DE2812416C2 - Zylindertrommel für eine Axialkolbenmaschine - Google Patents

Zylindertrommel für eine Axialkolbenmaschine

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DE2812416C2 DE19782812416 DE2812416A DE2812416C2 DE 2812416 C2 DE2812416 C2 DE 2812416C2 DE 19782812416 DE19782812416 DE 19782812416 DE 2812416 A DE2812416 A DE 2812416A DE 2812416 C2 DE2812416 C2 DE 2812416C2
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Description

a) die Zylindertrommel (1) besteht aus Stahl,
b) jeder Zylinder ist in einer Laufbuchse (6) gebildet, die in eine zugeordnete Bohrung der Zylindertrommel (1) eingesetzt ist,
c) die Laufbuchse (6) besteht aus Stahl
d) die Laufbuchse weist auf der Innenseite eine dünne Laufschicht (9 bzw. 3) aus Bronze auf.
Z Zylindertrommel für eine Axialkolbenmaschine mit mehreren zumindest annähernd parallel zur Zyündertrommciachse angeordneten Zylindern, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) die Zylindertrommel (1) besteht aus Leichtmetall, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung,
b) jeder Zylinder ist in einer Laufbuchse (6) gebildet die in eine zugeordnete Bohrung der Zylindertrommel (1) eingesetzt ist,
c) die Laufbüchse (6) besteht aus Stahl,
d) die Laufbuchse weist auf der Innenseite eine dünne Laufschicht (9 bzw. 3) aus Bronze auf.
3. Zylindertrommel nac'.i Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zylind. rtrommel (21) zumindest an ihrem dem Steuerspiegel benachbarten Teil an ihrem äußeren Umfang eine Bandage, vorzugsweise eine aus einem Stahlband bzw. Stahlring bestehende Bandage (22) angeordnet ist
4. Zylindertrommel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der steuerspiegelseitigen Stirnfläche (4) der Zylindertrommel (1, 21) eine Laufschicht aus Bronze angeordnet ist.
5. Zylindertrommel nach einem der vorangegangenen Ansprüche für eine Axialkolbenmaschine in Triebflanschbauart, bei der die Mitnahmekräfte für die Drehung der Zylindertrommel durch unmittelbares Anliegen der Kolbenstange gegen ein mit der Zylindertrommel fest verbundenes Teil übertragen werden, dadurch gekennzeichnet daß sich die Laufschicht (13) nur über den in bezug auf den Zylinderkopf inneren Teil der Länge der Laufbüchse (6) erstreckt
6. Verfahren zum Herstellen einer Zylindertrommel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschicht (9 bzw. 13) in der Laufbuchse (6) im Schleudergießverfahren aufgebracht wird.
7. Verfahren zum Herstellen einer Zylindertrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschicht (9 bzw. 13) auf der Innenseite der Laufbüchse (6) durch galvanisches Ausscheiden aufgebracht wird.
8. Verfahren zum Herstellen einer Zylindertrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschicht (9 bzw. 13) an der Innenwand der Laufbuchse (6) durch Sintern aufgebracht wird.
9. Verfahren zum Herstellen einer Zylindertrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Lauf schicht (9 bzw. 13) als metallischer Körper in die Innenbohrung der Laufbuchse (6) eingebracht wird und durch ein mechanisches Verfahren wie Rollen, Walzen und bzw. oder ein thermisches Verfahren wie Kälteschrumpfen mit der Innenwand der Bohrung der Laufbüchse (<6\ verbunden wird.
10. Verfahren zum Herstellen einer Zylindertrommel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Laufschicht (9 bzw. 13) nach einem der in den Ansprüchen 6 bis 8 genannten Verfahren auf der ganzen Länge der Laufbüchse (6) auf die Innenwand der Laufbüchse (6) aufgebracht wird und anschließend durch spanabhebende Bearbeitung auf einem für die Anlage der Kolbenstange (15) vorgesehenen Teil der Länge abgearbeitet wird.
11. Verfahren zum Herstellen einer Zylindertrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß zunächst die Laufbuchse (6) mit Obermaß am Außenumfang gefertigt und mit der Laufschicht (9 bzw. 13) versehen wird und sodann in die Bohrung (2) der Zylindertrommel (1) eingepreßt wird.
12. Verfahren zyin Herstellen einer Zylindertrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß zunächst die Laufbuchse (6) mit der Laufschicht (9 bzw. 13) versehen und sodann durch ein Lot vorzugsweise ein Weichlot mit der Zylindertrommel (1) verbunden wird.
