SE464590B - Kolv- och cylinderaggregat - Google Patents

Description

464 590 10 15 20 25 30 35 2 med stor svårighet när kolv- och cylinderaggregatet av utrymmesskäl måste vara mycket kompakt, eftersom länksystemet tar relativt mycket plats tvärs kolvstàng- ens utskjutningsriktning. Dessutom är detta länksystem inte särskilt stabilt, varför vridsäkringens noggrann- het inte är den bästa vid långt utskjuten kolvstång i kombination med relativt stora på kolvstàngen inver- kande torsionskrafter. Vid särskilt hög belastning väljs därför ofta kolv- respektive kolvstàngsformer som avviker från cirkelformen och som redan i sig utgör en vridsäkring; dylika utföringsformer av kolv- och cylinderaggregaten är emellertid på grund av de höga tillverkningskostnaderna orimligt dyra och kan på många områden inte användas lönsamt.

Det är uppfinningens uppgift att åstadkomma ett kolv- och cylinderaggregat av inledningsvis nämnd typ, som till enkel och prisvärd tillverkning är kompakt och särskilt även vid stora slaglängder säkerställer en noggrann och stabil vridsäkring av kolvstàngen.

Uppgiften ovan löses genom att stödorganet med avseende på kolvstàngen bildar en vridsäkringsdel, som är vridfast förbunden med kolvstàngen, att vardera stödparti har en i cylinderrörets längdriktning sig sträckande stödyta, som är förskjutbar längs var sin av de såsom glidytor utformade motytorna, att glid- ytorna och stödytorna är anordnade i ett gemensamt plan, som är ett tangentialplan till det åtminstone väsentligen cirkulärcylindriska cylinderrörets ytter- mantelyta eller ett med tangentialplanet parallellt och på avstånd anordnat plan, att glidytorna är ut- formade på ett separat underlag, som är anordnat i omkretsområdet av cylinderröret och är fast förbundet därmed, och att cylinderröret sett i tvärsnitt i om- kretsriktningen helt omges av stödorganet och under- laget.

Fördelarna med kolv- och cylinderaggregatet enligt uppfinningen ligger för det första i att en exakt 10 15 20 25 30 35 464 590 3 vridsäkring av kolvstången åstadkoms genom den perma- nenta samverkan mellan stödorganets glid- och stödytor och underlagets glidytor, speciellt även då kolvstången har stor slaglängd. Ett ytmässigt, i de båda möjliga vridriktningarna verkande stöd àstadkoms, som även förmår att ta upp stora på kolvstången verkande tor- sionskrafter. För det andra är aggregatet er igt upp- finningen relativt kompakt och det har inga störande utskjutande delar. Dessutom är aggregatet enligt upp- finningen enkelt och prisvärt i tillverkning, eftersom det för uppnående av en vridsäkring för kolvstången krävs praktiskt taget inga åtgärder på själva cylindern.

Detta har även den särskilda fördelen att en komplette- ring av äldre kolv- och cylinderaggregat utan vrid- säkring är möjlig utan svårigheter och med enkla medel.

Föredragna utföringsformer av aggregatet enligt uppfinningen anges i de osjälvständiga patentkraven.

Med utföringsformen enligt krav 2 uppnås att de båda stödpartierna får ett relativt stort inbördes av- stånd, så att de kan ta upp mycket stora krafter och därmed åstadkomma en säker styrning och vridsäkring av kolvstången vid stora belastningar. Därutöver kan den delcylindriska formen av stödorganet tillverkas särskilt enkelt, och helheten ger ett estetiskt till- talande utseende. Dessutom undviks genom stödorganets avrundade utformning störande utskjutning i sidled av kantiga byggdelar, så att med den kompakta kon- struktionen även skaderisken vid drift av kolv- och cylinderaggregatet minskas kraftigt.

Utföringsformerna enligt kraven 3, 4 och 9 ut- märker sig genom extrem kompakthet, eftersom stödorga- net med sina radiella innermått är praktiskt taget komplementär till cylinderrörets ytteromkrets. Då stödorganet härvid på fördelaktigt sätt anligger yt- mässigt mot cylinderrörets omkrets, åstadkommes därut- över förutom en vridsäkring av kolvstången en förbätt- rad styrning av densamma, och med utföringsformen 464 590 10 15 20 25 30 35 4 enligt krav 9 uppnås speciellt även förbättrad upptag- ning av stora tvärkrafter.

