Verdichter, insbesondere Luftverdichter Die Erfindung betrifft einen
Verdichter, insbesondere einen Luftverdichter mit einem Stufenkölben, der mit seiner
großen Stirnfläche den Niederdruckraum und mit einer dieser Stirnfläche gegenüberliegenden,
hinter einer Schulter gebildeten Ringfläche den Hochdruckraum begrenzt und der am
Kolbenmantel zwischen Hochdruck- und Niederdruckraum und am Kolbenschaft zwischen
Hochdruckraum und Kurbelwellenraum Kolbenringe aufweist, die in Ringnuten des Stufenkolbens
eingelegt sind. Da nur die im Kolbenschaft liegenden Kolbenringe dem Kurbelwellenraum
zugekehrt und von dort aus durch Ölnebel geschmiert werden, muß für die getrennt
davon angeordnete Kolbenringpartie zwischen Hochdruck- und Niederdruckraum noch
eine zusätzliche Schmiereinrichtung vorgesehen werden.Compressors, in particular air compressors The invention relates to a
Compressor, in particular an air compressor with a stepped piston, which with its
large end face the low pressure chamber and with one of this end face opposite,
behind a shoulder formed annular surface bounds the high pressure chamber and the am
Piston skirt between high pressure and low pressure chamber and on the piston skirt between
Has high pressure chamber and crankshaft chamber piston rings in the annular grooves of the stepped piston
are inserted. Since only the piston rings in the piston skirt are in the crankshaft space
facing and lubricated from there by oil mist, must be separated for the
of which arranged piston ring section between high pressure and low pressure chamber
an additional lubrication device can be provided.
Um die Schmierung dieses vom Kurbelwellenraum abgekehrten Teiles des
Stufenkolbens mit einfachen Mitteln und ohne besondere Fördereinrichtung durchführen
zu können, geht gemäß der Erfindung von einer Schinierölsammelzone am Kolbenschaft
zwischen Hochdruckraum und Kurbelwellenraum ein Kanal aus, der im Bereich des Niederdruckraumes
mündet und unter demEinfluß der Druckunterschiede zwischen Hochdruck- und Niederdruckraum
von der Sammelzone aus einen gedrosselten Schmieröldurchgang zur Niederdruckseite
gestattet. Gemäß der Erfindung wird also unmittelbar der Druckunterschied zwischen
den beiden Arbeitsräumen zur Schmiermittelförderung ausgenutzt.In order to lubricate this part of the
Carry out stepped piston with simple means and without special conveying device
to be able to go, according to the invention, from a lubricating oil collection zone on the piston skirt
between the high pressure chamber and the crankshaft chamber there is a channel in the area of the low pressure chamber
opens and under the influence of the pressure differences between high pressure and low pressure chamber
from the collection zone a throttled lubricating oil passage to the low-pressure side
allowed. According to the invention, the pressure difference between
the two working spaces are used for lubricant delivery.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung skizziert.An embodiment according to the invention is outlined in the drawing.
Der in bekannter Weise auf ein Kurbelgehäuse 1 aufgesetzte Zylinder
2 eines Luftverdichters, wie er beispielsweise für die Druckluftanlagen in Kraftfahrzeugen
verwendet wird, hat eine abgesetzte Bohrung 3, 4, wobei der Bohrungsteil 3 einen
größeren Durchmesser als der Bohrungsteil 4 aufweist. In diese Zylinderbohrung ist
ein Stufenkolben 5 eingesetzt, dessen verbreiterter Kopf 6 mit seiner Stirnfläche
7 den durch den Zylinderdeckel 8 abgeschirmten Niederdruckraum 9 begrenzt. Im Zylinderdeckel
8 sind ein Luftansaugkana110 und ein Saugventil 11 vorgesehen, außerdem ein Druckventil
12 und ein Druckkanal 13,
von dem aus ein Kanal 14 in den Hochdruckraum 15
zwischen einer Schulter 16 des Stufenkolbens 5 und dem Absatz 17 an den Bohrungsteilen
3 und 4 führt. Der Kolben ist durch ein Pleuel 18 mit der Kurbelwelle 19 des Verdichters
verbunden. Im Kolbenkopf 6 und im Kolbenschaft 20 sind Ringnuten 21 bzw. 22 zur
Aufnahme von Kolbenringen 23 bzw. 24 vorgesehen. Einer dieser Kolbenringe 24 kann
in bekannter Weise als radial durchbrochener Olabstreifring 25 ausgebildet sein.
