DE7107614U - Kolbenverdichter - Google Patents

Description

Kolbenverdichter

Die Neuerung bezieht sich auf einen Kolbenverdichter, dessen Kolben kugelzonenförmig ist, von einer Kurbelwelle mittels einer mit ihm starr verbundenen Pleuelstange angetrieben wird, an seiner dem Zylinder:¹ nnern zugewandten Seite das Verf.hlußstuck des Säugventils enthält und an seiner Seitenfläche einen Kolbenring trägt und dessen Druckventil in der· Zylinder-Endwand angeordnet ist.

Bei einem bekannten Verdichter dieser Art sind die dem Zylinderinnern zugekehrte Seite des Kolbens und der Zylinderdeckel eben. Daher muß der Kolben im oberen Totpunkt so weit vom Zylinderdeckel entfernt bleiben, daß er bei der Schwenkung, die der Umlauf des Kurbelzapfen der Pleuelstange und dem mit dieser starr verbundenen Kolben erteilt, nicht an den Zylinderdeckel anstößt, was einen unerwünscht großen schädlichen Raum und daher Ginen unerwünscht niedrigen Lieferungsgrad ergibt. Bei diesem Verdichter besteht die Kolbenringdichtung aus einem dünnen Gummiring von kreisförmigem Querschnittsprofil, also einem torusförmigen Ring,, der in einer Umfan^snut des kugelförmigen Kolbens gehalten wird. Diese Dichtung ist ungünstig, denn durch die Schwenkung der Pleuelstange und somit des Kolbens wird auch die Ebene dieser Kolben-'Jmfangsnut geschwenkt und wird daher an denjenigen beiden Strecken des Zylinderumfangs, die der Schwenkebene der-Pleuelstange am nächsten sind, der Gummiring - zumindest

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theoretisch - sich mit zunehme lern Schwenkwinkel von der j

Zylinderwand entfernen und d\. ~r dort seine Anpressung ver- i

ringern. ■)

Deshalb muß dort der Gummiring so sehr verformbar, d.h. aus so weichem Werkstoff und im Durchmesser so viel größer &ls der Zylinderdurchmesser sein, daß seine Anpressung an die j Zylinderwand auch bei stärkster Schwenkung noch zur Dichtung ausreicht. Wegen dieser großen Verformung und Anpressung des Dichtungsringes muß der Kolben jenes Verdichters geschmiert werden; das geschieht durch öl, welches durch Poren der Zylinderwand zugeführt wird. Kolbenschmierung aber ist unerwünscht, denn sie erschwert den Betrieb und verschmutzt das geförderte Gas; sie soll höchstens beim anfänglichen Einlaufen des Kolbens nötig, danach aber entbehrlich sein.

Bekannt ist ferner ein Kolbenverdichter mit kugelzonenförrnigem Kolben, der von einer Kurbelwelle durch eine mit ihm starr verbundene Pleuelstange angetrieben wird. Sein Kolben ist im Durchmesser etwas kleiner als der Zylinder und benötigt wegen der Art der Dichtung eine Schmierung.

Bekannt ist weiterhin eine Kolbenpumpe für Flüssigkeit mit kugelzonenförmigem Kolben, der von einer Taumelscheibe mittels einer mit ihm starr verbundenen Pleuelstange angetrieben wird und zur Abdichtung einen oder zwei geschlitzte, auswärts federnde Ringe von kugelzonenförmiger Außenfläche aus hartem Werkstoff, z.B. Stahl, aufweist. Dabei muß die kugelzonenförmige Außenfläche des oder der Kolbenringe breit genug sein und muß der Kreis, in dem sich der Kolbenring und die Zylinderwand berühren, innerhalb der Kugelzonenbreite bleiben.

Ein Kolbenverdichter ohne Kolbenschmierung ist an sich bekannt, aber nicht mit kugelförmigem, an der Pleuelstange starr befestigten Kolben, sondern mit zylindrischem, an der Pleuel-

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Stange mittels Kolbenbolzens angelenkten! Kolben; dort ist der Kolben mit ei -η Laufmantel aus ölfrei selbstschmierendem Werkstoff versehen, und auch die Kolbenringe sind dort aus solchem Werkstoff.

