DE1098306B - Sealing arrangement for a piston rod to prevent oil transport from an oil-containing space into a space to be kept free of oil - Google Patents
Sealing arrangement for a piston rod to prevent oil transport from an oil-containing space into a space to be kept free of oilInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
Dichtungsanordnung für eine Kolbenstange zur Verhinderung des Öltransports aus einem ölhaltigen Raum in einen von Öl freizuhaltenden Raum Die Erfindung beschäftigt sich mit der Lösung der Aufgabe, den Öltransport aus einem öl- bzw. öldunsthaltigen Raum in einen von Öl freizuhaltenden Raum durch eine hin- und hergehende, die Wand zwischen den beiden Räumen durchsetzende Stange zu unterbinden.Sealing arrangement for a piston rod to prevent oil transport from an oil-containing space into a space to be kept free of oil The invention employs to solve the problem of transporting oil from an oil or oil vapor Space into a space to be kept free of oil through a back and forth, the wall to prevent the bar penetrating between the two spaces.
Es ist bekannt, Gase, die nicht mit einem flüssigen Schmiermittel in Berührung kommen sollten, beispielsweise Sauerstoff oder Chlor, in Verdichtern mit hin- und hergehenden Kolben zu verdichten, bei denen die Kolben in Zylindern entweder mittels berührungsfreier Dichtungen oder durch Kolbenringe aus einem festen Stoff mit Schmiereigenschaften, z. B. Graphit, abgedichtet sind. Die Triebwerke dieser Verdichter werden mit Öl geschmiert, da ölgeschmierte Lager dauerhafter und höher belastbar sind, als die derzeit bekannten Trockenlager. Es muß dabei aber vermieden werden, daß Schmieröl vom Triebwerk entlang der Kolbenstange in den Zylinder gelangt.It is known to use gases that are incompatible with a liquid lubricant should come into contact, for example oxygen or chlorine, in compressors with reciprocating pistons to compress, in which the pistons are in cylinders either by means of non-contact seals or by means of piston rings from a solid Substance with lubricating properties, e.g. B. graphite, are sealed. The engines these compressors are lubricated with oil as oil-lubricated bearings are more durable and are more resilient than the currently known dry storage. But it has to be avoided that lubricating oil from the engine along the piston rod in the cylinder got.
Bisher wurden zu diesem Zweck feststehende Ölabstreifringe vorgesehen, die das vom Triebwerk her auf der Kolbenstange entlangkriechende Öl rein mechanisch abstreifen sollten. Diese Ringe nutzen sich ab und auch neue Ringe wirken nur unvollkommen, da der Ölfilm an Metallflächen gut haften muß, damit er seine Schmierwirkung voll entfalten kann. Ein Ring kann deshalb nur verhältnismäßig dicke Ölschichten abstreifen, nicht aber jenen dünnen, für die Schmierung letztlich notwendigen Film. Es ist weiterhin ein Verfahren bekannt, die Kolbenstange durch einen Behälter mit Öllösungsmittel zu führen und dort das Öl abzuwaschen. Abgesehen davon, daß diese Art der Ölentfernung aufwendig ist, hat sie auch den schwerwiegenden Nachteil, daß das Lösungsmittel auf der Kolbenstange haftentleibt und in den Zylinder geschleppt wird, wo es das zu verdichtende Gas verunreinigt.Fixed oil control rings were previously provided for this purpose, the oil that creeps along the piston rod from the engine is purely mechanical should strip off. These rings wear out and new rings only look imperfect, because the oil film must adhere well to metal surfaces so that it can be fully lubricated can unfold. A ring can therefore only strip off relatively thick layers of oil, but not that thin film that is ultimately necessary for lubrication. It is still one method is known to pass the piston rod through a container of oil solvent to lead and wash off the oil there. Besides that, this type of oil removal is expensive, it also has the serious disadvantage that the solvent adheres to the piston rod and is dragged into the cylinder, where it is contaminated gas to be compressed.
Man hat auch schon versucht, den Öltransport durch eine Kolbenstange dadurch zu verhindern, daß man oberhalb der normalen mechanischen Abstreifringe der Kolbenstange eine Sperrgaskammer anordnete. Eine solche mit Druckgas beschickte Kammer bewirkt jedoch eine Gasströmung entlang der Kolbenstange in Richtung, auf den von Öl freizuhaltenden Raum. Dadurch- wird das unvermeidlich an der Stange haftende Restöl teilweise auch in diesen Raum getrieben.Attempts have also been made to transport the oil through a piston rod by doing this to prevent going above the normal mechanical scraper rings arranged a sealing gas chamber on the piston rod. One charged with pressurized gas Chamber, however, causes a gas flow along the piston rod in the direction of the space to be kept free of oil. This will inevitably stick to the pole Some residual oil is also driven into this area.
