EP0739450B1 - Seal for a piston-cylinder unit - Google Patents
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- EP0739450B1 EP0739450B1 EP95935791A EP95935791A EP0739450B1 EP 0739450 B1 EP0739450 B1 EP 0739450B1 EP 95935791 A EP95935791 A EP 95935791A EP 95935791 A EP95935791 A EP 95935791A EP 0739450 B1 EP0739450 B1 EP 0739450B1
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Classifications
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B39/045—Labyrinth-sealing between piston and cylinder
-
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- F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
- F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
- F04B35/045—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
Definitions
- the invention relates to a sealing arrangement on a piston-cylinder unit, with one in a cylinder with one Cylinder liner longitudinally movable in the direction of a central axis Piston, with a piston skirt and a non-contact Gap seal between cylinder liner and piston skirt for sealing a liquid under pressure or gaseous medium, the piston-cylinder unit is installed in a housing.
- Sealing arrangements of this type take place in a known manner Use with compressors, servo motors, volumetric flasks or Stirling free-piston engines, which are equipped with a gaseous, or in the case of servomotors or volumetric pistons also interact with liquid medium. Special problems now occur wherever the piston-cylinder unit both sliding friction-free and lubricant-free to be operated. For example, with oxygen compressors, or compressors for the food industry the case.
- Known compressors of this type have a piston-cylinder unit, in which the Seal between piston and cylinder by means of a labyrinth seal is formed. The piston must be in the cylinder as centrally as possible to avoid touching the piston skirt to avoid on the cylinder wall and corresponding To prevent damage or seizure.
- the guidance of the piston according to the invention ensures precise guidance of the translatory movements of the piston along the central axis of the cylinder and prevents deviating Movements perpendicular to this central axis.
- connection of the cylinder to the machine housing is also done via a conical centering, or over several elastic brackets. At least three brackets are attached to the housing, whereby elastic tongues, over a lateral surface of a housing part of the cylinder, the radial positioning and thus centering of the cylinder determine.
- elastic Tongues When the cylinder is not assembled and housing define holding surfaces on the elastic Tongues have an inner diameter which is smaller than the outer diameter of the lateral surface on the housing part of the Cylinders.
- the different Components have the same possible thermal Strains at the same temperatures, the linear Thermal expansion coefficient at least by a factor of 4 should be smaller than that of unalloyed steel, or Iron. This ensures that in the event of temperature differences practically no additional between piston and cylinder Changes in the sealing gap occur.
- this embodiment also has the other one Advantage that pistons and cylinders are practical at the beginning a Passitz can be assembled and by appropriate Shrink the component from sintered graphite, or with the Nickel graphite layer, i.e. the piston skirt or the cylinder liner, ground in, and the sealing gap by running in is trained. This possibility can be used if minimal sealing gaps are required, and the correspondingly high costs for breaking in and subsequent removal of the abrasion can be accepted.
- sintered graphite or coatings of nickel graphite other materials can also be used which have the same thermal properties and have the same emergency running properties. The mentioned However, materials prove to be particularly suitable.
- each of the two spaced guides several plate-shaped spring elements.
- the proposed one Arrangement of the guides with the spring elements provides the Advantage that the piston, which oscillating linear movements centered exactly on its central axis and to be led.
- the guides have no parts move against each other and subject to sliding wear are.
- the piston is guided through the two guides and centered that it is non-contact with the cylinder can perform a purely axial relative movement. This e.g. in a lubricant-free oxygen processor, or at a lubricant-free piston of a Stirling free-piston engine.
- the spring elements of the individual guides are in arranged on a plane which is approximately perpendicular to the central axis of the oscillating moving machine element stands.
- the main spring parts are on this level, which are plate-shaped. This arrangement of Main spring parts allows a calculation of the movement and Spring data in a known manner, so that the movements of the machine element can be determined exactly.
- the outer area of the long main spring parts are shorter auxiliary spring parts arranged, at right angles to the main spring parts, so that these auxiliary spring parts approximately parallel to Central axis run.
- the connection of the auxiliary spring parts with the main spring parts via an additional connecting element, which with appropriate fasteners for the fixed connection of the ends of the main and auxiliary spring parts Is provided.
- each spring element from several individual spring parts allows adaptation to different Requirements and brings the significant advantage with the fact that no parts of the spring elements during manufacture deformed, for example, must be bent.
- the plate-like design of the individual spring element parts allows precise processing to the desired at any time Dimensions, e.g. by grinding too.
- the main and the Auxiliary spring parts are normally flat plates.
- each guide expediently arranged centrally symmetrically, so that from the central axis in the plane of the guide four, extend six or more spring element parts radially outwards. Odd numbers of spring element parts in the plane the tour is possible, each expediently includes Spring element, however, a main spring part, which itself extends symmetrically on both sides of the central axis. Thereby, that between the spring elements, which lie in one plane, the same angles are included, results the advantage that the machine element on the central axis is centered exactly symmetrically.
- the dimensions of the long main spring parts and the short ones Auxiliary spring parts are chosen in a known manner so that the rigidity of the two guides that guide the piston, across the central axis at least by the factor 100 is larger than in the direction of the central axis.
- Depends on the desired precision in the area of the sealing gap and the lateral forces that occur are guides with a Stiffness ratio of 500 and more used.
- the rigidity or the movement paths by adapting the individual spring element parts can be changed.
- the stiffness ratio leaves not only by changing the dimensions, for example of the plate-shaped spring parts change, but also in that at least two auxiliary spring parts or main spring parts spaced parallel to each other, or the auxiliary as well as the main spring part so formed are. If you do not want to change the spring constant, so in a tour in two at a distance from each other arranged levels two groups of plate-shaped spring elements be arranged. This leads to an increase in Load capacity of the corresponding guide with approximately the same Stiffness ratio. With all these different Arrangements and embodiments can always the same basic elements of main spring parts, auxiliary spring parts and fasteners are used so that the Calculation bases are simplified, and so is manufacturing the individual parts is made considerably easier.
- the main spring part of the individual spring elements formed in one or two parts can be. If the guide is arranged at the end of an axis, it can be advantageous to make the main spring parts in one piece train, since they then with the help of a central connecting element can be connected to the axis. Becomes however, the guide somewhere in the axis area of the machine element arranged, it is often useful to the main spring parts run in two parts, and then against the central axis directed inner ends of the main spring parts by appropriate fastening devices with the axis connect to.
- the Seal arrangement according to the invention can be formed Guide the pistons in a cylinder so precisely that a lubricant-free one Operation is enabled, and yet sealing gaps between piston and cylinder of minimal dimensions become possible.
- the piston is guided exactly along the central axis, and disturbing movement deviations are avoided.
- the piston or the piston rod a free piston engine, e.g. a Stirling engine without Use lubricant in the cylinder, namely the working and displacement pistons. Pollution of the pressure medium due to abrasion or lubricant residues completely avoided.
- the inventive Sealing arrangement requires no lubricant and provides also make sure that there is no abrasion in the area during operation of the sealing gap arises.
- the compressor 1 shows a longitudinal section through a compressor 1, only the upper part is shown, but the lower part is centrally symmetrical is the same.
- the compressor 1 has an electric drive in a housing 5, which consists of a fixed magnetic coil 10 and a longitudinally movable Anchor 11 exists.
- the armature 11 is with a piston rod 6 connected, the piston rod 6 and armature 11 the Have common central axis 2 and in the direction of this Central axis 2 are translationally movable.
- the piston rod 6 is supported on two guides 8 and 9 and exactly centered guided, these two guides 8 and 9 with Are spaced from each other.
- a piston 7 At the front end 16 of the Piston rod 6 is a piston 7 with a piston skirt 13 attached.
- This piston 7 is from a cylinder liner 4 surround which is part of a cylinder 3.
- the cylinder 3 is in turn connected to the housing 5 and forms part of the same.
- the cylinder 3 includes one Working space 18 for the pressure medium and has in a known Show intake valves 19 and exhaust valves 20.
- Between the piston skirt 13 and the cylinder liner 4 is a gap seal 12 formed, the piston 7 without contact is guided in the cylinder liner 4.
- This configuration A non-contact gap seal is achieved by the inventive Design and arrangement of the two guides 8, 9 enables. In the example shown, it is for example possible with a piston diameter of 45 mm Form a gap width of 0.01 mm on the gap seal.
- the piston 7 is assembled from several parts.
- the piston rod 6 has a plate-shaped flange 21, which forms the holder for the cylindrical piston jacket 13.
- a second plate-shaped flange 22 interacts with the other end of the piston jacket 13 and is connected to the front end 16 of the piston rod 6 via an elastic clamping element 23 and a clamping nut 24.
- the two plate-shaped flanges 21, 22 have conical edge regions 25 and 25 '.
- the two end faces of the piston skirt 13 are also conical.
- the conical edge region 25 of the plate-shaped flange 21 centers and guides the piston jacket 13 exactly centrally to the central axis 2.
- the elastic clamping element 23 generates a constant clamping force in the direction of the central axis 2 and ensures that even with length changes due to temperature changes, the piston jacket 13 is always exactly centered between the two plate-shaped flanges 21, 22 is clamped.
- the elastic clamping element 23 consists of a plate spring.
- the piston skirt 13 is made of sintered graphite in the example shown, and the clamping between the two conical edge regions 25 and 25 'of the plate-shaped flanges 21, 22 ensures a permanent pressure preload and secure mounting for the sintered body 13.
- the for the piston skirt 13 and the cylinder liner 4 materials used have a linear thermal expansion coefficient, which is at least four times smaller than that of unalloyed steel, the latter being 11.1x10 -6 per degree Kelvin.
- a high-alloy nickel steel with eg 36% nickel can have a linear expansion coefficient of 0.9x10 -6 per degree Kelvin.
- the cylinder liner 4 is elastic on the one hand Clamping element 26 and fastening element 27, and on the other hand supported by a conical centering 28 in the cylinder 3 and centered.
- the elastic tensioning element 26 also exists from a disc spring, but can also from others known elastic elements can be formed.
- the cylinder liner In case of Changes in length of the cylinder liner 4 due to temperature differences the cylinder liner is always in the direction of the central axis pressed against the conical centering 28. Thereby it is also ensured on the cylinder liner that this is always free of play and no deviations occur with respect to the central axis 2.
- a conical centering 29 is formed.
- the connection between cylinder 3 and housing 5 does not take place Connection elements 30 shown in the area of the conical Centering 29. Since the conical centering 29 both the housing 5, as well as the cylinder 3, from the same Material, there are no thermal ones Axial movements to be expected.
- the conical centers between the individual components of the cylinder 3 and Pistons 7 ensure that the individual components are accurate be assembled and formed centrally to the central axis 2 thus the prerequisites for training the desired minimal gap at the gap seal 12.
