen für die Ringansätze — an einem vorhandenen normalen Kolben, wenn dieser zur Verbesserung der Betriebseigenschaften mit solchen entlasteten Dichtungsringen versehen werden soll.

Die Erfindung bezweckt, eine Gewähr für ein sattes Anliegen der Seitenflächen zu erhalten, ohne daß scharfe Maßtoleranzen eingehalten sein müssen, so daß Reserveelemente ohne weiteres eingebaut werden können, vorhandene Kolben an Ort und Stelle mit der erwähnten entlasteten Dichtung neu ausgerüstet werden können und auch die Herstellung neuer Kolben für diese Dichtung erleichtert wird. Erreicht wird dies dadurch, daß nach dem Erfindungsgedanken die (im Querschnitt) einteilige Form dieser entlasteten Dichtungsringe aufgegeben wird und die Dichtungselemente aus zwei (oder mehr) einander umschließenden Ringen in zweckdienlicher Weise zusammengesetzt werden. Diese Zusammen-Setzung der Dichtungselemente zur Sicherung eines satten Anliegens kann auf verschiedene Weise erfolgen, wobei die zweckentsprechenden Ausführungen auf verschiedene Nutenformen führen können und auch dadurch bedingt sind, ob der Druck einseitig oder wechselnd ist.

Die Abbildungen zeigen beispielsweise verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. In Abb·, ι ist der Zylinder mit 1 und der KoI-

benkörper mit 2 bezeichnet. Dieser besitzt winkelförmige Nuten. Der Dichtungsring besteht aus zwei federnden Ringen verschiedener Breite, von welchen der breitere, den Ansatz bildende Ring 3 den schmäleren Ring 4 umschließt. Die Entlastung wird beispielsweise durch Nuten 5 an der vorstehenden Stirnseite des Ringes 3 bewirkt. Die innere Mantelfläche des Ringes 3 und die äußere Mantelfläche des Ringes 4 sind geschliffen, um eine vollkommene Dichtigkeit zu erzielen. Das Dichtungselement verhält sich genau so wie ein einteiliger Ring mit Ansatz; da sich aber die beiden. Ringe 3 und 4 in axialer Richtung aufeinander verschieben können, ist eine satte Anlage der Stirnflächen stets gesichert.

Abb. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Der mit Ansatz versehene (winkelförmige) federnde Dichtungsring 6 umschließt den geschlossenen, nicht federnden Ring 7, welcher dieselbe Breite wie der Ansatz des Ringes 6 besitzt und in seiner Wirkung die sonst erforderliche Schulter in der Kolbennut ersetzt. Der Zylinder ist wieder mit ι und der Kolben mit 2 bezeichnet. Dieser ist als sogenannter zusammengebauter Kolben gedacht, bei welchem die Dichtungselemente in winkelförmigen Kammerringen 8 untergebracht sind. Die Entlastung wird im gezeichneten Beispiel durch Bohrungen 9 bewirkt. Bei dieser Bauart ergibt sich eine rechteckige Ringnut oder -kammer, das entlastete Dichtungselement kann also auch an vorhandenen Kolben üblicher Bauart angebracht werden. Ein zuverlässiges sattes Anliegen der Stirnflächen ist leicht zu erreichen, wenn nach dem Schleifen der aneinanderliegenden Flächen der Ringe 6 und 7 diese zusammengespannt werden und darauf die Stirnflächen beider gemeinsam überschliffen werden.

Bei einteiligen Kolben, deren Dichtungsringe über den Kolbenkörper gestreift werden, kann der geschlossene Ring 7 aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, welche in beliebiger Weise an dem Mantel oder der Seitenwand der Nut befestigt werden. Es kann aber auch ein einteiliger geschlitzter Ring verwendet werden, welcher nach Einbringen in die Kolbennut durch einen geeigneten Verschluß zusammengehalten wird, wie dies in Abb. 3 und 3a beispielsweise gezeigt ist. Die Bezeichnungen haben dieselbe Bedeutung wie in Abb. 2. Die Seitenansicht des geschlossenen Ringes 7 an der Verschlußstelle ist in Abb. 3a dargestellt.

