CH418746A - Verfahren zum Schmieren von langsam sich in ihren Zylindern bewegenden Kolben und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

  Verfahren zum Schmieren von langsam sich     in    ihren Zylindern  bewegenden Kolben und     Einrichtung    zur     Durchführung    des       Verfahrens       Die Erfindung bezieht     sich    auf ein Verfahren zum  Schmieren von langsam sich in ihren     Zylindern    be  wegenden Kolben, wobei zwischen der Kolben- und       Zylinderwandung    eine     axiale    Ölströmung besteht, ins  besondere bei hydraulischen     Druckumsetzern    für  Prüf- und     Eichmaschinen.     



  Um eine möglichst geringe Reibung zwischen  Kolben und Zylinder zu erzielen, ist es bekannt, eine  Relativbewegung -zwischen diesen Bauteilen in der  Weise herbeizuführen, dass dem     Zylinder    eine rotie  rende Bewegung gegeben oder in den Zylinder eine  umlaufende Büchse eingesetzt wird, während der  Kolben nicht umläuft. Es ist auch schon bekannt, den  Kolben bei feststehendem, also nicht rotierendem  Zylinder umlaufen zu lassen, um die Reibung zu       vermindern.     



  Solche Rotationsbewegungen zwischen Kolben und       Zylinder    haben aber den Mangel, dass dabei meistens  auch in Längsrichtung     wirkende    Kräfte entstehen, die  zu einer Verfälschung der Messergebnisse führen. So  können derartige Längskräfte durch sich im Zylinder  oder im Kolben oder in beiden dieser Bauteile bilden  de Drehriefen entstehen. Auch ist meist ein nicht völlig  zentrischer Lauf von Kolben oder     Zylinder    oder von  diesen beiden Bauteilen die Ursache solcher Störun  gen.

   Wenn sich nämlich zwischen diesen beiden ge  nannten Teilen eine     Taumelbewegung    einstellt, dann  wird zwar eine periodische Bewegung des Öles in der  Zylinderlängsrichtung erfolgen, die eine Herabsetzung  der Reibung ergibt, es werden aber, da diese     Ölbewe-          gung    von der geringen Frequenz der Umdrehungen    des Zylinders oder des Kolbens herrührt, in nach  teiliger Weise     deutlich    messbare Kräfte auf den Kol  ben in Längsrichtung ausgeübt, durch die entweder  die Messergebnisse verfälscht werden oder die Durch  führung von Messungen überhaupt unmöglich ge  macht wird.  



  Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe wird  darin gesehen, die bei sich langsam bewegten Kolben  der eingangs erwähnten Art herrschende Ölströmung  in ihrer mittleren Geschwindigkeit auf einfache Weise  zu steigern, um so die Reibung zwischen diesen Teilen  herabzusetzen.    Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch  gelöst, dass der bereits bestehenden     axialen        Ölströ-          mung    Schwingungen überlagert werden, die in dieser  in beiden Kolbenlängsrichtungen im Takt der Schwin  gungen wirkende, abwechselnd auseinander- und zu  sammenlaufende Ölströme erzeugen.

   Diese gleichzeitig  und gleichmässig     auseinanderstrebende    und sich sam  melnde Ölströmung ist so zu verstehen, dass sie ihr  Geschwindigkeitsmaximum nach rechts im gleichen  Augenblick hat, in dem sie auch ihr Geschwindigkeits  maximum nach links hat. Es ergibt sich daraus der  wesentliche Vorteil, dass sich die Längskräfte voll  ständig aufheben und eine Beeinflussung der Messun  gen nicht mehr stattfinden     känn.'     Die Einrichtung zur Durchführung des     erfindungs-          gemässen    Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,

   dass  zumindest ein die Schwingungen erzeugende Erreger  sich gleichmässig über den Zylinderumfang erstreckt      und sich in einer     rechtwinklig    zur     Zylinderlängsachse     liegenden Schnittebene befindet.  



