DE198127C - Abdichtung des Kolbens von Kraftmaschinen mit umlaufendem, in der Kolbentrommel verschiebbarem Kolben mittels Keilwirkung - Google Patents

Description

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 198127 KLASSE 14 b. GRUPPE

KARL NÜSSE in EINBECK, Hann.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Februar 1906 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdichtung des Kolbens von Kraftmaschinen mit umlaufendem, in der Kolbentrommel verschiebbarem Kolben mittels Keilwirkung. Das Neue gegenüber den bekannten Einrichtungen besteht im wesentlichen darin, daß die Keilwirkung nicht nur zur seitlichen Abdichtung des Kolbens herangezogen wird, sondern daß auch die Abdichtung des Kolbens in seiner

ίο Führung in der Kolbentrommel mittels Keilwirkung erfolgt.

Der Kolben ist aus zwei Teilen hergestellt, die beide keilförmig ausgebildet sind und mit ihren Keilflächen aufeinanderliegen. Diese Keilfläche liegt in einer parallel zur Drehachse der Maschine verlaufenden Ebene.

Läßt man diese Keilfläche derart verlaufen, daß sie von der (theoretischen) Berührungslinie des Kolbens mit dem Zylindermantel ihren Ausgang nimmt, so stellen sich die Kolbenteile in vollständiger Abhängigkeit von den Abnutzungsverhältnissen, sei es am Kolben, sei es an ihren Führungen, ein. Wenn die Keilfläche nicht in der eben angegebenen Weise von der Berührungslinie ausgeht, so wird natürlich eine Anlage an der Führung des Kolbens auch immer gewahrt, aber die Deckung des Spaltes, der bei der später erwähnten Querteilung der Keilstücke gebildet wird, ist nicht die gleich gute wie bei der ersterwähnten Lage der Keilfläche.

Die Dichtung des Kolbens an den Zylinderdeckeln ist bei einem solchen durch eine parallel zur Drehachse verlaufende Keilfläche geteilten Kolben dadurch in einfacher Weise zu erreichen, daß man jeden der Kolbenkeile durch einen Schnitt senkrecht zur Drehachse der Maschine in zwei Teile zerlegt und Mittel vorsieht, durch die diese beiden Teile seitlich, also nach den Zylinderdeckeln hin, auseinandergespreizt werden. Da diese Teilung jedes Kolbenkeiles einen Spalt ergibt, so legt man die beiden Teilfugen nicht in die gleiche Querebene, sondern versetzt sie gegeneinander, und außerdem ist es zweckmäßig, in jeder Teilfuge ein quer zu ihr liegendes Einsatzstück anzuordnen, das den Durchgang durch den Spalt versperrt.

Zum Andrücken des Kolbens gegen die Zylinderwandung genügt beim Lauf der Maschine die Zentrifugalkraft, bei Stillstand ist jedoch diese Kraft nicht vorhanden, und man sieht daher eine zusätzliche äußere Kraft, z. B. eine Federkraft, vor. Diese letztere läßt man unter Zwischenschaltung von Keilflächen auf die Teile der Kolbenkeile einwirken und erhält somit die Anpressung an die Zylinderwandungen. Um nicht gezwungen zu sein, die Teile sowohl des einen Kolbenkeiles als auch des anderen durch besondere Keilflächen zu spreizen, wird zwischen den übereinanderliegenden Teilen der beiden Kolbenkeile eine in Richtung der Achse starre, in radialer Richtung dagegen bewegliche Kupplung vorgesehen.

Auf der Zeichnung ist in den Fig. 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel der neuen Abdichtung dargestellt, wobei Fig. 1 einen Teilquer-.

schnitt darstellt und Fig. 2 einen Teillängsschnitt. Die Fig. 3, 4 und 5 veranschaulichen in sehr stark vergröberter Form die Wirkungsweise der Einrichtung.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist der Kolben durch eine von der Berührungslinie mit der Zylinderwandung ausgehende Keilfuge verhältnismäßig geringer Neigung ge-' teilt, und jeder der beiden Kolbenkeile ist wiederum durch eine quer zur Drehachse ver- ' laufende Fuge i bzw. ο in zwei Teile zerlegt, so daß mit Bezug auf Fig. 1 der obere Kolbenkeil aus den Teilen α und c und der untere aus den Teilen b und d besteht. Die Querspalten i und ο sind gegeneinander versetzt (s. Fig. 2) und weisen Einsatzstücke m und η zur Verhinderung des Durchtritts von Dampf oder Flüssigkeit auf. In den Teilen a und c befinden sich radial verlaufende Nuten ν und s, in die Stifte u und r eingreifen, die in den darunterliegenden Kolbenteilen b und d sitzen. Durch diese Verbindung werden die Teile α und b sowie die Teile c und d derart miteinander gekuppelt, daß jede Achsialbewegung des einen Teiles sich auf den anderen Teil übertragen muß.

