DE3017952A1 - Cross head coupling for engine piston - includes hydro-dynamic seal for coupling pin lubricant - Google Patents
Cross head coupling for engine piston - includes hydro-dynamic seal for coupling pin lubricantInfo
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Abstract
Description
P. 5512 Stph P. 5512 Stph
Die Erfindung betrifft ein durch periodische Druckspitzen belastetes Lager, insbesondere Kreuzkopflager eines Zweitakt-Dieselmotors, mit einem Lagerzapfen, der mittig von einer in einer Pleuelstange vorgesehenen Bohrung unter Bildung eines Lagerspaltes umgeben ist und der mit einem gabelförmig ausgebildeten, beiderseits der Pleuelstange am Lagerzapfen angreifenden Verbindungsteil einer Kolbenstange drehfest verbunden ist, wobei eine mit einem Rückschlagventil versehene Schmiermittelleitung in den Lagerspalt derart mündet, dass dem Lagerspalt während des Zeitraumes niedriger Lagerbelastung Schmiermittel zur Bildung eines Schmiermittelpolsters auf der dem Kolben abgewendeten Umfangsseite des Zapfens zugeführt und während des Zeitraumes höherer Belastung ein nennenswertes Entweichen von Schmiermittel aus dem Polster verhindert wird.The invention relates to a bearing loaded by periodic pressure peaks, in particular a crosshead bearing Two-stroke diesel engine, with a bearing journal in the middle is surrounded by a provided in a connecting rod bore with the formation of a bearing gap and with a fork-shaped connecting part of a piston rod engaging on both sides of the connecting rod on the bearing journal Is rotatably connected, a provided with a check valve lubricant line in the bearing gap opens in such a way that the bearing gap during the period of low bearing load to lubricant Formation of a lubricant cushion on the circumferential side of the pin facing away from the piston and supplied prevents a significant escape of lubricant from the cushion during the period of higher stress will.
Aus Fig. 3 und 4 der CH-PS 390 618 ist ein Kreuzkopflager eines Zweitaktdieselmotors bekannt, wobei die Bauart desFrom Fig. 3 and 4 of CH-PS 390 618 is a crosshead bearing a two-stroke diesel engine known, the type of
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Lagers von der eingangs genannten Bauart etwas abweicht, indem die Kolbenstange direkt am Lagerzapfen angeschlossen ist und die Pleuelstange beiderseits des Kolbenstangenanschlusses den Lagerzapfen umgreift. Bei diesem Lager ist zusätzlich zu dem Rückschlagventil eine Dichtungsanordnung vorgesehen,.die aus zwei in ümfangsrichtung des Zapfens sich erstreckenden, bogenförmigen und zwei geradlinigen, axialen Dichtleisten besteht. Die Dichtleisten sind in entsprechend ausgebildeten Nuten der Pleuelstangenbohrung untergebracht und werden mittels Federn gegen den Lagerzapfen gedrückt. Auf diese Weise wird das Schmiermittelpolster auf der dem Kolben abgewendeten Umfangshälfte des Lagerzapfens allseitig begrenzt und damit ein Abfliessen von Schmiermittel entlang dem Lagerzapfen erschwert. Es wird somit dauernd ein Schmiermittelpolster zwischen den Lagerflächen aufrechterhalten. Es hat sich aber gezeigt, dass die Dichtleisten einem starken Verschleiss unterliegen, so dass einerseits die Dichtwirkung nach einer gewissen Zeit beeinträchtigt wird und andererseits schon nach verhältnismässig kurzer Betriebszeit Wartungsarbeiten auszuführen sind.The bearing deviates somewhat from the type mentioned at the beginning in that the piston rod is connected directly to the bearing journal and the connecting rod engages around the bearing journal on both sides of the piston rod connection. At this camp is In addition to the check valve, a sealing arrangement is provided, which consists of two in the circumferential direction of the pin extending, arcuate and two straight, axial sealing strips. The sealing strips are in appropriately designed grooves of the connecting rod bore are housed and are pressed against the bearing pin by means of springs pressed. In this way, the lubricant cushion is on the circumferential half of the facing away from the piston Bearing journal limited on all sides, making it difficult for lubricant to drain along the journal. It a lubricant cushion is thus permanently maintained between the bearing surfaces. But it has been shown that the sealing strips are subject to heavy wear, so that on the one hand the sealing effect after a is impaired for a certain time and, on the other hand, maintenance work after a relatively short operating time are to be carried out.