  Es kann mit Vorteil zur Erzeugung der Schwin  gungen     im    Zylinder     ein        eine    Spule aufweisender Ring  körper aus     magneto-striktivem        Werkstoff    vorgesehen  werden, wobei die Spule an Wechselstrom hoher Fre  quenz     anzuschliessen    ist. Es     erfolgt        somit    an diesen  Stellen des Kolbens und des Zylinders     eine    periodi  sche Verdrängung und     Rücksaugung    des     ohnehin     zwischen diesen     Bauteilen        befindlichen    Öles.

   Es ist  hiernach mit dem     erfindungsgemässen    Verfahren und  der vorgeschlagenen Einrichtung zu dessen Durch  führung -     möglich,    eine beliebige Steigerung der     Öl-          geschwindigkeit    und eine entsprechende Herabsetzung  der Reibung zwischen dem Kolben und der Zylinder  wand zu erreichen:       In    der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Ein  richtung in zwei Ausführungsbeispielen in schemati  schen     Dartellungen        veranschaulicht,    und zwar zeigt:

         Fig.    1 eine     mit    einem     Pulsator    arbeitende Ein  richtung,       Fig.    2 eine Einrichtung mit vier     getrennten    Ölquel  len und       Fig.    3 eine nach dem     magneto-striktiven        Effekt     wirkende Abwandlung.  



  In den     Fig.    1 und 2 ist mit 1 der Zylinder eines  Druckübersetzers bezeichnet;     während    der mit diesem  zusammenarbeitende Kolben     mit    2 benannt ist.  



  Beim Ausführungsbeispiel nach     Fig.    1 ist die  Wandung des     Zylinders    1 mit einer Ringkammer 3  versehen, die über eine Bohrung 4 oder mehrere  Bohrungen     und    über eine Leitung 5 oder über mehrere  Leitungen     mit        einem    gesonderten, an sich bekannten,  aus Kolben 6,     Exzenter    7 und Zylinder 8 bestehenden       Pulsator    zur Erzeugung     eines    periodisch wechselnden  Druckes     verbunden    sind. Mit 9 ist die der Aussenwand  des Kolbens 2 benachbarte Innenwand der Kammer  3 benannt.

   Diese     Wand    9 presst sich im Rhythmus  der vom     Pulsator    6, 7, 8 ausgehenden     Druckschwan-          kungen    periodisch stärker an die Wand, des Kolbens  2 an, was eine Verkleinerung des zwischen Kolben 2  und     Zylinder    1 bestehenden Ölspieles bedeutet     und     eine     Ölströmung    in Richtung des     Pfeiles    10 hervorruft.

         In.    gleicher Weise wird eine entsprechende periodische  Entfernung der     Innenwand    9 von der     Mantelfläche     des Kolbens 2 eine     Ölströmung    in Richtung des     Pfeiles     11 bewirken. Es     sind    also die beiden Ölströmungen  von einem Zentrum aus nach beiden Seiten entspre  chend den     Pfeilrichtungen    10 und 11 gerichtet, so  dass also keine Kraftabsetzung     in    einseitiger Hinsicht  auf den Kolben 2 stattfinden kann und Verfälschungen  des     Messergebnisses    nicht mehr     möglich    sind.  



  Das Ausführungsbeispiel gemäss     Fig.    3 macht zur  Erzeugung einer periodischen     Änderung    des Ölspieles  von der Ausnutzung     -des        magneto-striktiven    Effektes  Gebrauch.

       In    diesem Falle wird an die     Zylinderwand     13 im     Zylinderkörper    1 ein     Ring    14 aus einem Ma  terial zur     Anlage    gebracht, welches sich bei     Strom-          fluss    durch eine in dieses Ringmaterial eingebettete  Spule 15     zusammenzieht,    sich bei Aufhören des Strom-         flussec    jedoch wegen seiner Elastizität auf den Aus  gangswert wieder ausdehnt.

