EP0373521A2 - Trockenlauf-Hochdruckstufe eines mehrstufigen Kolbenverdichters - Google Patents

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EP0373521A2
EP0373521A2 EP89122633A EP89122633A EP0373521A2 EP 0373521 A2 EP0373521 A2 EP 0373521A2 EP 89122633 A EP89122633 A EP 89122633A EP 89122633 A EP89122633 A EP 89122633A EP 0373521 A2 EP0373521 A2 EP 0373521A2
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    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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    • F05C2251/00—Material properties
    • F05C2251/04—Thermal properties
    • F05C2251/042—Expansivity

Definitions

  • the invention relates to the dry-running high-pressure stage of a multi-stage piston compressor according to the preamble of the main claim.
  • High-pressure stages of multi-stage piston compressors are known, for example, from GB-A-1 487 311.
  • this known high-pressure piston compressor it is no longer necessary to maintain an oil film between the piston and the cylinder running surface of the high-pressure stage for the purpose of sealing and lubrication, i.e. to permanently lubricate with oil, since graphite is used for the running surface and for the actual sealing elements, self-lubricating and for suitable plastic in this case.
  • nothing has changed in the previously known and customary design of the piston in the high-pressure stage i.e. in order to achieve sufficient tightness between the piston and cylinder running surface, a large number of piston rings must be provided in corresponding ring grooves on the piston.
  • the invention has for its object to provide a piston seal for the dry-running high-pressure stage of a multi-stage piston compressor with the simplest design, which at low wear, the lowest possible leak rate and a long service life.
  • This solution according to the invention is also based on a special selection of materials for cylinders and self-lubricating sealing elements, but is crucially based on the special design and arrangement of the sealing elements, which are simply placed on at least two loose ends of the plunger located in the cylinder. It is essential for these elements that they have a relatively low specific weight in terms of material and that the two sealing elements lying on top of one another form a circumferential groove with otherwise dense mutual contact, the groove forming the access to the gap between the saddle elements.
  • the relatively low specific weight of the material ensures that the sealing elements do not fly upward into the cylinder head space when the working stroke is accelerated and are retained by the medium which is already under pressure and is to be compressed further.
  • the sealing elements in their peripheral surface with at least one circumferential groove, which is preferably V-shaped in cross-section and at least in the groove bottom area with continuously running contours is designed to provide as few conditions as possible for the sealing elements to break in this area.
  • the spherical end faces in the central area are expediently designed to be flat in order to avoid punctiform or small-area loading areas between the elements or between the lowermost sealing element and the plunger contact surface.
  • the labyrinthine relaxation spaces between the elements are enlarged and, on the other hand, space is created for trace-like coking approaches of the oil that are released, but are then easily released due to the pulsating movements of the sealing elements, discharged as solid trace particles and easily in the downstream filter can be intercepted.
  • the high-pressure piston compressor consists of a plurality of pistons, which are movable by the same drive 8 and provided with inflow and outflow valves (not shown), the piston having the smallest diameter in high-pressure stage I and as a tappet 2 is guided in the displacement of the high pressure cylinder 1.
  • three cylindrical sealing elements 3 are loosely superimposed in the cylinder 1 on the tappet 2, which are provided with chamfers 6 on their peripheral edge regions 4 of their superimposed surfaces 5 (see in particular FIG. 5).
  • These sealing elements 3 have, with respect to the cylinder running surface, a play ensuring their parallel guidance in the cylinder 1, which is only 0.002 to 0.005 mm. Since the sealing elements 3 are cylindrical except for the chamfers 6, the entire circumferential surfaces in this case form the tread guides 3 'of these elements.
  • the gap 9 located between the sealing elements 3 and the running surface 1 'of the cylinder 1 is thus extended to one another in the contact area 10 of the sealing elements by the chamfers 6 and there has larger cross sections.
