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Einrichtung zum Führen von gegeneinander bewegten Teilen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Führung von gegeneinander bewegten Teilen, wobei mindestens ein Teil Dicht- und Stabilisierungsmittel besitzt und sich in dem Spalt zwischen den gegeneinander bewegten Teilen ein unter Druck gesetztes, gegenüber den Teilen nicht aggressives
Medium, insbesondere schmierendes Höchstdruckmedium befindet, wobei ein Teil nur im Überdeckungsbereich der Teile geführt ist.
Eine bekannte Einrichtung dieser Art weist einen Abschnitt grösseren Spiels und einen Abschnitt kleineren Spiels auf. Der Abschnitt kleineren Spiels ist mit Ringnuten versehen. Aus dieser konstruktiven Anordnung ergibt sich der Nachteil relativ kostspieliger Herstellung infolge des
Erfordernisses zweier Abschnitte. Weiterhin muss der bewegte Teil, also die Welle oder Spindel, nachteiligerweise mindestens so lang ausgebildet sein, dass sie sich durch beide Abschnitte erstreckt.
Zusätzlich zu den beiden Abschnitten wird die Welle oder Spindel noch durch eine Büchse geführt.
Insgesamt ist diese bekannte Anordnung also im Aufbau und in den Abmessungen aufwendig und daher in der praktischen Anwendung beschränkt.
Weiterhin ist eine Gleitlagerung von Maschinenteilen bekannt. Es soll durch die besondere Anordnung eine Erhöhung der Lebensdauer und eine Verbesserung der Schmierung erzielt werden. Eine Dichtung und eine Stabilisierung der gegeneinander bewegten Teile ist nicht vorgesehen. Ferner ist vom konstruktiven Aufbau her der eine Teil auch nicht innerhalb des Überdeckungsbereiches geführt.
Zum Stand der Technik zählt auch eine Anordnung, bei welcher am Ende der Kolbenbewegung die Stirnseite des Kolbens die Packung des Zylinders beaufschlagt und damit flüssigkeitsabdichtend wirkt. Eine Stabilisierung ist jedoch nicht vorgesehen.
Der Stand der Technik offenbart auch Kolben mit einer Anzahl von Nuten, welche die Aufgabe haben, durch Verbesserung der Schmierung die Lebensdauer zu verlängern. Auch hiebei bewirken die Nuten keine Stabilisierung des Kolbens gegenüber dem Zylinder.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Einrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, welche billig herstellbar und in der Praxis vielseitig anwendbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Dicht-und Stabilisierungsmittel im Überdeckungsbereich ausschliesslich durch eng aneinander über eine wesentliche Zone des Überdeckungsbereiches angeordnete Rillen gebildet sind, wobei die Gesamtfläche der verbleibenden schneidenartigen Stege wesentlich kleiner ist als die Gesamtfläche der Rillenbreiten.
Dadurch ergibt sich der Vorteil einer guten Stabilisierung und Dichtung durch eine grosse Anzahl von Drosselstellen bei einfachem Aufbau der Einrichtung.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen : Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Zylinder-Kolben-Systems mit einer erfindungsgemässen Einrichtung, Fig. 2 bis 7 und 9 verschiedene Ausführungsformen der Rillen an einem Kolben, im Teilschnitt und Fig. 8 eine Ausführungsform der Erfindung auf einer geraden Führungsbahn.
In Fig. l ist ein Zylinder-Kolben-System dargestellt mit einem Zylinder einem Kolben
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- -2--, einer Zuleitung --3-- und einer Ableitung-4-. Der Kolben --2-- ist innerhalb und ausserhalb des Zylinders--l--in keiner Weise mechanisch geführt. Eine Abdichtung gegen das als Arbeitsmittel verwendete Höchstdruckmedium, das durch die Zuleitung --3-- zuströmt, ist ebenfalls nicht vorhanden. Beide Funktionen, das Führen und Stabilisieren des Kolbens im Zylinder sowie die Kolbendichtung, wird durch die Rillung --5-- am Kolbenumfang übernommen. Diese Rillung --5-- stellt also das Dicht-und Stabiliserungsmittel dar.
