DE1920140A1 - Kolben fuer hydrostatische Pumpen und Motore - Google Patents

Description

• Kolben für hydrostatische Pumpen und Motore Die Erfindung betrifft einen Kolben für hydrostatisohe Pumpen und Motore, weloher vorzugsweise mit einem gelenkig angeordneten Gleitsohuh versehen und diesem gegenüberliegend im Kolben ein einseitig offener Hohlraum vorhanden ist, weloher ein Füllstück aus spezifisch leichteres Werkstoff als der Kolben aufnimmt. Das Füllstück ist gegen Verdrehung und axiale Versohiebung entspreohend gesichert.
• Es sind Kolben für hydrostatisohe Pumpen und Motore bekannt, welche ein Füllstück aus spezifisch leichterem Werkstoff als der Kolben aufweisen. Diese Füllstücke sind entweder durch einen quer zur Kolbenlängsachse liegenden Stift in ihrer Lage fixiert oder werden duroh eine Schraube, welche im Kolben angeordnet ist, festgeklemmt.
• Auch ist es bekannt, daß das eine Längsbohrung aufweisende Füllstück an seiner äußeren Stirnseite mittels eines Sioherungsringes im Kolben befestigt und gegen axiale Verschiebung gesiohert ist.
• Weiterhin ist es möglich, das Füllstück mittels eines Bundbolzens und einer Mutter zu befestigen. Der Bundbolzen nimmt dabei das Füllstück auf und ist mit einer Längsbohrung, welche Schmierzwecken dient, versehen.
• Schließlich ist ein Kolben bekannt, dessen Kolbenmantel mit einer rundumlaufenden bzw gewindeähnlichen Nut versehen ist.
• In den mit der Nut versehenem Hohlraum des Kolbenmantels wird ein Füllkörper eingegossen. Als Verdrehsicherung dieses Füllkörpers dienen an der Kclbenstirnseite angeordnete Längsnuten, in welche sioh das Material des Füllkörpers einlegt.
• Diese bekannten Ausführungen gewähren bei Einsatz des Kolbens in hydraulischen Hochdruckgeräten keine einwandfreie Befestigung der Füllkorper. Bedingt durch hohe Drücke und unterschiedliche Ausdehnung der verwendeten Werkstoffe bei Erwärmung während des Betriebes, tritt eine Lockerung der Füllstücke und ein Eindringen von Drucköl unter Umgehung der Drossel in den Kolben ein. Die Drosselbohrung dient zum Aufbau eines hydrostatischen Lagers am Gleitsohuh. Durch negative Beeinflussung der Drosselwirkung, tritt u.a. eine Verschlechterung des volumetrischen Wirkungsgrades der Geräte ein.
• Durch die Lockerung des Füllstückes treten Geräusche auf, die teilweise zum Ausfall des gesamten Gerätes führen können.
• Die Erfindung stellte sioh daher die Aufgabe, einen mit Füllstück versehenen massearmen Kolben zu schaffen, dessen Füllstück so angeordnet ist, daß keine Lockerung desselben während des Betriebes eintritt und kein Druckmedium unter Umgehung der im Kolben angeordneten Drosselstelle zum Gleitschuh gelangt.
• Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: a) Das Füllstück wird über einen bestimmten Längenbereich im analogen Hohlraum des Kolbens zylindrisch geführt und über den restlichen Bereich mittels Gewinde arretiert.
• b) Das Fiillstück ist so im Grundkörper angeordnet, daß im Bereich der Arbeitsfläche ein freier Raum entsteht, welcher der Aufnahme eines federnden Elementes, z.B. einer Federscheibe oder Tellerfeder, dient, o) Im Bereich dieses Raumes 151 an der Federsoheibe anliegend ein Sicherungselement angeordnet.
• d) Das Füllstück wird gegenüber dem Grundkörper mittels axial angeordneter Stifte oder Schrauben gegen Verdrehung gesichert.
• Der Außendurchmesser des Füllstückes ist wahlweise abgesetzt ausgeführt und an seinem, im Durchmesser geringerem Ende mit Gewinde versehen Das Füllstüok ist im Bereich der Übergänge zum Gewinde jeweils mit einem Radius versehen und als Anlage fläche mit dem Grundkörper ist eine Stirnfläche vorhanden, welche an einer analogen inneren Gegenfläche des Grundkörpers zur An lage kommt und eine Dichtstelle b1let. Das Sicherungselement ist in einer Ringnut angeordnet und gegen axiales Verschieben gesichert. Eine axiale Bohrung, welche im Bereich der Trennfläche von Grundkörper und Füllstück liegt, nimmt die als Verdrehsicherung dienenden Stifte auf. Das Füllstück selbst ist mit einer durchgehenden axialen Bohrung verseh@@, welche an ihrer äußeren Stirnfläche in eine Drosselbohrung übergeht.
• Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei in der Zeiohnung ein Längsschnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kolbens gezeigt wird.
• Der Kolben besteht aus einem Orundkörper 1, welcher einen Hohlraum 2 und einen Kugelkopf 3 aufweist, der mit einem Gleitsohuh 4 gelenkig verbunden ist. Im Hohlraum 2 ist ein Füllstück 5 angeordnet, welches mittels Gewinde 6 im Grundkörper 1 fest angeordnet ist. Das Gewinde 6 ist im hinteren Teil des Hohlraumes 2 angeordnet, während das Füllstück 5 über den restlichen Bereich eine zylindrische Führung aufweist. Die im Hohlraum 2 anliegende Stirnfläohe des Füllstückes 5 bildet mit dem Grundkörper 1 zusammen eine Dichtstelle 7. Das Füllstück 5 besitzt eine zentrale Bohrung 8, welche in den Grundkörper 1 übergeht und somit eine Durchgangsbohrung innerhalb des Kolbens entsteht. Im Bereich einer libeitsfläohe 9, welche im Kugelkopf 3 entgegengesetzt angeordnet' ist, geht die Bohrung 8 in eine Drosselbohrung 10 Aber. Im Bereich der Arbeitsfläche 9 ist innerhalb des Grundk5rpers t ein freier Raum vorhanden, welcher ein Sicherungselement aufnimmt. Zwischen dem Sicherungselement 11 und der äußeren Stirnfläche des Füllstückes 5 ist eine Federscheibe 12 angeordnet. Außerdem ist in einer Bohrung im Berührungsbereich im Grundk5rper 1 und Füllstück 5 ein axial angeordneter Stift t3 vorhandene An den Übergängen des Füllstückes 5 zum Gewinde 6 sind Radien 14 zur Vermeidung einer Kerbwirkung angebracht, da das Füllstück 5 während des Betriebes starken wechselnden Belastungen ausgesetzt ist.
• Das Füllstück 5 ist mittels des Gewindes 6 so fest in den Grundkörper 1 eingeschraubt, daß an der Dichtstelle 7 eine FlUssigkeitsverbindung zum Hohlraum 2 des Kolbens nicht entstehen und somit eine teilweise Umgehung der Drosselbohrung 10 nicht eintreten kann. Eine einwandfreie Abdichtung im Bereich der Dichtstelle 7 ist daher unbedingt erforderlich. Die Anlage des FUllstückes 5 im Grundkörper b im Bereich der Dichtstelle 7 dient gleichzeitig zur Aufnahme axialer Kräfte, welche auf das FUllstück S wirken. Äls Verdrehsicherung für das Füllstück 5 dient der Stift 13, während die Federscheibe 12 ein axiales Verschieben des Füllstückes 5 und des Stiftes 13 verhindert.
• Eine Lockerung des Füllstückes 5 duroh die während des bes auftretenden Schwingungen und Kräfte wird bei dieser Ausführung vermieden, woduroh ein hydrostatisches La0rer am Gleitschuh 4 nur über die Drosselbohrung 10 aufgebaut wird. Bei dieser einwandfreien Befestigung des Füllstückes 5 ist eine Umgehung der Drosselbohrung 10 nicht möglich und die Bildung eines sogenannto schädlichen Raumes wird vermieden0 Außerdem gewährleistet diese Ausführung ein Ausweohseln des Füllstückes 5.

