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Vorrichtung zum ölfreihalten der Kolbenstange bei Kolbenmaschinen,
insbesondere Kompressoren und Vakuumpumpen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Ölfreihalten der Kolbenstange bei Kolbenmaschinen, insbesondere Kompressoren
und Vakuumpumpen, deren Kurbeltriebwerk mit Öl geschmiert ist, deren Zylinderinnenraum
jedoch nicht mit Öl in Berührung kommen darf.
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Bei vielen Kompressoren oder Vakuumpumpen ist es notwendig, die Zylinder
absolut frei von Schmieröl zu halten, sei es, weil die Natur des Gases die Anwesenheit
von Öl nicht gestattet oder weil die Verunreinigung des Gases mit Öl für den nachfolgenden
chemischen Prozeß schädlich sein würde. So werden z. B. die Zylinder von Chlor-Kompressoren
statt mit Öl mit konzentrierter Schwefelsäure geschmiert. Bei anderen Gasen ist
es mitunter notwendig, die Zylinder statt mit Öl mit Glycerin oder einem anderen
Mittel zu schmieren, z. B. mit Silikon-Öl. Wieder in anderen Fällen ist es notwendig,
mit Wasser zu schmieren, und schließlich gibt es auch Fälle, in denen der Zylinder
ohne jede Schmierung arbeiten muß.
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Bei allen diesen Maschinen muß indessen das Kurbeltriebwerk in normaler
Weise mit Öl geschmiert werden. Daher muß verhindert werden,
daß
an der hin- und hergehenden Kolbenstange bei ihrer Bewegung C51 vom Triebwerk in
den Zylinder gelangt. Zu diesem Zweck ist das Triebwerk vollständig geschlossen,
und an der Stelle, an der die Kolbenstange ins Freie austritt, wird eine Stopfbüchse
oder ein Ölabstreifring angeordnet, um das anhaftende Öl von der Stange abzuschaben.
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Dieser Ölabstreifring arbeitet im allgemeinen nicht mit der genügenden
Zuverlässigkeit, ,und es ist. damit zu rechnen, daß die Stange doch noch mit einem
dünnen Ölfilm bedeckt ist. Selbst wenn ein Olabstreifring wirklichvorzüglich arbeitet,
sowird er doch unvermeidlicherweise mit der Zeit in seiner Funktion nachlassen,
wenn die Stange abgenutzt wird und nicht mehr an allen Stellen den gleichen Durchmesser
aufweist.
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Es ist daher allgemein üblich, den Zylinder durch eine Laterne vom
Triebwerk zu trennen, wobei die Entfernung zwischen Triebwerk und Zylinder so groß
ist, daß der ölbenetzte Teil der Kolbenstange nicht mehr in die Stopfbüchse des
Zylinders eintritt.
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Auch diese Maßnahme ist nicht genügend, weil das Öl die Eigenschaft
hat, infolge seiner hohen Benetzungsfähigkeit mit der Zeit an der Kolbenstange entlang
zu kriechen.
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Um dieses Weiterkriechen zu verhindern, wird öfters in der Mitte der
Kolbenstange ein mitlaufender Schirm angebracht, der aber erfahrungsgemäß das Weiterkriechen
des Öls nicht mit Sicherheit verhindert. Es zeigt sich im Gegenteil sehr oft, daß
die Luftwirbel, die bei der Hin- -imd. Herbewegung des Schirmes entstehen, die Neigung
haben, das Öl auf die andere Seite des Schirmes zu befördern.
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Die Erfindung ermöglicht die Beseitigung dieser Nachteile und gibt
vollständige Sicherheit gegen das Mitreißen von C51.
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Gemäß der Erfindung ist zwischen dem Kurbeltriebwerk und dem Zylinder
eine Waschkammer vorgesehen, die eine öllösende Waschflüssigkeit enthält, durch
welche die Kolbenstange hindurchgeführt ist. -Ein weiteres Merkmal der Erfindung
-besteht darin, daß eine Pumpe vorgesehen ist, welche die Waschflüssigkeit durch
die Waschkammer drückt.
