DE2606460C2

DE2606460C2 - Kolbenstangendichtung

Info

Publication number: DE2606460C2
Application number: DE2606460A
Authority: DE
Inventors: Anton Minneapolis Minn. Braun
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-02-21
Filing date: 1976-02-18
Publication date: 1986-07-17
Also published as: JPS51108155A; JPS5920907B2; US3958841A; DE2606460A1; CA1045173A; GB1534913A

Description

Die Erfindung betrißt eine Kolbenstangendichtung mit einer Einrichtung zum zentrischen Führen der Kolbenstange, insbesondere für einen Verdichter, die aus einer in einem Gehäuse beweglich angeordneten Hülse besteht, wobei die Außenfläche der Hülse mittels elastischer O-Ringdichtungen gegen einen Gehäuseabschnitt und die Innenfläche mittels Lagerbuchsen gegen die Kolbenstange abgedichtet sind.

Derartige Kolbenstangendichtungen werden üblicherweise so ausgeführt, daß sie die Kolbenstange des Verdichters dicht sitzend umgeben. Sie unterliegen daher einer starken Abnutzung. Dadurch, daß die bekannten Kolbenstangendichtungen tief innerhalb des Verdichters angeordnet sind, ist das zum Auswechseln der Dichtungen notwendige Zerlegen des Verdichters sehr zeit- und kostenaufwendig.

Aus der FR-PS 21 84 186 ist bereits eine Kolbenstangendichtung für einen Verdichter bekannt, bei der die Kolbenstange mittels einer in dem Gehäuse beweglich angeordneten Hülse zentrisch geführt werden soll, wobei die Hülse mittels elastischer O-Ringdichtungen und Lagerbuchsen nach außen und innen gegen einen Gehäuseabschnitt bzw. die Kolbenstange abgedichtet ist. Diese sich in gewissen Grenzen selbst zentrierende Dichtung hat aber den Nachteil, daß sie eine durch die Abnutzung der Führungslager der Kolbenstange verursachte leichte Querverschiebung der Kolbenstange nicht ausgleichen kann, weswegen die Führungslager

häufig ausgetauscht werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kolbenstangendichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in der Lage ist auch wenn Kolbenführungslager abgenützt sind und dadurch eine leichte Querverschiebung der Kolbenstange verursacht wird, diese Querverschiebung auszugleichen.

Diese Aufgabe w,ird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Hülse über eins Kupplungsvorrichtung zusätz-Hch in dem Gehäuse gehaltert ist Durch diese zusätzliche Kupplungsvorrichtung wird eine praktisch reibungsfreie Führung der Kolbenstange erreicht selbst wenn die Führungsstange etwas versetzt in dem Verdichter geführt werden sollte. Damit werden die FOhrungslager der Kolbenstange äußerst wenig und dazu noch gleichmäßig abgenutzt Damit brauchen die FOhrungslager nur in relativ großen Abständen ausgetauscht zu werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kupplungsvorrichtung ein Gelenk ist das aus einem in einer Traghülse angelenkten Bolzen besteht dessen freies Ende in eine Bohrung in der Hülse gleitend eingreift und daß durch eine senkrecht zur Bohrung verlaufende Bohrung in dem Bolzen ein zweiter im Durchmesser kleinerer bolzenförmiger Stift ragt Mittels eines derartigen Gelenkes ist die Hülse auch in einer Ebene senkrecht zur Ebene des in der Traghülse angelenkten Bolzens etwas drehbar.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert die in der Zeichnung dargestellt sind.
Es zeigt

F i g. 1 im Längsschnitt eine Teilansicht eines Verdichters mit einer erfindungsgemäßen Kolbenstangendichtung,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Ebene 2-2 der F i g. 1 und

F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

Der in der Zeichnung dargestellte Teil eines Verdichters besteht aus einem Gehäuse 11 mit einem oberen Abschnitt 12, der eine Druckkammer 13 einschließt, und einem unteren Abschnitt 14, der eine weitere Druckkammer 15 einschließt Der obere Abschnitt 12 weist einen sich in Achsrichtung erstreckenden Flansch 16 auf, der in eine Gegenbohrung 17 im Abschnitt 14 eingreift. Die beiden Abschnitte 12, 14 sind vorzugsweise durch

so (nicht dargestellte) Schrauben miteinander befestigt. Im oberen Abschnitt 12 befindet sich eine axial gestufte Bohrung, die eine Kammer 18 und eine Öffnung 19 bildet. Letztere hat einen Durchmesser, der größer als derjenige einer Kolbenstange 20 ist, die durch die Öffnung 19 hindurchreicht. Im unteren Abschnitt 14 bildet eine abgestufte koaxiale Bohrung eine Kammer 21, deren Durchmesser größer als derjenige der Kammer 18 ist. Außerdem ist im Abschnitt 14 eine Öffnung vorgesehen, deren Durchmesser annähernd gleich dem Durchmes-

ser der öffnung 19 ist und durch die sich ebenfalls die Kolbenstange 20 erstreckt.

