DE1425170B2 - Führungsanordnung für Kolben- und Zylinderelemente - Google Patents
Führungsanordnung für Kolben- und ZylinderelementeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Führungsanordnung für relativ zueinander in Achsrichtung hin- und herbebewegliche
Kolben- und Zylinderelemente mit einer Vielzahl von zwischen den Kolben- und Zylinderelementen
angeordneten Gleitblöcken, welche auf ihrer einen Seite eine Gleitfläche aufweisen und auf ihrer
anderen Seite kippbar axial gesichert abgestützt sind.
Mit einer solchen Führungsanordnung sollen die Abnutzung und die Riefenbildung an den Kolben-
und Zylinderelementen vermieden werden. Der Führungsanordnung liegt der Gedanke zugrunde, die
Idee des rotierenden Mitchellagers auf Kolben- und Zylinderelemente mit hin- und hergehender Bewegung
zu übertragen. Dabei bilden sich an den Gleitflächen der kippbaren Gleitblöcke tragende Schmierölfilme,
wodurch metallische Berührung weitgehend vermieden wird. Dies bedeutet verminderte Reibung, geringere
Abnutzung ohne Riefenbildung und größere Betriebssicherheit.
Es ist eine Führungsanordnung der eingangs beschriebenen Art bekannt (französische Patentschrift
1 248 846), bei der die Gleitblöcke einen geschlossenen Ring bilden und an ihrer der Gleitblöcke gegenüberliegenden
Seite einen ebenfalls geschlossenen ringförmigen Flansch aufweisen. Der Flansch ist auf
seiner Rückseite abgerundet und liegt mit Spiel in einer eigens zu seiner Aufnahme vorgesehenen Nute
des tragenden Elementes. Die auf dem Nutengrund aufliegende abgerundete Rückseite des Flansches ermöglicht
es, daß die Gleitblöcke nach beiden Seiten kippen können.
Obwohl sich die bekannte Führungsanordnung hinsichtlich der erwarteten Funktion bewährt hat.
weist sie jedoch noch mehrere verbesserungswürdige Nachteile auf. So ist beispielsweise die Herstellung
dieser Führungsanordnung fertigungstechnisch relativ kompliziert und teuer. Die Anordnung eines
besonderen Flansches zur Abstützung der Gleitblöcke hat ferner den Nachteil, daß die Konstruktion
in radialer Richtung um den Betrag der radialen Flanschstärke größer ist als die radiale Stärke
des eigentlichen Gleitblockes. Dies bedeutet verhältnismäßig großen Platzbedarf und großes Gewicht.
Aus dem gleichen Grunde wird der Abstand zwischen dem an der Flanschabrundung liegenden
Stützpunkt und der Gleitfläche des Gleitblockes relativ groß, was die kippende Einstellung des Gleitblockes
erschwert. Um ferner die Montage des geschlossenen Gleitblockringes zu ermöglichen, muß
das die Nute enthaltende Element zweiteilig ausgeführt werden, was ebenfalls eine relativ aufwendige
und teure Konstruktion bedingt. Schließlich bedingt die geschlossene Ringkonstruktion für den Gleitblockkranz
ein radiales Toleranzspiel zwischen dem Flansch des Gleitblockringes und dem Nutengrund,
wodurch die Genauigkeit der Führung beeinträchtigt und die Konstruktion ebenfalls verteuert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führungsanordnung der eingangs beschriebenen Art
so auszubilden, daß sie fertigungstechnisch einfacher und billiger wird und weniger Platz beansprucht.
Ferner soll der Kipppunkt näher an den Gleitflächen der Gleitblöcke liegen. Auch soll es nicht mehr notwendig
sein, daß das tragende Element an der Aufnahmenutc zweiteilig ausgeführt werden muß.
Schließlich soll das radiale Spiel zwischen dem Gleitblockkranz und dem zu seiner Abstützung dienenden
Element wegfallen.
