DE78301C - Mehrfache Schleusen-Liderung mit abnehmender Kammerpressung - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der im Nachstehenden beschriebenen Erfindung bildet eine mehrfache Liderung für Kolben und Kolbenstangen, welche sowohl als hydrostatische, wie als Stopfbüchsenliderung ausgeführt werden kann. Ihre Eigenthümlichkeit besteht,darin, dafs der Zwischenraum zwischen den Liderungselementen mit Flüssigkeit-angefüllt ist, welche auf einer stufenweise vom innersten _ zum äufsersten Zwischenraum abnehmenden Pressung erhalten wird, und dafs zugleich die Liderungselemente mit verschiedenen, vom innersten zum äufsersten Element abnehmenden, specifischen Pressungen gegen die abzudichtende Fläche gedrückt werden. Das letztere Ziel erreicht man bei hydrostatischen Liderungen in der Weise, dafs man die Zwischenraumflüssigkeiten zugleich zur Herstellung der hydrostatischen Drucke auf die Liderungselemente wirken läfst, bei den Stopfbüchsenliderungen aber dadurch, dafs man durch verschiedene äufsere Durchmesser der Liderungselemente dem von dem gemeinsamen Stopfbüchsendeckel ausgeübten Druck verschieden grofse Widerstandsflächen darbietet.

Fig. ι giebt im Längsschnitt eine Aüsführungsform der hydrostatischen Liderung;

Fig. 2 zeigt einen Theil derselben in gröfserem Mafsstabe.

Fig. 3 stellt einen Querschnitt durch den geliderten Kolben dar.

Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform der hydrostatischen Liderung im Längsschnitt;

Fig. 5 wiederholt einen Theil von Fig. 4 in gröfserem Mafsstabe.

Fig. 6 und 7 sind der Fig. 5 analoge Darstellungen und veranschaulichen wiederum andere Ausführungsformen der hydrostatischen Dichtung.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte mehrfache Stulpendichtung zeigt als Lideruhgselemente ringförmige Stulpen ABC von U-Querschnitt, welche durch zwischengefügte Ringe R R₁ R₂ in gewissen Entfernungen gehalten werden, so dafs sie sich sämmtlich gegen den Deckel O stützen, der den ringförmigen Liderungsraum zwischen Kolben E und Cylinder D abschliefst und mit den Schrauben P angezogen wird. Die Ringe R R₁ R₂ lassen hinreichend Raum für die Zwischenflüssigkeiten, welche gegen die Schenkel der U-förmigen Liderungen ABC pressen und durch Kanäle mit Vorrichtungen, z. B. Ventilen, verbunden sind, die den Druck auf der für jeden Zwischenraum vorgeschriebenen Höhe erhalten.

Die Bohrung, in welche die Liderungselemente eingebaut sind, ist zweckmäfsig, wie in der Zeichnung dargestellt, konisch. Dadurch wird der Unterschied, der vor und hinter jedem Liderungselement in der hydrostatischen Druckhöhe vorhanden ist, vermöge des Unterschiedes in der Gröfse der Druckfläche nahezu ausgeglichen, während bei cylindrischer Bohrung das Deckelstück O einen Druck aufnehmen müfste, der dem Ringquerschnitt der Liderungsbüchse und dem höchsten, auf das innerste Liderungselement wirkenden hydrostatischen Druck entspräche. Denn das letztere Liderungselement würde auf das nächstäufsere den Unterschied der von innen und von aufsen aufgenommenen Flüssigkeitsdrucke übertragen, der dann von Element zu Element je um den-

selben Unterschied vermehrt nach aufsen hin fortgeflanzt wird. Vermöge der konischen Bohrung werden aber nicht nur viel geringere Differenzen addirt, die Summe derselben wird auch von einer viel gröfseren Fläche aufgenommen, so dafs eine Ueberanstrengung des Materials vermieden ist.

Bei sehr hohen Pressungen, z. B. 3000 Atmosphären, würde sich die Anwendung von Ventilen verbieten, dagegen die in Fig. 4 und 5 dargestellte Einrichtung gut anwenden lassen. Die Stulpen sind hier mit den Zwischenringen vereinigt, so dafs nur der äufserste Stülp und der innerste Ring R bestehen geblieben sind, während A mit R₁ den aus einem Stück hergestellten Körper 1, B mit R.₂ den Körper 2 u. s. w. bildet. Die Metallstulpen können mit einer elastischen Masse I, Fig. 5, überkleidet werden, welche etwas über den Rand der Stulpenschenkel hinausreicht und dann sicher den vollkommen dichten Abschlufs bereits bei geringeren Pressungen herstellt. Zur Erhaltung der verschiedenen, von innen nach aufsen abnehmenden Pressungen in den Zwischenräumen zwischen den Liderungselementen ist die Einrichtung getroffen, dafs eine kleine Menge aus dem Cylinder entnommene Flüssigkeit nach einander sämmtliche Zwischenräume durchfliefst und aus dem letzten Zwischenraum durch den Kanal K an die freie Luft oder in den Niederdrucksammler übertritt.