35 Die Erfindung betrifft eine Zylindertrommel für eine Axialkolbenmaschine mit mehrerea zumindest annähernd parallel zur Zylindertrommelachse angeordneten Zylindern. Bei einem als Laufbüchse bezeichneten Gegenstand ist es bereits bekannt, daß dieser aus Stahl besteht und eine Auflage aus reibungsarmen Werkstoff aufweist. Dabei ist dieser als Laufbuchse bezeichnete Gegenstand ein aus Guß gefertigtes rohrförmiges Teil an einer Brennkraftmaschine, das außen von Kühlmittel umströmt wird. Dabei ist ausgesagt, daß in diese Stahlgußlaufbuchsen lose innere rohrförmige Einsätze eingesetzt werden können, wobei diese rohrförmigen Einsätze an der Innenseite eine Lauffläche für einen Kolben bilden sollen (DE-OS 14 50 426). Bekannt ist dabei nur entweder ein Zylinderkörper mit einem losen rohrförmigen Einsatz darin oder ein Zylinderkörper, auf dessen Rand unmittelbar eine Legierung aufgebracht ist. die sich stark von Bronze unterscheidet.
Weiterhin ist eine hydrostatische Maschine bekannt, bei der an den Laufflächen der Steuerflächen. Steuerlager oder Ausgleichspurlager, also Laufflächen, an denen
GO ganz andere Bedingungen auftreten als in der Zylinderbuchse, eine eine Auflage bildende dünne Laufschicht aus Bronze vorgesehen ist, und zwar insbesondere, wenn der Grundkörper aus Stahl besteht (AT-PS 90 355). Dabei ist vorgesehen, daß der Körper, an dem die Steuerflächen oder Steuerlager oder Ausgleichspurlager gebildet sind, aus Sinterwerkstoff oder aus einem werkstoffähnlichen Gefüge bestehen soll, also voll aus diesem Werkstoff besteht.
Andererseits ist eine Zylindertrommel für eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art bekannt, bei der die Lauffläche der Kolbenlaufbüchse mit einem bei Paarung mit den üblichen Kolbenwerkstoffen reibungsarmen Werkstoff, beispielsweise mit Polytetraflu- oräthylen, beschichtet ist (DE-OS 25 21 182). Diese Beschichtung dient bei jener Schrägscheibenaxialkolbenmaschine mit in der Zylindertrommel axial beweglich gelagerten Kolben, an deren Enden über Kugelgelenke auf der Schrägscheibe hydrostatisch gelagerte Gleitschuhe angebracht sind, dazu bei niedrigen Drehzahlen, in denen sich kein hydrostatisches Druckpolster zwischen Gleitschuh und der Schrägscheibe einstellt, den Gleitwiderstand gering zu halten, damit die Kolben sich gegenüber der Zylindertrommel drehen. Die Beschichtung soli nur an die Stelle eines Schmierfilmes treten und dessen Aufgabe übernehmen.
Bei der· bisher in der praktischen Anwendung bekannten Axialkolbenmaschinen werden entweder unmittelbar die Zylinderbohrungen mit Bronze ausgegos- sen oder es wird in die Zylinderbohrungen eine aus massiver Bronze oder Sondermessing bestehende Laufbuchse eingesetzt Für beide Ausgestaltungsformen ist eine relativ große Schichtstärke bzw. Büchsenwandstärke aus fertigungstechnischen Gründen erforderlich. Da die Bronze bzw. das Messing einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als Stahl, dehnt sich die Büchse bei Erwärmung aus mit der Folge, daß der Innendurchmesser des Zylinders verringert wird. Das gilt insbesondere dann, wenn die Büchse unter Spannung eingepreßt wurde und infolge der Erhitzung der Bronze deren Eigenspannung nachläßt, so daß unter Wirkung der Spannung des Stahles auch der Außendurchmesser verringert wird. Bei hohen Temperaturen, die insbesondere bei hohen Kolbengeschwindigkeiten auftreten, und bei schlechter Wärmeabführung, wie sie bei niedrigem Druck durch extrem niedrige Leckverluste entsteht, wird dadurch das Spiel zwischen Kolben und Zylinderinnenwand aufgehoben, so daß es zum Klemmen der Kolben komr.it und damit zur Zerstörung der Axialkolbenmaschine etwa bei Triebflanschmaschinen durch Ausreißen der Pleuelstange aus dem Triebflansch oder bei Schrägscheibenmaschinen durch Ausreißen des Kugelkopfes aus dem Gleitschuh, sofern dieser durch eine Niederhalteplatte in Verbindung mit der Schrägscheibe gehalten wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zylindertrommel mit guten Laufeigenschaften in den Zylindern zu schaffen, also mit geringer Reibung und mit guter Temperaturbeständijkeit auch bei hohen Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen über 250°, und mit guten Notlaufeigenschaften.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Zylindertrommel mit der Kombination folgender Merkmale:
55
a) die Zylindertrommel besteht aus Stahl,
b) jeder Zylinder ist in einer Laufbuchse gebildet, die in eine zugeordnete Bohrung der Zylindertrommel eingesetzt ist,
