DE2206000A1

DE2206000A1 - Gleitschuh fuer kolbenmaschinen

Info

Publication number: DE2206000A1
Application number: DE19722206000
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Nonnenmacher; Walter Robeller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-02-09
Filing date: 1972-02-09
Publication date: 1973-08-16
Also published as: JPS4888504A; DE2206000C2

Description

Gleitschuh für Kolbenmaschinen Die Erfindung betrifft einen Gleitschuh für Kolbennaschinen, vorzugsweise Radialkolbenrnaschinen, der mit einen Kolben gelenkig verbunden ist und in dessen Gleitsohle eine in sich geschlossene, druckbeaufschlagte Ausnehmung angeordnet ist, die von einem Dichtsteg und wenigstens teilweise von einer sich daran anschliessenden Nut umgeben ist, welche mindestens eine der Seiten des Gleitschuhs -schneidet, und bei den an den in.
Bewegungsrichtung gelegenen Riin der Gleitsohle Stützflächen ausgebildet sind.
Bei Kolbenpumpen, insbesondere Radialkolbenpumpen, hat sich gezeigt, dass unter bestimmten Betriebsbedingungen das Drucknittel aus dem Gehäuseinneren abgesaugt und durch den Kanal, der die Ausnehmung in der Gleitsohle des Gleitschuhs mit der Zylinderbohrung verbindet, weggefördert wird. Diese Erscheinung tritt vor allem dann auf, wenn die pumpe bei drucklosem Betrieb mit hohen Drehzahlen läuft. Sie ist so zu erklären, dass sich über den hydrodynamisch wirksamen Flächen der Gleitsohle Druckfelder aufbauen, die teilweise in die mit der Zylinderbohrung in Verbindung stehende Ausnehmung in der Gleitsohle abgebaut werden, wenn in dieser der Druck kleiner ist als im Druckfeld; dabei fliesst Druckmittel ab. Das hat zur Folge, dass sich die Schmierverhältnisse verschlechtern und dadurch Schäden, insbesondere an den Gleitschuhen, auftreten können.
Aus der DT-OS 1 936 431 ist ein Gleitschuh bekannt, bei dem in der Mitte der Gleitsohle ein Kanal mündet, der durch Nuten mit einer zur Mündung konzentrischen Ausnehmung in der Gleitsohle verbunden it, die dem Aufbau-eines hydrostatischen Entlastungsdruckfeldes dient. Diese Ausnehmung wird von einem ringförmigen Dicht steig umgeben, den seinerseits eine Ringnut umgibt, die die Längsseiten des Gleitschuhs schneidet. Von der Mitte der Schmalseite ausgehende, parallel zur Längsachse verlaufende Nuten münden in die Ringnut. Dadurch entstehen an den Ecken des Gleitschuhs etwa dreieckförmige Stützflächen.
Diese erhöhen die Tragfähigkeit des Gleitschuhs, vor allen bei drucklosem Betrieb, durch hydrodynamisch entstehende Druckfelder zwischen den Stützflächen und deren Auflagefläche. Das Druckmittel für die Bildung dieser Druckfelder wird durch die Ringnut wieder dem Gehäuseinnern zugeführt. Ein solcher Gleitschuh hat aber den Nachteil, dass das Absaugen des Drucknitteis aus der Gehäuseinneren nur unvollkommen verhindert werden kann.
Dies ist der kreisrunden Form des Dichtsteges zuzuschreiben, da dieser im Bereich der Längsseiten- des Gltitschuhs ein solches Ausmass in Bewegungsrichtung hat, dass sich ein hydrodynamisches Druckfeld bilden kann und die zuvor beschriebenen Folgen eintreten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gleitschuh zu schaffen, der neben @ hinten Laufeigenschaften das Absaugen des Druckmittel bei allen Betriebszuständen besonders gut vermeidet.
Dies geschieht erfindungsgemäss dadurch, dass die Breite der Ausnehmung entgegen der Bewegungsrichtung des Gleitschuhs von vorn nach hinten abnimmt und dass die vorn liegende Begrenzung der Ausnehmung etwa geradlinig verläuft und einen Winkel von etwa 900 mit der Bewegungsrichtung des Gleitschuhs einschliesst.
Dies hat den Vorteil, dass der die Ausnehmung vorn begrenzende Dichtsteg verhindert - wie sich aus Versuchen ergeben hat -dass Druckmittel durch hydrodynamische Wirkung in den Bereich der Ausnehmung in der Gleitsohle gelangt-und von da zur Zylinderbohrung abfließt.
Vorteilhafte Ausbildungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung sowie den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in Fig. - 1a unc Ib einen Gleitschuh in Schnitt und in Draufsicht, dargestellt in der Anwendung bei einer Radialkolbennachine, Fig. 2 und 3 Abwandlungen des Gleitschuhs nach den Fig. la und Ib in Draufsicht.
