TW565665B - An oil wiper ring divided into segments - Google Patents

Description

565665 玖、發明說朋: 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種分成數個部份且由至少一圓周彈簧 固持在一起之油料刮環，其特別是用於船舶柴油馬達的活 塞桿，具有若干油料移除孔及至少一朝向活塞桿側的油料 刮除葉片。 ^ 【先前技術】 油料刮環通常分成數個部份，且由至少一圓環固持在 一起。藉由此，油料刮環承靠於活塞桿上，且藉由油料刮 除葉片於大部份區域上刮除存在於活塞桿上的油料，以確 保馬達油料不會從曲軸外殻的區域進入驅氣空間的區域中 ，及藉由此，防止馬達油料大量消耗。恰如同活塞桿，油 料刮除葉片同時遭受磨損。因此，油料刮環必須經常更換 。如果以較不易磨損之硬材料的對應油料刮除葉片製造油 料刮環，則活塞桿上的磨損無可避免地增加。因此，洩漏 也增加。 上述型式的油料刮環係得知於-例如-美國專利 4,210,338、美國專利4,437,232與德國專利2,443,299 - A號 。這些文件中所揭示的油料刮環由單一環組成，其分成一 或更多部份，且通常包括至少二刮除葉片。在刮除葉片之 間保留一自由空間，堆積於其中的油料可以經由適當的油 料移除孔逃逸。油料刮環由至少一圓周彈簧固持在一起。 如果目前的油料刮除葉片已大量磨損，則整個刮環必須更 換。因此，這是昂貴的。 565665 此外，自PCT/CH91/00052知道一種具有複數油料刮環 的裝塡箱密封，其由自身潤滑之塑膠所製造。這些油料刮 環已展現爲特別良好’且藉由此，活塞桿上的磨損已經大 幅減少，因此，大量減少油料消耗。 依據PCT/CH91/00052的油料刮環必須由諸如PEEK(聚 醚醚酮）的高品質塑膠製造，其具有大的衝擊抗力、疲勞耐 力與潛變性，且即使在大的壓力及340°C以上的溫度時仍可 施加於油-水混合物中。然而，這些塑膠極爲昂貴，價格 約爲300瑞士法郎/公斤。 在市場上可以獲得MAN B&W A/S公司的油料刮環，該 油料刮環分成數個部份且由至少一圓周彈簧固持在一起， 其中較佳地，分佈在圓周上的若干油料移除孔倂入油料刮 環的部份中，且其中油料刮環包括二平行溝槽，，其中倂有 精確配合之可互換的鑄鐵刮除葉片。油料移除孔倂在二可 互換的刮除葉片之間，且通過油料刮環。這些習知的油料 刮環之優點在於藉由適當的全面檢修，只需要更換可互換 的刮除葉片。然而，此卻同時承擔活塞桿大量磨損的缺點 〇 一種類似的解決方案-其中只有葉片由塑膠製造-尙 未達成任何可使用的結果，但是一開始即導致油料的消耗 增加。 【發明內容】 所以，本發明的目的是提供一種油料刮環，藉由彼， 上述問題不再發生，且儘管如此，藉由全面檢修，基本上 565665 不需要更換整個油料刮環’且同時維持油料刮環葉片係比 油料刮環的其餘部份更軟、更大的磨損材料之優點，藉由 此，活塞桿上的磨損及此所承擔的油料損失可以避免。 此目的是由具有專利申請專利範圍第1項的特徵之起 初提到的型式之油料刮環達成。 發現一種解決方案，藉由彼，刮除葉片不再以非正向 配合（non-positive fit)而分別固持於對應的溝槽中，但是這 些刮除葉片在一插入環部份中結合在一起，且此對應的插 入環部份以正向配合（positive fit)而固持於一可再使用的夾 持環部份中。相對於完全爲塑膠的油料刮環，此導致節省 可觀的成本，且維持這些塑膠油料刮環的優點。 本發明之標的之其他有利的設計形式可由申請專利範 圍附屬項導出，且它們的意義藉由附圖而在隨後的說明中 解釋。 【實施方式】 首先，習知的當前技術係指可以在市場上獲得之MAN B&W A/S公司的油料刮環。此油料刮環顯示於圖8與9中 。單一油料刮環部份A於自圖7中顯示自上方所見的視圖 中。以剖面顯示於圖8之此油料刮環由一實心金屬本體組 成’其中有二刮除葉片B以正向、非正向及精確配合而固 持於對應的溝槽中。在油料刮環的側部有一側向凹部F。 所刮除的油料進入此側向凹部F，在其底部中有敞開進入 一支承溝槽D的油料移除孔C。支承溝槽D用於容納單片 或多片圓周彈簧E。 565665 使用塑膠葉片的彈性也允許如圖5所示將油料刮環1 分成五段。藉由此，如圖7所示，形狀可以更配合磨損的 活塞桿K。在環的分割區域T中之習知的洩漏位置L也大 大地避免了。 一依據本發明的油料刮環整體以參考號碼1標示，且 以自上方觀看的視圖顯示於圖1中。分成數部份之此油料 刮環1基本上由互相插入的二環部份組成。藉由此，一外 環部份形成一夾持環部份2，於其中一插入環部份4被插設 於一對應的溝槽3中。於是，一完整的油料刮環係由預先 設定數目之夾持環部份2及同等數量之插入環部份4所組 成。在組合的狀況下，油料刮環部份1係由一或更多之圓 周彈簧固持在一起。這些彈簧5可以由形成一張力彈簧封 閉環之一件或若干件組成。每一油料刮環部份具有一基本 上係矩形剖面的固有圓弧形本體20，在它的內表面中有一 圓周、U形溝槽21。此圓周溝槽21具有一溝槽底部22，且 針對側表面23而由至少一過切24加寬。 在遠離曲軸外殻之夾持環部份2的本體20的表面上， 倂有徑向行進的切除部25，其配置成爲均勻分佈，且有助 於使所刮除的油料流走。這些切除部25延伸至行進於此側 之過切24的深度。