DE562858C

DE562858C - Piston seal with resilient rings of angular cross-section

Info

Publication number: DE562858C
Application number: DE1930562858D
Authority: DE
Original assignee: OTTO SCHWEICKHART DIPL ING
Current assignee: OTTO SCHWEICKHART DIPL ING
Priority date: 1930-10-31
Filing date: 1930-10-31
Publication date: 1932-10-29

Description

Es sind schon Dichtungen mit federnden oder gefederten Ringen bekannt geworden, die durch einen Ansatz art' der Lauffläche winkelförmigen Querschnitt erhalten und deren Ansatz auf der Seite niedrigeren Druckes angeordnet ist. Es ist auch bekannt, bei solchen Dichtungsringen eine Entlastung der Lauffläche dadurch anzustreben, daß der Hohlraum hinter dem Laufflächenansatz mit dem an den Dichtungsring anschließenden benachbarten Raum niedrigeren Druckes verbunden wird. Die Erfindung betrifft eine Vervollkommnung bzw. zweckmäßige Ausführungsform solcher Kolbendichtungen, Seals with resilient or spring-loaded rings have already become known, the angular cross-section obtained by an approach art 'of the tread and their Approach is arranged on the lower pressure side. It is also known with such Sealing rings strive to relieve the running surface in that the cavity behind the running surface approach with the adjacent one adjoining the sealing ring Lower pressure space is connected. The invention relates to improvement or appropriate embodiment of such piston seals,

Um ein Ausschlagen der Nut sowie Kippmomente und schädliche Biegungsbeanspruchungen zu vermeiden, ist es erforderlich, daß die Stirnfläche des Ansatzes am Kolben anliegt. Es muß aber auch zugleich die (innere)About a knockout of the groove as well as tilting moments and harmful bending stresses To avoid it, it is necessary that the end face of the extension rests against the piston. But at the same time the (inner)

ao Stirnfläche der abgestuften Ringseite in der Nut satt anliegen, damit ein gutes Dichten und eine effektive Entlastung erreicht wird. Der seitliche Vorsprung des Ansatzes muß deshalb ganz genau gleich dem Vorsprung der Schulter in der Kolbennut sein, welche Bedingung selbst bei neuen Kolben und genauester Bearbeitung schwer erfüllbar ist, da schon Unterschiede von werkstattmäßig kaum meßbarer Größe die Druckverteilung auf die gestufte Stirnfläche und damit die Abdichtung sowie Entlastung empfindlich behindern können. Sollen aber, wie es häufig gefordert wird, an vorhandenen Kolben die Ringe ohne Nacharbeit durch bereitgehaltene neue ersetzt werden, so werden die Ersatzringe bei ungleichmäßiger Abnutzung der gestuften Nutenseite nicht genau passen. Ebenso ist es nicht möglich, ein genaues Passen zu erzielen — etwa durch Ausdrehen entsprechender Aussparungen für die Ringansätze — an einem vorhandenen normalen Kolben, wenn dieser zur Verbesserung der Betriebseigenschaften mit solchen entlasteten Dichtungsringen versehen werden soll.ao the end face of the stepped ring side lie snugly in the groove so that a good seal is achieved and effective relief is achieved. The lateral protrusion of the neck must therefore exactly the same as the projection of the shoulder in the piston groove, which one Condition is difficult to meet even with new pistons and the most precise machining, because differences of magnitude that can hardly be measured in the workshop, the pressure distribution on the stepped end face and thus the sealing and relief sensitively hinder can. Should, however, as is often required, the rings on existing pistons without Reworking are replaced by new ones kept ready, the replacement rings will be unevenly Wear of the stepped groove side does not fit exactly. Likewise, it is not possible to achieve an exact fit - for example by turning out corresponding recesses for the ring approaches - on one existing normal piston, if this to improve the operating characteristics should be provided with such relieved sealing rings.

