DE1238289B - Durch das Arbeitsmittel beruehrungsfrei gefuehrter Kolben fuer Hubkolbenmaschinen - Google Patents
Durch das Arbeitsmittel beruehrungsfrei gefuehrter Kolben fuer HubkolbenmaschinenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
- F16J1/09—Pistons; Trunk pistons; Plungers with means for guiding fluids
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
F16 j
Deutsche Kl.: 47 f -19/01
Nummer: 1238 289
Aktenzeichen: G 30216 XII/47 f
Anmeldetag: 2. August 1960
Auslegetag: 6. April 1967
Das Hauptpatent 1173 297 betrifft einen durch das Arbeitsmittel berührungsfrei geführten Kolben
für Hubkolbenmaschinen, der an seinem Mantel mindestens drei symmetrisch angeordnete Zentrierräume
aufweist, die mit dem Arbeitsraum durch Strömungswege verbunden sind, in denen einen Druckabbau in
den Zentrierräumen verhindernde Rückschlagventile und zusätzlich zwischen diesen und den Zentrierräumen
Drosselstellen angeordnet sind.
Es ist bekannt, bei berührungsfreien Lagern poröses Material zu verwenden und unmittelbar am
Lagerspalt so anzuordnen, daß es einen Teil der Lagerschale bildet. Diese Art von Lagern weist
wesentliche Nachteile auf. Bei einer eventuellen Berührung der Lagerschale und der Welle während des
Laufes oder bei einem Aufliegen der Welle auf den Lagerschalen im Stillstand sind die Konstruktionsteile
starken mechanischen Beanspruchungen unterworfen. Würde ein unmittelbar am Lagerspalt angeordneter
poröser Werkstoff keine guten Notlauf1 eigenschaften haben, so würden sich in kurzer Zeit
durch Abrieb entstandene kleine Werkstoffteilchen in den Poren festsetzen, deren Querschnitte verstopfen
und so die Drosselwirkung unterbinden. Derartige Lagerschalen müßten in kurzen Zeitabständen
ausgewechselt werden. Diese Maßnahmen erfordern jedoch einen beträchtlichen Aufwand an Zeit und
Werkstoff, was die vorteilhafte Verwendung von porösen Werkstoffen zur Drosselung stark mindert,
wenn nicht sogar aufhebt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen durch das Arbeitsmittel geführten berührungsfreien
Kolben für Hubkolbenmaschinen zu entwickeln, der eine große Lebensdauer aufweist und der es ermöglicht,
zur Schmiermittelzufuhr wesentlich billigere poröse Werkstoffe heranzuziehen, deren Anwendung
bisher daran scheiterte, daß Notlaufeigenschaften in Verbindung mit Drosseleigenschaften gefordert
wurden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Drosseistellen in an sich bekannter Weise durch poröses,
insbesondere mikroporöses Material gebildet werden und daß die Drosselkörper so angeordnet sind, daß
eine Bearbeitung der Kolbenoberfläche und eine Veränderung der Drosselcharakteristik auch nach
dem Einbau der Drosselkörper unabhängig voneinander möglich sind.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dieses poröse, insbesondere mikroporöse Material, beispielsweise
Porzellan, Sintermetalle oder Kunststoff entsprechenden Porositätsgrades, in Form einer hohlzylinderförmigen
Buchse in den zwischen den Rück-Durch das Arbeitsmittel berührungsfrei
geführter Kolben für Hubkolbenmaschinen
geführter Kolben für Hubkolbenmaschinen
Zusatz zum Patent: 1173 297
Anmelder:
Linde Aktiengesellschaft, Wiesbaden
Als Erfinder benannt:
Bernhard Schreiber, Köln-Merheim
schlagventilen und den Zentrierräumen gebildeten Druckspeicherraum einzusetzen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, nicht sämtliche Zentrierräume durch ein einziges
Bauteil, nämlich den porösen Mantel, vom Lagerspaltraum zu trennen, sondern in jedem Zentrierraum
ein einzelnes Bauteil aus porösem Material einzulassen.