An den unteren Kolbenteilen b und d sitzen mit Keilflächen versehene Nocken e und g, gegen die sich mit entsprechender Abschrägung versehene Nocken f und h legen, auf welche Federn χ und y in Richtung der Pfeile Fig. 1 und 2 drücken.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Bei jeder Umdrehung der Kolbentrommel k gleiten die Kolbenteile in der Führung der Kolbentrommel k einmal hin und her. Es wird daher, wenn die Maschine eine gewisse Zeit gelaufen ist, eine Abnutzung der Führungsflächen eintreten.

Solange letzteres noch nicht erfolgt ist, wird das Einschleifen der Kolbenteile a, c und b, d gegenüber der Zylinderwandung in gleichmäßiger Weise vor sich gehen, so daß also die Kolbenteile, natürlich in vergröberter Form, etwa die Form und Stellung nach Fig. 4 einnehmen werden. Wenn aber an den Führungsflächen Abnutzung eintritt oder statt dessen die anliegende Seiten des Kolbens abgenutzt werden, so wird der Spielraum für den Kolben ein größerer, und die Anlage einerseits der Kolbenteile a, c an die Zylinderwandung und andererseits der Kolbenteile b, d wird eine ungleiche, indem eine Entlastung der Keilfuge auftreten muß. Es findet, natürlich alles in ganz geringem Maße, ein Lockern in der Keilfuge statt, und die Nachschubkraft, dargestellt durch die Federn χ und y, wirkt allein noch auf die Teile b, d.

Die Folge davon ist, daß der Reibungsdruck zwischen den Teilen b, d und dem Zylindermantel ein bedeutend größerer ist als der zwischen den Teilen a, c und dem Zylindermantel, da auf die letzteren Teile nur die Zentrifugalkraft einwirkt. Mit der stärkeren Reibung zwischen dem Zylindermantel und den Teilen b, d tritt nun aber auch eine stärkere Abnutzung ein, und schließlich werden die Teile b, d so weit durch die Reibung an der Zylinderwandung abgearbeitet sein, daß ein starker Vorschub der Teile b, d gegenüber den Teilen a, c stattgefunden hat. Hierdurch ist die Anlage in der Keilfuge wieder erreicht und es treten also wiederum gleichmäßige Abnutzungsverhältnisse sowohl für die Teile a, c wie auch für die Teile b, d so lange ein, bis wiederum Abnutzung an den Führungswandungen oder an den Seiten der Kolbenteile eingetreten ist, worauf der gleiche Vorgang von neuem eintritt.

Fig. 5 stellt dar, wie die Teile b, d, nachdem sich die Kolbenführung von der Weite \ zur Weite ^¹ vergrößert hat, durch Abarbeiten um das Stück n> radial 'nach außen gerückt sind; die Keilfuge ist hierbei seitlich verschoben worden, aber an den Dichtungsverhältnissen hat sich nichts geändert.

Natürlich finden keine plötzlichen Ausgleichungen statt, sondern alles vollzieht sich allmählich und in ganz geringen Abmessungen. In den Darstellungen Fig. 3 bis 5 ist alles ganz erheblich vergrößert worden, um überhaupt eine Darstellung möglich zu machen.

Die Dichtung des Kolbens gegen die Zylinderdeckel wird dadurch bewirkt, daß die Federn χ und y unter Vermittlung der Keilnocken e, g und f, h die Teile b und d auseinanderdrücken, wobei die Stifte u und r die Oberteile α und c mitnehmen und ebenfalls gegen die Zylinderdeckel drücken. Der in die Spalte i bzw. ο tretende Dampf unterstützt die Wirkung der Federn x,y.

Claims (6)

Patent-An Sprüche:

1. Abdichtung des Kolbens von Kraftmaschinen mit umlaufendem, in der Kolbentrommel verschiebbarem Kolben mittels Keilwirkung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben aus zwei Keilen geringen Anzuges besteht, deren Keilfläche in einer zur Drehachse der Maschine parallelen Ebene liegt.

2. Ausführungsform der Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilfläche von der (theoretischen) Berührungslinie des Kolbens mit dem Zylindermantel ausgeht.

3. Ausführungsform der Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Abdichtung des Kolbens gegen die Zylinderdeckel jeder der beiden Keile

quer zur Achse geteilt ist, unter Versetzung der Fugen gegeneinander.

4. Ausführungsform der Abdichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querfugen ft, 0) durch eingefügte Einsatzstücke (m, n) gegen Durchtritt von Dampf oder Flüssigkeit gesichert sind.

5. Ausführungsform der Abdichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Vorschub des Kolbens unterstützende äußere (z. B. Feder-) Kraft unter Vermittlung von Keilflächen achsial spreizend auf die die Kolbenkeile bildenden Teile (a, c und b, d) einwirkt.

6. Ausführungsform der Abdichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Keilsatz (a, c oder b, d) mit dem anderen durch in radiale Nuten (s, v) eingreifende Stifte (r, u) verbunden ist, so daß die spreizende Kraft nur auf den einen Keilsatz zu wirken braucht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.