DE102005039268B4

DE102005039268B4 - Kolben eines Kolbenverdichters, insbesondere eines Kältemittelverdichters

Info

Publication number: DE102005039268B4
Application number: DE200510039268
Authority: DE
Inventors: Jens Erik Nissen; Brian Holm Andersen; Morten Svendsen; Klaus Reinwand; Ole Jöns; Jörg Fritsche; Preben Bjerre
Original assignee: Danfoss Compressors GmbH
Current assignee: Secop GmbH
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2025-08-20
Also published as: DE102005039268A1

Abstract

Kolben eines Kolbenverdichters, insbesondere eines Kältemittelverdichters, mit einem Kolbenboden und einem vom Kolbenboden ausgehenden Kolbenhemd, das mindestens eine Durchgangsöffnung aufweist und einen Innenraum umgibt, der auf seiner vom Kolbenboden abgewandten Seite eine Zugangsöffnung aufweist, wobei im Innenraum (9) ein Ölfänger (14) angeordnet ist, der eine dem Kolbenhemd (5) benachbarte Fangfläche (15) aufweist, die zur Zugangsöffnung (10) hin gerichtet ist, wobei die Durchgangsöffnung (8) im Bereich der Fangfläche (15) angeordnet ist und zumindest ein Teil ihres Querschnitts zwischen der Fangfläche (15) und der Zugangsöffnung (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (8) im Bereich des Innenraums (9) einen Öffnungsquerschnitt aufweist, dessen Flächenschwerpunkt auf der Höhe der Fangfläche (15) liegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben eines Kolbenverdichters, insbesondere eines Kältemittelverdichters, mit einem Kolbenboden und einem vom Kolbenboden ausgehenden Kolbenhemd, das mindestens eine Durchgangsöffnung aufweist und einen Innenraum umgibt, der auf seiner vom Kolbenboden abgewandten Seite eine Zugangsöffnung aufweist, wobei im Innenraum ein Ölfänger angeordnet ist, der eine dem Kolbenhemd benachbarte Fangfläche aufweist, die zur Zugangsöffnung hin gerichtet ist, wobei die Durchgangsöffnung im Bereich der Fangfläche angeordnet ist und zumindest ein Teil ihres Querschnitts zwischen der Fangfläche und der Zugangsöffnung angeordnet ist.

Ein derartig ausgebildeter Kolben ist aus CH 75 489 bekannt. Mit diesem Kolben soll der Verbrauch an Schmieröl reduziert werden. Dafür weist er weitere Durchgangsöffnungen auf, die mit einer Nut in Verbindung stehen, in der ein federnder Ring mit schräg zur Zylinderinnenfläche vorspringender Kante angeordnet ist. Durch die Gestaltung dieses Rings wird das an der Zylinderinnenfläche haftende Öl abgelöst und in den Innenraum des Kolbens geleitet.

Aus DE 27 24 332 A1 ist ein Kolben eines Verdichters bekannt, dessen Kolbenhemd mindestens eine Durchgangsöffnung aufweist und einen Innenraum umgibt, der auf seiner vom Kolbenboden abgewandten Seite eine Zugangsöffnung aufweist. Durch die Zugangsöffnung ist eine Pleuelstange geführt, die über einen Kolbenbolzen mit dem Kolben in Verbindung steht. Der Kolbenbolzen ist in Öffnungen im Kolbenhemd gelagert. Entlang dieser Öffnungen sind zwei Leckkanäle vorgesehen, durch die im Kolben-Zylinder-Spalt angesammeltes Druckgas in das Innere des Kolbens entweichen kann.

Ein weiterer derartiger Kolben ist aus DE 20 43 654 A bekannt. Im Kolbenhemd sind mehrere Durchgangsöffnungen angeordnet.

Wenn sich ein Kolben eines Kolbenverdichters in einem Zylinder bewegt, dann muß die Berührungsfläche zwischen dem Kolbenhemd und der Innenwand des Zylinders in der Regel durch fortlaufendes Zuführen von Öl geschmiert werden. Das Öl setzt dabei zum einen die Reibung zwischen dem Kolben und dem Zylinder herab, so daß der Verschleiß klein gehalten wird und die zum Antrieb des Kolbenverdichters notwendige Leistung verringert wird. Zum anderen hat der Ölfilm zwischen dem Kolben und dem Zylinder auch eine gewisse Dichtfunktion.