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Lager der eingangs genannten Bauart, eine Dichtung für dieses Lager zu schaffen, die unter Beibehaltung- eines dauernd vorhandenen Schmiermittelpolsters wesentlich geringerem Verschleiss unterworfen ist als die Dichtung im bekannten Lager.The invention is based on the object, proceeding from a bearing of the type mentioned to create a seal for this bearing, while maintaining a permanently present lubricant cushion is subject to much less wear than the seal in the known bearings.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dass nahe den beiden axialen Enden des Lagerspaltes zwischen der Pleuelstange und dem gabelförmigen Verbindungsteil je ein ringscheibenförmiges, sich rechtwinklig zur Zapfenachse erstreckendes Dichtelement vorgesehen ist, das axial bewegbar, aber mit der Pleuelstange drehfest verbunden ist, dass jedes Dichtelement in seinem dem Schmiermittelpolster benachbarten Umfangsbereich auf seiner dem gabelförmigenThis object is achieved according to the invention in that near the two axial ends of the bearing gap between the connecting rod and the fork-shaped connecting part each an annular disk-shaped sealing element extending at right angles to the pin axis is provided, which is axially movable, but is rotatably connected to the connecting rod that each sealing element in its the lubricant cushion adjacent circumferential area on its fork-shaped
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Verbindungsteii zugewendeten Seite mehrere, in Umfangsrichtung verteilte und gegen den gabelförmigen Verbindungsteil offene Druckkammern aufweist, dass jedes Dichtelement in radialer Richtung beiderseits der Druckkammern Dichtflächen aufweist, die an einer Gegenfläche am gabelförmigen Verbindungsteil anliegen, dass jede Druckkammer über mindestens eine Oeffnung mit der der Pleuelstange zugewendeten Seite des Dichtelementes verbunden ist und über diese Oeffnung mit Schmiermittel aus dem Schmiermittelpolster versorgt wird, dass zwischen jedem Dichtelement und der Pleuelstange ein mit dem Lagerzapfen verbundener, sich in radialer Richtung über einen Teil des Dichtelementes erstreckender, flanschartiger Teil vorgesehen ist, der auf seiner der Pleuelstange zugewendeten Seite dem Schmiermitteldruck im Schmiermittelpolster ausgesetzt ist und der mit seiner dem Dichtelement zugewendeten Seite zusammen mit der ihm zugewendeten Seite des Dichtelementes einen engen Spalt bildet, der mit dem Schmiermittelpolster in Verbindung steht, dass zwischen der Pleuelstange und der dieser zugekehrten Seite des Dichtelementes eine ein Abfliessen von Schmiermittel nach aussen verhindernde berührende Dichtung vorgesehen ist und dass der auf dieser Seite jedes Dichtelementes wirkende Schmiermitteldruck auf das Dichtelement eine Kraft ausübt, der eine etwas kleinere Kraft entgegenwirkt, die aus dem in den Druckkammern befindlichen Schmiermittel resultiert.Connecting part facing side several, distributed in the circumferential direction and against the fork-shaped connecting part has open pressure chambers that each sealing element in the radial direction on both sides of the pressure chambers sealing surfaces having which bear against a mating surface on the fork-shaped connecting part that each pressure chamber over at least one opening is connected to the side of the sealing element facing the connecting rod and via this Opening is supplied with lubricant from the lubricant cushion that between each sealing element and the A connecting rod connected to the bearing journal and extending in the radial direction over part of the sealing element, flange-like part is provided, which on its side facing the connecting rod, the lubricant pressure is exposed in the lubricant cushion and the side facing the sealing element together with the side of the sealing element facing it forms a narrow gap which is connected to the lubricant cushion stands that between the connecting rod and the side of the sealing element facing it there is a drainage from lubricant to the outside preventive contact seal is provided and that on this side each Sealing element acting lubricant pressure on the sealing element exerts a force that is a little smaller Counteracts force resulting from the lubricant located in the pressure chambers.
