DE2053330A1 - Piston cylinder arrangement for pressure media - Google Patents
Piston cylinder arrangement for pressure mediaInfo
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Description
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telephon: (0611)-774604Georg-Vcigt-Strasse 17
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Pier Luigi PAHIGATIPier Luigi PAHIGATI
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine doppeltwirkende oder einfach wirkende Kolben-Zylinder-Anordnung für Druck medien·The present invention relates to a double-acting or single-acting piston-cylinder arrangement for pressure media·
den bekannten Kolben-Zylinder-Anordnungen für Druckmedien wird die Abdichtung zwischen Kolben und Zylindermantel gewöhnlich durch eine Dichtung aus elastischem Material erreicht, welche am Zylinderumfang angeordnet ist. In the known piston-cylinder arrangements for pressure media, the seal between the piston and the cylinder jacket is usually achieved by a seal made of elastic material, which is arranged on the cylinder circumference.
Wegen der ständigen Hin- und Herbewegung des Kolbens er gibt sich Jedoch eine erhebliche Abnutzung dieser Dichtung,Due to the constant back and forth movement of the piston, however, there is considerable wear and tear on this seal,
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öo dass sie recht häufig ersetzt werden muss·öo that it has to be replaced quite often
Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Kolben-Zylinder-Anordnung für Druckmedien, bei welcher die Abdichtung zwischen Kolben und Zylindergehäuse über einen viel längeren Zeitraum als bei den derzeit bekannten Zylindern gewährleistet ist.The main purpose of the present invention is to provide a piston-cylinder arrangement for pressure media, in which the seal between piston and cylinder housing is over a much longer period of time than with the currently known cylinders is guaranteed.
Ein weiteres wichtiges 2SLeI der Erfindung ist die Ver« wirklichung einer Kolben-Zylinder-Anordnung, welche trotz gleicher Leistungsdaten, mit einem geringeren Kostenaufwand als die bekannten Ausführungen hergestellt werden kann·Another important 2SLeI the invention, the V he "realization of a piston-cylinder arrangement which can be manufactured as the known embodiments despite the same performance, with a lower cost ·
Die vorliegende Erfindung bezweckt nicht zuletzt die Schaffung einer Kolben-Zylinder-Anordnung, die rationell im Aufbau und zuverlässig im Betrieb ist.The present invention aims not least to provide a piston-cylinder arrangement which is efficient is under construction and reliable in operation.
Diese und weitere Ziele der Erfindung werden durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung· für Druckmedien erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Abdichtung zwischen Kolben und Zylinderkammer durch ein rohrförmiges, aus einem elastischen Werkstoff, wie Gummi, Kunststoff oder dgl. bestehendem Element gebildet wird, dessen Längserstreckung mindestens dem Kolbenhub entspricht und das so angeordnet ist, dass es die Zylinderkammer bildet, in welcher der bezeichnete Kolben verschiebbar ist, wobei letzterer umfangeseitig abgerundet ist und sein grösster Durchmesser vorzugsweise etwas grosser als der Innendurchmesser des genannten rohrförmigen Elementes gewählt ist. These and other objects of the invention are achieved by a piston-cylinder arrangement for pressure media, which is characterized in that the seal between piston and cylinder chamber is formed by a tubular element made of an elastic material such as rubber, plastic or the like whose longitudinal extension corresponds at least to the piston stroke and which is arranged in such a way that it forms the cylinder chamber in which the designated piston is displaceable, the latter being rounded on the circumference and its largest diameter preferably being selected somewhat larger than the inner diameter of the said tubular element.
Vettere vorteilhafte Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen deutlicher aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten» jedoch nicht auaschliesslich darauf beschränkten Aueführungsform der erfindungsgemässen Kolben-Zylinder-Anordnung hervor, welche beispielsweise an Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert wird* Darin zeigt: Other advantageous features and advantages of the invention emerge more clearly from the following description of a preferred but not exclusively restricted embodiment of the piston-cylinder arrangement according to the invention, which is explained, for example, on the basis of the accompanying drawing.
Fig» 1 die erfindungsgemäese Kolben-ZylInder-Anordnung im Axialeohfiitti 1 shows the piston-cylinder arrangement according to the invention in axial resistance
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Fig. 2, 3 und 4 zeigen teilweise Axialschnitte durch die erfindungsgemässe Kolben-Zylinder-Anordnung in drei verschiedenen Ausführungsformen.Fig. 2, 3 and 4 show partial axial sections through the piston-cylinder arrangement according to the invention in three different Embodiments.
