[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

NO327494B1 - Stempelkompressor - Google Patents

Stempelkompressor Download PDF

Info

Publication number
NO327494B1
NO327494B1 NO19993511A NO993511A NO327494B1 NO 327494 B1 NO327494 B1 NO 327494B1 NO 19993511 A NO19993511 A NO 19993511A NO 993511 A NO993511 A NO 993511A NO 327494 B1 NO327494 B1 NO 327494B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
piston
cylinder
compressor according
support part
piston rod
Prior art date
Application number
NO19993511A
Other languages
English (en)
Other versions
NO993511L (no
NO993511D0 (no
Inventor
Heinz Baumann
Original Assignee
Greenfield Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=4550854&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO327494(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Greenfield Ag filed Critical Greenfield Ag
Priority to NO19993511A priority Critical patent/NO327494B1/no
Publication of NO993511D0 publication Critical patent/NO993511D0/no
Publication of NO993511L publication Critical patent/NO993511L/no
Publication of NO327494B1 publication Critical patent/NO327494B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/143Sealing provided on the piston
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/008Spacing or clearance between cylinder and piston
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2203/00Non-metallic inorganic materials
    • F05C2203/08Ceramics; Oxides
    • F05C2203/0804Non-oxide ceramics
    • F05C2203/0808Carbon, e.g. graphite
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2251/00Material properties
    • F05C2251/04Thermal properties
    • F05C2251/042Expansivity
    • F05C2251/046Expansivity dissimilar
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00Pumps
    • Y10S417/01Materials digest

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

En kompressor med minst et tørtløpende ført stempel (5) som med en sylinderinnsats (33) begrenser en ringspalt som er åpen over det felles lengdeavsnitt, hvor ringspalten tillater en lekkasjestrømning av det komprimerte medium. Stempelet (5) er via en stempelstang (42) sammenkoplet med en støttedel (38) som er ført forskyvbart i retning av dens lengdeakse (6) og som er for- bundet med en drivinnretning. Stempelstangen (42) samvirker med stempelet (5) og støtte-delen (32 via endesidige kom- plekse støtteflater (43) som tillater relativbevegelser av støttedelen (38) i forhold til stempelet (5) som forløper på tvers av lengdeaksen (6). Tilsvarende oppnås en parallellføring av stempelet (5) i sylinderinnsatsen (33) som er upåvirket av svingninger i drivdelene. Stempelet (5) har et metallisk hovedlegeme (61) og et av plastmateriale fremstilt mantellegeme (62) på hvilket stempelets (5) løpeflate er dannet. Sylinderen (5) er fremstilt av et mate- riale med en varmeutvidelseskoeffisient som tilsvarer i det minste tilnærmet en resulterende varmeutvidelseskoeffisient for materialene i hovedlegemet (61) og mantellegemet (62). Kompressoren ifølge oppfinnelsen er særlig egnet for oljefri komprimering av en gass.

