DE2243081B1 - Dichtvorrichtung - Google Patents

Description

angeordnet ist, pumpt das Öl aus einem Ölsumpf in den Raum zwischen der niederdruckseitigen Stirnwand 9 und dem Ringkolben 10. Auf diese Weise drückt der Öldruck in dem letztgenannten Raum den Ringkolben 10 nach oben, bis die Abflußöffnung 25 zum Ölauslaß 19 freigegeben wird und das Öl aus dem letztgenannten Raum über den Ölauslaß 19 in den Sumpf zurückkehren kann.

Eine Stopfbuchse 20, die in der hochdruckseitigen Stirnwand 8 angeordnet ist, sorgt für eine Abdichtung in Berührung mit der Kolbenstange 3. Auf gleiche Art dichtet eine Stopfbüchse 21 im Ringkolben 10 gegenüber der Kolbenstange 3 ab. Eine Gummidichtung 22 umgibt die Kolbenstange 3 mit einem geringen radialen Abstand von dieser. Die Gummidichtung 22 liegt auf der niederdruckseitigen Stirnwand 9.

Das Eintrittsende des Ölauslasses 19 wird durch den Ringkolben 10 verschlossen, bis dieser angehoben wird, und der Ringkolben 10 weist einen ringförmigen Ansatz auf, der gegen die Gummidichtung 22 anschlägt und diese zusammendrückt, wenn die Maschine nicht läuft, wie unten näher erläutert werden wird.

Die zuvor beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt.

Während des Betriebs der Maschine ändert sich der Druck im Hochdruckraum 7 und es bildet sich zyklisch darin ein Minimaldruck aus. Ein im wesentlichen konstanter Druck, der etwa diesem Minimaldruck entspricht, wird in dem Raum 23 zwischen der hochdruckseitigen Stirnwand cS und dem Ringkoiben 10 gebildet. Der Druck in diesem dem Hochdruckraum zugewandten Raum 23 steigt auf Grund des Gasdurchtritts entlam: der Stopfbüchse 20 und der Kompression dieses Gases durch den Ringkolben 10. das auf Grund des Öldrucks der Ölpumpe 18 angehoben wird. Der Druck in dem Raum 23 ist im wesentlichen konstant, obwohl er von verschiedenen Faktoren abhängt, zu denen das Volumen dieses Raums und der Leitung 15 und der Öltrennvorrichtung 7. die Wirksamkeit der Stopfbuchse 20, die M;:schiiicngeschwindigkeit, die Reibung auf Grund des ΰ-Rings 13 und der Stopfbuchse 21 und die Trägheit des Ringkolbens 10 gehören. Die Öltrennvorrichtung umfaßt ein Ventil, das verhindert, daß Gas aus der Leitung 15 in den Ölauslaß 19 gelangt. Auf Grund des mittleren Druckunterschieds auf beiden Seiten der Wand 8 kann einiges Gas entlang der Stopfbüchse 20 hindurchtreten. Dieses Gas wird jedoch automatisch durch die Leitung 15 und das Rückschlagventil 16 wieder rückgeführt.

Die Ölpumpe 18 liefert Öl in den der Niederdruckseite zugewandten Raum 24 zwischen der Wand 9 und dem Ringkolben 10, und sobald die Kraft auf die untere Seite des Ringkolbens größer wird, beginnt eine Aufwärtsbewegung dieses Ringkolbens. Diese Aufwärtsbewegung wird jedoch angehalten, sobald eine Steuerkante 25 am Ringkolben die Abflußöffnung zum Ölauslaß 19 ausreichend öffnet. Folglich bleibt der Ringkolben 10 während des ständigen Betriebs der Maschine im allgemeinen feststehend, und es herrscht nahezu kein Druckunterschied auf seinen beiden Seiten. Daher ist die Stopfbuchse 21 fast vollständig unbelastet und verhindert nahezu vollständig einen Gasdurchgang durch die Öffnung im Ringkolben 10, durch die die Kolbenstange 3 verläuft.

