DE4129892C2 - Axialkolbenmaschine mit mit Gleitringen versehenen Kolben - Google Patents
Axialkolbenmaschine mit mit Gleitringen versehenen KolbenInfo
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Description
Bisher wurden bei Axialkolbenmaschinen die Kolben direkt in den
Zylindern gleitend geführt, wobei als Materialpaarungen
gehärteter Stahl, meist auf Seiten des Kolbens, gegen Bronze,
Messing oder nitrierten Stahl benutzt wurde. Eine
Bronzebeschichtung im Zylinder wurde durch Aufgießen erstellt,
während Messing in Form einer Buchse eingesetzt wurde.
Die beschriebenen Gleitringe dürfen keinesfalls in ihrer
Funktion mit den aus Verbrennungsmotoren bekannten Kolbenringen
verwechselt werden. Kolbenringe haben lediglich abdichtende
Funktion gegenüber dem Verdichtungsraum, während die
Führungsfunktion von der Außenfläche des Kolbens selbst in
Anlage an der Zylinderbohrung wahrgenommen wird. Aus diesem
Grunde weisen die Kolbenringe eine sehr geringe axiale
Erstreckung auf.
In jedem Fall mußte die Passung Kolben/Zylinder hinsichtlich des
Durchmessers sehr genau gearbeitet sein. In der Praxis wurde ein
Spiel zwischen Kolben und Zylinder von 1-2‰ des
Kolbendurchmessers angestrebt.
Auf Grund der verwendeten Materialpaarungen mußte eine
Schmierung der Gleitpaarung Kolben/Zylinder sichergestellt
werden. Der für die Ausbildung eines Schmierfilms notwendige
Spalt zwischen Kolben und Zylinder beeinträchtigte auf der
anderen Seite die Dichtigkeit des Verdichtungsraumes, wodurch
unweigerlich Verlustleistungen der Axialkolbenmaschine
hingenommen werden mußten.
Auch die Herstellung der Buntmetallbeschichtungen in der
gewünschten Genauigkeit erforderte aufwendige und damit teure
Herstellungsverfahren.
Neue Probleme entstehen zusätzlich dadurch, daß - wie heute
üblich - versucht wird, die bewegten Massen, also die Masse der
Kolben, gering zu halten, um das daraus resultierende Kippmoment
auf die Kolbentrommel sowie die Belastung der Kolben-Gleitschuh-
Verbindung und der Niederhaltung gering zu halten.
Dies kann einerseits durch in axialer Richtung hohlgebohrte
Kolben geschehen, was in einem großen zusätzlichen Totvolumen
resultiert, wenn nicht zur Eliminierung diese hohlgebohrten
Kolben nachträglich dicht verschlossen werden.
Die andere Möglichkeit besteht gemäß dem deutschen Patent
DE 35 45 137 darin, die Mantelfläche des Kolbens nur im vorderen und
hinteren Bereich am Zylinder gleitend anliegen zu lassen, und im
Bereich dazwischen den Außenumfang des Kolbens auf ein für die
Stabilität notwendiges Mindestmaß zurückzunehmen. Dabei
verringert sich allerdings die Anlagefläche zwischen Kolben und
Zylinderwandung ganz erheblich, so daß die bei Axialkolben
maschinen auftretenden relativ hohen radialen Kraftkomponenten
von sehr viel kleineren Druckflächen aufgenommen werden müssen,
was zu einer höheren Flächenpressung, höherem Verschleiß und
höherer Verlustleistung führt.
Dieses Problem stellt sich insbesondere bei kurzhubigen Axial
kolbenmaschinen, die im Pumpenbetrieb zwar eine Reihe von
Vorteilen aufweisen, allerdings gepaart mit dem Nachteil, daß im
Motorbetrieb auf Grund der Geometrie der Axialkolbenmaschine bei
geringer Drehzahl sowie bei kleinem Schwenkwinkel die hohe
Kolbenreibung nur geringe Momentenwirkungsgrade ermöglicht.