- the first guide is 8 arranged in the immediate vicinity of the piston 7 and the second Guide 9 at the rear end 17 of the piston rod 6.
- This Guides 8, 9 are aligned on two levels 32, 33, which are approximately at right angles to the central axis 2.
- Each of the two guides 8, 9 consists of several spring elements 34, which can best be seen from FIG. 3.
- This Spring elements 34 each consist of a two-part long Main spring part 35 and two short auxiliary spring parts 36, which at the outer ends 37 of the main spring part 35 rigidly attached and connected to the housing 5.
- the Auxiliary spring parts 36 are approximately at right angles to the main spring part 35 arranged and thus run approximately parallel to Central axis 2.
- the rigid connection between the outer Ends 37 of the main spring part 35 and the auxiliary spring parts 36 is produced by means of connecting elements 38.
- the spring elements 34 are on the one hand via the auxiliary spring parts 36 and Fasteners 39 fixed to the housing 5, and on the other hand via the main spring parts 35, and the flanges 40 and Clamping elements 41 with the oscillating piston rod 6 and the piston 7 firmly connected.
- the two guides 8, 9 are exactly the same, but as shown in Fig. 1 is recognizable, arranged mirror-inverted.
- the leadership and Centering the piston 7 is so precise that between the piston 7 and the cylinder liner 4 only a very thin one Gap 12 is necessary. This can seal the piston chamber 18 take place through a contactless gap seal 12, and no seals are necessary and available, which are abraded or worn by relative movements would.
- each guide 8, 9 formed spring system is designed so that the Stiffness in the direction of the planes 32, 33 at least around the Factor 100 is greater than its stiffness in the direction the central axis 2.
- the rigidity across the central axis 2 is approx. 200 times higher than in the direction of the central axis 2.
- spring parts made of hardened spring steel with a thickness of 1.18 mm.
- the main spring parts 35 have a length of approx. 13 cm and the auxiliary spring parts a length of approx. 2.2 cm. This enables a piston stroke of 20 mm.
- the piston diameter is 45 mm and the oscillation frequency is 50 Vibrations per second.
- Fig. 2 shows another embodiment of the piston 7, the remaining parts of the compressor 1 are configured identically, as in Fig. 1.
- cylinder 3 is again a cylinder liner 4 used, which is made of a high-nickel steel, manufactured in the example shown of the type 36% Ni-Alloy is.
- the centering and clamping of the cylinder liner 4 in Cylinder 3 also takes place here via the conical centering 28, and the elastic clamping element 26, and the fastening elements 27.
- the piston 7 also consists of several Divide.
- a piston skirt 44 is between one of the Piston rod 6 outgoing plate-shaped flange 42 and clamped a second plate-shaped flange 43.
- the Tension is achieved by the elastic tensioning element 23 in the Form a plate spring, and the clamping nut 24 is generated.
- the piston skirt 44 consists of high nickel steel.
- On the outer surface 45 of this piston skirt 44 is a coating 46 made of suitable nickel graphite angry, e.g. in the composition of 15-25% by weight graphite and 75-85% nickel.
- This coating 46 forms the interface of the gap seal 12 the cylinder liner 4.
- the conical edge areas 47 and 47 ' point at both ends of the cylindrical piston skirt 44 here an inclination, which in relation to the piston skirt 44 causes a tension. This is because of the chosen one Material steel permissible and advantageous.
- the dimensions of the piston skirt 13, or 44 and the cylinder liner 4 from the beginning chosen so that when assembling the components in the areas the gap seal 12 forms the smallest possible gap becomes.
- the diameter of the piston skirt 44 and the Select cylinder liner 4 in which a very uniform circular cross-section is requested, and at the same time the thickness the gap of the gap seal 12 should be absolutely minimal, it is possible to the diameter of the piston skirt 44 and the Select cylinder liner 4 so that almost a Passitz or a relatively strict sliding fit arises.
- the sintered graphite material of the piston jacket can shrink 13, or the coating 46 rubbed against the piston skirt 44 and thereby creates a very narrow gap seal 12 will.
- FIG. 3 shows a guide 8, 9 as shown in FIG. 1 or 2 is used as a partial view in the direction of the central axis 2. It can be seen that in each of the levels 32 or 33 two spring elements 34 are arranged, between the Spring elements 34, seen in the circumferential direction, are the same Angles are included. Each of the spring elements 34 is made thereby from two main spring parts 35, two auxiliary spring parts 36 and two connecting elements 38. The connecting elements 38 turned ends of the short auxiliary spring parts 36 are fasteners 39 on the housing 5 of the compressor 1 rigidly attached.
- the piston rod 6, which is moved axially oscillating has a flange 40 on, and a clamping element 41, which for connection the inner ends 53 of the main spring parts 35 with the flange 40 serves.
- the short auxiliary spring parts 36 are made of flat, rectangular plates formed.
- the main spring parts 35 are trapezoidal and wider towards the outer end 37 than at the inner end 53.
- the shape of the spring parts 35, 36 is in a known manner by the desired spring characteristics certainly.
- Ribs 55 are arranged on the flange 40, which stop surfaces 56 for the inner ends 53 of the Form main spring parts 35. Through these ribs 55 and the corresponding stop surfaces 56, and the corresponding Shape of the inner ends 53 of the main spring parts 35, their position relative to the piston rod 6 is precisely determined. In this position, the inner ends 53 of the Main spring parts 35 with the help of the clamping element 41 and Screws 58 clamped and held.
- Fig. 4 shows a guide 50, which in principle the arrangements 1 and 2 corresponds. However, it is on each guide 50 two spaced apart Levels 51, 52 are present, in each of which spring elements 34 are arranged are. The two levels 51, 52 run parallel to each other and approximately at right angles to the central axis 2 the piston rod 6. As described and shown for Fig. 3 there are two in each of the levels 51, 52 Spring elements 34 are arranged, in which between the spring elements 34, seen in the circumferential direction, the same angle are included.
- the flange 40 and Clamping element 41 are two centering plates on piston rod 6 here 54 and a spacer 57 arranged.
- the centering plates 54 have the ribs 55 with the stop faces 56 on.
- the inner ends 53 of the pair arranged spring parts 35 are between a centering plate 54 and the flange 40, or the clamping element 41 clamped.
- the clamping force is generated by means of the screws 58.
- This arrangement of a guide shown in Fig. 4 50 with two spring levels 51, 52 can be larger longitudinal and Take up lateral forces. However, it leaves the same Movements to, such as that shown and described in Fig. 1 simple execution. Freedom in particular the linearly oscillating movement of the piston rod 6 and the associated piston 7 in the direction of arrows 31 guaranteed.
- the two-part main spring parts 35 is particular useful where on the central axis 2 before and 50 further machine elements arranged behind the guide which are a plug-in of continuous one-piece Do not allow spring elements 34 on the piston rod 6. in the but also the production of the main spring parts 35 facilitated because they have smaller dimensions, and if necessary, individual parts of a spring element 34 can be replaced are. But it is quite possible and in the sense of the invention, e.g. in plane 33 in Fig. 1, one-piece Use main spring parts 35. These have a central Bore on and can be pushed onto the piston rod 6 and then clamped.
- each spring element 34 shows a further embodiment of an inventive one Guide for a sealing arrangement shown in each spring element 34 both the main spring parts 35, as well as the auxiliary spring parts 36 in pairs in parallel and are arranged at a distance from each other.
- the connection of the inner ends 53 of the main spring parts 35 with the flange 40 the piston rod 6 takes place in the same way as for FIG. 3, or 4 described.
- the ends of the auxiliary spring parts 36 are designed accordingly and has contact surfaces for the paired arrangement of the parallel springs.
- For connecting the auxiliary spring parts 36 with the housing 5 are corresponding fastening and Clamping elements 60 available.
- the organization of the leadership with parallel springs 35 leads to one in both longitudinal directions of movement symmetrical spring characteristic with accordingly more favorable voltage curve.
- the one shown in Fig. 1 simple spring points because of the bending and force relationships in the clamping areas for the forward or Backward movement of the machine element is not the same Spring characteristic. In relation to the zero point the positive and negative characteristics of the single spring not symmetrical.
- each of the levels 32, 33, or 51, 52 it turns out to be useful in each of the levels 32, 33, or 51, 52 to arrange at least two spring elements 34, which are centrally symmetrical to the central axis 2 and their orientation axes, seen in the circumferential direction, Cross at an angle of 90 °.
- the spring elements can also be at an angle of 60 ° or 45 ° to each other. Accordingly then in the area of the oscillating piston 7 and Housing 5 more attachment and positioning points provided.
- the housing part 61 of the cylinder 3 has a cylindrical Shell surface 62, which is exactly centric to the central axis 2 is formed. At least 5 are on the housing three, in the example shown four elastic mounts 65 arranged. These four brackets 65 are radial each 90 ° offset and fastening parts 67 and known fasteners 68, e.g. Screws, attached to the housing 5. Each bracket 65 has an elastic tongue 69 on the free end of a holding surface 64 is arranged. To the Holding surface 64 closes an outwardly diverging surface oblique guide surface 63.
- the housing 5 is in the further a stop surface 66 is arranged, which in a radial plane to the central axis 2 and the support and mounting surface forms for the housing part 61 of the cylinder 3.
- the holding surfaces 64 of the marked brackets 65 Before assembling the cylinder 3 with the housing 5 machined the holding surfaces 64 of the marked brackets 65 so that they limit an inside diameter which is smaller than the outer diameter of the outer surface 63 am Housing part 61. If the housing part 61 of the cylinder 3 in Pushed in the direction of the central axis 2 between the brackets 65, the tongues 69 are elastically deformed, and between the outer surface 62 on the cylinder 3 and the holding surfaces 64 on the brackets 65 becomes a backlash-free fit educated.
- the outer surface 62 on an annular collar, or in a groove on the opposite the housing 5 facing end face 70 of the housing part 61 to arrange.
- the outer surface 62 is then an outer surface or designed as an inner surface.
- the brackets 65 are then arranged accordingly in the interior of the housing 5, and the holding surfaces 64 on the elastic tongues 69 are then dependent on the orientation of the lateral surface 61 directed inwards or outwards.
- the elastic tongues 69 holding surfaces 64 arranged on the outside have, which in a collar or a groove on the housing part 61 engage, the initial diameter is not in assembled condition larger than the diameter of the Shell surface 62 on the housing part 61 of the cylinder 3. Die play-free leadership is, as described above, at guaranteed each embodiment.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung an einer Kolben-Zylinder-Einheit, mit einem in einem Zylinder mit einer Zylinderbüchse in Richtung einer Zentralachse längsbeweglichen Kolben, mit einem Kolbenmantel und einer berührungsfreien Spaltdichtung zwischen Zylinderbüchse und Kolbenmantel zur Abdichtung eines unter Ueberdruck stehenden flüssigen oder gasförmigen Mediums, wobei die Kolben-Zylinder-Einheit in einem Gehäuse eingebaut ist.The invention relates to a sealing arrangement on a piston-cylinder unit, with one in a cylinder with one Cylinder liner longitudinally movable in the direction of a central axis Piston, with a piston skirt and a non-contact Gap seal between cylinder liner and piston skirt for sealing a liquid under pressure or gaseous medium, the piston-cylinder unit is installed in a housing.