In den Kammern 18 und 21 sitzt eine Hülse 23, deren Innendurchmesser nur wenig größer als der Außendurchmesser der Kolbenstange 20 ist. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt dieser Unterschied etwa 0,01 cm. Der obere Abschnitt der Hülse 23 hat einen Außendurchmesser, der etwa 0,03 cm kleiner als der Durchmesser der Kammer 18 ist, während der untere

ΐι ³

i i Abschnitt der Hü] se 23 einen Durchmesser aufweist, der fast vollständige Fehlen von Reibung zwischen der KoI-

fii etwa 0,03 cm kleiner als der Innendurchmesser einer benstange und der Hülse keine Abnutzimg eintritt was

|| Traghülse 31 ist In Ringnuten 26 und 27 sind O-Ring- ein Auswechseln der Dichtung und damit einen kost

|; dichtungen 24 bzw. 25 aus Gummi oder einem ähnlichen spieligen Arbeitsausfall notwendig machen würde.

§ elastischen Material angeordnet Die Ringnuten 26 und 5 Die schwimmende Anordnung der Hülse 23 im Ge-

|: 27 sind jeweils in der oberen und unteren Außenfläche häuse des Verdichters erlaubt die Anpassung und Ein-

fs; der Hülse 23 angeordnet Verzugsweise sind Lager- stellung der Hülse in Bezug auf die Kolbenstange so-

§ büchsen 28 aus miit Fluorkunststoffen getränktem porö- wohl während des Zusammenbaus des Verdichters als

'£ sem Stahl oder anderem geeigneten Material in innen auch während dessen Betriebes. Die Lagerbuchsen

% gelegenen ringfciinigen Vertiefungen 29 und 30 an je- io dienen lediglich als Lager für die Minimalkräfte, die für

E dem Ende der Hülse 23 befestigt Der Innendurchmes- die Selbstjustierung erforderlich sind, nämlich für den

§\ ser der Lagerbuchse 28 ist nur wenig größer als der Fall, daß sich irgendwo im Verdichter ein oder mehrere

§ Außendurchmesser der Kolbenstange 20, jedoch kleiner Lager abnützen und dadurch eine leichte Querverschie-

!?; als der Innendurchmesser der Hülse 23. bung der Kolbenstange verursacht wird. Die Hülse

p Die Hülse ist durch ein KLupplungsgelenk 32 drehbar 15 würde aber auch ohne die Lagerbuchsen 28 eine ausrei-

i'ä gehaltert Das Kupplungsgelenk 32 weist einen Bolzen chend gute Abdichtung ermöglichen. Gleiche Ergebnis-

ΐ! 33 auf, der sich in einer Bohrung 34 in der Traghülse 23 se lassen sich im wesentlichen auch dann erzielen, wenn

g erstreckt wobei zwischen dem Bolzen 33 und der Hülse die Lagerbuchsen durch Tränken oder Überziehen der

ψ: 23 ein Lagerring 35 angeordnet ist Ein bolzenförmiger Innenfläche der Hülse 23 mit einem guten Lagermateri-

i/ Stift 36 mit einem kleineren Durchmesser als der Bolzen 20 al ersetzt würden.

