Einrichtung mit einem Hohlkörper, der ein Druckmedlum und einen Kolben enthält. Bei Gefässen, welche längere Zeit unter einem hohen Druck stehen müssen, bietet die Abdiclitung grosse Schwierigkeiten. Es wurde beispielsweise vorgeschlagen, Drehdorne hohl zu gestalten und in deren Hohlraum durch Verengen desselben einen Flüssigkeitsdruck zu erzeugen, der gross genug ist, um die Wandung des Drehdornes zu expandieren, so dass sich der Dorn in der Bohrung eines Werkstückes festklemmt. Bei solchen<B>be-</B> kannten DreUdornen wurde die Abdichtung des Hohlraumes nicht durch eine elastische Deformation erzeugt, es genügte, wenn der erzeugte Druck einige Stunden anhielt. Die.
Anwendungsmöglichkeit von expandieren den Maschinenelementen ist im Maschinenbau sehr gross, sobald es gelingt, diese derart abzudichten, dass sie lange Zeit, mindestens Wochen und Monate, unter demselben hohen Druck gehalten werden können. Es wäre beispielsweise sehr vorteilhaft, Schwung- und Antriebsräder keillos auf Achsen, z. B. durch elastische Expansion der letzteren, zu befestigen, weil Keile sehr leicht eine Ver schiebung der Schwerpunktachse der beiden Körper bewirken, wodurch Momente ent stehen, welche Vibrationen begünstigen und erzeugen.
Zur Erzeugung der Abdichtung wurden bisher auch bei den erwähn'ten Drelidornen Stulpen aus Leder oder Gummi ete. verwen det. Diese Mittel versagen jedoch, wenn ein Druck von mehreren<B>100</B> atü tage-, woc*hen- und monatelang erhalten bleiben soll. Die aus organischen Stoffen hergestellten Dich tungsmittel, wie Leder, Kautscbuk ete., sind sehr wärmeempfindlich und als Dichtungen nicht überall anwendbar. Diese Stoffe sind bei hohen Flüssigkeitsdrücken auch deshalb nicht geeignet, weil sie sich in ihrem Volu men verändern, wodurch ein Druckabfall entsteht.
Kolbenringe können wegen der Naht derselben für konstante hohe Drücke überhaupt nicht in Frage kommen. Bessere Resultate werden mit Membranen erzielt, die geringere Drücke verlustlos aufrechtzu- erhalten vermögen. Dagegen sind bei hohen Drücken auch Membranen nur beschränkt anwendbar.
Vorliegende Erfindung betrifft nun eine Einrichtung mit einem Hohlkörper, der ein Druckmedium und einen Kolben enthält, bei welcher Einrielitung die erwähnten Nach teile nicht auftreten. Die Erfindung besteht darin, dass der Kolben und der Holilkörper in Werkstoff und Wandstärke so ausge führt sind, dass beim Auftreten eines Druckes eine elastische Deformation eintritt, die beide Teile unmittelbar aneinanderpresst und dadurch die Abdichtung des Hohlkör pers erzeugt.
In beiliegender Zeichnung sind einige Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstan des veranschaulicht; es zeigt: Fig. <B>1</B> einen expandierfähigen Hohl zylinder mit versc'hiebbarem Hohlkolben, Fig. 2 einen expandierfähigen Hohl zylinder mit einer unter Druck stehenden, den Druckkalben umschliessenden zylinder förmigen Ummantelung, Fig. <B>3</B> einen nicht expandierenden Zylin der mit Arbeitskolben, dessen Wandungen .sieh unter dem Flüssigkeitsdruck ausdehnen, wodurch der Kolben selbst dichtet,
Fig. 4 zeigt einen Zylinder wie Fig. <B>3</B> mit in zwei Bewegungsriehtungen arbeiten den Kolben.
Der beim Auftreten des Flüssigkeits druckes expandierende Zylinder<B>1,</B> der als Drehdorn dienen kann, enthält einen Kolben 2, der durch eine Druckseliraube <B>3</B> in den Ilohlraum des Zylinders<B>1</B> gedrückt wird, um #,ine Flüssigkeit; in den Hohlkörper unter Druck zu setzen. Der Kolben 2 ist auf der dein Hohlraum zugekehrten Seite hohl.
Die Wandstärke und der Werkstoff beider Teile <B>1</B> und 2 sind so gewählt, dass sich bei Auf treten des Druckes die Wand des Kolbens 2 elastisch deformiert und an die an jener Stelle starre Innenwand des Zylinders un mittelbar aupresst, so dass das zur Verschie bung des Kolbens erforderliche Spiel auf gehoben wird und der Kolben den Zylinder hohlraum absolut abdichtet. <B>Mg.</B> 2 zeigt einen expandierfäliigen Hohlkörper 4, der einen vollen Kolben<B>5</B> und eine Druckschraube<B>3</B> aufweist.