Der Gleitschuh 1 besitzt einen Schaft 2, der in einen Fuss 3 übergeht. zur Schaft 2 ist ein Kugelkopf 4 angeordnet, durch den der Gleitschuh 1 mit einem Kolben 5 gelenkig verbunden ist, welcher in einer Zylinderbohrung 6 eines Zylinderkörers 7 dicht gleitend geftihrt ist. Der Gleitschuh liegt rit einer Gleitsohle 8 auf einer Gleitfläche 9' eines Führungsgliedes 9 auf. Die Gleitsohle ist etwa - von unten gesehen - rechteckförnig ausgebildet, d.h. sie hat zwei parallele Seitenkanten und eine leicht gerundete Vorder- bzw. Hinterkante, die in Bewegungarichtung des Gleitschuhs liegen. In dieser Gleitsohle ist eine geschlossene, etwa dreieckige husnellnung 10 angeordnet, deren Form durch einen sie umgebenden, schmalen Dicht steg 11 bestimmt wird. Eine Seite der Ausnehmung 10, die von der Abschnitt 11' des Dichtsteges begrenzt wird und in Bewegurgsrichtung gesehen, vorne liegt, bildet eine Gerade und schliesst mit der Bewegungsrichtung einen Winkel von 900 ein. Den Dichtsteg umgeben aussen schmale IT.uten 12, 15, die in das Gehäuseinnere münden. Am vorderen Ende des Gleitschuhs bildet eine Restfläche der Gleitsohle eine Stützfläche 14, am hinteren Ende bildet eine solche Restfläche eine Stützfläche 15. Eine den Schaft 2 durchdringende längsbohrung 16 mündet in die Ausnehmung 10 und verbindet sie über eine Längsbohrung 17 im Kolben mit der Zylinderbohrung 6.
Bein Betrieb der Haschine führt der Zylinderkörper 7 eine Drehbewegung aus, derzufolge der Gleitschuh eine Gleitbewegung in Pfeilrichtung ausführt. Wenn in der Zylinderbohrung 6 Hochdruck herrscht, kann sich in Bereich der Ausnehmung 10 ein hydrostatisenes Entlastungsdruckfeld aufbauen, dessen Grösse durch die in das Gehäuseinnere mündenden Nuten 12, 13 genau definiert ist. In Bereich der flächen 14, 15 bilden sich hydrodynamische Druckfelder aus, die die Tragfähigkeit des Gleitschuhs erhöhe und besonders bei drucklosem Betrieb zur Wirkung Romner. Die litten 12, 13 verhindern nun, dass die Druckfelder in den Bereich der Ausnehmung 10 verschleppt werden, was den Abfluss von Druckmittel zur Folge hätte. Dieses fliesst vielmehr durch. die Nuten 12, 17 zum Gehäuseinneren ab.
Besonders vorteilhaft ist, dass. sich die Fläche 15 noch bis vor die etwas hinter der Gleitschuhmitte liegende Stelle der engsten Spalts zwischen Gleitsohle 8 und Führungsfläche 9' erstreckt. Dadurch wird auch einer Kippbewegung des Gleitschuhs entgegengewirkt.
Die Dichtleiste 11', die die Ausnehmung 10 vorn begrenzt und quer zur Bewegungsrichtung verläuft, hat in Bewegungsrichtung eine so geringe Breite, dass sich praktisch kein hydrodynanisches Druckfeld darüber aufbauen und damit auch kein Druckmittel abfliessen kann. Die die Ausnehmung 10 im Bereich abnehmender Breite begrenzenden Abschnitte des Dichtstegs 11 haben ein grösseres sich in Bewegungarichtung erstreckendes Ausmass als der Abschnitt 11'. Soweit dieses Lass ausreicht, ein hydrodynamisches Druckfeld aufzubauen, wird das dazu erforderliche Druckmittel im wesentlichen der Ausnehmung 10 entnommen, zu der von der Zylinderbohrung 6 jederzeit Druckmittel nachfliessen kann.
Es wird also durch die dreieckige Form der Ausnehmung 10 vermieden, dass Druckmittel aus dem Gehäuseinnern in diese abfliesst.
Der Gleitschuh 10 nach den Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist eine Abwandlung des Gleitschuhs nach der Big. 1 und unQerscheidet sich von diesem durch eine anders ausgebildete Ausnehmund.
Der Gleitschuh 2C besitzt eine Gleitsohle 21, in der eine -trapezförrige Ausnchmung 22 angeordnet ist, die von einer schmalem Dichtateg 23 umgeben ist. Die grosse Grundseite 23' des Trapezes schliesst mit der zur Bewegungsrichtung parallele Längsseite des Gleitschuhs einen rechten Winkel ein und liegt, in Bewegungsrichtung betrachtet, vorn.
Den Dichtsteg 23 umgeben aussen in das Gehäuseinnere mündende Nuten 24, 25. An vorderen Ende der Gleitsohle ist eine Gleitfläche 26, an hinteren Ende eine Gleitfläche 27 ausgebildet.
Der übrige Aufbau entspricht den des kusfiihrungsbeispiels nach der Fig. 1. Das Betriebsverhalten des Gleitschuhs 20 entspricht ebenfalls den Gleitschuh nach der Fig. 1.
Der Gleitschuh 30 nach der Ausföhrungsbeispiel der Fig. 3 ist eine weitere Abwandlung des Ausführungsbeils nach der Fig. 1.
Der Gleitschuh besitzt eine Gleitsohle 31, in der eine kreisabschnittförrige Ausnehmung 32 ausgebildet ist, welche von einen schmalen Dichtsteg 33 umgeben wird. Die, in Bewegungsrichtung betrachtet, vorn liegende Sehne 33' des treisabsonnitts schliesst mit der Längsseite des Gleitschuhs, die parallel zur Bewegungsrichtung ist, einen rechten Winkel ein.
Vorzugsweise ist der Kreisabschnitt ein Halbkreis, die Sebne also ein Durchmesser des Kreises. Den Dichtsteg 33 umgeben aussen Nuten 34, 35, die in das Gchäuseinsere münden. Am vorderen Ende der Gleitsohle 31 ist eine Gleitfläche 36, am hinteren Ende eine Gleitfläche 37 ausgebildet. Der -ubri.ge aufbau des Gleitschuhs entspricht dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ebenso entspricht das Betriebsverha@ten dem des Gleitschuhs nach der Fig. 1.
Die in den Fig. 1 - 3 geseigte Ausbildung der Gleitsohle ist auch bei Gleitschuhen für Axialpumpen anwendbar. Dazu ist erforderlich, dass die Gleitschuhe so gefiiiirt werden, dass eine Seite der Ausnchmung stets quer zur Bewegungsrichtung verläuft, wodurch die beschriebene Wirkung eintritt.