I utföringsformen enligt krav 12 täcks cylinder- röret och kolvstången skyddande av stödorganet över en större del av deras längd. I kombination med utfö- ringsformen enligt krav ll uppnår man därutöver den fördelen att stödorganets glid- och stödytor över ett stort, längsgående område samverkar med underlagets glidytor och på så sätt åstadkommer en exakt styr- ning av stödorganet.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritningar.

Fig l visar en första utföringsform av kolv- och cylinderaggregatet enligt uppfinningen, fig 2 visar ett tvärsnitt genom aggregatet i fig l utmed linjen II-II i fig l, fig 3 visar ett tvärsnitt genom ytterligare en utföringsform av kolv- och cylinderaggregatet enligt uppfinningen, och fig 4 visar ytterligare en utföringsform av kolv- och cylinderaggregatet enligt uppfinningen från sidan.

Det i fig 1 visade kolv- och cylinderaggregatet har ett relativt smalt, långsträckt cylinderrör 5 i form av en cirkulär hålcylinder och är vid båda ändar tillslutet med inte närmare visade gavlar. En kolv- stång 6 sträcker sig avtätat och centralt genom den ena gaveln och är i cylinderrörets 5 inre anbragt på en ej visad cirkulär kolv, som avdelar cylinderns inre i två tryckkammare. De senare kan via lämpliga anslutningsöppningar fyllas med respektive tömmas på tryckmedel, så att kolven är förflyttbar fram och åter och därmed kolvstången är in- respektive utskjut- bar i och ur cylinderröret 5.

Cylinderröret 5 anligger utmed hela sin längd med ett parti 7 av sin omkrets mot ett underlag 8 (se även fig 2), gentemot vilket det är fast och ovridbart an- ordnat. Detta underlag 8 kan vara en maskindel eller 10 15 20 25 30 35 464 590 5 även, som i utföringsformen, en separat byggdel, som kan fästas på en maskindel eller dylikt.

Cylinderröret 5 är i utföringsformen fast förbundet direkt med underlaget 8, exempelvis medelst ett svets- förband eller också, såsom visas i fig 4, medelst ett skruvförband, varvid konsoler 4, som företrädesvis är anordnade vid båda ändarna av cylinderröret 5, skruvas fast på såväl cylinderröret 5 som underlaget 8.

I föreliggande fall är underlaget utformat som en platta 9, vars ena plana yta 10 är vänd mot cylinder- röret och på vilken cylinderröret 5 anligger direkt med sitt parti 7. Längden av plattan 9, som sedd ovani- från väsentligen är rektangulär, motsvarar, mätt i cy- linderrörets 5 längdriktning, i stort sett cylinder- rörets 5 längd respektive skjuter axiellt något utanför cylinderns ändar.

Underlaget 8 respektive plattan 9 ingår i en anord- ning för vridsäkring av kolvstången gentemot cylinder- röret 5, i vilken anordning dessutom ett stödorgan 14 ingår, som är fast förbundet (vid 16) med det kolvstångs- parti l5 som i varje läge av kolvstången 6 befinner sig utanför cylinderröret 5, närmare bestämt på så sätt, att stödorganet 14 är såväl ovridbart som oförskjutbart fixerat gentemot kolvstången 6. Följaktligen är stödor- ganet 14 vid förskjutningen av kolvstången 6 flyttbart med denna, och det är dessutom utformat på så sätt, att det i kolvstångens 6 alla förskjutningslägen omger cylinderröret 5 över den större delen av cylinderrörets omkrets, Enligt fig 1-3 har stödorganet 14 formen av en häl- cylinder respektive ringcylinder 17, som är slitsad på längden och vars längdaxel är parallell med cylinder- rörets 5 längdaxel, varvid dess konkavt välvda insida är vänd mot cylinderröret 5 respektive kolvstången 6. Stödorganets 14 båda längsgående kantområden 18, l8', som sedda i cylinderns längdriktning begränsar längdslitsen till vänster och höger, bildar var sitt 464 590 10 15 20 25 30 35 6 stödparti 19, 20 och har var sin glid- och stödyta 21, 22. Dessa båda ytor 2l, 22 sträcker sig i motsatta om- kretsriktningar av cylinderröret, dvs i omkretsriktning- en sett mot varandra, och de anligger, alltefter kolv- stångens 6 läge, med glidpassning helt eller med en del av sin yta mot glidytor 23, 24 på underlaget 8 respektive plattan 9.

