Lagerungs- und Führungseinrichtung für einen Kolben einer Kolbenmaschine für ein Druckmedium. Die Erfindung bezieht sich auf eine Lage- rungs- und Führungseinrichtung für einen Kolben einer Kolbenmasehine für ein Druck medium, bei welcher Einrichtung der Kolben auf der vom Zylinderarbeitsraum abgewen deten Seite mittels eines Abstützteils sich gleitend gegen eine die Kolbenkräfte aufneh mende Fläche stützt und bei der an diesem Abstützteil eine Druckkammer ausgespart ist, die über eine Drosselöffnung mit Druck medium aus dem zugehörigen Zylinderraum gespiesen wird, um die Reibung der gleiten den Teile zu vermindern.
Bei bekannten Einrichtungen gemäss der Fig. 3 und der eine Ansicht nach Pfeil l (Fig. 3) zeigenden Fig. 4, muss die der Ab stützung dienende Fläche des Kolbenkopfes 15 grösser sein als der Querschnitt des zu gehörigen Arbeitszylinders 19. Der verdickte Kopf 15 hat den Nachteil, dass die den Kol ben führende Zylinderwand nicht näher an die Stützfläche 11 herangeführt werden kann, als es die Höhe dieses Kopfes 15 erlaubt, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist, so dass an der Fläche 11 auftretende Reibungs kräfte schädliche Seitendrücke an der Füh rung des Kolbens im Zylinder zur Folge haben.
Eine möglichst lange Führung des Kolbens ist aber auch mit Rücksicht auf allenfalls vorhandene Halteleisten 27 (Fig. 3 und 4) erwünscht, die ein zu starkes Ab heben des Kolbenkopfes von der Stützfläche 11 zu verhindern haben; denn auch wenn zwei Halteleisten 27 vorgesehen sind, wird schon bei kleinen Ungenauigkeiten zuerst die eine derselben an der Rückseite des Kopfes 15 zum Anliegen kommen und einen exzentri schen Zug ergeben, der ebenfalls sehr unan genehme Seitendrücke an den Kolben ergeben kann, die bis zur Selbsthemmung führen können.
Um nun die Führung für den Kolbenkopf näher an die Stützfläche heranzubringen und die infolge an der Stützfläehe auftretender Reibung sich ergebenden Seitendrücke an der Kolbenführung zu vermindern, wird nach der Erfindung der verdickte Kolbenkopf in einer am Zylinder festen Führung geführt, die grösseren Durchmesser als der Zylinder auf weist und die -mit ihrem freien Ende in der innern Totpunktlage des Kolbens bis unmit telbar an die Stützfläche des Kolbenabstütz- teils heranreicht, und dass ferner der ver dickte Kolbenkopf so lang gemacht ist, dass er auch in der äussern Totpunktlage des Kol bens von der Führung noch über einen Teil ihrer Länge umfasst wird.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 und 2 sowie 5 und 6 ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine dreizylindrige Kolbenmaschine in Sternbauart im Sehnitt nach Linie I-1 der Fig. 2, Fig. 2 den Seitenriss dazu im Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 5 die erfindungsgemässe Einrichtung in grösserem Massstab, Fig. 6 eine Ansicht auf die Einrichtung in Richtung des Pfeils B gesehen.
Nach Fig. 1 und 2 ist bei der dreizylin- drigen Kolbenmaschine, die als Pumpe oder als Motor arbeiten kann, auf dem am Gehäuse 1 fest angeordneten Steuerzapfen 2 der Zylin derblock 3 mit drei sternförmig angeordneten Zylindern drehbar gelagert. Im Gehäuse 1 ist ferner der Rotor 5 bei 6 und 7 drehbar und exzentrisch zur Achse des Zapfens 2 ge lagert und mit dem Zylinderblock 3 mittels eines Mitnehmers 9 in Form einer Kreuz- sebleifen- oder Universalkupplung so gekup pelt, dass Zylinderblock und Rotor stets die gleiche Drehzahl haben.
Am innern Umfang des Rotors 5, der über den Wellenstummel 10 angetrieben wird, wenn die Maschine als Pumpe arbeiten soll, sind drei ebene Flächen 11 vorgesehen, gegen welche sich Abstütz teile der Kolben 12, 13 anlegen. Der Kolben 12, der die eingangs erwähnte, in Fig. 3 und 4 in grösserem Massstab gezeigte Bauform auf weist, legt sich mit seinem Gleitschuh oder Kolbenkopf 15 direkt gegen die zugehörige Stützfläche 11 an. Die Kolben 13, von denen in Fig. 1 nur einer vollständig gezeigt ist, liegen dagegen unter Zwischenschaltung einer einstellbaren Kugelkalotte 28 an der Stütz fläche 11 an. In dem festen Steuerzapfen 2 sind die Kanäle 4 vorgesehen, die zur Zu- Und Abführung der Arbeitsflüssigkeit, z. B. im Sinne der in Fig. 2 eingezeichneten Pfeile, dienen.