在遠離活塞桿的側部上形成二凹槽26， 其等互相平行而行進。在所提到的二圓周凹槽26之間保留 一腹部27，其行進於與二側邊緣28相同的高度。均勻分佈 的複數油料移除孔29自溝槽底部22通過本體20到達外部 565665 在所提到的夾持環部份2的U形溝槽21中，於任一狀 況，有一插入環部份4藉由正向配合固持於其中而有餘隙 。插入環部份4具有一略呈矩形剖面的弧拱形本體40，包 括至少一（然而較佳爲二）朝向活塞桿（於是係在朝向中心的 內側）之刮除葉片41。刮除葉片41與弧形本體40成爲一體 。在二刮除葉片41之間保留略微加深的油料淸洗空間42。 在圓周底部表面43上一體形成至少一側向突起的凸緣44， 其以一正向配合嚙合於溝槽22底部之上述過切或諸過切24 。因此，插入環部份4可以只從側部插入夾持環部份4，但 可被固定而免於徑向移動。如上述，U形溝槽21的側壁23 與插入環部份4的側壁之間保留有一定之餘隙。此餘隙同 樣存在於溝槽底部22與插入環部份4的底表面43之間。 藉由此，確保在插入環部份2中的插入環部份4允許元件 有一定特別是相對之位移，此外，保留了在此間隙中最小 量的油料淸洗。 此外，在插入環元件4中倂入若干移除孔49，藉由彼 ，出現於二刮除葉片41之間之被刮除的油料1可以進入U 形溝槽21，且可以自此處經油料移除孔被引導開。移除孔 49與29互相連通。通常可以和將移除孔49的分佈配置於 插入環部份4中，而具有與夾持環部份2中的移除孔相同 的分割區。 此處顯示的實施例只代表發明性之標的之一較佳實施 例形式。所以，當然可以有不同於此處顯示之夾持環部份 與插入環部份的剖面形狀之改變者。特別地，除了 U形溝 565665 槽21以外，也可以提供一溝槽，其剖面朝向溝槽底部的表 面加寬。因此，插入環部份4的剖面形狀必須設計爲重疊 。此因而導致典型的舌與溝槽連接。舌與溝槽的設計也$ 以只存在於一側，而另一側可以是矩形。依此方式，插入 環元件可以只在夾持環元件之一已界定的位置組合。當葉 片配置成爲傾斜時，此實際上是必要的。 當然，夾持環元件2也可以只具備一凹槽26而非具有 二平行凹槽25，或者，也可以具備若干凹槽26，因此，油 料刮除部份能夠以一樣多的圓周張力彈簧5固持在一起。 _ 而且，不一定要存在的切除部25實際上可以具有不同的設 計形式。如此處所示，刮除葉片41設計成爲傾斜於活塞桿 的縱向軸線之走向。此增加油料刮除效果，增加接觸表面 ，且因此減少特定支承壓力，其意指活塞桿的磨損進一步 減少。 夾持環部份與插入環部份之間之上述餘隙在此通常是 在一與數十分之一公釐之間。然而，相對於此處使用的尺 寸，必須設想此似乎是很大的餘隙。此處說明的技術係爲 · 了船舶的柴油機器而設計，且此處所關注的活塞桿之直徑 典型上是數百公厘之直徑。 一方面藉由切除部25，另一方面藉由油料移除孔29， 所刮除的油料總是進入二圓周彈簧5的區域中，其於是同 樣支承在一油料薄膜上。 由於依據本發明之油料刮環的設計，可以實現材料的 最佳配對。因此，可以從所欲的不昂貴的機器鋼製造力量 11 565665 傳送夾持環部份2而不會有問題，做一對比，可以製造更 軟的塑膠之插入環部份4。 如果設計垂直於活塞桿表面的刮除葉片，則此必須比 鋼葉片對應地大幅加寬，且比前述傾斜走向的變形更寬。 使用依據本發明之塑膠與金屬的材料組合，必須注意 ，對應的熱膨脹係數大爲不同。此導致在冷卻的狀況，插 入環元件位於夾持環部份中而有餘隙，而在熱狀況使用時 ，此餘隙幾乎完全不存在。在這些考慮事項的上下文中， 依據本發明，已從專門在今日使用的三件式油料刮環進展 _ 至五部份者，以更佳地補償需要的餘隙。此處，由長期試 驗已經顯示，藉由此解決方案，關於活塞桿的密封性-即 使是部份破損的活塞桿-也仍顯著高於三件式油料刮環。 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 圖式中顯示本發明之標的之一較佳實施例及可在市場 上獲得之當前技術的油料刮環之示意代表。 其中顯示： 籲 圖1 於組合位置中朝向曲軸外殻側部上之一油料刮 環之一部份的視圖； 圖2 沿著線Π - Π通過依據圖1之油料刮環該部份 之垂直剖面； 圖3 沿著圖1的線m - m通過相同元件之又一垂直 剖面； 圖4 以在離開圓周彈簧之部份的外側上之視圖，顯 12 565665 示依據圖1之油料刮環的一元件。 圖5 顯示通過一具有五段依據本發明之油料刮環部 份之磨損的活塞桿之示意剖面，而 圖6 顯示使用依據當前技術之三件式油料刮環時的 相同狀況。 圖7 顯Tpc具有一磨損的活塞桿之活塞的側視圖。 圖8 以和圖1中之依據本發明的解決方案相同的視 圖，顯示依據當前技術之油料刮環之一部份，及 圖9 沿著線VI - VI通過依據圖6之習知元件的垂直 剖面。 (二）元件代表符號 符號 名 稱 A 油料刮環 B 施加的刮除葉片 C 油料移除孔 D 支承溝槽 E 彈簧 F 側向凹部 1 油料刮環部份 2 夾持環部份 3 溝槽 4 插入環部份 5 彈簧 20 本體 565665 21 U形溝槽 22 溝槽底部 23 側表面 24 過切 25 切除部 26 凹槽 27 腹部 28 側邊緣 29 油料移除孔 40 弧形本體 41 刮除葉片 42 淸洗空間 43 底表面 44 側向凸緣 45 硏磨去角 49 移除孔 14

