DE716630C - Einrichtung zur Abdichtung von Hochdruckkolbenverdichtern - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Abdichtung von Hochdruckkolbenverdichtern Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Abdichtung von Hochdruckkolbeiiverdichterii, wie diese etwa bei der Benzinherstellung verwendet werden. Die dabei zur Anwendung kommenden hohen Drücke machen eine sorgfältige Abdichtung gegen ein Entweichen der hochverdichteten Fördergase besonders schwierig. Deshalb hat lnan vorgeschlagen, zwischen dem verdichtenden Kolben und der Kolbenstange einen Raum mit unter Verdichtungsdruck stehender Schmiermittelfüllung anzuordnen, so daß die Außenstopfbüchse nur gegen Öl und nicht 'gegen Fördergas abzudichten hat. Undichtigkeitsverluste des Öles werden durch eine besondere Preßpumpe ergänzt. Zu viel nachgepumptes Öl sollte durch ein im Kolben eingebautes Überdruckventil bei dessen Anschlag gegen eine Auffangvorrichtung am ventilseitigen Zylinderende in das verdichtete Fördergas abgestoßen werden. Um dies zu erreichen, wurden Kolben und Kolbenstange in bekannter Weise unter Zulassung eines aixalen Spieles etwa bajonettartig miteinander verbunden, dergestalt, daß ein ölüberschuß den Kolben gegenüber der Kolbenstange bis zur Erreicbung des Abschlages, hier der Auffangvorrichtung. voreilen ließ.
• Die Nachteile einer solchen Abdichtung für Hochdruckverdichter liegen insbesondere darin. daß überschüssiges Dichtungsmittel fortlaufend nutzlos iil -das verdichtete Fördergas am Druckhubeilde abgepreßt wird und das axi.tle Spiel -zwischen Kolbenstange und Kolbeil hei zu großer Ülpumpenförderung bei .jedem Druckhub einen Anschlagstoß auf den Kolben und eitle rasche Ermüdung der Auffangvorrichtulig zur Folge hat. Der Kolben selbst würde nur während des Saughubes einwandfrei unter Ülschmierung stehen; wogegen die ölauflösenden Fördergase den frei werdenden Arbeitsraum schon vor Beginn des Druckhubes ölfrei gespült haben.
• G=emäß der Erfindung werden die vorbeschriebenen Nachteile dadurch beseitigt, daß ein <Zuerschnittsuntersrhied zwischen Kolbenstange und Zylinder vorgesehen ist von einer solchen - Größe, daß der sich daraus ergebende Raum in der Drucklage dem @ Raum des axialen. Spiels zwischen Schleppkolben und Kolbenstange entspricht; auf diese Weise wird das Hubspiel des Schleppkolbens gegen die Kolbenstange in den Totpunktslagen langsam und stoßfrei gleich Null. Durch ein an sich bekanntes Überdruckventil im Schleppkolben wird bewirkt, daß Dichtungsmittelüherschüsse, die beim Druckhub einfach ein Voreilen des Schleppkolbens in den schädlichen Raum bewirken, beim Saughub in den Saugraum ausgestoßen werden. Eine Ergänzung des unter gleichem Druck wie das Fördermittel stehenden Dichtungsmittels erfolgt unmittelbar unterhalb der Außenstopfbüchse mittels an sich bekannter Preßpumpe. Diese Zuführung des F.rg:iliztnigsölcs ,wird durch den Ringraum zwischen Kolbenstangendurchmesser und Zylinderdurchmesser, wie er gemäß der Erfindung vorgesehen ist, während des Saug- lind Druckhubes gewiilirleistet.
• Neben der Beseitigung der auf;,ezähltcn Nachteile bringt die Erfindung dann noch u. a. den Vorteil, daß Kolbenstange und Schleppkolben auf cinfachstc Weise finit axialem Spiel vereinigt werden können.
• An Hand der Zeichnung soll die Erfindung noch weiter erläutert werden.
