Begriffe aus der Welt der Druckluft

Druckluftlexikon - K

Kolben und Kolbenringe

Die von der ersten Stufe eines mehrstufigen Kompressors angesaugte Luft wird in den folgenden Stufen immer mehr komprimiert.

Entsprechend dem Boyle-Mariottschen Gesetz ist dabei das Produkt aus Druck und Volumen immer gleich (abzüglich der Leckverluste). Das bedeutet, daß entsprechend der höheren Drücke der Hubraum in den einzelnen Stufen immer kleiner werden muß.

Da bei kleinen Kolben die Dichtung und die Kraftübertragung problematisch wird, werden dort stufenfürmige Kolben und Freiflugkolben eingesetzt. Bei einem stufenfürmigen Kolben erfolgt die Kraftübertragung durch den größeren Führungskolben, während am eigentlichen Kompressionskolben nur noch die Dichtung erfolgt.

Freiflugkolben sind eine Entwicklung von BAUER KOMPRESSOREN. Dabei ist der Führungskolben vollständig vom Kompressionskolben getrennt, der frei beweglich und ohne Kolbenringe als glatter Stahlstift in einer genau geschliffenen Stahlbuchse läuft. Somit entfallen Seitenkräfte, die einen erhöhten Verschleiß verursachen würden.

Dieser Freiflugkolben erzeugt das typische Nagelgeräusch beim Start des Kompressors. Es entsteht dadurch, daß Führungs- und Kompressionskolben nicht kraftschlüssig aufeinander liegen. Der sich zum oberen Totpunkt bewegende Führungskolben schlägt gegen den Stahlstift und schiebt ihn hoch. Beim Zurückgehen des Führungskolbens wird durch die etwas komprimierte Luft an seiner Oberseite der Stift wieder zurückgedrückt und beim nächsten Hub wieder hochgeschlagen. Das wiederholt sich so lange, bis der Druck aus der vorherigen Stufe so angestiegen ist, daß der Stift kraftschlüssig mit dem Führungskolben mitläuft.
Das Nagelgeräusch tritt auch dann auf, wenn beim Ablassen des  » Kondensats aus dem Kondensatauffanggefäß vor der letzten Stufe der Ablaßhahn zu lange und zu weit geöffnet wird, wodurch der Druck zusammenbricht.

Bei Reparaturen ist noch wichtig, daß Freiflugkolben und Führungsbuchse immer zusammen ausgetauscht werden müssen.

Die Kolben verdichten das Medium im Zylinder auf den jeweiligen Druck.
Die Kolben sind mit Ausnahme des Freiflugkolbens der Enddruckstufe als normale Verdichterkolben mit Kolbenringen ausgeführt.

1. Minuten (Top)-Ring
2. Nasenring
3. Ölabstreifring
4. Rechteckring
5. Ölschlitzring

Für die Funktion der Kolbenringe ist die richtige Reihenfolge der verschiedenen Ringe sowie der zulässige Kolbenringstoß wichtig.

Für geringe Massenkräfte, leichte Bauweise sowie gute Wärmeleitung entscheidend.
Die mittlere Kolbengeschwindigkeit ist im Automobilbau zwischen 7-11 m/sec., bei BAUER bei 2-4 m/sec.

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