Kolbenmaschine mit in einem Gehäuse mit zylindAscher Bohrung aussermittig sich abwälzendem Kolben. Die Erfindung betrifft eine Kolben maschine mit in einem Gehäuse mit zylin drischer Bohrung aussermittig sich abwälzen dem Kolben; mit dem ein im Gehäuse in radialer Richtung verschiebbar geführter, zum Unterteilen des Arbeitsraumes dienen der Schieber starr verbunden ist.
Bei solchen Kolbenmaschinen kommen die Mantelflächenteilchen des Kolbens je aus schliesslich mit ein und demselben Flächen teilchen der Gehäusewand abwechselnd in Berührung. Ferner tritt zu beiden Seiten des denArbeitsraum unterteilenden Schiebers eine verschiedene Erwärmung der Teile ein, ünd es ist deshalb ausserordentlich schwierig zu erreichen, dass die zum Zusammenarbeiten bestimmten Teilchen des Kolbens und der Gehäusewand bei allen Betriebsverhältnissen richtig abdichten.
Um diesem Übelstand Rechnung zu tragen, ist es bereits vorge schlagen worden, den Kolben mit einem ela stischen Mantel zu umgeben. In einem sol- eben Falle kann sich dann jedes Mantel flächenteilchen des Kolbens innig demjenigen Teilchen der Gehäusewand anpassen, mit dem es zeitweilig in Berührung gelangt, wodurch die Abdichtung zwischen Kolben und Ge häuse verbessert wird. Diese Massnahme lässt sich jedoch nicht anwenden, wenn mit ver hältnismässig hohen Drücken, das heisst Drücken von über 2 at., oder verhältnismässig hohen Druckverhältnissen, z.
B. solchen von über 2 : 1, zu arbeiten ist, da dann der um den Kolben gelegte elastische Mantel zu stark zusammengedrückt bezw. erwärmt würde. Zudem sind elastische Materialien einem viel zu starken Verschleiss ausgesetzt.
Um diese Nachteile zu beheben und gleichwohl eine vollkommene Dichtung zwi schen den zusammenarbeitenden Stellen des Kolbens und des Gehäuses zu erreichen, ist gemäss vorliegender Erfindung von den zu- sammenarbeitenden Flächen des Gehäuses und Abwälzkolbens die eine mit einer Schicht aus einem leichter als das Gehäuse- und Kol benmaterial plastisch verformbaren und ab- nützbaren Material überdeckt. Ferner sind in eine der genannten Flächen parallel zur Maschinenaxe verlaufende Rillen eingearbei tet.
Diese Rillen können zweckmässig in die Schicht aus plastisch verformbarem und ab- nützbarem Material eingestossen sein, wobei sich die zwischen diesen Rillen vorhandenen Kämme beim Einlaufen der Maschine ver formen, sowie abnützen und auf diese Weise schliesslich an allen Abwälzstellen des Kol bens an der Gehäusewand eine hinreichende Dichtung ergeben.
Auf der Zeichnung sind zwei beispiels weise Ausführungsformen des Erfindungs gegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigen: Fing. 1 und 2 je einen Querschnitt durch eine Kolbenmaschine nach vorliegender Er findung.
In Fig. 1 bezeichnet 1 ein Gehäuse mit zylindrischer Bohrung. 2 bezeichnet einen Exzenter, der auf einer Welle 2' angebracht ist und auf dem der Abwälzkolben 3 dreh bar gelagert ist. Mit diesem Kolben 3 ist ein Schieber 4 starr verbunden, welcher durch eine im Gehäuse 1 gelagerte Nuss 5 in radialer Richtung verschiebbar geführt ist. Dieser Schieber 4 dient zum Unterteilen des Arbeitsraumes 1'. Der Kolben 3 ist mit einer Schicht 6 überdeckt, welche aus einem Material besteht, das leichter als das Ge häuse- und Kolbenmaterial plastisch ver formbar und abnützbar ist. In diese Schicht 6 sind Rillen 7 eingearbeitet, die parallel zur Maschinenaxe verlaufen.
Die Schicht 6 kann beispielsweise aus Weissmetall bestehen. Der mit einer solchen Schicht überzogene Kolben wird zweckmässig mit einem Durchmesser be arbeitet, der um einige Hundertstelsmilli- meter grösser ist als der theoretische Durch messer, welcher für das Berühren des Kol bens mit der Gehäusewand erforderlich ist.
Beim Einlaufen des mit der Schicht 6 über zogenen Abwälzkolbens 3, was unter den nor malen Arbeitsdrücken und Arbeitstempera turen anfänglich mit geringerer Drehzahl als der normalen erfolgt, werden die zwischen den Rillen 7 vorhandenen Kämme 8 plastisch verformt und teilweise soweit abgenützt, da,ss sich auf diese Weise schliesslich an allen Ab- wälzstellen des Kolbens an der Gehäusewand eine hinreichende Dichtung ergibt.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sieh von der beschriebenen da durch, dass die Schicht 9 aus leichter pla stisch verformbarem und abnützbarem Ma terial nicht am Abwälzkolben 10, sondern auf der Innenseite des Gehäuses 11 ange bracht ist. Ferner sind die Rillen 12 nicht. in die Schicht 9 eingearbeitet. sondern in den Aussenumfang des Abwälzkolbens 10.
