DE877052C - Rollkolben fuer Verdichter, insbesondere Luftverdichter fuer Druckluftanlagen in Fahrzeugen - Google Patents

Description

• Rollkolben für Verdichter, insbesondere Luftverdichter für Druckluftanlagen in Fahrzeugen Bei Rollkolbenverdichtern macht bekanntlich die einwandfreie Schmierung und die spätere Abscheidung des Schmieröls aus dem verdichteten Mittel, z. B. der verdichteten Luft für Druckluftanlagen in Fahrzeugen, insbesondere Luftfahrzeugen, Schwierigkeiten. Es liegt deshalb nahe, durch Wahl geeigneter Werkstoffe einen trocken, d. h. ohne Schmierung laufenden Verdichter zu schaffen.
• Gemäß vorliegender Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß nur der- an der Zylinderbohrung dies Verdichtergehäuses abrollende Kolbenmantel aus Eisen, insbesondere Grauguß, die den Stirnflächen des Verdichtungsraumes und auf dem Antriebszapfen gleitenden Kolbenteile und der Trennschieber:dagegen aus selbstschmierendem Werkstoff, insbesondere Kunstkohle, bestehend aus Kohlepulver mit Kunstharz, Graphit, Teer oder ähnlichen Beimengungen hergestellt werden, wobei nur dafür zu sorgen, ist, daß der Kolbenmantel tatsächlich praktisch reibungslos auf der Zylinderwand abrollt.
• Einige Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung im Schnitt dargestellt, und zwar zeigt Abb. z einen senkrechten (Querschnitt durch einen. Rol:lkolbenv erdichter, Abb. 2 einen Längsschnitt durch .den Kolben hierzu, Abb. 3 einen Längsschnitt durch einen anderen Kolben, Abb. q. einen Längsschnitt durch eine dritte Kolbenausführung und Abb. 5 einen Längsschnitt, Abb. 6 einen -Querschnitt durch eine vierte Kolbenausführung.
• Im Gehäuse i eines Luftverdichters ist eine kreiszylindrische Bohrung 2 -vorgesehen, in welcher der auf einer Kurbelwelle oder einem Exzenterzapfen 3 mit Spiel gelagerte Rollkolben 4 umläuft. Der Arbeitsraum ist durch einen federbelasteten Trennschieber 5 in eine mit dem Lufteinlaßkanal 6 verbundene Saugkammer und eine mit -dem Luftaustrittskanal 7 verbundene Druckkammer unterteilt. Der Trennschieber 5 ist gegen die Druckkammer hin schräg gestellt, damit beim Übergang des Rollkolbens von: der Druckseite zur Saugseite ein Druckverlust über die Trennschieberführung vermieden und der Seitendruck des Schiebers auf die Führungsflächen verkleinert wind. An den Stirnseiten ist die Bohrung 2 durch Gehäusedecl"el! 8 verschlossen.
• Der Rollkolben besteht aus einem Gußeisengerippe mit einem dünnen Mantel 9, einem Scheibensteg i o undi einer 1\Tabe i i. Innerhalb des Mantels ist zu beiden Seiten dies tegs je ein Ring 12 bzw. 13 aus Kunstkohle lose- eingelegt (Abb. 2). Die Ringe 12 und 13 werden :durch im Kreis angeordnete Federn 14 nach außen gegen. die Deckel 8 gedrückt und, sind durch Mitnehmerstifte 15 mit dem Gußeisengerippe des Kolbens .gekuppelt. Die Bohrung der Nabe iz ist mit einer Buchse 16 ausgefüttert, die ebenfalls aus Kunstkohle besteht und mit Spiel auf die Antriebswelle 3 aufgeschoben ist. tYber die Nabe sind Blechhauben 17 geschoben, die mit ihrem Flansch am Kolbensteg io befestigt sind und die Buchse 16 gegen Seitenverschiebungen sichern.
• Da der Rollkolben mit Spiel auf der Welle 3 gelagert ist kann er der Zentrifugalkraft folgen und mit seinem Mantel 9 ohne gleitende Reibung auf der Zylinderwand 2 abrollen. Eine gleitende Reibung könnte hier höchstens zwischen dem Trennschieber 5 und dem Kolbenmantel 9 entstehen. Da aber die Kunstkohle, die beispielsweise aus einem mit Teer, Asphalt, Kunstharz, Graphit durchmischten Kohlepulver besteht, selbstschmierende Eigenschaft besitzt, ist weder die hier wirkende noch die zwischen dem Trennschieber und seiner Führung entstehende Reibung bedeutend.
