DE107884C - - Google Patents

Description

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47: Maschinenelemente.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 24. September 1898 ab.

Bei Kolbenschiebern ist die Frage nach einem guten Abschlufsorgan noch nicht gelöst. Wenn man auch bei kleinen Dimensionen mit einem massiven, gut eingepafsten Kolbenkörper auskommt, so kann ein solcher bei gröfseren Abmessungen nicht mehr als zulässig erachtet werden. Es sind vielmehr besondere Liderungsringe erforderlich. Der geschlossene Ring, welcher von dem Kolbenkörper so gefafst ist, dafs sich ersterer unabhängig von letzterem ausdehnen kann, bietet naturgemäfs gegen den aufgeschnittenen den Vortheil, dafs ein Zusammenpressen durch äufseren Ueberdruck nicht möglich ist. Doch ist bei diesem die Gefahr des Festsetzens vorhanden, wenn solcher zu scharf eingepafst ist, namentlich aber, wenn bei höherer Temperatur, wie überhitzlem Dampf, erhebliche Ausdehnungsdifferenzen zwischen Ringen und Büchse unvermeidlich sind. Die aufgeschnittenen Ringe, d. h. die sogen. »Selbstspanner« hingegen leiden, wie schon oben angedeutet, an einem Nachtheil, nämlich dafs solche vom äufseren Druck bei beginnender Einströmung bezw. während der Compressionsperiode zusammengedrückt werden, wenn der Dampfdruck hinter den Ringen ein geringerer ist, wie andererseits sich während der Austrittspenode ein event. Ueberdruck hinter den Ringen durch allzu starke Anpressung unangenehm fühlbar macht.

Die nachstehend beschriebene Erfindung bezweckt, obige Nachtheile vermittelst kleiner Bohrungen in den Liderungsringen zu vermeiden, ohne dafs hierdurch Dampfverluste entstehen. Die Anbringung von kleinen Bohrungen in einfachen Liderungsringen schafft zwar einen Druckausgleich vor und hinter denselben, so dafs ein Zusammenpressen durch äufseren Ueberdruck nicht mehr stattfinden kann, doch sind hierbei Dampfverluste nicht zu vermeiden, denn die eine Seite der Ringe steht unter dem Druck des Einströmungsdampfes, während auf der anderen Auspuffdampf (bezw. Vacuum) steht. Da es nun nicht möglich ist, einen Ring so mathematisch einzupassen, dafs solcher unbeschadet seiner Beweglichkeit und des einseitigen Druckes auf beiden Seiten hermetisch abschliefst, so sind besondere Anordnungen nöthig, damit der gespannte Dampf selbst die seitliche Abdichtung bewerkstelligt. Fig. 1 veranschaulicht ■ einen Liderungsring a mit stufenförmigen Verstärkungen an der Innenfläche. Dieser wird von zwei geschlossenen Ringen derart gefafst, dafs die seitlichen Flächen, welche ausgeschliffen, scharf tragen. Der gespannte Dampf, welcher seitlich auf den Ring c wirkt, sichert ein ständig festes Aufliegen der Seitenflächen. Der Längenschnitt Fig. ι veranschaulicht den Ring kurz nach der Oeffnung des Kanals. Der eintretende Dampf, dessen Strömungsrichtung der grofse Pfeil angiebt, tritt auch durch die kleinen, mittelst Punktirung angedeuteten Bohrungen, wie die kleinen Pfeile χ .andeuten. Es herrscht somit in den drei ersten nach der Eintrittsseite zu gelegenen ringförmigem Räumen (d. h. so weit der Ring frei, also vom Eintrittsdampf berührt ist) auf der Innenfläche des Ringes die gleiche Spannung wie im Kanal. Die beiden hinteren Ringräume (nach der Seite des Austrittsdampfes zu) sind hingegen vom Druckdampf noch nicht beeinflufst. Es

ist also ein stufenweiser Druckausgleich je nach der Oeffnung der Ringe. Würde sich z. B. der Druck sofort nach Oeffnung des Kanals auf die ganze hintere Fläche vertheilen können, so hätten wir in dieser Schieberstellung ein Anpressen über die natürliche Spannung des Ringes hinaus, was eine unnöthige Reibung verursachte. Damit durch die Schnittfuge keine Undichtigkeiten entstehen können, ist diese, entsprechend Fig. 2, versetzt angeordnet. Dieses würde aber nicht verhindern, dafs der Dampfdruck sich in dem ersten nach der Eintrittsseite zu gelegenen hinteren Ringraum durch die Schnittfuge fortpflanzen könnte, wenn solche nicht entsprechend verdeckt würde. Dieses geschieht durch die Nasen c¹ und b¹ (s. Fig. ι und 3). Letztere werden so angeordnet, dafs solche auf dem Verbindungssteg S (Fig. 3), welcher die Büchsentheile durch den Dampf kanal verbindet, zu liegen kommen, wodurch die freie Einströmung unbehindert bleibt.