Aus US 5 118 263 ist ein Kältemittelverdichter bekannt, bei dem eine Öffnung in der Wand des Zylinders vorgesehen ist, durch die man Schmieröl in den Spalt zwischen dem Kolben und dem Zylinder leitet. Dieses Schmieröl wird durch mehrere radiale Bohrungen in den Innenraum des Kolbens zurückgeführt, wobei die radialen Bohrungen von einer umlaufenden Nut an der Umfangsfläche des Kolbenhemdes ausgehen.

US 4 794 848 zeigt einen Kolben mit zwei im Kolbenhemd integrierten Kolbenringen. Schmieröl wird über die Pleuelstange und eine Bohrung im Kolbenbolzen in einen Abschnitt zwischen den Kolbenringen geleitet. Das Schmieröl wird durch Öffnungen in einen umlaufenden Ringkanal zurückgeführt, der radial innerhalb des oberen Kolbenringes vorgesehen ist. Aus diesem Ringkanal gelangt das Schmieröl durch eine radial ausgerichtete Bohrung wieder in den Innenraum.

Aus DD 25 100 ist eine Schmierung für Tauchkolbenverdichter vertikaler Bauart bekannt, wobei zwischen zwei Kolbenringe eines hohlen Stufenkolbens eine umlaufende Nut angeordnet ist, die über Bohrungen mit dem Inneren des Kolbens in Verbindung steht. Durch diese Bohrungen gelangt Öl aus dem Kolbeninneren in die Nut und von dort in den Raum zwischen Kolbenhemd und Zylinderinnenwand.

Aus DD 77 377 ist ein Kolben bekannt, der insbesondere als Tauchkolben für Brennkraftmaschinen eingesetzt wird. Dieser Kolben ist mit Tragflächen versehen, über die der Kolben innerhalb des Zylinders geführt wird. Zwischen den Tragflächen ist ein Freiraum, der über Bohrungen mit dem Kolbeninneren in Verbindung steht. In der Kolbenstange ist ein Ölzulauf angeordnet, aus dem während des Abwärtsganges ein Ölstrahl gegen die innere Wand des Kolbens spritzt. Von dort gelangt das Öl durch die Bohrungen in den Bereich zwischen Kolbenhemd und Zylinderinnenfläche.

Aus JP 05 231 237 A2 ist ein Kolben für einen Verbrennungsmotor bekannt, der an seiner äußeren Mantelfläche mehrere Ringnuten zur Aufnahme von Kolbenringen aufweist. Im Bereich einer Nut für einen Ölabstreifring ist eine radiale Bohrung vorgesehen, durch die Schmieröl, das vom Ölabstreifring zurückgehalten wird, in das Innere des Kolbens und von dort in das Kurbelgehäuse zurückfließen kann.

Bei Kältemittelverdichtern, die in einer geschlossenen Kapsel angeordnet sind, wird üblicherweise der Kolben-Zylinder-Spalt durch das von der Antriebswelle in der Kapsel versprühte Öl geschmiert, das die Mantelfläche des Kolbens bzw. den freiliegenden Abschnitt der Zylinderwand während des Druckhubs erreicht. Diese Schmierung ist jedoch verbesserungswürdig.

Bekannt sind daher auch Systeme, in denen Öl unter Druck bis in den Spalt zwischen Kolben und Zylinder gepumpt wird, sei es von innen durch die Pleuelstange und den Kolbenbolzen, sei es von außen durch die Zylinderwand. Derartige Systeme sind jedoch relativ aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schmierverhältnisse in einem Kolbenverdichter auf einfache Weise zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einem Kolben der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Durchgangsöffnung im Bereich des Innenraums einen Öffnungsquerschnitt aufweist, dessen Flächenschwerpunkt auf der Höhe der Fangfläche liegt.