Durch diese Gestaltung wird eine Dichtung geschaffen, in der die an den ringscheibenförmigen Dichtelementen wirkenden Kräfte im wesentlichen hydrostatisch ausgeglichen sind, so dass an den Dichtflächen kein nennenswerter Verschleiss auftreten kann. Damit wird die Funktionssicherheit des Lagers erhöht, so dass auch der Wartungsaufwand geringerwird. Das neue Lager braucht ausserdem keine den geraden, axial angeordneten Dichtleisten des bekannten Lagers entsprechende Dichtelemente, da sich gezeigt hat, dass der Schmiermittelabfluss in Umfangsrichtung des LagerzapfensThis design creates a seal in which the sealing elements acting on the annular disk-shaped sealing elements Forces are essentially balanced hydrostatically, so that there is no significant wear on the sealing surfaces can occur. This increases the functional reliability of the bearing, so that the maintenance effort is also reduced. In addition, the new bearing does not need the straight, axially arranged sealing strips of the known bearing Sealing elements, since it has been shown that the lubricant outflow in the circumferential direction of the bearing journal
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viel kleiner ist als in axialer Richtung. Durch das Weglassen solcher axialer Dichtleisten wird also ebenfalls das Auftreten von Verschleiss erheblich reduziert und damit die Betriebssicherheit des Lagers erhöht. .5is much smaller than in the axial direction. By omitting Such axial sealing strips also significantly reduce the occurrence of wear and tear thus increasing the operational safety of the warehouse. .5
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is explained in the following description with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht ein Kreuzkopflager nach der Erfindung,Fig. 1 partially in section and partially in view of a crosshead bearing according to the invention,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrössertem Massstab undFIG. 2 shows a detail from FIG. 1 on an enlarged scale, and FIG
Fig. 3 eine Ansicht des ringscheibenförmigen Dichtelementes .3 shows a view of the sealing element in the form of an annular disk.
Gemäss Fig. 1 weist das Kreuzkopflager eines Zweitakt-Dieselmotors einen Lagerzapfen 1 auf, der über einen gabelförmigen Verbindungsteil 2 mit einer auf- und abbeweglichen Kolbenstange 3 drehfest verbunden ist. An den beiden Enden des Zapfens 1 ist je ein Gleitschuh 4 vorgesehen, die sich während der Auf- und Abbewegung der Kolbenstange 3 auf Gleitbahnen 5 des Motorgehäuses bewegen. Der gabelförmige Verbindungsteil 2 weist zwei Lagerdeckel 6 auf, die den Lagerzapfen 1 auf der der Kolbenstange 3 abgewendeten Hälfte seines Umfanges umgreifen. Die Lagerdeckel 6 sind mit Hilfe von im Verbindungsteil 2 eingesetzten Stiftschrauben 7 und Muttern 8 an dem Verbindungsteil befestigt. Im mittleren Bereich des Lagerzapfens 1 ist eine um dessen Achse schwenkbare Pleuelstange 9 vorgesehen, die mit ihrer Bohrung 10 den Lagerzapfen umgibt und mit ihrem unteren, nicht dargestellten Ende an einer Kurbelwelle angreift. In der Pleuelstange 9 ist eine Schmiermittelzuführbohrung 11 vorgesehen, die an ihrem oberen Ende mit einem Rückschlagventil 12 versehen ist. Stromunterhalb des Rückschlagventils 12 sind in der Pleuelstange 9 zwei Schmiermittelkanäle 13 vorgesehen,According to FIG. 1, the crosshead bearing of a two-stroke diesel engine a bearing pin 1, which can be moved up and down via a fork-shaped connecting part 2 with a Piston rod 3 is rotatably connected. At the two ends of the pin 1 a slide shoe 