Description

Oppfinnelsen angår en stempelkompressor som angitt i innledningen i krav 1.
Ved en stempelkompressor av nevnte type kjent fra EP patentskrift 0 378 967 er stempelet og sylinderen hver utført med en løpeflate av et slitefast materiale, idet stempelet er støttet på en forbindelsesdel sammenkoplet med en drivinnretning, og er ført bevegelig i sylinderen på tvers av lengdeaksen. Ved den kjente utførelse blir det særlig ved småkompressorer med kort slaglengde frembrakt en tørrløpende spalteringtetning som tillater en forutbestemt lekkasjestrøm av det komprimerte medium. Her må de slitefaste materialer i stempelet og sylinderen velges slik at de i det minste tilnærmet oppviser like varmeutvidelseskoeffisienter for å holde lekkasjetapet under driften i det vesentlige konstant.
Fra den kjente teknikk skal det videre vises til GB 1 566 576 og US 5 493 953.
Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en videreutviklet stempelkompressor av den innledningsvis nevnte type egnet for utførelser med dimensjoner valgbare innenfor en forholdsvis stor båndbredde på en kostnadsgunstig fremstillbar byggemåte, som muliggjør dannelse av en tørtløpende spalteringtetning med små byggekostnader og også ved utførelser med forholdsvis lang slaglengde, som sikrer en konstant lekkasjestrømning.
Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved de karakteristiske trekk angitt i krav 1. Ved den anordnede kombinasjon ifølge oppfinnelsen av et stempel utført med et metallisk hovedlegeme og et mantellegeme av plast som omgir hovedlegemet, og en sylinder som omgir disse med en ringspalt, kan varmeutvidelsen av stempelet påvirkes på særlig enkel, kostnadsgunstig måte, og tilpasses varmeutvidelseskoeffisienten for sylinderpartiet som omgir stempelet gitt av materialet som er anvendt i sylinderen, henholdsvis holdes innenfor et forutbestemt utvidelsesområde, idet materialvalget og forholdet mellom deltverrsnittene av hovedlegemet og mantellegemet tilpasses hverandre tilsvarende en forutbestemt resulterende varmeutvidelse for de to stempeldeler. Tilsvarende kan det oppnås en tørrløpende spalteringtetning med en i det vesentlige konstant minimal klaring mellom stempelet og sylinderen, slik at det innenfor et forholdsvis stort, driftsmessig forutbestemt temperaturområde kan sikres en berøringsfri føring av stempelet fritt for sidekrefter. Materialkombinasjonen ifølge oppfinnelsen er også egnet for utførelser med forholdsvis høye stempelhastigheter, idet særlig mantellegemet fremstilt av plast også hindrer en blokkering av stempelet i tilfellet spaltringtetningen svikter, og sikrer dermed en høy driftssikkerhet for kompressoren. Mantellegemets plastmateriale kan dessuten være smurt med et tørrsmøremiddel, for eksempel polyfenylensulfid (PPS), polytetrafluoretylen (PTFE), polyetylen (PE) eller liknende. En spesiell fordel ved utførelsen ifølge oppfinnelsen består i at den beskrevne, i det vesentlige berøringsfrie føring av stempelet kan oppnås med enkle midler, særlig uten ytterligere kostbare føringsinnretninger, og med anvendelse av kostnadsgunstige, forholdsvis lett bearbeidbare materialer. Tilsvarende er også kostnadsgunstige utførelser realiserbare med forholdsvis store stempel/sy Under-dimensjoner og/eller slaglengder.
Flere utførelsesformer av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et utførelseseksempel og under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser en stempelkompressor ifølge oppfinnelsen i et planriss med et horisontalt delsnitt, og fig.
2 viser en detalj av stempelkompressoren på fig. 1 i større målestokk.
Den viste stempelkompressor, en firetrinns kompressor for oljefri komprimering av en gass, har fire horisontalt anordnede sylindere 1, 2, 3 og 4 med deri førte stempler koplet i serie, av hvilke det bare er vist et stempel 5 ført i en sylinder 4. Sylindrene 2 og 4 er sentrert om en i tegningsplanet liggende felles horisontal akse 6, mens sylindrene 1 og 3 er sentrert om en felles horisontal akse 7 forskjøvet tilbake i forhold til tegningsplanet. Stemplene i sylindrene 2 og 4 er hvert sammenkoplet med et glidestykke 12 via en føringsdel 8 henholdsvis 10 bevegelig i retning av aksen 6 og et tverrstykke 11 som forbinder disse. Glidestykket 12 er lagret på en veivtapp 13 på en vertikalt anordnet veivaksel 14, og ført forskyvbart på tvers av aksen 6 mellom to føringsbaner 15 dannet i tverrstykket 11. Stemplene i sylindrene 1 og 3 her hvert sammenkoplet med et ikke vist andre glidestykke lagret på veivtappen 13 via en føringsdel 16 henholdsvis 17 og et andre tverrstykke 18 som forbinder disse, hvor det andre glidestykke er ført forskyvbart på tvers av aksen 7 i det andre tverrstykke 18 forskjøvet 90° i forhold til det første tverrstykke 11. Veivakselen 14 er anordnet i et sentralt veivrom 20 i kompressorhuset, og sammenkoplet med en ikke vist motor, for eksempel en elektromotor.