• Die Stirnflächen des Kolbenmantels sind schmal, so d aß an ihnen schon aus diesem Grunde keine wesentliche Reibung entsteht. Außerdem sind die Laufbahnen der Kolbenstirnseiten an den Deckeln 8 geschmiert durch die beim Umlauf des Kolbens darüber weggleitenden Kohleringe 12 und 13, die bei Abnutzung durch die Federn 14 nachgeschoben werden. Das g=leiche gilt für die Lauffläche des Kolbens an der Welle 3,- welche von der Kohlebuchse 16 überdeckt ist. Da somit an allen Stellen gleitender Reibung Kunstkohle, sei es als Trag-oder als Schmierstoff, vorgesehen ist, ist es unnötig, flüssiges Schmiermittel zu verwenden, und dem Verdichter einen besonderen Ölabscheider nachzu-, schalten. -Von den beiden Kohleringen kann der eine, z. B. 12, auch fest in denKolben eingepreßt sein (.Ab b. 3), wobei beim- eingepreßten Ring gegebenenfalls auf besondere Mitnehmer verzichtet werden kann.
• Wenn es erwünscht ist, kann ferner dias Eisengerippe des Kolbens- weggelassen werden; in diesem Fall sind die seitlichen Ringe mit Nabenteilen 18, i9 zu vereinigen, d. h. Ringe und Lagerstelle aus einem Stück Kunstkohle herzustellen (Abb. 4). Der Kolbenmantel 9 sitzt schwimmend auf den seitlichen Schmier- und Abdichtringen.
• Bei .der Ausführung nach den Abb. 5 und 6 ist der mit einem Kunstkohlering 2o gefütterte Eisenmantel 9" des Rollkolbens durch radiale Federn 21 auf der mit einem Eisenmantel, 22 abgeschirmten Lagerbuchse 16" aus Kunstkohle abgestützt. Der Außendurchmesser des Mantels 9" ist größer, als er nach der Gehäusebohrung und Exzentrizität sein müßte. Der Rollkolben wird also stets mit einer bestimmten Federkraft an die Gehäusewand gedrückt, zu dier beim Lauf noch die Zentrifugalkraft hinzukommt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Roilkolbenverdichter, insbesondere Luftverdichter für Druckluftanlagen in Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Zylinderhohrung des Verdichtergehäuses abrollende Mantel des mit Spiel auf seiner Welle gelagerten: Kolbens aus Eisen, insbesondere Grauguß, d:ie an den Stirnflächen des Verdichtungsraumes und dem Antriebszapfen gleitenden Kolbenteile sowie .der Trennschieber dagegen aus selbstschmierendem Stoff, insbesondere Kunstkohle, bestehen.
2. 2. Rollkolbenverdichter nach Anspruch i, da-!durch gekennzeichnet, daß :der Rollkolben seitliche Abdichtungsringe aus Kohle besitzt, die durch in den Kohleringen untergebrachte Federn gegen die seitlichen Flächen des Verdichtungsraumes gedrückt werden.
3. 3. Rallkolbenverdhchter nach den, Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Dichtringe lose im eisernen Kolbenmantel geführt und mit diesem und dem anderen Dichtring durch Mitnehmer verbunden ist.
4. 4. Rollkolbenverdichter nach den, Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Abdichtringe ein.stückig mit je einem Lagerauge für die Rollkolbenwelle aus einem Stück Kohle hergestellt sind.
5. 5. Rollkolbenverdlichter nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, d:aß der Eisenmantel des Kolbens von einer Mittelscheibe gleichen Werkstoffs getragen wird, in deren Nabenteile die Kohlebuchse durch Blechhauben gegen Axialschub gesichert ist.
6. 6. Rollkolbenverdichter nach Anspruch i, dadurch giekennzeichnet, daß der Kolben aus einem mit einem durchgehenden Kohledichtungsring gefütterten Eisenmantel besteht, der federnd auf einem ebenfalls aus Eisen bestehenden und mit einer Kohlenbuchse gefütterten Nabenring abgestützt ist.
7. 7. Rollkolbenverdichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Kolbenmantels größer ist als der am die dbppelte Exzentrizität verminderte Innendiurchmesser der Gehäusebohrung. B. Rollkolbenverdichter nach Anspruch i, dadurch. gekennzeichnet, d'aß der aus Kohle bestehende Trennschieber gegen die Druckseite des Verdichters hin schräg gestellt ist. Angezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 114 332.