Mit Bezug auf Fig. 1 besteht die erfindungsgemässe Kolben-Zylinder-Anordnung aus einem rohrförmigen Metallmantel 1, der vorzugsweise zylindrisch ausgebildet ist und an wrlchem auf der Innenseite ein rohrförmiges Element 2 anliegt, das wiederum vorzugsweise zylindrisch ausgebildet ist und aus einem elastischen "Werkstoff, wie Kunststoff oder dgl. besteht. Das rohrförmige Element 2 bildet die Zylinderkammer und seine Längserstreckung iät etwas langer als der Kolbenhub·With reference to FIG. 1, there is the piston-cylinder arrangement according to the invention from a tubular metal jacket 1, which is preferably cylindrical and attached to wrlchem on the inside, a tubular element 2 rests, which in turn is preferably cylindrical and consists of an elastic "material such as plastic or the like. The tubular element 2 forms the cylinder chamber and its longitudinal extension is somewhat longer than the piston stroke
Nach einer an sich bekannten Ausführung wird der Zylinder durch zwei Kopfstücke 3 vervollständigt, welche für ein- t fachwirkenden und doppeltwirkenden Betrieb ausgebildet sein können·According to a known embodiment, the cylinder is completed by two head pieces 3, which may be designed for single-t-acting and double-acting operating ·
An der Kolbenstange k ist ein dichtungsloser Kolben 5 befestigt, dessen grösster Durchmesser etwas grosser als der Innendurchmesser des rohrförmigen Elementes 2 ist. Aufgrund dieser Anordnung bewirkt der Kolben 5 eine Verformung des rohrförmigen Elementes 2, und liegt so fest an demselben an, dass eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet ist. I^er beispielsweise an die Kolbenstange k angeschweisste Kolben 5 weist im Axialschnitt ein am Umfang abgerundetes Profil auf, um in der Zylinderkammer verstellt werden zu können, ohne das rohrförmige Element 2 zu beschädigen und um die Reibung an der Kontaktfläche herabzusetzen· "A sealless piston 5 , the largest diameter of which is somewhat larger than the inner diameter of the tubular element 2, is fastened to the piston rod k. Due to this arrangement, the piston 5 causes a deformation of the tubular element 2 and rests so firmly against the same that a perfect seal is ensured. I ^ he piston 5 welded to the piston rod k, for example, has in axial section a profile rounded on the circumference in order to be able to be adjusted in the cylinder chamber without damaging the tubular element 2 and in order to reduce the friction on the contact surface.
Wie deutlich aus Fig. 1 hervorgeht, weist der Kolbenrand 5a vom Kolben 5 ein im Schnitt bogenförmiges, annähernd halbkreisförmiges Profil auf.As can be clearly seen from FIG. 1, the piston edge 5a of the piston 5 has an arcuate, approximately semicircular cross-section Profile on.
Zur Befestigung des rohrförmigen Elementes 2 an dem Zylinderkopf 3 ist an jedem Ende des rohrförmigen Elementes ein entsprechender Bördelrand 2a vorgesehen, der mit einem entsprechenden Gewindering 6 in Eingriff steht, welcher seinerseits zwischen dem Zylindermantel 1 und dem Bördelrand 2a angeordnet ist. Jedem Ende des Zylindermantels 1 ist ausser-To attach the tubular element 2 to the cylinder head 3 is at each end of the tubular element a corresponding bead 2a is provided which is in engagement with a corresponding threaded ring 6, which in turn is arranged between the cylinder jacket 1 and the flange 2a. Each end of the cylinder jacket 1 is
