Gekühlte Kolbenstangenstopfbüchse für doppelt wirkende Brennkraftmaschinen
Es sind Stopfbüchsen für doppelt wirkende Brennkraftmaschinen bekannt, bei welchen
ein pulsierender Druckluftstrom durch denStopfhüchsengrundring hindurchgeleitet
wird. Die Druckimpulse treten hierbei immer dann auf, wenn im Arbeitszylinder die
Verbrennung vor sich geht. Auf diese Weise soll verhindert «-erden, daß die Flamme
und die heißen Gase durch den Spielraum zwischen Kolbenstange undStopfbüchsengrundring
in dieStopfbüchse eintreten und die Stopfbüchsenringe mehr oder weniger beschädigen.
DieseEinrichtung bringt den Nachteil mit sich, daß infolge der notwendigen Überwindung
des hohen Verbrennungsdruckes derDruck derSperr- oderKühlluft so hoch sein muß,
daß ihre Erzeugung verhältnismäßig teuer ist, da sie für die Brennkraftmaschine
keinen unerheblichenLeistungsverlust darstellt. Außerdem ist eine gute Wärmeabfuhr
aus der Kolbenstange bei diesen bekanntenAusführungen nicht möglich, da die kühlende
Druckluft immer nur einen ganz bestimmten Teil der Kolbenstange bestreicht, nämlich
den, der sich gerade während des Verbrennungsvorganges im Bereich des Kühlluftstromes
befindet.Cooled piston rod stuffing box for double-acting internal combustion engines
Stuffing boxes for double-acting internal combustion engines are known in which
a pulsating flow of compressed air is passed through the stuffing sleeve base ring
will. The pressure pulses always occur when the
Burning is going on. In this way the flame is prevented from being earthed
and the hot gases through the clearance between the piston rod and the gland base ring
enter the stuffing box and more or less damage the stuffing box rings.
This device has the disadvantage that as a result of the necessary overcoming
the high combustion pressure, the pressure of the sealing or cooling air must be so high
that their production is relatively expensive because they are for the internal combustion engine
does not represent a negligible loss of performance. It also has good heat dissipation
from the piston rod is not possible in these known designs, since the cooling
Compressed air only ever brushes a very specific part of the piston rod, namely
the one that is currently in the area of the cooling air flow during the combustion process
is located.
Ferner sind Stopfbüchsen bekannt, bei denen das Kühlmittel mehrere
die Stopfbüchse mantelartig umhüllende Kammern durchfließt. Da das Kühlmittel aber
nicht unmittelbar mit den am heißesten werdenden Stopfbüchsenringen in Berührung
kommt, sondern durch eine Metallwand und eineLuftschicht von diesen getrennt ist,
ist die Kühlwirkung auch hier nicht sehr groß.Furthermore, stuffing boxes are known in which the coolant several
the stuffing box flows through jacket-like enveloping chambers. Because the coolant but
not in direct contact with the hottest stuffing box rings
but is separated from them by a metal wall and a layer of air,
the cooling effect is not very great here either.
Zur Vermeidung dieser Übelstände wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen,
den Grundring in der Stopfbüchse durch einen umlaufenden Kühlmittelstrom unmittelbar
zu kühlen und auf diese Weise gleichzeitig einen großen Teil der in der Kolbenstange
aufgespeicherten Wärme, die durch Strahlung an den Grundring übergeht, abzuleiten.
Um die Kühlung noch zu steigern, wird der Stopfbüchsengrundring mit einem hülsenförmigen
Ansatz versehen, welcher ein Stück in den unteren Zylinder hineinragt und die Kolbenstange
umhüllt. Dieser Ansatz ist so lang, daß er in der unteren Kolbentotpunktlage den
in den Zylinder hineinragenden Teil der Kolbenstange fast ganz umschließt. Neben
der unterstützenden Kühlwirkung bietet der Ansatz auch gleichzeitig noch den Vorteil,
daß er den Teil der Kolbenstange, der den heißen Verbrennungsgasen am meisten ausgesetzt
ist, vor der direktenEinwirkung derselbenschützt und die Wärme gleich in den Stopfbüchsengrundring
und von .dort in das Kühlmittel abführt, ohne daß sie erst an die Kolbenstange gelangt.In order to avoid these inconveniences, it is therefore proposed according to the invention that
the base ring in the stuffing box by a circulating coolant flow
to cool and in this way at the same time a large part of the in the piston rod
to dissipate accumulated heat, which is transferred to the base ring by radiation.