Die Gestalt der Zentrierräume ist beliebig. Diese, beispielsweise als Schlitze ausgebildeten Zentrierräume,
können auf Kreisen verteilt werden, deren Ebenen sich senkrecht zur Kolbenachse erstrecken.
Auch eine Anordnung von Zentrierräumen, deren Querschnitte beispielsweise von runder Gestalt sind,
parallel zur Kolbenachse ist möglich. Als drittes Beispiel sei die Anordnung von Zentrierräumen beliebiger
Gestalt am Kolbenumfang schräg zur Kolbenachse erwähnt.
Kolbenkörper und Kolbendeckel können auch aus einem Material mit Notlaufeigenschaften gefertigt
werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 a einen erfindungsgemäßen, durch das verarbeitete Mittel geführten, berührungsfreien Kolben
im Längsschnitt,
F i g. 1 b die Seitenansicht eines derartigen Kolbens.
Der in F i g. 1 a im Längsschnitt dargestellte erfindungsgemäße Kolben weist gemäß Patent 1173 297
in jeder Stirnseite je eine Druckeinlaßöffnung 11 auf. Diese Druckeinlaßöffnungen 11 haben die Aufgabe,
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eine zentrierende Wirkung in beiden Bewegungsrichtungen sicherzustellen. Eine von ihnen ist in den Kolbendeckel?
eingearbeitet. Jede dieser Druckeinlaßöffnungen ist mit einem Rückschlagventil 5 ausgerüstet,
das sich nur gegen den Arbeitsraum hin öffnet, der unter Druck steht. Im Kolbenkörper 2 ist
nur ein einziger ringförmiger Druckspeicherraum 9 vorgesehen, in dem beide Druckeinlaßöffnungen 11
münden. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Druckspeicherraum 9 nur mit dem Arbeitsraum verbunden
ist, der gerade unter Druck steht und daß er vom anderen Arbeitsraum abgeschlossen ist. Am
äußeren Umfang des Druckspeicherraums 9 befindet sich ein an den Stellen 10 mit Dichtungen versehener
einteiliger poröser Mantel 1.
Das unter Druck stehende Medium gelangt vom Druckspeicherraum 9 über die Kapillaren des
porösen Materials 1 in die Zentrierräume 3 und von dort in den Spaltraum 12. Die Abmessungen der Zentrierräume
ergeben sich aus dem Verhältnis der durch sie freigegebenen Kapillarquerschnitte (Drosselquerschnitte)
des porösen Mantels 1 und dem freien Gasabflußquerschnitt, welcher sich aus dem seitlichen
Kolbenspiel, dem Kolbendurchmesser und der Anzahl der Abflußquerschnitte ergibt. Im Spaltraum 12
baut sich ein Druckfeld auf, dessen Ausgangspunkt die Zentrierräume 3 bilden. Der Druck im Spaltraum
12 weist in der Nähe der Zentrierräume 3 maximalen Wert auf und fällt in Richtung auf den Arbeitsraum
hin ab, der nicht unter Druck steht. Entlastungskanäle 4, die am Kolbenumfang vorgesehen sind und
durch Bohrungen 4 α mit einer Sammelleitung 4 b in Verbindung stehen, schaffen eine zusätzliche Möglichkeit,
das Druckfeld im Spaltraum 12 zu beeinflussen. Die Sammelleitung 4 b ist durch zwei Rückschlagventile
6 von den beiden Arbeitsräumen abgeschlossen. Herrscht in den Ringkanälen 4 ein Überdruck,
so strömt das Arbeitsmittel über die Sammelleitung 4 b und durch das Rückschlagventil 6 in den
Arbeitsraum, der nicht unter Druck steht.
F i g. 1 b zeigt die Seitenansicht des in F i g. 1 a im
Längsschnitt dargestellten erfindungsgemäßen Kolbens. Die schlitzförmigen Zentrierräume 3 liegen auf
Kreisen verteilt, die am Kolbenumfang verlaufen und deren Ebenen sich senkrecht zur Kolbenachse erstrecken.