Die Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in Umfangsrichtung wenigstens an
einer Stelle getrennten Gleitblöcke unmittelbar mit ihrer der Gleitfläche gegenüberliegenden als Stützfläche
wirkenden Seitenfläche kippbar an dem entsprechenden tragenden Element anliegen. Unter
»unmittelbar« soll hier verstanden werden, daß sich die Gleitblöcke nicht mehr mit einem Flanschteil
abstützen, das sich über die der Gleitfläche gegenüberliegende Seitenfläche der Gleitblöcke erhebt,
sondern daß sie sich mit der entsprechenden Seitenfläche selbst abstützen.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, daß die Gleitblöcke in einer
ringförmigen Nut des tragenden Elementes angeordnet sind, wobei die Gleitblöcke von den axialen
Seitenvvänden der Nut geführt sind und der Nutengrund als Stützfläche für die Gleitblöcke dient.
Vorteilhafterweise gestaltet man die axialen Endflächen der Gleitblöcke und die Seitenwände der Nute
so, daß sie senkrecht zur Kolben- und Zylinderachse liegen.
Bei einer möglichen Ausführungsform kann der Nutengrund ζ. B. tonnenförmig gewölbt sein, während
die Stützfläche der Gleitblöcke eben ist.
Eine andere Ausführungsform kann dadurch gekennzeichnet sein, daß der Nutengrund ebenfalls
tonnenförmig gewölbt ist, daß aber die Stützflächen der Gleitblöcke Teile einer zylindrischen Fläche
bilden.
Eine weitere Ausführungsform kann beispielsweise dadurch gekennzeichnet sein, daß der Nutengrund
eine Zylinderfläche bildet, während die Stützfläche der Gleitblöcke gewölbt ist.
Eine andere Ausführungsform kann darin bestehen, daß der Nutengrund, wie zuvor erwähnt, wiederum
eine Zylinderfläche bildet, daß aber die Stützfläche der Gleitblöcke sattelförmig gewölbt ist.
Ferner kann die Führungsanordnung so gestaltet sein, daß der Nutengrund sattelförmig gewölbt ist
und die Stützflächen der Gleitblöcke einen Teil einer Zylinderfläche bilden.
Schließlich besteht eine letzte Variationsmöglichkeit darin, daß der Nutengrund eine Zylinderfläche
bildet, während die Stützfläche der Gleitblöcke ' tonnenförmig gewölbt ist.
Die Gleitblöcke können völlig getrennt voneinander sein. Sie können aber auch durch elastische Verbindungsstege
zu einem Ring miteinander verbunden sein, wobei der Ring an wenigstens einer Stelle offen
ist. Die radiale Stärke der Verbindungsstege sollte dabei höchstens gleich der radialen Stärke der Gleitblöcke
sein.
Besonders vorteilhaft läßt sich der Erfindungsgedanke an Tauchkolben verwenden. Erfindungsgemäß
werden dabei zwei Führungsanordnungen axial voneinander getrennt am Tauchkolben vorgesehen. Dadurch
wird die lästige kippende Bewegung des konventionellen Tauchkolbens weitgehend vermieden.
Die beiden Führungsanordnungen werden dabei zweckmäßigerweise axial zu beiden Seiten des Kolbenbolzens
angeordnet.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden anschließend an Hand von Figuren erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 einen Ausschnitt aus einem axialen Längsschnitt durch einen Kolben und Zylinder mit Führungen
gemäß der Erfindung,
F i g. 2 einen Längsschnitt durch das obere Füh- blöcken 36 und der Kolbenstange 42 besteht Gleit-
rungselement gemäß Schnittlinie II-II der F i g. 3, spiel. Das Spiel zwischen dem Trägerelement 32 und
F i g. 3 eine Aufsicht auf das Führungselement nach der Kolbenstange 42 ist größer als das Spiel zwischen
F i g. 2, den Gleitblöcken 36 und der Kolbenstange 42, so
F i g. 4 einen Längsschnitt durch das untere Füh- 5 daß die Kolbenstange 42 nur durch die Gleitblöcke
rungselement nach Schnittlinie IV-IV der F i g. 5, 36 geführt wird.