4 is provided, which is move during the up and down movement of the piston rod 3 on slideways 5 of the motor housing. The fork-shaped one Connecting part 2 has two bearing caps 6, which the bearing pin 1 on the half facing away from the piston rod 3 encompass its scope. The bearing caps 6 are with the help of studs 7 and inserted in the connecting part 2 Nuts 8 attached to the connecting part. In the central area of the journal 1 is a pivotable about its axis Connecting rod 9 is provided, which surrounds the bearing pin with its bore 10 and with its lower one, not shown End engages a crankshaft. A lubricant feed bore 11 is provided in the connecting rod 9, which is provided with a check valve 12 at its upper end. Downstream of the check valve 12 are in the connecting rod 9 two lubricant channels 13 are provided,
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die das flüssige Schmiermittel in den Lagerspalt 14 zwischen dem Lagerzapfen 1 und der Pleuelstangenbohrung 10 auf der dem nicht dargestellten, am oberen Ende der Kolbenstange 3 befestigten Kolben abgewendeten Umfangsseite führen, und zwar während des Zeitraumes niedriger Lagerbelastung.which the liquid lubricant in the bearing gap 14 between the bearing journal 1 and the connecting rod bore 10 on the the not shown, attached to the upper end of the piston rod 3 piston facing away from the peripheral side lead, and although during the period of low bearing load.
Zwischen der Pleuelstange 9 und dem gabelförmigen Verbindungsteil 2 sind zwei identisch aufgebaute Dichtungen 15 und 15' vorgesehen, die ein Entweichen von Schmiermittel aus dem Lagerspalt während des Zeitraumes höherer Lagerbelastung erschweren und von denen die Dichtung 15 in den Fig. 2 und 3 in ihrem Aufbau deutlicher zu erkennen ist.Between the connecting rod 9 and the fork-shaped connecting part 2 two identically constructed seals 15 and 15 'are provided to prevent lubricant from escaping from the bearing gap during the period of higher bearing load and of which the seal 15 in the FIGS. 2 and 3 can be seen more clearly in their structure.
Die Dichtung 15 weist ein ringscheibenförmiges, sich rechtwinklig zur Achse des Lagerzapfens 1 erstreckendes und diesen umgebendes Dichtelement 16 auf, das in einer Ausdrehung 17 in der Stirnfläche der Pleuelstange 9 untergebracht ist. Ueber einen Stift 18, der in der Pleuelstange 9 befestigt ist und mit seinem in Fig. 2 linken Ende in einem entsprechenden radialen Schlitz 19 des Dichtelementes 16 greift, ist das Dichtelement 16 mit der Pleuelstange 9 drehfest, aber axial bewegbar verbunden. Auf seiner dem Lagerdeckel 6 zugewendeten Seite weist das Dichtelement 16 mehrere, in Umfangsrichtung verteilte Druckkammern 20 auf, die zum Lagerdeckel 6 hin offen sind und die nur in der unteren Hälfte des Dichtelementes angeordnet sind, d.h.The seal 15 has an annular disk-shaped, extending at right angles to the axis of the bearing journal 1 and This surrounding sealing element 16, which is housed in a recess 17 in the end face of the connecting rod 9 is. Via a pin 18 which is fastened in the connecting rod 9 and with its end on the left in FIG. 2 in one corresponding radial slot 19 of the sealing element 16 engages, the sealing element 16 is rotationally fixed with the connecting rod 9, but axially movably connected. On its side facing the bearing cover 6, the sealing element 16 has several, distributed in the circumferential direction pressure chambers 20, which are open to the bearing cover 6 and only in the lower half of the sealing element are arranged, i. e.