Es ist nun Aufgabe der Neuerung, bei einem Kolbenverdichter der eingangs erwähnten Gattung die Nachteile der bekannten Verdichter zu vermeiden und ihn so auszubilden, daß der bestmögliche Leistungsgrad erreichbar ist, d.h. daß bei einer Verringerung des schädlichen Raums im oberen Totpunkt auch bei relativ starker Verschwenkung gegenüber dem Hubweg eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß

a) der Kolben ein Kugelkolben ist und der Kolbenoberteil in Form einer konvexen Kugelschale das Ventilverschlußstück des Saugventils bildet,

b) der Kolben im oberen Totpunkt den Verdichterraum ausfüllt und

c) der mit seiner kugelzonenförmigen Außenfläche der Kolbenfläche angepaßte, geschlitzte und aus einem weichverformbaren, schmierfreien Material bestehende Kolbenring so breit ist, daß auch bei größter Schwenkung des Kolbens eine Berührung mit der Zylinderwand lediglich über den Kolbenring erfolgen kann.

Da der kugelzonenförmige Kolben und das kugelkappenförmige S^ugventil-Verschlußstück - dieses sitzt im Totpunkt dicht auf dem Kolben auf - eine gemeinsame Kugelfläche bilden und daher gleichen Durchmesser und im oberen Totpunkt g¹eichen Mittelpunkt wie die Zylinderwand haben, ist im oberen Totpunkt praktisch gar kein Zylindertotraum vorhanden; es wird also praktisch die ganze in den Zylinder eingesaugte Gasmenge nutzbar ausgeschoben; der schädliche Raum ist also praktisch Null; der Lieferungsgrad ist der - unter sonst gleichen Bedingungen - denkbar höchste. Da sich nun jede etwaige Undich-

tigkeit um so mehr auswirkt, je kleiner der Verdichtungsraum ist, wird hier durch die der Kugelform des K&lbens angepaßte Dichtung ein Höchstmaß an Abdichtung erreicht und so jeder Drjckverlust bzw. eine Leistungsminderung vernisden.

Da nur ein einziger Kolbenring vorhanden ist und dieser geschwenkt wird, sind Form und Lage des Kolbenringstoßes wichtig. Der wirksamste Ringstoß ist bekanntlich aer stufenförmig überlappte; er wird vorzugsweise auch hier verwendet. Da der Uber¹appte Stoß nur in seiner Fittelebene, in der die beiden Lappen des Stoßes aneinander anliegen, vollkommen dichtet, aber außerhalb dieser Ebene in den an den Enden der Stoßlappen befindlichen, um der !,usammendruckbarkeit des Ringes willen unvermeidlichen nötigen Spalte nur unvollkommen dichtet und da der von der Kolbenringebene und der Kolbenkugelfläche gebildete Kreis beim Schwenken des Kolbens nur in der Schwenkachse an der Zylinderwand angelegt bleibt, aber in. den von der Schwenkachse entfernten ümfaugsteilen sich von der Zylinderwand entfernt, wird zweckmäßigerweise die Kitte des Ringstoßes in der Schwenkachse des Kolbens angeordnet. In dieser Lage des Ringstoßes wird der Ring in an sich bekannter Weise gegen Verdrehung gesichert.

Als Werkstoff für einen ungeschmierten G?sverdichter-KolDen ist z.B. Polytetrafluoräthylen bekannt. Dieses wird auch hier verwendet.

Damit die um des besten Lieferungsgrades willen angewendete beste Dichtung des öllosen Kugelkolbons \m Lauf rr.oglichst lange erhalten bleibt, muß der Verschleiß des Kolbens und der Zylinderwand möglichst gering gehalten werden. Den-, Jier.t dJ '- in den weiteren Unteransnrünhen genannte Auswahl von Werkstoffen für diese Teil'.

