Dr ehkolbenmaseliine. Bei Drehkolbenmaschinen mit sichelförmi gem Arbeitsraum sind die Kolben an den auf dem zylindrischen Teil des Maschinen- gehäuses gleitenden Stellen deshalb schwer zu schmieren und abzudichten, weil dort in folge des stets sich ändernden Winkels zwi schen der Kolben- und der zylindrischen Lauffläche keine Flächenberührung, sondern nur Linienberührung stattfinden kann.
Dort, wo die Abstände zwischen Kolben- trotumel und Gehäusezylinder am kleinsten und am grössten sind, sind die Trommel- und Zylinderflächen einander parallel, während sie zum Beispiel bei Kompressoren auf der Saugseite divergieren, auf der Druck- und Ausschubseite dagegen konvergieren, wobei sowohl die Divergenz, wie auch die Konver genz stetig veränderlich ist.
Infolgedessen wiegen die Kolbenköpfe bei ihrer Gleit- bewegung auf der Zylinderfläche hin und her, so dass die Berührungslinien beim Ansaugen mehr nach hinten, beim Komprimieren und Ausschieben dagegen mehr nach 'vorn auf ihnen zu liegen kommen. Besonders ungün- stig für die Schmierung und Abdichtung ist dabei, dass die Berührungslinien beim Korn- primieren und rausschieben auf die Vorder seite sich verschieben.
Je mehr dies grämlich der Fall ist, nmso grösser ist die Gefahr, dass die Kolben das an der Lauffläche des Zylinders haftende Schmiermittel vor sich hinschieben und es so verhindern, zu den Berührungsstellen zu gelangen. Gerade a.uf der Kompressions- und Ausschubseite ist aber eine gute Schmierung und Abdichtung am nötigsten, weil dort die Druckbeanspruchungen zwischen Kolbenköpfen und Zylinderwand ihre Höchstwerte erreichen und zwischen den Schaufelräumen erhebliche Druckdifferenzen auftreten.
Erstens ist infolga des Hineinschiebens der Kolben in die Trommel der Widerstand in den Kolbenschlitzen der Trommel zu über winden, der sich zu der Fliehkraft addiert, während er sich auf der Saugseite von ihr subtrahiert, und zweitens sind die Kolben während der Kompressionsperiode wegen der Druckdifferenzen zwischen den benachbarten Xolbenkompartimenten seitlichem Druck unter worfen, durch den der genannte Widerstand noch erhöht wird.
Mit der vorliegenden Erfindung wird die Vermeidung der eingangs erwähnten Schwie rigkeit bezweckt. Die Erfindung besteht darin, dass die auf der zylindrischen Gleit fläche des Maschinengehäuses gleitenden Flä chen der Kolben in solcher Weise gekrümmt und derart breit ausgebildet sind, dass sie bei allen Kolbenstellungen zusammen mit der zylindrischen Gleitfläche des Gehäuses im Sinne des Gleitwiderstandes sich verengende keilförmige Räume einschliessen, durch die das Schmiermittel in Form eines gleich mässigen Films zwischen die Gleitstellen ein dringt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist auf der Zeichnung darge stellt.
Fig. 1 zeigt einen radialen Schnitt durch einen Drehkolbenkompressor; In Fig. 2 sind in grösserem Massstab die in den Punkten 1, 2, 3 und 4 der Fig. 1 zu der Trommel relativen Stellungen der zylin drischen Gleitfläche des Kompressorgehäuses und dez Kolben einander gegenüber gestellt; Fig. 3 ist "ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.
<I>a</I> ist das Kompressorgehäuse, <I>b</I> die ex zentrisch darin angeordnete Trommel und e sind die umlaufenden, annähernd radial in der Trommel beweglichen Kolben eines in der Pfeilrichtung umlaufenden Drehkolben kompressors, dessen linke Seite die Saugseite und dessen rechte Seite die Druck- und Aus schubseite ist. In der Fig. 2 sind die zu den Punkten 1, 2, 3 und 4 der Fig. 1 gehörigen relativen Stellungen der zylindrischen Ge- häusegleitfläche bezüglich der Trommel eben falls mit 1, 2, 3 und 4 bezeichnet. Aus dieser Figur ist ersichtlich, innerhalb welcher Gren zen diese relativen Stellungen veränderlich sind.
In Punkt 1, wo der Abstand zwischen Zylinder und Trommel fast null ist und die Kolben in ihrer innersten Lage sich befinden, sowie im Punkt 3, wo dieser- Abstand ein Maximum ist und die Xolben in ihrer äusser sten Lage sich befinden, sind Trommel und Zylinderfläche einander parallel. In den Punk ten 2 (Mitte Saugseite) und 4 (Titte Druck- und Ausstossseite) dagegen, in denen die Kolben in einer 11littellage bezüglich der Trommel sich befinden, ist die gegenseitige Lage der genannten Flächen, in der Umlauf richtung gesehen, divergent bezw. konvergent.