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dem ein Ring 7 zugeordnet, welcher einen inneren Vorsprung: 7a aufweist, an den ein Ring 8 zu liegen kommt, der am Zylindermantel 1 befestigt ist (es kann sich beispielsweise um einen Stahlspreizring handeln)» Der Ring 7 wird mit Schrauben ? durch die Gewindebohrungen im Ring 7 selbst an dem Zylinderkopf befestigt. Dadurch besteht die Möglichkeit; durch ein entsprechendes Anziehen der Schrauben 9, den Ring 7 an dem einen oder anderen Zylinderende näher an den Zylinderkopf 3 heranzubringen» so dass der Anpressdruck vom Stellring 6 auf den Bördelrand 2a nach Belieben eingestellt werden kann. Beim Anziehen der Schrauben 9 übt nämlich der Ring 7 einen Druck auf den kleineren Ring 8 aus und nachdem dieser am Zylinderkopf 1 befestigt ist, bewirkt er, dass Letzterer einen Druck auf den Gewindering 6 ausübt und somit der Bördelrand 2a am rohrförmigen Teil 2 zusammengedrückt Wird. Es * handelt sich dabei natürlich um eine Relativbewegung, denn wenn man den Zylindermantel 1 als ortsfesten Teil ansieht, verursacht ein Anziehen der Schrauben 9 die Annäherung der Zylinderkopfe 3 an den Zylindermantel .1»to which a ring 7 is assigned, which has an inner projection: 7a, on which a ring 8 comes to lie, which is fastened to the cylinder jacket 1 (it can be a steel expanding ring, for example) »The ring 7 is fastened with screws? attached to the cylinder head through the threaded holes in the ring 7 itself. This gives the possibility; By appropriately tightening the screws 9, the ring 7 at one or the other end of the cylinder can be brought closer to the cylinder head 3 so that the contact pressure from the adjusting ring 6 on the bead 2a can be adjusted as desired. When the screws 9 are tightened, the ring 7 exerts pressure on the smaller ring 8 and after it is attached to the cylinder head 1, it causes the latter to exert pressure on the threaded ring 6 and thus the bead 2a on the tubular part 2 is compressed . This * is of course a relative movement, because if you consider the cylinder jacket 1 as a stationary part, tightening the screws 9 causes the cylinder heads 3 to approach the cylinder jacket .1 »
Es ist daher klar, wir die erfindungsgemasse Kolben-Zylinder-Anordnung arbeitet»It is therefore clear how the piston-cylinder arrangement according to the invention is working"
Während der Hin- und Herbewegung des Kolbens 5 in seiner Zylinderkammer, liegt der Kolbenrand 5a fest am rohrförmigen Element 2 an und bewirkt eine leichte Verformung desselben, da der Durchmesser des Kolbens 5 wie gesagt etwas grosser als der Innendurchmesser des Schlauchelementes 2 ist, so dass eine gute Abdichtung zustande kommt.· Bei der Hin- und Herbewegung vom Kolben 5 ergibt sich ein über die ganze Flftche des zwischen den Zylinderköpfen 3 eingeschlossenen Schlauchelementes 2 verteilter Verschleiss. Dieses Merkmal 1st ganz besonders vorteilhaft, wenn man bedenkt, dass sich die Abnutzung in den herkömmlichen Zylindern immer an der Kolbendichtung bemerkbar macht, welche über den ganzen Kolbenhub einem ständigen Reibverschleies ausgesetzt ist«During the reciprocating movement of the piston 5 in its cylinder chamber, the piston edge 5a rests firmly on the tubular element 2 and causes the same to be slightly deformed, since the diameter of the piston 5, as I said, is somewhat larger than the inner diameter of the hose element 2, so that a good seal is achieved. and backward movement of the piston 5 results over the entire surface area of that enclosed between the cylinder heads 3 Hose element 2 distributed wear. This feature is particularly beneficial when you consider that the wear in conventional cylinders is always noticeable on the piston seal, which over the entire piston stroke is exposed to constant fretting "
Mit anderen Worten verschiebt sich im erfindun£sg«maesen Zylinder der Arbeitepunkt ständig an dem echlauchförmigenIn other words, the measure shifts in the invention Cylinder the working point constantly on the tubular
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Element 2 entlang, so dass der Verschleiss über eine ausgedehnte Fläche verteilt ist, was sich erheblich zugunsten der Lebensdauer auswirkt. In der Tat ist mit der erfindungsmässigen Anordnung eine viel längere Lebensdauer als mit den herkömmlichen Zylindern erzielbar.Element 2 along, so that the wear over an extended Area is distributed, which has a significant effect in favor of the service life. Indeed it is with the inventive Arrangement a much longer service life than can be achieved with conventional cylinders.