soweit das sich im Lagerspalt 14 ausbildende Schmiermittelpolster reicht. In radialer Richtung des Dichtelementes 16 sind beiderseits der Druckkammern 20 schmale Dichtflächen 21 vorgesehen. Mit diesen Dichtflächen 21 liegt das Dichtelement 16 an einer Gegenfläche 22 eines am Lagerdeckel 6 drehfest gehaltenen Ringes 23 derart an, dass kein definierbarer Spalt zwischen den Flächen 21 und 22 bleibt, und zwar unter der Wirkung einer Kraft, deren Entstehen weiter unten beschrieben wird. An die Dichtflächen 21 schliessen sich in radialer Richtung nach innen und aussen je eine Umfangsnut 24 bzw. 25 an. An diese Nuten schliessen sich relativ breite Lagerflächen 26 und 27 an, die sich radial.nachas far as the lubricant cushion forming in the bearing gap 14 extends. In the radial direction of the sealing element 16 Narrow sealing surfaces 21 are provided on both sides of the pressure chambers 20. The sealing element lies with these sealing surfaces 21 16 on a mating surface 22 of a ring 23 held non-rotatably on the bearing cover 6 in such a way that no definable Gap between the surfaces 21 and 22 remains, under the action of a force, the emergence of which below is described. A circumferential groove each adjoins the sealing surfaces 21 in the radial direction inwards and outwards 24 or 25. Relatively wide bearing surfaces 26 and 27 adjoin these grooves and extend radially
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innen bzw. nach aussen erstrecken. Diese Lagerflächen 26 und 27 liegen in derselben Ebene wie die Dichtflächen 21 und berühren ebenfalls die Gegenfläche 22 des Ringes 23. Jede Druckkammer 20 ist über eine Bohrung 28 mit der der Pleuelstange 9 zugewendeten Seite des Dichtelementes 16 verbunden. In den Dichtflächen 21 wie auch den Lagerflächen 26 und 27 sind schmale, radiale Durchtritts- bzw. Schmier- und Entlastungsnuten 50 bzw. 51 vorgesehen.extend inward or outward. These bearing surfaces 26 and 27 lie in the same plane as the sealing surfaces 21 and also touch the mating surface 22 of the ring 23. Each pressure chamber 20 is via a bore 28 with that of the Connecting rod 9 facing side of the sealing element 16 connected. In the sealing surfaces 21 as well as the bearing surfaces 26 and 27 narrow, radial passage or lubrication and relief grooves 50 and 51 are provided.
Zwischen dem Dichtelement 16 und der Pleuelstango 9 ist ein flanschartiger Teil 30 vorgesehen, der sich in radialer Richtung etwa bis zur Hälfte der Breite des Dichtelementes 16 erstreckt und für den in der Pleuelstange 9 eine weitere Ausdrehüng 29 vorgesehen ist. Der flanschartige Teil 30 ist über einen Stift 31 (Fig. 1 und 3) drehfest mit dem Ring und über diesen mit dem gabelförmigen Verbindungsteil 2 verbunden. Zwischen der Ausdrehung 29 und der ihr benachbarten Fläche des Teiles 30 ist ein Spalt 32 freigelassen, über den Schmiermittel aus dem im Lagerspalt 14 gebildeten Polster zum Dichtelement 16 gelangen kann. Der flanschartige Teil 30 geht an seinem dem Zapfen 1 benachbarten Ende in einen hülsenartigen Abschnitt 34 über. Die äussere Umfangsflache des hülsenartigen Abschnittes 34 dient als Zentrierung für den am Lagerdeckel 6 über den Stift 35 