Die über der horizontalen Mittelebene des Zapfens 2 liegenden Zylinder sind mit dem obern der Kanäle 4, die unter dieser Mit telebene liegenden Zylinder mit dem untern der Kanäle 4 in Verbindung, wobei der Steg 8 Saug- und Dreckraum der Maschine von einander trennt.
An der an der Stützfläche 11 anliegen den Stirnfläche der Kalotte 28 des Kolbens 13 (Fig. 5) ist die flach anzunehmende Druckkammer 16 ausgespart, deren vertiefte: Teil in Fig. 6 schraffiert ist. Sie wird vorn Zylinderinnern 19 her über die Bohrungen 20, 30 und die Drosselöffnung 21 finit Dritek- flüssigkeit gespeist. Die Kammerbegrenzung wird von der schmalen Ringfläche 23 gebildet.
Innerhalb der den äussern Teil der Kammer 16 bildenden rundumlaufenden Nut 29 sind zusätzliche, durch radiale Nuten 25 vonein ander getrennte Tragflächen in der Form von Ringsektoren 24 vorgesehen. Die Kugel- kalotte 28 erlaubt kleine Abweichungen der Längsachse des Kolbens von der zur Stütz fläche 11 senkrechten Richtung auszugleichen.
Der verdickte Kolbenkopf 32, in welchem die Kugelfläche der Kalotte 28 gelagert ist., ist gemäss der Erfindung durch eine am Zy linder 3 feste, erweiterte Führung 33 ge führt, die bei der innern Totpunktlage des Kolbens 13 mit ihrem freien Ende 35, wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet, bis auf einen kleinen Abstand an die Stützfläche 11 herankommt. Der verdickte Kolbenkopf 32 ist ferner so lang gebaut, dass er auch bei der äussern Totpunktlage des Kolbens die Füh rung 33 nicht verlässt und von ihr noch auf ein kurzes Stück iunfasst wird, wie es die Zeichnung zeigt.
Um ein zu starkes Abheben des Kolben kopfes bzw. der Kalotte 28 von der Stütz fläche 11 zu verhindern, sind am Rotor 5 die Halteleisten 27 vorgesehen, die in eine Aus nehmung 34 des Kolbenkopfes 32 eingreifen und parallel zur Gleitrichtung D der Kalotte 28 verlaufen. An den Seiten, an denen diese Führungsleisten in den Kolbenkopf eingrei fen, ist die Führung 33 unterbrochen, so da ss sie den Kolbenkopf nur im Umfangsbereich zwischen den Leisten 27 mit zwei Lappen zur Führung umgreift.
Die Ausnehmung 34 kann die Form einer rundumlaufenden Ausdre- hung haben, wie im untern Teil der Fig. 5 gezeigt ist, oder in der Form seitlicher An- fräsungen längs einer Sehne ausgeführt sein, wie in der obern Hälfte dieser Figur mi er kennen ist. In letzterem Falle bleibt die in der Führung 33 geführte Fläche des Kolben kopfes 32 ununterbrochen, doch kann sich dabei der Kolben nicht mehr frei um seine Längsachse drehen.
Eine Halteleiste 27 kann auch auf nur einer Seite des Kolbens vorgesehen sein, wo- bei die Führung 33 nur auf dieser Seite zu rüekgesclnitten werden und auf der Gegen seite voll stehen bleiben kann.
Die Erfindung kann auch bei Maschinen verwendet werden, die mit einem Gas als Ar beite- bzw. Druckmittel betrieben werden.
Storage and guide device for a piston of a piston machine for a pressure medium. The invention relates to a storage and guide device for a piston of a piston machine for a pressure medium, in which device the piston on the side facing away from the cylinder working space by means of a support member is slidably supported against a surface absorbing the piston forces and in which a pressure chamber is recessed on this support part, which is fed via a throttle opening with pressure medium from the associated cylinder chamber in order to reduce the friction of the sliding parts.
In known devices according to FIG. 3 and FIG. 4 showing a view according to arrow 1 (FIG. 3), the area of the piston head 15 used for support must be larger than the cross section of the associated working cylinder 19. The thickened head 15 has the disadvantage that the cylinder wall leading to the piston cannot be brought closer to the support surface 11 than the height of this head 15 allows, as indicated by dashed lines in Fig. 3, so that frictional forces occurring on the surface 11 cause harmful side pressures in the guiding of the piston in the cylinder.