Es ist weiterhin bekannt, um eine mit Öl benetzte Kolbenstange einen ringförmigen Durchlaß anzuordnen, der mit einer Absaugpumpe verbunden ist. Dadurch wird ein Teil des Öls direkt abgesaugt und ein dabei entstehender, von dem von Öl freizuhaltenden Raum weggerichteter Gasstrom verhindert außerdem das Übertreten größerer Ölmengen in diesen Raum, doch bleibt nach wie vor ein störender Ölfilm auf der Stange haften und tritt in den von Öl freizuhaltenden Raum über. It is also known to arrange an annular passage for a piston rod wetted with oil, which passage is connected to a suction pump. As a result, part of the oil is sucked off directly and a resulting gas flow directed away from the space to be kept free of oil also prevents larger quantities of oil from entering this space, but a disruptive oil film still adheres to the rod and enters the oil to be kept free Space over.
Erfindungsgemäß wird von der zuletzt erwähnten Dichtungsanordnung zur Verhinderung des Öltransports aus einem ölhaltigen Raum in einen von Öl freizuhaltenden Raum durch eine die Trennwand zwischen den beiden Räumen durchsetzende Kolbenstange, bei der in einem Teil des Dichtungsspaltes zwischen der Trennwand und der Kolbenstange mit Hilfe einer einem niedrigeren Druck als der von Öl freizuhaltenden Raum aufweisende Ringkammer eine von dem von Öl freizuhaltenden Raum weggerichtete Gasströmung aufrechterhalten wird, ausgegangen und vorgeschlagen, daß zur Bildung eines scharfen, den Ölfilm von -der Kolbenstange bis .auf einen unschädlichen Rest abschälenden Gasstromes zwischen dem von Öl freizuhaltenden Raum und -der Ringkammer eine Spaltdichtung mit einer oder mehreren die Kolbenstange mit geringem Spiel umgebenden Dichtungsschneiden vorgesehen ist, während zwischen der Ringkammer und dem ölhaltigen Raum eine weitere Dichtung, insbesondere ein an sich bekannter mechanischer Ölabstreifring, angeordnet ist.According to the invention of the last-mentioned sealing arrangement to prevent oil transport from an oil-containing space into a space to be kept free of oil through a piston rod penetrating the partition between the two spaces, in which in a part of the sealing gap between the partition and the piston rod with the help of a lower one Pressure than the annular chamber having the space to be kept free of oil a gas flow directed away from the space to be kept free of oil is maintained, assumed and proposed that to form a sharp, the oil film from the piston rod to .auf a harmless residue peeling off gas flow between the oil to be kept free Space and the annular chamber a gap seal with one or more sealing edges surrounding the piston rod with little play is provided, while another seal, in particular a known mechanical oil control ring, is provided between the annular chamber and the oil-containing space , is arranged.
Es- wurde festgestellt, daß ein solcher mit großer Geschwindigkeit turbulent über eine verölte Metallfläche geleiteter Gasstrom weit wirksamer den letzten Ölfilm entfernt, als irgendeiner der bekannten Abstreifringe.It was found to be such at great speed Turbulent gas flow over an oily metal surface is far more effective last film of oil removed than any of the well-known scraper rings.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann der zwischen der Ringkammer und dem ölhaltigen Raum angeordnete Ölabstreifring in an sich bekannter Weise als Manschettendichtung ausgebildet sein, deren Dichtlippe zum ölhaltigen Raum weist und vom Druck in diesen Raum an die Kolbenstange angepreßt wird. Der ölhaltige Raum kann aber gegenüber der Ringkammer auch durch eine weitere Labyrinthdichtung abgedichtet sein. Dabei ist es besonders bei staubhaltiger Umgebung zweckmäßig, den von Öl freizuhaltenden Raum in an -sich bekannter Weise abgeschlossen auszubilden, beispielsweise als Laterne, welche unter Überdruck gegenüber den übrigen Räumen, -insbesondere dem ölhaltigen Raum und der Ringkammer, gehalten wird.According to a further embodiment of the invention, the oil control ring arranged between the annular chamber and the oil-containing space can be designed in a manner known per se as a sleeve seal, the sealing lip of which faces the oil-containing space and is pressed against the piston rod by the pressure in this space. The oil-containing space can, however, also be sealed off from the annular chamber by a further labyrinth seal. It is particularly in dusty environments expedient to form the kept free from oil space in a --SiCH known manner finished, for example as a lantern, which, under excess pressure compared with the other areas - in particular, the oil-containing space and the annular chamber, is maintained.
Der Unterdruck in der Ringkammer kann z. B. mit einer Wasserstrahlpumpe erzeugt werden, die vom Kühlwasserstrom durchflossen wird. Auch in den Schmierölkreislauf kann eine Vakuumpumpe eingeschaltet werden. Man kann die Strömung in der Spaltdichtung auch dadurch erzeugen oder unterstützen, daß in den von 01 freizuhaltenden Raum ständig ein Druckgasstrom - gegebenenfalls mit variabler Stärke - eingeblasen wird.The negative pressure in the annular chamber can, for. B. with a water jet pump are generated, which is traversed by the cooling water flow. Also in the lubricating oil circuit a vacuum pump can be switched on. You can see the flow in the gap seal also generate or support that in the space to be kept free of 01 a stream of pressurized gas - optionally with variable strength - is blown in.
