DE1294742B - Kolbenstangendichtung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kolbenstangendichtung kel kleiner ist als 90° und dessen Trennfugen gegeneiner Brennkraftmaschine mit einem einteiligen über den Trennfugen des Innenrings versetzt sind, Führungsring, welcher die Kolbenstange mit geringem durch besondere Schloßteile, welche drei parallele Spiel umfaßt, senkrecht zu ihrer Achsenrichtung be- Vorsprünge aufweisen, von denen der mittlere in weglich ist und der zwei parallele ebene Auflage- 5 einen Einschnitt des Führungsrings einführbar ist und flächen sowie eine abgestufte innere Bohrung auf- von den beiden äußeren einer den Führungsring zuweist, wobei im Teil der inneren Bohrung mit größe- sammen mit einem Teil, auf welchem dieser aufliegt rem Durchmesser ein mehrteiliger Innenring eingelegt und der andere den Dichtungsring umfaßt sowie ist, der diesen Teil der inneren Bohrung mit geringem durch ein außen angeordnetes elastisches Organ, Spiel ausfüllt, derart, daß die nach außen gewandte io welches die Schloßteile und die Teile des Dichtungs-Fläche des Innenrings mit der entsprechenden Auf- rings gegen die Kolbenstange drückt, lagefläche des Führungsrings bündig ist. Die Erfindung wird an Hand einer in der Zeich-

Kolbenstangendichtungen dienen bei großen nung dargestellten Ausführungsform erläutert. Es Kolbenbrennkraftmaschinen der Abdichtung eines zeigt

unterhalb des Zylinders befindlichen Raums gegen- 15 Fig. 1 einen Schnitt einer mit der erfindungsüber dem Kurbelgehäuse. Der unterhalb des Zylin- gemäßen Kolbenstangendichtung versehenen Brennders befindliche Raum enthält bei Zweitaktmaschinen kraftmaschine,

Luft mit dem Ladedruck und ist gleichzeitig der Ver- F i g. 2 einen die Kolbenstangendichtung umf assen-

unreinigung durch Rückstände aus der Verbrennung den Ausschnitt aus der Fig. 1 in vergrößerter Darausgesetzt. Die Dichtung soll dabei ein Entweichen 20 stellung,

der Spül- und Ladeluft in den Kurbelraum verhin- F i g. 3 einen Grundriß zur F i g. 2 und

dem, eine Verunreinigung des Schmieröls im Kurbel- Fig. 4 eine Schrägansicht der einzelnen die

gehäuse durch die Verbrennungsrückstände auf ein Kolbenstangendichtung bildenden Teile. Kleinstmaß herabsetzen und dabei eine gewisse seit- Die Fig. 1 zeigt eine Kolbenbrennkraftmaschine

liehe Bewegung der Kolbenstange im Rahmen der im 25 mit einem Zylinder 1, einem Kolben 2, einer Kolben-Zylinder und im Kreuzkopf unerläßlichen Spiele stange 3, einem Kreuzkopf 4 und einem Kurbelzulassen, gehäuse 5. Unter dem Zylinder 1 befindet sich ein Es sind für diesen Zweck bereits verschiedene Luftraum 6, der Spül- und Ladeluft enthält, die bei Arten von Dichtungen entwickelt worden, die jedoch der dargestellten Stellung des Kolbens 2 durch nicht völlig befriedigen. Die bekannten Dichtungen 30 Schlitze 7 in den Innenraum des Zylinders 1 einvon Kolbenstangen verlieren nach einer gewissen, strömt. Zwischen dem Kurbelgehäuse 5 und dem nicht allzulangen Laufzeit an Dichtwirkung, und ihr Luftraum 6 befinden sich zwei Trennwände 8, 9, Auswechseln ist verhältnismäßig schwierig. zwischen denen sich ein von außen zugänglicher Es ist aus der deutschen Patentschrift 496 717 ein Hohlraum 10 befindet. In der Trennwand 8 ist in mehrteiliger Packungsring bekannt, bei welchem in 35 einer entsprechenden Bohrung ein Dichtungseinsatz einem äußeren Führungsring, der einen L-förmigen 11 eingesetzt, der eine Kolbenstangendichtung 12 Querschnitt aufweist und aus einem Stück besteht, trägt.