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Gemäß der Erfindung kann die -Waschflüssigkeit auch gekühlt oder erhitzt
werden.
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In der Zeichnung sind beispielsweise zwei Kolbenmaschinen. gezeigt,
die mit Mitteln zum Freihalten der Kolbenstange von Öl versehen sind.
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Fig. i und 2 sind Längsschnitte durch. zwei verschiedene Kompressoren.
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Der Kompressor' gemäß Fig. i hat ein in üblicher Weise mit Öl geschmiertes
Triebwerk i. Die Kolbenstange 2 erstreckt sich durch eine Stopfbüchse 3, welche
im Sinne des vorher Gesagten den Austritt von Öl so gut als möglich verhindert.
Der Zylinder 4 ist seinerseits mit einer Stopfbüchse 5 versehen, die die Abdichtung
gegen den Austritt von Gas nach, außen übernimmt. Der Zylinder 4 ist durch eine
Laterne 6 vom Triebwerk i getrennt. In der Laterne befindet sich eine Waschkammer
7, die eine Waschflüssigkeit enthält und die ihrerseits mit zwei Stopfbüchsen 8,
durch die die Kolbenstange 3 geführt ist, an beiden Enden abgeschlossen ist, welche
den Austritt der Waschflüssigkeit verhindern.
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An .Stelle einer offenen Waschkammer, wie in Fig. r gezeigt, kann
auch eine geschlossene Waschkammer treten, durch welche das Waschmittel mittels
einer Pumpe ständig hindurchgepreßt wird.
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Diese Anordnung ist in Fig. 2' veranschäulicht, wobei die gleichen
Ziffern die gleiche Bedeutung haben. Das Waschmittel befindet sich in einem Tank
9. und wird von einer Pumpe io in kontinuierlichem Strom durch die geschlossene
Waschkammer 7 hindurchgedrückt, worauf es durch die Ablaufleitung ii in den Vorratstank
zurückkehrt.
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je nachArt der Fälle kann es notwendig werden, auf den Tank 9 zu verzichten,
so daß das Waschmittel nicht ständig im Kreislauf arbeitet, sondern nach Gebrauch
verlorengeht. Es kann auch zweckmäßig sein, ein Filter-i2 anzuordnen, um die Waschflüssigkeit
vor dem Eintritt in die Waschkammer `von Verunreinigungen zu reinigen, welche sich'in
die Stopfbüchsen einbetten und die Oberfläche der Kolbenstange beschädigen könnten.
'Ebenso kann unter Umständen der Einbau eines Wärmeaustauschers 13 notwendig
sein. Dieser Wärmeaustauscher kann dazu dienen, die Waschflüssigkeit zu kühlen,
um dadurch die Oberfläche der Kolbenstange zu kihlen. Eine solche Maßnahme wird
sich dann empfehlen, wenn das verwendete Zylinderschmiermittel eine sehr geringe
Viskosität hat oder wenn durch die Art der Stopfbüchsen eine beträchtliche Reibungswärme
erzeugt wird. Es kann anderseits auch notwendig werden, durch den WärMeaustauscher
13 der Waschflüssigkeit Wärme zuzuführen, wenn eine Temperatur eingehalten werden
muß, um derWäschflüssigkeit ihre höchste Wirkung zu sichern.
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Die Art der Waschflüssigkeit muß nach den jeweiligen Verhältnissen
bestimmt werden. Sie muß nicht nur imstande sein, das der Kolbenstange von der Triebswerkschmierung
anhaftende Öl aufzulösen, sondern sie muß auch die Reste des Zylinderschmiermittels
auflösen können, das von der anderen Seite her eventuell mitgeschleppt werden könnte.
Es sind eine Reihe von Flüssigkeiten bekannt, die diesen Anforderungen genügen.
In Frage kömint z. B. Tetrachlor-Kohlenstoff oder eines der zahlreichen alkalifreien
Waschmittel oder ähnliche Produkte.