Føringsdelen 10 er via en forbindelsesdel 21 ført i en hylse 22 som er åpen mot veivrommet 20 og som er anordnet i et husparti 4a av sylinderen 4. Føringsdelene 8, 16 og 17 er hver på tilsvarende måte via en ikke vist forbindelsesdel ført i en hylse 22 som er anordnet i et husparti 2a henholdsvis la henholdsvis 3a av den aktuelle sylinder 2 henholdsvis 1 henholdsvis 3.
Stemplene avgrenser i sylindrene 1, 2, 3 og 4 hvert et kompresjonsrom som står i forbindelse med to på det aktuelle sylinderhode lb, 2b, 3b henholdsvis 4b anordnede tilbakeslagsventiler en sugeventil 23 og en trykkventil 24. Sugeventilen 23 i sylinderen 1 som danner det første kompresjonstrinn kan tilsluttes en kilde med en gass som skal komprimeres via en sugeledning 25. Trykkventilen 24 i sylinderen 1 er via en forbindelsesledning 26 tilsluttet sugeventilen 23 i sylinderen 2 som danner det andre kompresjonstrinn. På tilsvarende måte er sylinderens to trykkventiler 24 via en forbindelsesledning 27 tilsluttet sugeventilen 23 i sylinderen 3 som danner det tredje kompresjonstrinn, hvor sylinderens 3 trykkventil 24 via en forbindelsesledning 28 er tilsluttet sugeventilen 23 på sylinderen 4 beregnet for sluttrykket. Sylinderens 4 trykkventil 24 er tilsluttet en trykkledning 30 som fører bort fra kompressoren. Forbindelsesledningene 26, 27 og 28 har hver et kjøleaggregat 31 for kjøling av gassen som tilføres det respektivt følgende kompresjonstrinn.
Stemplene er ført tørrløpende i sylindrene 1, 2, 3 og 4. Stemplene som er ført i sylindrene 1, 2 og 3 kan, som for eksempel kjent fra det innledningsvis nevnte EP-patentskrift 0 378 967, være forsynt med en ikke vist tetningsanordning og en føringsring av et materiale egnet for tørrløp, for eksempel Teflon. Disse stempler kan være stivt forbundet med det tilhørende tverrstykke 11 henholdsvis 18 via førings-delene 8, 16 og 17 som hver danner en stempelhals.
Stempelet 5 i kompresjonstrinnet beregnet for sluttrykket er ført i en sylinderinnsats 33 anordnet i sylinderen 4, hvor innsatsens boring med stempelet 5 avgrenser en ringspalt som er åpen over hele den felles lengde, og som tillater en forutbestemt lekkasjestrømning av den komprimerte gass i sylinderens 4 kompresjonsrom 32 mot forbindelsesdelen 21. En gjennomstrømningsåpning 34 anordnet i forbindelsesdelen 21 tillater en bortstrømning av lekkasjegassen i veivrommet 20, hvorfra lekkasjegassen føres bort via en ikke vist bortstrømningsledning, og eventuelt kan tilføres innsugingsledningen 25. Stempelet 5 er sammenkoplet med tverrstykket 11 via en holder 36 som tillater relativbevegelser av føringsdelen 10 forbundet stivt med tverrstykket 11 og forbindelsesdelen 21 på tvers av stempelets 5 lengdeakse 6. Sylinder-innsatsens løpeflate kan være forsynt med et hardstoffsjikt, for eksempel et slikt av amorft diamantliknende karbon (ADLC), titannitrid eller liknende.
Føringsdelen 10 er dannet i form av en hylse som kan påsettes på en sentreringsinnsats 37 av tverrstykket 11, og forbindelsesdelen 21 er anbrakt på hylsen. Forbindelsesdelen 21 er dannet i form av et skålliknende føringsstempel med en mantelflate som ifølge fremstillingen kan være forsynt med en føringsring 40 av et selvsmørende materiale egnet for tørrløp, for eksempel Teflon eller polyetereterketon (PEEK). Holderen 36 har en støttedel 38 som er innskrubar i tverrstykket 11 og gjennomtrenger forbindelsesdelen 21 og føringsdelen 10, hvor støttedelen 38 har et hodeparti 41 som kan forspennes mot forbindelsesdelen 21 og føringsdelen 10, og et bevegelig støtteelement på tvers av lengdeaksen av sylinderen 4 henholdsvis stempelet 5 i form av en stempelstang 42 som kan innsettes mellom hodepartiet 41 og stempelet 5 og som holdes hellbart til alle sider på stempelet 5 og i hodepartiet 41.
