NL194344C - Zuigerveersamenstel voor stirling motor. - Google Patents

Description

0 1 194344

Zulgerveersamenstel voor stirlingmotor

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een zuigerveersamenstel voor een Stirling motor, omvattende een paar hoofdveren met constructies om te verhinderen dat de veren over elkaar glijden en met twee 5 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 hoofdveren in nauw contact te brengen met het binnenoppervlak van de cilinder door de spankracht daarvan.

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 10 inwendige oppervlak van de cilinder, zodat lekkage van werkgas binnen het inwendige van de cilinder en tussen de zuiger en cilinder wordt verhinderd. Aangezien dergelijke zuigerveren voor de stirlingmotor 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.

15 Een zuigerveersamenstel volgens de aanhef van conclusie 1 is bekend uit de Europese octrooiaanvrage 0.212.861. Daarin worden maatregelen beschreven om zweven van de zuigerveren te voorkomen. Daartoe wordt de bovenste zuiger in een richting tegen het bovenste oppervlak van de bijbehorende bovenste groef gedrukt. Daardoor kan een stabiele afdichting verkregen worden en breuk van de zuiger 4 voorkomen worden.

20 In het Britse octrooischrift 15.914 AD 1913 worden veren beschreven met hellende oppervlakken die elkaar raken. Daarbij is geen sprake van een spanveer en het zijn geen veren voor een stirlingmotor.

Met is het doel van de onderhavige uitvinding de hierboven beschreven constructies te vereenvoudigen door het aantal veren te verkleinen. Immers, de conventionele zuigerveerconstructie zoals hierboven genoemd is samengesteld uit vier soorten onderdelen zoals twee hoofdveren, een binnenveer en een 25 spanveer, is het nadeel gelegen in het aantal onderdelen dat nodig is, waardoor de kans bestaat op een duurdere fabricage en moeilijker assemblage.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt dit doel verwezenlijkt doordat iedere hoofdveer een afschuining heeft, waarbij een deel van iedere veer continu dikker is dan de andere om deze afschuining te maken, en de afschuiningen van de hoofdveren symmetrisch zijn ten opzichte van elkaar, waarbij de totale hoogte van 30 de op elkaar liggende hoofdveren constant is en de sleuven in de dikkere delen van de hoofdveren zijn gevormd.

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.

35 De uitvoeringsvorm van de 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 gebruikt gemaakt van bovenste en onderste 40 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 45 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 rotatie· 50 verhinderende 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 tegen elkaar zijn geplaatst in een gemonteerde toestand, kan het niet voorkomen dat werkmedium 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 assemblagebehandelingen zijn vereenvoudigd.

55 194344 2

Figuur 1 van de tekening is een langsdoorsnede, die een toestand toont dat een gebruikelijke zuigerveer wordt gemonteerd op een zuiger, die gedeeltelijk is weggesneden, figuur 2 toont een doorsnede op grotere schaal waarin het deel A van figuur 1 is weergegeven, figuur 3 is een doorsnede genomen over de lijn B-B van figuur 1, 5 figuur 4 is en perspectivisch aanzicht van een binnenste veer gebruikt bij de gebruikelijke constructie, figuur 5 is een dwarsdoorsnede die de toestand toont waarin een zuigerveer volgens de uitvinding wordt gemonteerd op de zuiger, figuur 6 is een vergrote dwarsdoorsnede genomen langs de lijn GO van figuur 5, en figuur 7 is een uiteengenomen aanzicht van hoofdveren welke essentiële onderdelen zijn van de 10 onderhavige uitvinding.

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

Een zuigerveerconstructie voor een stilling motor is weergegeven in de figuren 1 tot 4. Zoals getoond in 15 de figuren 1 tot 4 zijn twee hoofdveren 6 en 7, 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 expansiekracht op de binnenveer, respectievelijk aangebracht in een paar ringvormige groeven 1a gevormd op het uitwendige omtreksopper-vlak van een zuiger 1, zodat de afdichting tussen de zuiger 1 en de cilinder 5 kan worden verkregen.

Verder zijn sleuven 6a, 7a, 8a en 9a respectievelijk gevormd aan de hoofdveren 6 en 7, de binnenveer 8 20 en de spanveer 9; en de genoemde hoofdveren 6 en 7 zijn gemonteerd in de ringvormige groeven 1a 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 7a daarvan in een lijn komen te liggen, zijn uitsteeksels 8b die 25 gestoken moeten worden in de sleuven 6a en 7a 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 omtreksoppervlak van de eigenlijke cilinder 5.

30 Vervolgens 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 1a 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 35 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 40 ieder onmogelijk om ten opzichte van elkaar te verdraaien.

In het geval waarin de hoofdveren 2 en 3 zijn gemonteerd in de ringvormige groef 1a 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 45 die zijn aangebracht in de bovenste en onderste hoofdveren 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 50 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 vervaardïgingskosten vanwege de vermindering van het aantal onderdelen.

Claims (1)

1. 3 194344 m ΛΑη^Ιι ·οΙα vviiwauora Zuigveersamenstel 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 5 respectievelijke veren symmetrisch zijn opgesteld om lekkage van het werkzame gas in de cilinder te verhinderen; en een spanveer om de hoofdveren in nauw contact te brengen met het binnenoppervlak van de cilinder door de spankracht daarvan, met het kenmerk, dat iedere hoofdveer (2,3) een afschuining (2a, 3a) heeft, waarbij een deel van iedere veer continu dikker is dan de andere om deze afschuiningen te maken, en de afschuiningen van de hoofdveren symmetrisch zijn ten opzichte van elkaar waarbij de totale 10 hoogte van de op elkaar liggende hoofdveren constant is en de sleuven (2b, 3b) in de dikkere delen van de hoofdveren zijn gevormd. Hierbij 2 bladen tekening V'