Dichtes Konzept

Ölabstreifsystem für Kolbenkompressoren

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13.11.2013 Das klassische Einsatzgebiet für Ölabstreifringe in der Industrie sind Kolbenstangen von Kolbenkompressoren. Sie sollen verhindern, dass Kurbelgehäuseöl das in den Zylindern verdichtete Gas verunreinigt, ohne dabei die Schmierung der Maschine zu beeinträchtigen. Normalerweise haben Betreiber von Kolbenkompressoren einen übermäßigen Ölverbrauch und müssen aufgrund der Bauart konventioneller Ölabstreifpackungen aus Metall Abstriche bei der Zuverlässigkeit hinnehmen.

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Entscheider-Facts Für Betreiber


  • Design und Arbeitsprinzip ermöglichen es, dass Öl nicht nach außen, sondern in das Kurbelgehäuse zurückgelangt.
  • Die Ringe bestehen aus Kunststoff und passen sich
  • der Kolbenstange an.
  • Betreiber profitieren von einer langen
  • Lebensdauer der Kolbenstange.

November 2013

Das Design der Ringe ermöglicht eine ölfreie Arbeitsweise. Bild: Hoerbiger

Ölaustritte führen zu Kurbelgehäuseölverlusten bis 5 l pro Tag und Kompressor. Gleichzeitig kann in das Kurbelgehäuse zurückgeführtes Öl mit Prozessgasen – beispielsweise mit korrosivem Schwefelwasserstoff – verunreinigt sein, was den Kompressor beschädigen und häufigere Ölwechsel erfordern kann.

Vier Schritte zu einer
besseren Leistung

Vier Faktoren charakterisieren das Design und die Leistungsfähigkeit des OFD-Ölabstreifrings (Oil Film Dynamic) von Hoerbiger. Der erste ist die Geometrie: Ölabstreifringe bestehen aus die Kolbenstange umschließenden Teilstücken, wobei konventionelle Abstreifringe Lücken zwischen den Teilstücken haben, aus denen Öl austritt. Das Design der Abstreifringe des Herstellers hingegen basiert auf zwei konzentrischen Ringen mit L-förmigem Querschnitt. Jeder Ring bedeckt die Lücken des anderen und verschließt damit die Austrittswege für das Öl. Der innere Ring hat ein für die Ölkontrolle optimiertes Profil. Der zweite ist eine Federplatte, die eine seitliche (axiale) Last auf die Ringe aufbringt. Dies verhindert, dass sich die Ringe bewegen, und schließt den bei konventionellen Abstreifringen üblichen Pendeleffekt aus. Dieses Pendeln ist eine unerwünschte Eigenschaft, die dazu führt, dass Öl auf der Kurbelgehäuse-Seite des Rings nach außen gepumpt wird. Der dritte ist die Materialwahl. Die radiale Steifigkeit konventioneller Abstreifringe aus Metall verhindert das genaue Anpassen des Rings an die Form der Kolbenstange. Außerdem besteht durch die scharfen Kanten die Gefahr einer latenten Beschädigung der Stange. Die Ringe des Herstellers bestehen aus einem Hochleistungskunststoff, der Leckagen ausschließt, indem er sich der Form der Kolbenstange anpasst. Der Kunststoff ist sowohl belastbar als auch weich genug, um Beschädigungen der Stange auszuschließen, wie sie bei metallausgeführten Ringen üblich sind. Das Arbeitsprinzip ist schließlich das wichtigste Unterscheidungsmerkmal und wird erst durch die Kombination der drei Aspekte des Designs möglich. Konventionelle Abstreifringe tendieren dazu, Öl aus dem Kurbelgehäuse zu pumpen, und es besteht die Gefahr, dass deren scharfe Kanten den Ölfilm auf der Kolbenstange abtragen. Das führt zu unzureichender Schmierung und Beschädigung der Stangenoberfläche. Ölabstreifringe hingegen nutzen elastohydrodynamische Effekte, um das Öl zurück in das Kurbelgehäuse zu pumpen, ohne den Schmierfilm zu beeinträchtigen. Durch das weiche Kunststoffmaterial entstehen auch keine Beschädigungen der Kolbenstange.

Umfangreiche Tests
Der Hersteller hat die Ölabstreifringe sowohl im eigenen Werk als auch in Kundenanwendungen ausgiebig geprüft. Der Mehrzweck-Prüfkompressor (MPTC) des Unternehmens mit einem Kolbenstangendurchmesser von 28 mm (1? Zoll) ermöglicht es, Reibungskräfte, Öldurchflussmengen und Temperaturen bei unterschiedlichen Druckverhältnissen mit Geschwindigkeiten von 600 bis 1.500 U/min zu überwachen. Feldversuche in 25 Kundenanwendungen bestätigten die Leistung der Ölabstreifringe mit nahezu keinen Leckagen und keinem messbaren Verschleiß.

Industrielle Anwendungen
Die Ringe sind in mehreren Konfigurationen – passend für verschiedene Industrien – erhältlich: Für Luftkompressoren im PET-Flaschen-Sektor ermöglicht das Design eine laut Hersteller absolut öldichte Lösung, die außerdem kompakt und kostengünstig ist. Dass Ölabstreifer- und Druckpackungen im selben Gehäuse vereint sind, ermöglicht einen zuverlässigen Betrieb bei hohen Geschwindigkeiten und mit Stangendurchmessern bis 130 mm (5 Zoll). Das ist für Anwender der Prozess- und Erdgasindustrie ein wichtiger Aspekt. Bei kondensationskritischen Anwendungen lässt sich durch zweifache Abdichtung – Ölabstreifer auf beiden Seiten der Druckpackung angebracht – verhindern, dass Flüssigkeit in das Kurbelgehäuse dringt.

Zur Homepage des Herstellers gelangen Sie hier.

Der folgende Link führt Sie direkt auf die Produktseite.

Weitere Beiträge zum Thema Kolbenkompressoren finden Sie hier.

Heftausgabe: November 2013

Über den Autor

Isabella Mark, o Marketing Communications Hoerbiger Ventiltechnik
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