Der Kolben <B>5</B> ist von einem Z- ylindermantel <B>6</B> umschlos- sen, der von dem Druckniedium umgeben ist. Die Wandung des Mantels<B>6</B> ist derart dimensioniert, dass sie sich beim Auftreten des Druckes elastisch deformiert und an den Kolben anpresst, wodurch eine absolute<B>Ab-</B> dichtung erzielt wird. Die Kolben 2 und<B>5</B> werden zweckmässig aus Metall hergestellt. Sie können aber auch aus einem andern, ge nügend festen und homogenen Material her gestellt sein, beispielsweise aus einem Kunst stoff.
Fig. <B>3</B> zeigt einen Zylinder<B>7</B> mit einem Kolben<B>8,</B> der einen Hohlraum<B>9</B> aufweist. Die Wand<B>10</B> des Hohlraumes<B>9</B> ist wiederum so dimensioniert, dass sie sieh beim Auftre ten eines Druckes dichtend an den Zylinder <B>7</B> anpresst. Derartige Kolben können vorteil haft bei Pumpen angewendet werden, bei weleIlen der Druck über die ganze Hublänge gleichbleibt, also bei Wasserpumpen mit gleichbleibender Steighöhe. Ein derartiger Kolben hat den Vorzug, dass er beim Rück weg im Zylinder weniger Reibung hat.
Fig. 4 zeigt einen Zylinder<B>11</B> mit dop pelt wirkendem Kolben, der auf beiden Stirnseiten einen Hohlrauin aufweist, Dieser Kolben weist einen Steg 12 auf, an den beidseitig Hohlräume<B>13</B> anschliessen, welche Wände 14 aufweisen, die ebenfalls derart dimensioniert sind, dass sie beim Auftreten eines Druckes sich an die, Zylinderwand an pressen. Dieser Kolben kann als Ring aus geführt werden und beispielsweise auf eine Stange aufgeschraubt sein. Der Vorteil der artiger Kolben gegenüber den Kolben mit Kolbenringen liegt insbesondere darin, dass sie bei erhöhtem Druck eine entsprechend erhöhte Abdichtung gewährleisten.
Ein Vor teil dieser Kolben gegenüber den Kolben mit Ledermanschetten besteht darin, dass die Abdichtun-, durch ein Metall erfolgen kann, das durch die Wärme. nur in bezug auf seine Ausdehnung beeinflusst wird, also weder quillt noch austrochnet. Der Gegenstand der Erfindung lässt siell selbstverständlich in mannigfachster Weise anwenden. Eine besonders vorteilhafte An wendung wird die hydraulische Betätigung und Blockierung von Werktischen, einstell baren Maschinenteilen, Werkzeugen, Werk zeughaltern usw. sein.
Es besteht im weiteren noch die Möglichkeit, zahlreiche Druckstellen von einer zentralen Stelle aus über Druck leitungen zu steuern. Die, Druckerzeugung an dieser zentralen Stelley kann dann in irgendeiner bekannten Weise erfolgen.
Selbstverständlich wäre es denkbar, dass sich die Einrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung nicht nur für die Erzeugung und Abdichtung von Flüssigkeitsdrücken, son dern mit Vorteil auch für gasförmige Me dien verwenden liesse. So ist beispielsweise denkbar, dass die Einrichtung nach Fig. 4 auch bei Luftkompressoren Anwendung fin den kann. Immer muss der auftretende Druck die Anpressung der beiden Teile, Kolb en und Hohlkörper, unmittelbar zueinander be wirken.
Device with a hollow body containing a pressure medium and a piston. In the case of vessels that have to be under high pressure for a long time, the drainage presents great difficulties. It has been proposed, for example, to make rotary mandrels hollow and, by narrowing the same, to generate a liquid pressure in their cavity that is large enough to expand the wall of the rotary mandrel so that the mandrel is clamped in the bore of a workpiece. In the case of such well-known rotating mandrels, the cavity was not sealed by elastic deformation; it was sufficient for the pressure generated to last for a few hours. The.
The possibility of using expanding machine elements in mechanical engineering is very great as soon as it is possible to seal them in such a way that they can be kept under the same high pressure for a long time, at least weeks and months. For example, it would be very advantageous to have flywheels and drive wheels on axles, e.g. B. by elastic expansion of the latter, because wedges very easily cause a United shift in the center of gravity of the two bodies, whereby moments are ent which encourage and generate vibrations.