In den weiteren Ausführungsformen von Fig· Zr 3 und h ist die Anordnung ähnlich wie bei der oben beschriebenen Ausführung getroffen, nur dass hier das schlauchform!ge Dici* tungseleraent so angeordnet ist, dass ein gewisser Zwischenraum zwischen demselben und dem Zylindermantel 1 verbleibt·In the other embodiments of FIGS · Z r 3 and the arrangement is h similar to hit in the above embodiment, only that here the hose-form! Ge Dici tungseleraent * arranged so that a certain gap between it and the cylinder jacket 1 remains ·
"Weiterhin ist hierbei das schlauchform!ge Dichtungselement aus elastischem Material mit einer geringeren Wandstärke als das gleiche Element 2 von Fig. 1 ausgebildet·."The hose-shaped sealing element is also used here made of elastic material with a smaller wall thickness than the same element 2 of FIG.
Die Befestigung des schlauchförmigen Dichtungselementes aus elastischem ¥irkstoff ist hierbei ebenfalls im wesentlichen wie bei der vorherigen Ausführungsform ausgeführt, Der einzige Unterschied besteht darin, dass der Gewindering 6a anstelle eines rechteckigen, einen L~förmigen Querschnitt aiif weist.The attachment of the tubular sealing element made of elastic ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¬ ¬ active substance is also essential here as stated in the previous embodiment, the The only difference is that the threaded ring 6a has an L-shaped cross section instead of a rectangular one shows.
Bei dieser Ausführungsform sorgt der L-förmige Querschnitt des Gewinderinges für den genannten Zwischenraum zwischen dem elastischen Element und der Zylinderkammer.In this embodiment, the L-shaped cross section ensures of the threaded ring for the space mentioned between the elastic element and the cylinder chamber.
Während bei der Ausführungsform von Fig. 2 ein durchgehen des elastisches Schlauchelement 2b vorgesehen ist, weisen die Ausführungsformen von Fig, 3 und 4 je ein mit endseitigen Bohrungen durchbrochenes schlauchförmiges Element 2c bzw. 2d auf.While in the embodiment of FIG. 2 a passage of the elastic tube element 2b is provided, have the embodiments of FIGS. 3 and 4 each with one end Holes perforated tubular element 2c or 2d on.
Dabei ist daa schlauchförmige Element 2c von Pig. 3 mit einfachen, endseltig angeordneten Bohrungen 10 versehen, während das schlauchförmige Element 2d von Fig. 4 Bohrungen 11 aufweist, die mit nach aussen ragenden Laschenklappen 11a bestückt sind, welche als einseitige Ventile wirken*The tubular element 2c is from Pig. 3 with simple, ends arranged bores 10 provided, while the tubular element 2d of FIG. 4 has bores 11, which are provided with outwardly protruding tab flaps 11a are equipped, which act as one-sided valves *
Bei den in Fig· 3» ^ und 5 dargestellten Varianten entspricht die Arbeitsweise der obigen Beschreibung, mit dem einzigen Unterschied, daaβ die echlauchformigen Elemente el*In the variants shown in Fig. 3 »^ and 5 corresponds the method of operation of the above description, with the only difference that the tubular elements el *
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ner stärkeren Verformung unterzogen werden, wie klar aus den entsprechenden Abbildungen hervorgeht.ner stronger deformation, as is clear from the corresponding illustrations.
Bei der Ausführungsform von Flg. 2 ist der Druck in dem Zwischenraum zwischen dem schlauchföraiigen Element 2b und dem Zylindermantel 1 nicht gesteuert, da dieser Zwischenraum hermetisch abgeschlossen ist.In the embodiment of Flg. 2 is the pressure in that Space between the tubular element 2b and the cylinder jacket 1 is not controlled because this gap is hermetically sealed.
Bei der Variante von Fig. 3 wird der Zwischenraum zwischen dem schlauchform!geη Element 2c und dem ZylindermantelIn the variant of Fig. 3, the space between the hose shape! geη element 2c and the cylinder jacket
I durch die Bohrungen 10 mit den entsprechenden, vom Zylinder abgegrenzten Arbeitskammern in Verbindung gesetzt. Es ergibt sich daher ein Durchströmen vom Druckmedium durch die besagten Bohrungen 10.I through the bores 10 with the corresponding, from the cylinder delimited working chambers in contact. It results therefore, the pressure medium flows through said bores 10.
Bei der Variante von Fig. k wird dieses Durchströmen durch die Einwegventile gesteuert, welche aus den BohrungenIn the variant of FIG. K , this flow is controlled by the one-way valves which come from the bores
II mit den entsprechenden Klappen 11a bestehen.II exist with the corresponding flaps 11a.
