Gekühlter, im Zylinder mit Spiel laufender Kolben eines mit Kreuzkopfführung
versehenen Kolbenkompressors Die Erfindung bezieht sich auf einen gekühlten, im
Zylinder mit Spiel laufenden Kolben mit mindestens einer Dichtung gegenüber der
Zylinderwand eines mit Kreuzkopfführung versehenen Kolbenkompressors für ölfreie
Verdichtungsmittel. Aufgabe der Erfindung ist es, das Kompressionsmittel ölfrei
zu halten, indem ein Heraufziehen des Schmieröls in den Kompressionsraum und ein
Absaugen von der Wand desselben durch den beim Ansaughub entstehenden Unterdruck
verhindert wird.Cooled piston running in the cylinder with clearance, one with a crosshead guide
provided reciprocating compressor The invention relates to a cooled, im
Cylinder with clearance running piston with at least one seal opposite the
Cylinder wall of a piston compressor provided with a crosshead guide for oil-free
Compaction agent. The object of the invention is to keep the compression medium oil-free
to keep by pulling up the lubricating oil into the compression chamber and a
Suction from the wall of the same by the negative pressure created during the suction stroke
is prevented.
Im Kompressorenbau sind Konstruktionen bekannt, welche Labyrinthkolben
und Labyrinthbüchsen verwenden, um das Verdichtungsmittel ölfrei zu halten. Diese
Bauweise weist die Schwierigkeit auf, daß die Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit
außerordentlich hoch sind, wodurch der Kompressor sehr teuer wird. Ein anderer bereits
gemachter Vorschlag geht dahin, das Problem der Ölfreihaltung des zu verdichtenden
Mittels dadurch zu lösen, daß als Liderungswerkstoff Kohle oder Sinterbronze verwendet
wird. Hierdurch will man die Olschmierung als solche vermeiden. Ein zufriedenstellender
Erfolg konnte aber auch hiermit nicht erzielt werden, da der Verschleiß, bei diesen
Werkstoffen sehr groß ist und der Wirkungsgrad mit einsetzender Abnutzung rasch
schlechter wird.In compressor construction, constructions are known which labyrinth pistons
and use labyrinth bushings to keep the compression agent oil-free. These
Construction has the difficulty that the requirements for manufacturing accuracy
are extremely high, which makes the compressor very expensive. Another already
The proposal made goes to the problem of keeping the oil to be compressed
To be solved by means of using carbon or sintered bronze as the lining material
will. In this way one wants to avoid the oil lubrication as such. A satisfactory one
Success could not be achieved with this either, because of the wear and tear on these
Materials is very large and the efficiency quickly with the onset of wear
gets worse.
Erfindungsgemäß können die vorstehenden Schwierigkeiten dadurch beseitigt
werden, daß der Kolbenmantel länger als der Kolbenhub ist und die Kolbenliderung
an dem dem Kolbenboden entgegengesetzten Kolbenende angeordnet ist.According to the present invention, the above problems can thereby be eliminated
be that the piston skirt is longer than the piston stroke and the piston liner
is arranged on the piston end opposite the piston head.
Es ist bei einfach wirkenden ventilgesteuerten Wechselstromdampfmaschinen
schon vorgeschlagen worden, die gleichen Maßnahmen zu treffen. Hierbei dienen die
vorgeschlagenen Maßnahmen aber hauptsächlich dazu, eine Zersetzung des Schmieröls
durch den Heißdampf zu verhindern, indem eine gegenüber dem Heißdampf kühlere Dampfzwischenschicht
zwischen Zylinder- und Kolbenwand hergestellt wird.It is with single-acting, valve-controlled AC steam engines
it has already been proposed to take the same measures. The
proposed measures but mainly to a decomposition of the lubricating oil
to prevent the superheated steam by creating an intermediate steam layer that is cooler than the superheated steam
is made between the cylinder and piston wall.
Es ist fernerhin eine- Verbrennungskraftmaschine mit einem Zweistufenkolben
bekannt, dessen Mantel gleitend in dem Zylinder geführt ist, bei dem der Kolbenmantel
länger als der Kolbenhub ist und die Kolbenliderung an dem dem Kolbenboden entgegengesetzten
Kolbenende angeordnet ist. Abgesehen davon, daß hier nicht, wie beim Gegenstand
der vorliegenden Erfindung, ein Einstufenkolbenkompressor mit Führung des berührungsfrei
mit dem Zylinder laufenden Kolbens durch eine Kreuzkopfanordnung vorhanden ist,
ist auch hier die Aufgabe, die durch die Anordnung der Kolbenliderung an dem dem
Kolbenboden entgegengesetzten Kolbenende gelöst werden soll, eine ganz andere als
beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Diese Anordnung dient nämlich bei der
bekannten Ausführung dazu, die Zuführung von Kühlluft in einen Ringraum zwischen
dem erweiterten Zylinder und dem Kolbenmantel zu ermöglichen.It is also an internal combustion engine with a two-stage piston
known whose jacket is slidably guided in the cylinder in which the piston skirt
is longer than the piston stroke and the piston liner on the opposite to the piston crown
Piston end is arranged. Apart from the fact that not here, as with the subject
of the present invention, a single-stage piston compressor with guidance of the non-contact
piston running with the cylinder is provided by a crosshead arrangement,
is also the task here, which is achieved by the arrangement of the piston eyelid on the dem
Piston head opposite end of the piston should be solved, a completely different than
in the subject matter of the present invention. This arrangement is used in the
known design, the supply of cooling air in an annular space between
to allow the extended cylinder and the piston skirt.