  • the sealing elements 3 and the cylinder 1 or the cylinder liner 1 ⁇ are at least in their running surfaces (ie in the form of coatings) made of materials, for example. Based on modified carbons, ceramics and / or silicon carbide, to the extent that the sealing elements 3 in Whole or in a tread-side coating made of modified carbon or ceramic and the tread 1 'of the cylinder 1 made of silicon carbide or also made of suitable ceramic material. Such a selection of materials ensures, despite the small amount of play, with oil-free operation and optimal sealing, that the entire high-pressure stage operates properly without, as long-term trials over hundreds of hours have shown, "eating" of the elements involved.
  • the selection of such elements is made such that the sealing elements 3 have a 20 to 25 lower thermal expansion coefficient than the material of the cylinder running surface. Irrespective of the larger expansion of the cylinder running surface that arises during operation due to the temperature load, the above-described sealing effect is fully retained.
  • each sealing element is provided with bevels 6 on both end faces 5, namely on its peripheral edge regions 4, as a result of which, as can be seen from FIG 'Between two elements, that is, the contact gap 7' extends to a certain extent membrane-like in the area delimited by a circumferential groove to the outside.
  • each sealing element can additionally be provided halfway up with a circumferential groove 7, which is expediently contoured, as mentioned in the introduction.
  • the possible and possibly to be provided spherical design of the end faces is indicated in dashed lines in Fig.
  • the extremely weak convexity advantageously not covering the central region 5 ⁇ in order to avoid punctiform or small-area load regions there, that is, as in Fig. 5 can be seen, the end faces 5 are flat there. 6, the sealing elements 3 between their tread guides 3 'with a concave (top) or convex (bottom) extending Circumferential surface 3 ⁇ or 3 ′′′ may be provided, wherein it is also possible to make the circumferential surface of an element 3 alternately concave and convex, that is to say wavy, in partial regions.
  • the relevant deviations from a cylindrical surface, ie the depth of the concavity or the height of the convexity are only of the order of magnitude of approximately 0.05 mm.
  • Material of the components of the barrel set -Liner bush made of SiSiC-SH 5311 or SiSiC-SK 6314 (SIGRI) - Steel plunger, hardened - Sealing elements made of modified carbon EK 3115 or EK 3105 (Ringsdorff quality).

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Trockenlauf-Hochdruckstufe eines mehrstufigen Kolbenverdichters mit einem als Stößel (2) ausgebildeten Kolben, der im Hochdruckzylinder (1) geführt ist und mittels selbstschmierender Dichtungselemente (3), die mit der Lauffläche einen Ringspalt bilden, und mittels selbstschmierender Dichtungselemente gegen den Kompressionsraum des Zylinders (1) abgedichtet ist, wobei die Lauffläche aus für den Trockenlauf geeignetem Material gebildet ist. Nach der Erfindung sind die Dichtungselemente, deren Höhe mindestens ihrem Durchmesser entspricht, als im Zylinder (1) auf dem freien Ende des Stößels (2) lose aufeinandergelegt mindestens zwei zylindrische Dichtelemente (3) ausgebildet und mindestens in Teilbereichen mit Laufflächenführungen (3') versehen und stirnseitige Anfasungen (6) aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Trockenlauf-Hochdruckstufe eines mehrstufigen Kolbenverdichters gemäß Oberbegriff des Haupt­anspruches.
