DE1227604B - Einrichtung zum Schmieren des Kolbenbolzens eines Schubkolbenverdichters - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Schmieren des Kolbenbolzens eines Schubkolbenverdichters Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schmieren des Kolbenbolzens eines Schubkolbenverdichters sowie der übrigen beweglichen Teile von seiner Kurbelwelle aus, wobei das Fördermittel durch das Kurbelgehäuse und ein Kolbenventil hindurch angesaugt wird und wobei die Zuleitung des Schmiermittels zum Antriebsglied der Pleuelstange durch eine axiale Längsbohrung in der Kurbelwelle erfolgt.
• Bei einer bekannten Bauart erfolgt der Antrieb des Kolbens durch einen Exzenterantrieb. Ein derartiger Antrieb ist jedoch nicht ausgewuchtet und daher für hohe Drehzahlen nicht geeignet, insbesondere wenn verhältnismäßig große Kolbenhübe verlangt werden. Im übrigen ist diese bekannte Bauart auch reichlich kompliziert. Außerdem ist eine Spritzschmiemg verwendet, die eine beträchtliche ölstrahlbildung aufweist, die leicht in das Kurbelgehäuse einzudringen instande ist, anstatt in die vorgesehenen Filzdichtungen zu gelangen.
• Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer praktisch vollkommen gegen das Fördermittel abgedichteten Schmieranlage, durch die allenfalls eine Verunreinigung des Fördermittels nur durch Spuren des Schmiermittels möglich ist. Ferner soll die Schmieranlage für einen Schubkolbenverdichter geeignet sein, der mit einem für hohe Drehzahlen und großen Kolbenhub geeigneten ausgewuchteten Kurbeltrieb versehen ist.
• Die Erfindung besteht darin, daß die Schmiermittelbohrungen in der Kurbelwelle einerseits mit einem nach außen abgedichteten Hochbehälter, der einen mit dem Kurbelgehäuse verbundenen Raum aufweist, und andererseits mit dem durch eine Ringdichtung abgedichteten, stimseitig geschlossenen Pleuellager auf dem Kurbelzapfen der Kurbelwelle verbunden sind. Die erfindungsgemäße Bauweise hat den weiteren Vorteil, da-ß sich ein sehr einfacher Aufbau des Verdichters auch bezüglich der notwendigen Schmierkanäle ergibt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Schubkolbenverdichters mit einer Schmieranlage nach der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist F i g. 1 eine Stirnansicht eines Schubkolbenverdichters, F i g. 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 der F i g. 1 in größerem Maßstab, F i g. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 1 in größerem Maßstab und F i g. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 1 in größerem Maßstab.
• Der Verdichter ist in der Nähe des üblichen Apparateteils eines Motors angeordnet und wird von diesem angetrieben. Wie F i g. 1 zeigt, ist der Verdichter an der Lichtmaschine 25 des Fahrzeugs befestigt, die über Keilriementriebe eine Riemenscheibe 30 des Verdichters antreibt.
• Der Verdichter hat ein Gehäuse 32 aus Aluminiumguß (F i g. 2), das aus einem mit Rippen versehenen Zylindergehäuse 34, einem Kurbelgehäuse 36 und einem Hochbehälter 38 für Schmieröl (F i g. 1) besteht. In das Zylindergehäuse 34 ist eine Laufbüchse 42 aus gesintertem Eisen eingegossen. Am oberen offenen Ende des Zylindergehäuses sind eine Auslaßventilplatte 46 und ein Zylinderkopf 48 befestigt. Die Auslaßventilplatte 46 trägt ein frei tragendes Blattfederventil 52, das abhängig von der Druckdifferenz zwischen beiden Seiten der Auslaßventilplatte öffnet oder schließt.