Claims (1)

1. 565665 拾、申請專利範圍 1. 一種油料刮環（1)，其係分成數個部份且由至少一圓 周彈簧（5)固持在一起，特別是用於船舶柴油馬達的活塞桿 ，具有分佈在圓周上的若干油料移除孔（29)及至少一朝向活 塞桿側的平行油料刮除葉片（41)，其特徵在於油料刮環的每 一部份是由具有一溝槽（3)的金屬夾持環部份（2)及一具有至 少一刮除葉片的塑膠插入環部份（4)形成，該插入環部份以 正相配合且具有餘隙而可以在溝槽中於圓周方向移動。 2. 如申請專利範圍第1項之油料刮環，其特徵在於油料 刮環分成五部份。 3. 如申請專利範圍第1項之油料刮環，其特徵在於在夾 持環部份（2)的溝槽底部（22)中倂入油料移除孔（29)，其等與 插入環部份（4)中的油料移除孔連通。 4. 如申請專利範圍第1項之油料刮環，其特徵在於在組 合狀況下之夾持環部份（2)與插入環部份（4)的油料移除孔至 少係大致呈互相對準之走向。 5. 如申請專利範圍第1項之油料刮環，其特徵在於夾持 環部份（2)與插入環部份（4)的剖面設計成爲以舌與溝槽的方 式裝配在一起。 6. 如申請專利範圍第5項之油料刮環，其特徵在於夾持 環部份（2)中的溝槽係設計成不對稱的。 7. 如申請專利範圍第5項之油料刮環，其特徵在於在溝 槽底部（22)區域中之至少一側上，倂入有一軸向過切（24)， 且插入環部份（4)包括一嚙合於該過切內的凸緣（44)。 15 565665 8. 如申請專利範圍第1項之油料刮環，其特徵在於存在 有二或更多平行走向之刮除葉片。 9. 如申請專利範圍第8項之油料刮環，其特徵在於刮除 葉片相對於待密封之活塞桿的縱向呈傾斜走向。 10. 如申請專利範圍第1項之油料刮環，其特徵在於插 入環部份包括配置於一側的插入固緊機構，用於界定在夾 持環部份中的組合位置。 11. 如申請專利範圍第7或10項之油料刮環，其特徵在 於凸緣(44)係作爲一插入固緊機構。 拾壹、圖式丨 如次頁。

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