Mit einer derartigen Ausbildung des Kolbens kann die Schmierung zwischen dem Kolbenhemd und der Innenwand des Zylinders auf einfache Weise verbessert werden, auch wenn man nur das Öl verwendet, das im Innern des Gehäuses des Kolbenverdichters versprüht wird. Ein Teil dieses Öls gelangt nämlich auch in den Innenraum des Kolbens und schlägt sich dort zumindest teilweise als Ölfilm an der Wand des Innenraums, also an der Innenwand des Kolbenhemds, nieder. Die Menge des dort gesammelten Öls kann unter Umständen auch noch durch besondere Einrichtungen der Kurbelwelle erhöht werden, indem ein Ölstrahl direkt auf die Rückseite des Kolbens gerichtet wird, wie dies beispielsweise aus DE 101 06 234 C1 bekannt ist. In vielen Fällen wird jedoch ein derartiger Zusatz nicht erforderlich sein. Der Ölfilm, der an der Innenwand des Kolbenhemds anhaftet, wird beim Abbremsen des Kolbens am Ende des Druckhubs aufgrund seiner eigenen Trägheit in Richtung auf die Fangfläche fließen. Wenn der Kolben am Anfang des Saughubs in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt wird, dann fließt das Öl aus diesem Ölfilm aufgrund der Trägheit weiter in Richtung Fangfläche und staut sich dort auf. Das gestaute Öl kann dann nur durch die Durchgangsöffnung aus dem Kolben entweichen, d.h. es wird durch die im Bereich der Stufe einmündende Durchgangsöffnung zur äußeren Mantelfläche des Kolbens gedrückt. Besonders intensiv ist der Ölfluß in den Kolben-Zylinder-Spalt hinein am Beginn des Saughubs, wenn der Druck im Verdichtungsraum des Verdichters und somit auch im Kolben-Zylinder-Spalt stark absinkt. Man benötigt also keine zusätzlichen aktiven Elemente. Vielmehr verwendet man quasi passive Elemente, nämlich die Fangfläche, um das Öl so weit zu stauen, daß es durch die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens sozusagen in den Spalt zwischen Kolben und Zylinder gepumpt wird. Man nutzt also die Trägheit des Öls aus, um das im Innenraum des Kolbens auftreffende Öl, das am Ölfänger gestaut wird, als zusätzliche Schmierquelle zu verwenden. Die Erhöhung der in den Spalt geförderten Ölmenge erlaubt den Einsatz von Schmieröl, das eine niedrigere Viskosität als üblicherweise verwendetes Öl aufweist. Dies vermindert die Reibungsverluste und erhöht damit den Wirkungsgrad des Verdichters. Außerdem werden Leckageverluste von komprimiertem Gas, das durch den Spalt zwischen Kolben und Zylinder entweichen kann, und die damit verbundene Geräuschentwicklung vermindert.

Da die Durchgangsöffnung im Bereich des Innenraums einen Öffnungsquerschnitt aufweist, dessen Flächenschwerpunkt auf der Höhe der Fangfläche liegt, ergibt sich eine größtmögliche Öffnungsfläche für Kanäle.

Vorzugsweise schließt die Fangfläche mit dem Kolbenhemd einen Winkel α ≤ 90° ein. Wenn die Fangfläche einen rechten Winkel mit dem Kolbenhemd bildet, dann wird das Öl, das durch den trägen Ölfilm herangefördert wird, gestaut. Ein Teil des Ölfilms wird dabei sicherlich auch in den Innenraum abfließen. Da die Fangfläche aber sozusagen rechtwinklig auf den anstehenden Ölfilm wirkt, wird ein großer Teil des Öls auch durch die Durchgangsöffnung verdrängt. Verbessert werden kann die Förderwirkung noch, wenn die Fangfläche einen spitzen Winkel mit dem Kolbenhemd einschließt. Dadurch wird das an der Innenwand des Kolbenhemds entlanglaufende Öl noch besser aufgefangen und in die Durchgangsöffnung geleitet.

Auch ist von Vorteil, wenn sich die Fangfläche über den gesamten Umfang des Innenraums erstreckt, wobei sie gegebenenfalls durch eine Befestigungsanordnung eines Kolbenbolzens unterbrochen ist. Das Schmieröl kann dann nur in zwei Richtungen von der Fangfläche abfließen, nämlich radial nach außen durch die Durchgangsöffnung oder radial nach innen zum Kolbenboden hin. Wenn die Fangfläche durch eine Befestigungsanordnung eines Kolbenbolzens unterbrochen ist, dann ist ein Abfließen des Schmieröls in Umfangsrichtung ebenfalls nicht möglich, weil diese Befestigungsanordnung dann eine umfangsmäßige Begrenzungswand bildet.