F i g. 5 eine Aufsicht auf das Führungselement nach Am unteren Ende der Kolbenstange 42 ist ein
F i g. 4, Trägerelement 43 festgespannt. In einer Nute 44 des
F i g. 6 einen Längsschnitt durch ein anderes Füh- Trägerelementes 43 ist eine Führungsanordnung be-
rungselement nach Schnittlinie VI-VI der F i g. 7, io stehend aus Gleitblöcken 45 und elastischen Verbin-
F i g. 7 eine Ansicht auf das Führungselement nach dungsstegen 46 beweglich gelagert. Die Konstruktion
F i g. 6 von unten, dieses Führungselementes ist aus den F i g. 4 und 5
F i g. 8 einen Ausschnitt aus einem axialen Längs- ersichtlich. Im Gegensatz zur oberen Anordnung ist
schnitt durch einen Kolben und Zylinder mit einer hier als weitere Ausführungsmöglichkeit die Stützheiteren
Ausführungsform von Führungselementen 15 fläche 47 der Nute 44 zylindrisch während die
in Form von losen Gleitblöcken, Stützfläche 48 der Gleitblöcke 45 sattelförmig ausge-
F i g. 9 einen Teil eines Querschnittes gemäß bildet ist.
Schnittlinie IX-IX der oberen Führungsanordnung Für die Arbeitsweise der beschriebenen Anordnach
F i g. 8, nungen ist die Einstellbarkeit der Gleitblöcke von
F i g. 10 eine andere Form eines Führungselementes 20 wesentlicher Bedeutung. Diese Einstellbarkeit beruht
analog F i g. 9, einerseits auf der elastischen Verbindung der Gleit-
F i g. 11 eine Seitenansicht der unteren Führungs- blöcke durch die Stege verhältnismäßig kleinen Queranordnung
nach F i g. 8, Schnitts und andererseits auf der Tatsache, daß der
Fig. 12 einen Teil einer Aufsicht auf die Kolben- Gleitblockkranz an einer Stelle seines Umfanges
führung nach Fig. 11, 25 offen ist. Die Einstellbarkeit der Gleitblöcke wird
Fig. 13 einen axialen Längsschnitt durch eine ferner ermöglicht durch die Art ihrer Abstützung
weitere Ausführung einer Kolbenführung mit losen gegen ihr Trägerelement. Dadurch, daß die Berüh-
Gleitblöcken, rungs- oder Stützflächen zwischen den Gleitblöcken
Fig. 14 einen Querschnitt durch die Kolbenfüh- und ihrem Trägerelement verschieden gewölbt sind,
rung gemäß SchnittlinieXIV-XIV der Fig. 13 mit- 30 können die Gleitblöcke um Achsen eine kippende
samt einer Montierungsvorrichtung, oder schwenkende Bewegung ausführen, die Tan-
Fig. 15 einen Längsschnitt durch einen Tauch- genten an den Mittelkreis der Gleitblockkränze
kolben nach SchnittlinieXV-XV der Fig. 16 mit bilden.
