DE1906808A1

DE1906808A1 - Kolbenanordnung fuer hydraulische Pumpen oder Motoren

Info

Publication number: DE1906808A1
Application number: DE19691906808
Authority: DE
Inventors: Jean Rateau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-02-19
Filing date: 1969-02-12
Publication date: 1969-09-25
Also published as: LU57934A1; FR1583694A; NL6902347A; BE728179A

Description

Kolbenanordnung für hydraulische Pumpen oder Motoren ========================================== Die Erfindung betrifft eine zusammengesetzte Kolbenanordnung aus einem Kolben aus Metall und einer Dichtung, die aus einem von einem kegelstumpfförmigen Mittelraum durchbohrten Elastomer-Zylinder besteht.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, in hydraulischen Pumpen- und Motorzylindern die Metallkolben, welche vor allem, wenn die erzeugten oder die benutzten DrUcke beträchtlich sind, sehr sorgfältig hergestellt sein müssen, durch ein. zusammengesetzte Kolbenanordnung zu ersetzen. Diese Eolbenanordnung besteht aus einem Metallkolben, der ohne große Genauigkeit hergestellt ist und der mit einem mäßigen Spiel in einem Zylinder gleiten kann, und aus einer Dichtung, welch.
durch einen Zylinder aus einem für die verwendete Flüssigkeit geeigneten Elastomer gebildet wird. Diese Dichtung stützt sich mit ihrer Innenseite auf dem Metallkolben und mit ihrer Außenseite auf dem Boden des Zylinders ab. Ihre Außenfläche ist durch einen aohsialen Hohlraum mehr oder weniger stark durchbohrt, Die Verformung dieser Dichtung und damit ihres achsialen Hohlraumes bei der Auf- und Abbewegung des Kolben.
schaffen die gewünschten Saug- und Druckkräfte, wobei eine vollkommene Abdichtung gewährleistet ist.
Obwohl diese Kolbenanordnung sehr vorteilhaft erscheint, weil man die Zylinder nicht genau ausbohren und deren Innenfläche nicht verbessern und nachbehandeln muß, ist dieses Prinzip bis in die letzten Jahre industriell nicht verwertet worden. Der Grund dafür liegt darin, daß sich die zylindrische Elastomer-Dichtung zu schnell abnutzt und nur sehr kurze Zeit den wechselnden Deformationen, denen sie unterworfen ist, standhält.
Es ist bereits eine zusammengesetzte Kolbenanordnung dieser Art bekannt geworden, die zufriedenstellend arbeitet. Zu diesem Zweck ist die Dichtung des Kolbens von einer kegelstumpfförmigen Mittelöffnung ganz durchbohrt, deren Durchmesser sich regelmäßig von innen nach außen vergrößert. Außerdem geht die kegelstumpfförmige Innenfläche der Elastomer-Dichtung über eine Rundung in ihre Außenfläche über.
Gute Ergebnisse wurden erzielt mit einer sylindrischen Dichtung, deren Höhe im wesentlichen zwei Drittel ihres Durchmessers beträgt und deren Durchmesser der kleinen Grundfläche der kegelstumpfförmigen Innenfläche ungefähr ein Drittel ihres Durchmessers beträgt, wobei die kegelstumpfförmige Innenfläche im wesentlichen um 2800 20° bezüglich der Achse des Kolbens geneigt ist.
Jedenfalls muß der Hut des Kolbens sehr klei bleibt gemessen an seinem Durchmesser, u« zu ausgeprägte B£o tionen der Kolbenanordnung, die diese zerst zerstören bzwan zu vermeiden. Daraus ergibt sich, daß eine Pumpe mit einem solchen Kolben für eine ausreichende Leitung Beträchtliche Ausmaße haben muß.
Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen.
Gegenstand der Erfindung ist eine zusammengesetzte Kolbenanordnung aus einem Kolben aus Metall und einer Dichtung, die aus einem von einem kegelstumpfförmigen Nittlraum durchbohrten Elastomer-Zylinder besteht, wobei sich der Durchmesser des Mittelraumes regelmäßig von innen nach außen vergrößert.
Die Erfindung besteht darin, daß der Metallkolben ein Mittelstück von der Form einer abgestumpften Raute mit abgerundeten Ecken aufweist, gegen dessen äußere Bläche sich die Kegelstumpfinnenfläche der Elastomer-Dichtung abstützt, wenn sich der Kolben in der oberen Position befindet.
Vorteilhafterweise ist die Kolbenanordnung so ausgelegt, daß die Höhe der Dichtung im wesentlichen gleich ihrem Durchmesser ist, daß der Durchmesser der kleinen Grundfläche ihres kegelstumpfförmigen Mit-elraumes im wesentlichen gleich der Hälfte des äußeren Durchmessers ist und daß ihre Kegelstumpfinnenfläche mit der Achse des Kolbens einen Winkel von ungefähr 10° bildet.
Es ist zweckmäßig, daß das Mittelstück von der Form einer abgestumpften Raute mit abgerundeten Ecken im wesentlichen eine Höhe besitzt, die gleich der Höhe der zylindrischen Dichtung ist, daß seine größte Ausdehnung im wesentlichen gleich der Hälfte des Durchmessers des Kolbens ist und daß seine geneigten Seiten mit der Achse des Kolbens einen Winkel von etwas mehr als i/i0 bilden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Figuren 1 und 2 sind Schnitte durch eine schmiegsame Kolbenanordnung nach der Erfindung, wobei sich der Kolben jeweils in seiner obersten bzw. in seiner untersten Stellung befindet.
Der Exzenter 1 wird durch die Welle 2 in Drehung versetzt und steuert über den Stößel 3, der einen kugelförmigen Kopf 4 aufweist, die wechselnde Gleitbewegung des Kolbens 5 innerhalb des Zylinders 6. Die Rückseite des Eolbens 5 besitzt dafür einen runden Hohlraum-5a. Das Ansaugen der Flüssigkeit erfolgt über den Kanal 7, wahrend die Flüssigkeit über den Kanal 8 hinausgedrückt wird. Beide Eanäle stehen mit einer Öffnung 9 im Boden 10 des Zylinders 6 in Verbindung. Burch die öffnung 9 ragt bei der wechselnden Bewegung des Kolbens 5 die Vorderspitze eines Mittelstückes 11, das den Kolben 5 achsial verlängert. Der Kolben 5 wird andauernd mit dem Rundkopf 4 des Stößels 3 über die Kappe 12 und die Feder 13 in Berührung gehalten. Zwischen dem Kolben 5 und dem Boden 10 des Zylinders ist eine Elastomer Dichtung 14 angeordnet, die von einem kegelstumpfförmigen Mittelraum 15 durehbohrt ist, dessen Innenfläche 16 und untere Fläche 17 über eine abgerundete Kante 18 verbunden sind.
Die Höhe dieser zylindrischen Dichtung ist im wewesentlichen ihrem Durchmesser gleich, und der Durchmesser der kleinen Grundfläche ihres kegelstumpfförmigen Mittelraumes ist im wesentlichen gleich der Hälfte seines Durchmessers. Seine Kegelstumpfinnenfläche 16 bildet mit der Achse des Kolbens einen Winkel von ungefähr 100.
Das Mittelstück 11 besitzt die Form einer abg~sstunpften Raute mit abgerundeten Ecken. Seine Höhe ist im wesentlichen gleich der Höhe der zylindrischen Dichtung, und seine größte Ausdehnung ist im wesentlichen gleich der Hälfte des Durchmessers des Kolbens 5. Seine geneigt ten Seiten bilden mit der Achse des Kolbens einen Winkel von etwas mehr als 100.
Wenn sich der Kolben 5, wie aus Figur 2 ersichtlich ist, in seiner obersten Stellung befindet und die Dichtung 14 am meisten verformt ist, wird ihre Kegelstumpfinnenfläche 16 derart verändert, daß die Außenfläehe-sich der abgestumpften Rautenform des Mittelstückes 11 des Kolbens anpaßt, wodurch ungeeignete Deformationen verhindert werden, die eine schnelle Zerstörung der Dichtung herbeiführen können.
Selbstverständlich ist mit dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht der volle Umfang der Erfindung wiedergegeben, und es sind viele Änderungen möglich, ohne daß das Wesen der Erfindung verändert wurde.