Sobald die Maschine angehalten wird, wird durch die Pumpe 18 kein weiteres Öl gepumpt, und das Öl aus dem Raum 24 zwischen dem Ringkoiben 10 und der Wand 9 kann durch die Labyrinthdichtung 12 in den Sumpf absinken.

Der Ringkolben 10 wird durch den Gasdruck, der auf seiner Oberseite herrscht, nach unten gedrückt, und daher wird die Gummidichtung 22 zwischen der Wand 9 und dem Ringkolben 10 und der Kolbenstange 3 zusammengedrückt. Daher kann kein Gas austreten, wenn die Maschine angehalten wird, da der O-Ring 13 und die Gummidichtung 22 sehr wirksame Dichtungen bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 entspannt intermittierend den Druck, der sich in dem Patentansprüche: Ringraum durch das an der Dichtung zwischon Hochdruckraum und Ringraum durchtretende Fluidum

1. Dichtungsvorrichtung zum Verhindern oder aufbaut, auf das im Hochdruckraum auftretende Begrenzen eines Fluidumdurchtritts von einem 5 Druckminimum. Die Dichtung zwischen dem Ring-Raum hohen Drucks zu einem Raum niederen raum und dem Niederdruckraum ist dadurch im Drucks zwischen einer Wand und einem durch wesentlichen nur von dem Minimaldruck im Hochdiese geführten, sich ihr gegenüber axial oder druckraum beaufschlagt.

drehend bewegenden Maschinenteil, wobei zwi- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die sehen diesem Teil und der Wand in axialem Ab- io Wirksamkeit der Dichtung weiter zu verbessern und stand zueinander zwei Dichtungen angeordnet den Durchtritt von Fluidum von der Hochdruckseite sind, zwischen denen ein zylindrischer, das Teil zur Niederdruckseite noch stärker zu mindern, und umgehender Ringraum vorgesehen ist, der über das erreicht sie dadurch, daß im Ringraum ein Ringeine Verbindungsleitung mit dem Raum hohen kolben 10 abgedichtet bei 13; 21 angeordnet ist, der Drucks verbunden ist, in der ein Rückschlagventil 15 den Ringraum in einen ersten, dem Hochdruckraum angeordnet ist, das sich bei höherem Druck im zugewandten 23 und einen zweiten 24 Raum unter-Hochdruckraum als im Ringraum schließt, da- teilt, die Verbindungsleitung 15 in den ersten Raum durch gekennzeichnet, daß im Ringraum 23 führt und der zweite Raum24 an eine besondere ein Ringkolben (10) abgedichtet (bei 13; 21) an- Druckmittelquelle 18 angeschlossen ist sowie eine geordnet ist, der den Ringraum in einen ersten, 20 Abflußöffnung 25 für das Druckmittel aufweist, deren dem Hochdruckraum zugewandten (23) und einen Größe von einer Steuerkante des Ringkolbens 10 zweiten (24) Raum unterteilt, die Verbindungs- beeinflußbar ist.

leitung (15) in den ersten Raum (23) führt und der Die Wirkungsweise der Erfindung ist nachstehend zweite Raum (24) an eine besondere Druckmittel- an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugquelle (18) angeschlossen ist sowie eine Abfluß- 25 nähme auf die Zeichnung erläutert. Die Zeichnung öffnung (25) für das Druckmittel aufweist, deren zeigt einen schematischen Axialschnitt einer erfin-Größe von einer Steuerkante des Ringkolbens (10) dungsgemäßen Dichtungsvorrichtung in Anwendung beeinflußbar ist. auf die Kolbenstangendurchführung einer Heißgas-

2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, da-. maschine.