• Seitlich am Kurbelgehäuse 36 ist abgedichtet ein rohrförmiger Lagerkörper 60 für eine Kurbelwelle 74 befestigt. Im Lagerkörper 60 sind mit Abstand voneinander ein Nadellager 76 und ein Kugellager 78 eingesetzt, die je einen Lagerzapfen 72 der einfach abgekröpften ausgewuchteten Kurbelwelle 74 abstützen. Am inneren Ende hat die Kurbelwelle 74 eine einfache Abkröpfung mit einem Kurbelzapfen 92 und einem Gegengewicht 94. Der Kurbelzapfen 92 ist drehbar in einem sockelartigen Pleuellager 96 gelagert, zu dem das erweiterte untere Ende einer einteiligen Pleuelstange 100 aus Aluminiumguß ausgestaltet ist. Das Pleuellager 96 hat eine Rückwand 102 und ist zur Aufnahme des Kurbelzapfens 92 an der einen Seite offen. Im Kopf der Pleuelstange 100 ist ein Kolbenbolzen 108 gelagert, der im Mantel eines Kolbens 114 sitzt. Der Kolben 114 trägt Kolbenringe 120 und 122 aus elastomerem Werkstoff, die axialen Abstand voneinander haben.
• Axial durch den Boden des Kolbens 114 erstreckt sich eine Einlaßöffnung 132, der ein frei tragendes Blattfederventil 134 zugeordnet ist, das in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen beiden Kolbenseiten öffnet oder schließt.
• Der Verdichter arbeitet in folgender Weise: Beim Drehen der Kurbelwelle 72 aus der unteren Totpunktlage (F i g. 2) des Kurbelzapfens steigt der Kolben 114 im Zylinder. Da die Einlaßöffnung 132 durch da# Blattfederventil 134 geschlossen ist, wird die Luft in der Oberhalb des Kolbens liegenden Verdichtungskammer fortschreitend zusammengedrückt und tritt unter Aufdrücken des Blattfederventils 52 in einen Hochdruckbehälter. Während des Verdichtungshubes des Kolbens 114 wird die Luft aus einem Niederdruckbehälter in das Kurbelgehäuse 36 angesaugt. Sobald der Kolben 114 die obere Totpunktlage er# reicht, schließt sich das Blattfederventil 52 und verhindert einen Rückstrom der Luft. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 114 im Zylinder öffnet das Blattfederventil 134 die Einlaßöffnung 132 infolge der Druckdifferenz zwischen beiden Kolbenseiten, so daß Luft aus dem Kurbelgehäuse 36 in die Verdichtun ,gskammer strömt. Bei Erreichen der unteren Totpunktlage des Kolbens 114 wiederholt sich dieses Arbeitsspiel.
• Eine mit der Schwerkraft arbeitende Schmieranlage sichert die Schmierung der Kurbelwelle, des Kurbelzapfens, der Pleuelstange und des Kolbenbolzens unter geringstmöglicher Verunreinigung der den Verdichter durchströmenden Luft mit Öl. In den Boden des Hochbehälters 38 ist ein Kanal 148 und in eine Rippe 152 des Lagerkörpers 60 ein Kanal 150 gebohrt, deren Enden ineinander übergehen. über die Kanäle 148 und 150 gelangt das Schmieröl vom Hochbehälter 38 in einen Ringraum 154 im Lagerkörper 60, um das Nadellager 76 zu schmieren. Um Öl von dem Ringraum 154 zum Kurbelzapfen 92 und dem Pleuellager 96 zu leiten, hat der Lagerzapfen 72 eine radiale Bohrung 156, die zu einer axialen Bohrung 158 im Lagerzapfen führt. Das innere Ende der axialen Bohrung 158 ist durch eine eingepreßte Kugel 162 verschlossen. Ein diagonaler Kanal 164 verbindet die Bohrung 158 mit dem Innenraum 166 des hohlen Kurbelzapfens 92. In der Mitte hat der Kurbelzapfen 92 radiale Kanäle 168, die zu einer Ringnut 170 führen. Diese liegt im Bereich eines sich durch die ganze Pleuelstange, 100 erstreckenden Kanals 172, dessen oberes Ende