Cylinderröret 5 omges, såsom framför allt framgår av fig 2 och 3, sett i tvärsnitt i omkretsriktningen helt av stödorganet 14 och av underlaget 8, varvid de båda glid- och stödytorna 21, 22 är anordnade på båda sidor om ett längdmittplan 25, som innehåller cylinder- rörets längdaxel. Längdmittplanet sträcker sig i utfö- ringsformerna vinkelrätt mot plattans yta 10, så att kolv- och cylinderaggregatet med avseende på detta får en symmetrisk uppbyggnad och de båda glid- och stöd- ytorna 21, 22 befinner sig vid var sitt längdkantområde av plattan 9.

Stödorganets 14 glid- och stödytor 21, 22 sträcker sig alltså i dess längdriktning, varvid de med skjut- passning anligger direkt mot plattans 9 motsvarande glidytor 23, 24. Dessa glidytor 23, 24 befinner sig likaså vid sidan om det beskrivna längdmittplanet 25 och är företrädesvis anordnade i ett gemensamt plan, vilket lämpligen sammanfaller med plattans yta l0.

Glidytorna 23, 24 bildas alltså av partier på själva plattytan 10, vilket underlättar deras tillverkning, eftersom båda glidytorna kan tillverkas samtidigt exem- pelvis helt enkelt genom planslipning av plattans yta.

I så fall bildar plattans yta 10 och samtidigt även plattans plan, som innehåller glidytorna 23, 24, ett tangentialplan mot cylinderrörets omkrets, såsom framgår av fig l-3. _ Givetvis kan cylinderröret också anordnas på Q avstånd från plattans yta 10 och det är dessutom möjligt att i plattans yta 10 åstadkomma en till ett parti på cylinderrörets 5 omkrets ungefär komplementär fördjup- 10 15 20 25 30 35 464 590 7 ning, i vilken sedan cylinderröret 5 passar. I det senare fallet bildar det plan, som innehåller de båda glidytorna 23, 24, ett plan, vilket sekantformigt skär cylinderröret 5.

Stödorganets 14 i cylinderrörets 5 längdriktning mätta längd motsvarar fördelaktigt minst längden av kolvstångens 6 slag och täcker lämpligen i inskjutet läge av kolvstången 6 cylinderröret 5 över hela dess längd. I detta ínskjutna läge anligger glid- och stöd- ytorna 21, 22 helt mot de tillhörande glidytorna 23, 24.

Detta läge visas i fig l streckat vid 26. Om kolvstången 6 sedan genom motsvarande påverkan av de i cylinderns inre anordnade tryckkamrarna skjuts ut, medbringas även stödorganet 14 enligt pilen 29, och med ökande utskjut- ningslängd sträcker sig stödorganet 14 med sitt till kolvstångspartiet 15 hörande parti i allt större grad utanför underlaget 8. Ett dylikt mellanläge visas i fig 1 med kraftiga, heldragna linjer; härvid anligger alltså glid- och stödytorna 21, 22 endast med en del av sin yta mot glidytorna 23, 24. Det senare är givet- vis även fallet vid helt utskjuten kolvstång 6, varför även då en effektiv samverkan mellan stödorganets och plattans ytor åstadkommes.

Hos det i fig l och 2 visade kolv- och cylinderagg- regatet är stödorganet 14 utformat som en halv hålcy- linder, dvs det är resultatet av en hålcylinder, som är skuren längs sitt längdmittplan. Hålcylinderns inner- radie är därvid något större än cylinderrörets 5 ytter- diameter, så att stödorganet 14 bågformigt spänner över cylinderröret 5 sett i tvärsnitt enligt fig 2. De båda glid- och stödytorna 21, 22 ligger i ett gemensamt tan- gentialplan till cylinderröret 5 och har relativt stort avstånd till det ovan beskrivna längdmittplanet 25. Sålunda erhålls en stor hävarm, så att stödorganet 14 även vid en mycket stor på kolvstången 6 inverkande torsionsbelastning är säkert uppstödd mot plattans yta 10, varigenom kolvstången vid lång utskjutning är oefter- givligt vridsäkrad. 464 590 10 15 20 25 30 35 8 Till skillnad från den i fig l och 2 visade utfö- ringsformen anligger i utföringsformen enligt fig 3 stödorganet 14, som även här har formen av en hâlcylin- der med öppen mantel, med sin mot cylinderröret vända inneryta 30 respektive med ett parti av denna inneryta 30 med skjutpassning mot en styryta 31 på cylinderrörets 5 omkrets. Styrytan bildas företrädesvis av själva cylinderrörets 5 yttermantelyta, kan dock även vara anordnad på radiellt avstånd från cylinderrörets om- krets, exempelvis på radiella utskott, särskilt i ringform.