In Verbindung mit nur am Anfang und Ende anliegenden und
dazwischen verjüngten Kolben ergeben sich hier sowohl Probleme
hinsichtlich der Flächenpressung als auch hinsichtlich der
Aufrechterhaltung eines ausreichenden Schmierfilmes auf Grund
der über weite Bereiche geringen Kolbengeschwindigkeiten,
insbesondere bei niedrigen Drehzahlen, bedingt durch den
typischen Stribeck-Verlauf der Reibung, die nicht proportional
mit der Gleitgeschwindigkeit abnimmt, sondern beim
Unterschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit wieder zunimmt.
Darüber hinaus ist es aus dem österreichischen Patent 119 846
bekannt, in einer Kolben-Zylinder-Einheit den Kolben mittels
Führungsringen im Zylinder zu führen, welche in entsprechenden
Nuten in der Mantelfläche des Kolbens sitzen. Jedoch handelt es
sich dabei um einen mittels Kurbelwelle und Pleuelstange
angetriebenen Kolben. Durch die drehbare Lagerung der
Pleuelstange im Kolben werden dabei vergleichsweise geringe
radial wirkende Kräfte auf den Kolben ausgeübt, im Gegensatz zur
in radialer Richtung festen Halterung der rückwärtigen
Kolbenenden bei einer Axialkolbenmaschine. Die in radialer
Richtung relativ dicken Führungsringe unterlagen dort daher
einer nur sehr geringen radialen Belastung und damit
Deformierung. Darüber hinaus war dort auch offensichtlich nicht
vorgesehen, in allen Betriebszuständen einen Kontakt zwischen
Kolben und Zylinderwandung zu vermeiden, da ausdrücklich auf
eine ausreichend lange Bauform des Kolbens, und nicht der
Führungsringe, zur Aufnahme der Gleitbahndrücke verwiesen wird.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Axial
kolbenmaschine zu schaffen, bei der die Kolben/Zylinder-Paarung
auch bei geringen Kolbengeschwindigkeiten und verringerten
Anlageflächen zwischen Kolben und Zylinder bei einfacher und
kostengünstiger Herstellbarkeit einen reibungs- und
verschleißarmen, langen Betrieb bei guter Abdichtung des
Verdichtungsraumes bietet.
Diese Aufgabe wird durch die gekennzeichneten Merkmale des
Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Dadurch, daß der Kolben nicht direkt in der Zylinderbohrung
gleitet, sondern dazwischen ein oder mehrere Gleitringe
angeordnet sind, können der Kolbenumfang und/oder der
Zylinderdurchmesser mit größeren Toleranzen hergestellt werden.
Die Gleitringe können dagegen aus einem vergleichsweise weichen
Material bestehen, so daß auch für die Gleitringe keine genauen
Fertigungstoleranzen einzuhalten sind, und zusätzlich kann für
die Gleitringe ein Material verwendet werden, welches keine
Schmierung mehr erfordert und damit keinen Spalt zum Aufbau des
Schmierfilmes, der eine Verringerung der Abdichtung des
Verdichtungsraumes ergibt.
Da überhaupt kein Schmierfilm für die Funktion der Gleitreibung
zwischen dem Gleitring und dem relativ dazu bewegten Bauteil
mehr notwendig ist, besteht selbst bei kurzhubigen Axialkolben
maschinen nicht mehr die Gefahr zu hoher Radialkräfte an den
Pressflächen und damit einer Unterbrechung des Schmierfilmes mit
unerwünschten Folgen der Mischreibung und damit der verringerten
Lebensdauer der Paarung Kolben/Zylinder.
Die Anbringung des Gleitrings bzw. der Gleitringe wird dabei
eher auf dem Außenumfang des Kolbens vorgenommen werden, und
dort insbesondere in entsprechend dimensionierten, ringförmig
umlaufenden Nuten, da sowohl die Herstellung der Nuten als auch
die Montage der Gleitringe am Kolben wesentlich einfacher und
genauer erfolgen kann als im Zylinderinnenraum.
