Zylinderblock Die Erfindung betrifft einen Zylinderblock für Mehrkolbenpumpen. Bei den heutigen gebräuchlichen Typen von Axial- oder Radialkolbenpumpen laufen die Kolben in einem meist einteiligen Block, der aus Bronze besteht. Diese Bronze muss einerseits genü gende Festigkeit, anderseits aber auch gute Gleiteigen- schaften aufweisen.
Es ist eine bekannte Tatsache, dass sich diese beiden Eigenschaften nur schwer im selben Material verwirklichen lassen. Zylinderblöcke aus Bronze können deshalb bei extrem hohen Drük- ken von mehreren hundert Atmosphären und hohen Drehzahlen nicht mehr genügen, da sie entweder un ter der Druckbeanspruchung platzen oder an den Gleitflächen anfressen.
Die Erfindung soll diesen Mangel beheben und kennzeichnet sich dadurch, dass der Blockkörper aus einem Material höherer Festigkeit besteht, das an den Gleitflächen mit einem Material niedrigerer Festigkeit, aber besserer Gleiteigenschaften belegt ist.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt den Zylinderblock 1 einer Axialkolbenpumpe, der auf dem feststehenden Steuerspiegel 2 rotiert. In den zur Dreh achse parallelen Kolbenbohrungen (hier nur eine dar gestellt) bewegt sich der Kolben 3, der sich über Kol benstange 4 auf dem nicht dargestellten rotierenden Triebflansch abstützt.
Der Körper des Zylinderblocks besteht aus einem Material höherer Festigkeit, das in der Lage ist, den auftretenden grossen Drücken zu widerstehen, z. B. aus Stahl. Hierbei kann es sich um geschmiedeten, gegossenen oder gewalzten Stahl handeln, wobei seine Bruchfestigkeit mindestens derjenigen einer Bronze von 25 kglmm entsprechen sollte. Stahl hat gegen über Bronze den Vorteil, dass er bei gleicher Bruch festigkeit eine relativ höhere Wechselfestigkeit besitzt und deshalb den Dauerbeanspruchungen, wie sie beim Zylinderblock auftreten, gewachsen ist.
Für gewisse Fälle ist es auch denkbar, statt Stahl ein porenfreies, feinkörniges Gusseisen von vergleichsweise ähnlicher Festigkeit zu verwenden. An den Gleitflächen, also in den Kolbenbohrungen 5 und an der Steuerfläche 6, ist der Blockkörper mit einem Material niedrigerer Festigkeit belegt, das ohne Rücksicht auf Festigkeits anforderungen bessere Gleiteigenschaften .aufweist. Hierbei kann es sich um weissmetallähnliche Legie rungen oder auch um Spezialbronzen handeln.
Der Belag kann aufgegossen, aufgeschweisst, aufgelötet oder auch aufgespritzt sein. Die Schichtdicke beträgt dabei höchstens 1-2 mm; in den meisten Fällen ge nügen schon Schichten mit einigen Zehntelmillimeter Dicke. Für das porenfreie Auftragen der Belagschicht hat sich das Auflöten oder Aufspritzen als speziell geeignet erwiesen. Die Fertigbearbeitung des Zylinder blocks erfolgt nach der Auftragung des Oberflächen belages.
Durch zwei verschiedene Materialien gelingt es, den höchsten Anforderungen hinsichtlich Gleitge- schwindigkeiten einerseits und höchsten Drücken an- derseits zu genügen.
Als weiterer Vorteil der Verwendung von Stahl oder einem Material von vergleichbaren Eigenschaften ist der gegenüber Bronze kleinere Wärmeausdeh- nungskoeffizient zu werten, welcher gestattet, auch bei hohen Drücken und relativ hohen Betriebstempe raturen mit sehr kleinen Leckverlusten zu arbeiten. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn aus konstruk tiven Gründen z. B. an den Kolben Spaltdichtungen zur Anwendung kommen.
Cylinder block The invention relates to a cylinder block for multi-piston pumps. In today's common types of axial or radial piston pumps, the pistons run in a mostly one-piece block made of bronze. This bronze must have sufficient strength on the one hand, but also good sliding properties on the other.
It is a known fact that these two properties are difficult to achieve in the same material. Cylinder blocks made of bronze can therefore no longer suffice at extremely high pressures of several hundred atmospheres and high speeds, since they either burst under the pressure load or erode the sliding surfaces.
The invention is intended to remedy this deficiency and is characterized in that the block body consists of a material of higher strength, which is coated on the sliding surfaces with a material of lower strength but better sliding properties.
In the accompanying drawing, an example of Ausfüh the invention is shown. It shows the cylinder block 1 of an axial piston pump which rotates on the fixed control plate 2. In the piston bores parallel to the axis of rotation (only one is shown here) moves the piston 3, which is supported on Kol rod 4 on the rotating drive flange, not shown.
The body of the cylinder block is made of a material of higher strength that is able to withstand the large pressures that occur, e.g. B. made of steel. This can be forged, cast or rolled steel, whereby its breaking strength should at least correspond to that of a bronze of 25 kilograms. Steel has the advantage over bronze that it has a relatively higher fatigue strength with the same breaking strength and is therefore able to withstand the long-term stresses that occur with the cylinder block.
In certain cases it is also conceivable to use a pore-free, fine-grain cast iron of comparatively similar strength instead of steel. On the sliding surfaces, that is to say in the piston bores 5 and on the control surface 6, the block body is covered with a material of lower strength, which has better sliding properties regardless of strength requirements. These can be alloys similar to white metal or special bronzes.
The covering can be poured on, welded on, soldered on or even sprayed on. The layer thickness is at most 1-2 mm; In most cases, layers a few tenths of a millimeter thick are sufficient. Soldering or spraying has proven to be particularly suitable for pore-free application of the covering layer. The cylinder block is finished after the surface coating has been applied.
Two different materials make it possible to meet the highest requirements in terms of sliding speeds on the one hand and the highest pressures on the other.
Another advantage of using steel or a material with comparable properties is the lower coefficient of thermal expansion compared to bronze, which allows working with very small leakage losses even at high pressures and relatively high operating temperatures. This is particularly important if, for constructive reasons, for. B. Gap seals are used on the piston.