Dichtungsanordnungen dieser Art finden in bekannter Weise Verwendung bei Kompressoren, Servomotoren, Messkolben oder Stirling-Freikolbenmotoren, welche mit einem gasförmigen, oder im Falle von Servomotoren oder Messkolben unter Umständen auch flüssigen Medium, zusammenwirken. Besondere Probleme treten nun überall dort auf, wo die Kolben-Zylinder-Einheit sowohl gleitreibungsfrei als auch schmiermittelfrei betrieben werden soll. Dies ist beispielsweise bei Sauerstoff-Kompressoren, oder Kompressoren für die Nahrungsmittel-Industrie der Fall. Bekannte Kompressoren dieser Art weisen eine Kolben-Zylinder-Einheit auf, bei welcher die Dichtung zwischen Kolben und Zylinder durch eine Labyrinth-Dichtung gebildet wird. Dabei muss der Kolben im Zylinder möglichst zentrisch geführt werden, um ein Berühren des Kolbenmantels an der Zylinderwand zu vermeiden und entsprechende Beschädigung, bzw. ein Anfressen zu verhindern. Um diesen Führungsbedingungen zu genügen, ist der Kolben mit einer Kolbenstange versehen, welche in einem Kreuzkopf gelagert und geführt ist. Dieser Kreuzkopf wird wiederum in bekannter Weise über eine Kurbelstange von einer rotierenden Kurbelwelle angetrieben. Auf diese Weise werden die notwendigen oszillierenden Bewegungen des Kolbens erzeugt, wobei die gewünschte Führung des Kolbens im Zylinder durch den Kreuzkopf gewährleistet wird. Entsprechende Kompressoren sind im Fachbuch "Kolbenverdichter" von K.H. Küttner, Springer Verlag 1991, Seiten 236 und folgende beschrieben. Ein Nachteil dieser Ausführung besteht nun darin, dass zwischen Kolbenmantel und Zylinderwand keine sehr engen Spalte vorgesehen werden können, sondern ein relativ grosses Spiel notwendig ist. Dies ist einerseits durch das Laufspiel der Kreuzkopfführung bedingt, und andererseits durch den Umstand, dass ölfreie Kompressoren eine wesentlich längere Bauart benötigen als ölgeschmierte Kolbenkompressoren. Durch die lange Bauart werden die Auslenkungen, bzw. die Abweichungen des Kolbens von der Zentralachse immer grösser, und das freie Spiel, bzw. der Spalt zwischen Kolben und Zylinder muss deshalb entsprechend gross gehalten werden. Dies bedingt dann auch die Anordnung von Labyrinth-Dichtungen, um die gewünschte Abdichtung zwischen der Druckseite des Kolbens und der drucklosen Seite zu erreichen. Da der Kolben bei den translatorischen Bewegungen in Richtung der Zentralachse nicht genau auf dieser Achse gehalten werden kann, weist der Dichtspalt zwischen Kolbenmantel und Zylinderwand keinen kreisringförmigen Querschnitt auf, sondern der Querschnitt ist zumeist sichelförmig. Dies hat zur Folge, dass sich die Dicke des Spaltes an einer Seite nahezu verdoppeln kann, und dementsprechend auch die Dichtigkeit in diesem Bereich erheblich abnimmt. Diese Asymmetrie des Dichtspaltes führt zu erheblichen Problemen und ist unerwünscht, kann jedoch bei derartigen Kompressoren nicht vermieden werden. Entsprechend gross sind auch die Leckverluste im Bereich der Dichtung.Sealing arrangements of this type take place in a known manner Use with compressors, servo motors, volumetric flasks or Stirling free-piston engines, which are equipped with a gaseous, or in the case of servomotors or volumetric pistons also interact with liquid medium. Special problems now occur wherever the piston-cylinder unit both sliding friction-free and lubricant-free to be operated. For example, with oxygen compressors, or compressors for the food industry the case. Known compressors of this type have a piston-cylinder unit, in which the Seal between piston and cylinder by means of a labyrinth seal is formed. The piston must be in the cylinder as centrally as possible to avoid touching the piston skirt to avoid on the cylinder wall and corresponding To prevent damage or seizure. To this The piston with one is sufficient to meet the guiding conditions Provide piston rod, which is mounted in a cross head and is led. This crosshead is in turn known Way on a crank rod from a rotating crankshaft driven. In this way, the necessary generates oscillating movements of the piston, the desired guidance of the piston in the cylinder through the crosshead is guaranteed. Corresponding compressors are in the Technical book "Piston Compressor" by K.H. Küttner, Springer publishing house 1991, pages 236 and following. A disadvantage this version is now that between the piston skirt and very narrow gaps are not provided in the cylinder wall can be, but a relatively large game necessary is. On the one hand, this is due to the running play of the crosshead guide conditioned, and on the other hand by the fact that oil-free compressors have a much longer design need as oil-lubricated piston compressors. Through the The deflections or deviations become long of the piston from the central axis is getting bigger, and that free play, or the gap between the piston and cylinder must therefore be kept large. This requires then the arrangement of labyrinth seals to the desired seal between the pressure side of the piston and to reach the unpressurized side. Because the piston with the translatory movements in the direction of the central axis cannot be kept exactly on this axis, shows the sealing gap between the piston skirt and cylinder wall not a circular cross-section, but the cross-section is mostly crescent-shaped. As a result, the thickness of the gap on one side almost doubles can, and accordingly the tightness in this area decreases significantly. This asymmetry of the sealing gap leads to significant problems and is undesirable, can however, cannot be avoided with such compressors. The leakage losses in the area of the Poetry.
Aus DE-B 19 33 159 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit für eine Stirling-Kolbenmaschine bekannt, bei welcher die Zentrierung des Kolbens und die Abdichtung zwischen Kolben und Zylinder über O-Ringe erfolgt. Diese Anordnung weist jedoch in der Praxis nur eine sehr kurze Lebensdauer auf, da die Dichtringe bei schmiermittelfreiem Betrieb sehr rasch abgenutzt werden, und damit die Zentrierung und Dichtung nicht mehr gewährleistet ist. Zudem gelangt der Abrieb der Dichtungen in den Kreislauf des Druckmediums, was normalerweise nicht zulässig ist und auch zu erheblichen Störungen führen kann. Auch mit dieser Lösung kann deshalb bei schmiermittelfreiem Betrieb eine genaue Führung des Kolbens auf der Zentralachse und bei langdauerndem Betrieb nicht erreicht werden.From DE-B 19 33 159 is a piston-cylinder unit for one Stirling piston engine known in which the centering of the piston and the seal between the piston and cylinder done via O-rings. However, this arrangement shows in the Practice only a very short lifespan because the sealing rings can wear out very quickly when operating without lubricant, and thus the centering and sealing no longer guaranteed is. In addition, the abrasion of the seals gets in the circuit of the print medium, which is normally not allowed is and can also lead to significant interference. This solution can also be used with lubricant-free Operation accurate guidance of the piston on the central axis and cannot be achieved during long-term operation.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsanordnung an einer Kolben-Zylinder-Einheit zu schaffen, bei welcher der Kolben translatorische Bewegungen ausführt, welche genau zentrisch zum Zylinder sind, und bei welcher der Kolben keine Auswanderbewegungen gegenüber der Zentralachse des Zylinders aufweist, der Dichtspalt seinen kreisringförmigen Querschnitt beibehält und keine Sichelform annimmt, und dabei minimal klein gestaltet werden kann, bei der Montage der Kolben-Zylinder-Einheit keine radialen Achsverschiebungen zwischen Kolben und Zylinder entstehen, d.h. eine genau zentrische Montage aller Bauteile möglich ist, und im weiteren Massnahmen vorgesehen sind, um Wandberührungen zwischen Kolbenmantel und Zylinderbüchse infolge thermischer Dehnungen zu verhindern.It is an object of the present invention to provide a sealing arrangement to create a piston-cylinder unit at which of the pistons performs translatory movements, which are exactly centered on the cylinder, and where the Piston no emigration movements in relation to the central axis of the cylinder, the sealing gap has its circular shape Maintains cross-section and does not assume a sickle shape, and can be made minimally small during assembly the piston-cylinder unit no radial axis displacements arise between piston and cylinder, i.e. an exact central assembly of all components is possible, and further measures are provided to touch the wall between piston skirt and cylinder liner due to thermal Prevent stretching.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches
1 definierten Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich nach den Merkmalen
der abhängigen Patentansprüche.This object is achieved in the characterizing part of the
Die erfindungsgemässe Führung des Kolbens gewährleistet eine genaue Führung der translatorischen Bewegungen des Kolbens entlang der Zentralachse des Zylinders und verhindert abweichende Bewegungen rechtwinklig zu dieser Zentralachse. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass zwischen dem Kolbenmantel und der Zylinderwand ein minimaler Dichtungsspalt eingestellt werden kann, und damit die Notwendigkeit für die Anordnung von Labyrinth-Dichtungen entfällt. Es besteht auch keine Gefahr, dass der Querschnitt des Dichtspaltes eine sichelförmige Form annimmt, und dadurch die Dichtfähigkeit der Dichtungsanordnung reduziert würde. Bei lagegerechtem Zusammenbau von Kolben und Zylinder wird die Dichtigkeit gegenüber der druckbeaufschlagten Seite des Kolbens durch den bei dieser Anordnung erreichbaren, sehr dünnen Dichtungsspalt gewährleistet. Durch konische Zentrierungen an den Bauteilen des Kolbens und des Zylinders ergibt sich der Vorteil, dass diese Teile genau auf die gleiche Achse ausgerichtet und in dieser Position gehalten werden. Es wird damit sichergestellt, dass sich der Kolben und der Zylinder während des Bewegungsablaufes an keiner Stelle berühren, und der Ringspalt während der gesamten Betriebsdauer konstant bleibt. Die Verbindung des Zylinders mit dem Maschinengehäuse erfolgt ebenfalls über eine konische Zentrierung, oder über mehrere elastische Halterungen. Mindestens drei Halterungen sind am Gehäuse befestigt, wobei elastische Zungen, über eine Mantelfläche eines Gehäuseteiles des Zylinders, die radiale Positionierung und damit Zentrierung des Zylinders bestimmen. Bei nicht zusammengebautem Zustande von Zylinder und Gehäuse definieren Halteflächen an den elastischen Zungen einen Innendurchmesser, welcher kleiner ist als der Aussendurchmesser der Mantelfläche am Gehäuseteil des Zylinders. Dadurch ergibt sich der Vorteil einer radial/ spielfreien Aufnahme und Halterung des Zylinders gegenüber dem Gehäuse. Die Mantelfläche, an welcher die elastischen Halterungen anliegen, kann als Aussenfläche oder als Innenfläche ausgebildet sein, und die Halteflächen an den Halterungen sind entsprechend nach innen oder nach aussen gerichtet. Ein weiterer Vorteil der Anordnung besteht darin, dass die Bauteile des Kolbens und des Zylinders, nämlich der Kolbenmantel und die Zylinderbüchse, welche die Begrenzungsflächen des Spaltes der Spaltdichtung bilden, aus einem Material bestehen, welches einen sehr kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Derartige Materialien sind an sich bekannt, und es werden im vorliegenden Fall hochnickelhaltiger Stahl oder gesinterter Graphit, bzw. Kohle gewählt. Die verschiedenen Bauteile weisen dabei möglichst gleiche thermische Dehnungen bei gleichen Temperaturen auf, wobei der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient mindestens um den Faktor 4 kleiner sein soll, als derjenige von unlegiertem Stahl, bzw. Eisen. Dies stellt sicher, dass bei Temperaturdifferenzen zwischen Kolben und Zylinder praktisch keine zusätzlichen Veränderungen des Dichtspaltes auftreten.The guidance of the piston according to the invention ensures precise guidance of the translatory movements of the piston along the central axis of the cylinder and prevents deviating Movements perpendicular to this central axis. Thereby there is the advantage that between the piston skirt and the cylinder wall set a minimal sealing gap can be, and therefore the need for arrangement no labyrinth seals. It also exists no danger that the cross section of the sealing gap is a takes on a crescent shape, and thereby the sealability the sealing arrangement would be reduced. With correct position Assembling the piston and cylinder will make the seal opposite the pressurized side of the piston the very thin sealing gap that can be achieved with this arrangement guaranteed. Through conical centering the components of the piston and the cylinder result in the Advantage that these parts are aligned exactly on the same axis and be held in that position. It will ensured that the piston and the cylinder do not touch anywhere during the movement, and the annular gap is constant throughout the operating period remains. The connection of the cylinder to the machine housing is also done via a conical centering, or over several elastic brackets. At least three brackets are attached to the housing, whereby elastic tongues, over a lateral surface of a housing part of the cylinder, the radial positioning and thus centering of the cylinder determine. When the cylinder is not assembled and housing define holding surfaces on the elastic Tongues have an inner diameter which is smaller than the outer diameter of the lateral surface on the housing part of the Cylinders. This gives the advantage of a radial / backlash-free mounting and mounting of the cylinder opposite the housing. The outer surface on which the elastic Mounts can be used as an outer surface or as an inner surface be formed, and the holding surfaces on the brackets are accordingly directed inwards or outwards. Another advantage of the arrangement is that the components of the piston and the cylinder, namely the piston skirt and the cylinder liner, which define the boundary surfaces form the gap of the gap seal, from one material exist, which has a very small coefficient of thermal expansion having. Such materials are known per se and in the present case it will contain more nickel Steel or sintered graphite or coal selected. The different Components have the same possible thermal Strains at the same temperatures, the linear Thermal expansion coefficient at least by a factor of 4 should be smaller than that of unalloyed steel, or Iron. This ensures that in the event of temperature differences practically no additional between piston and cylinder Changes in the sealing gap occur.
Durch den Einsatz von Graphit an mindestens einem der Bauteile des Kolbens oder des Zylinders, welche die Begrenzungsflächen des Spaltes der Spaltdichtung bilden, wird eine zusätzliche Sicherheit gegen Beschädigungen der Dichtungsflächen bei einem Störfalle erreicht. Ein solcher könnte auftreten, wenn durch äussere Einflüsse, wie seitliche Schläge oder ein Erdbeben, irgendwelche Abweichungen der Achsen auftreten. In diesem Falle würde nicht ein Anfressen der sich berührenden Teile stattfinden, sondern dasjenige Teil, welches aus gesintertem Graphit besteht, oder mit einer Nickelgraphitschicht beschichtet ist, würde abgeschliffen. Damit ergibt sich der Vorteil, dass nach einer Einlaufzeit der Dichtspalt selbständig eingestellt würde, und die Kolben-Zylinder-Einrichtung normal betrieben werden könnte. Diese Ausführungsart hat aber auch noch den weiteren Vorteil, dass Kolben und Zylinder am Anfang praktisch mit einem Passitz zusammengebaut werden und durch entsprechendes Einlaufen das Bauteil aus gesintertem Graphit, oder mit der Nickelgraphitschicht, d.h. der Kolbenmantel oder die Zylinderbüchse, eingeschliffen, und der Dichtspalt durch das Einlaufen ausgebildet wird. Diese Möglichkeit kann eingesetzt werden, wenn möglichst minimale Dichtspalte gewünscht werden, und die entsprechend hohen Kosten für das Einlaufen und anschliessende Entfernen des Abriebes akzeptiert werden können. Anstelle von gesintertem Graphit oder Beschichtungen von Nickelgraphit, können auch andere Materialien eingesetzt werden, welche die gleichen thermischen Eigenschaften und die gleichen Notlaufeigenschaften aufweisen. Die erwähnten Materialien erweisen sich jedoch als besonders geeignet.By using graphite on at least one of the components of the piston or cylinder, which are the boundary surfaces of the gap of the gap seal will form a additional security against damage to the sealing surfaces reached in the event of a malfunction. Such could occur when due to external influences such as lateral Blows or an earthquake, any deviations of the Axes occur. In this case there would be no gnawing of the touching parts, but that Part, which consists of sintered graphite, or with coated with a layer of nickel graphite would be ground down. This has the advantage that after a Running-in time of the sealing gap would be set independently, and the piston-cylinder device are operated normally could. However, this embodiment also has the other one Advantage that pistons and cylinders are practical at the beginning a Passitz can be assembled and by appropriate Shrink the component from sintered graphite, or with the Nickel graphite layer, i.e. the piston skirt or the cylinder liner, ground in, and the sealing gap by running in is trained. This possibility can be used if minimal sealing gaps are required, and the correspondingly high costs for breaking in and subsequent removal of the abrasion can be accepted. Instead of sintered graphite or coatings of nickel graphite, other materials can also be used which have the same thermal properties and have the same emergency running properties. The mentioned However, materials prove to be particularly suitable.
Damit auch bei thermischen Belastungen der Bauteile des Kolbens und des Zylinders während des Betriebes und allfälligen daraus resultierenden Längenänderungen keine Abweichungen des Kolbens und des Zylinders von der Zentralachse möglich sind, sind die einzelnen Bauteile unter Verwendung von elastischen Spannelementen zusammengefügt, welche in Richtung der Achse der konischen Zentrierungen, bzw. der Zentralachse wirken. Durch das Zusammenwirken der konischen Zentrierungen und der Spannkräfte ergibt sich der Vorteil, dass auch bei Temperaturdifferenzen zwischen den Bauteilen in radialer Richtung kein zusätzliches Spiel entsteht, da die Bauteile in den konischen Führungen in axialer Richtung immer aneinander gepresst bleiben. Dies gewährleistet die Einhaltung der Konzentrizität zwischen Kolben und Zylinder.This also applies to thermal loads on the piston components and the cylinder during operation and any resulting changes in length no deviations of the piston and the cylinder from the central axis possible are, the individual components are made using elastic Clamping elements put together, which in the direction the axis of the conical centerings or the central axis Act. Through the interaction of the conical centers and the clamping forces have the advantage that even with Radial temperature differences between the components No additional play arises in the direction of the components always in the axial direction in the conical guides stay pressed. This ensures compliance the concentricity between piston and cylinder.
Bei der erfindungsgemässen Dichtungsanordnung besteht jede der beiden mit Abstand zueinander angeordneten Führungen aus mehreren plattenförmigen Federelementen. Die vorgeschlagene Anordnung der Führungen mit den Federelementen erbringt den Vorteil, dass der Kolben, welcher oszillierende Linearbewegungen ausführt, genau auf seiner Zentralachse zentriert und geführt wird. Die Führungen weisen keine Teile auf, welche sich gegeneinander bewegen und Gleitverschleiss unterworfen sind. Der Kolben wird durch die beiden Führungen so geführt und zentriert, dass er gegenüber dem Zylinder berührungslos eine rein axiale Relativbewegung ausführen kann. Dies z.B. in einem schmiermittelfreien Sauerstoffkompessor, oder an einem schmiermittelfreien Kolben eines Stirling-Freikolbenmotors. Die Federelemente der einzelnen Führungen sind in einer Ebene angeordnet, welche etwa rechtwinklig zur Zentralachse des oszillierend bewegten Maschinenelementes steht. In dieser Ebene befinden sich die Hauptfederteile, welche plattenförmig ausgebildet sind. Diese Anordnung der Hauptfederteile lässt eine Berechnung der Bewegungs- und Federdaten in bekannter Weise zu, sodass sich auch die Bewegungen des Maschinenelementes genau bestimmen lassen. Im Aussenbereich der langen Hauptfederteile sind kürzere Hilfsfederteile angeordnet, und zwar rechtwinklig zu den Hauptfederteilen, sodass diese Hilfsfederteile etwa parallel zur Zentralachse verlaufen. Die Verbindung der Hilfsfederteile mit den Hauptfederteilen erfolgt über ein zusätzliches Verbindungselement, welches mit entsprechenden Befestigungsmittel zur festen Verbindung der Enden der Haupt- und Hilfsfederteile ausgestattet ist. Durch die Anordnung dieses zusätzlichen Verbindungselementes zwischen jedem Hilfsfederteil und dem zugehörigen Hauptfederteil ergibt sich der Vorteil, dass das Federelement im abgewinkelten Bereich starr ist, und die Deformationen der Federelemente nur in den plattenförmigen Bereichen stattfinden. Die einzelnen Hilfsfederteile und Hauptfederteile, sowie die Verbindungselemente, lassen sich entsprechend den technischen Vorgaben sehr genau herstellen, sodass sie beim Einbau sowohl betreffend Masshaltigkeit wie auch Festigkeitswerten die gewünschten Werte aufweisen. Diese genaue Uebereinstimmung mit vorgegebenen Massen und Festigkeitswerten lässt sich mit herkömmlichen Herstellungsmethoden erreichen, da die Federteile und die Verbindungselemente einfache Formen aufweisen. Die einzelnen Bauteile können zudem einfach geprüft und Teile, welche von den Normdaten abweichen, leicht ausgeschieden werden. Das Zusammensetzen jedes Federelementes aus mehreren einzelnen Federteilen ermöglicht eine Anpassung an unterschiedliche Anforderungen und bringt den erheblichen Vorteil mit sich, dass keine Teile der Federelemente bei der Herstellung deformiert, beispielsweise abgebogen werden müssen. Die plattenförmige Gestaltung der einzelnen Federelementteile lässt jederzeit eine genaue Bearbeitung auf die gewünschten Abmessungen, z.B. durch Schleifen zu. Die Haupt- und die Hilfsfederteile sind im Normalfalle ebene Platten. In the sealing arrangement according to the invention there is each of the two spaced guides several plate-shaped spring elements. The proposed one Arrangement of the guides with the spring elements provides the Advantage that the piston, which oscillating linear movements centered exactly on its central axis and to be led. The guides have no parts move against each other and subject to sliding wear are. The piston is guided through the two guides and centered that it is non-contact with the cylinder can perform a purely axial relative movement. This e.g. in a lubricant-free oxygen processor, or at a lubricant-free piston of a Stirling free-piston engine. The spring elements of the individual guides are in arranged on a plane which is approximately perpendicular to the central axis of the oscillating moving machine element stands. The main spring parts are on this level, which are plate-shaped. This arrangement of Main spring parts allows a calculation of the movement and Spring data in a known manner, so that the movements of the machine element can be determined exactly. in the The outer area of the long main spring parts are shorter auxiliary spring parts arranged, at right angles to the main spring parts, so that these auxiliary spring parts approximately parallel to Central axis run. The connection of the auxiliary spring parts with the main spring parts via an additional connecting element, which with appropriate fasteners for the fixed connection of the ends of the main and auxiliary spring parts Is provided. By arranging this additional Connection element between each auxiliary spring part and the associated main spring part, there is the advantage that the spring element is rigid in the angled area is, and the deformations of the spring elements only in the plate-shaped areas take place. The individual auxiliary spring parts and main spring parts, as well as the connecting elements, can be very according to the technical specifications manufacture precisely so that they both affect the installation Dimensional stability as well as strength values the desired Have values. This exact agreement with the given Masses and strength values can be with conventional Manufacturing methods achieve because the spring parts and the connecting elements have simple shapes. The single ones Components can also be easily checked and parts which deviate from the norm data, are easily eliminated. The assembly of each spring element from several individual spring parts allows adaptation to different Requirements and brings the significant advantage with the fact that no parts of the spring elements during manufacture deformed, for example, must be bent. The plate-like design of the individual spring element parts allows precise processing to the desired at any time Dimensions, e.g. by grinding too. The main and the Auxiliary spring parts are normally flat plates.
Die plattenförmigen Federelemente jeder Führung werden zweckmässigerweise zentralsymmetrisch angeordnet, sodass sich von der Zentralachse aus in der Ebene der Führung vier, sechs oder mehr Federelementteile radial nach aussen erstrecken. Ungerade Zahlen von Federelementteilen in der Ebene der Führung sind möglich, zweckmässigerweise umfasst jedes Federelement jedoch ein Hauptfederteil, welches sich symmetrisch beidseits der Zentralachse erstreckt. Dadurch, dass zwischen den Federelementen, welche in einer Ebene liegen, je gleich grosse Winkel eingeschlossen werden, ergibt sich der Vorteil, dass das Maschinenelement auf der Zentralachse genau symmetrisch zentriert wird.The plate-shaped spring elements of each guide expediently arranged centrally symmetrically, so that from the central axis in the plane of the guide four, extend six or more spring element parts radially outwards. Odd numbers of spring element parts in the plane the tour is possible, each expediently includes Spring element, however, a main spring part, which itself extends symmetrically on both sides of the central axis. Thereby, that between the spring elements, which lie in one plane, the same angles are included, results the advantage that the machine element on the central axis is centered exactly symmetrically.
Die Abmessungen der langen Hauptfederteile und der kurzen Hilfsfederteile werden in bekannter Weise so gewählt, dass die Steifigkeit der beiden Führungen, welche den Kolben führen, quer zur Zentralachse mindestens um den Faktor 100 grösser ist als in Richtung der Zentralachse. Abhängig von der gewünschten Führungspräzision im Bereiche des Dichtspaltes und den auftretenden Querkräften werden Führungen mit einem Steifigkeitsverhältnis von 500 und mehr eingesetzt. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ergeben sich nun weitere Vorteile, indem die Kraftaufnahme, die Steifigkeit oder die Bewegungswege durch Anpassen der einzelnen Federelementteile verändert werden können. Das Steifigkeitsverhältnis lässt sich beispielsweise nicht nur durch Verändern der Abmessungen der plattenförmigen Federteile verändern, sondern auch dadurch, dass mindestens zwei Hilfsfederteile oder Hauptfederteile mit Abstand parallel zueinander angeordnet werden, oder das Hilfs- sowie auch Hauptfederteil so ausgebildet sind. Wird keine Veränderung der Federkonstanten gewünscht, so können in einer Führung in zwei mit Abstand zueinander angeordneten Ebenen zwei Gruppen von plattenförmigen Federelementen angeordnet sein. Dies führt zu einer Erhöhung der Tragfähigkeit der entsprechenden Führung bei etwa gleichbleibendem Steifigkeitsverhältnis. Bei all diesen unterschiedlichen Anordnungen und Ausführungsformen können immer die gleichen Grundelemente von Hauptfederteilen, Hilfsfederteilen und Verbindungselementen verwendet werden, sodass die Berechnungsgrundlagen vereinfacht werden, und auch die Fertigung der Einzelteile erheblich erleichtert wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Hauptfederteil der einzelnen Federelemente ein- oder zweiteilig ausgebildet sein kann. Ist die Führung am Ende einer Achse angeordnet, so kann es vorteilhaft sein, die Hauptfederteile einteilig auszubilden, da sie dann mit Hilfe eines zentralen Verbindungselementes mit der Achse verbunden werden können. Wird die Führung jedoch irgendwo im Achsbereich des Maschinenelementes angeordnet, so ist es oft zweckmässig, die Hauptfederteile zweiteilig auszuführen, und dann die gegen die Zentralachse gerichteten inneren Enden der Hauptfederteile durch entsprechende Befestigungseinrichtungen mit der Achse zu verbinden.The dimensions of the long main spring parts and the short ones Auxiliary spring parts are chosen in a known manner so that the rigidity of the two guides that guide the piston, across the central axis at least by the factor 100 is larger than in the direction of the central axis. Depends on the desired precision in the area of the sealing gap and the lateral forces that occur are guides with a Stiffness ratio of 500 and more used. In the The device according to the invention now has further advantages, by the force absorption, the rigidity or the movement paths by adapting the individual spring element parts can be changed. The stiffness ratio leaves not only by changing the dimensions, for example of the plate-shaped spring parts change, but also in that at least two auxiliary spring parts or main spring parts spaced parallel to each other, or the auxiliary as well as the main spring part so formed are. If you do not want to change the spring constant, so in a tour in two at a distance from each other arranged levels two groups of plate-shaped spring elements be arranged. This leads to an increase in Load capacity of the corresponding guide with approximately the same Stiffness ratio. With all these different Arrangements and embodiments can always the same basic elements of main spring parts, auxiliary spring parts and fasteners are used so that the Calculation bases are simplified, and so is manufacturing the individual parts is made considerably easier. Another The advantage is that the main spring part of the individual spring elements formed in one or two parts can be. If the guide is arranged at the end of an axis, it can be advantageous to make the main spring parts in one piece train, since they then with the help of a central connecting element can be connected to the axis. Becomes however, the guide somewhere in the axis area of the machine element arranged, it is often useful to the main spring parts run in two parts, and then against the central axis directed inner ends of the main spring parts by appropriate fastening devices with the axis connect to.
Mit der beanspruchten Kombination von Elementen, welche die erfindungsgemässe Dichtungsanordnung bilden, lassen sich Kolben in einem Zylinder so genau führen, dass ein schmiermittelfreier Betrieb ermöglicht wird, und trotzdem Dichtspalte zwischen Kolben und Zylinder von minimalen Abmessungen möglich werden. Durch den Einsatz von zwei identischen Führungen, welche mit Abstand zueinander angeordnet sind, wird der Kolben genau entlang der Zentralachse geführt, und störende Bewegungsabweichungen werden vermieden. Damit wird es beispielsweise möglich, den Kolben oder die Kolbenstange eines Freikolbenmotores, z.B. eines Stirlingmotores, ohne Einsatz von Schmiermittel im Zylinder zu führen, und zwar den Arbeits- wie auch Verdrängerkolben. Eine Verschmutzung des Druckmediums durch Abrieb oder Schmiermittelreste wird vollständig vermieden. Das gleiche trifft auch auf Ausführungen von Sauerstoff-Kompressoren zu, oder auf Kompressoren mit anderen Druckmedien, welche nicht durch Schmiermittel oder Abrieb verschmutzt werden dürfen. Die erfindungsgemässe Dichtungsanordnung benötigt kein Schmiermittel und stellt auch sicher, dass während des Betriebes kein Abrieb im Bereiche des Dichtspaltes entsteht.With the claimed combination of elements that the Seal arrangement according to the invention can be formed Guide the pistons in a cylinder so precisely that a lubricant-free one Operation is enabled, and yet sealing gaps between piston and cylinder of minimal dimensions become possible. By using two identical Guides that are spaced from each other, the piston is guided exactly along the central axis, and disturbing movement deviations are avoided. So that will it is possible, for example, the piston or the piston rod a free piston engine, e.g. a Stirling engine without Use lubricant in the cylinder, namely the working and displacement pistons. Pollution of the pressure medium due to abrasion or lubricant residues completely avoided. The same applies to statements from oxygen compressors to, or to, compressors with other media that are not lubricated or abrasion may be contaminated. The inventive Sealing arrangement requires no lubricant and provides also make sure that there is no abrasion in the area during operation of the sealing gap arises.
Nachfolgend wird die Erfindung mit Hilfe von Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch einen schematisch dargestellten Kompressor, mit elektromagnetischem Antrieb,
- Fig. 2
- einen Längsschnitt durch den Kolben-Zylinder-Bereich des Kompressors gemäss Fig. 1, mit einem beschichteten Kolben,
- Fig. 3
- eine frontale Teilansicht einer der in Fig. 1 und 2 dargestellten Führungen für den Kolben,
- Fig. 4
- einen Ausschnitt aus einer Führung mit doppelten Federelementen und zweiteiligen Hauptfederteilen,
- Fig. 5
- einen Ausschnitt aus einer Führung mit zweiteiligen Hauptfederteilen und paarweise angeordneten Haupt- und Hilfsfederteilen,
- Fig. 6
- einen Ausschnitt aus Fig. 1, mit elastischer Halterung für den Zylinder am Gehäuse, und
- Fig. 7
- eine Ansicht der Anordnung gemäss Fig. 6 in Richtung der Zentralachse, mit einem Teilschnitt durch Zylinder und Kolben.
- Fig. 1
- 2 shows a longitudinal section through a schematically represented compressor, with an electromagnetic drive,
- Fig. 2
- 2 shows a longitudinal section through the piston-cylinder area of the compressor according to FIG. 1, with a coated piston,
- Fig. 3
- 2 shows a frontal partial view of one of the guides for the piston shown in FIGS. 1 and 2,
- Fig. 4
- a section of a guide with double spring elements and two-part main spring parts,
- Fig. 5
- a section of a guide with two-part main spring parts and main and auxiliary spring parts arranged in pairs,
- Fig. 6
- a section of Fig. 1, with elastic holder for the cylinder on the housing, and
- Fig. 7
- 6 in the direction of the central axis, with a partial section through the cylinder and piston.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Kompressor 1,
wobei nur der obere Teil dargestellt, der untere jedoch zentralsymmetrisch
gleich ausgebildet ist. Der Kompressor 1
weist in einem Gehäuse 5 einen elektrischen Antrieb auf,
welcher aus einer festen Magnetspule 10 und einem längsbeweglichen
Anker 11 besteht. Der Anker 11 ist mit einer Kolbenstange
6 verbunden, wobei Kolbenstange 6 und Anker 11 die
gemeinsame Zentralachse 2 aufweisen und in Richtung dieser
Zentralachse 2 translatorisch bewegbar sind. Die Kolbenstange
6 ist an zwei Führungen 8 und 9 abgestützt und genau zentrisch
geführt, wobei diese beiden Führungen 8 und 9 mit
Abstand zueinander angeordnet sind. Am vorderen Ende 16 der
Kolbenstange 6 ist ein Kolben 7 mit einem Kolbenmantel 13
befestigt. Dieser Kolben 7 ist von einer Zylinderbüchse 4
umgeben, welche Bestandteil eines Zylinders 3 ist. Der Zylinder
3 ist seinerseits mit dem Gehäuse 5 verbunden und
bildet einen Teil desselben. Der Zylinder 3 umfasst einen
Arbeitsraum 18 für das Druckmedium und weist in bekannter
Weise Einlassventile 19 und Auslassventile 20 auf. Zwischen
dem Kolbenmantel 13 und der Zylinderbüchse 4 ist eine Spaltdichtung
12 ausgebildet, wobei der Kolben 7 berührungsfrei
in der Zylinderbüchse 4 geführt wird. Diese Ausgestaltung
einer berührungsfreien Spaltdichtung wird durch die erfindungsgemässe
Ausgestaltung und Anordnung der beiden Führungen
8, 9 ermöglicht. Im dargestellten Beispiel ist es beispielsweise
möglich, bei einem Kolbendurchmesser von 45 mm
an der Spaltdichtung eine Spaltweite von 0,01 mm auszubilden.1 shows a longitudinal section through a
Der Kolben 7 ist aus mehreren Teilen zusammengefügt. Die
Kolbenstange 6 weist einen tellerförmigen Flansch 21 auf,
welcher die Halterung für den zylinderförmigen Kolbenmantel
13 bildet. Ein zweiter tellerförmiger Flansch 22 wirkt mit
dem anderen Ende des Kolbenmantels 13 zusammen und ist über
ein elastisches Spannelement 23 und eine Spannmutter 24 mit
dem vorderen Ende 16 der Kolbenstange 6 verbunden. Die beiden
tellerförmigen Flansche 21, 22 weisen konische Randbereiche
25 bzw. 25' auf. Die beiden Endflächen des Kolbenmantels
13 sind ebenfalls konisch ausgebildet. Der konische
Randbereich 25 des tellerförmigen Flansches 21 zentriert und
führt den Kolbenmantel 13 genau zentrisch zur Zentralachse
2. Das elastische Spannelement 23 erzeugt eine stetige
Spannkraft in Richtung der Zentralachse 2 und gewährleistet,
dass auch bei Längenänderungen infolge Temperaturveränderungen
der Kolbenmantel 13 immer genau zentrisch zwischen den
beiden tellerförmigen Flanschen 21, 22 eingespannt ist. Das
elastische Spannelement 23 besteht dabei aus einer Plattenfeder.
Der Kolbenmantel 13 ist im dargestellten Beispiel aus
gesintertem Graphit hergestellt, und die Einspannung zwischen
den beiden konischen Randbereichen 25 und 25' der tellerförmigen
Flansche 21, 22 gewährleistet eine dauernde
Druckvorspannung und sichere Halterung für den Sinterkörper
13. Die für den Kolbenmantel 13 und die Zylinderbüchse 4
verwendeten Materialien weisen einen linearen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten auf, welcher mindestens viermal
kleiner ist als derjenige von unlegiertem Stahl, wobei letzterer
11,1x10-6 pro Grad Kelvin beträgt. Ein hoch legierter
Nickelstahl mit z.B. 36% Nickel kann einen linearen Ausdehnungskoeffizienten
von 0,9x10-6 pro Grad Kelvin aufweisen.The
Die Zylinderbüchse 4 ist einerseits über ein elastisches
Spannelement 26 und Befestigungselement 27, und andererseits
über eine konische Zentrierung 28 im Zylinder 3 abgestützt
und zentriert. Das elastische Spannelement 26 besteht ebenfalls
aus einer Tellerfeder, kann jedoch auch aus anderen
bekannten elastischen Elementen gebildet sein. Im Falle von
Längenänderungen der Zylinderbüchse 4 infolge Temperaturdifferenzen
wird die Zylinderbüchse immer in Richtung der Zentralachse
gegen die konische Zentrierung 28 gepresst. Dadurch
wird auch an der Zylinderbüchse sichergestellt, dass
diese immer spielfrei geführt ist und keine Abweichungen
gegenüber der Zentralachse 2 auftreten.The
Um die Ausrichtung des Zylinders 3 und der Zylinderbüchse 4
auf die Zentralachse 2 zu gewährleisten, ist am Gehäuseteil
61 des Zylinders 3 auch zwischen dem Zylinder 3 und dem Gehäuse
5 eine konische Zentrierung 29 ausgebildet. Die Verbindung
zwischen Zylinder 3 und Gehäuse 5 erfolgt über nicht
dargestellte Verbindungselemente 30 im Bereiche der konischen
Zentrierung 29. Da bei der konischen Zentrierung 29
sowohl das Gehäuse 5, wie auch der Zylinder 3, aus dem gleichen
Material bestehen, sind hier keine thermisch bedingten
Axialbewegungen zu erwarten. Die konischen Zentrierungen
zwischen den einzelnen Bauteilen des Zylinders 3 und des
Kolbens 7 stellen sicher, dass die einzelnen Bauteile genau
zentrisch zur Zentralachse 2 zusammengefügt werden und bilden
damit die Voraussetzungen für die Ausbildung des gewünschten
minimalen Spaltes an der Spaltdichtung 12.About the alignment of the
Die beiden Führungen 8 und 9 zentrieren und führen die Kolbenstange
6, bzw. den Kolben 7 so, dass die Mantelfläche 14
des Kolbenmantels 13 berührungsfrei und genau parallel zur
Zylinderfläche 15 der Zylinderbüchse 4 verläuft. Dies über
die ganze Länge der translatorischen Bewegungen des Kolbens
7 in Richtung der Pfeile 31. Dabei ist die erste Führung 8
in unmittelbarer Nähe des Kolbens 7 angeordnet und die zweite
Führung 9 am hinteren Ende 17 der Kolbenstange 6. Diese
Führungen 8, 9 sind auf zwei Ebenen 32, 33 ausgerichtet,
welche etwa rechtwinklig zur Zentralachse 2 stehen. Die beiden
Ebenen 32, 33 und damit die beiden Führungen 8, 9 sind
in Richtung der Zentralachse 2 mit Abstand zueinander angeordnet,
wobei dieser Abstand durch die Lagerbedingungen,
sowie die konstruktiven Gegebenheiten des Kompressors bestimmt
ist.Center the two
Jede der beiden Führungen 8, 9 besteht aus mehreren Federelementen
34, was aus Fig. 3 am besten erkennbar ist. Diese
Federelemente 34 bestehen je aus einem zweiteiligen langen
Hauptfederteil 35 sowie zwei kurzen Hilfsfederteilen 36,
welche an den äusseren Enden 37 des Hauptfederteiles 35
starr befestigt und mit dem Gehäuse 5 verbunden sind. Die
Hilfsfederteile 36 sind dabei etwa rechtwinklig zum Hauptfederteil
35 angeordnet und verlaufen somit etwa parallel zur
Zentralachse 2. Die starre Verbindung zwischen den äusseren
Enden 37 des Hauptfederteiles 35 und den Hilfsfederteilen 36
wird mittels Verbindungselementen 38 hergestellt. Die Federelemente
34 sind einerseits über die Hilfsfederteile 36 und
Befestigungselemente 39 fest mit dem Gehäuse 5, und andererseits
über die Hauptfederteile 35, sowie die Flansche 40 und
Klemmelemente 41 mit der oszillierend bewegten Kolbenstange
6 und dem Kolben 7 fest verbunden. Die beiden Führungen 8, 9
sind dabei genau gleich ausgebildet, jedoch wie aus der Fig.
1 erkennbar ist, spiegelverkehrt angeordnet. Die Führung und
Zentrierung des Kolbens 7 ist dabei so genau, dass zwischen
dem Kolben 7 und der Zylinderbüchse 4 nur ein sehr dünner
Spalt 12 notwendig ist. Dadurch kann die Abdichtung des Kolbenraumes
18 durch eine berührungslose Spaltdichtung 12 erfolgen,
und es sind keine Dichtungen notwendig und vorhanden,
welche durch Relativbewegungen abgerieben, bzw. abgenutzt
würden. Das durch die Federelemente 34 jeder Führung
8, 9 gebildete Federsystem wird so ausgestaltet, dass die
Steifigkeit in Richtung der Ebenen 32, 33 mindestens um den
Faktor 100 grösser ist als dessen Steifigkeit in Richtung
der Zentralachse 2. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel
ist die Steifigkeit quer zur Zentralachse 2 ca. 200-fach
höher als in Richtung der Zentralachse 2. Dazu werden Federteile
aus gehärtetem Federstahl eingesetzt mit einer Dicke
von 1,18 mm. Pro Führung 8, 9 sind zwei Federelemente 34
vorhanden, welche rechtwinklig zueinander angeordnet sind
und je aus zwei Hauptfederteilen 35 und zwei Hilfsfederteilen
36 bestehen. Die Hauptfederteile 35 haben eine Länge von
ca. 13 cm und die Hilfsfederteile eine Länge von ca. 2,2 cm.
Damit wird ein Kolbenhub von 20 mm möglich. Der Kolbendurchmesser
beträgt 45 mm und die Oszillationsfrequenz 50
Schwingungen pro Sekunde.Each of the two
Fig. 2 zeigt eine andere Ausbildung des Kolbens 7, wobei die
übrigen Teile des Kompressors 1 gleich ausgestaltet sind,
wie in Fig. 1. Im Zylinder 3 ist wiederum eine Zylinderbüchse
4 eingesetzt, welche aus einem hochnickelhaltigen Stahl,
im dargestellten Beispiel des Types 36% Ni-Alloy hergestellt
ist. Die Zentrierung und Einspannung der Zylinderbüchse 4 im
Zylinder 3 erfolgt auch hier über die konische Zentrierung
28, und das elastische Spannelement 26, und die Befestigungselemente
27. Der Kolben 7 besteht ebenfalls aus mehreren
Teilen. Ein Kolbenmantel 44 ist zwischen einem von der
Kolbenstange 6 ausgehenden tellerförmigen Flansch 42 und
einem zweiten tellerförmigen Flansch 43 eingespannt. Die
Spannkraft wird durch das elastische Spannelement 23 in der
Form einer Tellerfeder, und die Spannmutter 24 erzeugt. Dabei
ist die Spannmutter 24 auf das vordere Ende 16 der Kolbenstange
6 aufgeschraubt. Der Kolbenmantel 44 besteht aus
hochnickelhaltigem Stahl. An der Mantelfläche 45 dieses Kolbenmantels
44 ist eine Beschichtung 46 aus geeignetem Nikkelgraphit
aufgebracht, z.B. in der Zusammensetzung von
15-25 Gewichts-% Graphit und 75-85% Nickel. Diese Beschichtung
46 bildet die Grenzfläche der Spaltdichtung 12 gegen
die Zylinderbüchse 4. Die konischen Randbereiche 47 bzw. 47'
an beiden Enden des zylinderförmigen Kolbenmantels 44 weisen
hier eine Neigung auf, welche in Bezug auf den Kolbenmantel
44 eine Zugvorspannung bewirkt. Dies ist wegen des gewählten
Materials Stahl zulässig und vorteilhaft.Fig. 2 shows another embodiment of the
Sowohl bei der Ausführungsform des Kolbens 7 gemäss Fig. 1,
wie auch gemäss Fig. 2, werden die Abmessungen des Kolbenmantels
13, bzw. 44 und der Zylinderbüchse 4 von Anfang an
so gewählt, dass beim Zusammenfügen der Bauteile im Bereiche
der Spaltdichtung 12 ein möglichst geringer Spalt gebildet
wird. Bei Dichtungsanordnungen zwischen dem Kolben 7 und der
Zylinderbüchse 3, bei welchen ein sehr gleichförmiger Kreisringquerschnitt
verlangt wird, und gleichzeitig die Dicke
des Spaltes der Spaltdichtung 12 absolut minimal sein soll,
ist es möglich, die Durchmesser des Kolbenmantels 44 und der
Zylinderbüchse 4 so zu wählen, dass fast ein Passitz oder
ein relativ strenger Gleitsitz entsteht. Durch vorsichtiges
Einlaufen kann das gesinterte Graphitmaterial des Kolbenmantels
13, bzw. die Beschichtung 46 am Kolbenmantel 44 abgerieben
und dadurch eine sehr enge Spaltdichtung 12 erzeugt
werden. Es ist auch möglich, die Materialkombinationen zwischen
Zylinderbüchse 4 und Kolbenmantel 13 auszutauschen.
Die genaue Führung des Kolbens 7 über die Führungen 8 und 9,
sowie die konischen Zentrierungen der verschiedenen Bauteile
des Kolbens 7 und des Zylinders 3 ermöglichen in jedem Falle
die Ausbildung einer sehr engen und berührungsfreien Spaltdichtung
12, und damit den schmiermittelfreien Betrieb. Da
der Kolben 7 im Normalbetrieb berührungsfrei in der Zylinderbüchse
4 läuft, entsteht kein Abrieb, womit auch die Verschmutzung
des Druckmediums verhindert wird.Both in the embodiment of the
Fig. 3 zeigt eine Führung 8, 9, wie sie in den Fig. 1 oder 2
eingesetzt ist, als Teilansicht in Richtung der Zentralachse
2. Es ist ersichtlich, dass in jeder der Ebenen 32, bzw. 33
zwei Federelemente 34 angeordnet sind, wobei zwischen den
Federelementen 34, in Umfangsrichtung gesehen, je gleiche
Winkel eingeschlossen sind. Jedes der Federelemente 34 besteht
dabei aus zwei Hauptfederteilen 35, zwei Hilfsfederteilen
36 und zwei Verbindungselementen 38. Die von den Verbindungselementen
38 abgewendeten Enden der kurzen Hilfsfederteile
36 sind mittels Befestigungselementen 39 am Gehäuse
5 des Kompressors 1 starr befestigt. Die Kolbenstange 6,
welche axial oszillierend bewegt wird, weist einen Flansch
40 auf, sowie ein Klemmelement 41, welches zur Verbindung
der inneren Enden 53 der Hauptfederteile 35 mit dem Flansch
40 dient. Die kurzen Hilfsfederteile 36 sind aus flachen,
rechteckigen Platten gebildet. Die Hauptfederteile 35 sind
trapezförmig und gegen das äussere Ende 37 breiter ausgebildet
als am inneren Ende 53. Die Form der Federteile 35, 36
wird in bekannter Weise durch die gewünschten Federcharakteristiken
bestimmt. Am Flansch 40 sind Rippen 55 angeordnet,
welche Anschlagflächen 56 für die inneren Enden 53 der
Hauptfederteile 35 bilden. Durch diese Rippen 55 und die
entsprechenden Anschlagflächen 56, sowie die entsprechende
Formgestaltung der inneren Enden 53 der Hauptfederteile 35,
ist deren Position gegenüber der Kolbenstange 6 genau bestimmt.
In dieser Position werden die inneren Enden 53 der
Hauptfederteile 35 mit Hilfe des Klemmelementes 41 und von
Schrauben 58 eingespannt und festgehalten. FIG. 3 shows a
Fig. 4 zeigt eine Führung 50, welche prinzipiell den Anordnungen
gemäss Fig. 1 und 2 entspricht. Es sind jedoch an
jeder Führung 50 zwei mit Abstand zueinander angeordnete
Ebenen 51, 52 vorhanden, in welchen je Federelemente 34 angeordnet
sind. Die beiden Ebenen 51, 52 verlaufen dabei parallel
zueinander und etwa rechtwinklig zur Zentralachse 2
der Kolbenstange 6. Wie zu Fig. 3 beschrieben und dargestellt
wurde, sind auch hier in jeder der Ebenen 51, 52 zwei
Federelemente 34 angeordnet, bei welchen zwischen den Federelementen
34, in Umfangsrichtung gesehen, je gleiche Winkel
eingeschlossen sind. Zusätzlich zum Flansch 40 und zum
Klemmelement 41 sind hier auf der Kolbenstange 6 zwei Zentrierplatten
54 und eine Distanzscheibe 57 angeordnet. Dabei
weisen die Zentrierplatten 54 die Rippen 55 mit den Anschlagflächen
56 auf. Die inneren Enden 53 der paarweise
angeordneten Federteile 35 sind zwischen je einer zentrierplatte
54 und dem Flansch 40, bzw. dem Klemmelement 41 eingespannt.
Die Spannkraft wird mittels der Schrauben 58 erzeugt.
Diese in Fig. 4 dargestellte Anordnung einer Führung
50 mit zwei Federebenen 51, 52 kann grössere Längs- und
Querkräfte aufnehmen. Sie lässt im übrigen aber die gleichen
Bewegungsabläufe zu, wie die in Fig. 1 dargestellte und beschriebene
einfache Ausführung. Insbesondere ist die Freiheit
der linear oszillierenden Bewegung der Kolbenstange 6
und des zugehörigen Kolbens 7 in Richtung der Pfeile 31 gewährleistet.
Die gemäss Fig. 3 und 4 beschriebene Ausführungsform
der zweiteiligen Hauptfederteile 35 ist insbesondere
dort zweckmässig, wo auf der Zentralachse 2 vor und
hinter der Führung 50 weitere Maschinenelemente angeordnet
sind, welche ein Aufstecken von durchgehenden einteiligen
Federelementen 34 auf die Kolbenstange 6 nicht zulassen. Im
weiteren wird aber auch die Herstellung der Hauptfederteile
35 erleichtert, da sie geringere Abmessungen aufweisen, und
bei Bedarf auch einzelne Teile eines Federelementes 34 auswechselbar
sind. Es ist aber durchaus möglich und im Sinne
der Erfindung, z.B. in der Ebene 33 in Fig. 1, einteilige
Hauptfederteile 35 einzusetzen. Diese weisen eine zentrale
Bohrung auf und können auf die Kolbenstange 6 aufgeschoben
und anschliessend festgeklemmt werden.Fig. 4 shows a
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen
Führung für eine Dichtungsanordnung dargestellt,
wobei in jedem Federelement 34 sowohl die Hauptfederteile
35, wie auch die Hilfsfederteile 36 paarweise parallel und
mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die Verbindung der
inneren Enden 53 der Hauptfederteile 35 mit dem Flansch 40
der Kolbenstange 6 erfolgt in gleicher Weise, wie zu Fig. 3,
bzw. 4 beschrieben. Das Verbindungselement 38 zwischen den
äusseren Enden der Hauptfederteile 35 und den daran anstossenden
Enden der Hilfsfederteile 36 ist entsprechend ausgebildet
und weist Auflageflächen für die paarweise Anordnung
der Parallelfedern auf. Zur Verbindung der Hilfsfederteile
36 mit dem Gehäuse 5 sind entsprechende Befestigungs- und
Spannelemente 60 vorhanden. Die Ausgestaltung der Führung
mit Parallelfedern 35 führt zu einer in beiden Längs-Bewegungsrichtungen
symmetrischen Federcharakteristik mit entsprechend
günstigerem Spannungsverlauf. Die in Fig. 1 dargestellte
einfache Feder weist wegen der Biege- und Kraftverhältnisse
in den Einspannbereichen bei der Vorwärts- oder
Rückwärtsbewegung des Maschinenelementes nicht die gleiche
Federcharakteristik auf. Im Verhältnis zum Nullpunkt sind
die positive und die negative Charakteristik der Einfachfeder
nicht symmetrisch.5 shows a further embodiment of an inventive one
Guide for a sealing arrangement shown
in each
Bei allen beschriebenen Ausführungsformen der Führungen 8, 9
erweist es sich als zweckmässig, in jeder der Ebenen 32, 33,
bzw. 51, 52 mindstens zwei Federelemente 34 anzuordnen, welche
zur Zentralachse 2 zentralsymmetrisch ausgebildet sind
und deren Orientierungsachsen sich, in Umfangsrichtung gesehen,
in einem Winkel von 90° kreuzen. Sofern die Konstruktionsbedingungen
und die auftretenden Kräfte dies erfordern,
können die Federelemente jedoch auch in einem Winkel von 60°
oder 45° zueinander angeordnet sein. Dementsprechend werden
dann im Bereiche des oszillierend bewegten Kolbens 7 und am
Gehäuse 5 mehr Befestigungs- und Positionierpunkte vorgesehen.
