DE730546C

DE730546C - Reibungsfreie Kolbenfuehrung

Info

Publication number: DE730546C
Application number: DEA86246D
Authority: DE
Inventors: Dr Albert Betz; Dipl-Ing Otto Muehlhaeuser
Original assignee: AERODYNAMISCHE VERSUCHSANSTALT
Current assignee: AERODYNAMISCHE VERSUCHSANSTALT
Priority date: 1938-03-23
Filing date: 1938-03-23
Publication date: 1943-01-14

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM !4. JANUAR 1943

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42 k GRUPPE 10 oi

sind als Erfinder genannt worden.

in Göttingen Reibungsfreie Kolbenführung

Patentiert im Deutschen Reich vom 23. Alärz J938 an Patenterteilung liekanntiiewacht am 17. Dezember 194-i

Es sind reibungsarme Kolbenführungcn für Kolbenmanometer und Arbeitszylinder von Prüfmaschinen u. dgl. bekannt, bei denen die Aufgabe der reibungsfreien und zentrischen Führung durch verschiedene mechanische und hydraulische Mittel zu lösen versucht wird. Sd wurde z. B. vorgeschlagen, die reibungsvermindemden Eigenschaften von Drehungen oder Drchschwingungen des Kolbens oder der Zylinderlaufbuchse um ihre Achsen auszu- _ nutzen. Als Behelfslösung ist die Zentrierung des Kolbens durch Federhalterungcn anzusehen. Es sind weiter Anordnungen mit einer im Kolben oder Zylinder vorhandenen Ringnut bekannt, in die Flüssigkeil eingepreßt wird. Alle diese oder ähnliche Anordnungen versagen, wenn eine zentrische Kolbonführung •'••tor allen Betriebsbedingungen bestehen blei-..^n still. Eine Verbesserung in dieser Hin [ sieht brachten mehrere voneinander unabhängige und gleichmäßig über den Umfang dos zu führenden Teils verteilte Drucköffnungeii. die im folgenden kurz mit Stützquellen Ix-zeichnet sind. In diese Öffnungen wird über Drosseln in radialer Richtung Flüssigkeit (Luft) eingepreßt, so daß sich zwischen KoI-lx-ii und Zylinderwand Flüssigkeitspolster

bilden, durch die auf Grund physikalischer Zusammenhänge zwischen Flüssigkeitsdruck und ürosselwirkung rückstellende Kräfte erzeugt werden. Diese Kräfte bewirkeu. daü beispielsweise ein in exzentrische Lage geratener Kolben stets wieder seine Mittelstellung einnimmt.

Abb. 1 und 2 zeigt die Anwendung dieses Verfahrens an einer für den Fachmann auf (hund des Bekannten /unächstliejienden Lo-

Claims

Die Druckflüssigkeit gelangt über Drosseln ι zu den Stützquellen 2, die entweder unmittelbar aus dem Druckrautn 5 über die Leitung 3 oder auch durch eine besondere nicht dargestellte Pumpe über die Zuleitung 4 gespeist werden können.

Bei exzentrischer Lage des Kolbens herrscht an engeren Stellen des Spaltes ein höhere r Teildruekabfall über dem Spalt, weil dort der Widerstand ebenfalls erhöht ist; anderseits besteht über der Drossel ein geringerer Teildruckabiall. Das Umgekehrte ist der Fall bei dem breiteren Spalt auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens. Die rück-

<5 stellende Wirkung der Anordnung, beruht demnach darauf, dab die Flüssigkeit in der Stützquelle an einer engeren Spaltstelle einen höheren, an einer breiteren Spaltstellc dagegen einen niedrigeren Absolutdruck annimmt. Unter Flüssigkeit im hydraulischen Sinne kann auch Luft verstanden werden.

