DE833240C - Verdichterkolben, insbesondere Stufenkolben fuer zweistufige Verdichter - Google Patents

Description

• Verdichterkolben, insbesondere Stufenkolben für zweistufige Verdichter Gegenstand der Erfindung ist die besondere Ausbildung eines Verdichterkolbens, insbesondere Stufenkolbens für zweistufige Verdichter, wobei das Ziel darin besteht, die zu verdichtenden Gase, die zum Teil schon gegen geringste Verunreinigungen durch 01 äußerst empfindlich sind, gegen derartige Einflüsse zu schützen.
• Es ist bekannt, bei Großbrennkraftmaschinen den Kolben nach unten stark zu verlängern, so daß er auch in der obersten Totpunktstellung weitgehend mit seinem Hemd die Zylinderlaufbahn bedeckt. Damit jedoch wurde angestrebt, bei den hohen auftretenden Drücken eine besonders gute Führung des Kolbens zu gewährleisten. Der l@olben übt aber bekanntlich nn;t seinem Hemd eine gewisse 1'umpwirkung auf das an die Zylinderwandung gelangende 0I aus, so daß er dazu neigt, (las 01 nach oben in den Zvlitiderratim zu fördern, also in den eigentlichen Verdichtungsraum. Bei Verdichtern für empfindliche Gase' würde diese Verlängerung des Kolbenhemdes zwar ebenfalls die Kreuzkopfwirkung eines Kolbens verbessern, sie würde jedoch die Verunreinigung des geförderten Mediums mit Ölanteilen nicht beseitigen können.
• _lndererseits ist bei rasch laufenden hoch beanspruchten Brennkraftmaschinen bekannt, eine Kühlung des Kolbenbodens durch zusätzliches Öl zu bewirken, das von unten gegen den Kolbenboden gespritzt wird. Eine derartige Maschine arbeitet somit unter bedeutendem Ölüberschuß, und es muß dafür Sorge getragen werden, daß keine Verölung des Brennraumes eintritt. Zu diesem Zweck wurde das Hemd des Kolbens einer solchen Maschine ebenfalls schon nach unten verlängert und der verlängerte Teil des Hemdes dabei dem darüber gelegenen Kolbenteil gegenüber so abgesetzt, daß zwischen der Verlängerung des Kolbens und der Zylinderwandung ein Spaltraum verblieb. Für die Bedürfnisse einer Brennkraftmaschine, die unter Ölüberschuß betrieben wird, kann diese Maßnahme zu einem Erfolg führen. Bei einem Verdichter für äußerst empfindliche Gase genügen jedoch diese bekannten Maßnahmen zur Verhinderung einer Verunreinigung des Fördermediums nicht. Die bisherigen Hochdruckverdichter stellen an sich langsam laufende Kolbenmaschinen dar, bei denen Schleuderöl in nennenswerter Menge nicht auftritt. Bisher wurde die Zylin.derlaufbaltn derartiger Maschinen, um ein Verölen des Verdichtungsraumes zu vermeiden, in der Weise geschmiert, daß der Zylinderlaufbahn nur soviel Schmieröl in dosierter Menge zugeführt wird, wie an sich zu reinen Schmierzwecken laufend verbraucht wird. Es hat sich aber nun gezeigt, daß in dieser Beziehung bei besonders kochempfindlichen Gasen noch eine Verbesserung der Verhältnisse erzielbar ist, und zwar -dadurch, daß das Kolbenhemd unter Belassung eines Spaltraumes gegenüber dem Zylinder nach unten derart verlängert ist, daß es auch in der oberen Totpunktlage des Kolbens die Zylinderlaufbahn abdeckt, und daß die untere Kante des Kolbenhemdes als Tropfkante ausgebildet ist. Erst die Vereinigung dieser beiden Ausbildungsmerkmale erlaubt es, mit Sicherheit auch geringste Ölanteile an dem schließlichen Eindringen in die Druckleitung zu verhindern, selbst wenn, wie bei solchen langsam laufenden- Maschinen oft üblich, dickere Öle zur Schmierung der Zylinderlaufbahn verwendet werden. Einerseits wird die Zylinderlaufbahn auch gegen geringste Mengen von Schleuderöl abgedeckt, weiter verringert der Spaltraum die Pumpwirkung des Kolbenhemdes auf das Schmieröl, und schließlich bewirkt die Abtropfkante, daß sich an dem abgesetzten Teil des Kolbenhemdes schließlich Öl halten kann in einer solchen Menge, daß es den Spaltraum ausfüllen würde.
• In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform eines zweistufigen Kolbenverdichters veranschaulicht.
• In dem Stufenzylinder i gleitet der durch die Pleuelstange 2 von dem in der Zeichnung nicht dargestellten Kurbeltrieb aus bewegte Stufenkolben 3. Das Hemd dieses Kolbens ist gegenüber den als Kreuzkopf wirkenden Kolbenteilen q., 5 derart nach unten verlängert, daß es mit dieser Verlängerung 6 die Zylinderlaufbahn auch in der oberen Totpunktstellung des Kolbens, wie in der Zeichnung wiedergegeben, gegenüber dein Schleuderöl abdeckt. L'in auch eine Förderwirkung des verlängerten Kolbenhemdes mit Sicherheit auszuschließen, ist die Verlängerung 6 mit Vorteil gegenüber dem als Kreuzkopf wirkenden Kolbenteil 5 abgesetzt ausgeführt. Zwischen der Verlängerung 6 und der Zylinderlaufbahn bleibt somit ein Spaltraum 7 bestehen, der jegliche Pumpwirkung des Kolbens gegenüber einem sich auf der Außenseite der Verlängerung 6 bildenden Ölfilm ausschließt. - Zusätzlich kann der Rand h der Verlängerung auch noch als Tropfkante ausgebildet sein.
• Selbstverständlich können nach wie vor in den Ringpartien des Kolbens Olabstreifringe in bekannter Weise angeordnet werden. Derartige Ringe konnten bisher, auch wenn sie in mehreren Gruppen angeordnet waren, den unerwünschten Ölzutritt zum Verdichtungsraum nicht verhindern, sie können aber nunmehr, da die \'erlätigerung 6 des Kolbenhemdes die Zylinderlaufbahn gegen einen Ölüberschuß wirksam abdeckt, voll wirksam «erden.
• Aus Gründen der Vollständigkeit wird noch darauf verwiesen, daß die im Bau von Großbrennkraftmaschinen teilweise verwendeten stark verlängerten Kolben finit dein Erfindungsgegenstand nicht vergleichbar sind, denn diese wurden bisher lediglich so weit verlängert, wie es die angestrebte .Kreuzkopfwirkung notwendig machte. "Zudem sind die Kolben von Brennkraftmaschinen in ihrem unteren Teil im 1>tirchmesser um ein geringes stärker gehalten als iiii mittleren und vor allem oberen Teil, um die unterschiedliche Wärmedehnung zu berücksichtigen. Sie mußten dementsprechend auf den Ölfilm eine I'umpwirkung ausüben, wie sie nach den Grundsätzen der Erfindung gerade vermieden wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verdichterkolben, insbesondere Stufenkolben für zweistufige Verdichter, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenhemd (6) unter Belassung eines Spaltraumes (7) gegenüber deni Zylinder (t) nach unten derart verlängert ist. daß es auch in der oberen Totpunktlage des Kolbens die Zvlinderlaufbahn abdeckt, und daß die untere Kante (13) des Kolbenhemdes (6) als Tropfkante ausgebildet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift \ r. 9.4 65r britische i'atentscliri ft N r. 136 136/1918; ,USA.-Patentschrift 2 407 44o.