DE536936C

DE536936C - Sealing ring for piston

Info

Publication number: DE536936C
Application number: DESCH90455D
Authority: DE
Original assignee: OTTO SCHWEICKHART DIPL ING
Current assignee: OTTO SCHWEICKHART DIPL ING
Priority date: 1929-05-30
Filing date: 1929-05-30
Publication date: 1931-10-28

Description

Die Abdichtung von Kolben, Stangen, Wellen mittels formbeständiger, federnder Elemente, macht besonders bei höheren Drücken Schwierigkeiten, da es oft nicht gelingt, den Verschleiß der gleitenden Teile bzw. der von ihnen bestrichenen Flächen in den zulässigen Grenzen zu halten. Es zeigte sich auch, daß der Verschleiß hauptsächlich von den auf der Druckseite zuvorderst liegenden Dichtungselementen ausgeht, weil sich diese am meisten abnützen. Die Ursache des Verschleißes ist darin zu suchen, daß der Druck des hinter das Dichtungselement, ζ. B. in die Kolbenringnut, gelangenden Druckmittels größer ist als der auf die dichtende Gleitfläche wirkende, mittlere Druck, weil das Druckmittel an dieser nur mit viel stärkerer Drosselung vorbeigelangen kann als an der dem Druckmittel zugewendeten Seitenfläche des Elementes, welche das dahintergelangende Druckmittel in weit geringerem Maße drosselt. Dieser Druckunterschied, der die dichtende Oberfläche belastet, wächst nicht nur mit der absoluten Größe des herrschenden Druckes, sondern auch mit dem durch das Dichtungselement erzeugten Druckabfall. Beide sind aber bekanntlich beim ersten Dichtungselement weitaus am größten und fallen für die späteren sehr räch ab, weshalb deren Verschleiß geringer ist.The sealing of pistons, rods, shafts by means of dimensionally stable, resilient elements, causes difficulties, especially at higher pressures, as it often does not succeed in preventing wear of the sliding parts or the surfaces covered by them within the permissible limits to keep. It was also found that the wear was mainly caused by those on the pressure side foremost sealing elements runs out because these wear out the most. The cause of the wear is to be found in the fact that the pressure behind the sealing element, ζ. B. in the piston ring groove, reaching pressure medium is greater than that on the sealing sliding surface acting, medium pressure, because the pressure medium at this only with much stronger throttling can pass than the side surface of the element facing the pressure medium, which throttles the pressure medium behind it to a far lesser extent. This The pressure difference that loads the sealing surface does not only increase with the absolute one Size of the prevailing pressure, but also with that generated by the sealing element Pressure drop. However, as is well known, both are by far the largest with the first sealing element and fall very vengeance for the later, which is why their wear is less.

Die Erfindung erreicht eine Verminderung oder Beseitigung dieses Druckunterschiedes bzw. eine Entlastung der dichtenden Gleitfläche dadurch, daß das Dichtungselement auf der Seite des höheren Druckes ausgespart wird, so daß die dichtende Gleitfläche nur einen Teil der Breite des Elementes, und zwar auf der Seite des niedrigeren Druckes, einnimmt. Das Druckmittel gelangt dabei frei in die bis in die Nähe der Stoßstellen umlaufende Aussparung und wirkt auf der Breite derselben mit seinem vollen Druck gegen den hinter dem Element in der Nut oder Kammer wirkenden Druck. Durch entsprechende Wahl des Verhältnisses der Breiten der Aussparung und der Dichtfläche läßt sich letztere beliebig entlasten und dadurch ein erheblicher Verschleiß vermeiden. Es ist nicht notwendig, sämtliche Elemente der Dichtung so auszubilden, vielmehr dürfte es zumeist genügen, nur die ersten zwei bis drei Elemente, und auch diese in abnehmendem Maße, zu entlasten, während die späteren Elemente, bei denen der Druck und der Druckabfall nicht mehr groß ist, eine Entlastung entbehren können.The invention achieves a reduction or elimination of this pressure difference or relief of the sealing sliding surface in that the sealing element is on the side the higher pressure is spared, so that the sealing sliding surface is only part of the Width of the element, on the side of the lower pressure. The pressure medium gets freely into the surrounding recess and in the vicinity of the joints acts across the width of the same with its full pressure against the one behind the element in the Groove or chamber acting pressure. By choosing the ratio of the widths accordingly the recess and the sealing surface, the latter can be relieved as desired and thereby a considerable amount Avoid wear. It is not necessary to design all elements of the seal in this way, rather it should mostly be sufficient to relieve only the first two to three elements, and also these to a decreasing extent, while the later elements, in which the pressure and the pressure drop are no longer great, do not have any relief can.