Infolgedessen bewegen sich die Berührungs linien zwischen Kolben- und Zylindergleit- fläche beständig auf den Kolbenköpfen hin und her, in der Weise, dass sie in Punkt 4 ihre vorderste und in Punkt 2 ihre hinterste Lage erreicht haben.
Um nun zu verhindern, dass diese Berührungslinie bis zu der vorderen Kolbenkante hin sich bewegt, was ein Vor sichhinschieben bezw. Wegschaben des auf der Gehäusegleitfläche sich befindenden Schmiermittels bewirken würde, sind die mit der zylindrischen Gleitfläche zusammen arbei tenden Gleitflächen der Kolben derart ge krümmt und so breit ausgebildet, dass sie auch in der dem Punkt 4 entsprechenden ungünstigsten Stellung keilförmige Räume g mit der Zylindergleitfläche einschliessen, welche in der Richtung des Gleitwiderstandes -all mählich sich verengen.
Das Schmiermittel wird auf diese Weise von den Kolbenköpfen gefangen und gleichmässig auf die ganze Zylinderbreite verteilt zu den Berührungs stellen gedrängt, auch dann, wenn die Be rührungsstellen in ihrer vordersten Lage auf den Kolbenköpfen sich befinden. Ausser einer vorzüglichen Schmierung wird somit auch eine vorzügliche Abdichtung der Gleitstellen ermöglicht. Die Kolbenköpfe sind dabei derart T-förtnig ausgebildet, dass sich die Berührungs linien nur auf ihrem hintern Teil, d. h. zwi schen den Punken d und e, nicht aber auf deren Vorderteil hin und her bewegen.
An sich sind die auf diese Weise exzen trisch auf die Kolben wirkenden Druckkräfte des Zylinders ungünstig, doch sind sie aus dem Grunde nicht zu fürchten, weil sie nur auf der Saugseite, d. h. dann, wenn sie klein sind, exzentrisch wirken, während sie auf der Druck- und Ausstossseite, wo sie ihren Höchstwert erreichen, ungefähr zentrisch ge richtet sind.
Die Massnahme nach der vorliegenden Erfindung ist natürlich nicht nur für Kol ben mit voreilenden Köpfen, wie dies beim Ausführungsbeispiel der Fall ist; sondern auch für radial angeordnete Kolben und mit nacheilenden Köpfen versehene Kolben an wendbar. Auch können die Kolbenköpfe anders als T-förmig ausgebildet sein.
Es hat sich gezeigt, dass bei derartigen Maschinen eine reichliche Schmiermittelzufuhr zu den Berührungsstellen zwischen Kolben und Zylinder, besonders während der Kom- pressions- und Ausschubperiode, sehr wertvoll ist. -Die Kolben sind daher ferner so aus gebildet, dass sie bei dem während dieser Periode stattfindenden Hineinschieben in die Trommel als Schmierpumpe wirken. Zu diesem Zweck sind sie auf der Vorderseite mit Nuten f versehen, durch welche hin durch das durch die eindringenden Kolben aus den Schlitzen verdrängte Schmiermittel direkt zu den Kolbenköpfen und von diesen aus im richtigen Zeitpunkt zu den Schmier stellen geleitet wird.
Das Schmiermittel wird auf irgend eine nicht weiter gezeichnete Weise von einem unter Förderdruck stehen den Raum aus in die Kolbenschlitze der Trommel eingeführt.
Diese Nuten haben aber noch weitere Vorteile zur Folge. Wenn nämlich die Kol ben dichtend in die Schlitze passen würden, so dass der Zu- und Wiederaustritt des Arbeits oder Schmier- bezw. Sperrmittels ausge schlossen wäre, könnte beim Auswärtsbe- wegen der Kolben hinter demselben ein Vakuum entstehen und beim Einwärtsbewegen ein Überdruck. Beide Erscheinungen sind ungünstig, denn Unterdruck während der Saugperiode kann das freie Austreten der Kolben hindern und Überdruck während der Kompressions- und Ausschubperiode die Druck beanspruchung wesentlich erhöhen, was durch die genannten Nuten vermieden wird.
Es hat sich gezeigt, dass mit einem Kom pressor nach der vorliegenden Erfindung ein erheblich besserer Wirkungsgrad als mit den bisherigen Ausführungen erzielbar ist.
Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf Kompressoren; sondern auch auf Pumpen und dergleichen andere mit um laufenden Kolben arbeitende Maschinen an wendbar.