-
Schmiereinrichtung für Maschinen mit hin und her gehendem Kolben,
insbesondere für Kältemaschinen. Die Erfindung betrifft Schmiereinrichtungen für
Kältemaschinen, bei denen im wesentlichen ein und dieselbe Menge Luft abwechselnd
verdichtet wird und expandiert. Diese Vorgänge werden in einem Zylinder ausgeführt,
der einen Kompressionskolben und einen Steuerkolben aufweist.
-
Damit die Maschine günstig arbeitet, müssen die Kolben und der Zylinder
richtig geschmiert werden, ohne daß Öl durch die strömende Luft in die Kanäle der
Wärmeaustauscher oder an das kalte Ende der Maschine befördert wird, wo es infolge
der dort Herrschenden sehr tiefen Temperatur gefrieren könnte. In jedem stehenden
Zylinder, in dem ein von einer Pleuelstange direkt angetriebener Kolben arbeitet,
entsteht eine solche Wirkung, daß das Öl an der einen Seite der Zylinderwandung
und des Kolbenumfanges aufwärts und an der anderen Seite des Kolbens abwärts getrieben
wird. Dies hat seine Ursache in dem wechselnden seitlichen Druck zwischen dem Kolben
und der Zylinderwandung, der von der schrägen Richtung der Pleuelstange oder des
entsprechenden Teiles herrührt.
-
Es wird der von unten her durch Hochplatschen des Öles geschmierte
Kolben an derjenigen Seite das Öl aufwärts treiben, die während des Hochgehens des
Kolbens gegen die Zylinderwandung den größten Druck ausübt. Dies 'würde bei der
üblichen Ausgestaltung von Zylinder und Kolben dazu führen, daß Öl auf der oberen
Fläche des Kolbens gesammelt wird. Diese Ansammlung des Öles auf der oberen Fläche
des Kolbens soll bei gleichzeitiger ausreichender Schmierung durch die vorliegende
Erfindung vermieden werden. Um dies zu erreichen, wird erstens eine Kammer vorgesehen,
in welcher das durch den Kolben aufwärts getriebene Öl sich sammeln kann, und zweitens
wird ein Gang bzw. ein Kanal vorgesehen, durch welchen das 01
von der Sammelkammer
nach einer anderen Seite des Kolbenumfanges geleitet wird, von wo es wieder Herabfließen
kann. Die ölsammelkammer und der Ölkanal sind an solchen Stellen angeordnet und
so ausgebildet, daß sie der strömenden Luft im Zylinder nach Möglichkeit nicht ausgesetzt
sind. -Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In dieser ist Abb. r ein
senkrechter Schnitt durch zwei Zylinder einer nach der Erfindung gebauten Kältemaschine.
-
Abb.2 ist ein Schnitt durch den Kompressionskoben der Maschine nach
Abb. i in vergrößertem Maßstabe, in welcher auch die benachbarten Zylinderteile
ersichtlich sind.
-
Abb. 3 ist eine Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Kolbens,
der mit einer Ölnut versehen ist.
-
In der Abb. i ist der Kompressionskolben i in- seiner niedrigsten
und der Kompressionskolben z in seiner höchsten Stellung gezeigt. Der Steuerkolben
3 befindet sich in seiner höchsten Stellung, während der Steuerkolben .l eine Stellung
erreicht hat, aus welcher er dem Kompressionskolben 2 eine gewisse Strecke nach
unten folgt. Die Kompressionskolben werden angetrieben durch die Welle io, und zwar
durch den Kurbelzapfen 9, die Pleuelstange 8, Schwinghebel 6 und Gelenke 5. Der
Steuerkolben 3 wird durch die Stange i i angetrieben, die durch eine Buchse 12 im
Kolben i hindurchgeht und an ihrem unteren Ende durch einen Führungsteil 13 geführt
wird. Diese Stange i i wird durch eine Daumenscheibe 14 bewegt, und zwar vermittels
einer Rolle 15, eines Hebels 16 und einer Gelenkstange 26, die das Ende des Hebels
16 mit dem Federsitz 17 verbindet, der an die Stange i i angelenkt ist. Die Feder
18 hält die Rolle 15 gegen die Daumenscheibe 1.1 gedrückt und treibt den Kolben
3 in der einen Richtung an. Die Wirkungsweise des Steuerkolbens .l ist derjenigen
des Kolbens 3 ähnlich.