I utföringsformen enligt fig 3 motsvarar alltså stödorganets 14 innerdiameter väsentligen cylinderrörets 5 ytterdiameter i dess av stödorganet 14 täckta område.

Dessutom sträcker sig det hâlcylindriska stödorganets båglängd över ett större vinkelområde än l80°, så att den omsluter cylinderröret 5 över mer än dess halva omkrets.

Genom utföringsformen enligt fig 3 uppnås förutom den goda vridsäkringen den effekten, att kolvstången 6 dessutom styrs av stödorganet 14, som formbundet omslu- ter cylinderröret 5 över en del av dess omkrets, och kan därför också ta upp tvärkrafter. Det senare speci- ellt även då kolvstången 6 är relativt långt utskjuten.

Fastsättningen av stödorganet 14 på kolvstången 6 sker lämpligen genom att en täckplatta 35 monteras på den till kolvstàngspartiet 15 hörande axialsidan av stödorganet 14, vilken täckplatta har en genomgående borrning för genomföring av kolvstången 6 och vilken kan skruvas fast på den sistnämnda. Det skulle också vara möjligt att åstadkomma förbandet 16 medelst en lämplig klämanordning.

Fig 4 visar kolv- och cylinderaggregatet monterat på en maskindel 32, varvid underlaget 8 är fastskruvat på maskindelen (vid 33). I detta syfte har underlaget 8 lämpligen flera genomgående borrningar 34 (se fig 1), vilka gör det möjligt att sticka genom lämpliga fästor- 10 15 20 25 30 464 590 9 gan, såsom skruvar. Även i fig 3 är kolv- och cylinder- aggregatet via underlaget 8 fastskruvat på en maskindel 32. Utföringsformen enligt fig 3, i vilken stödorganet 14 är koaxialt anordnat i förhållande till cylinderröret 5, har dessutom den fördelen, att den tvärs cylinderrörets längdriktning är mycket smal och endast oväsentligt ökar de ursprungliga cylindermåtten. Till detta bidrar sär- skilt att dels glid- och stödytorna 21, 22, dels glid- ytorna 23, 24 visserligen ligger vid sidan om längdmitt- planet 25 men ändå delvis ligger under det mot underla- get 8 vända mantelområdet av cylinderröret 5. Plattans 9 bredd kan därför väsentligen begränsas till ett mått motsvarande cylinderrörets 5 ytterdiameter.

I en inte närmare visad utföringsform av uppfin- ningen är stödorganet endast bygelformigt och har det sett i axiell riktning relativt kort längd, så att det praktiskt taget som en ryttare sitter på cylin- derröret.

Det är dessutom fördelaktigt möjligt att i utfö- ringsformerna enligt fig 1-4 reducera plattans 9 längd till en kortare längd än cylinderröret, om stödorganet 14 har en längd som medför att glid- och stödytorna alltid står i kontakt med glidytorna.

Vridsäkringen enligt uppfinningen kan med fördel enkelt användas även för komplettering av kolv- och cylinderaggregat, som hittills inte haft någon vrid- säkring, eftersom praktiskt taget inga åtgärder behö- ver vidtas med avseende på cylinderröret 3 och kolv- stången 6. Dessutom har stödorganets 14 hålcylindriska form fördelen att vara prisvärd att tillverka. En ytterligare fördel med uppfinningen ligger i att kolv- och cylinderaggregatet är relativt kort.

Claims (12)