Hierbei ist bevorzugt, dass die Fangfläche im Bereich der Durchgangsöffnung eine Vertiefung aufweist. Damit wird sozusagen die gesamte Querschnittsfläche der Durchgangsöffnung für den Ölfluß freigegeben. Das Öl kann sich noch besser im Bereich der Durchgangsöffnung sammeln, so daß für den Durchfluß durch die Durchgangsöffnung die größtmögliche Ölfläche zur Verfügung steht.

Vorzugsweise verläuft die Durchgangsöffnung rechtwinklig zur Achse des Kolbens. Dies erleichtert die Fertigung.

In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Durchgangsöffnung schräg verläuft, wobei sie an der Außenseite des Kolbenhemds näher am Kolbenboden mündet als an der Innenseite. Dies verbessert die Ölförderung durch die Durchgangsöffnung. Die Durchgangsöffnung verläuft quasi in der Bewegungsrichtung des Öls beim Abbremsen am Ende des Druckhubs bzw. beim Beschleunigen am Anfang des Saughubs.

In beiden Fällen kann vorgesehen sein, daß sich die Durchgangsöffnung zur Außenseite des Kolbenhemdes hin aufweitet. Auch dies ergibt eine verbesserte Förderung, weil das Öl dann in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens sozusagen eine geneigte Strecke entlangfließen kann.

Vorzugsweise mündet die Durchgangsöffnung in einer an der Außenseite des Kolbenhemds angeordneten umlaufenden Schmiernut. Die Schmiernut ermöglicht es dem zugeförderten Öl, sich in Umfangsrichtung zu verteilen, so daß die Schmierung über den gesamten Umfang des Kolbens sichergestellt wird.

Auch ist von Vorteil, wenn die Durchgangsöffnung in einem axialen Mittelbereich des Kolbenhemds mündet. Damit ergibt sich die optimale Schmierung. Wenn die Durchgangsöffnung zu nahe am Kolbenboden mündet, verkürzt sich die axiale Dichtungslänge des Kolbens im Zylinder und verdichtetes Gas kann in das Innere des Kolbens eintreten. Dies führt zu Verlusten und verringert die Schmierverhältnisse, da auch das Schmieröl durch die Durchgangsöffnung ins Kolbeninnere zurückgedrückt werden kann. Mündet die Durchgangsöffnung hingegen zu nahe am kurbelseitigen Ende des Kolbens, dann kann unter ungünstigen Bedingungen dieses Ende bei Erreichen seines unteren Totpunkts aus dem Zylinder austreten. Auch hierdurch wird die Durchgangsöffnung entleert, was sich wiederum nachteilig auf die Schmierverhältnisse auswirkt.

Vorzugsweise ist der Ölfänger als Stufe des Kolbenhemds ausgebildet. Das Kolbenhemd weist also in Axialrichtung gesehen mindestens zwei unterschiedliche Wandstärken auf. Die größere Wandstärke ist dem Kolbenboden benachbart. Man kann also den Kolben beispielsweise als Guß- oder Sinterteil fertigen und bei dieser Fertigung gleichzeitig die Fangfläche erzeugen, ohne daß man zusätzlich Teile im Kolben montieren müßte.

Bevorzugterweise weist das Kolbenhemd Verdickungsbereiche auf, in denen ein Kolbenbolzen gelagert ist, und die Durchgangsöffnung ist zwischen Verdickungsbereichen angeordnet. Die Durchgangsöffnung befindet sich also in einem Bereich des Kolbenhemds mit einer relativ dünnen Wandstärke. Dementsprechend ist der Drosselwiderstand für das hindurchtretende Schmieröl gering. Dies verbessert die Schmierverhältnisse. Darüber hinaus werden die Verdickungsbereiche nicht geschwächt, so daß der Kolben nach wie vor sehr belastbar mit der Pleuelstange verbunden werden kann.

