EP2253846A2 - Linearverdichter - Google Patents

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EP2253846A2
EP2253846A2 EP10004831A EP10004831A EP2253846A2 EP 2253846 A2 EP2253846 A2 EP 2253846A2 EP 10004831 A EP10004831 A EP 10004831A EP 10004831 A EP10004831 A EP 10004831A EP 2253846 A2 EP2253846 A2 EP 2253846A2
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Abstract

Linearverdichter mit einem einfach- und/oder doppeltwirkenden Zylinder (01), in dem ein an einer Kolbenstange (03) angebrachter Kolben (02) geführt ist. Dabei sind der Kolben (02) gegen den Zylinder (01) und der Zylinder (01) gegen die Kolbenstange (03) durch Dichtelemente abgedichtet. Als Dichtelemente für die Abdichtung des Kolbens (02) gegen den Zylinder (01) sind in mindestens einer im Oberflächenbereich des Kolbens (02) radial angebrachten umlaufenden ersten Ringnut (08) mindestens ein erster Gleitdichtring (05) und ein erster O-Ring (04) angeordnet. Weiterhin sind als Dichtelemente für die Abdichtung des Zylinders (01) gegen die Kolbenstange (03) in mindestens einer im inneren Oberflächenbereich des dem Kolben (02) abgewandten Teils des Zylinders (01) radial angebrachten umlaufenden zweiten Ringnut (09) mindestens ein zweiter Gleitdichtring (06) und ein zweiter O-Ring (07) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Linearverdichter mit einem einfach- und/oder doppeltwirkenden Zylinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus DE 10 2004 052 168 A1 ist ein Kolbenverdichter bekannt, bei dem der Kolben durch eine Linearbewegung über einen Linearantrieb mit Hilfe eines Antriebsmotors angetrieben wird. Durch den Antriebsmotor wird der Linearantrieb betätigt und eine Kolbenstange mit dem Kolben im Zylinder hin- und herbewegt.
  • Aus der DE 199 18 394 A1 ist eine Pumpe mit wenigstens einer Förderanordnung bekannt, die einen in einem Zylinder axial geführten Plungerkolben umfasst. Dabei variiert der Plungerkolben mit seinem antriebsfernen Ende das Volumen in einer Druckkammer. Die Druckkammer ist zur Saugseite zum einen über den Plungerkolben abgedichtet. Der Plungerkolben ist mit wenigstens einer Umfangsausnehmung versehen, in der eine Dichtung angeordnet ist, die als Gleitdichtring ausgebildet ist. Der Gleitdichtring kann mittels eines elastisch verformbaren, zwischen dem Boden der Umfangsausnehmung und dem Gleitdichtring angeordneten O-Rings in Richtung der Zylinderinnenwand vorgespannt sein.
  • Weiterhin ist aus der DE 103 37 298 A1 eine Dichtungsanordnung für ein Zylinder-Kolben-System für Vakuumpumpen zum Abdichten zwischen einer Zylinderinnenwand und einem in dem Zylinder verschiebbaren Kolben bekannt. Dabei besteht die Dichtungsanordnung aus einem L-förmig ausgebildeten ringförmigen Dichtungselement, wobei ein Schenkel des L-förmigen Dichtungselements zur statischen Abdichtung am Kolben fixiert gelagert ist, während der andere freie Schenkel des Dichtungselements dynamisch abdichtend an der Zylinderinnenwand anliegt.
  • Linearverdichter sind Kolbenkompressoren, bei denen die Kolben durch Linearantriebe, z. B. Kugel- oder Rollengewindetriebe, betätigt werden.
  • Bei ungeschmierten Verdichtern werden Kolben- und Kolbenstangendichtungen aus nichtmetallischen, ein- oder mehrfach geschnittenen, ein- oder mehrteiligen Dichtelementen verwendet. (M. J. Frenkel "Kolbenverdichter" 1969, VEB Verlag Technik Berlin, Kapitel 8.4 "Kolbenringe" und 8.7 "Stopfbuchsen)
  • Nachteilig bei solchen nichtmetallischen, ein- oder mehrfach geschnittenen, ein- oder mehrteiligen Dichtelementen sind die Leckverluste an den Stößen der geschnittenen Dichtelemente. Das führt letztendlich zu Einschränkungen der Fördermenge bei Verdichtern mit solchen Dichtelementen und zu thermischen Problemen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linearverdichter so zu verbessern, dass hinsichtlich der Fördermenge im wesentlichen keine Einschränkungen bestehen und dass thermische Schwierigkeiten im wesentlichen vermieden werden.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Linearverdichter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Als besonders vorteilig hat sich bei der Erfindung herausgestellt, als Dichtelemente für die Abdichtung des Kolbens gegen den Zylinder in mindestens einer im Oberflächenbereich des Kolbens radial angebrachten umlaufenden Ringnut mindestens einen Gleitdichtring und einen O-Ring anzuordnen. Weiterhin hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, als Dichtelemente für die Abdichtung des Zylinders gegen die Kolbenstange in mindestens einer im inneren Oberflächenbereich des dem Kolben abgewandten Teils des Zylinders radial angebrachten umlaufenden Ringnut mindestens einen Gleitdichtring und einen O-Ring anzuordnen.
  • Weiter hat sich als vorteilhaft herausgestellt, den jeweiligen O-Ring im inneren Teil der jeweiligen umlaufenden Ringnut anzuordnen und den jeweiligen Gleitdichtring auf dem jeweiligen O-Ring im äußeren Teil der Ringnut anzubringen.
  • Durch eine solche vorteilhafte Anordnung ist der jeweilige Gleitdichtring durch den jeweiligen O-Ring gegen die Zylinderinnenwand bzw. die Kolbenstange vorgespannt.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.
  • Die einzige Fig. zeigt schematisch teilweise einen doppeltwirkenden Linearverdichter mit der erfindungsgemäßen Anordnung von Dichtelementen zwischen Kolben und Zylinder sowie Zylinder und Kolbenstange.
  • In der Fig. ist schematisch teilweise ein doppeltwirkender Linearverdichter dargestellt, wobei Dichtelemente zwischen einem Zylinder 01 und einem Kolben 02 angeordnet sind. Die Dichtelemente sind in einer im Oberflächenbereich des Kolbens 02 radial angebrachten umlaufenden ersten Ringnut 08 untergebracht. Dabei bestehen die Dichtelemente aus einem ersten O-Ring 04 und einem ersten Gleitdichtring 05. Der erste O-Ring 04 ist im inneren Teil der ersten Ringnut 08 angeordnet, während der zugehörige erste Gleitdichtring 05 auf dem ersten O-Ring 04 im äußeren Teil der ersten Ringnut 08 angebracht ist.
  • Weiterhin sind Dichtelemente zwischen einer Kolbenstange 03 und dem Zylinder 01 angebracht. Bei der Anordnung bestehen die Dichtelemente aus einem zweiten O-Ring 07 und einem zweiten Gleitdichtring 06. Der zweite O-Ring 07 ist in einer im inneren Oberflächenbereich des dem Kolben 02 abgewandten Teils des Zylinders 01 radial angebrachten umlaufenden zweiten Ringnut 09 angeordnet, während der zweite Gleitdichtring 06 auf dem zweiten O-Ring 07 im äußeren Teil der zweiten Ringnut 09 angebracht ist.
  • Die besondere Anordnung der Dichtelemente hat den großen Vorteil, dass der erste Gleitdichtring 05 durch den ersten O-Ring 04 gegen die Zylinderinnenwand und der zweite Gleitdichtring 06 durch den zweiten O-Ring 07 gegen die Kolbenstange vorgespannt ist. Durch die vorteilhafte Anordnung der Dichtelemente wird eine sichere Abdichtung jeweils zwischen dem Kolben 02 und dem Zylinder 01 sowie zwischen dem Zylinder 01 und der Kolbenstange 03 und damit gegen die Atmosphäre erzielt, so dass Leckströme im wesentlichen verhindert werden und damit eine zuverlässige Fördermenge erreicht wird. Weiterhin sind thermische Schwierigkeiten bei der vorteilhaften Anordnung der Dichtelemente auszuschließen.

