DE906274C

DE906274C - Piston machine in which a certain part of the piston surface has to be kept free of excess lubricant

Info

Publication number: DE906274C
Application number: DEN3946A
Authority: DE
Inventors: Roelf Jan Meyer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1949-09-21
Filing date: 1950-09-17
Publication date: 1954-03-11

Description

Kolbenmaschine, bei welcher ein bestimmter Teil der Kolbenoberfläche frei von überflüssigem Schmiermittel gehalten werden muß Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenmaschine, bei welcher ein bestimmter Teil der Kolbenoberfläche frei von überflüssigem Schmiermittel gehalten werden muß und bei der der Kolben sich in waagerechter oder annähernd waagerechter Richtung hin und her bewegt.Piston machine in which a certain part of the piston surface must be kept free of excess lubricant. The invention relates on a piston machine in which a certain part of the piston surface is exposed must be kept from superfluous lubricant and in which the piston is moved back and forth in a horizontal or approximately horizontal direction.

Das Ziel der Erfindung ist, den Transport von Schmieröl durch die hin und her gehenden Kolben nach dem Arbeitsraum zu vermeiden.The aim of the invention is to facilitate the transport of lubricating oil through the to avoid reciprocating pistons after the work area.

Es ist zu diesem Zweck schon vorgeschlagen, bei Maschinen, in denen sich der Kolben in senkrechter oder annähernd senkrechter Richtung hin und her bewegt, die Kolben mit einer an der Kolbenoberfläche mündenden und sich quer zur Bewegungsrichtung der Kolben erstreckenden Nut zu versehen, wobei die Nut, in Richtung des Bodens der Nut gesehen, zu demjenigen Oberflächenteil der Kolben gerichtet ist, der von überflüssigem Schmiermittel frei gehalten werden muß, welcher Oberflächenteil zwischen der Nut und dem vom Kolben beeinflußten Arbeitsraum liegt, wobei letzterer Oberflächenteil in einem größeren Abstand von der Zylinderwand liegt als der Teil der Kolbenoberfläche, an der sich Schmiermittel befinden soll.For this purpose it has already been proposed for machines in which the piston moves back and forth in a vertical or approximately vertical direction, the pistons with one opening on the piston surface and extending transversely to the direction of movement the piston to provide extending groove, the groove, towards the bottom Seen the groove, is directed to that surface part of the piston that of superfluous lubricant must be kept free, which part of the surface between the groove and the working space influenced by the piston, the latter being part of the surface is at a greater distance from the cylinder wall than the part of the piston surface, where there should be lubricant.

Es hat sich nun erwiesen, daß es bei Maschinen mit in waagerechter oder annähernd waagerechter Richtung hin und her gehenden Kolben erwünscht ist, daß, nach der Erfindung, an der Unterseite der Lauffläche der Kolben die Nut über einen Kanal, in welchem durch die Anordnung von Steuerorganen eine vorwiegend in einer Richtung verlaufende Strömung von Schmiermittel auftritt, mit dem Raum zwischen dem zuletzt genannten Teil der Kolbenoberfläche und der Zylinderwand in Verbindung steht.It has now been shown that machines with in horizontal or approximately horizontal reciprocating piston is desired, that, according to the invention, the groove on the underside of the running surface of the piston a channel in which a predominantly in unidirectional flow of lubricant occurs with to the Space between the latter part of the piston surface and the cylinder wall communicates.

Die Nut hat die Aufgabe, die infolge der hin und her gehenden Bewegung der Kolben zum Arbeitsraum der Maschine beförderte Schmiermittelmenge herabzusetzen. Wenn der Zylinder waagerecht oder annähernd waagerecht liegt, ist es möglich, daß an der Unterseite der Kolben so viel Schmiermittel gesammelt wird, daß die Nut ihre Funktion als Mittel zur Schmiermittelumkehrung nicht mehr ordnungsgemäß erfüllen kann. Es ist daher notwendig, daß das an der Unterseite der Kolben befindliche Schmiermittel wieder zur Oberseite der Kolben transportiert wird.The task of the groove is that of the reciprocating movement the piston to reduce the amount of lubricant conveyed to the working area of the machine. If the cylinder is level or approximately level, it is possible that so much lubricant is collected on the underside of the pistons that the groove has its No longer properly function as a means of lubricant reversal can. It is therefore necessary that the lubricant located on the underside of the pistons is transported back to the top of the piston.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung mündet an der Unterseite der Lauffläche der Kolben der Kanal in den Boden der Nut.According to one embodiment of the invention opens out at the bottom the running surface of the piston of the channel in the bottom of the groove.