Som det fremgår av fig. 2 er stempelstangen 42 forsynt med konvekse støtteflater 43 dannet på dens endesider i form av kulekalotter, og er via disse støttet på et påsettingsparti anordnet i hodepartiet 41 henholdsvis i stempelet 5. Støtteflatene 43 kan ifølge fremstillingen her ha en krumningsradius r som i det vesentlige tilsvarer den halve lengde av stempelstangen 42 og som tillater en valsebevegelse fri for glidefriksjon av den aktuelle støtteflate 43 på påsettingspartiet. Ved denne forholdsvis store radius r av kulekalotten kan det oppnås et forholdsvis lite kjernetrykk i valseom-rådet og derved sikres en tilsvarende gunstig belastning av de samvirkende flatepartier. Påsettingspartiene kan ifølge fremstillingen være dannet på to lagerdeler 46 og 47 som hver er anordnet i en aksial blindboring 44 henholdsvis 45 av hodepartiet 41 henholdsvis stempelet 5. Boringene 44 og 45 er utført på en slik måte at de tillater utsvingningsbevegelser av stempelstangen 42 til alle sider, idet stempelets boring 45 har en slik dybde at stempelstangens 42 inntrengningsdybde tilsvarer minst omtrent den halve lengde, ifølge fremstillingen ca. 3/4 av stempelets 5 lengde. På denne måte kan stempelet 5 som holdes bevegelig i dets hodeområde innstille seg automatisk i en posisjon som muliggjør en omstrømning til alle sider av lekkasjegass. Hodepartiets 41 boring 44 er ifølge fremstillingen bestemt for opptak av en holdering 56 som omgir lagerdelen 46. Lagerdelen 46 og 47 kan være utført av et herdet stål eller være forsynt med en påsettingsflate av et slitasjebestandig materiale, for eksempel hardmetall.
Stempelstangens 42 stempelsidige ende er ført i stempelets 5 boring 45 gjennom en fjærende sprengring 51 anordnet i en ringnot 50 i stempelstangen 42, hvor sprengringen 51 tillater utsvingningsbevegelser av stempelstangen 42 ved valsebevegelser av støtteflaten 43 på lagerdelen 47. Sprengringen 51 holdes av en distansehylse 52 som kan innføres i boringen 45, og som er støttet på en fjærende støttering 54 som kan innsettes i en innvendig not 53 i stempelet 5, og som holder stempelstangen 42 liggende an mot lagerdelen 47. Den andre ende av stempelstangen 42 er ved hjelp av en tilsvarende anordnet andre sprengring 51 holdt i holderingen 56 anordnet i hodepartiets 41 boring 44, hvor holderingen 56 er sikret ved hjelp av en andre støttering 54 som kan innsettes i en innvendig not 54 i hodepartiet 51. Holderingen 56 er ifølge fremstillingen utført med en boring 55 som har et avsatt skulderparti 58 bestemt for mottak av sprengringen 51 og et endeavsnitt 60 som utvider seg fra skulderpartiet 58 konisk mot stempelet 5, hvor endeavsnittet 60 tilsvarer tilsvarende utsvingningsbevegelser av stempelstangen 42 ved valsebevegelser av støtteflaten 43 på lagerdelen 46.
Avvikende fra den viste utførelse kan hodepartiet 41 også være forsynt med en boring 44 som strekker seg dypere inn i støttedelen 38 og derved muliggjør mottak av et tilsvarende endeavsnitt av stempelstangen 42. På denne måte kan eventuelt en lengre stempelstang 42 med tilsvarende større radius r av lagerflaten 43 anvendes. Det er også mulig med en utførelse hvor stempelet 5 er forsynt med en boring 45 som har en dybde som tilsvarer for eksempel dybden av boringen 44 av hodepartiet 41 i den viste utførelse.
Stempelet 5 har et metallisk hovedlegeme 61 fremstilt for eksempel av Ni-Fe-legering og et mantellegeme 62 som omgir hovedlegemet 61 i det minste delvis ifølge fremstillingen i det vesentlige over hele lengden, hvor mantellegemet 62 er fremstilt av et plastmateriale, for eksempel polyetereterketon (PEEK), og hvor det på plastmater-ialet er dannet stempelets 5 løpeflate. Materialene i stempelet 5 og sylinderinnsaten 33 som opptar det er tilpasset hverandre på en slik måte at varmeutvidelseskoeffisienten for sylindermaterialet i det minste tilnærmet tilsvarer en koeffisient av stempelet 5 som resulterer fra kombinasjonen av varmeutvidelseskoeffisientene for materialene i hovedlegemet 61 og mantellegemet 62. Dermed er det ved hjelp av en kombinasjon av materialer med forskjellige varmeutvidelsesforhold realisert en kompressorutførelse med en ringspalt mellom stempel 5 og sylinder 4, henholdsvis sylinderinnsats 33 som forblir konstant over et forutbestemt temperaturområde.
Mantellegemet 62 kan være utført i form av en hylse som er påkrympbar på hovedlegemet 61 og gjennomgående over dets lengde, eller som vist på fig. 2 er sammensatt av flere ringavsnitt 63 som hvert enkelt kan anbringes ved siden av hverandre på hovedlegemet 61 for eksempel påpresses. Mantellegemet 62 kan videre være utført med flere ringnoter 64 som er forskjøvet mot hverandre i aksial retning, som ifølge fremstillingen er dannet av endene av ringavsnittene 63 som ligger an mot hverandre. Ringnotene 64 muliggjør en jevn fordeling av trykket som virker i ringspalten, som oppbygges i den trange spalt mellom ringnotene 64.