Ein Ausführungsoeispiel gemäß der Neuerung vvird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsforrn mit dem Kolben im

Endpunkt des Verdichtungshubes im Längsschnitt; ?ig. 2 die Ausführungsfcrm von Fig. 1 in Endansicht,

teils im Schnitt, ohne Ventil; Fig. 3 den Zylinderraum und den Kolben, diesen auf etwa

halbem Saughu'o, im Längsschnitt: Fig. 4 die Ausführungsforrn wie Fig. 1, den Kolben auf

halbem Verdichtungshub, im Längsschnitt; Fig. 5 den Kolben der Ausführungsform der Fig. 1, im

Längsschnitt;
Fig. 6 den Oberteil des Kolbens mit zwei verschiedenen Ausführungen des Kolbenringes und der die Feder halte*iden Vorrichtung zum Vergleich, im Längs-

schnitt;
Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie 7-7 der

Fig. 6;
Fig. 8-10 den Kolbenring in seinen verschiedenen während des Kolbenhubes eingenommenen Stellungen, in Ansicht, den Berührungs-Umkreis als gestrichel-

te Gerade dargestellt;
Flg. 11 die Ausführungsforrn wie Fig. 4, aber mit einem Überzug im Verdichtungsraum.

Zunächst zu Fig. 1: Der Verdichter enthält ein äußeres metallenes Gehäuse 21 mit Kühlrippen 22 und mit einem Zylinderraum 2^. Dieser Raum hat einen kuppeiförmigen Deckel von vorzugsweise kugelähnlicher Form mit einem Scheitelteil, dessen Radius etwas größer als der Radius des (später zu beschreibenden) Kolbenoberteils J5j5 ist, damit ein Hohlraum entsteht. Ein Ventil 25 mit einer kleinen öffnung .16 verbindet den Scheitelteil des Zylinderdeckels 24 mit einem Nippel 27, der auf das Gehäuse 21 aufgeschraubt ist zwecks Anschlus ses einer Verbindungsleitung zu einem (nicht gezeichneten)

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Behälter. Zwischen der Öffnung 26 und dem Nippel 27 befindet sich eine Kugel 28, die von einer Feder 29 niedergedrückt wird.

Der Kolben 32 hat die Form einer unten abgeschnittenen Kugel und besteht aus einem oberen Teil 33 von der Form einer Kugelkalotte und einem unteren, kurbelseitigen Teil 34 von der Form einer Kugelschicht mit einer oberen und unteren Stirnfläche 15 bzw. 30 und konvexer Umfangsflache 35. Dieser untere, kurbelseitige Teil 3^ ist starr mit dem einen Ende einer Pleuelstange J>6 verbunden, deren anderes Ende einen Kopf 37 mit einer Bohrung 38 aufweist. In dieser Bohrung 38 j st eine Lagerbuchse 39 angeordnet, in die der Kurbelzapfen 41 einer Antriebswelle 42 eingreift. Diese Welle ist mit einem Motoi· 45, z.B. einem Elektromotor, gekuppelt. Die konvexe Umfangsflache 35 wird vorzugsweise von einem Kolbenring 43 gebildet, der auf dem kurbelseitigen Kolbenteil 34 mittels später noch zu beschreibender Mittel gehalten wird.

Wie Fig. 5 zeigt, hat der kurbelseitige Teil 34 vorzugsweise die Form einer Platte mit oberer Fläche I5 und unterer Fläche 30. Durch diese Platte gehen Kanäle 47 hindurch, die aus später noch zu beschreibendem Grund Gas von ihrer unteren Fläche 30 zu ihrer oberen Fläche I5 fließen lassen. Der obere Teil 33 liegt mit Federdruck auf der oberer fläche I5 auf und sperrt auf diese Weise die Kanäle] aber er kann sich während des Ansaughubes des Kolbens 32 auch von der oberen Fläche 15 abheben und öffnet dann die Kanäle 47, so daß durch diese Kanäle Gas vom unterer Teil des Zylinderraums 23 in den oberen Teil 46 des Zylinderraums fließen kann, wie näher aus Fig. 4 ersichtlich ist.