  • Hochdruckstufen von mehrstufigen Kolbenverdichtern sind bspw. nach der GB-A-1 487 311 bekannt. Bei diesem bekannten Hoch­druckkolbenverdichter ist es nicht mehr notwendig, zwischen dem Kolben und der Zylinderlauffläche der Hochdruckstufe zwecks Abdichtung und Schmierung einen Ölfilm aufrechtzuer­halten, d.h., permanent mit Öl zu schmieren, da hierbei für die Lauffläche Graphit verwendet wird und für die eigentlichen Dichtelemente selbstschmierender und für diesen Fall ge­eigneten Kunststoff. An der bisher bekannten und üblichen Aus­bildung des Kolbens in der Hochdrucksttufe hat sich dabei al­lerdings nichts geändert, d.h., um eine ausreichende Dich­tigkeit zwischen kolben und Zylinderlauffläche zu erreichen, müssen eine Vielzahl von Kolbenringen in entsprechende Ring­nuten am Kolben vorgesehen werden. Abgesehen vom diesbezügli­chen Fertigungsaufwand müssen natürlich die in Ringnuten des Kolbens sitzenden Kolbenringe in bezug auf diese ein gewisses Spiel haben, wobei noch dafür gesorgt werden muß, dar die Kol­benringe auch ständig an der Zylinderlauffläche anliegen. Dies ist also unvermeidbar mit Leckverlusten, Leckagen, Verschleiß und zusätzlich aus dem Verschleiß resultierenden Leckverlusten verbunden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die trockenlau­fende Hochdruckstufe eines mehrstufigen Kolbenverdichters bei einfachster Bauweise eine Kolbendichtung zu schaffen, die bei geringem Verschleiß eine möglichst geringe Leckrate und eine lange Lebensdauer aufweist.
  • Diese Aufgabe ist mit einer Hochdruckstufe eines Kolbenver­dichters der gattungsgemäßen Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale ge­löst. Vorteilhafte und praktische Ausführungsformen ergeben sich nach den Unteransprüchen.
  • Diese erfindungsgemäße Lösung geht also ebenfalls aus von ei­ner besonderen Werkstoffauswahl für Zylinder und von selbst­schmierenden Dichtungselementen, ist aber entscheidend auf die besondere Ausführung und Anordnung der Dichtelemente gestützt, die einfach aus mindestens zwei lose auf das im Zylinder be­findliche Ende des Stößels aufgelegt sind. Für diese Elemente ist es wesentlich, daß diese vom Material her ein relativ ge­ringes spezifisches Gewicht haben und die beiden aufeinander­liegenden Dichtelemente bei ansonsten dichter gegenseitiger Anlage eine umlaufende Nut bilden, wobei die Nut den Zugang zum Spalt zwischen den flichtelementen bildet. Das relativ ge­ringe spezifische Gewicht des Materials gewährleistet, daß die Dichtelemente bei entsprechender Arbeitshubbeschleunigung nicht nach oben in den Zylinderkopfraum herausfliegen und vom bereits unter Druck befindlichen und weiter zu komprimierenden Medium zurückgehalten werden. Der mit einer solchen Dichtele­ment ausbildung und -anordnung sich überraschend ergebende hohe Abdichtungseffekt ist an sich schwer erklärbar, und es kann nur vermutet werden, daß die lose Anordnung der mindestens zwei Dichtelemente auf dem Stößel und zueinander während der translatorischen Bewegung zu einer Art Labyrinth führt, in dem­sich das weiter zu komprimierende Medium in diesem Bereich bis zu einem gewissen Grade entspannen kann und dadurch nicht zur Antriebsseite am Stößel vorbei durchschlägt. Das dabei vorzu­gebende Spiel zwischen den Dichtelementen und der Kolbenlauf­fläche ist dabei so zu bemessen, daß eine Parallelführung der Dichtelemente im Zylinder gewährleistet ist, d.h., dieses Spiel muß so minimal wie möglich bemessen werden, da sonst während der Bewegung der Dichtelemente Verkantungen auftreten können, die zu einer Zerstörung der Dichtelemente führen wür­den. In der praktischen Ausführungsform beträgt die vorzuge­bende Toleranz maximal 1 bis 0,5 Hundertstel mm. Um eine sol­che Ausbildung bei