drehfest gehaltenen Ring 23. Zwischen dem Ring 23 und dem flanschartigen Teil 30 ist eine Distanzbüchse 36. vorgesehen, die ebenfalls auf dem hülsenartigen Abschnitt 34 sitzt und deren axiale Dicke etwas grosser ist als die axiale Dicke des Dichtelementes 16. Dadurch wird zwischen dem flanschartigen Teil 30 und dem radial innen liegenden Abschnitt des Dichtelementes 16 ein verhältnismässig enger Spalt 33 gebildet, über den Schmiermittel vom Spalt 32 herkommend, radial nach innen strömen kann. Zum Abführen dieses Schmiermittels ist in der Büchse 36 eine radiale Bohrung 37 vorgesehen, an die sich ein Abführkanal 38 im hülsenartigen Abschnitt.34 anschliesst, der sich dann über einen Kanal 39 im Lagerdeckel 6 fortsetzt. Zwischen dem flansch-Between the sealing element 16 and the connecting rod 9 is a flange-like part 30 is provided, which extends in the radial direction approximately up to half the width of the sealing element 16 extends and for which a further turning 29 is provided in the connecting rod 9. The flange-like part 30 is Via a pin 31 (FIGS. 1 and 3) non-rotatably with the ring and via this with the fork-shaped connecting part 2 tied together. A gap 32 is left free between the recess 29 and the surface of the part 30 adjacent to it, Via the lubricant from the cushion formed in the bearing gap 14 can reach the sealing element 16. The flange-like At its end adjacent to the pin 1, part 30 merges into a sleeve-like section 34. The outer one The circumferential surface of the sleeve-like portion 34 serves as a Centering for the ring 23 held non-rotatably on the bearing cover 6 via the pin 35. Between the ring 23 and the flange-like part 30, a spacer sleeve 36 is provided, which also sits on the sleeve-like section 34 and whose axial thickness is somewhat greater than the axial thickness of the sealing element 16. This is between the flange-like part 30 and the radially inner section of the sealing element 16 a relatively narrow gap 33 is formed, via which lubricant comes from the gap 32, can flow radially inward. A radial bore hole is provided in the sleeve 36 to remove this lubricant 37 is provided, to which a discharge channel 38 connects in the sleeve-like section 34, which is then connected via a Channel 39 in the bearing cover 6 continues. Between the flange
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artigen Teil 30 und dem Lagerzapfen 1 ist eine O-Ringdichtung 40 vorgesehen, die ein direktes Entweichen von Schmiermittel aus dem Polster entlang dem Lagerzapfen 1 verhindert. Ausserdem ist eine O-Ringdichtung 41 zwischen der Ausdrehung 17 und dem Dichtelement 16 vorgesehen, die ebenfalls ein Entweichen von Schmiermittel über den radial aussen liegenden Spalt zwischen dem Dichtelement 16 und der Pleuelstange 9 verhindert.like part 30 and the journal 1 is an O-ring seal 40 is provided, which allows lubricant to escape directly from the cushion along the bearing journal 1 prevented. In addition, an O-ring seal 41 is between the recess 17 and the sealing element 16 are provided, which also prevent lubricant from escaping via the radial outside gap between the sealing element 16 and the connecting rod 9 prevented.