Die Erfindung bezweckt, eine Gewähr für ein sattes Anliegen der Seitenflächen zu erhalten, ohne daß scharfe Maßtoleranzen eingehalten sein müssen, so daß Reserveelemente ohne weiteres eingebaut werden können, vorhandene Kolben an Ort und Stelle mit der erwähnten entlasteten Dichtung neu ausgerüstet werden können und auch die Herstellung neuer Kolben für diese Dichtung erleichtert wird. Erreicht wird dies dadurch, daß nach dem Erfindungsgedanken die (im Querschnitt) einteilige Form dieser entlasteten Dichtungsringe aufgegeben wird und die Dichtungselemente aus zwei (oder mehr) einander umschließenden Ringen in zweckdienlicher Weise zusammengesetzt werden. Diese Zusammen-Setzung der Dichtungselemente zur Sicherung eines satten Anliegens kann auf verschiedene Weise erfolgen, wobei die zweckentsprechenden Ausführungen auf verschiedene Nutenformen führen können und auch dadurch bedingt sind, ob der Druck einseitig oder wechselnd ist.The aim of the invention is to ensure that the side surfaces are properly seated, without having to adhere to strict dimensional tolerances, so that reserve elements can be installed without further ado, existing ones Pistons can be re-equipped on the spot with the relieved seal mentioned and also the manufacture new piston for this seal is facilitated. This is achieved by the fact that after the idea of the invention the one-piece shape (in cross-section) of these relieved sealing rings is abandoned and the sealing elements of two (or more) enclosing each other Rings are put together in an expedient manner. This composition the sealing elements to ensure a snug fit can be different Way, with the appropriate designs on different groove shapes can lead and are also conditioned by whether the pressure is one-sided or alternating is.

Die Abbildungen zeigen beispielsweise verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. In Abb·, ι ist der Zylinder mit 1 und der KoI-The figures show, for example, various embodiments of the invention. In Fig, ι the cylinder with 1 and the KoI-

benkörper mit 2 bezeichnet. Dieser besitzt winkelförmige Nuten. Der Dichtungsring besteht aus zwei federnden Ringen verschiedener Breite, von welchen der breitere, den Ansatz bildende Ring 3 den schmäleren Ring 4 umschließt. Die Entlastung wird beispielsweise durch Nuten 5 an der vorstehenden Stirnseite des Ringes 3 bewirkt. Die innere Mantelfläche des Ringes 3 und die äußere Mantelfläche des Ringes 4 sind geschliffen, um eine vollkommene Dichtigkeit zu erzielen. Das Dichtungselement verhält sich genau so wie ein einteiliger Ring mit Ansatz; da sich aber die beiden. Ringe 3 und 4 in axialer Richtung aufeinander verschieben können, ist eine satte Anlage der Stirnflächen stets gesichert. benkkörper designated with 2. This has angular grooves. The sealing ring consists of two resilient rings of different widths, of which the wider one is the base forming ring 3 encloses the narrower ring 4. The discharge is for example caused by grooves 5 on the protruding face of the ring 3. The inner surface of the ring 3 and the outer The outer surface of the ring 4 is ground in order to achieve perfect tightness. The sealing element behaves exactly like a one-piece ring with a shoulder; that I but the two. Rings 3 and 4 can move in the axial direction on each other is a full contact of the end faces is always ensured.