ölfreiem Betrieb in der Hochdruckstufe überhaupt in Betracht ziehen zu können, ist es notwendig, be­züglich der Dichtelemente und der Zylinderwand eine besondere Materialauswahl zu treffen, die in der tatsächlichen Ausfüh­rung darin besteht, daß das Material der Dichtelemente zunächst einmal auf einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizi­enten eingestellt ist als das Material der Zylinderlauffläche, und zwar bevorzugt dahingehend, daß der Wärmeaus­dehnungskoeffizient der Dichtelemente 20 bis 25 % niedriger eingestellt ist als der der Zylinderlauffläche. Die Dichtele­mente sind dabei im Ganzen oder in einer laufflächenseitigen Beschichtung aus modifiziertem Kunststoff oder aus geeigneter Keramik gebildet und die Lauffläche des Zylinders bzw. die darin eingesetzte Laufflächenbuchse aus Siliziumkarbid oder ebenfalls aus geeignetem Keramikmaterial. Die Auswahl geeigne­ter Materialien stellt aber insoweit kein Problem dar, als solche oder ähnliche geeignete Materialien für den Pumpen- und Verdichterbau bspw. nach der AT-A-276 956, der DE-A-2 138 845, der CH-PS 359 825 und DE-A-3 607 497 schon früher in Betracht gezogen worden sind. Je nach in Betracht zu ziehenden End­drücken und je nach Anzahl der im Zylinder angeordneten Dicht­elemente kann es ürigens zweckmäßig sein, die Dichtelemente in ihrer Umfangsfläche mit mindestens einer umlaufenden Nut zu versehen, die vorzugsweise im Querschnitt V-förmig und zumin­dest im Nutbodenbereich mit stetig verlaufenden Konturen aus-­gestaltet ist, um so wenig wie möglich Voraussetzungen für einen Bruch der Dichtelemente in diesem Bereich zu sorgen.
  • In Rücksicht darauf, daß es trotz vorgeschalteter Ölabscheider bzw. Filter zu einem, wenn auch geringem Öleintrag aus den Vorstufen kommen kann, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die aneinanderliegenden Stirnflächen der Dichtelemente ganz schwach ballig auszubilden, wobei in Rücksicht auf die Bela­stungsverhältnisse zweckmäßig die balligen Stirnflächen im Zentrumsbereich ebenflächig ausgebildet sind, um punktförmige bzw. kleinflächige Belastungsbereiche zwischen den Elementen bzw. zwischen dem untersten Dichtelement und der Stößelaufla­gefläche zu vermeiden. Durch die schwache Balligkeit werden einmal die labyrinthartigen Entspannungsräume zwischen den Elementen vergrößert und zum anderen ist damit Raum für spu­renartige Verkokungsansätze des eingetragenen Öls geschaffen, die sich dann aber aufgrund der gewissermaßen pulsierenden Be­wegungen der Dichtelemente leicht lösen, als feste Spurenpartikel ausgetragen und im nachgeschalteten Filter leicht abgefangen werden können.
  • Die erfindungsgemäße Hochdruckstufe eines Kolbenverdichters wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigt schematisch
    • Fig. 1 im Schnitt und im Prinzip einen dreistufig arbei­tenden Hochdruckkolbenverdichter herkömmlicher Bauart;
    • Fig. 2 einen Schnitt durch die Hochdruckstufe mit dem Stößelantrieb;
    • Fig. 3 einen Schnitt durch den Zylinder der Hochdruck­stufe mit Stößel und den auf diesem angeordneten Dichtelementen;
    • Fig. 4 in Seitenansicht und stark vergrößert zwei auf­einandersitzende Dichtelement;
    • Fig. 5 in Seitenansicht einen Teilabschnitt des Dicht­elementes in besonderer Ausführungsform und
    • Fig. 6 weitere besondere Ausführungsformen der Dicht­elemente ebenfalls stark vergrößert.
  • Wie aus den Fig. 1, 2 ersichtlich, besteht der Hoch­druckkolbenverdichter aus mehreren vom gleichen Antrieb 8 aus bewegbaren, mit Zu- und Abströmventilen (nicht dargestellt) versehenen Zylindern geführten Kolben, wobei der Kolben in der Hochdruckstufe I den kleinsten Durchmesser aufweist und als Stößel 2 im Hubraum des Hochdruckzylinders 1 geführt ist.
