Kolbenmaschine. Bekanntlich ist eine Schmierölschicht nur dann tragfähig, wenn sie eine veränderliche Dicke aufweist. Diese Bedingung ist aber bei Kolbenmaschinen nicht ohne weiteres zu erfüllen. Bei Tauchkolben ist zwar die Bil dung einer Ölschicht veränderlicher Dicke wenigstens an zur Kurbelwelle senkrechter Ebene möglich. Bei Kolbenmaschinen mit Kreuzkopfführung sind aber die Gleitflächen zwischen Zylinder und Kolben genau par allel.
Dass in der Praxis trotzdem eine brauch bare Schmierung vorhanden ist, rührt daher, dass trotz sorgfältiger Bearbeitung Uneben heiten zurückbleiben, in denen sich Schmieröl ansammelt, wodurch Ölschichten veränder licher Dicke gebildet werden.
Es ist schon vorgeschlagen worden, die Schmierung durch einen porösen Überzug der Gleitflächen zu verbessern. Die Poren werden mit Schmiermittel gefüllt, das aber insbesondere bei Brennkraftkolbenmaschinen durch die Hitze zerstört wird. Ferner wird die Tragfähigkeit der Schmiermittelschicht dadurch nicht verbessert. Ausserdem besteht keine zusammenhängende Oberfläche mehr, so dass, wenn an einer Stelle metallische Rei bung auftritt, viel eher Kristalle herausgeris sen und die Oberfläche beschädigt wird, als wenn die letztere glatt ist.
Bei Werkzeugmaschinen werden Gleit bahnen häufig geschabt, da sie sich gegen über den geschliffenen Gleitbahnen als über legen erwiesen haben. Die Reibung kann da durch auf einen Bruchteil derjenigen ge schliffener Gleitbahnen herabgesetzt werden. Das rührt daher, dass sich in den beim Scha ben entstehenden Vertiefungen Ölschichten veränderlicher Dicke bilden. Gleichzeitig stellen diese Vertiefungen kleine Ölbecken dar, die insbesondere beim Beginn der Bewe gung, das heisst in der Nähe des Umkehr punktes die Schmierung begünstigen.
Die Erfindung betrifft eine Kolben maschine mit wenigstens einem Kolben, des sen Gleitfläche verteilt angeordnete Vertie fungen aufweist, und besteht darin, dass der mit den Vertiefungen versehene Gleitflächen teil mehr als die Hälfte der Gleitfläche aus- macht und die Vertiefungen, in Richtung der Mantellinie gesehen, sanft in den nicht von den Vertiefungen eingenommenen Teil der Gleitfläche übergehen. Die Grundfläche der Vertiefungen kann im Schnitt senkrecht zur Kolbenachse als Gerade erscheinen.
In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführung eines Kolbens des erfindungs gemässen Gegenstandes schematisch dar gestellt.
Fig. 1 zeigt den Kolben in Seitenansicht. Fig.2 eine einzelne Vertiefung in der An sicht, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Vertie fung längs der Mantellinie des Kolbens, das heisst längs der Linie A-A der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt senkrecht zur Kolbenachse, das heisst längs der Linie B-B der Fig. 2.
In Fig.1 sind die Vertiefungen mit 1 bezeichnet, 4 bedeutet den Teil des Kolben mantels zwischen und oberhalb den Kolben ringen, mit 5 sind die Kolbenringe, mit 6 die Bohrung für den Kolbenzapfen bezeichnet.
Da die Flächenstücke zwischen den ein zelnen Kolbenringen und zwischen den letz teren und dem Kolbenboden nur relativ kleine, glatte Flächen bilden, sind sie im Ausführungsbeispiel nicht mit Vertiefungen versehen. Solche sind nur an dem kurbel- wellenseitigen Teil des Kolbens an dessen Gleitfläche angebracht. Das günstigste Re sultat wird erzielt, wenn der mit den letz teren versehene Teil des Kolbenmantels (Gleit fläche) etwas mehr als die Hälfte, beispiels- weise<B>55-56%,</B> beträgt.
Vertiefungen 1 von der in der Zeichnung dargestellten Form las sen sich, wie aus Fig. 1 hervorgeht, voll ständig gleichmässig über den betreffenden Gleitflächenteil verteilen, ohne sich zu be rühren, trotzdem sie zusammen mehr als die Hälfte dieses Gleitflächenteils einnehmen. Gleichzeitig lassen sie sich sehr einfach her stellen, beispielsweise dadurch, dass ein kreis bogenförmiges Stiick des Kolbenumfanges gerade geschliffen wird (Fig. 4), derart, dass der Kolbenumfang sich abwechselnd aus Kreisbogenstücken 2 und Geraden 3 zusam mensetzt.
Piston engine. As is well known, a layer of lubricating oil is only stable if it has a variable thickness. However, this condition cannot easily be met in piston engines. In the case of plungers, the formation of an oil layer of variable thickness is possible at least on a plane perpendicular to the crankshaft. In piston machines with a crosshead guide, however, the sliding surfaces between the cylinder and piston are exactly par allel.
The fact that useful lubrication is still available in practice is due to the fact that, despite careful machining, unevenness remains in which lubricating oil collects, as a result of which oil layers of variable thickness are formed.
It has already been proposed to improve the lubrication by a porous coating of the sliding surfaces. The pores are filled with lubricant which, however, is destroyed by the heat, especially in internal combustion piston engines. Furthermore, the load-bearing capacity of the lubricant layer is not improved as a result. In addition, there is no longer a cohesive surface, so that if metallic friction occurs at one point, crystals are much more likely to be torn out and the surface damaged than if the latter is smooth.
In machine tools, sliding tracks are often scraped because they have proven to be superior to the ground sliding tracks. The friction can since be reduced to a fraction of those ge ground slideways. This is due to the fact that oil layers of variable thickness are formed in the depressions that are created during the sliding process. At the same time, these depressions represent small oil basins that promote lubrication, especially at the beginning of the movement, that is, near the reversal point.
The invention relates to a piston machine with at least one piston, the sliding surface of which has depressions arranged in a distributed manner, and consists in the fact that the sliding surfaces provided with the depressions make up more than half of the sliding surface and the depressions, viewed in the direction of the surface line , gently merge into the part of the sliding surface not occupied by the indentations. The base of the depressions can appear as a straight line in the section perpendicular to the piston axis.
In the drawing, for example, an embodiment of a piston of the object according to Invention is shown schematically.
Fig. 1 shows the piston in side view. 2 shows a single recess in view, FIG. 3 shows a section through a recess along the surface line of the piston, that is, along the line AA of FIG. 2, FIG. 4 shows a section perpendicular to the piston axis, that is, along the Line BB of FIG. 2.
In Figure 1, the depressions are denoted by 1, 4 means the part of the piston jacket between and above the piston rings, 5 with the piston rings, 6 with the bore for the piston pin.
Since the pieces of surface between the individual piston rings and between the latter direct and the piston head only form relatively small, smooth surfaces, they are not provided with depressions in the exemplary embodiment. Such are only attached to the crankshaft-side part of the piston on its sliding surface. The most favorable result is achieved when the part of the piston skirt (sliding surface) provided with the latter is slightly more than half, for example <B> 55-56%, </B>.
Wells 1 of the shape shown in the drawing las sen, as can be seen from Fig. 1, fully constantly evenly distribute over the sliding surface part in question without touching be, although they together occupy more than half of this sliding surface part. At the same time, they can be produced very easily, for example by grinding a circular arc-shaped piece of the piston circumference (FIG. 4) in such a way that the piston circumference is composed alternately of circular arc pieces 2 and straight lines 3.