DE2226328A1 - Vorrichtung zum federnden andruecken eines kolbenringes - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum federnden Andrücken eines Kolbenringes Dle Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum federnden andrücken eines Kolbenringes, insbesondere aus einèm verformbaren,beschränkt elastischen Material, wie PTFE bzw. eine Kornposition damit, an die Zylinderlauffläche, insbesondere eines Trockeniaufverdichters für Gase, mittels an dem Grund der Kolbenringnut abgestUtzter Federn. Derartige Vorrichtungen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt geworden, z.B. als offener gewellter Ring, dessen Wellenform beim Durchfedern gestreckt wird, bzw. auch als sogenannter Igelring, bei dem auf einem in'die Ringnut eingelegten Ring aus einem Blechstreifen in gewissem Abstand um seinen Umfang herum Blattfederteile aufgenietet sind. Die bekannten PusfUhrungsformen haben eine Reihe von Egenschaften, die für die vorliegenden Anordnungen unvorteilhaft und daher unerwUnscht sind, so z.B. soll während des Federns keine ausgeprägte Bewegung in tagentialer Richtung stattfinden, weil durch eine solche Bewegung der R ng und damit auch der Ringstoß in der Nut des Kolbens verdreht werden könnte. Weiterhin soll ein Federende nicht derartig an der Innenfläche des Kolbenringes aufliegen, daß es beim Durchfedern als Klinke wirkt oder die Innenfläche durch die Reibung beschädigt. Bekannte federnde Einlagen haben ferner den Nachteil, eine komplizierte und daher aufwendige und ihre Festigkeit gerade im höchst beanspruchten Querschnitt stark herabsetzende Gestaltung aufzuweisen. Außerdem sind diese Federeinlagen so ausgebildet, daß sie bei kolbenringfreier Nut bis an die Zylinderflächen vorstehen können, wodurch höchst kostspielige Beschädigungen derselben die Folge sein können.
• Dle Vorrtc htung der eingangs erwähnten Art soll nun erfindungsgemäß dermaßen ausgestaltet sein, daß die Grundform der Feder möglichst einfach und damit gleichmäßig und zuverlässig fest ausbildbar ist, die Federn in entspannter Lage ohne eingelegten Kolbenring nicht aus der Nut hervortreten können, wodurch eine Berührung und damit Beschädigung der Zylinderlauffläche mit Sicherheit ausgeschlossen ist, und die Innenfläche des Kolbenringes an der Fderauflage geschont ist.
• Als erfinderische Lösung wird dazu vorgeschlagen, daß eine Anzahl von Blattfederstreifen um den Umfang der Kolbenringnut verteilt angeordnet ist und diese Blattfederstreifen in der Mitte ihrer Länge am Nutgrund befestigt sind.
• Eine besonders feste und einfache Ausbildungsform ist dadurch erreichbar, daß die Blattfederstreifen über einen Großteil ihrer Länge im entspannten E.nbauzustand eben und an beiden Enden gegen den Nutgrund hin abgebogen ausgebildet sind, Um die Feder- und Féstigkeitseigenschaften weiter zu verbessern, kann die Breite der Blattfederstreifen von der Motte ihrer Länge gegen beide Enden verjüngt ausgeführt sein. Da fUr die Wirtschaftlichkeit und den Aufwand zur Herstellung derartiger Vorrichtungen ihre zu fertigende Stückzahl von ausschlaggebender Bedeutung ist, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in dieser Hinsicht einen beachtlichen Vorteil, weil für verschieden große Zylinderdurchmesser bei im Ubrigen gleichen Pbmessungen die Anzahl der eingesetzten Blattfederstreifen der Größe des jeweiligen Durchmessers anpassbar ist, so daß jeweils en und dieselbe orte von nlattfdrstreifen für mehrere Kolben verschiedener Größe anwendbar ist, wodurch sich hohe Fertigungszahlen ergeben.
• In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.
• Figuren 1 urd ? eigen in zwei Rissen einen Blattfederstreifen zur Verwendung ifl der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
• Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch die Nut eines Kolbens mit einem eingelegten Kolbenring und der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
• rigur 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschitt dazu.
• Figuren 5 bis 9 zeigen schematisch die Anordnung von Blattfederstreifen an Kolben verschieden großen Durchmessers, wobei die Anzahl der üben dem Umfang verteilt angeordneten Blattfederstreifen der Größe des Kolbendurchmessers zugeordnet ist.
• Figuren 1 und 2 zeigen in zwei Rissen einen Blattfederstreifen 1, der Uber einen Großteil seiner Länge eben und an beIden Enden nach derselben Seite hin abgebogen ausgebildet ist. Er besitzt ein zentrales Loch 2 zum Durchstecken eines B-festigun2sbolzens. Er hat beidseits einer mittigen Parallelstrecke 3 in der Breite verjüngt ausgeführte Enden 4 und 5.