Claims (5)

Patentansprüche

1. Kolben für hydrostatische Pumpen und Motore, welche vorzugsweise mit einem gelenkig angeordnetem Gleitschuh versehen und diesem gegenüberliegend im Kolben ein einseitig offener Hohlraum vorhanden ist, welcher ein Füllstück aus spezifisch leichterem Werkstoff als der Kolben aufnimmt, wobei das Füllstück gegen Verdrehen und axiale Versohiebung gesichert ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender teilweise bekannter Merkmale: a) Das Füllstück (5) wird über einen bestimmten Längenbereich mit analogen Hohlraum (2) des Kolbens zylindrisch geführt und über den restlichen Bereich mittels Gewinde (6) arretiert.

b) Das Füllstück (5) ist so im Grundkörper (1) angeordnet, daß im Bereich der Arbeitsfläche (9) ein freier Raum entsteht, welcher der Aufnahme eines federnden Elementes, z.B. einer Federscheibe oder Tellerfeder (12) dient.

o) Im Bereich dieses Raumes ist an der Federscheibe (12) anliegend, ein Sicherungselement (11), Bo ein Ring, angeordnet.

d) Das Füllstück (5) wird gegenüber dem Grundkörper (i) mittels axial angeordneter Stifte (13) oder Schrauben gegen Verdrehung gesichert 2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Füllstückes (5) abgesetzt ausgeführt ist und an seinem im Durchmesser geringerem Ende mit Gewinde (6) versehen isto 3. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das FUllstück (5) im Bereich der Übergänge zum Gewinde (6) jeweils einen Radius (14) aufweist und als Anlagefläche mit dem Grund körper (1) eine Stirnfläche vorhanden ist, welche an einer analogen inneren Gegenfläche des Grundkörpers (1) zur Anlage kommt und eine DichtsteLle (7) bildet 4. Kolben nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (13) in einer axialen Bohrung angeordnet ist9 di im Bereich der Trennfläche von Grundkörper (1) und Füllstück (5) liegt.

5. Kolben nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (11) in einer Ringnut angeordnet und gegen axiales Verschieben gesichert ist0 6c Kolben nach Anspruch 1 bis 5, daduroh gekennzeichnet, daß das Füllstück (5) mit einer durchgehenden axialen Bohrung (8) versehen ists welche an der äußeren Stirnflache in eine Drosselbohrung (10) übergeht.