JPS6234988B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２個の並んで配置されたパツキンを
有しており、それらの内の少なくとも１個がピス
トン・リング・パツキンとして形成されており、
この場合、パツキンによつて形成される室が封鎖
ガスを供給され、制御可能な横断面積を有してい
る排気穴によつて負荷を解放されるようになつて
いる流体機械に対するパツキンに関するものであ
る。

このようなパツキンは、流体機械の軸承箇所か
らの潤滑剤の損失及び軸承箇所への高温ガスの進
入を阻止しなければならない。

パツキンが著しく変動するガス圧力を有するす
べての運転条件の際にその機能を維持するため
に、西ドイツ実用新案第1629297号から、封鎖ガ
スを供給されるピストン・リングの間の室の中の
圧力を制御可能な横断面積を有している排気穴に
よつて、ピストン・リングの両側の上においてほ
ぼ圧力つり合いが生成され、それによつて、漏れ
が広範に回避されるように調節することが公知と
なつている。

この場合、排気穴の横断面積の変更のため並び
に運転条件に関係して排気穴の横断面積の大き
さ、従つて、封鎖ガス圧力の高さを調節しなけれ
ばならない制御装置を必要とすることが欠点であ
る。

本発明の課題は、排気穴の横断面積の変更のた
めの簡単な配置を提示することにある。

この課題は、排気穴の封鎖ガス室の中への接合
部がピストン・リングによつて被覆されること及
びピストン・リングの軸方向の運動によつて、封
鎖ガス室の負荷の解放のために有効な排気穴の横
断面積が変えられることができるようにすること
によつて解決される。

この特徴によつて、排気穴に対する簡単な且つ
大きな追加の経費無しに製作することのできる封
鎖装置を実現することができる。横断面積の変更
は、支配する圧力に関係して実施され、従つて、
このための制御装置を省略することができる。こ
のようにして、あらゆる運転条件においてピスト
ン・リングの両側の上にほぼ圧力つり合いが生ず
るので、ピストン・リングと、これを収容する溝
の側面との間の磨耗は制限され、確実な漏れ止め
が達成される。

製造の場合に、ハウジングの中の排気穴の位置
に対して、ないしは、軸の中の溝の位置に対して
大きな寸法公差が許されるが、これは、ピスト
ン・リングの軸方向運動が、負荷の解放の横断面
積の変更のためにピストン・リング及び溝の側面
の接触面における磨耗によつて可能とされ、ま
た、ピストン・リングの両側の上において生成さ
れる圧力つり合いによつて完了されるからであ
る。

以下、本発明をその実施例を示す添付図面に基
づいて説明する。

図は、排気ガスタービン式過給機の縦断面図を
示すものであるが、タービン羽根車１１が排気ガ
スタービン式過給機の軸１２に強固に連結されて
いる。軸１２は軸受１３の中にハウジング１４に
対して軸承されている。ハウジング１４を貫く軸
１２の貫通部には、ピストン・リング１５及び１
６から成立つているパツキンが配置されている。
ピストン・リング１５と１６と間には封鎖室１７
があるが、この封鎖室１７は、導管１８及び絞り
１９を介して、例えば、圧縮機側から封鎖ガスを
供給されるようになつている。封鎖室１７から排
気穴２０が、大気に連通している空間２１の中に
通じている。

ピストン・リング１５及び１６は、軸１２の溝
の中を軸方向に案内される。ピストン・リング１
５，１６は、ハウジング１４の穴２２の中におい
て放射方向に張力を加えられており、従つて、軸
１２の回転の際に連れて行かれることはない。

タービン側からすきま２４を介すると共にピス
トン・リング１５，１６のそばを通つて排ガスが
軸承箇所に進入することを阻止するために、封鎖
室１７の中には、排ガス圧力に比べてより高い封
鎖ガス圧力が必要とされる。この封鎖ガス圧力
は、両方のピストン・リング１５及び１６の上方
に作用し、ピストン・リング１５を軸受１３に向
かつて、また、ピストン・リング１６をタービン
羽根車１１に向かつて軸方向にしゆう動させる結
果を生じさせる。