Abb. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Der mit Ansatz versehene (winkelförmige) federnde Dichtungsring 6 umschließt den geschlossenen, nicht federnden Ring 7, welcher dieselbe Breite wie der Ansatz des Ringes 6 besitzt und in seiner Wirkung die sonst erforderliche Schulter in der Kolbennut ersetzt. Der Zylinder ist wieder mit ι und der Kolben mit 2 bezeichnet. Dieser ist als sogenannter zusammengebauter Kolben gedacht, bei welchem die Dichtungselemente in winkelförmigen Kammerringen 8 untergebracht sind. Die Entlastung wird im gezeichneten Beispiel durch Bohrungen 9 bewirkt. Bei dieser Bauart ergibt sich eine rechteckige Ringnut oder -kammer, das entlastete Dichtungselement kann also auch an vorhandenen Kolben üblicher Bauart angebracht werden. Ein zuverlässiges sattes Anliegen der Stirnflächen ist leicht zu erreichen, wenn nach dem Schleifen der aneinanderliegenden Flächen der Ringe 6 und 7 diese zusammengespannt werden und darauf die Stirnflächen beider gemeinsam überschliffen werden.Fig. 2 shows another embodiment of the invention. The one with approach (Angular) resilient sealing ring 6 encloses the closed, non-resilient Ring 7, which has the same width as the approach of the ring 6 and in its effect replaces the shoulder that would otherwise be required in the piston groove. The cylinder is back denoted by ι and the piston with 2. This is called a so-called assembled Piston thought, in which the sealing elements in angular chamber rings 8 are housed. In the example shown, the relief is brought about by holes 9. With this design, there is a rectangular ring groove or chamber that relieves the load Sealing element can therefore also be attached to existing pistons of conventional design will. A reliable, full fit of the end faces is easy to achieve, if after grinding the adjacent surfaces of the rings 6 and 7 these are clamped together and then the End faces of both are ground together.

Bei einteiligen Kolben, deren Dichtungsringe über den Kolbenkörper gestreift werden, kann der geschlossene Ring 7 aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, welche in beliebiger Weise an dem Mantel oder der Seitenwand der Nut befestigt werden. Es kann aber auch ein einteiliger geschlitzter Ring verwendet werden, welcher nach Einbringen in die Kolbennut durch einen geeigneten Verschluß zusammengehalten wird, wie dies in Abb. 3 und 3a beispielsweise gezeigt ist. Die Bezeichnungen haben dieselbe Bedeutung wie in Abb. 2. Die Seitenansicht des geschlossenen Ringes 7 an der Verschlußstelle ist in Abb. 3a dargestellt.In the case of one-piece pistons, the sealing rings of which are slipped over the piston body, the closed ring 7 can be composed of several parts, which in any Way to be attached to the jacket or the side wall of the groove. However, a one-piece slotted ring can also be used which after it has been inserted into the piston groove by means of a suitable closure is held together, as shown in Fig. 3 and 3a for example. the Designations have the same meaning as in Fig. 2. The side view of the closed Ring 7 at the locking point is shown in Fig. 3a.

Die Erfindung ermöglicht auch, die entlasteten Dichtungselemente für doppelt wirkende Maschinen ohne Schwierigkeit genau passend so herzustellen, daß der Entlastungsansatz symmetrisch auf beiden Seiten vorhanden ist und die Entlastung bei wechselnder Druckrichtung jeweils auf der dem Druck abgekehrten Seite bewirkt wird. Abb. 4 zeigt 6g ein solches Ausführungsbeispiel mit gestufter Nut. Die Bezeichnungen entsprechen jenen der Abb. 1. In der Darstellung ist der Druck von links wirkend angenommen. Wie ohne weiteres verständlich, bewirkt der rechts vorstehende Teil des Ringes 3 die Entlastung, •während der linke unwirksam ist. Bei Umkehr der Druckrichtung legt sich das Dichtungselement an die linke Seite der Kolbennut, und es bewirkt dann der linke Teil des Ringes 3 die Entlastung.The invention also enables the relieved sealing elements for double-acting Manufacture machines without difficulty exactly fitting so that the relief approach is symmetrical on both sides and the relief with changing pressure direction is on the one facing away from the pressure Side is effected. Fig. 4 shows 6g such an embodiment with a stepped Groove. The designations correspond to those in Fig. 1. The illustration shows the pressure assumed acting from the left. As can be understood without further ado, the one above causes Part of the ring 3 the discharge, • while the left one is ineffective. On repentance in the direction of pressure, the sealing element lies on the left side of the piston groove, and then the left part of the ring 3 causes the relief.