durch gekennzeichnet, daß in der niederdruck- 30 Die Figur zeigt einen Heißgasmaschinenzylinder 1 seitigen Stirnwand (9) des Ringraums auf der ihm mit einem in diesem hin- und hergehenden Kolben 2. zugekehrten Seite eine elastisch verformbare, den Der Kolben 2 ist mit einer Kolbenstange 3 versehen, Maschinenteil (3) mit geringem Spalt umgebende die. mit einer Kurbelwelle 4 über eine Verbindungs-Dichtung (22) derart angeordnet ist, daß bei stange 5 verbunden ist.

axialer Auflage des Ringkolbens (10) auf ihr der 35 Die Kurbelwelle 4 ist in einem Kurbelgehäuse 6

Spalt geschlossen ist. gelagert. Das Innere des Kurbelgehäuses 6 enthält

3. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, da- ein gasförmiges Medium mit einem Druck, der in durch gekennzeichnet, daß die dem Hochdruck- derselben Größenordnung liegt wie der Umgebungsraum (7) zugewandte Dichtung (20) und die druck und wesentlich niedriger als der Druck eines Ringkolbendichtungen (13; 21) als Berührungs- 40 Arbeitsgases in einer Kammer 7 unterhalb des Koldichtungen, die dem Niederdruckraum zu- bens 2 ist.

gewandte Dichtung (12) als Labyrinthdichtung Der Hochdruckraum 7 ist vom Inneren des Kurbelausgebildet sind. gehäuses 6 durch mehrere Wände getrennt. Die hochdruckseitige Stirnwand 8 liegt in Axialrichtung der

45 Kolbenstange 3 fest, kann sich jedoch in geringem

Umfang radial in Richtung relativ zu dem Zylinder 1

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung bewegen. Ein O-Ring 11 ist zwischen den radial ver-

zum Verhindern oder Begrenzen des Durchtritts eines laufenden Oberflächen der Wand 8 und dem Zylin-

Fluidums von einem Raum hohen Drucks zu einem der 1 eingespannt.

Raum niederen Drucks zwischen einer Wand und 50 Die niederdruckseitige Stirnwand 9 ist starr mit einem durch diese geführten, sich ihr gegenüber axial dem Kurbelgehäuse 6 und der Wand des Zylinders 1 oder drehend bewegten Maschinenteil. Sie ist auf die verbunden und liegt daher in einem konstanten Schaffung einer solchen Vorrichtung gerichtet, die axialen Abstand von der Wand 8. Eine Labyrinthhohen Druckunterschieden über, lange Zeiträume dichtung 12 ist in der Wand 9 in der Bohrung für die standhält, auch bei hohen Geschwindigkeiten des 55 Kolbenstange 3 angeordnet.

Maschinenteils relativ zur Wand. Dazu geht die Er- Der Ringkolben 10 ist in der Axialrichtung der findung von einer bekannten Vorrichtung aus, bei Kolbenstange 3 beweglich zwischen der Wand 8 und der zwischen dem Maschinenteil und der Wand in der Wand 9 angeordnet. Ein O-Ring 13 ist zwischen axialem Abstand zueinander zwei Dichtungen an- dem Ringkolben 10 und einer zylindrischen Obergeordnet sind, zwischen denen ein zylindrischer, das 60 fläche, die diesen umgibt, angeordnet. Eine Leitung Teil umgebender Ringraum vorgesehen ist, der über 15, die ein Rückschlagventil 16 und eine Öltrenneine Verbindungsleitung mit dem Raum hohen vorrichtung 17 enthält, verbindet den Hochdruck-Drucks verbunden ist, in der ein Rückschlagventil raum 7 mit dem Raum zwischen der Wand 8 und vorgesehen ist, das sich bei höherem Druck im Hoch- dem Ringkolben 10, so daß der Druck dazwischen druckraum als im Ringraum schließt. Eine solche 65 im wesentlichen dem geringsten Druck entspricht, der Dichtungsvorrichtung ist insbesondere für stark im Hochdruckraum 7 während des Betriebs der Vorschwankenden Druck im Hochdruckraum geeignet. richtung auftritt.
Die Verbindungsleitung mit dem Rückschlagventil Eine Ölpumpe 18, die in dem Kurbelgehäuse 6