NL9001427A - Zuigerveersamenstel voor stirling motor. - Google Patents

Description

Zuigerveersamenstel voor stirling motor.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een zuigerveersamen-stelling voor een stirling motor, en in het bijzonder op een zuiger-veersamenstel voor een stirling motor, waarbij het aantal onderdelen is gereduceerd terwijl de vervaardigings- en assemblageprocessen zo eenvoudig en goedkoop mogelijk zijn gemaakt.

In het algemeen zijn zuigerveren gemonteerd op een uitwendig omtreksoppervlak van een zuiger die zich bevindt binnen het inwendige van de cilinder, waarbij de zuigerveren nauw contact maken met het inwendige omtreksoppervlak van de cilinder, zodat lekkage van werkgas binnen het inwendige van de cilinder en tussen de zuiger en de cilinder wordt verhinderd. En aangezien dergelijke zuigerveren voor de stirling motor een afdichtwerking zouden moeten uitoefenen met een niet-smerende toestand, worden in het algemeen ringen van teflon gebruikt om de afdichtwerking te veroorzaken en de zelf-smerende werking, zonder gebruik van een gietijzeren veer.

Een conventionele zuigerveerconstructie voor een stirling motor is weergegeven in de figuren 1 tot 4. Zoals getoond in de figuren 1 tot 4 zijn twee hoofdveren 6 en J, en een binnenveer 8 voor het verhinderen van de rotatie van de hoofdveren 6 en 7 en een spanveer 9 voor het geven van een trekkracht op de binnenveer 8, respectievelijk aangebracht in een paar ringvormige groeven la gevormd op het uitwendige omtreksoppervlak van een zuiger 1, zodat de afdichting tussen de zuiger 1 en de cilinder 5 kan worden verkregen.

Verder zijn sleuven 6a, Ja, 8a en 9a respectievelijk gevormd aan de hoofdveren 6 en 7» de binnenveer 8 en de spanveer 9; en de genoemde hoofdveren 6 en 7 zijn gemonteerd in de ringvormige groeven la van de zuiger 1 in een toestand, waarin twee veren noodzakelijkerwijs op elkaar zijn gestapeld om te verhinderen dat werkgas lekt door de sleuven 6a en 7a.

Aangezien het werkmedium naar buiten stroomt wanneer de hoofdveren 6 en 7 respectievelijk worden rondgedraaid waardoor de sleuven 6a en Ja daarvan in een lijn komen te liggen, zijn uitsteeksels 8b die gestoken moeten worden in de sleuven 6a en Ja van de hoofdveren 6 en 7. zodanig gevormd dat zij tegenover elkaar aan het uitwendige omtreksvlak van de binnenveer 8 liggen teneinde te verhinderen dat de hoofdveren 6 en 7 vanzelf gaan ronddraaien.

De spanveer 9 geeft een spankracht aan de hoofdveren 6 en 7 zodat de hoofdveren 6 en 7 nauw contact maken met het inwendige omtreksopper- vlak van de eigenlijke cilinder 5·

Echter, aangezien de conventionele zuigerveerconstructie zoals hierboven genoemd is samengesteld uit vier soorten onderdelen zoals twee hoofdveren, een binnenveer en een spanveer, is het nadeel gelegen in het aantal onderdelen dat nodig is, waardoor de kans bestaat op een duurdere fabricage en moeilijker assemblage.

Daarom heeft de onderhavige uitvinding tot doel een verbeterde zuigerveerconstructie te verschaffen welke geen binnenveer vereist als onderdeel voor het verhinderen van het draaien van de hoofdveer.

De onderhavige uitvinding omvat een paar bovenste en onderste hoofdveren die op elkaar gestapeld aangebracht moeten worden op bovenste en onderste plaatsen respectievelijk aan de uitwendige delen van ten minste een of meer ringvormige groeven gevormd op het uitwendige om-treksoppervlak van de zuiger, en een spanring om de bovenste en onderste hoofdringen nauw in contact te brengen met het inwendige omtreksopper-vlak van de cilinder door aangebracht te worden in het inwendige van de ringvormige groef van de zuiger.

Deze hoofdveren en de spanveer zijn voorzien van sleuven bij een deel van hun lichaam respectievelijk en rotatieverhinderende middelen voor het verhinderen van de rotatie van de hoofdveren zijn gevormd op het contactoppervlak van respectievelijk de bovenste en onderste hoofdveren .

Een uitvoeringsvorm van middelen die de rotatie van de bovenste en onderste hoofdveren verhinderen zijn schuine oppervlakken gevormd tegenover elkaar op de contactoppervlakken van de bovenste en onderste hoofdveren, en het is gewenst dat iedere sleuf van de bovenste en onderste hoofdveren is voorzien met een dikker deel van haar eigen lichaam respectievelijk bij een dergelijke uitvoeringsvorm.

Bij de zuigerveerconstructie volgens de uitvinding wordt dus gebruik gemaakt van bovenste en onderste hoofdveren en een spanveer zoals hierboven genoemd, waarbij de bovenste en onderste hoofdveren zijn aangebracht in het uitwendig omtreksdeel van de ringvormige groeven van de zuiger door zodanig op elkaar te plaatsen dat de sleuven van de bovenste en onderste hoofdveren tegenover elkaar liggen, waarbij de spanveer wordt aangebracht in het inwendige van de ringvormige groef waardoor de bovenste en onderste veren nauw in aanraking liggen tegen het inwendige omtreksoppervlak van de cilinder door de veerkracht van de spanring.