Die Erfindung ermöglicht auch, die entlasteten Dichtungselemente für doppelt wirkende Maschinen ohne Schwierigkeit genau passend so herzustellen, daß der Entlastungsansatz symmetrisch auf beiden Seiten vorhanden ist und die Entlastung bei wechselnder Druckrichtung jeweils auf der dem Druck abgekehrten Seite bewirkt wird. Abb. 4 zeigt 6g ein solches Ausführungsbeispiel mit gestufter Nut. Die Bezeichnungen entsprechen jenen der Abb. 1. In der Darstellung ist der Druck von links wirkend angenommen. Wie ohne weiteres verständlich, bewirkt der rechts vorstehende Teil des Ringes 3 die Entlastung, •während der linke unwirksam ist. Bei Umkehr der Druckrichtung legt sich das Dichtungselement an die linke Seite der Kolbennut, und es bewirkt dann der linke Teil des Ringes 3 die Entlastung.

Eine ganz ähnliche Wirkungsweise hat das in Abb. 5 dargestellte Dichtungselement für doppelt wirkende Maschinen und rechteckige Ringnut, dessen federnder Dichtungsring 6 an beiden Stirnseiten mit seinen Ansätzen je einen geschlossenen Ring 7 umschließt. Um den Ring schmäler halten zu können, ist beispielsweise in der Lauffläche eine Rille 10 angeordnet, welche durch Bohrungen 11 mit dem Raum zwischen Ring und Kolben verbunden ist.

Abb. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung auf einen Tauchkolben o. dgl., in welchem Falle die einander umschließenden Ringe oder Ringteile sinngemäß vertauscht sind. Der geschlossene Ring 17 umschließt hier den Ansatz des federnden Ringes 18, dessen Stoß nach oben verlegt ist, und dient der Ring 17 zugleich zur Abdichtung des Stoßes, indem er durch sein Eigengewicht mit einer Zunge auf dem Tauchkolben aufliegt. Abb. 6a zeigt in Seitenansicht die beispielsweise Ausführung der Stoßabdichtung. (Bei stehenden Maschinen ioo kann der Stoß beliebig liegen und die Gewichtswirkung durch eine Federkraft ersetzt werden.) Die Ausführung des Dichtungselements geschieht in gleicher Weise, wie oben für jenes nach Abb. 2 beschrieben. Um den federnden Dichtungsring 18 kann zur Ergänzung der Eigenspannung auch noch eine Schlauchfeder o. dgl. gelegt werden.

Die Erfindung kann auch sinngemäß auf gefederte, in Segmente unterteilte Dichtungselemente für Stopfbüchsen usw. angewandt werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Kolbendichtung mit federnden oder gefederten Ringen winkelförmigen Querschnittes, deren Laufflächenansatz dem Druck abgekehrt ist, wobei der Raum hinter dem Ansatz mit dem benachbarten Raum (niedrigeren Druckes) zwischen Kolben und Zylinderwand verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich-

   tungselemente aus zwei oder mehr Ringen zusammengesetzt sind, welche einander umschließen.
2. 2. Kolbendichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der winkelförmige Dichtungsring aus zwei federnden Ringen (3 und 4) zusammengesetzt ist, von welchen der die Lauffläche aufweisende breitere Ring (3) den schmäleren (4) umschließt (Abb. 1).
3. 3. Kolbendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz des federnden Dichtungsringes (6) einen geschlossenen (nicht federnden) Ring (7) gleicher Breite umschließt (Abb. 2 und 3).
4. 4. Kolbendichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für wechselnde Druckrichtung die Dichtungselemente (3, 4 bzw. 6, 7) symmetrisch ausgeführt sind (Abb. 4 und 5).

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