Zwischen diesen Zentrierräumen 3, die Querschnitte des porösen Materials freigeben, befinden
sich Entlastungskanäle 4, die zu den Zentrierräumen 3 parallel laufen und mit radialen Bohrungen
4 α versehen sind.
Die Erfindung hat gegenüber der Verwendung von porösem Material als Drosselorgan in Lagerschalen,
den Vorteil, daß eine Beschränkung auf poröse Materialien, welche Drosseleigenschaften und Notlaufeigenschaften
gleichzeitig aufweisen müssen, nicht erforderlich ist, sondern auch solche poröse Stoffe Verwendung
finden können, die keine Notlaufeigenschaften aufweisen. Diese Tatsache bringt eine erhebliche
Verringerung der Materialkosten mit sich. Darüber hinaus sind die Drosselkörper so angeordnet, daß
eine sich als notwendig erweisende Veränderung der Drosselcharakteristik auch nach dem Einbau der
Drosselkörper vorgenommen werden kann und eine Bearbeitung der Kolbenoberfläche möglich ist, ohne
die Drosselcharakteristik zu beeinträchtigen.
Claims (3)
1. Durch das Arbeitsmittel berührungsfrei geführter Kolben für Hubkolbenmaschinen, der an
seinem Mantel mindestens drei symmetrisch angeordnete Zentrierräume aufweist, die mit dem
Arbeitsraum durch Strömungswege verbunden sind, in denen einen Druckabbau in den Zentrierräumen
verhindernde Rückschlagventile und zusätzlich zwischen diesen und den Zentrierräumen
Drosselstellen angeordnet sind, nach Patent 1173 297, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drosselstellen in an sich bekannter Weise durch poröses, insbesondere mikroporöses Material
gebildet werden und daß die Drosselkörper (1) so angeordnet sind, daß eine Bearbeitung der
Kolbenoberfläche und eine Veränderung der Drosselcharakteristik auch nach dem Einbau der
Drosselkörper unabhängig voneinander möglich sind.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper (1) aus einer
hohlzylinderförmigen Buchse besteht, die in den zwischen den Rückschlagventilen (5) und den
Zentrierräumen (3) gebildeten Druckspeicherräumen (9) eingesetzt ist.
3. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselkörper in die Zentrierräume
(3) eingesetzt sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 517 649, 837 026,
327;
Deutsche Patentschriften Nr. 517 649, 837 026,
327;
französische Patentschrift Nr. 1 088 218;
USA.- Patentschriften Nr. 2 683 636, 2 907 594.
USA.- Patentschriften Nr. 2 683 636, 2 907 594.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 548/184 3.67 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1960G0030216 DE1238289B (de) | 1958-09-17 | 1960-08-02 | Durch das Arbeitsmittel beruehrungsfrei gefuehrter Kolben fuer Hubkolbenmaschinen |
CH900561A CH394740A (de) | 1960-08-02 | 1961-08-01 | Durch das verarbeitete Mittel geführter, berührungsfreier Kolben für Kolbenmaschinen |
Applications Claiming Priority (2)
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DEG25326A DE1173297B (de) | 1958-09-17 | 1958-09-17 | Durch das Arbeitsmittel beruehrungsfrei gefuehrter Kolben fuer Hubkolbenmaschinen |
DE1960G0030216 DE1238289B (de) | 1958-09-17 | 1960-08-02 | Durch das Arbeitsmittel beruehrungsfrei gefuehrter Kolben fuer Hubkolbenmaschinen |
Publications (1)
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DE1238289B true DE1238289B (de) | 1967-04-06 |
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ID=25978132
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DE (1) | DE1238289B (de) |
Cited By (1)
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EP1734247A2 (de) | 2005-06-15 | 2006-12-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Kolben |
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- 1960-08-02 DE DE1960G0030216 patent/DE1238289B/de active Pending
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