これによつて呼び起こされる静止しているピス
トン・リング１５と、対応する軸１２の溝の側面
２５との間における磨耗を回避するために、ピス
トン・リング１５は、ハウジング１４の穴２２の
中の肩２３によつて支持されている。一方、ピス
トン・リング１６の上に作用する封鎖ガス圧力に
よつて生じる軸方向のしゆう動は、反対に作用を
する、排ガス圧力によつて生ずる軸方向のしゆう
動によつて部分的につり合わされる。しかしなが
ら、排ガスが著しく減少され、又は、結局もはや
排ガスが存在さえしない（例えば、排気ガスター
ビン式過給機がしや断された場合におけるよう
に、封鎖ガス圧力が依然として有効のままである
という運転条件が生ずる。

理論的には、今や、ピストン・リング１６もま
た、封鎖室１７の中の封鎖ガス圧力によつて、穴
２２の中の対応する肩によつて支持されることは
できる。しかしくながら、このことは、排気ガス
タービン式過給機の組立て及び分解の際に、構造
的に困難及び支障を与える。

それ故、ピストン・リング１６の軸方向のしゆ
う動に対する抵抗を高めるために、より大きなピ
ストン・リング１６の幅が選択され、従つて、こ
のピストン・リング１６に取つては、穴２２の中
において高められた放射方向の押圧力が得られる
ようになる。このより大きな幅は、その上、ピス
トン・リング１６のより大きな、許し得る軸方向
の磨耗をも許すようになる。

ピストン・リング１６は、まず、それが排気穴
２０の封鎖室１７の中への接合部を被覆するよう
に配置される。それ故、封鎖室１７の中にはより
高い封鎖ガス圧力が形成され、この圧力がすきま
２４の中のタービン羽根車１１の側の上における
排ガス圧力を超過し、従つて、排ガスの軸受１３
の中への進入を阻止する。

今や、上述のように、排ガス圧力が降下する
と、ピストン・リング１６は、封鎖ガス圧力によ
つて呼び起こされる、それに作用する軸方向の力
が、ピストン・リング１６の放射方向の押圧力に
よつて生成される穴２２の中の摩擦を超過する時
に、その軸１２の溝の側面２６に向かつて押圧さ
れる。この場合に生ずるピストン・リング１６及
び（又は）溝の側面２６の磨耗によつてピスト
ン・リング１６は軸方向にタービン羽根車１１の
方向に移動する。この場合、排気穴２０は一層広
く開口されるが、このことは、ついに磨耗が停止
するまで、封鎖ガス圧力の降下の結果を生じさせ
る。

排ガス圧力が再び現われた際に、排ガス圧力
が、降下された封鎖ガス圧力よりも本質的に高い
ならば、ピストン・リング１６は、排気穴２０の
閉塞によつて封鎖ガス圧力が排ガス圧力に対して
ほぼ同じ値になるように上昇するまで、再びター
ビン羽根車１１から遠く離れるように移動され
る。

これによつて、すべての運転条件の際に自動的
に調節される、ピストン・リング１６の両側の上
における近似的な圧力つり合いによつて確実な漏
れ止めが達成され、このようにして、なじみの生
じた後には、それ以上のどのような磨耗も回避さ
れる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明を実施した排ガスタービン式過給
機の主要部分の縦断面図である。 １１……タービン羽根車；１２……軸；１４…
…ハウジング：１６……ピストン・リング；１７
……封鎖ガス室：２０……排気穴；２６……溝の
側面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２個の相並んで配置されたパツキンを有して
   おり、それらの内の少なくとも１個がピストン・
   リング・パツキンとして形成されており、この場
   合、パツキンの間に形成された室内に封鎖ガスが
   供給され、また、制御可能な横断面積を有してい
   る排気穴によつて負荷が解放されることができる
   ようになつている流体機械に対するパツキンにお
   いて、排気穴２０の封鎖ガス室１７の中への接合
   部が、ピストン・リング１６によつて被覆され、
   また、ピストン・リング１６の軸方向の運動によ
   つて封鎖ガス室１７の負荷の解放のために有効な
   排気穴２０の横断面積が変えられることができる
   ようにしたことを特徴とするパツキン。 ２ 負荷の解放のための横断面積を変更するため
   のピストン・リング１６の軸方向の運動が、ピス
   トン・リング１６と、ピストン・リングを収容す
   る溝の側面２６とにおける磨耗によつて可能とさ
   れ、また、ピストン・リング１６の両側の上にお
   いて生ずる圧力つり合いによつて終了するように
   した特許請求の範囲第１項記載のパツキン。