Volgens de zuigerveerconstructie van de onderhavige uitvinding zoals hierboven beschreven, wordt, aangezien de bovenste en onderste hoofdveren nauw in contact zijn met het inwendige omtreksoppervlak van de cilinder door een veerkracht afkomstig van de spanring, lekkage van het werkgas tussen de cilinder en de zuiger verhinderd, en aangezien de bovenste en onderste hoofdveren zijn voorzien van rotatieverhinderende middelen zoals afgeschuinde oppervlakken, waardoor zij tegenover elkaar in contact zijn, worden de bovenste en onderste hoofdveren niet ten opzichte van elkaar verdraaid en bijgevolg, aangezien iedere sleuf van de bovenste en onderste hoofdveren altijd tegenover elkaar zijn geplaatst in een gemonteerde toestand, kan het niet voorkomen dat werkme-dium weglekt via de sleuven van de bovenste en onderste hoofdveren.

De onderhavige uitvinding als hierboven genoemd biedt het voordeel dat het aantal onderdelen is verminderd en de vervaardigings- en assem-blagehandelingen zijn vereenvoudigd.

Fig. 1 van de tekening is een langsdoorsnede, die een toestand toont dat een conventionele zuigerveer wordt gemonteerd op een zuiger, die gedeeltelijk is weggesneden, fig. 2 toont een doorsnede op grotere schaal waarin het deel A van fig. 1 is weergegeven, fig. 3 is een doorsnede genomen over de lijn B-B van fig. 1, fig. 4 is een perspectivisch aanzicht van een binnenste veer gebruikt bij de conventionele constructie, fig. 5 is een dwarsdoorsnede die de toestand toont waarin een zuigerveer volgens de uitvinding wordt gemonteerd op de zuiger, fig. 6 is een vergrote dwarsdoorsnede genomen langs de lijn C-C van figuur 5. en fig. 7 is een uiteengenomen aanzicht van hoofdveren welke essentiële onderdelen zijn van de onderhavige uitvinding.

Hierna zal een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding meer in detail worden beschreven met verwijzing naar de tekeningen.

Eerst wordt verwezen naar de figuren 5 tot 7. waarin de zuigerveer volgens de uitvinding op een zodanige wijze is geconstrueerd dat de twee hoofdveren 2 en 3 aangebracht worden in een ringvormige groef la van een zuiger 1 welke veren voorzien zijn van een schuine zijde aan een kant respectievelijk waarbij de schuine oppervlakken 2a en 3a zodanig zijn gekoppeld dat zij tegenover elkaar liggen en tegelijkertijd sleuven 2b en 3b worden gevormd aan dikkere delen van de hoofdveren 2 en 3 respectievelijk, waardoor de sleuven 2b en 3b altijd in tegengestelde richting ten opzichte van elkaar liggen, en een spanveer 4 voorzien van een sleuf 4a is gemonteerd in het inwendige van de hoofdveren 2 en 3·

Volgens de constructie van de uitvinding wordt, omdat de schuine oppervlakken 2a en 3a gevormd zijn op de hoofdveren 2 en 3. wanneer deze schuine oppervlakken 2a en 3a zijn gekoppeld zodanig dat ze tegenover elkaar liggen, de dikte van de hoofdveren 2 en 3 gelijk over het gehele deel maar wordt het voor ieder onmogelijk om ten opzichte van elkaar te verdraaien.

In het geval waarin de hoofdveren 2 en 3 zijn gemonteerd in de ringvormige groef la van de zuiger 1, wordt de montage mogelijk zelfs met gebruikmaking van een afzonderlijke binnenveer zoals bij de conventionele constructie, en aangezien de hoofdveren 2 en 3 na montage niet ten opzichte van elkaar kunnen verdraaien wordt lekkage van het werkzame gas vanwege de stand van de beide sleuven 2b en 3b die zijn aangebracht in de bovenste en onderste hoofdveren worden vermeden.

Een geschikte oppervlaktedruk vereist tussen de hoofdveren 2 en 3 en de cilinder 5 wordt in stand gehouden door de spanring 4 die voorzien is van de sleuf 4a.

Volgens de onderhavige uitvinding kan de hoofdveer omdat de vorm van de hoofdveer is verbeterd worden gemonteerd in de ringvormige groef van de zuiger in een toestand waarin het onmogelijk is te verdraaien zonder gebruik te maken van een afzonderlijke binnenring, waardoor het aantal onderdelen kan worden verminderd waardoor de vervaardiging is vereenvoudigd en een besparing wordt verkregen aan vervaardigingskosten vanwege de vermindering van het aantal onderdelen.

Claims (2)

1. Zuigerveersamenstel voor een stirling motor, omvattende een paar hoofdveren met constructies om te verhinderen dat de veren over elkaar glijden en met twee symmetrische sleuven welke sleuven in de respectievelijke veren symmetrisch zijn opgesteld om lekkage van het werkzame gas in de cilinder te verhinderen; en een spanveer om de hoofveren in nauw contact te brengen met het binnenoppervlak van de cilinder door de spankracht daarvan.

2. Zuigerveersamenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat iedere veer een afschuining heeft waarbij een deel van iedere veer continu dikker is dan de andere om deze afschuiningen te maken respectievelijk, en de afschuiningen van de hoofdveren symmetrisch zijn ten opzichte van elkaar om te verhinderen dat de ene ring verschuift op de andere en voorzien van de constante totale hoogte van de hoofdveren, en een paar sleuven in de dikkere delen van de hoofdveren waarbij deze sleuven symmetrisch zijn geplaatst om te verhinderen dat werkgas in de cilinder lekt.