  • Wie in Fig. 3 verdeutlicht, sind dabei im Zylinder 1 auf dem Stößel 2 lose aufeinandergelegt drei zylindrische Dichtele­mente 3 angeordnet, die an ihren Umfangsrandbereichen 4 ihrer aufeinanderliegenden Flächen 5 mit Anfasungen 6 (siehe insbe­sondere Fig. 5) versehen sind. Diese Dichtelemente 3 weisen in bezug auf die Zylinderlauffläche ein ihrer Parallelführung im Zylinder 1 gewährleistendes Spiel auf, das lediglich 0,002 bis 0,005 mm beträgt. Da die Dichtelemente 3 bis auf die An­fasungen 6 zylindrisch sind, bilden die ganzen Umfangsflächen in diesem Fall die Laufflächenführungen 3′ dieser Elemente. Der sich zwischen den Dichelementen 3 und der Lauffläche 1′ des Zylinders 1 befindliche Spalt 9 ist also im Anlagebereich 10 der Dichtelemente zueinander durch die Anfasungen 6 erwei­tert und weist dort größere Querschnitte auf.
  • Die Dichtelemente 3 und der Zylinder 1 bzw. die Zylinderlauf­buchse 1˝ sind dabei mindestens in ihren Laufflächen (d.h. in Form von Beschichtungen) aus Werkstoffen bspw. auf Basis mo­difizierter Kohlenstoffe, Keramik und/oder Siliziumkarbid ge­bildet und zwar dahingehend, daß die Dichtelemente 3 im Ganzen oder in einer laufflächenseitigen Beschichtung aus modi­fiziertem Kohlenstoff oder aus Keramik bestehen und die Lauf­fläche 1′ des Zylinders 1 aus Siliziumkarbid oder ebenfalls aus geeignetem Keramikmaterial. Eine derartige Materialauswahl gewährleistet trotz des geringen Spiels, bei ölfreiem Betrieb und optimaler Abdichtung einen einwandfreien Betrieb der gan­zen Hochdruckstufe, ohne daß, wie Langzeitversuche über hun­derte von Stunden gezeigt haben, ein "Fressen" an den betei­ligten Elementen zu beobachten war. Da sich derartige Materia­lien durch entsprechende Zusammensetzung auch ohne weiteres bezüglich ihrer Ausdehnungskoeffizienten einstellen lassen, ist die Auswahl derartiger Elemente derart getroffen, daß die Dichtelemente 3 einen 20 bis 25 niedriger eingestellten Wär­meausdehnungskoeffizienten haben als das Material der Zylin­derlauffläche. Ungeachtet der sich beim Betrieb aufgrund der Temperaturbelastung einstellenden größeren Ausdehnung der Zy­linderlauffläche bleibt dabei der vorbeschriebene Dichtungsef­fekt voll erhalten.
  • In Fig. 4 sind zwei Dichtelemente 3 stark vergrößert darge­stellt. Wie daraus ersichtlich, ist jedes Dichtelement an bei­den Stirnflächen 5 und zwar an seinen Umfangsrandbereichen 4 mit Anfasungen 6 versehen, wodurch sich, wie aus Fig. 3 er­sichtlich, im Querschnitt V-förmige und umlaufende Nuten er­geben, zwischen denen sich aber jeweils der Anlagespalt 7′ zwischen zwei Elementen ergibt, d.h., der Anlagespalt 7′ er­streckt sich gewissermaßen membranartig in der von einer um­laufenden Nut nach außen begrenzten Fläche. Wie vorerwähnt, kann jedes Dichtelement zusätzlich in halber Höhe mit einer umlaufenden Nut 7 versehen werden, die zweckmäßig, wie in der Einleitung erwähnt, konturiert ist. Die mögliche und ggf. vor­zusehende ballige Ausbildung der Stirnflächen ist in Fig. 4 oben gestrichelt angedeutet, wobei die äußerst schwache Bal­ligkeit vorteilhaft den Zentrumsbereich 5˝ nicht erfaßt, um dort punktförmige bzw. kleinflächige Belastungsbereiche zu vermeiden, d.h.sind die, wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind die Stirnflächen 5 dort ebenflächig ausgebildet. Gemäß Fig. 6 kön­nen die Dichtelemente 3 zwischen ihren Laufflächenführungen 3′ auch mit einer konkav (oben) oder konvex (unten) verlaufenden Umfangsfläche 3˝ bzw. 3‴ versehen sein, wobei es ferner mög­lich ist, die Umfangsfläche eines Elementes 3 in Teilbereichen abwechselnd konkav und konvex, d.h. wellenförmig zu gestalten. Die diesbezüglichen Abweichungen von einer zylindrischen Flä­che, d.h., Tiefe der Konkavität bzw. Höhe der Konvexität, lie­gen dabei aber nur in der Größenordnung von ca. 0,05 mm.