Im Betrieb des Kreuzkopflagers strömt während der niedrigen Lagerbelastung, d.h. während des grössten Teils der Aufwärtsbewegung des Kolbens, Schmiermittel über die Leitung 11, das Rückschlagventil 12 und die Kanäle 13 in den Lagerspalt 14 zwischen dem Lagerzapfen 1 und der Pleuelstangenbohrung 10, weil der Schmiermitteldruck während des genannten Zeitraumes in der Leitung 11 höher ist als der Druck im Schmiermittelpolster. Kurz vor Erreichen des oberen Totpunktes übersteigt der Schmiermitteldruck im Polster denjenigen des Schmiermittels in der Leitung 11, so dass das Rückschlagventil schliesst und ein Entweichen von Schmiermittel in die Leitung 11 verhindert wird. Während dieser Betriebsphase gelangt Schmiermittel aus dem Polster über den Spalt 32 zwischen der Ausdrehung 29 und dem flanschartigen Teil 30 zum Dichtelement 16. Der Druck des Schmiermittels im Spalt 32 übt auf den flanschartigen Teil 30 eine axiale Kraft P aus, deren Verlauf in Fig. 2 dargestellt ist und die den Teil 30 über die Büchse 36 gegen den Ring 23 drückt. Das an dem Dichtelement 16 anstehende Schmiermittel strömt zum Teil über den engen Spalt 33 radial nach innen und verlässt dann über die Bohrungen 37, 38 und 39 das Kreuzkopflager. In dem Spalt 33 sowie in dem radial nach aussen anschliessenden Spalt 42 zwischen der Ausdrehung 17 und dem Dichtelement 16 entsteht eine axiale Kraft PA, deren Verlauf im Bereich des Spaltes 42 im wesentlichen konstant ist und im Bereich des Spaltes abnimmt. Die Kraft im Spalt 33 wirkt zum Teil der Kraft P entgegen. Ein anderer Teil des an dem Dichtelement 16During operation of the crosshead bearing, during the low bearing load, ie during the major part of the upward movement of the piston, lubricant flows via line 11, check valve 12 and channels 13 into bearing gap 14 between bearing journal 1 and connecting rod bore 10, because the lubricant pressure during of the period mentioned in the line 11 is higher than the pressure in the lubricant cushion. Shortly before reaching the top dead center, the lubricant pressure in the cushion exceeds that of the lubricant in the line 11, so that the check valve closes and an escape of lubricant into the line 11 is prevented. During this operating phase, lubricant passes from the cushion via the gap 32 between the recess 29 and the flange-like part 30 to the sealing element 16. The pressure of the lubricant in the gap 32 exerts an axial force P on the flange-like part 30, the course of which is shown in FIG and which presses the part 30 against the ring 23 via the sleeve 36. The lubricant on the sealing element 16 partially flows radially inward via the narrow gap 33 and then leaves the crosshead bearing via the bores 37, 38 and 39. In the gap 33 and in the radially outwardly adjoining gap 42 between the recess 17 and the sealing element 16, an axial force P A arises, the course of which is essentially constant in the area of the gap 42 and decreases in the area of the gap. The force in the gap 33 partially counteracts the force P. Another part of the on the sealing element 16
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anstehenden Schmiermittels gelangt über die Bohrungen 28 in die Druckkammern 20, wo eine Kraft PA" entsteht, die der Kraft PA entgegenwirkt.Any lubricant that is present reaches the pressure chambers 20 via the bores 28, where a force P A ″ arises which counteracts the force P A.
Durch die radiale Dimensionierung der Druckkammern 20 in Verbindung mit der Anordnung des O-Ringes 41 ergibt sich, dass die Kraft PA' etwas kleiner ist als die Kraft P^, und zwar 5 bis 10 % kleiner als PA. Somit ist sichergestellt, dass das Dichtelement 16 mit seinen Dichtflächen 21 stets an der Gegenfläche 22 des Ringes 23 anliegt. Ueber die Durchtrittsnuten 50 in den Dichtflächen 21 gelangt eine geringe Menge Schmiermittel aus den Druckkammern 20 in die ümfangsnuten 24 und 25, wodurch eine ausreichende Schmierung der Dichtflächen 21 und 22 stattfindet. Das gleiche gilt hinsichtlich der Lagerflächen 26 und 27, da von den Ümfangsnuten 24 und 25 die Schmier- und Entlastungsnuten 51 ausgehen.The radial dimensioning of the pressure chambers 20 in connection with the arrangement of the O-ring 41 results in the force P A 'being somewhat smaller than the force P ^, namely 5 to 10% smaller than P A. This ensures that the sealing element 16 always rests with its sealing surfaces 21 on the counter surface 22 of the ring 23. Via the passage grooves 50 in the sealing surfaces 21, a small amount of lubricant passes from the pressure chambers 20 into the circumferential grooves 24 and 25, as a result of which sufficient lubrication of the sealing surfaces 21 and 22 takes place. The same applies to the bearing surfaces 26 and 27, since the lubrication and relief grooves 51 extend from the circumferential grooves 24 and 25.