   Wenn nun ein Wechsel  strom durch diese Spule 15 geschickt wird, so wird  die gleiche     Wirkung    des     wechselnden    Ölspieles der  Ölströmungen erreicht, wobei mit diesen Lösungen  besonders hohe Frequenzen auf einfache Weise zu.  erzielen     sind.     



  Die beiden Ausführungsbeispiele der     Fig.    1 und       Fig.    3 zeigen je eine Kammer 3 bzw. je einen elasti  schen Ring 14 auf der Länge des Zylinders. Es ist  jedoch auch     möglich,    je nach den baulichen Verhält  nissen mehrere dieser Kammern bzw. elastischen Ringe  längs der     Zylindererstreckung    in der     Zylinderwand     unterzubringen.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss     Fig.    2 sind  im Schnitt der Kolben 16 und der     Zylinder    17 eines       Druckumsetzers    dargestellt, wobei der Zylinder gleich  mässig an seinem Umfang verteilte     Bohrungen    18 auf  weist, von denen je eine Leitung 19, 20, 21, 22 zu je  einer als     Pulsator    gestalteten Ölquelle 23, 24, 25, 26  führt. Diese     Pulsatoren    laufen phasengleich und wer  den von einer gemeinsamen Welle 27 angetrieben.  



  Es ist auch möglich, drei und zwar dann um je  l20  zueinander versetzte Bohrungen dieser Art im  Zylinder 17 vorzusehen, um zu verhindern, dass sich  der Kolben einseitig anlegen kann und damit -die     eine     oder andere der Bohrungen versperrt werden könnte.  Infolge eines so gleichmässig auf den Kolben erfolgen  den Druckes bleibt dieser stets in der zentrischen Lage  und das gleichmässige Ölspiel am     Zylinderumfang     bleibt ebenfalls erhalten, so dass sich die     erfindungs-          gemässe    Ölströmung in ihrem periodischen Wechsel  frei ausbilden kann.  



  Wie bei diesem Ausführungsbeispiel für jede Boh  rung     ein        Pulsator    Verwendung findet, so     kann    auch  für jede Bohrungsgruppe eine- Ölquelle vorgesehen  sein. Die Darstellung gemäss     Fig.    2     verdeutlicht    auch,

    dass sich die     einzelnen    gleichmässig am Zylinder  umfang verteilten Ausgangspunkte für die periodisch       wechselnden        Ölströmungen    in einer senkrecht zur Zy  linderlängsachse liegenden Ebene befinden und durch  die     einzelnen    Einmündungen der Bohrungen 18 in die  gemeinsame Berührungsfläche     zwischen    Kolben 16  und Zylinder 17 wiedergegeben sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Schmieren von langsam sich in ihren Zylindern bewegenden Kolben, wobei zwischen der Kolben- und Zylinderwandung eine axiale Ölströ- mung besteht, insbesondere bei hydraulischen Druck umsetzern für Prüf- und Eichmaschinen, dadurch ge kennzeichnet, dass der bestehenden axialen ölströ- mung Schwingungen überlagert werden, die in dieser in beiden Kolbenlängsrichtungen im Takt der Schwin gungen wirkende,

   abwechselnd auseinander- und zu sammenlaufende Ölströme erzeugen. II. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein die Schwingungen erzeugender Erreger (3, 18, 14) sich gleichmässig über den Zylinderumfang erstreckt und sich in einer rechtwinklig zur Zylinder längsachse liegenden Schnittebene befindet. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Schwingun gen eine Anzahl Pulsatoren vorgesehen sind, die Öl über im Zylinder befindliche Bohrungen (18) der be reits vorhandenen axialen Ölströmung hinzusetzen. 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Schwingun gen im Zylinder (1) ein eine Spule (15) aufweisender Ringkörper (14) aus magnetostriktivem Werkstoff vor gesehen ist, wobei die Spule (15) an Wechelstrom hoher Frequenz angeschlossen ist.