DD224371A1

DD224371A1 - PISTONS FOR HYDROSTATIC SCREWING MACHINES

Info

Publication number: DD224371A1
Application number: DD84261664A
Authority: DD
Inventors: Konrad Christ; Hans-Dieter Schulze
Original assignee: Orsta Hydraulik Veb K
Priority date: 1984-04-05
Filing date: 1984-04-05
Publication date: 1985-07-03
Also published as: GB2157396A; IT1181632B; GB8508598D0; DE3512495A1; IT8547937A0; GB2157396B; IT8547937A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kolben fuer hydrostatische Verdraengungsmaschinen in Exzenterwellenbauart mit Kugelgelenkverbindung zwischen Kolben und Pleuel. Bei Senkung der hydraulischen Verluste und des technischen und technologischen Aufwandes sollen die radialen Aussenabmessungen der Verdraengungsmaschinen verringert werden. Das wird erreicht dadurch, dass zwischen der Bohrung des Zylinders und dem Kugelkopf ein als Hohlzylinder ausgebildeter Zwischenkolben angeordnet ist. Der Einsatz dieser hydrostatischen Verdraengungsmaschinen erfolgt insbesondere in Druckmaschinen, Plastspritzmaschinen u. a. FigurThe invention relates to a piston for hydrostatic Verdraengungsmaschinen in Exzenterwellenbauart with ball joint connection between the piston and connecting rod. When reducing the hydraulic losses and the technical and technological effort, the radial outer dimensions of the Verdraengungsmaschinen should be reduced. This is achieved in that between the bore of the cylinder and the ball head designed as a hollow cylinder intermediate piston is arranged. The use of these hydrostatic Verdraengungsmaschinen takes place in particular in printing presses, Plastspritzmaschinen u. a. figure

Description

Kolben für hydrostatische VerdrängungsmaschinenPiston for hydrostatic displacement machines

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Kolben für hydrostatische Yerdrängungsmaschinen, insbesondere für langsamlaufende Radialkolbenmaschinen in Exzenterwellenbauart mit Kugelge_ lenkverbindung zwischen Kolben und Pleuel.The invention relates to a piston for hydrostatic Yerdrängungsmaschinen, in particular for low-speed radial piston machines in Exzenterwellenbauart with Kugelge_ steering connection between the piston and connecting rod.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Um ein günstiges Masse-Leistungsverhältnis zu erhalten bzw. Material einzusparen, ist man bestrebt, -die hydrostatischen langsamlaufenden Radialkolbenmaschinen in Exzenterwellenbauweise mit kleinem Außendurchmesser und damit kompakter Bauform zu konstruieren.In order to obtain a favorable mass-performance ratio or to save material, it is endeavored to design the hydrostatic slow-running radial piston machines in eccentric shaft design with a small outer diameter and thus a compact design.

Um diese Zielstellung zu erreichen, kommt der konstruktiven Ausführung des Kolbens mit seinen angrenzenden Bauteilen, wie Zylinder, Pleuel und Gleitschuh, eine große Bedeutung zu. Es sind verschiedene Bauformen dieser Baugruppe, die die hydraulische Kraft - Druck χ Kolbenfläche - auf den Exzenter der Hauptwelle überträgt, bekannt. Am häufigsten kommt bei Radialkolbenmaschinen in Exzenterwellenbauart der Kolben mit innenliegender Kalotte, in der das Pleuel mit Kugelkopf formschlüssig verbunden ist, zur Anwendung. Die Ausführung dieser Kolbenbaugruppe hat sich funktionsmäßig seit langem bewährt, besitzt jedoch den Nachteil, daß sie radial die Abmessungen der Maschine rela-To achieve this objective, the structural design of the piston with its adjacent components, such as cylinder, connecting rod and shoe, is of great importance. There are various types of this assembly, the hydraulic force - pressure χ piston surface - transmits to the eccentric of the main shaft known. Most often comes in radial piston engines in eccentric shaft design of the piston with internal calotte, in which the connecting rod is positively connected with ball, used. The design of this piston assembly has functionally long been proven, but has the disadvantage that they radially relative to the dimensions of the machine rela-

tiv groß festlegt. Gleiches gilt auch für die Lösung, bei der der Kolben mit Kugelpleuel durch einen Kolben mit Kugelbolzen ersetzt ist.tiv largely sets. The same applies to the solution in which the piston with Kugelpleuel is replaced by a piston with ball pins.