Eine ganz ähnliche Wirkungsweise hat das in Abb. 5 dargestellte Dichtungselement für doppelt wirkende Maschinen und rechteckige Ringnut, dessen federnder Dichtungsring 6 an beiden Stirnseiten mit seinen Ansätzen je einen geschlossenen Ring 7 umschließt. Um den Ring schmäler halten zu können, ist beispielsweise in der Lauffläche eine Rille 10 angeordnet, welche durch Bohrungen 11 mit dem Raum zwischen Ring und Kolben verbunden ist.The sealing element for shown in Fig. 5 has a very similar mode of operation double-acting machines and rectangular ring groove, its resilient sealing ring 6 enclosing a closed ring 7 at both end faces with its approaches. Around To be able to keep the ring narrower is, for example, a groove 10 in the running surface arranged, which is connected by bores 11 with the space between the ring and piston is.

Abb. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung auf einen Tauchkolben o. dgl., in welchem Falle die einander umschließenden Ringe oder Ringteile sinngemäß vertauscht sind. Der geschlossene Ring 17 umschließt hier den Ansatz des federnden Ringes 18, dessen Stoß nach oben verlegt ist, und dient der Ring 17 zugleich zur Abdichtung des Stoßes, indem er durch sein Eigengewicht mit einer Zunge auf dem Tauchkolben aufliegt. Abb. 6a zeigt in Seitenansicht die beispielsweise Ausführung der Stoßabdichtung. (Bei stehenden Maschinen ioo kann der Stoß beliebig liegen und die Gewichtswirkung durch eine Federkraft ersetzt werden.) Die Ausführung des Dichtungselements geschieht in gleicher Weise, wie oben für jenes nach Abb. 2 beschrieben. Um den federnden Dichtungsring 18 kann zur Ergänzung der Eigenspannung auch noch eine Schlauchfeder o. dgl. gelegt werden.Fig. 6 shows another embodiment of the invention applied to a Plunger or the like, in which case the surrounding rings or ring parts have been swapped accordingly. The closed ring 17 encloses the approach of the resilient here Ring 18, whose joint is moved upwards, and the ring 17 also serves to Sealing the butt by pushing it by its own weight with a tongue on the plunger rests. Fig. 6a shows the example of the execution of the butt seal in a side view. (With stationary machines ioo the impact can be anywhere and the weight effect is replaced by a spring force The execution of the sealing element is done in the same way as above for that described in Fig. 2. To the resilient sealing ring 18 can be added The internal tension also has a hose spring or the like.

Die Erfindung kann auch sinngemäß auf gefederte, in Segmente unterteilte Dichtungselemente für Stopfbüchsen usw. angewandt werden.The invention can also be applied analogously to spring-loaded sealing elements subdivided into segments for stuffing boxes etc. can be used.

Claims

Patent claims:

i. Piston seal with resilient or spring-loaded rings of angular cross-section, whose tread approach is turned away from the pressure, the space behind the approach with the neighboring Space (lower pressure) is connected between the piston and cylinder wall, characterized in that the sealing

processing elements are composed of two or more rings, which each other enclose.

2. Piston seal according to claim i, characterized in that the angular Sealing ring is composed of two resilient rings (3 and 4), of which the one having the running surface wider ring (3) surrounds the narrower one (4) (Fig. 1).

3. Piston seal according to claim 1, characterized characterized in that the approach of the resilient sealing ring (6) has a closed (non-resilient) ring (7) of the same width encloses (Fig. 2 and 3).

4. Piston seal according to claim 2 or 3, characterized in that for alternating pressure direction, the sealing elements (3, 4 or 6, 7) are designed symmetrically are (Fig. 4 and 5).

1 sheet of drawings