Damit nicht Schmutz in den unteren Teil 44 des Zylinderraums 23 eindringen kann, ist vor dem mteren Ende des unteren Teils des Zylinderraums eine Siebplatt 50 angebracht; dort ist

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eine Gaze 65 oder ein sonstiges geeignetes Siebmaterial angeordnet, das aus dem in den unteren Raum 44 einströmenden Gas solche Schmutzteilchen herausfiltert.

Wie aus der linken Seite der Fig. 6 zu erkennen, ist die federnde Anpressung des oberen Teils 33 des Kolbens auf die obere Fläche 15 durch eine Zylinderschraube 48 und eine unter deren Kopf eingespannte Feder 49 bewirkt. Statt dessen kann aber auch - dies ist bei Massenherstellung einfacher - der untere, abgeschnittene Kolbenteil 34 so geformt sein, daß aus der oberen Fläche 15 ein zum Kolben 32 koaxialer Zapfen 51 hervorragt; es werden dann die Feder 49 über diesen Zapfen geschoben und zwei Scheiben 52 darüber gesteckt und sodann der Zapfen 51 im üblicher Weise zu einem Nietkopf 53 niedergehämmert (s. die rechte Seite der Fig. 6).

Der Betrieb des Verdichters ist wie folgt: Die Antriebswelle 42 wird im Uhrzeigersinn gedreht; dann bewegt der Kurbelzapfen 41 den Kolben 32 im Zylinderraum in folgender Reihenfolge auf und nieder: In Fig. 1 und 2 befindet sich der Kolben 3² im obersten Teil des Zylinderraums (oberer Totpunkt). Wenn die Antriebswelle um 90° gedreht wird (Fig. 4), wird der Kolben 32 im Zylinderraum 23 abwärts bewegt und zugleich nach links geneigt, wie gezeichnet. Diese Neigung kommt daher, daß der Kolben 32 auf der Pleuelstange 36 starr, d.h. ohne Kolbenbolzen befestigt ist. Diese Neigung ist ermöglicht durch die konvexe Umfangsfläche 35» die eine Kugelfläche vom Durchmesser des Zylinderraums 23 ist. In Fig. 8 10 ist die Höhe der konvexen Umfangsflache - genauer: die Sehnenlänge des konvexen Bogens 54 der konvexen Oberfläche so, daß sie an den Grad dieser Kolbenneigung angepaßt ist. Mit anderen Worten: Die Beruhrungs-Umfangslinie 56 zwischen der konvexen Umfangsfläche 35 und der Wand des Zylinderraumes 23 liegt stets innerhalb der Grenzen dieser konvexen Umfangsfläche 35.

Während des Saughubes schließt sich das Ventil 25 um; sj.c·:·: · die Öffnung 26, so daß im oberen Teil 46 des Zylinderrγι^μ,ε 23 (dem zwischen dem Scheitel des Zylinuerraums und Jem Kolben 32 befindlichen Teil) ein Unterdruck entsteht. j-:;ier strömt (las aus dem unteren Teil 44 des Zyiinderraums 23 aur .:: die Kanäle 47 in den oberen Teil dec Zyli^derraumes. Währen^ dieses Hubes hebt sich der Oberteil 33 ^aes Kolbens vom untere·;., kvrbelseitigen Teil 34 des Kolbens ab und öffnet die KaηMIe 47, läßt also das Gas im beschriebenen Sinne strömen.