Führungsanordnungen, Der Zylinder 31 und die hohle Kolbenstange 42
Fig. 16 eine Seitenansicht des Kolbens nach 35 sind im Betriebe ganz oder teilweise z. B. mit einer
Fig. 15, schmierenden Hydraulikflüssigkeit gefüllt. Bei einer
Fig. 17 einen Tauchkolben für einen Dieselmotor hin- und hergehenden Bewegung zwischen der
mit Führungsanordnungen teilweise in Ansicht, teil- Kolbenstange 42 und dem Zylinder 31 wird zufolge
weise im Schnitt gemäß Schnittlinie XVII-XVII der ihrer Viskosität Hydraulikflüssigkeit in das Arbeits-
Fig. 18, 40 spiel zwischen den Gleitblöcken und den ihnen ge-
Fig. 18 ein Querschnitt durch den Kolben gemäß genüberliegendenGleitflächen hineingezogen. Zufolge
Schnitt XVIII-XVIII der F i g. 17. den Abrundungen an den Enden der Gleitblöcke
Fig. 1 zeigt einen Zylinder31, an dessen oberem entsteht dabei ein Überdruck an der Eintrittsstelle
Ende ein Trägerelement 32 festgespannt ist. Im des Flüssigkeitsfilmes, wodurch die Gleitblöcke
oberen Teil des Trägerelementes 32 befinden sich 45 leicht schief gestellt werden. Hierdurch bildet sich
Dichtungsringe 33 und 34. Im Innern des Träger- ein keilförmiger Film von schmierender Flüssigkeit
elementes 32 ist eine Nute 35 eingedreht, in welcher zwischen den Gleitblöcken und der Oberfläche, über
ein Kranz von Gleitblöcken 36 beweglich gelagert ist. welche sie gleiten. In solchen keilförmigen Flüssig-Die
Bodenfläche 37 der Nute 35 ist sattelförmig aus- keitsfilmen können bekanntlich sehr hohe Drücke
gebildet. Die Gleitblöcke 36 liegen mit ihrer zylin- 50 entstehen. Dies verleiht den Gleitblöcken ein großes
drischen Außenwand 38 (gegen die Fläche 37) fe- Tragvermögen, so daß auch bei großen seitlichen
dernd. Die Nute 35 und die Gleitblöcke 36 sind axial Führungskräften metallischer Kontakt zwischen den
durch ebene Endflächen 39 begrenzt, wobei zwischen Gleitblöcken und der Kolbenstange bzw. dem Zylinden
Gleitblöcken 36 und der Nute 35 ein kleines der vermieden wird. Dies bedeutet kleine Reibungsaxiales
Spiel vorhanden ist. Wie aus F i g. 2 und 3 55 Verluste, geringe Erwärmung und geringe Abnutzung
ersichtlich, sind die Gleitblöcke 36 durch Stege 40 der gleitenden Oberflächen.
verhältnismäßig kleinen Querschnitts federnd mitein- In gewissen Fällen ist es möglich, den Gleitblockander
verbunden. Der so entstehende Kranz von kranz, der in erster Linie als Führungsorgan dient,
Gleitblöcken 36 ist an einer Stelle seines Umfanges gleichzeitig auch als Dichtungsorgan zu benutzen,
offen. Dies ermöglicht es, den Gleitblockring unter 60 Wie z. B. aus Fig. 1, 2 und 3 hervorgeht, werden die
elastischer Zusammendrückung in die Nute 35 des elastischen Zwischenstege 40 zu diesem Zweck mit
Trägerelementes 32 einzusetzen. der gleichen radieilen Stärke ausgeführt wie die
Die Innenfläche 41 der Gleitblöcke 35 und Ver- Gleitblöcke 36. Gleichzeitig wird das Spiel an der
bindungsstege 40 bilden eine gemeinsame Zylinder- offenen Stelle des Kranzes in der Umfangsrichtung
fläche, welche oben und unten wie aus den F i g. 3 65 auf ein Minimum reduziert. Insbesondere bei im
und 2 ersichtlich, leicht abgerundet ist. Im Inneren Kolben angeordneten Gleitblockringen kann dieses
des Kranzes der Gleitblöcke 36 ist eine rohrförmige Spiel auf das gleiche Maß wie bei gebräuchlichen
Kolbenstange 42 angeordnet. Zwischen den Gleit- Kolbenringen herabgesetzt werden.