Fig. 6 zeigt die Zusammenstellung im Längenschnitt, Fig. 7 solche im Querschnitt. Am zweckmäfsigsten werden diese Nasen nach unten gelegt, damit der Liderungsring a mit den beiden unaufgeschnittenen diesen umfassenden Ringen b und c, welche im Kolbentheil etwas Spielraum haben, sich durch ihr eigenes Gewicht unten auflegen. Es garantirt dies einen sicheren Abschlufs, und bilden die Nasen gleichzeitig ein Tragmoment. Durch den Umstand, dafs die beiden geschlossenen Ringe b und c sich durch ihr Eigengewicht senken, bis die Nasen b^l und c¹ aufliegen, läfst sich auch ein Verschlufs der Schnittfuge des Selbstspanners a nach innen herbeiführen, so dafs die einzelnen sonst von einander geschiedenen Ringräume auch durch die Schnittfuge des Ringes α keine Verbindung (keinen Druckausgleich) bekommen können, wenn nämlich die Ringräume nur so hoch gewählt werden, dafs beim Aufliegen der Nasen b¹ und c^l auch die Ringe im Grunde Auflage erhalten. Der Spielraum fällt dann im Gegensatz zu dem Querschnitt Fig. 1 unten fort. Wie schon oben angedeutet und aus Fig. 7 klar ersichtlich, liegt dann der Selbstspanner α in den beiden diesen umfassenden geschlossenen Ringen b und c etwas excentrisch. Diese einfache, vorstehend erläuterte Anordnung gewährt also einen Abschlufs der Schnittfuge, ohne eines besonderen Schlosses zu bedürfen. Fig. 2 zeigt die Schnittfuge des Spannringes α im Grundrifs. Fig. 4 zeigt den Querschnitt einer Ringzusammenstellung , bei welcher zwei aufgeschnittene, mit der Schnittfuge gegen einander versetzte Ringe d und d¹ verwendet sind, auf welche nach innen zu ein dritter Spannring e wirkt. Der Abschlufs gegen den Eintrittsdampf wird wiederum durch einen geschlossenen Ring f bewerkstelligt. Auch durch diese Anordnung sind drei getrennte Ringräume geschaffen und dürfte sich solche da empfehlen, wo man mehr Gewicht auf eine leichte Ausführung, wie auf Erzielung aller Vortheile, weiche durch dieses Princip erreicht werden können, legt. Noch einfacher gestaltet sich die Ausführungsweise nach Fig. 5. Hierbei ist der geschlossene Ring an der Druckseite überhaupt in Wegfall gekommen; die Abdichtung des Innenraumes gegen den Eintrittsdampf geschieht durch die ringförmige Erhöhung g^L bezw. durch die hierdurch geschaffene, durch Pfeil markirte Fläche, gegen welche der Dampfdruck den Ring g preist; hier haben wir also nur zwei von einander getrennte Innenräume.

Das Princip des »stufenweisen« Druckausgleiches ist also hier nur in beschränktem Mafse vorhanden, und bedingt diese sonst einfachste Anordnung ein entsprechend ausgebildetes Schlofs für die Schnittfuge, welche durch keine sonstigen Gonstructionstheile geschützt ist.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Dichtungsring für Kolbenschieber, dadurch gekennzeichnet, dafs der Druckausgleich zwischen den Kanälen und dem Räume hinter den Ringen durch Anordnung ringförmiger Erhöhungen an der Innenfläche der Liderungsringe in hierdurch geschaffenen, von einander getrennten Räumen und Verschlufskanten stufenweise herbeigeführt wird.

2. Kolbenring nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung eines seitlich gegen den Selbstspanner verschiebbaren geschlossenen Ringes an der Einströmungsseite, welcher vom Dampfdruck an die seitlichen Abschlufsflächen fest angeprefst wird und somit eine sichere Abdichtung durch den Dampfdruck selbst gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.