durch den Kolbenbolzen 108 verschlossen ist. Es kann über diesen Kanal also nur so viel Öl fließen, wie die Lagerung des Kolbenbolzens 108 verbraucht. Um ölverluste zwischen dem Kurbelzapfen und der Pleuelstange zu verhindern, ist die Innenwand des Pleuellagers 96 in der Nähe des offenen Endes mit einer Ringnut 174 versehen, in die eine Ringdichtung 176 eingesetzt ist, die als dehnbare Kunstgummidichtung oder als plastische öldichtung mit V-förmigem Querschnitt aus-Crebildet ist. Da die gegenüberliegende Seite des Pleuellagers durch die Rückwand 102 verschlossen ist, ist nur eine Dichtung erforderlich. Zwei ähnliche Rin-dichtungen 178 und 180 sind an beiden Enden der Bohrung des Lagerkörpers 60 vorgesehen, um ölverluste in den Innenraum 182 des Kurbelgehäuses 36 oder zur Außenluft zu unterbinden. Die Schmierung durch die Schmieranlage beschränkt sich also auf die Kurbelwellenlager, den Kurbelzapfen, die Pleuelstange und den Kolbenbolzen. Da es erwünscht ist, eine Verunreinigung der Luft mit Öl sowohl im Innenraum 182 des Kurbelgehäuses als auch im Verdichtungsraum zu verringern oder auszuschalten, arbeitet der Verdichter ohne dauernde Schmierung der Zylinderwand und der Kolbenringe. Durch die Verwendung von Kolbenringen aus Polytetrafluoräthylen ist nur eine einmalige Schmierung der Zylinderwand mit einem hochwärmefesten Schmiermittel erforderlich.
• Der Hochbehälter 38 (F i g. 4) ist durch eine Druckkappe 184 mit einer Dichtung 186 luftdicht verschlossen. Ein am oberen Ende durch eine eingepreßte Kugel verschlossener Kanal 188 erstreckt sich durch eine Rippe 190 der Wand des Hochbehälters 38 und führt unmittelbar in den Innenraum 182 des Kurbelgehäuses 36. Diagonal in einer Wand 196 des Hochbehälters 38 ist ein Rohr 192 eingesetzt, das den Kanal 188 mit dem Luftraura zwischen dem Ölspiegel und der Kappe 184 verbindet. Dadurch sind Druckunterschiede zwischen dem Innenraum 182 des Kurbelgehäuses und dem Hochbehälter 38 vermieden. Unter dem Außenluftdruck liegender Druck in dem Kurbelgehäuse 36 infolge der Verbindung mit dem Niederdruckbehälter kann sich daher nicht über die Schmieranlage zum Außenluftdruck ausgleichen, während gleichzeitig die Zufuhr von Schmieröl durch die Schwerkraft nicht gestört wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Einrichtung zum Schmieren des Kolbenbolzens eines Schubkolbenverdichters sowie der -übrigen beweglichen Teile von seiner Kurbelwelle aus, wobei das Förderrnittel durch das Kurbelgehäuse und ein Kolbenventil hindurch angesaugt wird und wobei die Zuleitung des Schmiermittels zum Antriebsglied der Pleuelstange durch eine axiale Längsbohrung in der Kurbelwelle erfolgt, d a - durch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelbohrungen (158, 164, 166, 168) in der Kurbelwelle (74) einerseits mit Qinem nach außen abgedichteten Hochbehälter (38), der efnen mit dem Kurbelgehäuse (36) verbundenen Raum (Druckausgleich 188 und 192) aufweist, und andererseits mit dem durch eine Ringdichtung (176) abgedichteten stimseitig geschlossenen Pleuellager (96) auf dem Kurbelzapfen der, Kurbelwelle (74) verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften. Deutsche Patentschriften Nr. 946 713, 851643, 361470; schweizerische Patentschrift Nr. 65 004; französische Patentschrift Nr. 660 699; USA.-Patentschrift Nr. 2 343 211.