Ausser der radialen Kraft P wirkt auf den flanschartigen Teil 30 von innen nach aussen die radiale Kraft PR, die aus dem Schmiermitteldruck im Spalt zwischen dem Lagerzapfen und dem Teil 30 resultiert. Eine gleich grosse·, radial von aussen nach innen wirkende Kraft PR' wirkt auf den äusseren Umfang des flanschartigen Teils 30, die vom Schmiermitteldruck im axialen Spalt zwischen dem Teil 30 und der Ausdrehung 29 herrührt. In addition to the radial force P, the radial force P R , which results from the lubricant pressure in the gap between the bearing journal and the part 30, acts on the flange-like part 30 from the inside to the outside. An equally large force P R 'acting radially from the outside inward acts on the outer circumference of the flange-like part 30, which results from the lubricant pressure in the axial gap between the part 30 and the recess 29.
Durch die beschriebene Konstruktion der Dichtungen 15 und 15' sind die Kräfte an den Dichtelementen 16 hydrostatisch im wesentlichen ausgeglichen. Dabei ist auch wesentlich, dass durch die axialen Kräfte PA und PA' kein Kippmoment auf die Dichtelemente ausgeübt wird. Die Dichtelemente sind nämlich möglichst dünn ausgebildet, um thermische Dehnungen möglichst gering zu halten. Dies bedingt, dass die Dichtelemente 16 nur eine geringe Verwindungsfestigkeit aufweisen, so dass dem Vermeiden von Kippkräften eine wesentliche Bedeutung zukommt.As a result of the construction of the seals 15 and 15 'described, the forces on the sealing elements 16 are essentially balanced hydrostatically. It is also essential that the axial forces P A and P A 'do not exert a tilting moment on the sealing elements. The sealing elements are made as thin as possible in order to keep thermal expansions as low as possible. This means that the sealing elements 16 have only a low torsional strength, so that the avoidance of tilting forces is of great importance.
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Dadurch, dass der flanschartige Teil 30 als vom Lagerzapfen 1 getrennter Bauteil ausgebildet ist, wird der Vorteil erzielt, dass sich Biegeverformungen des Lagerzapfens 1 nicht auf den flanschartigen Teil 30 übertragen. 5Characterized in that the flange-like part 30 as from the bearing pin 1 separate component is formed, the advantage is achieved that bending deformations of the bearing pin 1 is not transferred to the flange-like part 30. 5
Durch das Vorsehen der Distanzbüchse 36 ergibt sich eine fertigungstechnische Vereinfachung beim Herstellen des Dichtspaltes 33. Das Dichtelement 16 und die Büchse 36 werden dabei zunächst gemeinsam auf das axiale Dickenmass durch Schleifen bearbeitet. Danach wird dann das Dichtelement 16 allein noch dem sogenannten Abfunken unterworfen, wodurch eine sehr geringfügige Verminderung der axialen Dicke stattfindet. Beim Zusammenbau der Dichtung entsteht damit ein sehr enger Dichtspalt 33.The provision of the spacer sleeve 36 results in a simplification in terms of manufacturing technology when producing the Sealing gap 33. The sealing element 16 and the sleeve 36 are initially jointly adjusted to the axial thickness dimension machined by grinding. Then the sealing element 16 is then only subjected to the so-called sparking, whereby there is a very slight reduction in axial thickness. When assembling the seal This creates a very narrow sealing gap 33.
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Claims (1)
10-5. Bearing according to Claim 4, characterized in that a spacer sleeve (36) is applied to the sleeve-shaped section (34), the axial thickness of which is somewhat smaller than the axial thickness of the sealing element (16) to form the narrow gap (33).
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