Die Rillen sind eng aneinander über eine wesentliche Zone des Überdeckungsbereiches des Kolbens --2-- und Zylinder --1-- angeordnet. Die Gesamtfläche der verbleibenden schneidenartigen Stege--6--ist hiebei wesentlich geringer als die Gesamtfläche der Rillenbreiten. Es ergeben sich dadurch vorteilhafterweise eine grosse Anzahl von
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um eine sogenannte berührungsfreie Dichtung, welche gleichzeitig noch stabilisierend wirkt.
Gemäss Fig. 2 ist die Ausführung der Rillung --5-- nach Fig. l vergrössert dargestellt. Die einzelnen Rillen laufen um den Umfang des Kolbens--2--um und sind durch die schneidenartigen Stege --6-- voneinander getrennt.
Gemäss Fig. 3 und Fig. 4 können die Rillen auch bogenförmig oder girlandenförmig um den
Umfang des Kolbens --2-- laufen. Auch dadurch ergibt sich eine sehr gute Dicht-und
Stabilisierungswirkung des Kolbens --2-- gegenüber dem Zylinder--l--mit Hilfe des unter Druck gesetzten, gegenüber Zylinder und Kolben nicht aggressiven Höchstdruckmediums, z. B. Luft.
Nach Fig. 5 können die Rillen --7-- auch sich verengend und verdickend ausgebildet sein, wobei die verbleibenden schneidenartigen Stege--6--gleichfalls in der vorgegebenen Form verlaufen und deren Gesamtfläche wesentlich kleiner ist als die Gesamtfläche der Rillenbreiten.
- Nach Fig. 6 sind die Rillen-7--zickzackförmig ausgebildet und laufen in der dargestellten Art um den Umfang des Kolbens-2--.
Nach Fig. 7 können die Rillen --7-- auch in Längsrichtung am Kolbenumfang angeordnet sein.
Auch dadurch ergeben sich eine Vielzahl von Drosselstellen und eine gute Dicht-und Stabilisierungswirkung des Kolbens --2-- gegenüber dem Zylinder
In Fig. 8 sind die schneidenartigen Stege-9-wabenförmig auf einer ebenen Fläche-10- aufgebracht, wodurch bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls eine Stabilisierungswirkung des geführten Teils erfolgt.
In Fig. 9 ist wieder die Rillung-5-am Kolbenumfang vorgesehen. Diese Rillung ist in im Abstand voneinander liegende Rillungsabschnitte aufgeteilt. Zwischen diesen Abschnitten befindet sich eine axial verlaufende Rillung--12--, welche entweder, wie im vorliegenden Fall, geradlinig oder auch kurvenförmig (nicht näher dargestellt) sein kann.
In allen Fällen müssen bei den Führungen die Grösse der Vertiefungen, die Homogenität des Werkstoffes, das Spiel, das Gleitmedium und die Geschwindigkeit aufeinander abgestimmt sein, da bei sehr schnell laufenden Bewegungen die mechanischen Eigenschaften des Gleitmediums eingehen.
Es ergibt sich dadurch stets eine zuverlässige und einwandfreie Dichtung und Stabilisierung.
Bei besonders ausgebildeter Rillung lässt sich in die Ausnehmungen ein gegenüber dem abzudichtenden Medium wesentlich zäheres Medium einbringen, so dass vorteilhafterweise eine Art "flüssiger Kolbenring" entsteht. Man erhält dadurch eine sehr gute Dichtung und Stabilisierung, wobei die Form dieses "flüssigen Kolbenringes" die Form der jeweils vorliegenden Rillung annimmt, u. zw. sowohl bei Planflächen wie auch bei gekrümmten Flächen. Es besteht hiebei auch die Möglichkeit, durch Zulaufkanäle die Füllung der Rillung während des Betriebes zu ergänzen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Führung von gegeneinander bewegten Teilen, wobei mindestens ein Teil Dicht-und Stabilisierungsmittel besitzt und sich in dem Spalt zwischen den gegeneinander bewegten Teilen ein unter Druck gesetztes, gegenüber den Teilen nicht aggressives Medium, insbesondere schmierendes Höchstdruckmedium, wobei ein Teil nur im Überdeckungsbereich der Teile geführt ist,
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bereich ausschliesslich durch eng aneinander über eine wesentliche Zone des Überdeckungsbereiches angeordnete Rillen (5, 7) gebildet sind, wobei die Gesamtfläche der verbleibenden schneidenartigen Stege (6, 9) wesentlich kleiner ist als die Gesamtfläche der Rillenbreiten.