Som det videre fremgår av fig. 2 kan mantellegemet 62 henholdsvis hver av ringavsnittene 63 være forsynt med en forsterkningsstruktur av flere langfibrer 65 som er anordnet i et plan som i det vesentlige forløper på tvers av mantellegemets 62 lengdeakse 6. Langfibrene 65, i den viste utførelse karbonfibrer, kan som antydet på fig. 2, være anordnet i en vikling som gjennomtrenger mantellegemet 62 i omkretsret-ning, eller være anordnet i en annen ikke vist utførelsesform, hver i en flateliknende struktur som er dannet av flere langfiberstykker som krysser hverandre i et plan som forløper på tvers av lengdeaksen 6. Ved hjelp av den beskrevne forsterkningsstruktur kan det sikres at mantellegemet 62 som er dannet i ett stykke eller flere stykker også ved høye driftstemperaturer enda ligger fast på hovedlegemet 61, fordi langfibrene 65, særlig karbonfibrer, har en vesentlig mindre varmeutvidelseskoeffisient enn plastmateriale i mantellegemet 62. Tilsvarende kan det, som beskrevet i det forestående, oppnås en resulterende varmeutvidelse av stempelet 5 som er tilpasset varmeutvidelsen av sylinderinnsatsen 33.
Tverrstykket 11 er ført forskyvbart i retning mot lengdeaksen 6 gjennom de to forbindelsesdeler 21 i kompressorens hus, og er klaringsfritt forbundet med stempelet 5 som står under det tilsvarende endetrykk i retning av lengdeaksen 6 ved hjelp av den forestående beskrevne støtteanordning. Ved hjelp av den beskrevne støtteanordning blir det samtidig forhindret en overføring av tverrkrefter til stempelet 5 fra tverrstykket 11 som er ført glidende med tilsvarende sideveis klaring ved hjelp av forbindelsesdelene 21, slik at det oppnås en parallellføring av stempelet 5 innenfor sylinderen 4 henholdsvis sylinderinnsatsen 33 som er upåvirket av svingningene i tverrstykket 11. Tilsvarende kan det også utføres kompressorer med relativt lang slaglengde for høye trykk, for eksempel fra ca. 40 til 1000 bar, hver med en tørtløpende spalteringtetning, som har en konstant ringspalt under driften, som sikrer en konstant lekkasjestrømning av den komprimerte gass som omhyller stempelet 5 i hele dets lengde og dermed sikrer enn type lagring av stempelet 5 ved hjelp av den komprimerte gass. Den beskrevne utførelse muliggjør dannelse av gjennomstrømbare ringspalter i kompressorer hvor differansen mellom diameteren i boringen i sylinderinnsatsen 33 og diameteren av stempelet 5 er mindre enn 0,02 mm, for eksempel 0,005 mm, idet tykkelsen av ringspalten er bestemt av lekkasjetapet som innstiller seg driftsmessig mellom kompre-sjonsrommet 32 og veivrommet 20 som menes å være aksepterbar. Alt etter utførelse kan det ved minimal slitasje på stempelet 5 og sylinderinnsatsen 33 holdes konstant et driftsmessig akseptabelt lekkasjetap på for eksempel mindre enn 10%.
Oppfinnelsen er ikke begrenset verken av utførelser i den forestående beskrevne og viste type eller av anvendelser i høytrykksområdet. I det viste eksempel kan det også ifølge oppfinnelsen være dannet flere kompresjonstrinn, så som sylinderen 3. Utførelsen ifølge oppfinnelsen er også egnet for andre ett-trinns eller flertrinns-utførelser, for eksempel kompressorer for lavtemperaturteknikk.
Oppfinnelsen lar seg sammenfattende beskrive som følger: Kompressoren inneholder minst et tørtløpende ført stempel som med en sylinderinnsats begrenser en ringspalt som er åpen over det felles lengdeavsnitt, hvor ringspalten tillater en lekkasje-strømning av det komprimerte medium. Stempelet er via en stempelstang sammenkoplet med en støttedel som er ført forskyvbart i retning mot dens lengdeakse, hvor støttedelen er forbundet med en drivinnretning. Stempelstangen virker sammen med stempelet og støttedelen via endesidige konvekse støtteflater som tillater relativbevegelser av støttedelen i forhold til stempelet forløpende på tvers av lengdeaksen. Tilsvarende oppnås en parallellføring av stempelet i sylinderinnsatsen som er upåvirket av svingninger i drivdelene. Stempelet har et metallisk hovedlegeme og et mantellegeme fremstilt av et plastmateriale som stempelets løpeflate er dannet på. Sylinderen er fremstilt av et materiale som har en varmeutvidelseskoeffisient som i det minste tilnærmet tilsvarer en resulterende varmeutvidelseskoeffisient for materialene i hovedlegemet og mantellegemet. Kompressoren ifølge oppfinnelsen er særlig egnet for oljefri komprimering av en gass.