    • Ausführungsbeispiel
  • Ein im Dauertest erprobter dreistufiger HD-Verdichter verfügte über folgende Betriebsdaten in der Hochdruckstufe (330 bar) :
    Medium: Luft
    Einlaßdruck: 60 bar
    Auslaßdruck: 300 bar
    Hub: 40 mm, v = 2 m/s
    Drehzahl: 1200 min-1
    Lebensdauer: L h min = 1000 Std. bei einem Liefermengenabfall von max. 6 %
    Interne Temperatur: ca. 210° C bei 300 bar
  • Material der Bauteile der Laufgarnitur:
    -Laufbuchse aus SiSiC-SH 5311 oder SiSiC-SK 6314 (SIGRI)
    -Stößel aus Stahl, gehärtet - Dichtelemente aus modifiziertem Kohlenstoff EK 3115 bzw. EK 3105 (Ringsdorff-Qualität).
  • Ausführung der Dichtelemente: 3 Stck., D 12 MM, H 13,3 mm, zylindrisch mit Anfasungen 6 gemäß Fig. 3, 5.
    Breite der Anfasung: 0,7 mm
    Neigung der Anfasung: 30°

Claims (7)

1. Trockenlauf-Hochdruckstufe eines mehrstufigen Kolbenver­dichters mit einem als Stößel (2) ausgebildeten Kolben, der im Hochdruckzylinder (1) geführt ist und mittels selbstschmierender Dichtungselemente (3), die mit der Lauffläche einen Ringspalt bilden, gegen den Kompressions­raum des Zylinders (1) abgedichtet ist, wobei die Laufflä­che aus für den Trockenlauf geeignetem Material gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungselemente, deren Höhe mindestens ihrem Durchmesser entspricht, als im Zylinder (1) auf dem freien Ende des Stößels (2) lose aufeinandergelegt mindestens zwei zylindrische Dichtelemente (3) ausgebildet und minde­stens in Teilbereichen mit Laufflächenführungen (3′) ver­sehen sind und die Dichtelemente stirnseitige Anfasungen (6) aufweisen.
2. Trockenlauf-Hochdruckstufe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtelemente (3) in ihrer Umfangsfläche mit min­destens einer umlaufenden Nut (7) versehen sind.
3. Trockenlauf-Hochdruckstufe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anfasungen (6) der Dichtelemente (3) Teilbereiche ballig ausgebildeter Stirnflächen (5′) der Dichtelemente bilden.
4. Trockenlauf-Hochdruckstufe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die balligen Stirnflächen (5′) im Zentrumsbereich (5˝) ebenflächig ausgebildet sind.
5. Trockenlauf-Hochdruckstufe nach Ansruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eines der Dichtelemente (3) mindestens in Teilbereichen neben seiner Laufflächenführung (3′) mit ei­ner konkav verlaufenden Umfangsfläche (3˝. 3‴) versehen ist.
6. Trockenlauf-Hochdruckstufe nach Ansrpuch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umfangsfläche konvexe Teilbereiche aufweist.
7. Trockenlauf-Hochdruckstufe nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umfangsfläche sich aneinander anschließende kon­vexe und konkave Teilbereiche aufweist.