c) die Laufbüchse besteht aus Stahl,
d) die Laufbuchse weist auf der Innenseite eine dünne Laufschicht aus Bronze auf.
Die Aufgabe wird aber auch gelöst durch eine Zylindertrommel mit der Kombination folgender Merkmale:
a) die Zylindertrommel iresteht aus Leichtmetall, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung,
b) jeder Zylinder ist in einer Laufbuchse gebildet, die in eine zugeordnete Bohrung der Zylindertrommel eingesetzt ist,
c) die Laufbuchse besteht aus Stahl,
d) die Laufbüchse weist auf der Innenseite eine dünne Laufschicht aus Bronze auf.
Zweckmäßige Weiterausgestaltungen sind in den Ansprüchen 3,4 und 5 angegeben.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Zylindertrommel ist in den Ansprüchen 6 bis 12 vorgeschlagen.
In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele dargestellt, und zwar ist jeweils ein Teilabschnitt einer Zylindertrommel einer Triebflansch-Axialkolbenmaschine im Schnitt durch die Achse der Zylinderbohrung dargestellt, wobei in der Zylinderbohrung der Kolben dargestellt ist.
F i g. 1 zeigt eine Ausgestaltungsform, bei der die Mitnahme der Zylindertrommel durch Übertragung der Mitnahmekräfte von der Kolbenstange auf den Kolben und von diesem auf den Zylinder erfolg; und
F i g. 2 zeigt eine Ausgestaltung, bei des die Übertragung der Mitnahmekräfte unmittelbar von der Kolbenstange auf die Zylinderinnenwand erfolgt und
F i g. 3 und 4 unterscheiden sich von den F i g. 1 bzw. 2 dadurch, daß zusätzlich eine Nut vorgesehen ist
F i g. 5 zeigt einen Schnitt durch eine Leichtmetallzylindertrommel mit Laufbüchse und teilweiser Ummantelung.
Die Zylindertrommel 1 weist eine Bohrung 2 auf, die durch einen Kanal 3 mit dem Raum vor der Stirnfläche 4 in Verbindung steht wobei an der Stirnfläche 4 eine Bronzeschicht 5 angeordnet ist die im Heißpreßsinterverf ahren auf die Stirnfläche 4 aufgebracht ist.
In die Bohrung 2 ist eine Laufbüchse 6 eingesetzt, die an ihrem Außenumfang eine Nut 7 aufweist, die durch eine Bohrung 8 mit dem Außenumfang der Zylindertrommel 1 in Verbindung steht. Auf die innenwand der Laufbuchse 6 ist eine dünne Bronzeschicht 9 aufgebracht in der der Kolben 10 gleitet. Der Kolben 10 ist gelerJcig mit der Pleuelstange 11 verbunden, die mit einem Kugelkopf 12 versehen ist
Bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig.7 sind die Teile 1 bis 8 die gleichen wie bei der Ausgestaltungsform gemäß F i g. 1. Bei der Ausgestaltungsform gemäß F i g. 2 erstreckt sich jedoch die dünne Bronzeschicht 13 nicht über die ganze Länge der Laufbüchse 6, sondern nur über den Bereich der Laufbuchse 6, in der der Kolben 14 gleitet, der seinerseits mit der Kolbenstange 15 verbunden ist, die wiederum mit einem Kugelkopf 16 versehen ist. Die Kolbenstange 15 v/eist ein Anlageteil 17 auf, das unmittelbar an die Innenwand 18 der Laufbuchse fi zum Anliegen kommt
Die Ausgestaltungsform gemäß F i g. 3 unterscheidet sich von der Ausgestaltungsform gemäß F ig 1 lediglich dadurch, daß zusätzlich die Nut 19 vorgesehen ist und die Ausgestaltungsform gemäß Fig.4 unterscheidet sich von der Ausgestaltungsform gemäß F i g. 2 lediglich dadurch, daß zusätzlich die Nut 20 vorgesehen ist
Die Zylindertrommel 21 weist wiederum an ihrer Stirnfläche 4 eine Bronzeschicht S auf und weist Kanäle 3 auf, wobei jeder Kanal 3 einerseits in der Stirnfläche der Bronzeschicht 5 mündet, andererseits in den zugeordneten Zylinder 2 mündet. Dabei ist in jede Zylinderbohrung eine Laufbuchse 6 eingesetzt, die auf ihrer Innenseite eine Laufschicht 9 aufweist.
Am äußeren Umfang der Zylindertrommel 21 in deren der Stirnfläche 4 benachbarten Teil ist stramm auf
die Zylindertrommel 21 ein Stahlring 22 aufgesetzt.
Nicht mehr in der Zeichnung dargestellt ist eine Abwandlung, bei der auch der entsprechende Teil der Zentralbohrung 23 mit einem Innenring versehen ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
30
40
45
55
60
65

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Zylindertrommel für eine Axialkolbenmaschine mit mehreren, zumindest annähernd parallel zur Zy- s Iindertrommelachse angeordneten Zylindern, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
DE19782812416 1978-03-22 1978-03-22 Zylindertrommel für eine Axialkolbenmaschine Expired DE2812416C2 (de)

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