5 6
Die F i g. 6 und 7 zeigen ein weiteres Ausführungs- nungen gegenüber früher bekannten Konstruktionen
beispiel. Hier ist das Trägerelement 49 mit einer ist die Art und Weise der Abstützung der Gleitblocktonnen-
oder kugelförmigen Stützfläche 50 versehen, elemente gegenüber den Trägerelementen sowie die
während eine zylindrische Anliegefläche 51 eines Fixierung der axialen Lage der Gleitblockelemente.
Gleitblockkranzes 52 vorgesehen ist. Das Trägerele- 5 Während diese Abstützung und die Lagefixierung der
ment 49 ist hier mit Nasen 53 versehen, welche Ver- Gleitblockelemente in axialer Richtung bei den
bindungsstege 54 zwischen den Gleitblöcken 52 mit früheren Ausführungen durch die Anordnung von
Spiel umgreifen. Ähnlich wie die vorbeschriebene besonderen Nuten oder Flanschen an den Gleit-Ausführung
ermöglicht auch diese Anordnung eine blöcken und am Trägerelement geschah, erfolgt die
Schwenkbewegung der Gleitblöcke 52 auf der Stütz- io axiale Fixierung der Gleitblockelemente in den neuen
fläche 50, womit wiederum die Bildung eines keil- Ausführungen direkt an den axialen Endflächen der
förmigen, tragenden Flüssigkeitsfilmes zwischen den Gleitblöcke oder ihrer Verbindungsstege oder an
Gleitblöcken 52 und der Zylinder-Innenwand gewähr- seitlichen Ansätzen von losen Gleitblöcken. Die Ableistet
wird. Stützung der Gleitblöcke gegen das Trägerelement
Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 8 und 9 15 erfolgt direkt zwischen der einfach geformten Stützsind
lose Gleitblöcke 56 in einer Nute 57 eines fläche der Gleitblöcke und der ebenfalls einfach ge-Trägerelementes
58 beweglich gelagert. In diesem formten Stützfläche der Nute im Trägerelement. Der
Falle weist die Nute 57 eine zylindrische Stützfläche Wegfall von besonderen Nuten oder Flanschen an
59 auf, während die Stützfläche 60 die Gleitblöcke 56 den Gleitblöcken bedeutet eine Vereinfachung der
Teile einer gemeinsamen tonnenförmigen, speziell 20 Form der Gleitblöcke mit einer entsprechenden Verkugelförmigen
Fläche bilden. Auch in diesem Falle billigung in der Herstellung sowie eine Erleichterung
können die Gleitblöcke 56 beim Arbeiten von Kolben bei der Bestimmung der Toleranzmasse. In vielen
und Zylinder eine schwenkende Bewegung ausführen, Fällen wird ferner der Raumbedarf der neuen Konso
daß sich (zwischen den Gleitblöcken 56 und der struktionen in radialer Richtung kleinen Schließlich
Kolbenstange 61) wieder ein tragender Flüssigkeits- 25 werden die Massenkräfte der hin- und hergehenden
film ausbilden kann. Gleitblöcke bei den neuen Konstruktionen direkt auf-
Wie aus Fig. 10 hervorgeht, können die Gleit- genommen, während sie bei den früheren Konstrukblöcke62
Stützflächen 63 aufweisen, welche in Um- tionen zusammen mit den Auflagekräften Kippfangsrichtung
des Zylinders stärker gewölbt sind als momente auf die Gleitblöcke ausübten. Das gleiche
diejenigen nach F i g. 9, so daß zwischen den Gleit- 30 trifft auch zu für den Fall, daß axiale Druckkräfte
blöcken 62 und dem Trägerelcment 58 nur eine auf den Gleitblockkranz wirken, wenn der Gleitblock-Punktberührung
stattfindet. Diese Gleitblöcke 62 kranz gleichzeitig als Dichtungselement dient,
können sich nach allen Richtungen einstellen. Die Fig. 15 bis 18 zeigen Tauchkolben von Ver-Gleitblöcke 62 sind deshalb nicht nur fähig, die be- brennungsmotoren, Kompressoren u. dgl.