• Abb. i zeigt den Hochdruckkolbenverdichter im Längsschnitt mit Kolbenstange und Schleppkolben am Ende des Druckhohes, Abb.2 den 9o' gedrehten Längsschnitt mit Kolbenstange und Schleppkolben am Ende des Saughubes.
• Der Schleppkolben a. in dessen Innern das überdruckventil b eingebaut ist, wird durch die aufgeschrumpfte oder aufgeschraubte Kappe c und den Widerlagerbolzen d unter Berücksichtigung eines axialen Spiels mit der Kolbenstange e verbunden. 1#.r ist gehen die: Innenwandung des Verdicliterzvlinders fdurch Kolbenringe g abgedichtet. 1-)ic Kolbenstange e erfährt ihre Abdichtung durch die Außenstopfbüchse !z. Am Ende des Arbeitsraumes für den Schleppkolben befinden sich das Saugventil i und das Druckventil k. Über die Preßpumpenleitung L -wird das die Kolbenstange e, den Schleppkolben n und die Außenstopfbüchse h sichernde Dichtungsmittel eingeführt.
• Durch die erfindungsgein<iße Durchmesserdifferenz zwischen Kolbenstange und Schleppkolben ergibt sich nun folgende Arbeitsweise des `Hochdruckverdichters: -Der 'Hub des Schleppkolbens a ist kleiner als der der Kolbenstange e mit dem geringfügig kleineren Durchmesser. Nun wird der Durchmesser der Kolbenstange um so viel kleiner gewählt, daß der sich aus dem Querschnittsunterschied zwischen Zylinder und Kolbenstange ergebende Raum in der Drucklage (Abb. i) dem Raum des Hubunterschiedes (axialen Spieles) zwischen Kolbenstange und Kolben in seiner Begrenzung durch die Kappe c und den Widerlagerbolzen d entspricht; d. h. daß bei normalem Gang der Maschine das Spiel zwischen Kolben und Kolbenstange einmal am Ende der Saugperiode nach vorn und einmal bei Ende der Druckperiode nach hinten gleich Null wird. Überschüssig eingepumptes Dichtungsmittel wird agil Ende des Druckhubes veranlassen, daß die Kolbenstange e und der Schleppkolben a nicht voll aufeinandertreffen, der Druckhub des Kolbens reicht einfach weiter in den sogenannten scliädliclicri (Zaum des Vcrdicliters hinein.
• Beim Saughub dagegen wird das Kolbenspiel schon vor Hubende gleich Null werden. und auf dein R csthuli wird das zuviel gepumpte Dichtungsmittel durch das Überdruckventil b in den Arbeitsraum des Kolbens n bzw. in eine an letzterem vorgesehene Ringnut fit abgedrückt und schmiert den Zylinder für den nächstfolgenden Druckhub.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Abdichtung von I-lochdruckkolbenverdichtern mittels eines zwischen der Stt)pfbiichse der Kolbenstange und dem von dieser in gleicher Achsrichtung- in Abhängigkeit wirkenden Schleppkolben vorgesehenen, druckbelasteten Dichtungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß ein Querscliriittstniterscliied zwischen Kolbenstange und Zylinder von einer solchen Größe vorgesehen ist. daß der sich daraus ergebende Raum in der Drucklage dem Raum des axialen Spiels zwischen Schleppkolben und Kolbenstange entspricht, so daß das Hubspiel des Schleppkolbens gegen die Kolbenstange in den Totpunktlagen gleich Null wird:
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein an sich bekanntes Cberdruckventil (b) im Schleppkolben, so elaß Dichtuhgsmittelüberschüsse, die beine Druckhub ein Voreilen des Schleppkolbens in den schädlichen Raum bewirken, beim Saughub durch dieses Ventil in den Sangraum ausgestoßen werden.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ergänzung des unter gleichem Druck wie das Fördermittel stehenden Dichtungsmittels unmittelbar unterhalb der Außenstopfbüchse mittels an sich bekannter Preßpumpe erfolgt.