The longest possible guidance of the piston is also desirable with regard to any retaining strips 27 (FIGS. 3 and 4) that may have to prevent excessive lifting of the piston head from the support surface 11; because even if two retaining strips 27 are provided, even with small inaccuracies, one of the same on the back of the head 15 will come to rest and give an eccentric train, which can also result in very uncomfortable side pressures on the piston, up to self-locking being able to lead.
In order to bring the guide for the piston head closer to the support surface and to reduce the side pressures on the piston guide resulting from the friction occurring on the support surface, according to the invention the thickened piston head is guided in a guide fixed to the cylinder, the larger diameter than the cylinder has and which -with its free end in the inner dead center position of the piston to directly reach the support surface of the piston support part, and that furthermore the thickened piston head is made so long that it is also in the outer dead center position of the piston the guide is still covered over part of its length.
In the drawing, FIGS. 1 and 2 and 5 and 6 show an exemplary embodiment of the subject matter of the invention, namely: FIG. 1 shows a three-cylinder piston engine of star design in a sectional view along line I-1 of FIG. 2, FIG. 2 shows the side elevation in section along line II-II of FIG. 1, FIG. 5 shows the device according to the invention on a larger scale, FIG. 6 shows a view of the device in the direction of arrow B. FIG.
According to Fig. 1 and 2 is in the dreizylin- drigen piston engine, which can work as a pump or as a motor, rotatably mounted on the housing 1 fixed control pin 2 of the Zylin derblock 3 with three star-shaped cylinders. In the housing 1, the rotor 5 is also rotatable at 6 and 7 and eccentrically to the axis of the pin 2 ge superimposed and coupled with the cylinder block 3 by means of a driver 9 in the form of a cross or universal coupling so that the cylinder block and rotor always the have the same speed.
On the inner circumference of the rotor 5, which is driven via the stub shaft 10 when the machine is to work as a pump, three flat surfaces 11 are provided against which support parts of the pistons 12, 13 apply. The piston 12, which has the design mentioned at the beginning and shown on a larger scale in FIGS. 3 and 4, rests directly against the associated support surface 11 with its slide shoe or piston head 15. The pistons 13, of which only one is shown in full in FIG. 1, are on the other hand with the interposition of an adjustable spherical cap 28 on the support surface 11. In the fixed control pin 2, the channels 4 are provided, which for the supply and discharge of the working fluid, for. B. in the sense of the arrows shown in Fig. 2, serve.
The cylinders above the horizontal center plane of the pin 2 are connected to the top of the channels 4, the cylinders lying under this central plane with the bottom of the channels 4, the web 8 separating the suction and dirt space of the machine.
The pressure chamber 16, which is assumed to be flat, is recessed on the end face of the spherical cap 28 of the piston 13 (FIG. 5), the recessed part of which is hatched in FIG. 6. It is fed from the inside of the cylinder 19 via the bores 20, 30 and the throttle opening 21 finite Dritek- liquid. The chamber delimitation is formed by the narrow annular surface 23.
Within the circumferential groove 29 forming the outer part of the chamber 16, additional support surfaces in the form of ring sectors 24, separated by radial grooves 25, are provided. The spherical cap 28 allows small deviations of the longitudinal axis of the piston from the direction perpendicular to the support surface 11 to be compensated.
The thickened piston head 32, in which the spherical surface of the spherical cap 28 is mounted. According to the invention, an extended guide 33 fixed on the cylinder 3 leads ge, which at the inner dead center position of the piston 13 with its free end 35, as in indicated by dashed lines in the drawing, except for a small distance from the support surface 11. The thickened piston head 32 is also built so long that it does not leave the guide 33 even when the piston is in the outer dead center position and is still grasped by it for a short distance, as the drawing shows.
To prevent excessive lifting of the piston head or the dome 28 from the support surface 11, the retaining strips 27 are provided on the rotor 5, which engage in a recess 34 of the piston head 32 and run parallel to the sliding direction D of the dome 28. The guide 33 is interrupted on the sides on which these guide strips intervene in the piston head, so that it engages around the piston head only in the circumferential area between the strips 27 with two tabs for guidance.
The recess 34 can have the shape of a circumferential extension, as shown in the lower part of FIG. 5, or in the form of lateral millings along a chord, as is shown in the upper half of this figure. In the latter case, the guided in the guide 33 surface of the piston head 32 remains uninterrupted, but the piston can no longer rotate freely about its longitudinal axis.
A retaining bar 27 can also be provided on only one side of the piston, with the guide 33 being able to be cut back only on this side and to remain fully on the opposite side.
The invention can also be used in machines that are operated with a gas as Ar work or pressure medium.