schriebcne schwenkende Bewegung zur Bildung des 35 In den Fig. 15 und 16 ist ein Tauchkolbenkörper Flüssigkeitsfilmes auszuführen, sondern sie können 76 mit Kolbenbolzen 77 und einer Pleuelstange 78 ersieh auch an eventuelle Unregelmäßigkeiten der Ober- sichtlich. Am oberen Teil des Kolbens 76 befinden fläche der Kolbenstange 61 oder deren elastische sich Nuten 79 für die Kolbenringe und eine Nute 80 Deformationen bei seitlichen Belastungen anpassen. für einen ölabstreifring. Zu beiden Seiten des Kolben-
können sich nach allen Richtungen einstellen. Die Fig. 15 bis 18 zeigen Tauchkolben von Ver-Gleitblöcke 62 sind deshalb nicht nur fähig, die be- brennungsmotoren, Kompressoren u. dgl.
schriebcne schwenkende Bewegung zur Bildung des 35 In den Fig. 15 und 16 ist ein Tauchkolbenkörper Flüssigkeitsfilmes auszuführen, sondern sie können 76 mit Kolbenbolzen 77 und einer Pleuelstange 78 ersieh auch an eventuelle Unregelmäßigkeiten der Ober- sichtlich. Am oberen Teil des Kolbens 76 befinden fläche der Kolbenstange 61 oder deren elastische sich Nuten 79 für die Kolbenringe und eine Nute 80 Deformationen bei seitlichen Belastungen anpassen. für einen ölabstreifring. Zu beiden Seiten des Kolben-
Im unteren Teil der F i g. 8 sowie in der F i g. 11 4° bolzens 77 sind ferner in Nuten 81 des Kolbenkörpers
und 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel mit losen 76 Gleitblockkränze, bestehend aus Gleitblöcken 82,
Gleitblöcken 64 dargestellt. Die Gleitblöcke 64 sind die durch Stege 83 federnd miteinander verbunden
mit seitlichen Ansätzen 65 versehen, welche von sind, eingesetzt. An einer Stelle 84 ihres Umfanges
Nasen 66 eines Trägerelementes 67 mit dem Spiel sind die Gleitblockkränze offen, so daß sie ähnlich
beidseitig umgriffen werden. Die Stützfläche 68 des 45 wie Kolbenringe in die Nuten 81 eingelegt werden
Gleitelementcs 64 ist in diesem Falle sattelförmig aus- können. Während aber Kolbenringe derart vorgebildet,
während die Stützfläche des Trägerelementes gespannt sind, daß sie federnd einen Druck auf die
67 zylindrisch ist. Die Gleitblöcke 64 können somit den Kolben umgebende Zylinderwand ausüben, sind
bei der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens die Gleitblockringe 82 so konstruiert, daß sie federnd
zur Herstellung des gewünschten tragenden Flüssig- 50 an die Stützfläche im Grund der Nuten 81 anliegen,
keitsfilmes eine Schwenkbewegung ausführen. Die Gleitblockkränze 82-83 sind nach außen von
Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 13 und einer gemeinsamen zylindrischen Gleitfläche begrenzt,
14 sind lose Gleitblöcke 70 mit ebenen Stützflächen die an den axialen Enden der Gleitblöcke, wie er-71
auf einem Trägerelement 72 mit einer tonnen- sichtlich, abgerundet ist. In Richtung der Kolbenförmigen
oder kugelförmigen Stützfläche 73 abge- 55 achse sind die Gleitblöcke 82 und die Nuten 81 durch
stützt. Die Gleitblöcke 70 haben deshalb die Mög- rechtwinklig zur Kolbenachse angeordnete Flächen
lichkeit, sich in allen Richtungen einzustellen. begrenzt, wobei zwischen Gleitblöcken und Nuten ein
In Fig. 14 ist ein Montagewerkzeug 74, bestehend kleines axiales Spiel besteht. Die Innen- oder Stützaus
einem federnden, an einer Seite offenem Halte- fläche des Gleitblockkranzes 82-83 bildet einen Teil
ring, vorzugsweise aus Stahlblech, dagestellt. Diese 60 einer Zylinderfläche, und die Böden der Nuten 81
Anordnung erleichtert das Einsetzen der losen Gleit- bilden Teile von tonnenförmigen oder kugelförmigen
blöcke 70 in die Nut des Trägerelementes 72. Sie hält Flächen. An einem Ende des Kolbens 76 ist eine
die losen Blöcke 70 während der Montage des Nut 85 für einen weiteren ölabstreifring vorgesehen.