• Der ifl Figur 3 durch eine Nut geschnitten dargestellte Kolben 11 zeigt die Uber den Umfang in dieser Nut verteilt angebrachte Anordnung dreier Blattfederstreifen 12, 13 und 14 sowie einen Abschnitt eines Kolbenringes 15. Infolge der Unterbrechung des Kolbenringes 15 an seinen Bruchflächen 16, 17, kann der Blattfederstreifen 14 in seiner entspannten Lage gezeigt werden. Dabei ist bemerkenswert und zu sehen, daß er auch in entspannter Lage nicht Uber den äußeren zylindrischen.Umfang 18 des Kolbens 11 hinausragt. Die Blattfederstreifen 12, 13 und 14 sind mittels Kerbnägel 19, 20, 21 am Nutgrund des Kolbens 11 befestigt, wobei der Kerbnagel 20 noch ein Winkelblec 22 hält, das mit seinem anderen Schenkel in die Trennfuge des Kolbenringes 15 eingreift und somit diesen an einem tangentialen Verdrehen oder Wandern hindert.Bei dieser Anordnung sind die Berührungsstellen zwischen den Blattfederstreifen und der Innenfläche des Kolbenringes 23 in funktionell sehr günstiger Weise ausgebildet, so daß eine leicht gleitende und gängige' BerUhrungsstelle mit guter elastischer Nachgiebigkeit erreicht ist.
• Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch-das Profil eines Kolbenringes 15, wobei auch der Blattfederstreifen 12 mit der Befestigung durch den Kerbnagel 19 im Schnitt zu sehen ist. Der Kolbenring 15 liegt mit seiner Dichtfläche an der Zylinderlaufbüchse 24 an. Zwischen dieser Zylinderlaurbüchse 24 und dem Kolben 11 ist ein Kolbenspiel 25 eingezeichnet.
• In den Figuren 5 bis 9 ist das Einbausystem mit den Blattfederstreifen der erfindungsgemäßen Anordnung veranschaulicht. Dabei sollen die im Durchmesser gleich groß gezeichneten Kolben in mit der Figurenzahl zunehmendem Maße in verkleinerten Maßstäben gezeichnet sein. Dies soll daraus erkennbar sein, daß die Nuttiefe mit zunehmender Figurennummer kleiner wird. Durch das neue System ist es ermöglicht, für eine große Zahi von verschiedenen Kolbendurchmessern z.B.
• von etwa 90 bis etwa 1100 mm, mit einer verhältnismäßig geringen unzahl verschieden langer Blattfederstreifen auszukommen, indem zunächst gemäß Figur 5 beim kleinsten vorgesehen Kolbendurchmesser mit der Anordnung von zwei Blattfederstreifen begonnen wird, die gerade so lang sind, daß sie im unbelasteten Zustand aus der Kolbenringnut nicht hervorstehen können. Bei größer werdenden Kolbendurchmesser ist eine Anordnung gemäß Figur 3 mit drei Blattfederstreifen möglich,bei weiterem Anwachsen kann sich diese unzahl der Blattfederstreifen von vier auf fünf, sechs, sieben und acht, gemäß Figuren 6, 7, 8, 9, erhöhen. Wenn in einer Blattfederlänge die Möglichkeiten ausgeschöpft sind, aber Zwlschenkolbengrößen und weitere Größen zu bestUcken sind, muß eine weitere Blattfederstreifengröße anderer Länge vorgesehen werden, die bei einem größeren Kolben als den in Figur 5 gezeigten paarweise angeordnet ist und schließlich bei einem größeren Kolben als den in Figur 9 gezeigten ebenfalls laufend steigend bis zur achtstückigen Anordnung in der Nut unterbringbar ist. Die erforderlichen AnpressdrUcke der Kolbenringe sind durch Abstimmung der Dicke der Blattfedern bei Berücksichtigung der Federlänge in Bezug zum Kolbendurchmesser den jeweiligen Gegebenheiten anpaßbar.
• Durch dieses System ist in vorteilhafter Weise insgesamt eine nennenswerte Einsparung an Einzelteilen erzielbar, so daß deren Herstellung und Lagerhaltung eine wirtschaftlich beachtliche Vereinfachung und Verbilligung erfährt.
• 4 PatentansprUche 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Pa tentansprtiche 1. Vorrichtung zum federnden And; eken eines Kolbenringes, insbesondere aus einem verformbaren, sehr beschränkt elastischen Material, wie PTFE bzw. eine Komposition damit, an die Zylinderlauffläche, insbesondere eines Trockenlaurverdichters für Gase, mittels an dem Grund der Kolbenringnut abgestützter Federn,dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Blattfederstreifen (12, 13, 14) um den Umfang der Kolbenringnut verteilt angeordnet ist, und diese Blattfederstreifen in der Mitte (2) ihrer Länge am Nutgrund befestigt sind.
2. 2. Vorrichtung nach-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfederstreifen (12, 13, 14) über'einen Großteil ihrer Länge im entspannten Einbauzustand eben und an heiden Enden gegen den Nutgrund hin abgebogen ausgebildet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Blattfederstreifen (4, 5) von der Mitte ihrer Länge gegen beide Enden verjUngt ausgeführt ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für verschieden große Zylinderdurchmesser bei im Ubrigen glelchen Pbmessungen die Anzahl der eingesetzten Blattfederstreifen der Größe des jeweiligen Durchmesser angepaßt ist.