DE2758444A1 - PISTON COMPRESSOR FOR DRY RUN - Google Patents

Abstract

The piston compressor designed for dry running contains a piston (2) which in one piece is provided with a part (2a) embracing an eccentric (4). Both the piston (2) and the cylinder (1) are mounted in a self-aligning manner. As a result it is possible to cool the bearings (7) arranged outside the cylinder (1) more effectively. Moreover, the self-aligning support largely avoids lateral pressure and thus one-sided wear. The piston compressor is particularly suitable for applications in the food industry. <IMAGE>

Description

Kolbenkompressor für Trockenlauf Piston compressor for dry running

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenkompressor für Trockenlauf, mit mindestens einem Zylinder, einem in diesem beweglich gehaltenen Kolben, Ein- und Auslassventilen und Antriebsoryane zur Erzeugung einer bin- und hergehenden Kolbenbewegung.The invention relates to a piston compressor for dry running, with at least one cylinder, a piston held movably in this, one and exhaust valves and drive oryans for creating a back and forth Piston movement.

Für viele Anwendungszwecke, namentlich in der Lebensmittelindustrie, wird eine völlig öl freie Druckluft, bzw. Druckgas benötigt. Es sind bereits Kolbenkompressoren für Trockenlauf bekannt, bei welchen aber da Pleuellugex im Kolbeninnern einer erheblichen Wärmebelastung ausgesetzt ist und des wegen der Oelfreiheit nur eine geringe Lebensdauer hat. Ein weiterer Nachteil olcher Trockenlaut-Kolbenkompressoren mit Pleuelstangen besteht darin, das. ich der Kolben infolge des seitlichen Druckes an der Zylinderwand rasch abnützt, da er aus einem ohne Oel gleitenden Material mit nur beschränkter Abriebfestigkeit hergestellt werden muss.For many purposes, especially in the food industry, Completely oil-free compressed air or compressed gas is required. They are already piston compressors known for dry running, but in which there is a considerable Pleuellugex inside the piston Is exposed to heat stress and because of that the oil-free only has a short lifespan. Another disadvantage of olcher dry-sound reciprocating compressors with connecting rods is that I the piston as a result of the side pressure on the cylinder wall wears out quickly because it is made of a material that slides without oil must be produced with only limited abrasion resistance.

Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen für Trockenlauf geeigneten, betriebssicheren Kolbenkompressor zu schaffen, der eine möglichst gcringe Abnützung und eine lange Lebensdauer hjt, der einfach herztellUar, leicht montierbar und demontierbar it und völlig ölfreie Druckluft oder Druckgas liefert.With the invention, the object is to be achieved, one for dry running To create a suitable, reliable piston compressor that is as effective as possible Wear and tear and a long service life hjt, the simple heart-shaped, easy to assemble and demountable it and supplies completely oil-free compressed air or compressed gas.

Die Erfindung mit der diese Aufgabe gelöst wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass ein aus dem Zylinder herausragender, mit dem Kolben verbundener oder mit diesem ein einziges Stück bildender Teil einen Exzenter umgreift und sowohl Kolben als auch Zylinder um eine zur Exzenterachse parallele Achse pendelnd gelagert ist.The invention with which this object is achieved is characterized in that one protruding from the cylinder, connected to or connected to the piston a single piece forming part encompasses an eccentric and both piston the cylinder is also mounted oscillating about an axis parallel to the eccentric axis.

Dadurch ist es möglich, ohne Lager im Innern des Kolbens auszukommen, das wegen mangelnder Kühlungsmöglichkeit einer starken Wärmebelastung ausgesetzt ist. Das ausserhalb des Zylinders angeordnete Lager ist einer Luftkühlung besser zugänglich und lässt sich verhältnismässig gross dimensionieren.This makes it possible to do without a bearing inside the piston, which is exposed to a strong heat load due to the lack of cooling options is. The bearing arranged outside the cylinder is better than air cooling accessible and can be dimensioned relatively large.

Durch die Schwenkbarkeit von Zylinder und Kolben wird zudem der seitliche Druck auf den Kolben sehr gering und als Folge davon die Abnützung an der Wnnd zwischen Zylinder und Kolben klein.The pivoting of the cylinder and piston also makes the lateral The pressure on the piston is very low and, as a result, there is wear and tear on the wall between Cylinder and piston small.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. E zeigen: Fig. 1 eine Ansicht des Kolbenkompressors teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown. E show: FIG. 1 a view of the piston compressor partly in section, FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.