Beim Niedergehen des Stufenkolbens 5 wird in den Niederdruckraum 9 durch den Kanal
10 Luft eingesaugt, die beim Hochgehen des Kolbens verdichtet und über das Druckventil
12 und den Kanal 14 in den Hochdruckraum 15 gedrückt wird, von wo die beim nächsten
Abwärtshub weiter verdichtete Luft über einen nicht gezeichnetenAuslaß beispielsweise
in einen Vorratsbehälter des Kraftfahrzeuges geschoben wird. Die Kolbenringe 24,
der Ölabstreifring 25, die Zylinderbohrung 4 und der Mantel des Kolbenschaftes 20
werden durch Ölnebel aus dem Kurbelwellenraum geschmiert. Aus dem Hochdruckraum
15 im Ringspalt zwischen dem Kolbenschaft und der zugeordneten Zylinderbohrung nach
unten fließendes Schmieröl staut sich in der Zone über und an den Kolbenringen 24.The cylinder 2 of an air compressor, which is placed on a crankcase 1 in a known manner, as is used, for example, for compressed air systems in motor vehicles, has an offset bore 3, 4, the bore part 3 having a larger diameter than the bore part 4. A stepped piston 5 is inserted into this cylinder bore, the widened head 6 of which delimits the low-pressure chamber 9 shielded by the cylinder cover 8 with its end face 7. In the cylinder cover 8 a Luftansaugkana110 and a suction valve 11 are provided, also a pressure valve 12 and a pressure channel 13, from which a channel 14 leads into the high pressure chamber 15 between a shoulder 16 of the stepped piston 5 and the shoulder 17 on the bore parts 3 and 4. The piston is connected to the crankshaft 19 of the compressor by a connecting rod 18. In the piston head 6 and in the piston skirt 20, annular grooves 21 and 22 are provided for receiving piston rings 23 and 24, respectively. One of these piston rings 24 can be designed in a known manner as a radially perforated oil scraper ring 25. When the stepped piston 5 goes down, air is sucked into the low-pressure chamber 9 through the channel 10, which air is compressed when the piston goes up and is pressed via the pressure valve 12 and the channel 14 into the high-pressure chamber 15, from where the air, which is further compressed on the next downward stroke, is passed through a The outlet, not shown, is pushed into a storage container of the motor vehicle, for example. The piston rings 24, the oil control ring 25, the cylinder bore 4 and the jacket of the piston skirt 20 are lubricated by oil mist from the crankshaft space. Lubricating oil flowing down from the high pressure chamber 15 in the annular gap between the piston skirt and the associated cylinder bore accumulates in the zone above and on the piston rings 24.
. Im Kolben verläuft ein Kanal 26, der von einer der Ringnuten 22
am unteren Teil des Kolbenschaftes 20, insbesondere von der Ringnut des Ölabstreifringes
25 ausgeht und sich gegen den Niederdruckraum hin erstreckt. Der Kanal
26 mündet beim Ausführungsbeispiel unmittelbar in der Stirnfläche 7 des Kolbenkopfes
6. Da beim Niedergang desKolbens in den Raum 9 Luft eingesaugt wird und dort also
ein geringerUnterdruck entsteht, während im Raum 15 schon vorverdichtete Luft noch
mehr verdichtet wird, treibt der Überdruck aus dem Hochdruckraum 15 an den Kolbenringen
24 und dem Olabstreifring 25 angesammeltes Öl durch den Kanal 26 in den i1: iederdruckraum
9, wo sich das austretende Schmiermittel über die Stirnfläche 7 des Kolbenkopfes
6 ausbreitet und dann zur Zylinderwand 3 und dem Mantel des Kolbenkopfes gelangt.
Die Menge des in den Niederdruckraum jeweils beim Abwärtshub des Kolbens eingespritzten
Schmiermittels kann dabei auf einfache Weise durch entsprechende Bemessung des Kanals
26 oder durch Einsetzen einer Düse in diesen Kanal den jeweiligen Verhältnissen
angepaßt werden. Außerdem läßt sich die Ölförderung noch dadurch regeln, daß man
den Kanal 26 an einer höher- oder tieferliegenden Nut 22
beginnen
läßt und mit ihrer Mündung gegebenenfalls in einer Kolbenringnut 21 am Kolbenkopf
oder zwischen zwei Kolbenringen 23 unmittelbar am Mantel des Kolbenkopfes 6 enden
läßt.. A channel 26 runs in the piston, which extends from one of the annular grooves 22 on the lower part of the piston skirt 20, in particular from the annular groove of the oil control ring 25, and extends towards the low-pressure chamber. In the exemplary embodiment, the channel 26 opens directly into the end face 7 of the piston head 6 High-pressure chamber 15, oil accumulated on the piston rings 24 and the oil scraper ring 25 through the channel 26 into the i1: low-pressure chamber 9, where the escaping lubricant spreads over the end face 7 of the piston head 6 and then reaches the cylinder wall 3 and the jacket of the piston head. The amount of lubricant injected into the low-pressure chamber on the downward stroke of the piston can be easily adapted to the respective conditions by appropriate dimensioning of the channel 26 or by inserting a nozzle in this channel. In addition, the oil delivery can be regulated by starting the channel 26 at a higher or lower groove 22 and, if necessary, ending its mouth in a piston ring groove 21 on the piston head or between two piston rings 23 directly on the jacket of the piston head 6.
Die Schmierölförderung durch einen im Bereich des Kolbenschaftes ausgehenden
zum Niederdruckraum führenden Kanal könnte auch dadurch erreicht werden, daß man
diesen Kanal nicht im Kolben, sondern in der Zylinderwand anbringt. Doch müßte in
diesem Fall darauf geachtet werden, daß Anfang und Ende des Kanals im Überdeckungsbereich
des Kolbens während seines Arbeitshubes bleiben, da andernfalls aus dem Hochdruckraum
unerwünscht viel Druckluft durch den Kanal in den Niederdruckraum zurückströmen
könnte.The lubricating oil feed through an outgoing in the area of the piston skirt
The duct leading to the low-pressure chamber could also be achieved in that one
this channel does not attach in the piston, but in the cylinder wall. But would have to in
In this case, care must be taken that the beginning and end of the channel are in the overlap area
of the piston remain during its working stroke, otherwise from the high pressure chamber
undesirably large amounts of compressed air flow back through the channel into the low-pressure chamber
could.