Claims (4)

  1. Linearverdichter mit einem einfach- und/oder doppeltwirkenden Zylinder (01), in dem ein an einer Kolbenstange (03) angebrachter Kolben (02) geführt ist, wobei der Kolben (02) gegen den Zylinder (01) und der Zylinder (01) gegen die Kolbenstange (03) durch Dichtelemente abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtelemente für die Abdichtung des Kolbens (02) gegen den Zylinder (01) in mindestens einer im Oberflächenbereich des Kolbens (02) radial angebrachten umlaufenden ersten Ringnut (08) mindestens ein erster Gleitdichtring (05) und ein erster O-Ring (04) angeordnet sind und dass als Dichtelemente für die Abdichtung des Zylinders (01) gegen die Kolbenstange (03) in mindestens einer im inneren Oberflächenbereich des dem Kolben (02) abgewandten Teils des Zylinders (01) radial angebrachten umlaufenden zweiten Ringnut (09) mindestens ein zweiter Gleitdichtring (06) und ein zweiter O-Ring (07) angeordnet sind.
  2. Linearverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste O-Ring (04) im inneren Teil der ersten Ringnut (08) angeordnet ist, während der erste Gleitdichtring (05) auf dem ersten O-Ring (04) im äußeren Teil der ersten Ringnut (08) angebracht ist.
  3. Linearverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite O-Ring (07) im inneren Teil der zweiten Ringnut (09) angeordnet ist, während der zweite Gleitdichtring (06) auf dem zweiten O-Ring (07) im äußeren Teil der zweiten Ringnut (09) angebracht ist.
  4. Linearverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gleitdichtring (05) durch den ersten O-Ring (04) gegen die Zylinderinnenwand und der zweite Gleitdichtring (06) durch den zweiten O-Ring (07) gegen die Kolbenstange (03) vorgespannt ist.
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