Beim Einlaufen der Maschine wirken die Kämme zwischen den Rillen 12 nach Art von Fräser- zähnen. Beim Einlaufen der Maschine, was auch in diesem Falle bei kleinerer Dreh zahl als der normalen erfolgt, entfernen die genannten Kämme von der etwas im tber- schuss angebrachten Schicht 9 aus leicht pla stisch verformbarem 31aterial so viel. bis sich schliesslich an allen Abwälzstellen des Kol bens 10 an der Gehäusewand eine hin reichende Dichtung ergibt.
Bei den beschriebenen Ausführungs formen haftet das Schmiermittel an den feinen Rillen 7 bezw. 12, wobei es als Sperr mittel dient und so eine bessere Sperrung sichert als es bei glatter Oberfläche der zu sammenarbeitenden Teile des Abwälzkolbens und der Gehäusewand der Fall wäre.
Erforderlichenfalls kann auch der starr mit dem Abwälzkolben verbundene Schieber. welcher zum Unterteilen des Arbeitsraumes dient, mit einer Schicht aus leicht plastisch verformbarem Material überdeckt sein.
Für die Anwendung der Erfindung spielt das Arbeitsmittel keine Rolle, das heisst die Erfindung lässt sich ebensogut bei Kolben verdichtern als auch bei Kolbenpumpen und Kolbenkraftmaschinen mit Abwälzkolben verwenden.
Piston machine with piston rolling off-center in a housing with a cylindrical bore. The invention relates to a piston machine with eccentrically roll off the piston in a housing with a cylindrical bore; with which a slidably guided in the housing in the radial direction and used to subdivide the working space, the slide is rigidly connected.
In such piston machines, the surface particles of the piston come into contact with one and the same surface particles of the housing wall. Furthermore, different heating of the parts occurs on both sides of the slide dividing the working space, and it is therefore extremely difficult to achieve that the particles of the piston and the housing wall which are intended to work together seal correctly under all operating conditions.
In order to take this disadvantage into account, it has already been proposed to surround the piston with an elastic jacket. In such a case, each surface area particle of the piston can then closely adapt to that particle of the housing wall with which it comes into contact temporarily, as a result of which the seal between the piston and the housing is improved. However, this measure can not be used when ver relatively high pressures, that is, pressures of over 2 at., Or relatively high pressure ratios, z.
B. those of over 2: 1 to work, because then the elastic jacket placed around the piston is compressed too much or. would be heated. In addition, elastic materials are exposed to much too much wear and tear.
In order to remedy these disadvantages and at the same time to achieve a perfect seal between the cooperating points of the piston and the housing, according to the present invention one of the cooperating surfaces of the housing and rolling piston is lighter than the housing and the rolling piston Kol benmaterial covers plastically deformable and wearable material. Furthermore, grooves running parallel to the machine axis are incorporated into one of the surfaces mentioned.
These grooves can expediently be stamped into the layer of plastically deformable and wear-resistant material, the ridges between these grooves deforming and wearing out when the machine enters the machine, and in this way, ultimately, at all rolling points of the piston on the housing wall sufficient poetry result.
In the drawing, two example embodiments of the subject invention are illustrated, namely show: Fing. 1 and 2 each have a cross section through a piston engine according to the present invention.
In Fig. 1, 1 denotes a housing with a cylindrical bore. 2 denotes an eccentric which is mounted on a shaft 2 'and on which the rolling piston 3 is rotatably mounted. A slide 4 is rigidly connected to this piston 3 and is guided so as to be displaceable in the radial direction by a nut 5 mounted in the housing 1. This slide 4 is used to subdivide the working space 1 '. The piston 3 is covered with a layer 6, which consists of a material that is lighter than the Ge housing and piston material plastically ver malleable and wearable. In this layer 6 grooves 7 are incorporated, which run parallel to the machine axis.
The layer 6 can for example consist of white metal. The piston coated with such a layer is expediently worked with a diameter that is a few hundredths of a millimeter larger than the theoretical diameter required for the piston to come into contact with the housing wall.
When the rolling piston 3, which is pulled over with the layer 6, comes in, which initially takes place at a lower speed than normal under the normal working pressures and working tempera tures, the combs 8 present between the grooves 7 are plastically deformed and sometimes worn to the extent that they are in this way, a sufficient seal finally results at all rolling points of the piston on the housing wall.
The embodiment shown in Fig. 2 differs from the one described because the layer 9 made of easier plastic deformable and wearable material is not placed on the rolling piston 10, but on the inside of the housing 11. Furthermore, the grooves 12 are not. incorporated into layer 9. but into the outer circumference of the rolling piston 10.
When the machine is running in, the ridges between the grooves 12 act in the manner of cutter teeth. When the machine is running in, which in this case also takes place at a lower speed than normal, the above-mentioned combs remove so much from the layer 9 of slightly plastic deformable material, which is applied somewhat in excess. until finally a sufficient seal results at all rolling points of the Kol ben 10 on the housing wall.
In the execution forms described, the lubricant adheres to the fine grooves 7 BEZW. 12, where it serves as a locking medium and thus ensures better locking than would be the case with a smooth surface of the parts of the rolling piston and the housing wall that are to be cooperated.
If necessary, the slide rigidly connected to the rolling piston can also be used. which serves to subdivide the work space, be covered with a layer of easily plastically deformable material.
The working medium is irrelevant for the application of the invention, that is to say the invention can be used just as well in piston compressors as in piston pumps and piston engines with rolling pistons.