Kolbens in ihrer richtigen Lage fest. Beim Einsetzen Durch eine Bohrung 86 in der Pleuelstange 78 und
des Kolbens in den zugehörigen Zylinder wird der 65 den hohlen Kolbenbolzen 77 kann den Gleitblock-Haltering
74 an der Zylinderkante abgestreift. kränzen 82 Drucköl zugeführt werden. Dieses Öl
Ein kennzeichnendes Merkmal der in den Fig. 1 kann durch Bohrungen 87 und 88 wieder in das
bis 14 gezeigten Konstruktionen von Führungsanord- Kurbelgehäuse zurückfließen.
Wie in den Fig. 15 und 16 deutlichkeitshalber in
etwas übertriebener Weise dargestellt, ist der Außendurchmesser der am Tauchkolbenkörper 76 anliegenden
Gleitblockkränze 82 etwas größer als der Außendurchmesser des Tauchkolbenkörpers 76. Die Führung
des Tauchkolbens 76 in seinem Zylinder erfolgt deshalb ausschließlich mittels der beiden Gleitblockkränze
82. Wie früher erläutert, können sich die Gleitblöcke 82 im Betrieb so einstellen, daß sich zwischen
ihnen und der Zylinderwand keilförmige Ölfilme von großer Tragfähigkeit ausbilden, so daß
ohne metallische Berührung große seitliche Kolbenkräfte aufgenommen werden können, wodurch die
Abnutzung von Gleitblöcken und Zylinderwand weitgehend vermieden wird. Der Körper 76 des Tauchkolbens
ist nur noch ein Trägerelement, und zwar teils für die Kolbenringe, welche für die Abdichtung
sorgen, teils für die Gleitblockkränze 82, welche für
die Führung des Tauchkolbens in seinem Zylinder sorgen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht dann so
eine bessere Kolbenführung mit geringerem Verschleiß als bei gebräuchlichen Tauchkolben, bei
denen keine Gewähr für die Bildung eines tragenden Ölfilms zwischen Kolben und Zylinderwand besteht.
Als weiteres Anwendungsbeispiel ist aus den Fig. 17 und 18 ersichtlich, wie die erfinderische Idee
bei einem Tauchkolben für einen Dieselmotor verwirklicht werden kann. Auch in diesem Fall besteht
die Kolbenführung aus zwei axial voneinander getrennten Kränzen von Gleitblöcken. Die beiden Gleitblockkränze
bestehen hier aus losen Gleitblöcken 89, die in zwei symmetrisch zum Kolbenbolzen 90 im
Tauchkolben 91 angeordnete Nuten 92 eingelegt sind. Die Gleitblöcke 89 haben ebene Stützflächen 93, während
die Nuten 92 tonnen- oder kugelförmige Stützflächen 94 besitzen. Wie bereits erläutert, können sich
daher die Gleitblöcke 89 nach allen Richtungen hin einstellen. Zufolge der kräftigen Kolbenbolzen, die
bei den in Dieselmotoren vorkommenden hohen Arbeitsdrücken notwendig sind, dürfte es nicht immer
möglich sein, Gleitblöcke über den ganzen Umfang des Kolbens vorzusehen. Da die Seitendrücke auf
den Tauchkolben aber im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des Kolbenbolzens gerichtet sind, genügt
es, auf jeder Seite der Bolzenachse je eine begrenzte Zahl von Gleitblöcken vorzusehen, wie dies aus derr
Fig. 17 und 18 hervorgeht. Hierbei werden die Gleitblöcke 89 in Umfangsrichtung durch in den Nuten 92
vorgesehene Anschläge 95 in ihrer Bewegung begrenzt. Die Verwendung von losen Gleitblöcken hat
dabei den weiteren Vorteil, daß eine größtmögliche Gleitfläche vorgesehen werden kann, da alle die für
federnde Zwischenstege zwischen den Gleitblöcken erforderliche Abstände wegfallen.