Aus der DE-PS I7 28 244 ist eine Lösung bekannt, in der die Kolbenbaugruppe aus oszillierenden-Teleskopzylindern besteht, die sich einmal gegen die kugelförmige Fläche eines mit der drehenden Welle fest verbundenen Exzenters und zum anderen gegen die mit dem Gehäuse fest verbundenen Kugelabschnitte abstützen. Die Kraftübertragung erfolgt ausschließlich hydraulisch, so daß Reibung und Verschleiß wesentlich reduziert werden. Demgegenüber sind der technologische Aufwand und die hydraulischen Verluste durch die drei vorhandenen Abdichtungen beachtlich hoch.From DE-PS I 7 28 244 a solution is known in which the piston assembly consists of oscillating telescopic cylinders, which are supported once against the spherical surface of a firmly connected to the rotating shaft eccentric and the other against the fixedly connected to the housing ball sections , The power transmission takes place exclusively hydraulically, so that friction and wear are significantly reduced. In contrast, the technological complexity and the hydraulic losses due to the three existing seals are considerably high.

Sine weitere Ausführung der Kolbenbaugruppe ist aus der DE-AS 22 44 920 bekannt. Der Kolben ist mit dem Gleitschuh direkt verbunden und in sphärischen Lagern geführt, wodurch eine gedrungene Bauweise ermöglicht wird. Die sphärische Lagerung zieht jedoch eine Vergrößerung des Zylinderdurchmessers und damit eine Erhöhung des Zylinderraumes nach sich, so daß große hydraulische Kräfte aufgenommen werden müssen, die eine massive Konstruktion erforderlich machen.Sine further embodiment of the piston assembly is known from DE-AS 22 44 920. The piston is directly connected to the shoe and guided in spherical bearings, whereby a stocky construction is possible. However, the spherical bearing entails an increase in the cylinder diameter and thus an increase in the cylinder space by itself, so that large hydraulic forces must be absorbed, which require a solid construction.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine !Radialkolbenmaschine in Exzenterwellenbauart mit geringen radialen Außenabmessungen bei Senkung der hydraulischen Verluste und des technischen und technologischen Aufwandes zu schaffen.The object of the invention is to provide a radial piston machine in eccentric shaft design with small radial external dimensions while reducing the hydraulic losses and the technical and technological effort.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für hydrostatische Verdrängungsmaschinen einen Arbeitskolben zu schaf-The invention is based on the object of producing a working piston for hydrostatic displacement machines.

fen, der-unter Beibehaltung des bewährten Kugelgelenkes für die Kolben-Pleuel-Verbindung die radialen Abmessungen der Kolbenbaugruppe verringert.which, while maintaining the well-proven ball joint for the piston-rod connection, reduces the radial dimensions of the piston assembly.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Zylinderbohrung des Zylinders und dem am Pleuel befindlichen Kugelkopf ein als Hohlzylinder ausgebildeter Zwischenkolben angeordnet ist, durch den der Kugelkopf hindurchragt und die Länge des Zwischenkolbens so dimensioniert ist, daß sich bei der größten Auslenkung des Pleuels die volle projezierte Fläche von Kugelkopf und Kalotte im Singriff befindet, wobei diese Länge des Zwischenkolbens gleich oder kleiner als der Durchmesser des Kugelkopfes ist und die Kreisringfläche des Zwischenkolbens ca. das zwei- bis dreifache der projezierten Fläche beträgt.This object is achieved in that between the cylinder bore of the cylinder and the conical ball head located on a connecting rod designed as a hollow cylinder piston is arranged through which protrudes the ball and the length of the intermediate piston is dimensioned so that at the maximum deflection of the connecting rod full projected area of the ball head and dome is in the input riff, wherein this length of the intermediate piston is equal to or smaller than the diameter of the ball head and the annular area of the intermediate piston is approximately two to three times the projected area.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch die Kolbenbaugruppe.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The drawing shows a section through the piston assembly.