Claims (10)

1. Stempelkompressor med minst en sylinder (4) og et i denne ført stempel (5), som via et støtteelement som er bevegelig på tvers av sylinderens (4) lengdeakse og en støttedel (38) som er ført forskyvbart i retning av lengdeaksen (6) er sammenkoplet med en drivinnretning, idet støtteelementet samvirker med stempelet (5) og støttedelen (38) via en konveks støtteflate (43), og sylinderen (4) begrenser med stempelet (5) en trang ringspalt som er åpen over et felles lengdeavsnitt, hvor ringspalten tillater en forutbestemt lekkasjestrømning av det komprimerte medium, karakterisert ved at stempelet (5) har et metallisk hovedlegeme (61) og et mantellegeme (62) fremstilt av et plastmateriale som omgir hovedlegemet (61) i det minste på en del av dets lengde, hvor stempelets (5) løpeflate er dannet på mantellegemet (62), og at i det minste en del (33) som omfatter en tilsvarende løpeflate av sylinderen (4) består av et materiale som har en varmeutvidelseskoeffisient som tilsvarer tilnærmet en resulterende varmeutvidelseskoeffisient for materialet i hovedlegemet (61) og stempelets (5) mantellegeme (62), slik at ringspalten er konstant over et forutbestemt temperaturområde.
2. Kompressor ifølge krav 1, karakterisert ved at mantellegemet (62) har en forsterkningsstruktur av flere langfibrer (65) for eksempel karbonfibrer som gjennomtrenger mantellegemet (62), hvor langfibrene (65) i det vesentlige er anordnet i et plan som forløper på tvers av mantellegemets (62) lengdeakse (6).
3. Kompressor ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at mantellegemet (62) er dannet av flere ringavsnitt (63) som kan påtrykkes på hovedlegemet (61) ved siden av hverandre.
4. Kompressor ifølge foregående krav, karakterisert ved at det på mantellegemet (62) er dannet flere på dets ytre omkrets dannede ringnoter (64) forskjøvet mot hverandre i aksial retning.
5. Kompressor ifølge foregående krav, karakterisert ved at det som støtteelement er anordnet en stempelstang (42) som kan innsettes mellom stempelet (5) og støttedelen (38) og som holdes svingbar på stempelet (5) og på støttedelen (38), hvor de konvekse støtteflater (43) er dannet på stempelstangens (42) ender, og at stempelet (5) og støttedelen hver er forsynt med et påsettingsparti som er tilpasset den aktuelle støtteflate (43).
6. Kompressor ifølge krav 5, karakterisert ved at stempelstangens (42) støtteflater (43) hver er dannet i form av en kulekalott som har en krumningsradius r som i det vesentlige tilsvarer den halve lengde av stempelstangen (42).
7. Kompressor ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at minst en av delene som skal sammenkoples stempelet (5) og støttedelen (38) har en aksial boring (45 henholdsvis 44, 45) bestemt for mottak av et endeavsnitt av stempelstangen (42), idet boringen omgir stempelstangen (42) med en klaring som tillater utsvingningsbevegelser av stempelstangen (42).
8. Kompressor ifølge krav 7, karakterisert ved at den aksiale boring (45) i stempelet (5) strekker seg over en dybde som tilsvarer minst den halve lengde av stempelet (5).
9. Kompressor ifølge et av kravene 5-8, karakterisert ved at minst en av påsettingspartiene er dannet på en lagerdel (47 henholdsvis 46) som kan innlegges i den aksiale boring (45 henholdsvis 44, 55) i stempelet (5) henholdsvis støttedelen (38).
10. Anvendelse av minst en kompressor ifølge et av de foregående krav som høytrykkstrinn i en anordning bestående av flere sylinder-stempelaggregater koplet i serie for oljefri komprimering av en gass.
NO19993511A 1997-01-17 1999-07-16 Stempelkompressor NO327494B1 (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO19993511A NO327494B1 (no) 1997-01-17 1999-07-16 Stempelkompressor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CH1997/000015 WO1998031936A1 (de) 1997-01-17 1997-01-17 Hubkolbenkompressor
NO19993511A NO327494B1 (no) 1997-01-17 1999-07-16 Stempelkompressor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO993511D0 NO993511D0 (no) 1999-07-16
NO993511L NO993511L (no) 1999-09-16
NO327494B1 true NO327494B1 (no) 2009-07-20