EP89122633A 1988-12-13 1989-12-08 Trockenlauf-Hochdruckstufe eines mehrstufigen Kolbenverdichters Expired - Lifetime EP0373521B1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101943152A (zh) * 2009-07-02 2011-01-12 美克司株式会社 多级压缩机及摆动活塞

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4411059A1 (de) * 1994-03-30 1995-10-05 Ringsdorff Werke Gmbh Werkstoff für Kolben für Verbrennungskraftmaschinen
US6378418B1 (en) * 1997-10-06 2002-04-30 Mobil Oil Corporation Connecting rod assembly for high pressure injection pumps
US9267504B2 (en) 2010-08-30 2016-02-23 Hicor Technologies, Inc. Compressor with liquid injection cooling
EP2612035A2 (de) 2010-08-30 2013-07-10 Oscomp Systems Inc. Kompressor mit flüssigkeitseinspritzkühlung
US9856866B2 (en) 2011-01-28 2018-01-02 Wabtec Holding Corp. Oil-free air compressor for rail vehicles
CN102434435A (zh) * 2011-12-19 2012-05-02 安庆市佰联无油压缩机有限公司 全无油润滑高压空压机
JP6012350B2 (ja) * 2012-09-14 2016-10-25 三菱重工業株式会社 熱交換器の解体方法
DE102015001366A1 (de) * 2015-02-03 2016-08-04 Linde Aktiengesellschaft Zylinderlaufflächen in Fluidarbeitsmaschinen

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH430933A (de) * 1964-02-10 1967-02-28 Ici Ltd Hochdruckpumpe oder -kompressor
US3618475A (en) * 1970-06-01 1971-11-09 Cooper Ind Inc Load controlling device for compressors

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US334037A (en) * 1886-01-12 Lewis hallock nash
US2344687A (en) * 1939-10-30 1944-03-21 Charles A Fischer Pump plunger
US2550369A (en) * 1947-07-18 1951-04-24 Dunlop Rubber Co Single-acting reciprocating engine
DE829249C (de) * 1948-12-31 1952-01-24 Georg G Frederichs Abdichtung gegen Druckfluessigkeit fuer hin und her gehende, sowie umlaufende Maschinenteile
DE1043346B (de) * 1955-06-13 1958-11-13 Fritz Tolkien Dipl Ing Einrichtung zum Abdichten der gegeneinander beweglichen Teile einer Schiebersteuerung von Kolbendampfmaschinen
CH359825A (de) * 1958-05-19 1962-01-31 Lott Carl Luftkompressor
US3315881A (en) * 1965-07-23 1967-04-25 Worthington Corp Self-lubricating system particularly adaptable for use in high pressure compressors
GB1148398A (en) * 1966-11-25 1969-04-10 Steelweld Ltd Improvements relating to fluid-pressure-operated piston and cylinder devices
AT276956B (de) * 1967-02-22 1969-12-10 Schoeller Bleckmann Stahlwerke Manschettenloser Spezialkolben für Kolbentiefpumpen, insbesondere zum Fördern von Erdöl
DE2138845A1 (de) * 1970-08-08 1972-03-23 Toyoda Automatic Loom Works Gaskompressor
GB1487311A (en) * 1974-10-08 1977-09-28 Hardie Tynes Mfg Co Compressors
DE3607497A1 (de) * 1986-03-07 1987-09-10 Sigri Gmbh Kolbenmaschine
US4873913A (en) * 1986-09-12 1989-10-17 Helix Technology Corporation Dry roughing pump having a gas film bearing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH430933A (de) * 1964-02-10 1967-02-28 Ici Ltd Hochdruckpumpe oder -kompressor
US3618475A (en) * 1970-06-01 1971-11-09 Cooper Ind Inc Load controlling device for compressors

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101943152A (zh) * 2009-07-02 2011-01-12 美克司株式会社 多级压缩机及摆动活塞
CN104265601A (zh) * 2009-07-02 2015-01-07 美克司株式会社 多级压缩机及摆动活塞
CN101943152B (zh) * 2009-07-02 2015-01-14 美克司株式会社 多级压缩机及摆动活塞
CN104265601B (zh) * 2009-07-02 2016-08-24 美克司株式会社 摆动活塞

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