Die Spannungsabnahme wird dadurch erreicht, dafs der zwei Zwischenräume verbindende Kanal zugleich' sehr lang und sehr eng (von capillarem Querschnitt) gemacht wird. Im besprochenen Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zweck jeder der Ringe 1, 2 u. s. w. in der Längsrichtung konisch durchbohrt, so dafs sich das weitere Ende der Bohrung T auf der Stulpenseite befindet. Die Bohrungen sind durch Stöpsel H wieder geschlossen, in deren äufserem Umfang eine Spiralnuth H₀ von winzigem Querschnitt eingedreht ist. Das von innen nach aufsen vordringende Druckwasser hält den Ventilstöpsel geschlossen und kann nur durch die Nuth H₀ in ganz geringer Menge und unter einer dem Widerstände entsprechenden Abnahme seiner Pressung in den nächsten Zwischenraum gelangen. Zum Füllen der Zwischenräume, sowie auch des Cylinders kann man die Flüssigkeit denselben Weg in umgekehrter Richtung gehen lassen, nur mit dem Unterschiede, dafs alsdann die Ventilstöpsel sich anheben und einen genügend grofsen Durchflufsquerschnitt freigeben.

In Fig. 6 ist die eben beschriebene Einrichtung so abgeändert, dafs jeder Stulpenring in einen inneren Theil η bezw. w, u. s. w. und in einen äufseren Theil m bezw. Wi₁ u. s. w. zerlegt ist, welche beiden Theile sich mit einer Kegelmantelfläche derart zusammensetzen, dafs der innere Theil sich wie das früher beschriebene Ventil H anheben kann, wobei die gegenseitige Abstützung der auf einander folgenden Liderungsringe sich auf die äufseren Theile m bezw. im, u. s. w. beschränkt, die mit den inneren Enden α und α, u. s. w. die äufseren Enden b und b_Y 11. s. w. abstützen. Die Spiralnuth wird hier auf der konischen Theilungsfläche, sei es auf dem'inneren Theil oder dem äufseren, eingedreht und kann dabei eine erheblich gröfsere Länge erhalten, als bei Anwendung des Ventilstöpsels H.

Fig. 8 giebt in ihrem unteren Theil eine dritte Anordnung, wonach nicht mehr, der ganze Stulpenring getheilt, sondern ein ringförmiges Ventil H₁ angewendet ist, welches auf seiner inneren oder äufseren Kegelfläche die spiralförmige Nuth trägt.

Fig. 7 giebt ferner eine abgeänderte Form des Stulpenringkörpers, die aus der in Fig. 1 dargestellten dadurch entstanden ist, dafs nicht mehr der Stülp A mit dem Ring R₁, sondern mit dem Ring R aus einem Stück hergestellt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Stopfbüchenliderung zeigen Fig. 8 und 9. Die Liderungselemente S S₁ und 5₂ folgen einander mit der Reihe nach wachsenden Durchmessern und erhalten deshalb beim Anziehen des Deckels U specifische Pressungen, welche der Reihe nach abnehmen. Die Abnahme der Flüssigkeitsspannungen in den Zwischenräumen wird wieder durch Hindurchtretenlassen einer geringen Flüssigkeitsmenge vom Cylinder aus hergestellt, wobei die Stöpsel H mit den Spiralnuthen H₀ in dem Cylinderkörper D angeordnet sind. Die Zwischenräume X sind mit entsprechenden Durchbohrungen χ zur Vermittelung des Durchtritts der. Flüssigkeit von der abzudichtenden Fläche des Kolbens E nach den Stöpseln H versehen.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Eine mehrfache Liderung für Kolben und Kolbenstangen, dadurch gekennzeichnet, dafs der Zwischenraum zwischen zwei Liderungselementen von Flüssigkeit erfüllt ist, die auf einer stufenweise vom innersten zum äufsersten Zwischenraum abnehmenden Pressung. erhalten wird, und dafs zugleich die Liderungselemente mit verschiedenen, vom innersten zum äufsersten Element abnehmenden specifischen Pressungen gegen die abzudichtende Fläche gedrückt werden.

2. Eine Ausführungsform der im 1. Anspruch gekennzeichneten mehrfachen Liderung als Stopfbüchsenliderung, bei der die specifischen Pressungen der Liderungselemente beim Anziehen des gemeinsamen Stopfbüchsendeckels dadurch verschieden werden, dafs diese Elemente vermöge ver-

schiedener ä'ufserer Durchmesser den Druck mit verschieden grofsen Flächen aufnehmen. Eine Ausführungsform der im i. Anspruch gekennzeichneten mehrfachen Liderung, bei der die Unterschiede in der Pressung der Flüssigkeit in den verschiedenen Zwischenräumen dadurch hervorgebracht werden, dafs je ein capillarer Kanal von grofser Länge die benachbarten Zwischenräume unter einander, sowie den innersten mit dem Cylinder und den äufsersten mit der Atmosphäre verbindet, so dafs eine geringe Flüssigkeitsmenge vom Cylinder durch die Zwischenräume an die freie Luft oder in einen Niederdrucksammler tritt und dabei in jedem Verbindungskanal einen dem Widerstände entsprechenden Druckverlust erleidet.

4. Eine Ausführungsform der in den Ansprüchen i. und 3. gekennzeichneten mehrfachen Liderung, bei der in jedem Verbindungskanal ein auf der Umfangsfläche mit einer capillaren gewundenen Nuth versehenes Kegelventil derart angeordnet ist, dafs die Füllung der Liderungszwischenräume (und des Cylinders) mit von aufsen zugeführter Flüssigkeit durch die Ventile ermöglicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.