To create the seal, gauntlets made of leather or rubber have also been used for the aforementioned drelid thorns. use. However, these means fail if a pressure of several <B> 100 </B> days is to be maintained for days, weeks and months. The sealing means made from organic materials, such as leather, Kautscbuk ete., Are very heat-sensitive and cannot be used everywhere as seals. These substances are also unsuitable for high liquid pressures because they change in volume, which creates a pressure drop.
Piston rings cannot be considered at all for constant high pressures because of their seam. Better results are achieved with membranes that are able to maintain lower pressures without loss. In contrast, membranes can only be used to a limited extent at high pressures.
The present invention relates to a device with a hollow body which contains a pressure medium and a piston, in which Einrielitung the mentioned after parts do not occur. The invention consists in the fact that the piston and the hollow body are designed in such a way in terms of material and wall thickness that an elastic deformation occurs when pressure occurs, which presses both parts directly against one another and thereby creates the seal of the Hohlkör pers.
In the accompanying drawings, some exemplary embodiments of the subject invention are illustrated; It shows: FIG. 1 an expandable hollow cylinder with a displaceable hollow piston, FIG. 2 an expandable hollow cylinder with a cylinder-shaped casing that is under pressure and encloses the pressure caliper, FIG. 3 / B> a non-expanding cylinder with working piston, the walls of which expand under the pressure of the liquid, whereby the piston itself seals,
FIG. 4 shows a cylinder like FIG. 3 with the pistons working in two directions of movement.
The cylinder <B> 1 </B>, which expands when the liquid pressure occurs, and which can serve as a rotating mandrel, contains a piston 2 which is pushed through a pressurized element <B> 3 </B> into the hollow space of the cylinder <B> 1 < / B> is pressed to get #, a liquid; to put into the hollow body under pressure. The piston 2 is hollow on the side facing your cavity.
The wall thickness and the material of both parts <B> 1 </B> and 2 are selected so that when the pressure occurs, the wall of the piston 2 is elastically deformed and directly pressed against the rigid inner wall of the cylinder at that point, see above that the clearance required to move the piston is canceled and the piston absolutely seals the cylinder cavity. <B> Mg. </B> 2 shows an expandable hollow body 4 which has a full piston <B> 5 </B> and a pressure screw <B> 3 </B>.
The piston <B> 5 </B> is enclosed by a cylinder jacket <B> 6 </B> which is surrounded by the pressure medium. The wall of the casing <B> 6 </B> is dimensioned in such a way that it deforms elastically when the pressure occurs and presses against the piston, whereby an absolute <B> sealing </B> is achieved. The pistons 2 and <B> 5 </B> are expediently made of metal. But you can also be made from another, ge sufficiently solid and homogeneous material, for example from a plastic.
FIG. 3 shows a cylinder 7 with a piston 8 which has a cavity 9. The wall <B> 10 </B> of the cavity <B> 9 </B> is in turn dimensioned in such a way that it presses against the cylinder <B> 7 </B> in a sealing manner when a pressure occurs. Such pistons can advantageously be used in pumps in which the pressure remains the same over the entire stroke length, that is to say in water pumps with a constant height of rise. Such a piston has the advantage that it has less friction on the return path in the cylinder.
4 shows a cylinder 11 with a double-acting piston, which has a hollow roughness on both end faces. This piston has a web 12, to which cavities 13 adjoin on both sides, which walls 14 have which are also dimensioned such that they press against the cylinder wall when a pressure occurs. This piston can be designed as a ring and, for example, be screwed onto a rod. The advantage of the pistons of this type compared to pistons with piston rings is in particular that they ensure a correspondingly increased seal at increased pressure.
One advantage of these pistons compared to pistons with leather sleeves is that the seal can be made using a metal that is exposed to heat. is only influenced in terms of its expansion, i.e. neither swells nor dries out. The subject matter of the invention can of course be used in a wide variety of ways. A particularly advantageous application is the hydraulic actuation and blocking of workbenches, adjustable ble machine parts, tools, tool holders, etc. be.
There is also the possibility of controlling numerous pressure points from a central point via pressure lines. The pressure generation at this central point can then take place in any known manner.
Of course, it would be conceivable that the device according to the present invention could be used not only for generating and sealing liquid pressures, but also with advantage for gaseous media. For example, it is conceivable that the device according to FIG. 4 can also be used in air compressors. The pressure that occurs must always act directly on the two parts, the piston and the hollow body.