segmentförmige Teile eines Dichtungsrings unter- Wie aus der F i g. 2 ersichtlich ist, besteht der Dich-

gebracht sind, die durch eine innerhalb des Führungs- tungseinsatz 11 aus einem Bodenteil 20 und einem rings befindliche Federanordnung gegen eine Welle 40 Dichtungsträger 21, welcher die eigentliche Kolbengedrückt werden. Ein derartiger Ring hat allein nicht Stangendichtung 12 trägt. Der Dichtungsträger 21 ist die für den vorliegenden Zweck erforderliche ab- mit einem Hohlraum 22 versehen, der über Kanäle streifende Wirkung, und auch seine dichtende Wir- 23 und eine Rohrleitung 24 entlüftet wird. Dadurch kung reicht für die Verwendung bei Kolbenstangen wird verhindert, daß gegebenenfalls durch die Dichvon aufgeladenen Dieselmotoren nicht aus. 45 tung 12 gedrungene Druckluft in den Hohlraum 10

Andererseits ist aus dem deutschen Gebrauchs- gelangt. Zu diesem Zweck ist auch zwischen dem muster 1 914 870 ein mehrteiliger Abstreifring be- Dichtungsträger 21 und dem Bodenteil 20 eine an kannt, der eine Schneide aufweist, welche zum Ab- sich bekannte Dichtung 55 angeordnet, deren weitere streifen von Posaunenrohren für die Kühlung von Aufgabe es gleichzeitig ist, der Kolbenstange 3 noch Motorenzylindern bestimmt ist. Auch dieser Ring hat 50 anhaftendes Schmieröl abzustreifen, allein nicht die benötigte dichtende Wirkung. Wie aus den F i g. 2, 3 und 4 ersichtlich ist, enthält

Die Erfindung hat die Schaffung einer Dichtung der die erfindungsgemäße Kolbenstangendichtung 12 erwähnten Art zum Ziel, welche unabhängig von der einen Führungsring 30, der einteilig ausgebildet ist Abnützung während langer Zeiträume ihre Wirkung und eine abgesetzte Bohrung 31, 32 enthält. Der voll ausübt, d. h. gegen den Luftdruck abdichtet und 55 Durchmesser der Bohrung 31 ist so gewählt, daß der gleichzeitig die der Kolbenstange anhaftenden fettigen Führungsring 30 die Kolbenstange 3 an diesem Verbrennungsrückstände abstreift. Gleichzeitig sollen Durchmesser mit geringem Spiel umfaßt. Der Durchdie der Abnützung unterliegenden Teile der erfin- messer der Bohrung 32 ist größer und ist so gewählt, dungsgemäßen Kolbenstangendichtung mit wenigen daß in dem durch die Bohrungen 31, 32 gebildeten Griffen, ohne Ausbau der Kolbenstange, auswechsel- 60 Absatz ein dreiteiliger Innenring 36 untergebracht bar sein. werden kann, der den Absatz mit geringem Spiel aus-

Die erfindungsgemäße Kolbenstangendichtung, füllt. Der Führungsring 30 ist mit zwei parallelen durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist gekenn- Auflageflächen 33, 34 versehen. Mit der Auflagezeichnet durch einen auf der dem Innenring züge- fläche 34 liegt der Führungsring 30 auf einer ebenfalls wandten Auflagefläche des Führungsrings aufliegen- 65 ebenen Auflagefläche des Dichtungsträgers 21 auf. Die den, an sich bekannten, mehrteiligen Dichtungsring, Auflagefläche 33 dient zur Abstützung eines ebenfalls der auf der dem Führungsring abgewandten Seite mit dreiteiligen Dichtungsrings 35. Die Höhe des Inneneiner vorstehenden Schneide versehen ist, deren Win- rings 36 ist dabei so gewählt, daß seine obere Fläche

mit der Auflagefläche 33 des Führungsrings 30 bündig ist. Der dreiteilige Dichtungsring 35 ist mit einer inneren zylindrischen Fläche 37 versehen, welche zur dichtenden Auflage auf der Kolbenstange 3 dient. Außerdem ist der Dichtungsring 35 mit einer vorstehenden Schneide 38 versehen, deren Winkel a (Fig. 2) kleiner als 90° ist. Am Umfang des die Schneide 38 bildenden Vorsprungs ist der Dichtungsring 35 mit einer Nut für eine als elastisches Organ 40 wirkende, den Dichtungsring 35 umfassende Schraubenfeder versehen.