Das Druckmedium kann daher durch die Bohrungen 11 in den Zwischenraum einfliessen, aber nicht mehr dadurch zurückströmen. The pressure medium can therefore flow into the intermediate space through the bores 11, but no longer flow back through it.
Bei den Ausfuhrungsformen von Fig. 3, ^ und 5 sorgt das Druckmedium in dem Zwischenraum zwischen den elastischen, schlauchform!gen Elementen und dem Zylindermantel 1 dafür, da» diese Dichtungselemente immer wirksam am Kolbenrand 5 an liegen* Der Kolben 5 teilt den erwähnten Zwischenraum in zwei Teile, verhindert aber nicht, dass unter Umständen das Druckmedium im Zwischenraum von einem zum anderen dieser Teile strömt.In the embodiments of Fig. 3, ^ and 5 this ensures Pressure medium in the space between the elastic, tubular elements and the cylinder jacket 1 for that these sealing elements always lie effectively on the piston edge 5 * The piston 5 divides the mentioned space into two Parts, but does not prevent the pressure medium in the space from one to the other of these parts flows.
Bei sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen werden die schlauchförmigen Elemente aus elastischem Material unter ejL ner leichten Spannung in Längsrichtung aufgezogen·In all of the described embodiments, the tubular elements made of elastic material under ejL stretched lengthways with a slight tension
Bs braucht nicht besonders hervorgehoben zu werden, dass die erfindungsgemässe Kolben-Zylinder-Anordnung einen regelmässigen und sicheren Betrieb, sowie eine beträchtliche Lebensdauer der Abdichtung zwischen Kolben und Zylinderkammer gewährleistet« Es werden ausaerdem geringere Toleranzansprü- «H· an die geometrischen und physischen Eigenschaften desNeedless to say, Bs does not need to be emphasized that the piston-cylinder arrangement according to the invention has a regular and safe operation, as well as a considerable service life of the seal between piston and cylinder chamber guaranteed «There are also lower tolerance requirements «Depends on the geometric and physical properties of the
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Rohres gestellt, weshalb die erfindungsgemässe Kolben-Zylinder-Anordnung weniger kostspielig als die bekannten Ausführungen ist, da sie aus weniger hochwertigem "Werkstoff mit relativ hohen Toleranzen hergestellt werden kann·Tube made, which is why the piston-cylinder arrangement according to the invention is less expensive than the known designs because they are made of less high-quality material can be manufactured with relatively high tolerances
Die erfindungsgemässe Anordnung ermöglicht auch die Ausführung von Zylindern mit einem beliebigen Normalschnitt (quadratisch oder eine andere Form), so dass bei gleichbleibendem Parallelepipedplatzbedarf sich eine grössere Druckfläche ergibt und gleichzeitig eine Rotation der gesamten Anordnung verhindert wird.The arrangement according to the invention also enables execution of cylinders with any normal section (square or some other shape), so that with constant Parallelepiped space requirement results in a larger printing area and at the same time a rotation of the entire Arrangement is prevented.
Die erfindungsgemässe Ausfuhrungsform ermöglicht ausserdem eine einfachere Herstellung von Zylindern mit besonders langem Kolbenhub.The embodiment according to the invention also enables a simpler manufacture of cylinders with a particularly long piston stroke.
Für besondere Anwendungszwecke kann der Zylinder 1 ausserdem nur aus dem elastischen, schlauchförmigen Abdichtungselement hergestellt werden, wobei der äussere Mantel 1 weggelassen werden kann·For special purposes, the cylinder 1 can also can only be made from the elastic, tubular sealing element, the outer jacket 1 being omitted can be·
Für den Erfindungsgegenstand sind zahlreiche Varianten denkbar, ohne dadurch den Erfindungsbereich zu überschreiten. Die Werkstoffe und Abmessungen können je nach Bedarf gewählt und sämtliche Bauteile können durch gleichwertige Elemente ersetzt werden.Numerous variants are conceivable for the subject matter of the invention without thereby exceeding the scope of the invention. The materials and dimensions can be selected as required and all components can be replaced by equivalent elements .
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Graduate engineer flf
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OGA | New person/name/address of the applicant | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: KIRSCHNER, K., DIPL.-PHYS. GROSSE, W., DIPL.-ING., |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |