DE1145741B - Schmiereinrichtung eines stehenden, zweistufig arbeitenden Tauchkolben-Luftverdichters - Google Patents

Description

• Schmiereinrichtung eines stehenden, zweistufig arbeitenden Tauchkolben-Luftverdichters Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiereinrichtung eines stehenden, zweistufig arbeitenden Tauchkolben-Luftverdichters, insbesondere für Druckluftanlagen in Kraftfahrzeugen, mit einem Stufenkolben, dessen Abschnitt größeren Durchmessers mit seiner Stirnfläche den Niederdruckraum und dessen dahinterliegende, vom Abschnitt größeren Durchmessers zum Kolbenschaft kleineren Durchmessers gehende Ringschulter den Hochdruckraum begrenzt, wobei der Stufenkolben einen Lagerkörper für den die Pleuelstange aufnehmenden Kolbenbolzen und im Abschnitt des größeren Durchmessers im Kolbenmantel in Ringnuten eingelegte Kolbenringe aufweist.
• Bei Luftverdichtern mit Stufenkolben ist es schwierig, die Kolbenringpartie zwischen Hochdruck- und Niederdruckraum richtig zu schmieren, weil die öldämpfe aus dem Kurbelgehäuse nicht ohne besondere Vorkehrungen an diese Schmierzone gelangen können.
• Diese Schwierigkeit wird gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß im Stufenkolben Schmiermittelsammelkammern vorgesehen sind, die über im Lagerkörper enthaltene Kanäle an einen aus einem Schmiermitteldrucksystem versorgten Kanal in der Pleuelstange angeschlossen sind, und daß von den Schmiermittelsammelkammern in Höhe der Kolbenringe Verbindungen zum Kolbenmantel führen und ferner von den Schmiermittelsammelkammern Querbohrungen zu dem gegen das Kurbelgehäuse hin offenen Innenraum des Stufenkolbens vorgesehen sind.
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung im Schnitt skizziert.
• In einem Luftverdichter mit schematisch angedeutetem Zylinder 1 und Zylinderdeckel 2 ist ein Stufenkolben 3 beweglich, der mit seiner Stirnfläche 4 und der gegenüberliegenden Wand des Zylinderdeckels den Niederdruckraum 5 bildet, von dem aus die verdichtete Luft über nicht gezeichnete Ventile in den hinter einer Ringschulter 6 des Stufenkolbens gelegenen Hochdruckraum 7 gelangt. Der an die Ringschulter 6 anschließende Kolbenschaft 8 hat einen kleineren Durchmesser als der Kolbenmantel 9 des Kolbenkopfes und trägt an seinem unteren Ende in Ringnuten eingelassene Kolbenringe 10, die den Hochdruckraum 7 gegen den Kurbelwellenraum 11 abdichten. In ähnlicher Weise trägt auch der Kolbenkopf Kolbenringe 12, welche die beiden Verdichtungsräume 5 und 7 gegeneinander abdichten. Im Kolbenkopf sind von der Stirnseite her in parallel zur Kolbenachse verlaufende Paßbohrungen 13 zwei Gewindebolzen 14 mit Kopf 15 und Schaft 16 versenkt und gut abgedichtet eingelassen. Die Bohrungen 13 sind in dem Kurbelwellenraum zugekehrten Schmiermittelsammelkammern 17 erweitert, so daß sie mit den eingesteckten Gewindebolzen 14 Ringräume bilden. Vom oberen Bereich dieser Ringräume gehen Verbindungen 18 radial nach außen. Diese Verbindungen münden in der Ringpartie des Kolbenmantels 9 zwischen den Kolbenringen 12. Von den Ringräumen gehen außerdem radial nach innen gerichtete Querbohrungen 19 oder 19' aus, die in einen Teil des Kolbeninnenraums münden, der in ständiger Verbindung mit dem Kurbelwellenraum 11 steht.
• An eine Schulter 20 auf der Innenseite des Stufenkolbens ist ein Lagerkörper 21 mit Hilfe der Gewindebolzen 14 und in ihm verlaufenden entsprechenden Gewindebohrungen 22 angepaßt. Dieser Lagerkörper nimmt in einer Bohrung 23 einen Kolbenbolzen 24 auf, der gegen Axialverschiebung durch Sprengringe 25 gesichert ist. Auf den Mittelteil des Kolbenbolzens ist der Kopf 26 einer Pleuelstange 27 geschoben, die mit ihrem nicht gezeichneten unteren Teil gelenkig mit -der Antriebskurbelwelle des Luftverdichters verbunden ist. In Längsrichtung der Pleuelstange 27 verläuft ein Kanal 28, der in einer Ringnut 29 in der Lagerbohrung des Kopfes 26 endet und dort eine ständige Verbindung herstellt mit einer diametral gerichteten Bohrung 30 des Kolbenbolzens. An diese Bohrung 30 schließen im Kolbenbolzen eine Axialbohrung 31 und Querbohrungen 32 an. Diese Querbohrungen enden im Bereich von Ringnuten 33, von denen am äußeren Ende verschlossene Kanäle 34 ausgehen. Die Kanäle 34 sind ihrerseits durch Kanäle 35 mit trichterförmigen Ansenkungen 36 verbunden, welche die Ringräume im Kolbenkopf begrenzen.
• In den Kanal 28 in der Pleuelstange 27 wird in bekannter Weise in der Stellung des oberen Kolben-Totpunktes durch nicht dargestellte Bohrungen in der Kurbelwelle unter Druck Schmieröl eingeführt, das beispielsweise von der Schmieröl-Förderpumpe einer den Luftverdichter antreibenden Brennkraftmaschine zwangläufig zugeliefert wird.
• Bei laufendem Luftverdichter werden die unteren Kolbenringe 10 und die anliegende Wand des Verdichterzylinders von der Kurbelkammer her durch die dort vorhandenen Öldämpfe geschmiert. Für die Schmierung der oberen, von den Kolbenringen 12 begrenzten Kolbenpartie ist eine im Stufenkolben verlaufende Schmiermittelführung vorgesehen, die aus einem bekannten, an den Kanal 28 angeschlossenen Schmiermitteldrucksystem gespeist wird. Das dosiert über den Kanal 28 zuströmende Schmiermittel gelangt über die Ringnut 29, die Bohrungen 30, 31, 32, die Ringnuten 33 und die Kanäle 34 und 35 in die Ringräume der Schmiermittelsammelkammern 17, wo sich bei stillstehendem Stufenkolben 3 allmählich eine Ölmenge mindestens bis zur Höhe der Querbohrungen 19 bzw. 19' ansammeln würde. Da aber der Stufenkolben 3 sich ständig mit sinusförmigem Geschwindigkeitsverlauf auf und ab bewegt und die in den Ringräumen gespeicherten Ölmengen die ihnen vom Stufenkolben jeweils erteilte Bewegung beibehalten wollen, wird um den oberen Totpunkt des Stufenkolbens herum von dem in 17 gespeicherten Öl ein Teil durch die Verbindungen 18 an die zu schmierenden Stellen und durch die Querbohrungen 19 und 19' nach innen getrieben, sofern der relative Ölstand im betreifenden Ringraum hoch genaug ist. Ähnliches spielt sich in der Gegend des unteren Kolbentotpunktes ab, wenn die Querbohrung 19' entsprechend tief liegt. Die Ölzufuhr zur oberen Kolbenringpartie ist also abhängig von der in der Zeiteinheit den Schmiermittelsammelkammern 17 zugebrachten Ölmenge und den Abfiußmöglichkeiten über die Verbindungen 18 und die Querbohrungen 19 bzw. 19', wobei der Querschnitt, die Länge und die Lage der Verbindungen 18 und Querbohrungen 19, 19' entsprechend zu wählen sind. Auf diese Weise läßt sich die aus den Verbindungen 18 austretende Ölmenge jeweils auf den tatsächlichen Schmiermittelbedarf der oberen Kolbenringpartie des Stufenkolbens 3 abstimmen. Außerdem sorgt die sich in schneller Folge wiederholende Bewegungsumkehr des Stufenkolbens dafür, daß das Öl in den Schmiermittelsammelkammern 17 ständig in Bewegung gehalten wird und eventuell vorhandene Unreinigkeiten sich nicht absetzen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schmiereinrichtung eines stehenden, zweistufig arbeitenden Tauchkolben-Luftverdichters, insbesondere für Druckluftanlagen in Kraftfahrzeugen, mit einem Stufenkolben, dessen Abschnitt größeren Durchmessers mit seiner Stirnfläche den Niederdruckraum und dessen dahinterliegende, vom Abschnitt größeren Durchmessers zum Kolbenschaft kleineren Durchmessers gehende Ringschulter den Hochdruckraum begrenzt, wobei der Stufenkolben einen Lagerkörper für den die Pleuelstange aufnehmenden Kolbenbolzen und im Abschnitt des größeren Durchmessers im Kolbenmantel in Ringnuten eingelegte Kolbenringe aufweist, dadurch gekennzeiebnet, d'aß im Stufenkolben (3) Schmiermittelsammelkammern (17) vorgesehen sind, die über im Lagerkörper (21) enthaltene Kanäle (34, 35) an einen aus einem Schmiermitteldrucksystem versorgten Kanal (28) in der Pleuelstange (27) angeschlossen siüd; und daß von den Schmiermittelsammelkammern (17) in Höhe der Kolbenringe (12) Verbindungen (18) zum Kolbenmantel (9) führen und ferner von den Schmiermittelsammelkammern (17) Querbohrungen (19, 197 zu dem gegen das Kurbelgehäuse hin offenen Innenraum des Stufenkolbens (3) vorgesehen sind.
2. 2. Schmiereinrichtung nach Anspruch 1 für einen Stufenkolben, bei dem der den Kolbenbolzen für die Pleuelstange aufnehmende Lagerkörper ein im Hohlraum des Kolbenschaftes untergebrachtes, lösbar am Kolbenkopf befestigtes Bauteil ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelsammelkammern (17) von erweiterten Abschnitten der Paßbohrungen (13) für die parallel zur Kolbenachse verlaufenden Gewindebolzen (14) des Lagerkörpers (21) gebildet sind.
3. 3. Schmiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erweiterten Abschnitte der Paßbohrungen (13) von der Trennfuge zwischen Lagerkörper (21) und Stufenkolben (3) ausgehen.
4. 4. Schmiereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrungen (19') den Verbindungen (18) gegenüber in der Höhe versetzt sind.