Wenn die Antriebswelle 42 sich um l8o° dreht, wird der Kolben 32 im Zylinderraum 23 weiter herabgezogen bis zu seinem unteren Totpunkt. Er wird dabei aus seiner schrägen Stellung wieder in seine senkrechte Achssteilung zurückgebracht. Im unteren Totpunkt drückt die Feder 49 den oberen Teil 33 des Kolbens wieder auf die obere Fläche 15 und schließt die Kanäle 47. Wenn die Welle sich in die 270°- Stelliing dreht, beginnt der Kolben 3² seinen Aufdärtshub, d.h. seinen Verdichtungshub, wobei er sich nach rechts schräg stellt (J¹Ig. 3). Das im oberen Teil 46 des Zylinderraumes zwischen dem Kolbenoberteil 35 und dem Zylinderdeckel 24 befindliche Gas wird durch das Ventil 25 (dessen Kugel dabei abgehoben wird wie in Fig. 3) hindurch in den (nicht gezeichneten) Behälter gedrückt. Wenn die 360°-Stellung erreicht ist, wird die Kugel wieder zurückgedreht und schließt die Öffnung 26. Der Kreislauf beginnt dann von neuem.

Im folgenden sollen nun die Bauteile des Verdichters 20 in ihren Einzelheiten beschrieben werden. Der Ring 43 ist, damit er sich der Wärmedehnung bei schweren Betriebsbedingungen anpassen kann, geschlitzt; er könnte natürlich auch ungeschlitzt sein. Der Ringstoß 55 weist zwei Finger 57 auf, die, einander überlaopena, in einer zur Achse des Ringes senkrechten Ebene aneiiianderliegen. Die Finger 57 lassen an ihrem Ende je einen Spalt 59 frei, so daß der Ring sich bei Temperatur-

änderungen dehnen und zusammenziehen kann. Obwohl die Breite 54 des Ringes 43 im Vergleich zu seinem Umfang nur ganz gering ist, können dort die Finger 57, Nie bescu: ^Un, an der Fläche ^o aneinander anliegen; diese Berührungsfläche bietet für alle praktischen Fälle eine Dichtung und gestattet doch eine vernünftige Breite des Spaltes 59·

Wie aus Fig. 8 -10 ersichtlich, ist der Ring 43 auf dem kurbelseitigen, unteren Teil 34 des Kolbens so angeordnet, daß die Mitte der Berührungsfläche 58 auf der Schwenkachse des Kolbens 32 liegt. Anders gesagt: Die Berührungsfläche -38 schneidet sich rechtwinklig, und zwar vorzugsweise in ihrer Kitte, mit derjenigen Ebene, welche sowohl die Achse der Pleuelstange 36 als auch die Schwenkachse 61 des Kolbens enthält. Wenn die Berührungsfläche 58 nicht so angeordnet wäre, daß die Schwenkachse 61 in ihr liegt, dann würde die Abdichtung, welche durch die Berührung der konvexen Umfangsfläche 35 mit der Wand des Zylinderraums 23 an der Berührungs-Umfangslinie 56 bietet, durchbrochen werden; dies wird bei sorgfältiger Betrachtung der Fig. 8-10 ohne weiteres einleuchten.

Diese Stellung des Ringes, bei der die Berührungsfläche 58 so angeordnet ist, daß die Schwenkachse des Kolbens innerhalb dieser Fläche 58 liegt, kann durch irgendein Befestigungsmittel wie z.B. einen zwischen dem Kolbenring 44 und dem unteren KoIcenteil 34 angeordneten Paßstift 62 gesichert werden.

Die beschriebene Anordnung der Berührungsfläche 58 sichert, daß in keiner Phase des Kolben-Kreislaufs, besonders nicht beim wichtigen Verdichtungshub, Gas zwischen der konvexen Umfangsflache 57 und der Zylinderwand 23 durchtreten kann. Damit die dichtende 3erührung zwischen der konvexen Umfangsflache 35 und der Wand des Zylinders 23 noch besser ist,