Family

ID=4550854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19993511A NO327494B1 (no) 1997-01-17 1999-07-16 Stempelkompressor

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6293764B1 (no)
EP (1) EP0953113B1 (no)
AT (1) ATE267957T1 (no)
AU (1) AU727704B2 (no)
CA (1) CA2278039C (no)
DE (1) DE59711674D1 (no)
ES (1) ES2221684T3 (no)
NO (1) NO327494B1 (no)
WO (1) WO1998031936A1 (no)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3789691B2 (ja) * 1999-09-14 2006-06-28 三洋電機株式会社 高圧圧縮機の圧縮装置
DE10016351C2 (de) * 2000-04-03 2002-09-26 Contitech Antriebssysteme Gmbh Treibriemen
US6895855B2 (en) * 2001-10-01 2005-05-24 The Timken Company Hydraulic motors and pumps with engineered surfaces
US6764286B2 (en) * 2001-10-29 2004-07-20 Kelsey-Hayes Company Piston pump with pump inlet check valve
JP2003247487A (ja) * 2002-02-21 2003-09-05 Sanden Corp 斜板式圧縮機
JP2003269555A (ja) * 2002-03-19 2003-09-25 Tsubakimoto Chain Co 耐摩耗性テンショナ
US7121192B2 (en) * 2003-03-21 2006-10-17 Dana Corporation Piston ring coating
US9856866B2 (en) 2011-01-28 2018-01-02 Wabtec Holding Corp. Oil-free air compressor for rail vehicles
US20140334954A1 (en) * 2013-05-08 2014-11-13 Shou Meng Enterprise Co., Ltd. Wear-resistant air pump
US10001160B2 (en) 2014-05-09 2018-06-19 Westinghouse Air Brake Technologies Corporation Connecting rod for an air compressor
US11002268B2 (en) * 2015-07-27 2021-05-11 Cobham Mission Systems Davenport Lss Inc. Sealed cavity compressor to reduce contaminant induction
EP3337976A1 (de) 2015-08-20 2018-06-27 Haug Sauer Kompressoren AG Hubkolbenkompressor, nachrüstsatz für einen hubkolbenkompressor und verwendung einer verbindungsstange in einem hubkolbenkompressor
RU173811U1 (ru) * 2017-06-22 2017-09-12 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Поршневой компрессор
DE102022001448A1 (de) 2022-04-14 2023-10-19 Borsig Zm Compression Gmbh Kolbenverdichter

