DE1092740B - Kolbenabdichtung, insbesondere fuer Trockenlauf-Verdichter - Google Patents

Description

Kolbenabdichtung, insbesondere
für Trockenlauf-Verdichter

In vielen Fällen müssen komprimierte Gase, wie Sauerstoff, Chlor, manchmal auch Luft usw., vollständig frei von Schmieröl sein. Ferner ist es bei Kompressions-Kältemaschinen erwünscht, daß die den Kompressor verlassenden Kältemittel ölfrei sind, insbesondere wenn die Verdampfungstemperatur des Kältemittels unter dem Fließpunkt des Schmieröles liegt. Zur Verdichtung dieser Gase verwendet man jetzt im verstärkten Maße Trockenlaufverdichter, das sind Verdichter, bei denen Kolben und Kolbenstange ohne flüssige Schmiermittel, also vollständig trocken, laufen. Kolben und Laufbüchse solcher Verdichter stehen nicht miteinander in Berührung. Um die Kolben sind neben Dichtringen, die meist einteilig und offen aus Kohle oder einer Sonderlegierung her-

gestellt sind und mittels federnder Elemente an die ~~

Zylinderwand angedrückt werden, Kolbenringe gelegt, η

mit denen die Kolben auf der Laufbüchse abgestützt

werden, so daß zwischen dem Koibenmantel und der und zum Anliegen an die Zylinderwand kommt, der-Laufbüchse keine direkte Berührung stattfinden kann. 20 art, daß der Spalt zwischen Kolbenmantel und Zylin-Diese Kolbenringe bestehen vorzugsweise ebenfalls derwand aufrechterhalten wird und Beschädigungen aus Kohle oder anderen selbstschmierenden Werkstoffen. Es werden dazu einteilige, geschlossene Ringe

Anmelder:

Gesellschaft für Linde's Eismaschinen

Aktiengesellschaft,
Wiesbaden, Hildastr.4-10

Dr. Rudolf Schubert, Wiesbaden,
ist als Erfinder genannt worden

bei mehrteiligen Kolben sowie geschlitzte Ringe bei

vermieden werden.

Eine besondere Ausbildung des Erfindungsgedankens besteht darin, den geschlossenen Kolbenring von

Kolben aus einem Stück verwendet, die auf der meist 25 seiner Innenseite her mit einem tief in das Material zylindrischen Innenfläche der Kolbenringnut fest auf- einschneidenden und sich über die ganze axiale Ringliegen. Bei den geschlitzten Ringen wurde bisher der höhe erstreckenden Schlitz zu versehen, so daß nach Schlitz stets ganz durchgeführt, so daß der Gas- der Abnutzung der äußeren, stehengebliebenen, druck den Ring dauernd an die Zylinderwand anpreßt. tragenden Materialschicht der Kolbenring aufspringt Der Außendurchmesser der Kolbenringe ist im Ein- 30 und vom Gasdruck gegen die Zylinderwand gepreßt bauzustand um den Betrag 2· As größer als der KoI- wird.

bendurchmesser, wodurch die Berührungsfreiheit des Eine weitere Ausbildung des Erfindungsgedankens

Kolbens so lange gewährleistet ist, wie nicht durch liegt darin, daß in dem Bereich des Schlitzes 5 von Verschleiß vom Kolbenring das über den Kolben- dem Werkstoff des Kolbenringes 4 nur ein schmaler durchmesser hinausragende Material abgetragen 35 Steg (As) erhalten bleibt, der gerade so stark ist, daß worden ist. Sind die Kolbenringe bis auf den Kolben- seine Dicke dem üblicherweise auftretenden Verschleiß durchmesser abgenutzt, so liegt der Kolben an der entspricht.

Laufbuchse, wodurch erhebliche Beschädigungen an In den Figuren sind Ausführungsformen gemäß

beiden Teilen auftreten können. Verdichter, deren der Erfindung der Kolbendichtung beispielsweise dar-Kolben mit derartigen Kolbenringen ausgerüstet sind, 40 gestellt.

bedürfen also einer besonders sorgfältigen und kost- Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen mit

spieligen Wartung, damit auf keinen Fall der Zeitpunkt für das Auswechseln der Kolbenringe versäumt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, bei Kolbenabdichtungen, insbesondere für Trockenlaufverdichter mit einem winkelförmigen Tragring und einem Kolbenring die Tragfähigkeit des Kolbenringes auch dann aufrechtzuerhalten, wenn sein Außendurch-

einem Kolbenring versehenen Kolben;

Fig. 2 stellt einen Querschnitt durch Kolben und Kolbenring dar;

Fig. 3 und 4 zeigen vorteilhafte Ausführungsformen des Schlitzes im Kolbenring.

