DE1133856B

DE1133856B - Kolben fuer Luftkompressoren

Info

Publication number: DE1133856B
Application number: DEL31704A
Authority: DE
Inventors: Carl Lott
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-05-19
Filing date: 1958-11-12
Publication date: 1962-07-26

Description

Kolben für Luftkompressoren Die Erfindung bezieht sich auf Kolben für Luftkompressoren mit auf dem Kolbenkern angeordneten Kolbenringen aus fester Kohlenstoffmasse.
Derartige Kolben sind bereits für Gasverdichter bekanntgeworden. Sie müssen vollkommen wartungsfrei arbeiten und sollen daher möglichst verschleißfest und selbstschmierend sein. Es besteht auch oft der Bedarf an sehr reiner ölfreier Druckluft, so daß eine öl- oder Fettschmierung für derartige Kompressorkolben nicht anwendbar ist. Es sind daher bereits Kolben geschaffen worden, die aus einem Kolbenkörper bestehen, auf welchen unter Zwischenschaltung von Distanzringen sowohl Dichtungsringe als auch Tragringe aus einer geeigneten Kohle-Graphit-Mischung aufgesetzt sind. Bei Verwendung einer starren Kolbenstange läßt sich die Aufgabe einer Reinhaltung der Druckluft von öl verhältnismäßig einfach lösen. Verwendet man dagegen Pleuelstangen zur Kraftübertragung, so ergibt sich die Schwierigkeit, den im Kolben gelagerten Pleuelstangenkopf zu schmieren, ohne daß dieses Schmiermittel in den Kompressionsraum eintreten kann. Der Kompressionsraum befindet sich Bekannterweise bei zweiseitig wirkenden Pumpen oberhalb und unterhalb des Kolbens.
Es ist das Ziel der Erfindung, einen Kolben für Luftkompressoren zu schaffen, der bei Antrieb über eine Pleuelstange möglichst wartungsfrei arbeitet und darüber hinaus jeglichen öleintritt in die Druckluft verhindert. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in dem Kolbenkern beiderseitig des Pleuelstangenkopfes je ein Wälzlager angeordnet ist, welche Wälzlager den im Pleuelstangenkopf eingesetzten Kolbenbolzen aufnehmen und sowohl nach innen gegen den Pleuelstangenkopf als auch nach außen gegen die Zylinderwandung gegen Schmiermittelaustritt abgedichtet sind, wobei die Abdichtung nach außen durch eine um den Kolbenkern herum angeordnete Hülse erfolgt, die als Distanzhalter für die Kolbenringe und gleichzeitig als Schmiermittelbehälter dient, zu welchem Zweck sie mit einer Aussparung für die Aufnahme von Lagerfett versehen ist. Die Anordnung von Wälzlagern auf beiden Seiten des Pleuelstangenkopfes im Kolben ist bei anderen Kolbenanordnungen auch bereits bekannt. Dabei sind jedoch weder besondere Dichtungsvorrichtungen zur Verhinderung eines Schmiermittelaustritts noch Kolbenringe aus einer besonderen Kohlenstoffmasse vorgesehen.
Bei einem Ausführungbeispiel ist der Kolbenkern des erfindungsgemäßen Kolbens an seinem unteren Rande mit einer radial nach außen auskragenden Ringschulter zur Abstützung des unteren Kolbenringes versehen und trägt an seinem oberen Ende einen Gewindezapfen, auf den eine Mutter zur Sicherung der auf den Kolbenkern aufgeschobenen Kolbenringe und der Hülse aufschraubbar ist. Zweckmäßigerweise wählt man dabei die Größenverhältnisse der auf den Kolbenkern angeordneten Teile so, daß die Kolbenringe und die Hülse durch die Mutter unter Druck aneinander angepreßt werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch den Kolben eines Luftkompressors; Fig. 2 zeigt einen weiteren Axialschnitt nach der Linie 11-II in Fig. 1; Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den Kolben nach der Linie 111-III in Fig. 2, und Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1.