Claims

Ansprüche

Gleitschuh für Kolbenmaschinen, vorzugsweise Radialkolbermaschinen, der mit einen Kolben gelenkig verbunden ist und in dessen Gleitsohle eine in sich geschlossene, druckbeaufschlagte Ausnehmung angeordnet ist,die von einem Dichtsteg und wenigstens teilweise von einer sich daran anschliessenden Nut umgeben ist, welche mindestens eine der Seiten des Gleitschuhs schneidet, und bei dem an den in Bewegungsrichtung gelegenen Enden derGleitsohle Stützflächen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Ausnehmung (10, 22, 32) entgegen der Bewegungsrichtung des Gleitschuhs von vorn nach hinten abnimmt und aass die vorn liegende Begrenzung (11', 23', 3D') der Ausnehmunß (10, 22, 32) etwa geradlinig verläuft und einen Winkel von et.la 9C° mit der Be:egungsrichtung des Gleitschuhs einscnliesst.
2. Gleitschab nech Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ausnehnung die Form eines zur Bewegungsrichtung etwa symmetrisch angeordneten Dreiecks hat, dessen eine Seite Eit dieser einen rechten Winkel einschliesst und die in Bewegungsrich@ung betrachtet, vorne liegt.
3. Gleitschuh rach AnsprXlch 1, dacurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (22) die Form eines Trapezes hat, dessen grosse Grundseite (23'), in Bewegungsrichtung betrachtet, vorne liegt und mit dieser einen rechten Winkel einschliesst.
4. Gleitschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (32) die Form eines Kreisabschnittes hat, dessen Sehne (33'), in Bewegungsrichtung betrachtet, vorne liegt und mit dieser einen rechten Winkel einschliesst.
5. Gleitschuh nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur vorn liegenden Begrenzung (11', 23', 33') der Ausnehmung (10, 22, 32) eine Nut (12, 24, 34) ausgebildet ist, die mindestens eine Seite des Gleitschuhs schneidet.
6. Gleitschuh nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu den die Ausnehmung (10, 22, 32) begrenzenden Abschnitten des Dichtstegs (11, 23, 33), die nicht senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufen, eine Nut (13, 25, 35) angeordnet ist, die mindestens eine Seite des Gleitschuhs schneidet.

L e e r s e i t e