Es liegt nahe, die Stützquellen von der Überdruckseite des Kolbens aus zu speisen. Dabei ergibt sich aber die Schwierigkeit, daß die nahe der Überdruckseite liegenden Quellen nur wenig Überdruck gegenüber der Umgebung haben und daher nur wenig wirksam sind. Durch die vorliegende Erfindimg soll diese Schwierigkeit beseitigt werden.

Die dem Patentbegehren zugrunde liegenden fortschrittlichen Erfindungsgedanken sind in den Abb. 3 bis 6 dargestellt, und zwar zeigen die Abb. 3, 5 und 6 Längsschnitte durch den Kolben, während es sich bei der Abb. 4 um einen in Höhe der Stützquellenebene durch den Kolben gelegten Schnitt handelt.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß alle oder mindestens die am weitesten von der Überdruckseite des Kolbens entfernten, jeweils in einem Querschnitt befindlichen Stützquellen auf vorspringenden Kränzen des Kolbens oder der Zylinderwandung liegen. Der Kolben ist zwischen den Stützquellenebenen ausgespart; die dabei zwischen Kolben und Zylinderwand entstehenden ringförmigen Hohlräume stehen durch Bohrungen, Nuten o. dgl. mit dem Druck des Außenraumes in Verbindung. Diese Anordnung hat folgenden Vorteil:

Man unterteilt dadurch den Kolben in einen Druckkolben 6 und einen Stützkolben 7. Der crstcre, der gegen den Druck in cmcmOruck-

• raum 5 abdichtet, ist kurz gebaut und enthält beispielsweise ein Stützquellentripel, das jetzt hinreichend nahe an den Außenraum areleirt werden kann. Der Stützkolben 7, der nur für die Aufnahme?* der Stützquellen bestimmt ist, liegt in einiger Entfernung vom Druckkolben.

j Man erreicht mit dieser Anordnung gleich-

j zeitig, daß der Kolben gegen Kippen gesichert

Zwischen den beiden Kolben, die auf einer Achse sitzen, entsteht ein Hohlraum, der durch N'uten 8 mit dem Druck im Au.'.'.cnraum in Verbindung steht. Man kann auch alle Stützquellen vollkommen vom Druckkolben trennen und in ein Gebiet, das vom Außcndruek umgeben ist, verlegen. Dann ergibt sich die Anordnung nach Abb. 5. Statt in den Kolben können die Aussparungen zwischen Stützkolben und Druckkolben nach Abb. 6 in den Zylinder gelegt werden. Die kurze Länge des Druckkolbens hat im übrigen den Vorteil, daß die Dämpfung der Anordnung stark verringert wird.

Die besondere Ausbildung einer reibungsfreien und zentrischen Kolbenführung nach der vorliegenden Erfindung ist selbstverständlich nicht auf Kolbcnmanorneter und Arbeitszylinder von Prüfmaschmen beschränkt, sondern kann überall dort zur Anwendung kommen, wo in der Technik ähnliche Forderungen gestellt werden, d. h. wo bei Verwendung bekannter Mittel mit hohen Rcibungs- *>5 vorlustcn zu rechnen ist.

Patüntansprucu:

Reibungsfreie Kolbenführung, Vorzugsweise für Kolbenmanometcr und Arbeitszylinder von Prüfmaschinen mit mehreren in zwei oder mehreren Querschnitten des Kolbens gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Stützquellcn, die entweder im Kolben oder Zylinder angebracht sind und durch die unter Zwischenschaltung einer Drossel ein Druckmittel in den Spalt zwischen Kolben und Zylinder gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß entweder alle oder mindestens die am weitesten von der Überdruckseite des Kolbens entfernten jeweils in einem Querschnitt befindlichen Stützquellen auf vorspringen- ·. den Kränzen des Kolbens oder der Zylinderwandung sitzen und daß außerdem die durch die zugehörigen Aussparungen des Kolbens oder der Zylinderwandung in den nicht mit Stützquellen besetzten Zonen gebildeten Ringräume zwischen KoI-beil und Zylinderwandung durch Kanäle mit dem Außcndruck in Verbindung stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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