Kolben Seitenansicht

Als Kolben bezeichnet man im Maschinenbau bewegliche Bauteile, die zusammen mit dem umgebenden Gehäuse einen abgeschlossenen Hohlraum bilden, dessen Volumen sich durch die Bewegung verändert. Dieses Prinzip kann in verschiedenen Bauformen verwirklicht werden: mit auf- und abbewegten Hubkolben, rotierenden Drehkolben oder anderes.

Eine einfache, verbreitete und schon in der Antike bekannte Ausführung ist eine runde Scheibe, die in ein rohrförmiges Gehäuse, den Zylinder, eintaucht. Die jeweilige Stellung des Kolbens im Gehäuse bestimmt die Größe des Hohlraumes.

In Motoren werden in diesen so geschaffenen veränderbaren Hohlräumen einem gasförmigen oder flüssigen Arbeitsmedium ein Teil seiner Energie entnommen, die dann in einer Arbeitsmaschine genutzt werden kann. In Pumpen und Verdichtern hingegen wird Energie zugeführt, wobei der Druck und bei Gasen auch die Temperatur des Mediums steigt.

Maschinen, in denen Kolben die Energie übertragen, gehören zu den Kolbenmaschinen. Zur Energieübertragung in der Maschine können Kolben und Gehäuse mit Zu- und Ableitungsrohren und Ventilen zusammenwirken.

Der Kolben, selten auch das Gehäuse, ist das Bauteil, mit dem der Energieaustausch vorgenommen wird. Bei Hubkolben werden Kräfte meist über Kurbeltriebe mit Pleueln oder über Kolbenstangen in den Kolben eingeleitet. In Freikolbenmaschinen arbeitet der Kolben typischerweise auf Gasfedern.

Die Form eines Kolbens, das Material, aus dem er besteht, sein Weg und die Geschwindigkeit, mit der er sich bewegt, unterliegen vielfältigen Faktoren. Das verwendete Fluid, die auftretenden Kräfte und Temperaturen sowie die Art der Maschine führen zu sehr unterschiedlichen Ausführungen.

Schnitt durch den Zylinder einer doppelwirkenden Dampfmaschine mit Scheibenkolben

Quelle:Wikipedia