Im Innern eines Zylinders 1 befindet sich ein Kolben 2, der zur Ausführung eines Hubes durch einen Exzenter auf und ab beweglich gehalten ist. Ein Wälzlager 3 ist mit einem Exzenter 4 verbunden, der von einer Antriebswelle 24 gedreht wird. Der untere, aus dem Zylinder 1 herausragende Ringteil 2a des Kolbens 2 umgibt das Wälzlager 3 ringförmig. Der Aussendurchmesser des Wälzlager 3 ist vorzugsweise grösser als der Durchmesser des Kolbens 2. Der Aussendurchmesser des auf dem Exzenter 4 sitzenden Wälzlagers 3 ist grösser als das 4-fache der Exzentrizität , vorzugsweise etwa das 5- bis 7-fache. Der Kolben 2 und der Ringteil 2a bestehen aus einem einzigen Stück, vorzugsweise aus Leichtmetall. Es wäre indessen auch möglich, den Kolben 2 und den das Wälzlager 3 umgreifenden Teil aus zwei oder mehreren Stücken herzustellen und durch Schrauben od. dgl. zu verbinden.Inside a cylinder 1 there is a piston 2, which is used to execute of a stroke is kept movable up and down by an eccentric. A roller bearing 3 is connected to an eccentric 4 which is rotated by a drive shaft 24. The lower, protruding from the cylinder 1 ring part 2a of the piston 2 surrounds the Rolling bearing 3 ring-shaped. The outer diameter of the roller bearing 3 is preferably larger than the diameter of the piston 2. The outside diameter of the piston on the eccentric 4 seated roller bearing 3 is greater than 4 times the eccentricity, preferably about 5 to 7 times. The piston 2 and the ring part 2a consist of a single one Piece, preferably made of light metal. However, it would also be possible to use the piston 2 and to produce the part encompassing the roller bearing 3 from two or more pieces and by screws or the like. To connect.

Im Innern des Zylinders befindet sich somit kein Wälzlager.There is therefore no roller bearing inside the cylinder.

Auf den Zylinder 1 ist oben ein Zylinderkopf 5 aufgesetzt, der mit Hilfe einer gegen eine Schulter des Zylinders anliegenden ringförmigen Befestigungsplatte 6 durch Schrauben 23 festgeklemmt ist. Zwischen der obern Stirnseite des Zylinders 1 und dem mit Kühlrippen 20 versehenen Zylinderkopf 5 befindet sich eine Ventilplatte 12, welche die Einlass- und Auslassöffnungen 21, 22 für das zu verdichtende G bzw. Luft enthält. Vom Zylinderkopf 5 ragt heideitig je eine hohle Pendelachse 8 radial ab und ist über je ein Wälzlager 7 in einem stationären Gehäuse 11 pendelnd abgestützt. Die Exzenterachse und die Pendelachse 8 verlaufen parallel. Die Zufuhr de zu verdichtenden Mediums erfolgt in Richtung de Pfeiles A über die eine Pendelachse 8 in das Innere einer Linlarskammer 13. Die Abfuhr des verdichteten Mediums erfolgt über eine Ausla kHmmer 14 und die andere Pendelachse 8 in Richtung des Pfeile 13. Die Trennung der Einlasskammer 13 von der Auslasskammer 14 gefolgt durch eine vom Zylinder abragende Trennwand 25. Die Ventile sind als Klappenventile ausgebildet, wobei die Einlassventilklappe 9 auf der Innenseite des Kolbenraumes ist, und die Auslasventilklappe 10 auf der Aussenseite - alo im Innern der Kammer 14 - angeordnet ist. Um eine gute Abdichtung des Einlass- und Auslassventiles zu erhalten,kann e zweckmässig ein, die Ventile auf der Dichtungsseite mit einem Gummi- oder Kunststoffbelag zu versehen oder in der Ventilplatte um die abzudichtenden Oeffnungen herum Dichtungsringe einzulassen.A cylinder head 5 is placed on top of the cylinder 1, with the With the aid of an annular mounting plate resting against a shoulder of the cylinder 6 is clamped by screws 23. Between the top face of the cylinder 1 and the cylinder head 5 provided with cooling fins 20 is a valve plate 12, which the inlet and outlet openings 21, 22 for the G to be compressed or Contains air. A hollow pendulum axle 8 protrudes radially from the cylinder head 5 on both sides and is supported in a pendulous manner in a stationary housing 11 via a roller bearing 7 each. The eccentric axis and the pendulum axis 8 run parallel. the The medium to be compressed is supplied in the direction of the arrow A via the one Pendulum axis 8 in the interior of a linear chamber 13. The discharge of the compressed Medium takes place via an outlet 14 and the other pendulum axis 8 in the direction of the arrow 13. The separation of the inlet chamber 13 from the outlet chamber 14 followed by a partition wall 25 projecting from the cylinder. The valves are designed as flap valves formed, the inlet valve flap 9 on the inside of the piston chamber is, and the outlet valve flap 10 on the outside - alo inside the chamber 14 - is arranged. To ensure a good seal between the inlet and outlet valves e can expediently cover the valves on the sealing side with a rubber or plastic covering or in the valve plate around the to be sealed To let in openings around sealing rings.