Claims (13)
1. Führungsanordnung für relativ zueinander in Achsrichtung hin- und herbewegliche Kolben-
und Zylinderelemente mit einer Vielzahl von zwisehen den Kolben- und Zylinderelementen angeordneten
Gleitblöcken, welche auf ihrer einen Seite eine Gleitfläche aufweisen und auf ihrer
anderen Seite kippbar, axial gesichert abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
in Umfangsrichtung wenigstens an einer Stelle getrennten Gleitblöcke unmittelbar mit ihrer der
Gleitfläche gegenüberliegenden als Stützfläche dienenden Seitenfläche kippbar an dem entsprechenden
tragenden Element anliegen.
2. Führungsanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleit blöcke in
einer ringförmigen Nut des tragenden Elementes angeordnet sind, wobei die Gleitblöcke von den
axialen Seitenwänden der Nut geführt sind und der Nutengrund als Stützfläche für die Gleitblöcke
dient.
3. Führungsanordnung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen
der Gleitblöcke und die Seitenwände der Nuten Teile von Ebenen winkelrecht zur Kolben-
und Zylinderachse bilden.
4. Führungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutenerund
tonnenförmig gewölbt ist, und daß die Stützfläche der Gleitblöcke eben ist. (Fig. 13 und 14,
Fig. 17 und 18).
5. Führungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutengrund
tonnenförmig gewölbt ist und daß die Stützflächen der Gleitblöcke Teile einer zylindrischen
Fläche bilden (Fig. 15 und 16).
6. Führungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutengrund eine
Zylinderfläche bildet und daß die Stützfläche der Gleitblöcke gewölbt ist (F i g. 8 oben und
Fig. 10).
7. Führungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutengrund eine
Zylinderfläche bildet und daß die Stützfläche der Gleitblöcke sattelförmig gewölbt ist (Fig. 1 unten,
F i g. 4 und 5).
8. Führungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutengrund
sattelförmig gewölbt ist und daß die Stützflächen der Gleitblöcke Teil einer Zylinderfläche bilden
(F i g. 1 oben, F i g. 2 und 3).
9. Führungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutengrund
eine Zylinderfläche bildet und daß die Stützfläche der Gleitblöcke tonnenförmig gewölbt ist
(F i g. 8 oben und F i g. 9).
10. Führungsanordnung nach Anspruch 1 bis 9, gekennzeichnet durch elastische Verbindungsstege
zwischen einer Mehrzahl von benachbarten Gleitblöcken.
11. Führungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Stärke der
Verbindungsstege höchstens gleich der radialen Stärke der Gleitblöcke ist.
12. Führungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Führungsanordnungen axial voneinander getrennt an einem Tauchkolben angeordnet sind.
13. Führungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungsanordnungen axial zu beiden Seiten des Kolbenbolzens
angeordnet sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 551/88
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEW0034915 | 1963-07-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1425170A1 DE1425170A1 (de) | 1969-02-13 |
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1963
- 1963-07-19 DE DE19631425170 patent/DE1425170B2/de active Pending
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