Es sind schon Kolbenringe bekannt, welche zur Verbesserung der Schmierung entsprechend geformte Aussparungen auf beiden Seiten aufweisen. Solche Ringe weisen aber die dem Erfindungsgegenstand innewohnende entlastende Wirkung nicht auf, vielmehr ergibt sich eine zusätzliche Belastung, da der Nutendruck größer als das Mittel der Drücke vor und hinter dem Ring ist, so daß die entlastende Wirkung der Aussparung auf der Druckseite durch die belastende Wirkung der anderseitigen Aussparung übertroffen wird.There are already piston rings known, which to improve the lubrication accordingly have shaped recesses on both sides. Such rings, however, have the subject matter of the invention inherent relieving effect does not arise, rather there is an additional load, since the groove pressure is greater than the mean of the pressures in front of and behind the ring, so that the relieving effect the recess on the pressure side due to the stressful effect of the recess on the other side is exceeded.

An den Kolben tragenden Ringen liegender Maschinen sind auch schon gewisse Aussparungen auf der Druckseite bekannt geworden.There are also certain recesses on the piston-carrying rings of machines became known on the print side.

Im Gegensatz zur Erfindung erstrecken sich diese jedoch nur auf einen Teil des unteren Ringumfanges und bewirken lediglich eine Entlastung des Kolbens, nicht aber des Ringes.
Die Dichtungen, bei denen der Druck seine Richtung wechselt, z. B. Kolbendichtung doppelt wirkender Maschinen, werden erfindungsgemäß so ausgeführt, daß die Aussparung in den äußersten Elementen auf jeder Seite nach außenIn contrast to the invention, however, these only extend over part of the lower ring circumference and only relieve the piston, but not the ring.
The seals where the pressure changes direction, e.g. B. piston seal double-acting machines, according to the invention are designed so that the recess in the outermost elements on each side to the outside

ίο angebracht wird. Das Druckmittel trifft dann auf dem ersten Teil des Dichtungsweges, wo der Druckabfall so groß ist, auf entlastete Elemente, während die zusätzliche Belastung, welche die am anderen Ende der Dichtung befindlichen Elemente — infolge der umgekehrten Anordnung der Aussparungen — erfahren, belanglos ist, weil hier der Druck und der Druckabfall schon gering ist.
Abb. ι zeigt beispielsweise einen derartigenίο is attached. The pressure medium then encounters relieved elements on the first part of the sealing path, where the pressure drop is so great, while the additional stress experienced by the elements at the other end of the seal - as a result of the reversed arrangement of the recesses - is insignificant because here the pressure and the pressure drop is already low.
Fig. Ι shows one such example

ao Kolbenring 1 mit Aussparung A; der Kolbenkörper ist mit 2, der Zylinderlauf mit 3 bezeichnet; der Pfeil deutet die Richtung des Druckes an. In Abb. 2 ist ein Elementenpaar einer Kolbenstangendichtung dargestellt, welches beispielsweise als aus mit Schlauchfedern zusammengehaltenen, versetzten Segmenten bestehend gedacht ist; die Dichtungselemente4, welche sich an die Kolbenstange 5 anlegen, sind mit den Aussparungen A versehen. Abb. 3 zeigt den Kolben einer doppelt wirkenden Maschine, bei dem die äußeren Ringe auf ihren Außenseiten ausgespart sind.ao piston ring 1 with recess A ; the piston body is designated with 2, the cylinder barrel with 3; the arrow indicates the direction of pressure. In Fig. 2, a pair of elements of a piston rod seal is shown, which is intended for example as consisting of staggered segments held together with hose springs; the sealing elements 4, which lie against the piston rod 5, are provided with the recesses A. Fig. 3 shows the piston of a double-acting machine, in which the outer rings are recessed on their outer sides.

Der Erfindungsgedanke läßt sich sinngemäß auf die einzelnen Teile beliebig zusammengesetzter Dichtungselemente, z. B. auf bewegliehe Segment- oder Kolbenringschlösser usw., übertragen. Auch kann die Aussparung auf dem Umfang des Elementes in veränderlicher Breite ausgeführt werden, wenn der auf der Dichtungsfläche lastende Druck nicht gleichmäßig auf den Umfang verteilt ist, wie z. B. bei einem einfachen geschlitzten Kolbenring.The idea of the invention can be applied to the individual parts in any combination Sealing elements, e.g. B. on movable segment or piston ring locks, etc., transfer. Also, the recess on the circumference of the element can vary Width can be carried out if the pressure on the sealing surface is not uniform is distributed over the scope, such as B. with a simple slotted piston ring.

Claims

Patent claims:

1. Sealing ring for pistons, rods, shafts with one edge of the running surface extending, a part of the ring occupying, circumferential recess, characterized in that the circumferential recess (A) is arranged to the pressure side, so that the sliding surface of the Ring (1 or 4). Is relieved.

2. Sealing rings according to claim 1 for seals with alternating pressure direction, characterized in that the recess (A) of the outer sealing rings is attached to the outside on each side.

1 sheet of drawings