Die Kolbenringe 18 bestehen aus einem für den Trockenlauf geeigneten Material, beispielsweise auf der Basis von Kohle, Graphit oder Kunststoff. Auch der Kolben 2 enthält am Mantel 15 einen bei der öllosen Gleitberührung mit der Zylinderbohrung nicht zum Anfressen neigenden Belag, vorzugsweise auf Kunststoffbasis. Zwischen dem Kolben 2 und der Zylinderbohrung erfolgt keine Schmierung, so dass die im Kolbenraum erzeugte Druckluft, bzw. Druckgas völlig ölfrei ist.The piston rings 18 consist of one suitable for dry running Material, for example based on carbon, graphite or plastic. Even the piston 2 contains on the jacket 15 an oil-free sliding contact with the cylinder bore Covering that does not tend to corrode, preferably plastic-based. Between the piston 2 and the cylinder bore are not lubricated, so that in the piston chamber generated compressed air or compressed gas is completely oil-free.

An Stelle eines einzigen Zylinders könnte der Kompressor auch mehrere Zylinder aufweisen.Instead of a single cylinder, the compressor could have several Have cylinders.

Der Exzenter wird vorzugsweise mit üegengewichten versehen, um der Unwucht entgegenzuwirken.The eccentric is preferably provided with counterweights to the Counteract imbalance.

Claims (6)

P a t e n t a n p r ü c h e Kolbenkompressor für Trockenlauf, mit mindestens einem Zylinder, einem in diesem beweglich gehaltenen Kolben, Ein- und Auslassventilen und Antriebsorgane zur Erzeugung einer hin-und hergehenden Kolbentewegung, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus dem Zylinder (1) herausragender, mit dem Kolben (2) verbundener oder mit diesem ein einziges Stück bildender Teil (2a) einen Exzenter (4) umgreift und sowohl Kolben (2) als auch Zylinder (1) um eine zur Exzenterachse parallele Achse (8) pendelnd gelagert ist. P a t e n t a n p r ü c h e Piston compressor for dry running, with at least one cylinder, a piston held movably in this, input and Exhaust valves and drive elements for generating a reciprocating piston movement, characterized in that one protruding from the cylinder (1) with the piston (2) the part (2a) connected to it or forming a single piece therewith an eccentric (4) and both piston (2) and cylinder (1) around one to the eccentric axis parallel axis (8) is mounted oscillating. 2. Kolbenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Pendelachse (8) im Zylinderkopf (5) befindet, hohl ist und als Einlass- und Auslassrohr für das gasförmige Medium dient. 2. Piston compressor according to claim 1, characterized in that the pendulum axle (8) is located in the cylinder head (5), is hollow and serves as an inlet and outlet pipe for the gaseous medium is used. 3. Kolbenkompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) und ein den Exzenter (4) umgreifender Teil (2a) aus einem einzigen Stück besteht. 3. Piston compressor according to claim 1 or 2, characterized in that that the piston (2) and an eccentric (4) engaging part (2a) from a single Piece consists. 4. Kolbenkompressor nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem den Exzenter (4) umgreifenden Teil (2a) des Kolbens (2) und dem Exzenter (4) ein Wälzlager (3) eingebaut ist, dessen Aussendurchmesser grösser als der Kolbendurchmesser ist. 4. Piston compressor according to one or more of the preceding claims, characterized in that between the part (2a) encompassing the eccentric (4) of the piston (2) and the eccentric (4) a roller bearing (3) is installed, the outside diameter of which is larger than the piston diameter. 5. Kolbenkompressor nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Trennung der Einlasskammer (13) von der Auslasskammer (14) durch eine vom Zylinderkopf (5) abragende Trennwand (25) erfolgt. 5. Piston compressor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the separation of the inlet chamber (13) from the outlet chamber (14) takes place through a partition (25) protruding from the cylinder head (5). 6. Kolbenkompressor nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser des auf dem Exzenter (4) @itzenden Wälzlagers (3) grösser als das 4-fache der Exzenterizität (e) 1; t.6. Piston compressor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the outside diameter of the on the eccentric (4) @itzenden Rolling bearing (3) greater than 4 times the eccentricity (e) 1; t.