Wird mit zwei getrennten Gleitringen am Anfang und Ende der
axialen Länge des Kolbens gearbeitet, um im dazwischenliegenden
Bereich eine starke Kolbenverjüngung vornehmen zu können, so
ergibt sich bei einer Anordnung der Gleitringe in der
Mantelfläche der Kolbenwandung der zusätzliche Vorteil, daß
die axiale Länge der Gleitringe geringer gewählt werden kann als
bei Anbringung der Gleitringe in der Zylinderwandung, da in
letzterem Fall ein Hineinfahren der Enden der Kolbenbereiche mit
großem Durchmesser in die Länge der umgebenden Gleitringe
vermieden werden müßte.
In der Praxis bedeutet dies, daß der Kolben in einem relativ
langen Mittelbereich stark verjüngt werden kann, und der
Außenumfang am Anfang und Ende des Kolbens nur über eine solche
Länge vorhanden sein muß, daß der über diesen Restbereich fast
vollständig erstreckte Gleitring die Reibungs- und Axialkräfte
mit einer ausreichenden Lebensdauer verkraften kann.
Da jedoch das Auswechseln der Gleitringe relativ einfach und
auch kostengünstig zu bewerkstelligen ist, ist die Lebensdauer
eines einzigen Gleitringsatzes nicht unbedingt die
wirtschaftlich entscheidende Komponente.
Ganz allgemein sitzen die Gleitringe relativ lose in den sie
axial festlegenden Nuten. Sowohl zwischen dem Innenumfang des
Gleitringes als auch dem Außenumfang des Nutengrundes ist ein
solches Spiel vorhanden, daß ein loses Verschieben der
Gleitringe von Hand innerhalb der Nuten möglich ist. Die axiale
Erstreckung der Gleitringe ist geringer als die Breite der Nut,
so daß keine Pressung des Gleitringes zwischen den Flanken der
Nut notwendig ist.
Der Gleitring kann als O-förmige, ringförmig geschlossene Buchse
ausgebildet sein und wird über den Außenumfang dem Kolbens
gezogen, bis er in der Nut einrastet. Aufgrund seines
"Erinnerungsvermögens" wird er seinen ursprünglichen Durchmesser
wieder annehmen. Die Nut kann auch so dimensioniert sein, daß
der Ring fest auf dem Nutengrund sitzt. Auch die Verwendung
eines auf Länge geschnittenen Bandes ist als Gleitring möglich,
wobei das Band dann in die Nut gewickelt wird, und die Enden
dieses Bandes eine Abschrägung oder eine andere Gestaltung
aufweisen, die nach Einlegen des Bandes in die umlaufende Nut
wenigstens ein teilweises Überlappen der Enden des Bandes und
damit eine ausreichende Dichtigkeit ergeben.
Der Gleitring besteht dabei vorzugsweise aus einem PTFE-
Compound-Material, bei dem in den Grundstoff des Poly-Tetra-
Fluor-Ethylens als Füllstoff Kupfer, Glas, Bronze oder Kohle in
Pulver- oder auch Faserform eingesintert sind, die das
Abriebverhalten des Gleitringes zusätzlich positiv beeinflussen.
Als Material für das bezüglich des Gleitringes bewegte Element
kann ungehärteter, vergüteter und insbesondere gasnitrierter
Stahl verwendet werden.
Bei der beschriebenen in radialer Richtung losen Anordnung des Gleitringes in der Nut
des ihn tragendes Bauteiles müssen zusätzliche Maßnahmen zur
druckdichten Abdichtung zwischen Kolben und Zylinder und damit
der Abdichtung des Verdichtungsraumes getroffen werden.
Dies kann beispielsweise durch eine sog. "hydraulische
Abdichtung" geschehen. Dabei ist zwischen dem Gleitring und dem
ihn tragenden Bauteil, also beispielsweise dem Kolben, ein O-
Ring aus in radialer Richtung stark elastischem Material, wie
etwa Gummi, angeordnet. Dieser O-Ring befindet sich zu diesem
Zweck selbstverständlich in einer speziellen Nut, die in dem
Nutengrund der den Gleitring tragenden Nut ausgebildet ist. Da
der Querschnitt des O-Ringes im entspannten Zustand in radialer
Richtung größer ist als die Tiefe der ihn umgebenden Nut, preßt
der O-Ring von innen gegen den Gleitring und damit den Gleitring
gegen die Zylinderwandung.
