DE525968C - Verbindung von Kolben und Kolbenstange mittels durch Drucklager entlasteten Kolbenzapfens - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Verbindung von Kolben und Kolbenstange, bei welcher der Kolbenstangenkopf zwecks Entlastung des Kolbenzapfens mittels eines Drucklagers gegen den Kolbenkörper abgestützt ist. Es ist bekannt, das diesem Zweck dienende Drucklager einheitlich mit denn Kolben herzustellen. Diese bekannte Konstruktion hat aber den Nachteil, daß das Drucklager nur anfangs seinen Zweck erfüllt, bei geringer Abnutzung aber unwirksam wird. Auch ist die Herstellung der Lagerflächen, da sie sehr genau sein muß, sehr schwierig und daher kostspielig. Die Schmierung des bekannten Drucklagers ist ferner mangelhaft, was zur schnelleren Abnutzung desselben beiträgt. Alle diese Nachteile werden gemäß der Erfindung beseitigt, indem man als Drucklager einen auswechselbaren, nur durch den

ao durch den Kolbenstangenkopf und den Kolben hindurchgehenden Kolbenzapfen in Stellung gehaltenen Lagerschuh benutzt. Dieser Lagerschuh kann getrennt vom Kolben hergestellt werden, und irgendwelche Abnutzung kann durch untergelegte Plättchen ausgeglichen werden. Der Lagerschuh wird vorzugsweise mit mehreren nach dem geschlossenen Ende des Kolbens zu offenen Kammern versehen, von denen je ein Schmierkanal zur gekrümmten Lagerfläche zwischen Lagerschuh und Kolbenstangenkopf und je ein Lüftungskanal zu dem nach außen hin offenen Hohlraum des Kolbens führt.

In der Zeichnung sind zwei vorgezogene Ausführungsarten der Erfindung dargestellt: Abb. ι ist eine Seitenansicht eines Kolbens für den Kompressor einer Kältemaschine, und zwar ist das Lager des Kolbenzapfens im Schnitt dargestellt, Abb. 2 zeigt denselben Kolben in einem Winkel von 90 °, wobei das Lager des Kolbenzapfens im Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. 1 dargestellt ist, Abb. 3 ist ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Abb. 2, Abb. 4 ist eine Seitenansicht des Lagerschuhes, welcher das Drucklager für die KoI-benstange bildet, Abb. 5 ist eine Draufsicht auf den Lagerschuh, Abb. 6 ist ein Längsschnitt durch den Kolben einer Verbrennungskraftmaschine, welcher mit einem etwas anders ausgebildeten Kolbenzapfenlager ausgerüstet ist, Abb. 7 ist ein Längsschnitt nach Linie 7-γ der Abb. 6, Abb. 8 ist eine Draufsicht auf den Lagerschuh, welcher gemäß der Abb. 6 und 7 verwendet wird, und Abb. 9 ist eine Seitenansicht desselben.

Der Kolben 1, welcher vorzugsweise in einem Kompressor für eine Kältemaschine verwendet wird, ist an einem Ende mit einer Aussparung 2 versehen, dessen gegenüberliegende Seitenwände vorzugsweise gekrümmt ausgeführt sind, wie besonders deutlich bei 3 (Abb. 3) dargestellt ist. Diese Aussparung 2

dient zur Aufnahme eines Lagerschuhes 4, welcher gekrümmte. Endflächen 5 hat. Dieser Lagerschuh 4 legt sich gegen die Bodenwand der Aussparung 2, um den Druck des Kolbens aufzunehmen. Der Lagerschuh 4 hat ebene Seitenflächen, in welchen sich Nuten 6 befinden. Eine Fläche des Lagerschuhes ist konkav ausgeführt, wie bei 7 gezeigt ist, und die Nuten 6 münden in diese konkave Fläche 7. Diese konkave Fläche 7 bildet eine Lagerfläche, gegen welche sich das abgerundete Ende 8 der Schubstange oder Kolbenstange 9 anlegt. In dem Endteil der Kolbenstange 9 befindet sich eine Lagerbuchse 10, und durch diese Lagerbuchse erstreckt sich ein Kolbenzapfen 11, welcher vorzugsweise durch Setzschrauben 12, die in die Kolbenwandung hineingeschraubt sind, in Stellung gehalten wird. Diese Setzschrauben 12 greiao fen auf die Enden des Kolbenzapfens 11 ein, wie besonders deutlich in Abb. 2 dargestellt ist. Der Kolben ist neben dem Ölschabring 14, welcher von dem Kolben getragen wird, mit einer ringförmigen Nut 13 versehen, in welche das durch den Ring 14 von der Zylinderwandumg abgeschabte Öl eintritt, wenn sich der Kolben in einer Richtung bewegt. Von dieser Nut 13 erstrecken sich Bohrungen 15 nach einwärts, welche dazu dienen, das Öl den gegenüberliegenden Flächen des Lagerschuhes zuzuführen.