In order to increase the cooling even further, the stuffing box base ring is provided with a sleeve-shaped
Approach provided, which protrudes a piece into the lower cylinder and the piston rod
enveloped. This approach is so long that it is in the bottom dead center position of the piston
almost completely enclosing part of the piston rod protruding into the cylinder. Next to
the supporting cooling effect, the approach also offers the advantage at the same time,
that it is the part of the piston rod that is most exposed to the hot combustion gases
it protects it from direct effects and the heat immediately enters the gland ring
and from there discharges into the coolant without first reaching the piston rod.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar
zeigt Abb. r einen senkrechtenLängsschnittdurch den unteren Teil des Kolbens, der
unteren
Zylinderlaufbüchse und des unteren Zylinderdeckels mit der
Stopfbüchse nach der Linie A-A in Abb. z; Abb. a einen Ouerschnitt entsprechend
der Linie B-B in Abb. i.In the drawing, an embodiment is shown, namely
Fig. r shows a vertical longitudinal section through the lower part of the piston, the
lower
Cylinder liner and the lower cylinder cover with the
Stuffing box according to line A-A in Fig. Z; Fig. A shows a cross section accordingly
the line B-B in Fig. i.
a ist der Kolben mit den Kolbenringen b,
c die Kolbenstange,
d die Zylinderlaufbüchse und e der Zylinderdeckel. Der Stopfbüchsengrundring f sitzt
mit seiner Ringfläche g auf einer entsprechenden Fläche h im Zylinderdeckel unter
Zwischenschaltung eines Dichtungsringes i. k ist der hülsenartige Ansatz
des Grundringes f, welcher ein beträchtliches Stück in den Zylinderinnenraum hineinragt.
Auf den Grundring f werden die Zwischenringe L mit den federnden Dichtungsringen
m mittels des Stopfbüchsenflansches n in bekannter Weise fest aufgepreßt. Der Stopfbüchsenflanschn
wird mittels Schrauben (nicht gezeichnet) an dem Zylinderdeckel befestigt. Der Hohlraum
o, der von dem Grundring und dem Zylinderdeckel begrenzt wird, soll nun mit einem
ständig zu- und abfließenden Kühlmittel versehen werden. Zu diesem Zwecke erhalten
der Grundring f, die Zwischenringe Z und der Flansch n je zwei Bohrungen, die bei
richtiger Lage übereinander zwei Kanäle p und q bilden, von denen der eine zur Zu-
und der andere zur Abführung des Kühlmittels dient. Die richtige Lage der Ringe
zueinander wird z. B. durch einen Draht v gesichert, der in entsprechende Bohrungen
des Grundringes f, der Zwischenringe L und des Flansches n eingelegt
wird. Diese Sicherung kann auch durch Stifte, die an den einzelnen Ringen befestigt
sind und in entsprechende Bohrungen des benachbarten Ringes eingreifen, oder in
einer anderen geeigneten Weise vorgenommen werden. An dem Flansch n sind seitlich
zwei Ansehlußstücke r und s befestigt, die die Kanäle p und q über die Bohrungen
zt und t mit den Leitungen w und v
verbinden. Der Grundring f besitzt
außer dem hülsenartigen Fortsatz k noch einen seitlichen Ansatz x, der den Ringraum.
o unterteilt und die Kühlflüssigkeit zwingt, nachEintritt in den Ringraum o ganz
in diesem herumzufließen, um zur Austrittsöffnung zu gelangen.a is the piston with the piston rings b, c the piston rod, d the cylinder liner and e the cylinder cover. The gland base ring f sits with its annular surface g on a corresponding surface h in the cylinder cover with the interposition of a sealing ring i. k is the sleeve-like extension of the base ring f, which protrudes a considerable distance into the cylinder interior. The intermediate rings L with the resilient sealing rings m are pressed firmly onto the base ring f by means of the stuffing box flange n in a known manner. The stuffing box flange is attached to the cylinder cover with screws (not shown). The cavity o, which is delimited by the base ring and the cylinder cover, is now to be provided with a coolant that is constantly flowing in and out. For this purpose, the base ring f, the intermediate rings Z and the flange n each have two bores which, when positioned correctly, form two channels p and q, one of which is used to supply and the other to discharge the coolant. The correct position of the rings to each other is z. B. secured by a wire v, which is inserted into corresponding holes in the base ring f, the intermediate rings L and the flange n. This securing can also be done by pins that are attached to the individual rings and engage in corresponding bores in the adjacent ring, or in another suitable manner. Two connection pieces r and s are attached to the side of the flange n and connect the channels p and q to the lines w and v via the bores zt and t . In addition to the sleeve-like extension k, the base ring f also has a lateral extension x which forms the annular space. o subdivided and forces the cooling liquid to flow all the way around in the annular space o after it has entered in order to reach the outlet opening.
Das Kühlmittel tritt beispielsweise durch die Zuleitung iv in die
Bohrung u im Flansch jz ein und strömt durch den Kanal p in die Kammer o.
Nachdem es diese ganz durchflossen hat und dabei in unmittelbare Berührung mit dem
Grundring f gekommen ist, verläßt das Kühlmittel wieder die Kammer o durch den Kanal
q und die Bohrung t, um mittels des Anschlußstückes s in die Leitung
v abzufließen.The coolant enters, for example, through the supply line iv into the bore u in the flange jz and flows through the channel p into the chamber o Chamber o through the channel q and the bore t in order to flow off into the line v by means of the connection piece s.