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empfiehlt sich, daß der Werkst f des Ringes 43 weichverformbar und doch verschleißfest £c^a sollte. Zu den geeigneten Stoffen gehört Polytetrafluorathylen, z.B. Bronze mit Polytetrafluorethylen, euch Polytetrafluorethylen niit Giasfaserfüllung u. degl.; Jedoch ist der Werkstoff bei jedem Verdichter je nach den Eigenschaften der Zylinderwr.nd zu wäalen. Wenn das Gehäuse 21 aus Stahlguß besteht und die Wand des Zylinders 23 gehont ist, haben sich Polytetrafluorathylen und Polytetrafluoräthylen-Bronze, z.B. 16 bis 24 Mikron stark, als günstig erwiesen. In einem anderen Fall, wo das Gehäuse aus Zink besteht, hat sich empfohlen, die Zylinierwand 23 mit einer Auflage aus Kupfer- mit üblichem Verkupferungsverfahren aufgebracht - und danach eine dünne Auflage aus Nickel (0,0025 - 0,0125 mm starkem) zu versehen; dies gibt dem Zylinderraum 25 eine poröse, im Licht matt erscheinende Oberfläche. Wenn man als Ringwerkstoff Polytetrafluoräthylen-Bronze oder um hoher Standfestigkeit willen Poiytetrafluoräthylen mit Glasfaserfüllung nimmt, erreicht man hervorragende Lebensdauer des Ringes. Ferner hat sich glasfaser-gefülltes Tetrafluorid als ausgezeichneter Werkstoff für den oberen Kolbenteil 33 erwiesen.

Nun zurück zu Fig. 6: Das Profil des kurbeiseitigen Kolbenteils 34 und das Innenprofil des Kolbenrings 43 kann mancherlei Form haben. Wie im linken Teil der Fig. 6 zu sehen, besitzt das Innenprofil des Ringes eine Nut 7I und der Kolbenunterteil einen radial hervorstehenden Rand 72, der in die Nut 71 paßt. Dagegen hat der im rechten Teil der Fig. 6 sichtbare Kolbenunterteil eine Nut 73 und der Ring ein glattes Innenprofil; .-'η dieser A us führung s form hat der Kolbenunterteil 34 zwei radial hervorstehende Wände 77, die den Ring 43 einschließen und die an ihrem Außenumfang kreisbogenförnig profiliert sind und etwas hinter der Kugelfläche", der die konvexe Umfangsflache des Ringes zugehört, zurückstehen.

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Es hat sich gezeigt, daß ein Verdichter der bisher beschriebenen Art m 25 mm Durchmesser des kugeligen Kolbens und 18 mm Kolbenhub Druckluft von 8 atü liefern kann, daß aber bei großem Kolbendurchmesser von z.B. 50 mm die Elastizität des Kolbenringes 43 den Ring 4j5 nicht kräftig genug an die Wand des Zylinderraums 23 anpreßt, gute Verdichtung zu erreichen. Daher empfiehlt sich, zwischen dem Ring 43 und dem Kolbenunterteil 34 eine Ringfeder anzuordnen, die den Ring 43 radial auswärts an die Wand desZylinderraums 23 andrücken kann.

Im Gehäuse 21 wird, damit es sich bei Massenherstellung leichter gießen läßt, am besten eine Gewindebohrung 78 vorgesehen, die zum Scheitel des Verdichtungsraumus 2 führt, wie in Fig. 2 dargestellt.

In diese Gewindebohrung 78 wird das Ventil 25 eingeschraubt. Um möglichst vollständigen Ausschub der beim Verdichtungshub im oberen Teil 46 des Zylinderraums 23 eingeschlossenen Luft zu bewirken, hat das Gehäuse des Ventils 25 an seiner Stirnseite 79 kugelschalige Form, die zur oberen Fläche des Kolbenoberteils 33 paßt, wie in Fig. 1 - 4 zu sehen.

Die Innenwand des Zylinderraums 23 ist mit einem - in Fig. durch starke Linie angedeuteten - Überzug 60 aus verschleißfestem Werkstoff versehen. Vorzugsweise ist dieser verschleißfeste Stoff eine Zinklegierung. Diese ist insbesondere ein durch Anodisieren erzeugter Zinküberzug oder - üblicherweise so genannt - anodischer Film auf Zink aus Elektrolyten, die ein oder mehrere Anionen aus der Gruppe der "glasbildenden" Elemente - Bor, Aluminium, Silizium oder Phosphor plus einem oder mehreren Anionen aus einer Elemente-Gruppe wie Chrom, Mangan, Vanadium oder Molybdän enthalten. Insbesondere sind Natrium-Silikat-Chromat, Natrium-Silikat-