Hierbei ist bevorzugt, daß eine Durchgangsöffnung einen Raum zwischen Verdickungsbereichen ausfüllt. Die Durchgangsöffnung ist also schlitzartig ausgebildet, so daß Schmieröl über eine relativ große Breite in Umfangsrichtung austreten kann.

Bevorzugterweise sind mehrere Durchgangsöffnungen im Kolbenhemd angeordnet. Damit steht eine größere Querschnittsfläche für den Austritt des Öls zur Verfügung. Auch wird die Verteilung des Öls auf die Außenseite des Kolbenhemds auf einfache Weise vergleichmäßigt.

Hierbei ist bevorzugt, daß sich Durchgangsöffnungen diametral gegenüberliegen. Damit stellt man sicher, daß zumindest zwei Hälften des Kolbenhemds an der Außenseite gleichmäßig mit Schmieröl versorgt werden.

Auch ist von Vorteil, wenn Durchgangsöffnungen an unterschiedlichen axialen Positionen an der Außenseite des Kolbenhemdes münden. Damit wird das Schmieröl nicht nur an einer axialen Position an der Außenseite des Kolbenhemds zugeführt, sondern an mehreren. Dies verbessert die Schmierverhältnisse.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Fangfläche für unterschiedliche Durchgangsöffnungen unterschiedlich axial positionierte Abschnitte aufweist. Jede Durchgangsöffnung wird dann optimal versorgt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
1 einen Kolben in Seitenansicht,
2 einen Schnitt II-II nach 1,
3 einen Schnitt III-III nach 1,
4 eine Einzelheit IV nach 3,
5 eine Einzelheit V nach 2,
6 eine perspektivische Ansicht des Kolbens nach 1,
7 eine abgewandelte Ausführungsform eines Kolbens in perspektivischer Ansicht,
8 einen Ausschnitt entsprechend 5 des Kolbens nach 7,
9 eine abgewandelte Ausführungsform in einer Ansicht, die 8 entspricht,
10 einen Kolben mit umlaufender Schmiernut, in den Durchgangsöffnungen münden,
11 einen Kolben, bei dem Durchgangsöffnungen außerhalb der Schmiernut münden und
12 einen Kolben, bei dem Durchgangsöffnungen an unterschiedlichen axialen Positionen in der Außenseite münden.
Die 1 bis 6 zeigen einen Kolben 1, der über einen Kolbenbolzen 2 mit einer Pleuelstange 3 verbunden ist. Der Kolben 1 weist einen Kolbenboden 4 und ein Kolbenhemd 5 auf. Das Kolbenhemd 5 geht vom Kolbenboden 4 aus und ist im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Das Kolbenhemd 5 weist zwei Verdickungsbereiche 6, 7 auf, in denen der Kolbenbolzen 2 befestigt ist.
Zwischen den Verdickungsbereichen 6, 7 weist das Kolbenhemd 5 mehrere Durchgangsöffnungen 8 auf, die sich von einem hohlen Innenraum 9, der in Umfangsrichtung vom Kolbenhemd 5 und an einer Stirnseite durch den Kolbenboden 4 begrenzt ist, nach außen erstrecken. Der Innenraum 9 weist eine Zugangsöffnung 10 auf, durch die die Pleuelstange 3 geführt ist.
Zumindest zwischen den beiden Verdickungsbereichen 6, 7 weist das Kolbenhemd zwei unterschiedliche Wanddicken auf. Ein Abschnitt 11, der dem Kolbenboden benachbart ist, weist eine größere Wandstärke auf als ein Abschnitt 12, der der Zugangsöffnung 10 benachbart ist. Am Übergang zwischen den beiden Abschnitten 11, 12 entsteht daher eine Stufe 13, die einen Ölfänger 14 bildet, der auf seiner der Zugangsöffnung 10 zugewandten Seite eine Fangfläche 15 bildet.
Die Durchgangsöffnungen 8 sind als konische Bohrungen ausgebildet, die sich zur Umfangsfläche des Kolbenhemds 5 hin aufweiten. Die Mittelachsen der Durchgangsöffnungen 8 liegen etwa in der Höhe der Fangfläche 15. Bei einer Durchgangsöffnung 8, deren Querschnitt nicht kreisförmig ist, wird der Flächenschwerpunkt als Mittelachse angesehen. Die Fangfläche 15 kann dabei für die jeweilige Durchgangsöffnung 8 eine Einbuchtung 16 aufweisen, so daß der Querschnitt der Durchgangsöffnung 8 nicht durch den Ölfänger 14 verengt wird.
Die Fangfläche 15 ist beim Ausführungsbeispiel der 1 bis 6 etwa rechtwinklig zum Kolbenhemd 5 ausgerichtet, schließt also einen Winkel α ≤ 90° ein.