4464 590 l0 15 20 25 30 35 10 PATENTKRAV

1. Kolv- och oylinderaggregat med ett vid båda ändar medelst gavlar tillslutet cylinderrör (5), i vilket en i axiell riktning förskjutbart styrd kolv är anordnad, vil- ken kolv är förbunden med en kolvstáng (6), som sträcker sig utåt genom en av gavlarna och som är säkrad mot vrid- ning gentemot cylinderröret (5), och med ett stödorgan (14), vilket är anordnat i området för cylinderrörets (5) ytteromkrets och omger cylinderröret (5) över en del av dess omkrets i varje förskjutningsläge av kolvstången (6) samt är axiellt förskjutbart fast förbundet med ett utan- för cylinderröret (5) anordnat parti av kolvstången (6) och dessutom via på ömse sidor om ett längdmittplan, som innehåller cylinderrörets (5) längdaxel, anordnade stöd- partier (19, 20) uppbärs av motytor, vilka sträcker sig i längdriktningen av cylinderröret (5) och är fast förbundna därmed, k ä n n e t e c k n a t av att stödorganet (14) med avseende på kolvstången (6) bildar en vridsäkringsdel, som är vridfast förbunden med kolvstàngen (6), att vardera stödparti (19, 20) har en i cylinderrörets (5) längdrikt- ning sig sträckande stödyta (21, 22), som är förskjutbar längs var sin av de såsom glidytor (23, 24) utformade mot- ytorna, att glidytorna (23, 24) och stödytorna (21, 22) är anordnade i ett gemensamt plan, som är ett tangentialplan till det åtminstone väsentligen cirkulärcylindriska cylin- derrörets (5) yttermantelyta (7) eller ett med tangential- planet parallellt och på avstånd anordnat plan, att glid- ytorna (23, 24) är utformade pà ett separat underlag (8), som är anordnat i omkretsområdet av cylinderröret (5) och är fast förbundet därmed, och att cylinderröret (5) sett i tvärsnitt i omkretsriktningen helt omges av stödorganet (14) och underlaget (8).

2. Kolv- och cylinderaggregat enligt krav 1, k ä n - in e t e c k n a t av att det med kolvstången (6) vridfast förbundna stödorganet (14) har formen av en hålcylinder 10 15 20 25 30 35 464 590 11 respektive en ringcylinder, som är slitsad på längden och vars längdaxel är parallell med cylinderrörets (5) längd- axel samt vars konkavt välvda insida är vänd mot cylinder- röret (5), varvid de båda längsgående kantomràdena (18, l8'), som i omkretsriktningen begränsar hålcylinderns längsöppning, bildar stödpartierna (19, 20) och uppbär var sin stödyta (21, 22).

3. Kolv- och cylinderaggregat enligt krav 2, n e t e c k n a t av att stödorganet (14) med sin mot k ä n - cylinderröret (5) vända inneryta (30) respektive med ett parti av denna inneryta (30) med skjutpassning anligger mot en styryta (31), som tillhör cylinderrörets (5) om- krets och som lämpligen är bildad av ett parti av själva omkretsen på cylinderröret.

4. Kolv- och cylinderaggregat enligt krav 3, k ä n - n e t e c k n a t av att innerdiametern av det som i längdriktningen öppen hål- respektive ringcylinder (17) utformade stödorganet (14) motsvarar cylinderrörets (5) ytterdiameter i det av stödorganet (14) passerande om- rådet.

5. Kolv- och cylinderaggregat enligt krav 2, k ä n - n e t e c k n a t av att stödorganets (14) innerdiameter är större än cylinderrörets (5) ytterdiameter i det av stödorganet (14) passerade området.

6. Kolv- och cylinderaggregat enligt något av kraven 2-5, k ä n n e t e c k n a t av att stödorganets (14) innerradie är större än cylinderrörets (5) ytterdiameter i det av stödorganet (14) passerade området.

7.tKolv- k ä n n och cylinderaggregat enligt något av kraven 2-6, e t e c k n a t av att stödorganet (14) är koaxiellt med

8. ; Kolv- k ä n n cylinderröret (5). och cylinderaggregat enligt något av kraven 1-7, e t e c k n a t av att stödorganet är by- gelformigt och att det såsom en ryttare sitter på cylin- derröret (5). 464 590 10 15 20 25 30 35 12

9. Kolv- och cylinderaggregat enligt något av kraven 1-8, k ä n n e t e c k n a t av att stödorganet (14) om- sluter cylinderröret (5) över mer än hälften av dess om- krets.

10. Kolv- och cylinderaggregat enligt något av kraven l-9, k ä n n e t e c k n a t av att underlaget (8) är en platta (9), vilken lämpligen har rektangulär profil och vilken har en plan, mot cylinderröret (5) vänd yta (10), som har glidytor (23, 24) och lämpligen anligger mot cy- linderrörets yttermantelyta.

11. Kolv- och cylinderaggregat enligt något av kraven 1-10, längd mätt i cylinderrörets (5) längdriktning minst mot- k ä n n e t e c k n a t av att underlagets (8, 9) svarar längden av kolvstångens (6) slag.

12. Kolv- och cylinderaggregat enligt något av kraven 1-ll, längd mätt i cylinderrörets (5) längdriktning minst mot- k ä n n e t e c k n a t av att stödorganets (14) svarar längden av kolvstångens (6) slag. 'fx