Der Gleitring besitzt einen Innen- sowie einen Außendurchmesser,
der sowohl einen losen Sitz auf dem Nutengrund des Kolbens als
auch eine lediglich lose Anlage gegenüber dem Innenumfang der
Zylinderbuchse zuläßt. Nach Montage des Gleitringes und Einsatz
des Kolbens in die Zylinderbohrung würde dies im Betrieb der
Axialkolbenmaschine bedeuten, daß sowohl zwischen dem Nutengrund
des Kolbens und dem Gleitring als auch zwischen dem
Außendurchmesser des Gleitringes und der Zylinderbohrung ein
Spalt vorhanden ist, durch den Hydraulikmedium aus dem
Verdichtungsraum eindringen könnte. Dadurch liegt im Spalt
zwischen Zylinderbohrung und Gleitring an dem dem
Verdichtungsraum zugewandten Ende des Gleitringes der volle
Arbeitsdruck aus dem Verdichtungsraum an, der entlang dieses
Spaltes gegen den Kugelkopf des Kolbens zu auf Null abnimmt,
sofern der Gleitring von seiner Innenseite her im Bereich dieses
Endes gegen die Zylinderwandung gedrückt wird, was auf Grund der
Elastizität des O-Ringes der Fall ist. In dem Spalt zwischen der
Innenseite des Gleitringes und dem Boden der Nut herrscht
dagegen im gesamten axialen Bereich zwischen dem
Verdichtungsraum und dem O-Ring der Arbeitsdruck aus dem
Verdichtungsraum. Damit wird der Gleitring insgesamt ausreichend
stark gegen die Zylinderwandung gepreßt, so daß über den O-Ring
hinaus kein Hydraulikmedium aus dem Verdichtungsraum gelangen
kann, zumal der Gleitring auch in axialer Richtung vom
Arbeitsdruck gegen die vom Verdichtungsraum abgewandte Flanke
der Nut gepreßt wird.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, axiale Gleitfunktion und
Dichtfunktion zu trennen und neben einem lose in einer Nut
angeordneten Gleitring einen speziellen Dichtring axial getrennt
anzuordnen. Dieser Dichtring weist eine wesentlich geringere
axiale Erstreckung auf und besteht im wesentlichen aus einem O-
Ring oder einem Element mit gleicher Funktion, auf dessen
Außenumfang sich - einstückig hiermit oder separat
ausgebildet - eine Gleitschicht befindet, die durch das O-
Ringmaterial dicht gegen die Zylinderwandung gepreßt wird. Bei
der Gleitschicht handelt es sich vorzugsweise um das gleiche
Material wie bei den separat angeordneten Gleitringen.
Eine dritte Möglichkeit besteht in einer axialen Dimensionierung
der Gleitringe, die größer ist als die axiale Erstreckung der
den Gleitring aufnehmenden Nut, so daß beim Einsetzen des
Gleitringes in die Nut eine Aufwölbung des Gleitringes vom Grund
der Nut nach oben entsteht. Bei ausreichend starker Wölbung wird
nach Montage des Kolbens im Zylinder der Gleitring auf Grund
seiner Eigenelastizität gegen die Zylinderwandung gepreßt, und
liegt dabei über annähernd die gesamte axiale Länge an der
Wandung des Zylinders 2 an.
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgendem an
Hand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch einen in der
Zylinderbohrung befindlichen Kolben gemäß der Erfindung, und
Fig. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung aus Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Zylinderbohrung 2 der Axialkolbenmaschine 1,
in welcher ein Kolben 3 sitzt, der dadurch den Verdichtungsraum
13 mit seiner Stirnfläche begrenzt.
Das dem Verdichtungsraum 13 gegenüberliegende Ende des Kolbens 3
ist als Kugelkopf 4 ausgebildet, der sich in dem in Fig. 1
nicht mehr dargestellten Gleitschuh der Axialkolbenmaschine
befindet.