Im Betrieb eines Kältemittelverdichters wird der Kolben 1 in einem nicht näher dargestellten Zylinder hin und her bewegt. Der Kolben 1 wird dabei über die Pleuelstange 3 von einer Kurbelwelle angetrieben, die sich dreht. Die Kurbelwelle weist in der Regel eine Ölpumpe auf, die Öl aus einem nicht näher dargestellten Ölsumpf fördert und dann im Innern einer Kapsel verspritzt, in der der Kältemittelverdichter angeordnet ist. Ein Teil des Öls gelangt dann durch die Zugangsöffnung 10 in den Innenraum 9 und schlägt sich an der Innenwand 17 des Kolbenhemdes 5 nieder.
Am Ende eines Druckhubs wird der Kolben 1 abgebremst. Öl, das sich an der Innenwand 17 in Form eines Ölfilms niedergeschlagen hat, fließt dann aufgrund seiner eigenen Trägheit in Richtung auf die Fangfläche 15 weiter. Dort beginnt es sich zu stauen. Wenn der Kolben 1 bis zum Stillstand abgebremst worden ist, ist das Ende des Druckhubs erreicht und der Kolben ändert seine Bewegungsrichtung. Er wird bei einem Saughub in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt. Auch hier führt die Trägheit des Ölfilms an der Innenwand 17 des Kolbenhemdes 5 dazu, daß sich das Öl weiter in Richtung auf die Fangfläche 15 zu bewegt und dort gestaut wird. Das Öl kann dann entweder zum Innenraum 9 abfließen, d.h. zum Kolbenboden 4. Ein nicht unerheblicher Teil des Öls wird aber durch die Durchgangsöffnungen 8 nach außen treten und zwar mit einem gewissen Druck, der durch die Beschleunigung des Kolbens 1 gegenüber dem Öl bestimmt ist. Dieses austretende Öl gelangt dann in den Spalt zwischen dem Kolben 1 und dem Zylinder und schmiert die Berührungsfläche. Gleichzeitig dichtet dieses Öl auch ab.
Aus 6 ist zu erkennen, daß die Fangfläche 15 so ausgebildet ist, daß Schmieröl nicht in Umfangsrichtung abfließen kann. Das Schmieröl kann also von der Fangfläche 15 entweder radial nach innen oder radial durch die Durchgangsöffnungen 8 nach außen fließen. Ein anderer Weg ist nicht möglich. Dadurch wird eine ausreichende Ölförderung durch die Durchgangsöffnungen 8 nach außen sichergestellt.
Aus 6 ist ersichtlich, daß zwischen den beiden Verdickungsbereichen 6, 7 jeweils zwei Gruppen von drei Durchgangsöffnungen 8 angeordnet sind, die sich diametral gegenüberliegen.
7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Kolbens 1, bei dem die Durchgangsöffnungen 8 als Schlitze ausgebildet sind, deren Breitenerstreckung parallel zum Kolbenboden verläuft. Die Fangfläche 15 verläuft auch hier etwa senkrecht zum Kolbenhemd 5 und erstreckt sich genau wie die Durchgangsöffnung 8 praktisch über die gesamte Breite zwischen den Verdickungsbereichen. Dies ist noch einmal in 8 dargestellt. Gleiche Elemente sind überall mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
9 zeigt eine gegenüber 8 abgewandelte Ausführungsform, bei der die Fangfläche 15 gegenüber dem Kolbenhemd 5 einen spitzen Winkel α einschließt. Die Fangfläche 15 weist also ein radial inneres Ende auf, das höher liegt als ein radial äußeres Ende. Die Fangfläche 15 bildet also selbst eine Art Wall, über den das gestaute Schmieröl erst einmal hinübertreten müßte, um abfließen zu können. Die Förderwirkung der Fangfläche 15 wird dadurch weiter verbessert.
In 10 ist ein Kolben 1 dargestellt, der an seiner Umfangsfläche eine umlaufende Schmiernut 18 aufweist. Die Durchgangsöffnungen 8 münden in diese Schmiernut.
11 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung, bei der die Durchgangsöffnungen 8 außerhalb der Schmiernut 18 in einer Dichtfläche 19 münden.
In 12 ist eine Ausgestaltung gezeigt, bei der unterschiedliche Durchgangsöffnungen 8, 8' vorgesehen sind. Diese Durchgangsöffnungen 8, 8' unterscheiden sich sowohl durch ihren Querschnitt als auch durch ihre axiale Anordnung. Gestrichelt ist die Fangfläche 15 dargestellt. Die Fangfläche 15 weist dann für jede Durchgangsöffnung 8, 8' einen unterschiedlichen axialen Abschnitt auf, wobei zwischen Abschnitten 19, 20 eine kleine Wand 21 vorgesehen sein kann, um ein Abfließen von Schmieröl vom Abschnitt 20 in Umfangsrichtung in den axial tieferen Abschnitt 19 zu verhindern.