In der Zylinderbohrung des Zylinders 1 ist ein als Hohlzylinder ausgebildeter Zwischenkolben 4 geführt, der mittels des geteilten Halteringes 6 und Sicherungsringes 7 in bekannter Weise formschlüssig mit dem am Pleuel 3 befindlichen Kugelkopf 2, der mit einer Abflachung 5 versehen ist, verbunden ist. Zur Abdichtung zwischen Zylinderbohrung und Zwischenkolben 4 ist ein Dichtring 8 angeordnet. Die Länge L des Zwischenkolbens 4 ist gleich oder kleiner als der Durchmesser des Kugelkopfes 2 und so dimensioniert, daß sich bei der größten Auslenkung des Pleuels die volle projezierte Fläche F von Kugelkopf und Kalotte im Eingriff befindet.In the cylinder bore of the cylinder 1 designed as a hollow cylinder intermediate piston 4 is guided, which is positively connected by means of the split retaining ring 6 and retaining ring 7 in a known manner with the ball 3 located on the connecting rod 2, which is provided with a flattening 5. For sealing between the cylinder bore and intermediate piston 4, a sealing ring 8 is arranged. The length L of the intermediate piston 4 is equal to or smaller than the diameter of the ball head 2 and dimensioned so that at the maximum deflection of the connecting rod, the full projected area F of the ball head and calotte is engaged.

Der Außendurchmesser des Zwischenkolbens 4 bestimmt die wirksame Fläche für die Kolbenkraft, die durch die druck-The outer diameter of the intermediate piston 4 determines the effective area for the piston force, which is determined by the pressure

beaufschlagte Kugelkopfflache F des Kugelkopfes 2 und die druckbeaufschlagte Kreisringfläche F des Zwischenkolbens gebildet wird.acted ball head surface F of the ball head 2 and the pressurized annular surface F of the intermediate piston is formed.

Der größte Teil der Kolbenkraft wird von der druckbeaufschlagten Kugelkopffläche F_Q aufgebracht, die jedoch in bezug auf die Flächenpressung zwischen Kugelkopf 2 und Zwischenkolben 4 ohne Bedeutung ist. Den kleineren Teil der Kolbenkraft bringt die druckbeaufschlagte Kreisringfläche F des Zwischenkolbens 4. Da der Zwischenkolben 4 sich auf den Kugelkopf 2 abstützt, maß die projezierte Fläche F diesen Kolbenkraftteil übertragen. Um die zulässige Pressung auf diese projektierte Fläche F zu be-Most of the piston force is applied by the pressurized ball head surface F _Q , which, however, with respect to the surface pressure between the ball head 2 and intermediate piston 4 is irrelevant. The smaller part of the piston force brings the pressurized annular surface F of the intermediate piston 4. Since the intermediate piston 4 is supported on the ball head 2, measure the projected area F transmitted to this piston force part. In order to determine the permissible pressure on this projected area F

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herrschen, ist ein Flächenverhältnis =r* von ca. zwei bis drei einzuhalten. rule, an area ratio = r * of about two to three must be observed.

Durch die Abflachung 5 am Kugelkopf 2 und des durchragenden Zwischenkolbens 4 baut diese Kolbenbaugruppe besonders .gedrungen, so daß die Außenabmessungen der Zylinder 1 sehr gering gehalten werden können. .Due to the flattening 5 on the ball head 2 and the penetrating intermediate piston 4, this piston assembly builds particularly .gedrungen so that the outer dimensions of the cylinder 1 can be kept very low. ,

Claims

invention claim

Piston for hydrostatic displacement machines, in particular for low-speed radial piston machines in eccentric shaft design with ball joint between the piston and connecting rod, characterized in daJB between the bore of the cylinder (1) and the ball (2) located on the connecting rod (3) designed as a hollow cylinder intermediate piston (4 ) is arranged through which the ball head (2) protrudes and the length (L) of the intermediate piston (4) is equal to or smaller than the diameter of the ball head (2) and dimensioned so that at the maximum deflection of the connecting rod (3) the full projected area (F) is in the input riff and the annular area (F) of the intermediate piston (4) is approximately two to three times the projected area (F).

- See 1 page drawing -