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Chromat-Vanadat und Natr iurn-Silikat-Ohrorria t-Manga na t als Elektrolyten zur Anodisierung von Zink verwendet worden. Die elektrolytischen Salze und die Verfahren zur Erzeugung von Schutzüberzügen auf Gegenständen, die aus Zink oder Zinklegierungen bestehen oder rnil diesen Metallen überzogen sind, sind irn Handel erhältlich bzw. aus Patenten bekannt (z. B. kanadisches Patent 605 205, USA-Patent 3 Oll 958, brit. Patent 876 127"). Oenauer gesagt, solche Überzüge mit einer Dicke von 0,1875 bis 0,0575 mm, insbesondere 0,01 mm, liefern einen ausreichenden anodischen Zinküberzug 60 auf der aus Zink bestehenden oder mit Zink überzogenen Wand des Zylinderraums 23; hierdurch wird die Widerstandsfähigkeit der Zylinderwand gegen Verschleißt durch chemische Anfressung, Auswaschung und Abrieb verbessert und die Reibung des aus Polytetrafluoräthylen-Kombination bestehenden Kolbenringes 4^ an der Wand des Zylinderraums 23 vermindert.

Um schneller einzulaufen, kann die Wand des Zylindcoraumes 23 gefettet werden.

Claims (10)

Schutzansprüche

1. Kolbenverdichter, dessen Kolben kugelzonenförmig ist,

von einer Kurbelwelle mittels einer mit ihm starr verbundenen Pleuelstange angetrieben wire¹, an seiner dem ZyIinderinnern zugewandten Seite das Verschlußstück eines Saugventils enthält und an seiner Seitenfläche einen Kolbenring trägt und dessen Druckventil in der Zylinder-Endwand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Kolben ein Kugelkolben (32) ist und der Kolbenoberteil in Form einer konvexen Kugelschale (33) das Ventilverschiußstück des Saugventils bildet,

b) der Kolben (32) im oberen Totpunkt den Verdichterraum (46) ausfüllt und

c) der mit seiner kugelzonenförmigen Außenfläche (35) der Kolbenfläche angepaßte, geschlitzte und aus einem weichverfnrmbaren, schmierfreien Material bestehende Kolbenring (43) so breit ist, daß auch bei größter Schwenkung des Kolbens eine Berührung mit der Zylinderwand (23) lediglich über den Kolbenring erfolgen kann.

2. Kolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoß (55) des Kolbenringes (43) stufenförmig überlappt ist (57-59), daß die Mitte des Stoßes (55) in der Schwenkachse (61) des Kolbens angeordnet ist, und daß der Kolbenring (4.3) gegen Drehen (Wandern des Stoßes) gesichert ist (62).

3. Verdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring (43) au? Polytetrafluoräthylen oder aus glasfaser-gefülltem Polytetrafluoräthylen oder aus einer Verbindung eines von ihnen mit Metall wie z.B. Bronze besteht.

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4. Verdichter nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (21) aus Stahl besteht und die Zylinderwand (23) gehont ist.

5. Verdichter nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (21Ί aus Zink besteht un:l die Zylinderwand (23 > verkupfert und danach vernickelt ist.

6. Verdichter nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Nickelüberzuges 0,0125 his 0,0025 rnm beträgt.

7. Verdichter nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderwand (23) mit einem verschleißfesten Überzug versehen ist, der Bor, Aluminium, Silizium und/oder Phosphor und Chrom, Mangan, Vanadium und/oder Molybdän enthält.

8. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderwand (23) aus Zink mit darauf aufgebrachtem verschleißfesten Überzug besteht, der Bor, Aluminium, Silizium und/oder Phosphor und Chrom, Mangan, Vanadium und/oder Molybdän enthält.

9. Verdichter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug eine Dicke von 0 I89 - 0,0374 mm hat.

10. Verdichter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug etwa 0,01 mm dick ist.

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