Claims

Kolben eines Kolbenverdichters, insbesondere eines Kältemittelverdichters, mit einem Kolbenboden und einem vom Kolbenboden ausgehenden Kolbenhemd, das mindestens eine Durchgangsöffnung aufweist und einen Innenraum umgibt, der auf seiner vom Kolbenboden abgewandten Seite eine Zugangsöffnung aufweist, wobei im Innenraum (9) ein Ölfänger (14) angeordnet ist, der eine dem Kolbenhemd (5) benachbarte Fangfläche (15) aufweist, die zur Zugangsöffnung (10) hin gerichtet ist, wobei die Durchgangsöffnung (8) im Bereich der Fangfläche (15) angeordnet ist und zumindest ein Teil ihres Querschnitts zwischen der Fangfläche (15) und der Zugangsöffnung (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (8) im Bereich des Innenraums (9) einen Öffnungsquerschnitt aufweist, dessen Flächenschwerpunkt auf der Höhe der Fangfläche (15) liegt.
Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangfläche (15) mit dem Kolbenhemd (5) einen Winkel α ≤ 90° einschließt.
Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Fangfläche (15) über den gesamten Umfang des Innenraums (9) erstreckt, wobei sie gegebenenfalls durch eine Befestigungsanordnung eines Kolbenbolzens (2) unterbrochen ist.
Kolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangfläche (15) im Bereich der Durchgangsöffnung (8) eine Vertiefung (16) aufweist.
Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (8) rechtwinklig zur Achse des Kolbens (1) verläuft.
Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (8) schräg verläuft, wobei sie an der Außenseite des Kolbenhemds (5) näher am Kolbenboden (4) mündet als an der Innenseite.
Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchgangsöffnung (8) zur Außenseite des Kolbenhemdes (5) hin aufweitet.
Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (8) in einer an der Außenseite des Kolbenhemds (5) angeordneten umlaufenden Schmiernut (18) mündet.
Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (8) in einem axialen Mittelbereich des Kolbenhemds (5) mündet.
Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölfänger (14) als Stufe (13) des Kolbenhemds (5) ausgebildet ist.
Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenhemd (5) Verdickungsbereiche (6, 7) aufweist, in denen ein Kolbenbolzen (2) gelagert ist, und die Durchgangsöffnung (8) zwischen Verdickungsbereichen (6, 7) angeordnet ist.
Kolben nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Durchgangsöffnung (8) einen Raum zwischen Verdickungsbereichen (6, 7) ausfüllt.
Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Durchgangsöffnungen (8) im Kolbenhemd (5) angeordnet sind.
Kolben nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich Durchgangsöffnungen (8) diametral gegenüberliegen.
Kolben nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß Durchgangsöffnungen (8, 8') an unterschiedlichen axialen Positionen an der Außenseite des Kolbenhemdes (5) münden.
Kolben nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangfläche (15) für unterschiedliche Durchgangsöffnungen (8, 8') unterschiedlich axial positionierte Abschnitte (19, 20) aufweist.