Der dreiteilige Innenring 36 weist Trennfugen 41, der Dichtungsring 35 Trennfugen 42 auf. Zur Festlegung der Trennfugen 41 des Innenrings 36 ist der Führungsring 30 mit drei stiftförmigen Halterungen

43 versehen, welche eine Verdrehung der Teile des Innenrings 36 gegenüber dem Führungsring 30 verhindern.

Zur Verhinderung der Drehung des Dichtungsrings 35 gegenüber dem Führungsring 30, zu einem Zusammenhalten der erfindungsgemäßen Kolbenstangendichtung 12 und deren Führung auf dem Dichtungsträger 21 sowie zur Ausübung einer Anpreßkraft auf die Teile des Innenringes 36 sind drei Schloßteile 44 vorgesehen, von denen jeder drei parallele Vorsprünge 45,46,47 mit rechteckigem Querschnitt aufweist. Zur Aufnahme des mittleren Vorsprungs 46 ist der Führungsring 30 mit drei am Umfang gleichmäßig verteilten Einschnitten 50 versehen, deren Tiefe gleich wie oder kleiner als die der Bohrung 32 ist. Der mittlere Vorsprung 46 füllt den betreffenden Einschnitt 50 mit geringem Spiel dichtend aus. Der untere Vorsprung dient dem seitlichen Umfassen des Führungsrings 30 zusammen mit einem Flansch 54 des Dichtungsträgers 21. Der obere Vorsprung 45 umfaßt seinerseits den Dichtungsring 35 (F i g. 2). Zwischen den Vorsprüngen 45 und 46 ist ein Zapfen 48 angeordnet, welcher beim Einbau der erfindungsgemäßen Kolbenstangendichtung 12 in eine der Trennfugen 42 eingeführt wird. Die Schloßteile

44 haben den Zweck, außer einer Verhinderung der Drehung der Teile des Dichtungsrings 35 gegenüber dem Führungsring 30 durch die Zapfen 48 auch ein Abheben der Kolbenstangendichtung 12 vom Dichtungsträger 21 während des Aufwärtshubs des KoI-bens 2 zu verhindern. Zur Ableitung von durch die Trennfugen 42 eingedrungener Verbrennungsrückstände kann jeder der Schloßteile 44 mit nach außen führenden Bohrungen 51 versehen sein. Die Schloßteile 44 sind ebenfalls mit Rillen 52 versehen, die der Aufnahme von die Schloßteile umfassenden Schraubenfedern 53 dienen.

Während des Betriebs dichtet die erfindungsgemäße Kolbenstangendichtung 12 gegenüber dem vorhandenen Luftdruck dank der versetzten Anordnung der Trennfugen 41 und 42, der Dichtungsringe

35 und 36 sowie der eingeführten Schloßteile 44. Dabei werden die Teile des Dichtungsrings 35 durch die als elastisches Organ 40 wirkende Schraubenfeder sowie durch den Luftdruck gegen die Kolbenstange 3 gedrückt. Die Teile des Innenrings 36 werden ihrerseits durch die Einwirkung der Schraubenfedern 53 in den Rillen 52 über die Vorsprünge 46 der Schloßteile 44, welche sich gegen die Teile des Innenrings

36 stützen, gegen die Kolbenstange 3 gedrückt. Die Außenform der erfindungsgemäßen Kolbenstangendichtung 12 ist dabei, wie aus der F i g. 2 ersichtlich ist, so gewählt, daß die Verbrennungsrückstände, die als stark verunreinigtes, dickflüssiges Öl anfallen, von der Kolbenstangendichtung 12 frei abfließen können. Die der Abnützung unterliegenden Teile, der Dichtungsring 35 und der Innenring 36, sind nach einem Lösen des elastischen Organs 40 und der Schraubenfeder 53, deren Enden z. B. in bekannter Weise einfach ineinander eingehakt sein können, leicht ausbaubar. Es brauchen zu diesem Zweck nur die Schloßteile 44 herausgezogen zu werden, worauf die Teile des Dichtungsrings 35 und die Teile des Innenrings 36 leicht herausgenommen und ersetzt werden können.