Gleiche Teile sind durchgehend mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausschnitt zeigt

messer bis auf den Kolbendurchmesser abgetragen 50 einen aus dem Kolbenboden 1 und dem Kolbenmittel-

worden ist.

Erfindungsgemäß läßt sich der Ringquerschnitt so gestalten, daß aus der Tiefe der Kolbenringnut heraus noch weiteres Ringmaterial herausgebracht wird

teil 2 zusammengesetzten Kolben, in dessen eingedrehte Stoßstellen ein winkelförmiger Tragring 3 eingefügt ist. In die durch den Tragring 3 und die radiale Begrenzung der Eindrehung in dem Kolben-

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boden 1 gebildete Nut ist ein Kolbenring 4 eingesetzt. Der Kolbenring 4 ist im Einbauzustand ein geschlossener Ring. Er besitzt einen Schlitz 5, der von der Innenseite des Ringes ausgeht und so weit nach außen geführt ist, daß nur ein Steg etwa von der Breite As stehenbleibt, also des Maßes, um das der Kolbenring über die Kontur des Kolbens hinausragt und das für den Verschleiß vorgesehen ist. Die Schlitzrichtung kann beispielsweise achsparallel (Fig. 3) oder schräg (Fig. 4) verlaufen. Sobald der überstehende Teil As des Tragringes durch Verschleiß abgetragen ist, springt der vorher geschlossene Ring auf und wird von dem Gasdruck gespreizt. Der Ring wird bei jedem Arbeitsspiel an die Zylinderwand angelegt. Die praktische Erfahrung hat überraschenderweise gezeigt, daß nach wie vor eine Zentrierwirkung des nunmehr geschlitzten Kolbenringes vorhanden ist, die ausreicht, um ein Anlaufen des Kolbens an der Zylinderwand zu verhindern. Das Höhenspiel des Kolbenringes muß so groß sein, daß der Ring in der Nut gleiten und, wenn er geschlitzt ist, unter der Wirkung des Gasdruckes an die Zylinderwand angedrückt werden kann. Der Kolbenring kann mit Mitteln zur Entlastung, beispielsweise Entlastungsbohrungen, versehen sein, wodurch beim Spreizen des geschlitzten (aufgerissenen) Ringes der Anpreßdruck vermindert wird.

Der erfindungsgemäße Kolbenring hat eine wesentlich längere Lebensdauer als die Kolbenringe bekannter Konstruktion, weil ein wesentlich größerer Teil des Ringquerschnittes zum Verschleiß herangezogen werden kann. Sollte der Verschleiß aus irgendeinem Grunde einmal unerwartet hoch sein, so kann der Kolben, wenn er mit dem Kolbenring gemäß der Erfindung ausgestattet ist, nicht sogleich an der Zylinderwand anlaufen und schwere Schaden verursachen. Der Kolbenring nach vorliegender Erfindung hat gute Notlaufeigenschaften, die dann zur Geltung kommen, wenn der üblicherweise zum Verschleiß zugelassene Teil des Ringes abgetragen ist und der Ring infolge seiner Nutung aufgesprungen ist. Mit derartigen Ringen ausgerüstete Trockenlaufkompressoren bedürfen somit einer weniger sorgfältigen Wartung.

Der Kolbenring gemäß vorliegender Erfindung kann auch in anderen Kolbenmaschinen, wie Dampfmaschinen usw., verwendet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kolbenabdichtung, insbesondere für Trockenlauf-Verdichter, mit einem winkelförmigen Tragring und einem Kolbenring, dadurdi gekennzeichnet, daß der geschlossene Kolbenring (4) von seiner Innenseite her mit einem tief in das Material einschneidenden und sich über die ganze axiale Ringhöhe erstreckenden Schlitz (5) versehen ist.

2. Kolbenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Schlitzes (5) von dem Werkstoff des Kolbenringes (4) nur ein schmaler Steg (As) erhalten bleibt, der gerade so stark ist, daß seine Dicke dem üblicherweise auftretenden Verschleiß entspricht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 760 965.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 647/270 11.60