Es ist erwünscht, daß, nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, von der Nut aus gerechnet, der Kanal an der Oberseite der Lauffläche der Kolben vor den Kolbenringen ausmündet.It is desirable that, according to a further embodiment of the invention, Calculated from the groove, the channel at the top of the piston running surface opens in front of the piston rings.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist vorteilhaft bei Heißgaskolbenmaschinen verwendbar. Hierbei wird unter einer Heißgaskolbenmaschine ein Heißgasmotor oder eine nach dem umgekehrten Heißgasmotorprinzip wirkende Kühlmaschine verstanden. Das Vorhandensein von Schmiermittel im Arbeitsraum einer Heißgaskolbenmaschine ist besonders nachteilig. Das Schmieröl wird sich im Wärmeaustauscher der Maschine ablagern. Die Wärmeübertragung wird daher ungünstig beeinflußt.The device according to the invention is advantageous in hot gas piston machines usable. Here, a hot gas engine or a hot gas piston machine is used understood a cooling machine acting on the reverse hot gas engine principle. The presence of lubricant in the working space of a hot gas piston machine is particularly disadvantageous. The lubricating oil will be deposited in the heat exchanger of the machine. The heat transfer is therefore adversely affected.

In der Figur der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt.In the figure of the drawing is an embodiment of the invention shown schematically.

In der Figur ist eine Kolbenmaschine veranschaulicht, die mit einem in waagerechter Richtung beweglichen Kolben versehen ist. Der im Zylinder 42 hin und her bewegte Kolben 41 ist mit einer sich quer zur Bewegungsrichtung des Kolbens erstreckenden Nut 43 versehen. An der Seite, an der sich der Arbeitsraum 44 der Maschine befindet, ist der Kolben mit einem Oberflächenteil 45 versehen, der von überflüssigem Schmiermittel frei gehalten werden muß. Dieser Oberflächenteil liegt in einem größeren Abstand von der Zylinderwand als der Teil der Kolbenoberfläche 46, an dem sich überflüssiges Schmiermittel befinden darf. Wie aus der Figur ersichtlich, ist die Nut 43, in Richtung des Bodens der Nut gesehen, zu dem Oberflächenteil45: also nach dem Kolbenkopf hin, gerichtet, der von überflüssigem Schmiermittel frei gehalten werden muß. Das infolge der Hinundherbewegung des Kolbens in Richtung des Arbeitsraumes 44 transportierte Schmiermittel kann infolge des Vorhandenseins der Nut 43 nicht weiter zum Arbeitsraum 44 fließen. Es ist aber möglich, daß an der Unterseite des Kolbens eine größere Schmiermittelmenge gesammelt wird, wodurch die Wirkung der Nut weniger wirksam werden kann. Um diese überflüssige Schmiermittelmenge zu entfernen, ist der Kolben mit einem Kanalsystem versehen, von dem ein Ende an der Unterseite des Kolbens in die Nut, vorzugsweise in deren Boden mündet, während das andere Ende dieses Kanalsystems an,demjenigen Teil der Zylinderwand mündet, an dem sich überflüssiges Schmiermittel befinden kann. Es ist dabei günstig, daß das Kanalsystem an der Oberseite des Kolbens und von der Nut aus gerechnet, vor den Kolbenringen 47 ausmündet.In the figure, a piston machine is illustrated with a is provided movable piston in the horizontal direction. The one in cylinder 42 and the piston 41 moved forward is with a perpendicular to the direction of movement of the piston extending groove 43 is provided. On the side on which the work space 44 of the Machine is located, the piston is provided with a surface portion 45 that of superfluous lubricant must be kept free. This part of the surface lies at a greater distance from the cylinder wall than the part of the piston surface 46, on which there may be excess lubricant. As can be seen from the figure, is the groove 43, seen in the direction of the bottom of the groove, to the surface part 45: thus directed towards the piston head, which is free from superfluous lubricant must be kept. This as a result of the reciprocating motion of the piston in the direction of the Working space 44 transported lubricant can due to the presence of the Groove 43 no longer flow to working space 44. But it is possible that at the A larger amount of lubricant is collected on the underside of the piston, which causes the Effect of the groove can be less effective. About this superfluous amount of lubricant To remove, the piston is provided with a system of channels, one end of which starts the bottom of the piston opens into the groove, preferably in the bottom, while the other end of this canal system where that part of the cylinder wall opens, where there may be excess lubricant. It is favorable that the channel system at the top of the piston and calculated from the groove the piston rings 47 opens.