Die unvermeidbaren Querbewegungen der Kolbenstange 3, die durch Spiele des Kolbens 2 im Zylinder 1 und des Kreuzkopfs 4 in seiner Führung verursacht sind, werden vom Führungsring 30 aufgenommen. Dieser Führungsring 30 bewegt bei diesen Querbewegungen die ganze Kolbenstangendichtung 12 mit sich, so daß deren dichtende Teile vor übermäßiger Abnützung auf Grund dieser Querbewegungen geschützt werden. Außerdem kann sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung die ganze Kolbenstangendichtung 12 auf dem Flansch 54 des Dichtungsträger 21 frei drehen. Durch die Querbewegungen der Kolbenstange 3 entsteht nämlich eine Tendenz der Dichtung zur Rotation, welche im vorliegenden Falle in vorteilhafter Weise ausgenützt wird, indem die Abnützung der Dichtung gleichmäßig gehalten wird.

Grundsätzlich können der Dichtungsring 35 und der Innenring 36 auch in weniger oder mehr als drei Teile geteilt sein. Die Dreiteilung hat den Vorteil, daß bei einer Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 3 die einzelnen Teile der Ringe keine Neigung zum Kippen haben, da der Wirkungspunkt der auf die Teile wirkenden Reibungskraft angenähert auf die Verbindungslinie der die Teile haltenden Schloßteile zu liegen kommt.

Vorteilhafterweise kann der Führungsring 30 aus Stahl mit einer Auskleidung der Bohrung 31 mit Lagermetall hergestellt sein. Der Innenring 36 und der Dichtungsring 35 können dabei aus Bronze hergestellt sein. Es ist jedoch auch möglich, einzelne Teile der Dichtung oder alle aus einem geeigneten Kunststoff auszubilden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kolbenstangendichtung einer Brennkraftmaschine mit einem einteiligen Führungsring, welcher die Kolbenstange mit geringem Spiel umfaßt, senkrecht zu ihrer Achsenrichtung beweglich ist und der zwei parallele ebene Auflageflächen sowie eine abgestufte innere Bohrung aufweist, wobei im Teil der inneren Bohrung mit größerem Durchmesser ein mehrteiliger Innenring eingelegt ist, der diesen Teil der inneren Bohrung mit geringem Spiel ausfüllt, derart, daß die nach außen gewandte Fläche des Innenringes mit der entsprechenden Auflagefläche des Führungsringes bündig ist, gekennzeichnet durch einen auf der dem Innenring (36) zugewandten Auflagefläche (33) des Führungsringes (30) aufliegenden, an sich bekannten, mehrteiligen Dichtungsring (35), der auf der dem Führungsring (30) abgewandten Seite mit einer vorstehenden Schneide (38) versehen ist, deren Winkel (d) kleiner ist als

90° und dessen Trennfugen (42) gegenüber den Trennfugen (41) des Innenringes (36) versetzt sind, durch besondere Schloßteile (44), welche drei parallele Vorsprünge (45, 46, 47) aufweisen, von denen der mittlere (46) in einen Einschnitt (50) des Führungsringes (30) einführbar ist und von den beiden äußeren einer (47) den Führungsring (30) zusammen mit einem Teil (54), auf welchem dieser aufliegt, und der andere (45) den Dichtungsring (35) umfaßt sowie durch ein außen angeordnetes, elastisches Organ (40), welches die Schloßteile (44) und die Teile des Dichtungsringes (35) gegen die Kolbenstange (3) drückt.

2. Kolbenstangendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (35) mit in den Raum der Bohrung mit größerem Durchmesser eingreifenden Halterungen (43) versehen ist, die in die Trennfugen (41) des Innenringes (36) eingreifen.

3. Kolbenstangendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (50), deren Anzahl gleich groß ist wie die Anzahl der Teile der mehrteiligen Ringe, eine geringere oder höchstens eine gleiche Tiefe wie die abgesetzte Bohrung (32) haben.

4. Kolbenstangendichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schloßteil (44) zwischen zwei Vorsprüngen (45, 46) einen Zapfen (48) aufweist, der in eine Trennfuge (42) des Dichtungsringes (35) eingreift.

5. Kolbenstangendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrteiligen Ringe, der Innenring (36) und der Dichtungsring (35), dreiteilig ausgeführt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen