JP6918696B2 - 流体クッション封止装置 - Google Patents
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Description
・特に緊密な封止を有し、
・潤滑油の注入を必要とせず、
・摩擦に起因して生じる損失を最小にし、
・約1000℃以上の非常に高温に加熱されたピストンおよび/またはシリンダに適応でき、
・シリンダと接触することなく、その結果として堅固で耐久性がある。
・内部円筒形リング面、外部円筒形リング面、および2つの軸リング面を備える少なくとも1つの連続して穿孔されたリングであって、該リングはピストン内またはシリンダ内に提供された少なくとも1つのリング溝内に収容される一方で、該リングはリング溝から離れることができることなくリング溝内で半径方向に動くことができる、少なくとも1つの連続して穿孔されたリングと、
・リング溝は加圧流体源に転送回路によって連結された圧力分布チャンバを連続して穿孔されたリングで画定するように、それぞれの軸リング面とリング溝との間に封止を生成するリング封止手段と、
・連続して穿孔されたリングをその半径厚さ内で通過する少なくとも1つの較正された開口と、
・連続して穿孔されたリングが備える少なくとも1つの流体クッション運搬面であって、該運搬面は圧力分布チャンバと反対側に配置される、少なくとも1つの流体クッション運搬面とを含む。
本発明による流体クッション封止装置100の作用は、特にOリングシール132からなるリング封止手段110を示す図9および図10を考慮して理解できる。
Claims (19)
- シリンダ(102)内で前記シリンダ(102)と同軸で長手方向の並進運動で動くことができるピストン(101)のための流体クッション封止装置(100)であって、前記ピストン(101)および前記シリンダ(102)は封止されるチャンバ(104)を少なくとも1つのシリンダ頭部(103)で画定し、前記流体クッション封止装置(100)は、
・内部円筒形リング面(106)、外部円筒形リング面(107)、および2つの軸リング面(108)を備える少なくとも1つの連続して穿孔されたリング(105)であって、前記リング(105)は前記ピストン(101)内または前記シリンダ(102)内に提供された少なくとも1つのリング溝(109)内に収容される一方で、前記リング(105)は前記リング溝(109)から離れることができることなく前記リング溝(109)内で半径方向に動くことができ、前記リング(105)は、加圧流体源(112)の圧力の影響下で前記リング(105)の直径が前記リング溝(109)の直径に対して増減できるように可撓性である、リング(105)と、
・前記リング溝(109)が転送回路(114)により前記加圧流体源(112)に連結された圧力分布チャンバ(119)を前記連続して穿孔されたリング(105)で画定するように、それぞれの軸リング面(108)と前記リング溝(109)との間に封止を生成するリング封止手段(110)であって、前記リング封止手段(110)は、前記連続して穿孔されたリング(105)の軸端部の少なくとも1つの付近に提供された薄型軸部(139)からなり、前記薄型軸部(139)は、前記リング溝(109)に封止固定され、前記連続して穿孔されたリング(105)の直径が前記リング溝(109)に対して増減できるように可撓性である、リング封止手段(110)と、
・前記連続して穿孔されたリング(105)をその半径厚さ内で通過する少なくとも1つの較正された開口(111)と、
・前記連続して穿孔されたリング(105)が備える少なくとも1つの流体クッション運搬面(116)であって、前記流体クッション運搬面(116)は前記圧力分布チャンバ(119)と反対側に配置される、流体クッション運搬面(116)と、
を含むことを特徴とする、流体クッション封止装置(100)。 - 軸ブラインドカウンタ圧力凹部(115)を受領する前記外部円筒形リング面(107)の前記カウンタ圧力凹部(115)によって占有されない面が、前記流体クッション運搬面(116)を構成するように、前記リング溝(109)が前記ピストン(101)内に提供される場合に、前記外部円筒形リング面(107)上に窪みを提供された前記カウンタ圧力凹部(115)を含むことを特徴とする、請求項1に記載の流体クッション封止装置。
- 軸ブラインドカウンタ圧力凹部(115)を受領する前記内部円筒形リング面(106)の前記カウンタ圧力凹部(115)によって占有されない面が、前記流体クッション運搬面(116)を構成するように、前記リング溝が前記シリンダ(102)内に提供される場合に、前記内部円筒形リング面(106)上に窪みを提供された前記カウンタ圧力凹部(115)を含むことを特徴とする、請求項1に記載の流体クッション封止装置。
- 前記カウンタ圧力凹部(115)は、前記カウンタ圧力凹部(115)を受領する前記外部円筒形リング面(107)または前記内部円筒形リング面(106)の軸長をほぼ中心とする浅い深さのカウンタ圧力溝(117)からなり、前記カウンタ圧力溝(117)は、前記外部円筒形リング面(107)または前記内部円筒形リング面(106)の全周囲に亘って生成されることを特徴とする、請求項2乃至3のいずれか1項に記載の流体クッション封止装置。
- 前記カウンタ圧力凹部(115)に開く較正された開口(111)を含むことを特徴とする、請求項2乃至3のいずれか1項に記載の流体クッション封止装置。