Die Stange i i und der Kolben i werden durch
Öl geschmiert, das von unten her hochgeplatscht wird durch die Pleuelstange 8, die
bei jeder Umdrehung in das in dem Kurbelgehäuse befindliche Öl eintaucht. Der spie-ei
ist durch die gebrochene Linie i9 angedeutet und kann höher oder tiefer liegen,
je nachdem mehr oder weniger Öl dein beweglichen Teil zugeführt werden soll.
-
Die Höhenlage der in der Zylinderwandung 21 befindlichen Nut 2o ist
derart, daß die Nut gerade unterhalb der oberen Fläche des Kolbens i liegt, wenn
dieser sich in seiner untersten Stellung befindet. Die Nut 2o erstreckt sich um
den ganzen Umfang der Zy:inderwandung und bildet einen Kanal, durch welchen das
durch den Kolben hochgetriebene Öl um den Kolben herum nach einer Seite fließen
kann, wo es wieder nach dem Kurbelgehäuse heruntergetrieben wird. Wird z. h. angenommen,
daß der Pfeil 22 i Abb. 2) die Richtung des dem Kolben erteilten Schubes w 2 'iliren
d seiner Aufwärtsbewegung -> und der Pfeil 23 =die Richtung des seitlichen Schubes
beine Niedergang des Kolbens bezeichnet, so wird das Öl an der linken Seite des
Kolbens hoch- und auf der rechten Seite hinunter-, etrieben. Die genauen Stellen,
wo das Öl aufwärts oder abwärts getrieben wird, hängen von der Antriebsvorrichtung
des Kolbens ab sowic von der Art, in welcher der Gasdruck oberhalb und unterhalb
des Kolbens sich ändert.
-
Die tatsächliche Differenz zwischen den oberhalb und unterhalb des
Kolbens herrschenden Drucken hat auf die Menge; des nach oben oder nach unten durch
den Kolben getriebenen Öles an sich wenig Einfluß und hat nur insofern einen größeren
Einfluß, als sie den seitlichen Druck auf den Kolben bestimmt. Es ist ferner zu
beachten, daß in gewissen Maschinenarten der seitliche Druck immer nach der einen
Seite gerichtet ist und nur in seiner Stärke sich ändert. In allen so'_clten Fällen
dient die Nut 2o dazu, das aufwärts getriebene Öl zu verteilen und nach einer Stelle
zu führen, wo -es wieder nach unten wandert.
-
Es ist zu bemerken, daß die Vertiefung 27, die im Kolben i am oberen
Ende der Buchse 12 gebildet ist, nach demselben Prinzip arbeitet wie die Nut 2o
und dazu dient, daß durch die Wirkung der Steuerkolbenstange i i, die in der Kolbenbuchse
12 gleitet, das Öl
nach der oberen Seite des Kolbens getrieben wird.
-
Es hat sich bei der in der Abb. i dargestellten Anordnung im Betriebe
gezeigt, daß nach mehrstündigem Arbeiten sich auf der oberen Seite des Kolbens oder
in den Luftgängen kein Öl zeigt.
-
In der Abb. 3 ist eine abgeänderte Ausführungsform des Kolbens i dargestellt.
Hierbei ist die Ölnut 2o statt in der @Vandung des Zylinders als Umfangsnut im Kolben
ausgebildet. Die Nut 2o liegt etwas nach der oberen Seite des Zylinders zu, und
der oberhalb der Nut 2o befindliche Teil des Kolbens hat einen solchen Durchmesser,
daß sich ein kleiner Spielraum zwischen seinem Umfang und der Zylinderwandung 21
ergibt.
-
Die Menge des dem Kolben zugeführten Öles kann durch Anwendung eines
dünnen Ringes 2.1 (Abb. 2) geändert werden, der an dem unteren Ende des Kolbens
i befestigt ist. Dieser Ring hat die Wirkung, daß von dem Öl, welches hochgeplatscht
wird, ein Teil von dem Zylinder und dem Kolben-ferngehalten wird. Diese Fernhaltung
des Öles kann verstärkt oder geschwächt werden durch Änderung der Länge des Ringes.
-
In den Abb. 2 und 3 sind die Kolben in ihren untersten Stellungen
gezeigt. Ihre höchste#n Str-Ilungen sind durch gebrochene Linien angedeutet.
-
Obwohl in dem Ausführungsbeispiel die Vorrichtung in Anwendung auf
Luftkältemaschinen gezeigt ist, kann sie auch bei anderen Maschinen mit hin und
her gehenden Teilen, insbesondere bei solchen, die senkrechte Zylinder haben und
ein gasförmiges Medium verwenden, benutzt werden.