In Fig. 1 bis 4 ist der metallische Kolbenkern 1 an seinem unteren Rand mit einer radial ausladenden Ringschulter 1 a und am entgegengesetzten Ende mit einem mit der Kolbenachse koaxialen Gewindezapfen 1 b versehen. Der Kolbenkern 1 enthält beiderseitig des Kopfes 3 a der Pleuelstange 3 je ein Wälzlager 2. Diese Wälzlager 2 werden von dem im Pleuelstangenkopf 3 a festsitzenden Kolbenbolzen 4 getragen.
Der Kolbenkern 1 trägt weiter zwei ungeschützte Kolbenringe 5, 6, die im wesentlichen aus fester Kohlenstoffmasse bestehen. Die Kolbenringe werden durch eine ebenfalls auf den Kolbenkern 1 aufgeschobene Hülse 7 in Abstand voneinander gehalten und in axialer Richtung durch die Ringschulter 1 a des Kolbenkerns und durch eine auf den Gewindezapfen 1 b aufgeschraubte Mutter 8 in ihrer Lage gesichert. Mittels der Mutter 8 können die Kolbenringe 5, 6 und die Hülse 7 auch unter Druck gegeneinandergezogen werden. In der Hülse 7 ist eine Aussparung 7 a für die zusätzliche Aufnahme von Lagerfett für die Wälzlager 2 vorgesehen. Die Hülse 7 dient weiter zur Abdichtung der Wälzlager 2 gegen außen, d. h. gegen die Zylinderwand hin, während die Wälzlager nach innen, d. h. gegen den Pleuelstangenkopf 3 a hin, durch Ringscheiben 9 abgedichtet sind. Auf der unteren Seite der Hülse 7 sind weitere Aussparungen 10 vorgesehen, die es ermöglichen, die Hülse 7 von oben über die Wälzlagerspitze und den Kolbenbolzen 4 zu schieben, wobei die Hülse 7 zugleich auch noch als Sicherung gegen axiales Verschieben und Reiben des Kolbenbolzens 4 an der Zylinderwand dient.
Neben dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der auf dem Kolbenkern angeordnete Gewindezapfen 1 b an seinem unteren Rand bei 1 c mit einer Ringschulter versehen sein, auf der die Mutter 8 zum Anschlag kommt, bevor sie auf Kolbenringe 5, 6 und Hülse 7 einen Druck auszuüben vermag, so daß Kolbenringe und Hülse drucklos aneinander anliegen und die Kolbenringe auf dem Kolben drehbar sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kolben für Luftkompressoren mit auf dem Kolbenkern angeordneten Kolbenringen aus fester Kohlenstoffrnasse, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kolbenkern (1) beiderseitig des Pleuelstangenkopfes (3 a) je ein Wälzlager (2) angeordnet ist, welche Wälzlager den im Pleuelstangenkopf (3 a) eingesetzten Kolbenbolzen (4) aufnehmen und sowohl nach innen gegen den Pleuelstangenkopf als nach außen gegen die Zylinderwandung gegen Schmiermittelaustritt abgedichtet sind, wobei die Abdichtung nach außen durch eine um den Kolbenkern herum angeordnete Hülse (7) erfolgt, die als Distanzhalter für die Kolbenringe (5, 6) und als Schmiermittelbehälter dient, zu welchem Zweck sie mit einer Aussparung (7a) für die Aufnahme von Lagerfett versehen ist.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkern (1) an seinem unteren Rand mit einer radial nach außen auskragenden Ringschulter (1a) zur Abstützung des unteren Kolbenringes (5) und an seinem oberen Ende mit einem Gewindezapfen (1 b) versehen ist, auf den eine Mutter (8) zur Sicherung der auf den Kolbenkern (1) aufgeschobenen Kolbenringe (5, 6) und der Hülse (7) aufschraubbar ist.
3. Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitigen Größenverhältnisse der auf dem Kolbenkern (1) angeordneten Teile (5 bis 8) so gewählt sind, daß die Kolbenringe (5, 6) und die Hülse (7) mittels der Mutter (8) unter Druck aneinander angepreßt werden.
4. Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Kolben (1) sitzende Gewindezapfen (1 b) am unteren Gewindeende eine Ringschulter trägt, auf der die Mutter (8) zum Anschlag kommt, bevor sie auf die Kolbenringe (5, 6) und die Hülse (7) einen Druck auszuüben vermag, so daß Kolbenringe und Hülse axial drucklos aneinander anliegen, wobei die Kolbenringe auf dem Kolben drehbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 714 898; USA.-Patentschrift Nr. 1554 741.