Unabhängig von den verschiedenen möglichen Ausgestaltungen
der Führungen gewährleisten diese eine genaue Zentrierung
des linear oszillierend bewegten Kolbens 7 entlang
der Zentralachse 2 und eine Reduktion der Abweichungen von
dieser Zentralachse 2 als Folge von Querkräften, welche minimale
Spalte zwischen dem bewegten Kolben und der festen
Zylinderbüchse 4 und damit berührungslose Spaltdichtungen
zulässt.In all the described embodiments of the
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung
der Verbindung zwischen dem Zylinder 3 und dem Gehäuse
5. Das Gehäuseteil 61 des Zylinders 3 weist eine zylindrische
Mantelfläche 62 auf, welche genau zentrisch zur Zentralachse
2 ausgebildet ist. Am Gehäuse 5 sind mindestens
drei, im dargestellten Beispiel vier elastische Halterungen
65 angeordnet. Diese vier Halterungen 65 sind radial um je
90° versetzt und über Befestigungsteile 67 und bekannte Befestigungsmittel
68, z.B. Schrauben, am Gehäuse 5 befestigt.
Jede Halterung 65 weist eine elastische Zunge 69 auf, an deren
freien Ende eine Haltefläche 64 angeordnet ist. An die
Haltefläche 64 schliesst eine nach aussen divergierende
schräge Führungsfläche 63 an. Am Gehäuse 5 ist im weiteren
eine Anschlagfläche 66 angeordnet, welche in einer Radialebene
zur Zentralachse 2 liegt und die Auflage- und Befestigungsfläche
für das Gehäuseteil 61 des Zylinders 3 bildet.
Vor dem Zusammenbau des Zylinders 3 mit dem Gehäuse 5 werden
die Halteflächen 64 der markierten Halterungen 65 so bearbeitet,
dass sie einen Innendurchmesser begrenzen, welcher
kleiner ist als der Aussendurchmesser der Mantelfläche 63 am
Gehäuseteil 61. Wird das Gehäuseteil 61 des Zylinders 3 in
Richtung der Zentralachse 2 zwischen die Halterungen 65 geschoben,
so werden die Zungen 69 elastisch deformiert, und
zwischen der Mantelfläche 62 am Zylinder 3 und den Halteflächen
64 an den Halterungen 65 wird ein spielfreier Passitz
gebildet. Die Deformation der elastischen Zungen 69 an den
Halterungen 65 bewirkt vier gleich grosse, gegen die Zentralachse
2 gerichtete Radialkräfte, welche das Gehäuseteil
61 und damit den Zylinder 3 gegenüber der Zentralachse 2
spielfrei zentrieren. In der zentrierten Einbauposition
liegt das Gehäuseteil 61 des Zylinders 3 an der Anschlagfläche
66 des Gehäuses 5 an und ist mittels bekannten Verbindungselementen
30, z.B. Schrauben, mit dem Gehäuse 5 verbunden.
Diese Ausführungsform der Verbindungen zwischen Zylinder
3 und Gehäuse 5 gewährleistet eine spielfreie Zentrierung
und Befestigung, bei welcher der Einfluss der Verbindungselemente
30 auf die Zentrizität der Anordnung vermieden
wird. Im weiteren ist es auch möglich, die Mantelfläche 62
an einem ringförmigen Kragen, oder in einer Nute an der gegen
das Gehäuse 5 gerichteten Stirnfläche 70 des Gehäuseteiles
61 anzuordnen. Die Mantelfläche 62 ist dann als Aussenfläche
oder als Innenfläche ausgebildet. Die Halterungen 65
sind dann entsprechend im Innenbereich des Gehäuses 5 angeordnet,
und die Halteflächen 64 an den elastischen Zungen 69
sind dann in Abhängigkeit von der Ausrichtung der Mantelfläche
61 nach innen oder nach aussen gerichtet. Im Falle, wo
die elastischen Zungen 69 aussen angeordnete Halteflächen 64
aufweisen, welche in einem Kragen oder einer Nute am Gehäuseteil
61 eingreifen, ist der Anfangsdurchmesser in nicht
zusammengebautem Zustande grösser, als der Durchmesser der
Mantelfläche 62 am Gehäuseteil 61 des Zylinders 3. Die
spielfreie Führung ist dadurch, wie oben beschrieben, bei
jeder Ausführungsform gewährleistet.6 and 7 show a further advantageous embodiment
the connection between the
Claims (13)
- Sealing arrangement for a piston-cylinder unit, having a piston (7) which is longitudinally movable in the direction of a central axis (2) in a cylinder (3) with a cylinder liner (4), having a piston skirt (13) and a contactless gap seal (12) between cylinder liner (4) and piston skirt (13), for sealing off a pressurized liquid or gaseous medium, the piston-cylinder unit being installed in a housing (5), characterized in that the piston (7) is rigidly connected to two guides (8, 9; 50), which are disposed a distance apart from one another in the direction of the central axis (2) and fastened to the housing (5), parts (35) of said guides (8, 9; 50) are movable to a limited extent in the direction of the central axis (2), and guide the piston (7) elastically in the direction of the central axis (2), the guides (8, 9; 50) at right angles to the central axis (2) are at least 100 times stiffer than in the direction of the central axis (2), and hold the piston (7) exactly centrically relative to the central axis (2), the piston skirt (13) and the cylinder liner (4), which lie opposite one another in the region of the gap seal (12), have substantially smooth lateral surfaces (14, 15), and said sub-regions (4, 13) of the cylinder (3) and of the piston (7) are made cf materials having a coefficient of linear thermal expansion which is at least 4 times lower than that of plain steel.
- Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that the piston (7i and the cylinder (3) are composed of a plurality of structural parts (13, 21, 22 and 3, 4 respectively), and said structural parts are mutually clamped in conical centring devices (25, 28), and centred without play relative to the central axis (2).
- Sealing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that a housing part (61) of the cylinder (3) is clamped relative to the housing (5) in a conical centring device (29), or said housing part (61) via a lateral surface (62) is guided without play by means of at least three elastic holding devices (65) fastened to the housing (5) and is clamped axially against a stop face (66) of the housing (5), and the housing part (61), and hence the cylinder (3), is centred without play relative to the central axis (2).
- Sealing arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that elastic clamping elements (23, 26) are disposed on the structural parts of the piston (7) and/or of the cylinder (3) which are assembled, and said elastic clamping elements (23, 25) act in the direction cf the axis of the conical centring device (25, 28, 29).
- Sealing arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the piston skirt (13) of the piston (7) which delimits the gap of the gap seal (12) is made of sintered graphite, and the cylinder liner (4) of the cylinder (3) which delimits said gap is made of steel with a high nickel content.
- Sealing arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the piston skirt (44) of the piston (7) and the cylinder liner (4), which delimit the gap of the gap seal (12), are made of steel with a high nickel content, and the surface (14) of the piston skirt (44) directed towards said gap is coated with a nickel graphite layer.
- Sealing arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that each of the two guides (8, 9; 50) comprises a plurality of plate-like spring elements (34) which are disposed in a plane (32, 33; 51, 52) extending substantially at right angles to the central axis (2) of the piston (7), each of the spring elements (34) is firmly connected on the one hand in the region of the central axis (2) to the piston (7) and on the other hand in the region of the outer ends of the spring elements (34) to the housing (5), each of the spring elements (34) comprises at least one long main spring part (35), which lies in the plane (32, 33; 51, 52) at right angles to the central axis (2), and at each end directed towards the housing (5) at least one short auxiliary spring part (36), which is disposed substantially parallel to the central axis (2), a connecting element (38) is disposed between each auxiliary spring part (36) and the associated main spring part (35), and the auxiliary spring parts (36) are connected by said connecting elements (38) rigidly to the outer ends (37) of the main spring parts (35).
- Sealing arrangement according to claim 7, characterized in that each of the two guides (8, 9; 50) comprises at least two centrosymmetric spring elements (34), which are disposed in a plane (32, 33; 51, 52) at right angles to the central axis (2) of the piston (7) and radially cut said central axis (2), angles each of identical size being formed between the spring elements (34) viewed in a peripheral direction.
- Sealing arrangement according to claim 7, characterized in that at least one of the guides (8, 9; 50) comprises two planes (51, 52) with spring elements (34), said planes (51, 52) extending parallel to one another and in the direction of the central axis (2), at a distance from one another, as well as at right angles to the central axis (2).
- Sealing arrangement according to claim 7, characterized in that each of the spring elements (34) comprises a one- or multi-part main spring part (35) and two pairs each of parallel-running auxiliary spring parts (36).
- Sealing arrangement according to claim 7, characterized in that each of the spring elements (34) comprises a pair of parallel, one- or multi-part main spring parts (35) and two pairs each of parallel-running auxiliary spring parts (36).
- Sealing arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the piston (7), cylinder (3) and guides (8, 9; 50) are parts of a Stirling free-piston engine.
- Sealing arrangement according to one cf claims 1 to 11, characterized in that piston (7), cylinder (3) and guides (8, 9; 50) are parts of a compressor (1) with a linearly oscillating drive (10, 11).
Applications Claiming Priority (3)
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Publications (2)
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1019858C2 (en) * | 2002-01-29 | 2003-09-08 | Thales Nederland Bv | The present invention relates generally to cryogenic coolers and in particular to the method for assembling the compressor of cryogenic coolers and to means for holding the piston used in such cryogenic coolers. |
US8490414B2 (en) * | 2007-05-16 | 2013-07-23 | Raytheon Company | Cryocooler with moving piston and moving cylinder |
US9856866B2 (en) | 2011-01-28 | 2018-01-02 | Wabtec Holding Corp. | Oil-free air compressor for rail vehicles |
CN103635662B (en) * | 2011-07-21 | 2016-06-22 | 马勒国际有限公司 | Camshaft and corresponding manufacture method |
JP6082310B2 (en) * | 2013-04-26 | 2017-02-15 | 株式会社神戸製鋼所 | Reciprocating compressor |
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SE408324B (en) * | 1976-10-15 | 1979-06-05 | Sandvik Ab | PISTON PREFERRED FOR HIGH PRESSURE COMPRESSORS |
EP0028144A1 (en) * | 1979-10-29 | 1981-05-06 | Gordon Davey | Support system for a reciprocating compressor piston |
DE3315556C1 (en) * | 1983-04-29 | 1984-11-29 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Wear-resistant coating |
US5318412A (en) * | 1992-04-03 | 1994-06-07 | General Electric Company | Flexible suspension for an oil free linear motor compressor |
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