J« 33 ist in einer gestuften Längsbohrung 37 durch das

% obere Teil der Traghülse 31 angeordnet und reicht Hierzu i Blatt Zeichnungcw

(1 durch eine in gleicher Richtung verlaufende Bolifung 38

% in dem Bolzen 33, wobei auch hier eine Lagerbuchse 39

H zwischen dem Bolzen 33 und dem Stift 36 vorgesehen

|S ist Eine Bohrung in einem Flansch 31a des Abschnittes

|| 12, in der der Bolzen 33 angeordnet ist, und die die

Pj senkrecht zur Bohrung verlaufende Bohrung 37 schnei-

|| det, hat einen größeren Durchmesser als der Bolzen 33,

|| so daß sich der Bolzen 33 und die Hülse 23 etwas um den

% Stift 36 schwenken lassen. Wie aus der Zeichnung er-

|i sichtlich ist, kann sich die Hülse 23 auch etwas um den

fjj Bolzen 33 in einer· Ebene senkrecht zur Ebene des BoI-

H zens 33 schwenken. Falls sich die Kolbenstange 20 et-

i| was verschiebt, ermöglicht diese Ausgestaltung der Hül-

% se 23, sich immer konzentrisch zur Kolbenstange 20

φ: einzustellen.

A| Der ringförmige Flansch 31a sitzt auf dem unteren

β Teil des Abschnittes 14 auf und ist dort mittels Schrau-

S?! ben 40 befestigt Ein O-Ring 41 ist in einer ringförmigen

% Nut 42 in der hülse 31 angeordnet und dichtet die Hülse

p 31 gegen den Abschnitt 14 ab. Aus der Zeichnung ist

M ersichtlich, daß die Flexibilität der O-Ringe ent leichtes

r:;\ Kippen der Hülse 23 erlaubt, ohne daß Gas durch die

φ O-Ringe dringen kann.

|| Die in F i g. 3 gezeigte Ausführungsform entspricht in

S3 ihrem Aufbau und ihrer Funktionsweise im wesentli-

,'! chen der Ausführungsform der F i g. 1. Der Hauptunter-

:j! schied liegt darin, daß ein Sifi 133 mit einem kugelföi mi-

1; gen Kopf 133a und einem vergrößerten Gewindeende

Vf 133b anstatt der beiden bolzenförmigen Stifte 33 und 36

!;! verwendet wird. Die Gewinde in einem Gewindeteil der

Kü Bohrung 114 halten den kugelförmigen Kopf 133a in

SS einem pfannenförmigen Lager 135. Das Lager 135 paßt

;t; in eine Bohrung 134 und verschließt diese in der Hülse

_:vj Wenn im Betrieb die Kolbenstange 20 in einem Ver-

ö dichter hin- und herbewegt wird, der beispielsweise eine

i C' der ersten Stufe zugeordnete Druckkammer 15 und eine

■>< zur zweiten Stufe gehörige Druckkammer 13 aufweist

'; und in jeder Kammer einen (nicht dargestellten) Druckkolben trägt, wird «in wenig Gas aus der einen Kammer in die andere Kammer entweichen. Für den Fall, daß es sich bei dem Gas um Luft handelt, beträgt die Druckdifferenz zwischen den Kammern etwa 5,3 kp/cm². Bei dieser Druckdifferenz und einem 11,3 mVmin.-Verdichter ergibt sich ein Verlust von etwa 0,07 dmVmin. Dieser Verlust ist insbesondere deshalb tragbar, da durch das

Claims

Patentansprüche:

1. Kolbenstangendichtung mit einer Einrichtung zum zentrischen Führen der Kolbenstange insbesondere für einen Verdichter die aus einer in einem Gehäuse beweglich angeordneten Hülse besteht wobei die Außenfläche der Hülse mittels elastischer O-Ringdichtungen gegen einen Gehäuseabschnitt und die Innenfläche mittels Lagerbuchsen gegen die Kolbenstange abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (23) über eine Kupplungsvorrichtung (32) zusätzlich in dem Gehäuse (11) gehaltert ist

2. Kolbenstangendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (32) ein Gelenk ist, das aus einem in einer Traghülse (31) angelenkten Bolzen (33) besteht, dessen freies Ende in eine Bohrung (34) in der Hülse (23) gleitend eingreift und daß durch eine senkrecht zur Bohrung (S^ verlaufende Bohrung (38) in dem Bolzen (33) ein zweiter im Durchmesser kleinerer bolzenförmiger Stift (36) ragt

3. Kolbenstangendichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bolzen (33) und der Hülse (23) ein Lagerring (35) angeordnet ist

4. Kolbenstangendichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bolzen (33) und dem Stift (36) eine Lagerbuchse (39) vorgesehen ist

5. Kolbenstangendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Kupplungsvorrichtung einen Stift (133) mil eiaem kugelförmigen Kopf (133a) aufweist der in ein pfa.nenförmiges Lager (135) in der Hülse (23) eingreift