Die gekrümmte Lagerfläche des Lagerschuhes 4 und die entsprechend gekrümmte Endfläche der Kolbenstange 9 sind konzentrisch zu der Längsachse des Kolbenzapfens 11 angeordnet. Da diese genannten Lagerflächen miteinander in Berührung stehen, so ist es einleuchtend, daß während des Arbeitshubes des Kolbens der Kolbenzapfen 11 von wesentlichen Beanspruchungen entlastet ist, weil der Druck des Kolbens durch den Lagerschuh 4 auf die Kolbenstange übertragen wird.

Bei Verbrennungskraftmaschinen, z. B. Dieselmotoren u. dgl., verwendet man vorzugsweise die Konstruktion, welche in den Abb. 6 und 9 dargestellt ist. Gemäß diesen Abbildungen ist der Kolben 16 an einem Ende mit einer Aussparung 17 versehen, die zur Aufnahme der Kolbenstange 18 dient. Das innere Ende der Aussparung 17 ist mit einer Öffnung 19 versehen, welche in Verbindung mit einer Aussparung 20 ist, die sich in dem Kolbenkopf befindet. Diese letztgenannte Aussparung 20 ist zwecks Kühlung und Ventilation mitÖlkanälen2i versehen, welche nach außen hin in eine ringförmige Nut 22 münden. In dem inneren Ende der Aussparung 17 ist ein Lagerschuh 23 angeordnet, welcher mehrere Taschen 24 aufweist, welche sich alle in Verbindung mit der öffnung 19 befinden und welche daher mit Schmieröl versehen werden, das durch die Öffnung 19 eintritt. Der Boden des Lagerschuhes 23 ist konkav ausgebildet, wie bei 25 gezeigt ist, so daß eine Lagerfläche entsteht, die mit dem entsprechend ausgebildeten Ende der Kolbenstange 18 in Eingriff steht. Durch diese gekrümmte Bodenwand des Lagerschuhes 23 erstrecken sich Schmierkanäle 26, die mit den entsprechenden Taschen 24 in Verbindung stehen. Ferner sind in den gegenüberliegenden Endwänden des Lagerschuhes 23 Ventilationsöffnungen 27 angeordnet.

Wie bereits erwähnt, ist das Ende der KoI-benstange 1S gemäß der Form der Lagerfläche 25 abgerundet, um stets mit derselben im Eingriff zu bleiben, und zu diesem Zweck sind diese zusammenarbeitenden Lagerflächen konzentrisch zur Längsachse des Kolbenzapfens 28 angeordnet, welche sich diametral durch den Kolben hindurch erstreckt. Der Kolbenzapfen 28 ist von einer Büchse 29 umgeben, und ferner befindet sich in dem äußersten Endteil der Kolbenstange eine radiale Bohrung 30, welche auch durch die Lagerbüchse 29 hindurchgeht. Durch diese Bohrung kann Öl 'eintreten, so daß der Kolbenzapfen stets gut geschmiert wird. Um den Kolbenzapfen 28 in Stellung zu halten, ist der Kolben mit einer ringförmigen Nut 31 versehen, welche in die Enden des Kolbenzapfens 28 hineinragt. In dieser Nut 31 ist ein Ring 32 eingesetzt, welcher eine Verriegelung des Kolbenzapfens bewirkt, so daß derselbe sich nicht mit Bezug auf den Kolben verschieben kann.

In der zuletzt beschriebenen Ausführungsform des Lagerschuhes wird der Druck des Kolbens ebenfalls unmittelbar durch den Lagerschuh auf die Kolbenstange übertragen, „ und der Kolbenzapfen ist daher von wesentlichen Beanspruchungen entlastet und hat infolgedessen eine unbegrenzte Lebensdauer.

In beiden Ausführungsformen der Erfindung können geringe Nachstellungen des Lagerschuhes mit Bezug auf die Kolbenstange durch Einführung von dünnen Metallblättchen zwischen dem Lagerschuh und dem inneren Ende der Aussparung, in welchem der Schuh sitzt, vorgenommen werden. Eins von diesen Metallblättchen ist mit 33 in Abb. 2 und ein anderes mit 34 in Abb. 6 bezeichnet.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verbindung von Kolben und Kolbenstange, bei welcher der Kolbenstangenkopf zwecks Entlastung des Kolbenzapfens mittels eines Drucklagers gegen den Kolbenkörper abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucklager aus einem auswechselbaren, nur durch den

   durch den Kolbenstangenkopf und den Kolben hindurchgehenden Kolbenzapfen (ii bzw. 28) in Stellung gehaltenen Lagerschuh (4 bzw. 23) besteht.
2. 2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerschuh (23) mit mehreren nach dem geschlossenen Ende des Kolbens zu offenen Kammern (24) versehen ist, von denen je ein Schmierkanal (26) zur gekrümmten Lagerfläche (25) zwischen Lagerschuh und Kolbenstangenkopf und je ein Lüftungskanal (27) zu dem nach außen hin offenen Hohlraum (17) des Kolbens führt.

   Hierzu r Blatt Zeichnungen