Claims

Patentansprüche

======================= Zusammengesetzte Kolbenanordnung aus einem Kolben aus Metall und einer Dichtung, die aus einem von einem kegelstumpfförmigen Mitteiraum durchbohrten Elastomer-Zylinder besteht, wobei sich der Durchmesser des Mittelraumes regelmäßig von innen nach außen vergrößert, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkolben ein Mitteilstück (11) von der Form einer abgestumpften Raute mit abgerundeten Ecken aufweist, gegen dessen äußere Fläche sich die Kegelstumpfinnenfläche (16) der Elastomer-Dichtung (14) abstützt, wenn sich der Kolben in der oberen Position befindet.
2. Kolbenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Dichtung (14) im wesentlichen gleich ihrem Durchmesser ist, daß der Durchmesser der kleinen Grundläche ihres kegelstumpfförmigen Mittelraumes im wesentlichen gleich der Hälfte des äußeren Durchmessers ist und daß ihre Kegelstumpfinnenfläche mit der Achse des Kolbens einen Winkel von ungefähr 100 bildet
3. Kolbenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelstück von der Form einer abgestumpften Raute mit abgerundeten Ecken im wesentlichen eine Höhe besitzt, die gleich der Höhe der zylindrischen Dichtung ist, daß seine größte Ausdehnung im wesentlichen gleich der Hälfte des Durchmesser des Kolbens ist und daß seine geneigten Seiten mit der Achse des Kolbens einen Winkel von etwas mehr als 100 bilden.

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