- 前記較正された開口(111)は、前記カウンタ圧力凹部(115)の底部に窪みを提供された圧力分布凹部(125)を介して前記カウンタ圧力凹部(115)に開くことを特徴とする、請求項5に記載の流体クッション封止装置。
- 前記圧力分布凹部(125)は、前記カウンタ圧力凹部(115)を受領する前記外部円筒形リング面(107)または前記内部円筒形リング面(106)の軸長をほぼ中心とする圧力分布溝(126)からなり、前記圧力分布溝(126)は、前記外部円筒形リング面(107)または前記内部円筒形リング面(106)の全周囲に亘って生成されることを特徴とする、請求項6に記載の流体クッション封止装置。
- 前記カウンタ圧力凹部(115)を受領する前記外部円筒形リング面(107)または前記内部円筒形リング面(106)の前記2つの軸縁部の少なくとも1つは、縁部板隙間(118)内で終了することを特徴とする、請求項2乃至3のいずれか1項に記載の流体クッション封止装置。
- 前記リング封止手段(110)は、一方では前記連続して穿孔されたリング(105)に固定され、他方では前記リング溝(109)の内部またはリムと封止接触を設置する、リング封止唇部(121)からなることを特徴とする、請求項1に記載の流体クッション封止装置。
- 前記連続して穿孔されたリング(105)は、可撓性材料からなり、前記リング溝(109)が前記ピストン(101)内に提供される場合は前記リング(105)の直径を低減する傾向があり、または前記リング溝(109)が前記シリンダ(102)内に提供される場合は前記リング(105)の直径を増加する傾向がある、少なくとも1つの周囲リングバネ(123)を含むことを特徴とする、請求項1に記載の流体クッション封止装置。
- 前記圧力分布チャンバ(119)は、前記圧力転送回路(114)に由来するリング流体(113)を、前記較正された開口(111)を通って漏れる前に、前記リング溝(109)が前記ピストン(101)内に提供される場合に前記内部円筒形リング面(106)の可能な最大面積をスイープさせ、または前記リング溝(109)が前記シリンダ(102)内に提供される場合に前記外部円筒形リング面(107)の可能な最大面積をスイープさせる、リング流体分散手段(124)を収容することを特徴とする、請求項1に記載の流体クッション封止装置。
- 前記リング流体分散手段(124)は、前記リング溝(109)の底部に収容された分散板(136)からなり、前記分散板(136)の軸端部の少なくとも1つは、前記圧力転送回路(114)に由来するリング流体(113)をその軸端部の少なくとも1つを通って前記圧力分布チャンバ(119)に入れさせる、少なくとも1つの横方向分散板開口または溝(137)を提供されることを特徴とする、請求項11に記載の流体クッション封止装置。
- 前記リング溝(109)は、前記連続して穿孔されたリング(105)の前記リング溝(109)の中への貫通を限定する、半径方向リング当接部(127)を有することを特徴とする、請求項1に記載の流体クッション封止装置。
- 前記リング溝(109)が前記ピストン(101)内に提供される場合に、前記圧力転送回路(114)は前記シリンダ(102)に平行に前記ピストン(101)に固定された圧力吸気チューブ(128)からなり、前記チューブ(128)の第1の端部は前記ピストン(101)の内部に入る一方で、前記チューブ(128)の第2の端部は、その中で前記ピストン(101)が長手方向に封止した並進運動で動くことができる圧力チャンバ・ボアホール(130)を介して、前記加圧流体源(112)に連結された圧力チャンバ(129)に開くことを特徴とする、請求項1に記載の流体クッション封止装置。
- 前記圧力吸気チューブ(128)は、少なくとも1つの半径方向圧力吸気管(131)により前記圧力分布チャンバ(119)に連結されることを特徴とする、請求項14に記載の流体クッション封止装置。
- 前記圧力チャンバ(129)は、リング流体(113)が前記加圧流体源(112)から前記圧力チャンバ(129)に進むことはできるが、前記圧力チャンバ(129)から前記加圧流体源(112)に進むことはできない、定比逆止弁により前記加圧流体源(112)に連結されることを特徴とする、請求項14に記載の流体クッション封止装置。
- 前記リング溝(109)は、前記リング溝(109)が前記ピストン(101)内に提供される場合に前記内部円筒形リング面(106)上に、または前記リング溝(109)が前記シリンダ(102)内に提供される場合に前記外部円筒形リング面(107)上に、半径方向の力を加えるために前記リング溝(109)に突き当たる拡張バネ(133)を収容することを特徴とする、請求項1に記載の流体クッション封止装置。
- 前記拡張バネ(133)は、前記リング溝(109)と前記連続して穿孔されたリング(105)との間の接触によって封止の効果を生み出すことを特徴とする、請求項17に記載の流体クッション封止装置。
- 前記拡張バネ(133)は、流体分散開口(134)および/または流体分散溝(135)でリング流体分散手段(124)を構成するように、少なくとも1つの前記流体分散開口(134)および/または少なくとも1つの前記流体分散溝(135)が提供されることを特徴とする、請求項17に記載の流体クッション封止装置。
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