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2261405A (en) * 1938-09-21 1941-11-04 Nicolle Arthur Villeneuve Piston
US3155014A (en) * 1961-01-23 1964-11-03 Garlock Inc Plastic piston
DE1302968B (de) * 1963-06-15 1971-01-28 Excentra Gmbh Hydraulische Ant Verbindung zwischen dem Kolben einer Exzenterpumpe und einer Kolbenstange
US3490683A (en) * 1968-06-18 1970-01-20 Vilter Manufacturing Corp Gas compressor
DE2146530A1 (de) * 1971-09-17 1973-03-22 Bbc Brown Boveri & Cie Mehrstufiger, trockenlaufender hochdruckkolbenkompressor
DE2534001A1 (de) * 1975-07-30 1977-02-17 Paul Hammelmann Hochdruckplungerpumpe mit einem beruehrungslos gleitbar gelagerten plunger
AU516210B2 (en) * 1975-12-24 1981-05-21 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Vacuum pump
US4270439A (en) * 1977-06-24 1981-06-02 Ponchaux Jean Luc Fluid rotary machine
US4313714A (en) * 1979-10-01 1982-02-02 Kubeczka Johnny D High pressure radial pump
DE3134768C2 (de) * 1981-09-02 1984-12-20 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn Kolbenzylinderaggregat für Brennkraftkolbenmaschinen, insbesondere für Otto- und Dieselmotoren
DE3211763A1 (de) * 1982-03-30 1983-10-13 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Kolbenverdichter
FR2545545B1 (fr) * 1983-05-02 1987-04-03 Charbonnages Ste Chimique Compresseur a mouvement alternatif destine aux tres hautes pressions et son application a un procede de polymerisation d'ethylene et d'a-olefines
US4619592A (en) * 1984-03-05 1986-10-28 Bender Fredrick L Pumping system having a main pump and a plurality of selectively operable subsidiary pumps
US4846051A (en) * 1988-02-23 1989-07-11 Ford Motor Company Uncooled oilless internal combustion engine having uniform gas squeeze film lubrication
DE58903407D1 (de) * 1989-01-19 1993-03-11 Sulzer Ag Hubkolbenkompressor.
CH678881A5 (no) * 1989-03-23 1991-11-15 Sulzer Ag
US4986231A (en) * 1989-05-04 1991-01-22 Outboard Marine Corporation Piston with graphite fiber mesh
US4957416A (en) * 1989-09-11 1990-09-18 Dresser-Rand Company Gas compressor
US4986234A (en) * 1989-10-31 1991-01-22 Inco Limited Polymetallic piston-cylinder configuration for internal combustion engines
US5482443A (en) 1992-12-21 1996-01-09 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization Multistage vacuum pump
US5493953A (en) 1994-11-14 1996-02-27 Thomas Industries Inc. Cylinder and piston for compressor or vacuum pump

Also Published As

Publication number Publication date
EP0953113A1 (de) 1999-11-03
EP0953113B1 (de) 2004-05-26
CA2278039C (en) 2006-12-19
US6293764B1 (en) 2001-09-25
CA2278039A1 (en) 1998-07-23
AU1364197A (en) 1998-08-07
AU727704B2 (en) 2000-12-21
ATE267957T1 (de) 2004-06-15
DE59711674D1 (de) 2004-07-01
NO993511L (no) 1999-09-16
ES2221684T3 (es) 2005-01-01
WO1998031936A1 (de) 1998-07-23
NO993511D0 (no) 1999-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO327494B1 (no) Stempelkompressor
US4792289A (en) Reciprocating pump for cryogenic fluids
US6688854B2 (en) Compression apparatus
US6305265B1 (en) Method and apparatus for pressurizing vaporous fluids
RU2737059C1 (ru) Поршневое кольцо для поршневого компрессора и поршневой компрессор
KR102078095B1 (ko) 왕복동 압축기
JP2002501594A (ja) 乾式作動システム用のシール要素及び斯かるシール要素の使用方法
CN114761712B (zh) 低温活塞环改进
US20210148342A1 (en) Piston of a hydraulic machine and hydraulic piston machine
US7140291B2 (en) Oil-free/oil-less air compressor with an improved seal
KR102576271B1 (ko) 유체 쿠션을 구비한 밀봉 디바이스
US4644850A (en) Fluid machine
JP7564095B2 (ja) ラビリンスピストン圧縮機
US20230332688A1 (en) Throttle ring
KR102336893B1 (ko) 팽창가능한 연속 링을 갖는 고압 회전식 밀봉-플러그 조립체
US5277561A (en) Very low temperature piston pump
US20050109289A1 (en) High temperature and high pressure compressor piston ring
US3549155A (en) Helically cut sleeve seal
CN113330213B (zh) 活塞压缩机及其操作方法
US20170074259A1 (en) Compressor Piston Shape to Reduce Clearance Volume
BR102023006834A2 (pt) Compressor de pistão
JP2003021415A (ja) スターリング装置のディスプレッサ・シール組立
JPH09287570A (ja) オイルフリー二段往復圧縮機の連接棒小端部
RU2116507C1 (ru) Бесконтактный компрессор с газостатическим центрированием поршня
RU2015387C1 (ru) Поршень поршневой машины

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: ATLAS COPCO (SCHWEIZ) AG, CH

MK1K Patent expired