Durch die erfindungsgemäße Bauart wird erreicht, daß ein Heraufziehen
von Schmiermittel in den Bereich des Kompressionsraumes unmöglich gemacht ist. Da
die Kolbenliderung sehr weit vom Kompressionsraum entfernt ist, ergibt sich auch
in thermischer Hinsicht derVorteil, daß dieDichtung nicht so starker Abnutzung unterliegt
bzw. daß die Kolbenliderung von vornherein mit viel weniger Schmiermittel versehen
zu werden braucht, als dies der Fall ist, wenn die Kolbendichtung in Nähe des Kolbenbodens
untergebracht ist. Auch der Schmiermittelverbrauch als solcher wird bei der erfindungsgemäßen
Anordnung geringer. Es wird außerdem immer eine gewisse Menge des komprimierten
Mittels durch die Kolbenliderung. die ja nie absolut dicht ist, geblasen, so daß
auf diese Weise stets geringe Mengen überflüssigen Schmiermittels aus dem Bereich
des Kompressionsmittels nach außen abgeführt werden.The construction according to the invention achieves that a pulling up
of lubricant in the area of the compression chamber is made impossible. There
the piston eyelid is very far from the compression space, also results
from a thermal point of view the advantage that the seal is not subject to so much wear
or that the piston cover is provided with much less lubricant from the start
needs to be more than is the case when the piston seal is near the piston crown
is housed. The lubricant consumption as such is also determined in the case of the invention
Arrangement less. There is also always a certain amount of the compressed
By means of the piston eyelid. which is never absolutely tight, blown so that
in this way always small amounts of superfluous lubricant from the area
of the compression medium can be discharged to the outside.
In 4veiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens kann in der Nähe des
Kolbenbodens eine zweite Kolbendichtung als Labyrinthdichtung angeordnet sein. Hierdurch
wird eine Drosselstelle geschaffen, die die am entgegengesetzten Kolbenende angeordnete
K olbenliderung zusätzlich schützt. .In a further development of the inventive concept, in the vicinity of the
Piston head a second piston seal can be arranged as a labyrinth seal. Through this
a throttle point is created, which is arranged at the opposite end of the piston
Lifting eyelids also protects. .
Da die Wärmebelastung an der Kolbenliderung, die an dem dem Kolbenboden
entgegengesetzten Kolbenende angeordnet ist, nicht sehr groß ist, kann diese nach
einem weiteren Erfindungsgedanken selbstschmierend sein.
In der
Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.Because the heat load on the piston lid, that on the piston crown
opposite end of the piston is not very large, this can after
be self-lubricating according to another inventive concept.
In the
The invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing.
Im Kompressionszylinder 1 mit Einlaßventil 2 und Auslaßventil 3 ist
der Kolben 4 angeordnet, welcher durch. die Verschraubung 5 mit dem Kreuzkopf 6
unmittelbar und starr verbunden ist. Der Kreuzkopf 6 läuft in einer Büchse 7, wodurch
der Kolben 4 im Zylinder 1 berührungsfrei geführt ist. Die Gleitbahndrücke beim
Auslenken des Pleuels 8 nimmt die Büchse 7 auf, so daß der Kolben 4 in. einfacher
und zuverlässiger Weise geführt ist. Der Kolbenmantel hat eine Länge L, die
größer als der Hub H des Kolbens ist. An dem dem Kolbenboden 4 a entgegengesetzten
Ende des Kolbenmantels ist die Kolbenliderung 9 angeordnet, die sich dauernd in
einer Zone des Zv linders 1 befindet, welche nur geringer thermischer Belastung
ausgesetzt ist. ZurVerstärkung d,erDrosselwirkung, und um die Kolbenliderung 9 zu
schützen, ist in der Nähe des Kolbenbodens4a eine zweiteDich.-tung in Form einer
Labyrinthdichtung 10 vorgesehen. Zur Erhöhung der durch die Kühlmittelräume 11,
12 erzielten Kühlwirkung sind im Zylinder 1 unterhalb des Kolbens, wenn er sich
in seiner unteren Totpunktlage befindet, Öffnungen 13 vorgesehen, durch die ständig
Umgebungsluft in den Raum 14 zwischen Kolbeninnenwand und Büchse 7 eingesaugt und
aus diesem Raum wieder verdrängt wird. Durch die thermische Entlastung der Kolbenliderung
9 infolge ihrer großen Abstandhaltung vom Kompressionsraum können für die
Kolbenliderung selbstschmierende Werkstoffe verwendet werden, wodurch bei Kolbenkompressoren
ein wesentlicher Fortschritt erzielt wird.In the compression cylinder 1 with inlet valve 2 and outlet valve 3, the piston 4 is arranged, which through. the screw connection 5 is directly and rigidly connected to the cross head 6. The cross head 6 runs in a sleeve 7, whereby the piston 4 is guided in the cylinder 1 without contact. The sliding path pressures when the connecting rod 8 is deflected is absorbed by the sleeve 7, so that the piston 4 is guided in a simple and reliable manner. The piston skirt has a length L which is greater than the stroke H of the piston. At the end of the piston skirt opposite the piston head 4 a, the piston cover 9 is arranged, which is permanently located in a zone of the cylinder 1 which is only exposed to low thermal stress. To reinforce the throttling effect and to protect the piston cover 9, a second seal in the form of a labyrinth seal 10 is provided in the vicinity of the piston crown 4a. To increase the cooling effect achieved by the coolant spaces 11, 12, openings 13 are provided in the cylinder 1 below the piston when it is in its bottom dead center position, through which ambient air is constantly sucked into the space 14 between the inner wall of the piston and the liner 7 and out of this space is repressed. As a result of the thermal relief of the piston lid 9 as a result of its large spacing from the compression space, self-lubricating materials can be used for the piston lid, as a result of which a significant advance is achieved in piston compressors.