Der Arbeitsraum 44 im Zylinder dient als Gefäß, in dem das Arbeitsmittel Druckänderungen unterworfen ist. Dieses Gefäß ist mit einem Umlauf versehen, der aus dem schlitzförmigen Raum z-,vischen dem Teil45 der Kolbenoberfläche und der Zylinderwand, der Nut 43, dem Kanal 48, der mit einer Rückschlagklappe 49 versehen ist, dem Raum 5o, dem Kanal 5r, in dem eine Rückschlagklappe 5a liegt, dem zwischen dem Teil 46 der Kolbenoberfläche, an dem sich überflüssiges Schmiermittel befinden darf, und der Zylinderwand liegenden schlitzförmigen Raum, der Nut 43 und dem schlitzförmigen Raum zwischen dem Teil 45 der Kolbenoberfläche und der Zylinderwand besteht. In dem Raum 50 stellt sich infolge des Vorhandenseins der Rückschlagklappen ein Druck ein, der zwischen den im Arbeitsraum auftretenden Grenzdrücken liegt. Während der Hochdruckperiode im Arbeitsraum 44 strömt eine Arbeitsmittelmenge durch den Kanal 48 zu dem Raum 5o. Dieses Arbeitsmittel dient als Beförderungsmittel für das überflüssige Schmiermittel, welches sich in der Nut 43 befinden könnte. Während der Niederdruckperiode in dem Arbeitsraum 44, wenn also der Druck im Raum 5o höher ist als in diesem Raum, -strömt das Flüssigkeits-Gas-Gemisch durch den Kanal 51 zum schlitzförmigen Raum zwischen dem Teil 46 der Kolbenoberfläche und der Zylinderwand. Das Luft-Schmiermittel-Gemisch wird gegen die Zylinderwand geblasen, so daß das Schmiermittel aus der Luft abgetrennt wird. Die Luft strömt zum Arbeitsraum zurück, und infolge des Vorhandenseins der Nut 43 wird der Schmiermitteltransport zum Arbeitsraum herabgesetzt.The working space 44 in the cylinder serves as a vessel in which the working fluid is subjected to pressure changes. This vessel is provided with a circuit that consists of the slot-shaped space z, between the part 45 of the piston surface and the cylinder wall, the groove 43, the channel 48, which is provided with a non-return valve 49, the space 5o, the channel 5r, in which has a non-return valve 5a, the slot-shaped space lying between the part 46 of the piston surface, on which excess lubricant may be located, and the cylinder wall, the groove 43 and the slot-shaped space between the part 45 of the piston surface and the cylinder wall. As a result of the presence of the non-return valves, a pressure is established in the space 50 which is between the limit pressures occurring in the working space. During the high pressure period in the working space 44, an amount of working medium flows through the channel 48 to the space 5o. This working medium serves as a means of conveyance for the superfluous lubricant which could be located in the groove 43. During the low-pressure period in the working space 44, ie when the pressure in the space 50 is higher than in this space, the liquid-gas mixture flows through the channel 51 to the slit-shaped space between the part 46 of the piston surface and the cylinder wall. The air-lubricant mixture is blown against the cylinder wall, so that the lubricant is separated from the air. The air flows back to the work space, and as a result of the presence of the groove 43, the transport of lubricant to the work space is reduced.

Infolge des Vorhandenseins der Kolbenringe 47 wird kein Arbeitsmittel weglecken können.As a result of the presence of the piston rings 47, there is no working fluid can lick away.

Die Vorrichtung ist auch anwendbar, wenn der Zylinder nicht waagerecht, sondern annähernd waagerecht angeordnet ist.The device can also be used if the cylinder is not horizontal, but is arranged approximately horizontally.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Piston machine with a piston which can be moved back and forth in the horizontal or approximately horizontal direction, in which a certain part of the piston surface must be kept free of superfluous lubricant, characterized in that in the piston at least one groove opening on its surface and extending transversely to the direction of movement of the piston is provided which, seen in the direction of the bottom of the groove, is directed to that surface part of the piston which must be kept free of superfluous lubricant, which surface part lies between the groove and the working space influenced by the piston, the latter surface part at a greater distance from the cylinder wall lies as the part of the piston surface on which excess lubricant may be, and that on the underside of the running surface of the piston, the groove over a channel in which a predominantly unidirectional flow of lubricant through the arrangement of control elements ittel occurs, communicates with the space between the latter part of the piston surface and the cylinder wall.

2. Piston machine according to claim i, characterized in that that on the underside of the running surface of the piston, the channel in the bottom of the groove flows out.

3. Piston machine according to one of claims i or 2, characterized in that that, calculated from the groove, the channel at the top of the running surface of the piston opens in front of the piston rings.