Über diesen Gleitschuh wird die Kraft FN auf den Kolben
aufgebracht, die eine Radialkomponente FR enthält, welche sich
in den beiden entgegengesetzt gerichteten radialen Kolbenkräften
FA und FB an den gegenüberliegenden axialen Enden des Kolbens 3
als Gegenkräfte von der Kolbentrommel der Axialkolbenmaschine 1
resultieren.
Der Kolben 3 der Fig. 1 weist lediglich in seinem vorderen und
hinteren Bereich einen Außendurchmesser auf, der fast dem
Innendurchmesser der Zylinderbohrung 2 entspricht. Im axialen
Mittelbereich des Kolbens 3 ist eine Ausnehmung 18 ringförmig
umlaufend in der Mantelfläche des Kolbens 3 ausgebildet, welche
dessen Außendurchmesser in diesem Bereich auf etwa 1/3
reduziert, mit der damit verbundenen Materialeinsparung.
Sowohl im vorderen Bereich 20 als auch im hinteren Bereich 21
ist in die Mantelfläche des Kolbens 3 jeweils eine Nut 6
ringförmig umlaufend eingearbeitet, in welcher ein ebenfalls
ringförmiger Gleitring 5 sitzt, wie in Fig. 2 besser zu
erkennen.
In der oberen und unteren Hälfte der Fig. 1 sind
unterschiedliche Detaillösungen dargestellt:
In der oberen Hälfte ist im hinteren Bereich 21 ein Gleitring 5 eingesetzt, wie er in Fig. 2 detaillierter dargestellt ist: Der Gleitring 5 ist sowohl hinsichtlich seiner axialen Erstreckung geringer als der Abstand zwischen den Flanken 8 der Nut 6, als auch hinsichtlich seiner radialen Dicke geringer dimensioniert als der Abstand zwischen dem Grund 7 der Nut 6 und der Zylinderbohrung 2. Im Arbeitseinsatz wird der Gleitring 5 dadurch durch den von dem Verdichtungsraum 13 her wirkenden Arbeitsdruck PA gegen die vom Verdichtungsraum 13 abgewandte Flanke 8 der Nut 6 gedrückt. Sowohl zwischen dem Grund 7 der Nut und dem Gleitring als auch zwischen dem Gleitring und der Zylinderbohrung 2 bestehen Spalte 16, 17, in die das Hydraulikmedium vom Verdichtungsraum aus eindringt.
In der oberen Hälfte ist im hinteren Bereich 21 ein Gleitring 5 eingesetzt, wie er in Fig. 2 detaillierter dargestellt ist: Der Gleitring 5 ist sowohl hinsichtlich seiner axialen Erstreckung geringer als der Abstand zwischen den Flanken 8 der Nut 6, als auch hinsichtlich seiner radialen Dicke geringer dimensioniert als der Abstand zwischen dem Grund 7 der Nut 6 und der Zylinderbohrung 2. Im Arbeitseinsatz wird der Gleitring 5 dadurch durch den von dem Verdichtungsraum 13 her wirkenden Arbeitsdruck PA gegen die vom Verdichtungsraum 13 abgewandte Flanke 8 der Nut 6 gedrückt. Sowohl zwischen dem Grund 7 der Nut und dem Gleitring als auch zwischen dem Gleitring und der Zylinderbohrung 2 bestehen Spalte 16, 17, in die das Hydraulikmedium vom Verdichtungsraum aus eindringt.
Im vorderen Bereich 20 des Kolbens 3 ist in der oberen
Bildhälfte dagegen axial neben dem gemäß Fig. 2 dimensionierten
und angeordneten Gleitring 5 ein Dichtring 14 in einer
wesentlich schmaleren, ebenfalls ringförmig umlaufenden Nut
angeordnet. Der Dichtring 14 besteht im wesentlichen aus einem
elastischen, federnden O-Ring 12, der meist aus Gummi oder einer
Gummimischung besteht, sowie einer auf dem nach außen
gerichteten Umfang dieses O-Ringes angeordneten Gleitschicht 15.