Als Druckgas wird Luft oder besser ein inertes Gas, z. B. Stickstoff, verwendet, welcher einer Vorratsflasche entnommen wird, oder auch ein anderes Gas, welches in der betreffenden Gesamtanlage ohnehin zur Verfügung steht.The compressed gas is air or, better, an inert gas, e.g. B. nitrogen, used, which is taken from a storage bottle, or another gas, which is already available in the relevant overall system.
An Hand der Zeichnung sei die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung beispielsweise .erläutert. Die hin-und herbewegliche Kolbenstange l gleitet in einem Abstreifring 2, der die Hauptmenge des durch gestrichelte Linien angedeuteten Ölfilmes abstreift. Unmittelbar an den Abstreifring 2 schließt sich eine berührungsfrei mittels einer Labyrinthdichtung 3 abgedichtete Ringkammer 4 an. Durch einen Stutzen 5 wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Pumpe Luft abgesaugt.The sealing arrangement according to the invention is based on the drawing for example .explains. The reciprocating piston rod 1 slides in one Abstreifring 2, which is the main part of the oil film indicated by dashed lines strips off. Directly on the scraper ring 2, a contact-free closes by means of a labyrinth seal 3 sealed annular chamber 4. Through a nozzle 5 is sucked air with the aid of a pump, not shown.
Dadurch, daß der Druck in der Kammer 4 niedriger gehalten wird als derjenige in dem von Öl freizuhaltenden Raum 6, wird in der Labyrinthdichtung 3 ein scharfer Luftstrom in Richtung der Pfeile 7 von dem von Öl freizuhaltenden Raum weg in Richtung auf die Ringkammer 4 erzeugt, der den von dem Abstreifring2 nicht erfaßten Ölfilm von der Kolbenstangel abschält und in Richtung des Pfeiles 8 in den Pumpenraum abführt. Wird außerdem dafür gesorgt, daß der Druck in der Ringkammer4 niedriger gehalten wird als der Druck im ölhaltigen Triebwerkraum 9, so legt sich die elastische Abstreiflippe 10 des aus Kunststoff oder Gummi bestehenden Abstreifringes 2 eng an die Kolbenstange 1 an, wodurch die Abstreifwirkung erhöht wird.In that the pressure in the chamber 4 is kept lower than the one in the space 6 to be kept free of oil becomes 3 in the labyrinth seal a sharp air flow in the direction of arrows 7 from the space to be kept free of oil generated away in the direction of the annular chamber 4, which is not generated by the Abstreifring2 peeled off the detected oil film from the piston rod and move in the direction of arrow 8 in discharges the pump room. It is also ensured that the pressure in the annular chamber4 is kept lower than the pressure in the oil-containing engine room 9, so settles the elastic wiper lip 10 of the wiper ring made of plastic or rubber 2 close to the piston rod 1, which increases the wiping effect.
Durch die gewählten Druckverhältnisse und die dadurch bedingte Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit des Luftstromes wird mit Sicherheit verhindert, daß die in der Labyrinthdichtung 3 von der Stange l abgeschälten Ölteilchen in Richtung auf den von Öl freizuhaltenden Raum 6 befördert werden können.Due to the selected pressure conditions and the resulting flow direction and flow rate of the air stream is surely prevented from the oil particles peeled off from the rod l in the labyrinth seal 3 in the direction of can be conveyed to the space 6 to be kept free of oil.
Die Kämme der Labyrinthdichtung 3 sind, wie in der Zeichnung angedeutet, so gestaltet, daß sie auf den Luftstrom mit der Stangenoberfläche zusammen eine das Abschälen des Ölfilmes begünstigende Düsenwirkung ausüben.The crests of the labyrinth seal 3 are, as indicated in the drawing, designed so that they coincide with the rod surface on the air stream exert a nozzle effect that promotes peeling off the oil film.
An Stelle einer Kolbenstange können auch andere hin- und herbewegliche Stangenanordnungen durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eine Ölabdichtung erfahren.Instead of a piston rod, other reciprocating rods can also be used Rod assemblies through the sealing assembly according to the invention an oil seal Experienced.
Claims (4)
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| DEG23476A DE1098306B (en) | 1957-12-06 | 1957-12-06 | Sealing arrangement for a piston rod to prevent oil transport from an oil-containing space into a space to be kept free of oil |
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| Country | Link |
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| DE (1) | DE1098306B (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4425838A (en) | 1981-07-16 | 1984-01-17 | Utex Industries, Inc. | Fluid control device |
| DE3635694A1 (en) * | 1986-10-21 | 1988-05-05 | Samson Ag | Sealing arrangement for a drive rod as well as an electrohydraulic actuating drive with such a drive rod |
| DE3704819A1 (en) * | 1986-12-19 | 1988-07-07 | Rockwell Rimoldi Spa | Bush for shafts driven axially with an alternating motion |
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-
1957
- 1957-12-06 DE DEG23476A patent/DE1098306B/en active Pending
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1958
- 1958-11-11 CH CH6604258A patent/CH368991A/en unknown
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH368991A (en) | 1963-04-30 |
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