Die Gleitschicht 15 besteht vorzugsweise aus dem gleichen
Material wie der axial benachbarte Gleitring 5.
Die Tiefe der Nut, in welcher sich der Dichtring 14 befindet,
ist geringer als die Dicke des O-Ringes 12 zusammen mit der
Gleitschicht 15 im entspannten Zustand, so daß durch das radiale
Zusammenpressen des O-Ringes 12, die Gleitschicht 15 dicht gegen
die Zylinderbohrung 2 gedrückt wird, und damit eine Abdichtung
des Verdichtungsraumes 13 gegeben ist.
Eine solche Abdichtung des Verdichtungsraumes 13 ist am
Gleitring 5 in der unteren Bildhälfte im hinteren Bereich 21
dadurch verwirklicht, daß dort der Gleitring 5 durch einen
innerhalb des Gleitringes, also zwischen Gleitring 5 und Kolben
3, angeordneten O-Ring 12 oder ein ähnliches in radialer
Richtung federndes und zugleich dichtendes Element nach außen
gedrückt wird.
Der O-Ring 12 befindet sich dabei in einer separaten Nut, die im
Grund 7 der Nut 6 für den Gleitring 5 ausgebildet ist, und eine
Tiefe besitzt, die geringer ist als die Dicke des O-Ringes 12 in
radialer Richtung, so daß dessen Materialelastizität den
Dichtring 5 von innen nach außen mit einer Kraft beaufschlagt.
Der O-Ring 12 befindet sich dabei nicht in dem dem
Verdichtungsraum 13 zugewandten, axialen Ende des Dichtringes 5,
sondern im Mittelbereich oder im gegenüberliegendem Endbereich.
Dadurch liegt der Dichtring 5 zumindest im Bereich des O-Ringes
12 mit seiner Außenfläche dicht an der Zylinderbohrung 2 an, so
daß das in den Spalt 17 zwischen Gleitring 5 und Axialkolben
maschine 1 eindringende Hydraulikmedium im axialen Verlauf des
Gleitringes 5 vom Verdichtungsraum 13 her in seinem Druck
abnimmt. Auf der Innenseite, also im Spalt 16, liegt vom
Verdichtungsraum her bis zum O-Ring 12 immer der gleiche Druck,
nämlich der Arbeitsdruck PA aus dem Verdichtungsraum 13, an.
Auch im diesem Fall ist der Gleitring 5 mit seiner vorderen
Stirnfläche gegen die vom Verdichtungsraum 13 abgewandte Flanke
8 der Nut 6 gepreßt.
Die radiale Anpreßkraft kann durch die Wahl der O-Ring-Position
auf ein geeignetes Maß eingestellt werden.
Im vorderen Bereich 20 ist in der unteren Bildhälfte der Fig. 1
wiederum ein Gleitring 5 ohne Zusatzeinrichtungen, gemäß der
Darstellung der Fig. 2, angeordnet.
Die Abmessungen der Gleitringe 5 stehen hinsichtlich der axialen
Erstreckung in engem Zusammenhang mit der axialen Erstreckung
der Kolben 3 bzw. deren vorderem und hinterem Bereich 20 bzw. 21: Die
axiale Länge der Gleitringe wird in Abhängigkeit von der
Verschleißfestigkeit des Materiales des Gleitringes festgelegt,
wobei die axiale Erstreckung des vorderen und hinteren Bereiches
der Kolben 3 nur geringfügig größer ist als die jeweilige axiale
Erstreckung der dort eingesetzten Gleitringe 5. Lediglich eine
ausreichende Materialstärke an den Flanken der Nuten 6 muß
gegeben sein, um eine ausreichende Stabilität des Kolbens 3 in
diesem Bereich zu bieten.
Die radiale Dicke der Gleitringe beträgt ca. 1 mm bis 2 mm, wobei
die Tiefe der Nut 6 so bemessen ist, daß der Gleitring in
radialer Richtung nur um wenige Zehntel mm über den Außenumfang
des Kolbens 3 hinausragt.
Claims (14)
1. Axialkolbenmaschine mit Zylinderbohrungen und darin
längsverschiebbaren Kolben, wobei
- - die Außenflächen der Kolben (3) und die Zylinderbohrungen (2) durch jeweils wenigstens zwei dazwischen angeordnete Gleitringe (5) im Abstand zueinander gehalten und geführt sind und keine anderen unmittelbaren Berührungen zwischen Kolben und Zylinderbohrung gegeben sind,
- - die Gleitringe (5) auf den Außenumfängen der Kolben (3) im wesentlichen axialfest angeordnet sind,
- - jeder Gleitring (5) in einer umlaufenden Nut (6) angeordnet ist, deren Tiefe geringer ist als die Dicke des Gleitringes (5), wobei
- - im Bereich zwischen den Gleitringen (5) der Außenumfang der Kolben (3) auf das für die Stabilität der Kolben (3) notwendige Mindestmaß verringert ist und
- - jeder Gleitring (5) aus, im Vergleich zum Material der Axialkolbenmaschine und der Kolben, relativ weichem Kunststoff besteht.
2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Gleitring (5) lose zwischen den Flanken (8) der
aufnehmenden Nut (6) sitzt.
3. Axialkolbenmaschine Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gleitringe (5) eine axiale Erstreckung über annähernd die
gesamte Länge der Kolbenbereiche (20, 21) mit unreduziertem
Außendurchmesser aufweisen.
4. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Gleitring (5) aus einem schmierfrei laufenden Kunststoff,
vorzugsweise aus Poly-Tetra-Fluor-Ethylen, besteht.
5. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
es sich bei dem Gleitring (5) um ein Compound-Material auf PTFE-
Basis handelt, dem Füllstoffe zur Verbesserung des
Gleitverhaltens und Abriebverhaltens beigefügt sind.
6. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
es sich bei dem Füllstoff um Kupferpulver, Glasfasern,
Bronzepulver, Bronze oder Kohle in Pulver- oder Faserform
handelt.
7. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Gleitring (5) nach dem Dehnen beim Aufziehen aufgrund
seiner Elastizität seine ursprüngliche Form annimmt und sich
fest gegen den Nutgrund legt.
8. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Gleitring (5) lose auf dem Grund (7) der Nut (6) ohne
Spannung aufliegt und durch zusätzliche Einrichtungen gegenüber
dem Grund (7) der Nut (6) abgedichtet ist.
9. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
es sich bei dem Gleitring (5) um ein gewickeltes, endliches Band
(9) handelt, dessen abgeschrägte Enden bei Anordnung zwischen
Kolben und Zylinder teilweise überlappen und einen geringfügigen
Spalt bilden.
10. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens unter dem dem Verdichtungsraum (13) benachbarten
Gleitring (5) ein O-Ring aus in radialer Richtung stark
elastischem Material zwischen dem Gleitring (5) und dem ihn
tragenden Bauteil angeordnet ist.
11. Axialkolbenmaschine Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der O-Ring (12) in axialer Richtung in dem vom Verdichtungsraum
(13) abgewandten Teil dieses Gleitringes (5) angeordnet ist.
12. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
in axialer Richtung neben dem Gleitring (5) ein wesentlich
schmaler ausgebildeter Dichtring (14) angeordnet ist, welcher
aus einem O-Ring (12) und einer in radialer Richtung an
schließenden axialfest hiermit verbundenen, dem gegenüberliegenden Bauteil
zugewandten Gleitschicht (15) besteht, welche im Material dem
Gleitring (5) entspricht.
13. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gleitringe (5) eine axiale Erstreckung aufweisen, die
größer ist, als die axiale Erstreckung der die Gleitringe (5)
aufnehmenden Nut (6), so daß beim Einsetzen eines Gleitringes (5)
zwischen die Flanken der Nut (6) eine Aufwölbung des Gleitringes
(5) vom Grund (7) der Nut (6) nach oben entsteht.
14. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die radiale Dicke der Gleitringe (5) nur wenige mm, vorzugsweise
1-2 mm, beträgt.
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| DE19914129892 DE4129892C2 (de) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | Axialkolbenmaschine mit mit Gleitringen versehenen Kolben |
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