DE2237240A1

DE2237240A1 - Kolben fuer hydrostatische kolbenmaschinen

Info

Publication number: DE2237240A1
Application number: DE2237240A
Authority: DE
Inventors: Franz Forster
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1972-07-28
Filing date: 1972-07-28
Publication date: 1974-02-07
Also published as: JPS4952304A; US3861278A

Description

A 472 LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

28. 7. 72 TP-St/schn

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Kolben für hydrostatische Kolbenmaschinen

Die Erfindung betrifft einen Kolben für eine hydrostatische Kolbenmaschine, vorzugsweise Axialkolbenmaschine, bei der der Kolben mittels eines einen Druckpolsterraum aufweisenden Gleitschuhes gegen eine Kolbenführungsfläche abgestützt ist, wobei ein Plussigkeitsführungskanal zwischen der Kolbenstirnfläche und dem Druckpolsterraum besteht und wobei der Kolben mit einem Hohlraum versehen ist, um die Kolbenmasse zu vermindern. In der einfachsten Form iferartiger \4N0t\n ist der Kolben einfach hohl gebohrt, so daß der Kolbenhohlraum unmittelbar mit dem Arbeitsraum in Verbindung steht. Da zur Führung und Abdichtung ein Kolbenhemd gewisser Länge erforderlich ist, entsteht auf

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die Art und Weise ein großer Totraum, der mit Rücksicht auf die Kompressibilität des Arbeitsmediuras unvorteilhaft ist. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist es auch bereits bekannt, den Hohlraum im Kolben mit einer Füllmasse geringen spezifischen Gewichts auszufüllen. Durch den genannten Flüssigkeitskanal wird dem Druckpolsterraum im Gleitshuh Arbeitsmedium zugeführt, so daß dort ein Druckpolster aufgebaut werden kann. Die Arbeitsflüssigkeit enthält, jedoch stets kleine Verunreinigungen, die im Arbeitsraum und zwischen Kolben und Zylinderwand nicht störend sind, jedoch an den Dichtstegen, die im Gleitschuh den Druckpolsterraum abdichten, stark stören und zu Beschädigungen und Durchbrechungen dieser Dichtstege, die mit relativ hoher Geschwindigkeit über die Kolbenführungsfläche gleiten, führen können« Um die Menge der aus dem Druckpolsterraum im Gleitschuh abströmenden Arbeitsflüssigkeit zu begrenzen, ist es auch schon bekannt, in dem Flüssigkeitskanal zwischen Kolbenstirnfläche und Druckpolsterraum eine Drosselstelle anzuordnen. Um eine im Betriebszustand wirklich wirksame Drosselung zu erzielen, muß diese Drossel sehr fein sein. Das bedingt nicht nur tjrtiebliche Schwierigkeiten bei der Herstellung dieser Drossel, sondern auch die Gefahr, daß diese Drossel sich

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durch Schmutziseilchen zusetzt. Somit ist im Falle der Anwendung einer solchen Drosselstelle in dem Flüssigkeitskanal durch Schmutzteilchen eine weitere Störungsmöglichkeit gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Störungen durch Schinutzteilchen in der Arbeitsflüssigkeit zu vermeiden und die Kolbenmaschine dadurch zuverlässiger und störungsfreier zu machen und ihr eine längere Lebensdauer zu geben.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß in dem Flüssigkeitskanal im Kolben ein Filter angeordnet ist. Selbstverständlich wird die Arbeitsflüssigkeit in solchen Kolbenmaschinen durch einen Filter geleitet, da jedoch nicht die ge« samte Arbeitsflüssigkeit, die beispielsweise in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt wird, durch den Filter strömen kann, sondern immer nur eine Teilmenge , gefiltert wird, können Schmutzteilchen eine erhebliche Zeit im Getriebe umlaufen, ehe sie diesen Hauptfilter erreichen. Der im Flüssigkeitskanal im Kolben angeordnete Filter fängt jedoch die Schnutzteilchen ab, unmittelbar bevor sie eine Stelle erreichen, an

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der sie Störungen verursachen können.

Der im Flüssigkeitskanal im Kolben angeordnete Filter kann gleichzeitig als Drosselstelle wirken. Ein solcher Filter setzt sich Jedoch nicht so leicht zu wie eine entsprechend enge Drosselstelle, da der Filter viele parallele Durchtrittsmöglichkeiten hat. Zweckmäßigerweise wird die Lebensdauer des Filters so ausgelegt, daß bei der größten im Betrieb zu erwartenden Verschmutzung der Filter während der normalen Lebensdauer des Gesamtgetriebes seine Wirksamkeit nicht in unzulässigem Maße verliert und sich nicht in solchem Maße zusetzt, daß nicht noch hinreichende Flüssigkeitsmenge zum Druckpolster gelangen kann.

Wie an sich bekannt, kann der Hohlraum im Kolben zumindest teilweise mit einer Füllmasse geringen spezifischen Gewichtes gefüllt sein. Bei dem gemäß der Erfindung mit einem Filter versehenen Kolben kann diese Füllmasse darüberhiieus aber noch die Aufgabe übernehmen, den Filter zu tragen und zu stützen und zu ermöglichen, bei der Montage den Filter in günstiger Weise in den Kolben einzubauen. Zweckmäßigerwelse

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ist der Plüssigkeitsführungskanal am Umfang der Füll-' masse gebildet und durch den Filter ausgefüllt. Dabei kann die Füllmasse mit ihrem einen Ende den inneren Teil der Stirnfläche des Kolbens bilden und an beiden Enden je eine, zentrale Ausnehmung aufweisen, von der aus radiale Durchbrechungen zur Umfangsflache der Füllmasse führen,· wobei der Raum zwischen dieser und der Innenwand des Kolbenhohlraumes durch den Filter ausgefüllt ist. Es können aber auch am Umfang der Füllmasse sich in Kolberiläji£srichtung erstreckende Nuten vorgesehen sein, die mit dem Filter zumindest teilweise ausgefüllt werden.

Es kann auch vorgesehen sein, daß die Füllmasse selbst hinreichend porös und als Filter ausgestaltet ist. Es ist zwar bereits ein Kolben für eine Axialkolbenmaschine bekannt, bei der im Kolben eine Pleuelstange mit einem Kugelgelenk gelagert ist, wobei dieses Kugelgelenk von der Stirnseite des Kolbens her geschmiert ist und in der Verbindung zwischen Stirnseite und zu schmierender Gelenkstelle eine Drossel angeordnet ist, die aus einem Sintermetallstück besteht (DT-Gm 1 882 851). Dieses Sintermetallstück ist zwar auch schon ein Körper, der im Kolben angeordnet

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ist und auf seinem ganzen Querschnitt von Arbeitsflüssigkeit durchströmt wird, wobei dieser Körper lediglich als Drosselstelle wirkt und keine eigentliche Filteraufgabe hat und auch nicht ein Füllkörper spezifisch geringen Gewichtes ist, der einen Hohlraum ausfüllen soll. Auch dient die durchtretende Flüssigkeit nicht zur Bildung eines ausgesprochenen Druckpolsters, sondern lediglich zum Schmieren eines Gelenkes. Aufgabe und Lösungsweg sind also völlig anders wie beim Gegenstand der vorliegenden Anmeldung.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform des Anmeldungsgegenstandes ist es möglich, daß der Filter zumindest zu einem Teil radial durchströmt wird. Zu diesem Zweck kann der Filter ringförmig um die Füllmasse angeordnet sein und diese Ausnehmungen aufweisen, die die Flüssigkeit zur Innenseite des Filters führen. Der Filter kann auch, wie an sich bekannt, auswechselbar sein, so daß im Falle, daß die Axialkolbenmaschine sowieso aus betrieblichen Gründen demontiert wird, der Filter leicht ausgewechselt werden kann· Wesentlich ist die Kombination der Füllmasse mit einem Filter.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiol des Erfindungsgegenstandes im Schnitt dargestellt.

Der Kolben 1 weist eine Ausnehmung 2 auf, in die ein Füllmassekörper 3 eingesetzt ist. Durch einen S^gerring 4 ist der Püllmassekörper 3 in der Ausnehmung 2 festgehalten. .

Der Kolben 1 ist mit einem Kugelkopf 5 versehen, der in dem Gleitschuh 6 gelenkig gelagert ist» Der Gleitschuh 6 gleitet auf der Kolbenführungsfläche ¹J, Im Gleitschuh 6 ist eine Ausnehmung 8 vorgesehen, die durch eine Bohrung 9 mit einer Bohrung 10 im Kolben verbunden ist. Durch diese Bohrungen 10, 9 kann die Ausnehmung 8 mit Flüssigkeit versorgt werden und kann sich dadurch in der Ausnehmung 8 ein Druckpolster bilden.

Im Füllkörper 3 ist eine zentrale Ausnehmung 11 angeordnet, von der aus radiale Bohrungen 12 zu einer Ringnut I3 führen. Zwischen der Außenwand des Füllmassekörpers 3 und der Innenwand der Ausnehmung 2 ist ein Filter 14 angeordnet, der sich mit seinem unteren Ende auf einem Bund I5 des Füllmassekörpers 3

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abstützt. Der Bund I5 des FUllmassekörpers 5 hat parallel zur Kolbenlängsachse Nuten, durch die die durch den Filter austretende Flüssigkeit in die Ringnut 16 eintreten kann, von der aus sie durch radiale Bohrungen I7 zu der Zentralbohrung 18 strömt, die mit der Bohrung 10 in Verbindung steht.

Von der Kolbenstirnseite, die durch die Ringfläche des Kolbens 1 und die Stirnfläche des Füllmassekörpers 3 gebildet wird, kann somit Arbeitsflüssigkeit durch die zentrale Ausnehmung 11 durch die Bohrungen 12, den Filter 14, die Bohrung 17 und die Bohrungen 18, und 9 zu der Ausnehmung 8 gelangen, in der ein Druckpolster gebildet werden soll.

Patentansprüche;

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Claims

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Patentansprüche;

Kolben für eine hydrostatische Kolbenmaschine, bei der der Kolben mittels eines einen Druckpolsterraum aufweisenden Gleitschuhes gegen eine Kolbenführungsfläche abgestützt ist, wobei ein Flüssigkeitsführungskanal zwischen der Kolbenstirnfläche und dem Druckpolsterraum besteht und wobei der Kolben mit einem massemindernden Hohlraum versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben (1) in dem Flüssigkeitskanal (11, 12, 13, 17, 18, 10, 9) ein Filter (14) angeordnet ist.
2) Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (2) zumindest teilweise mit einer Füllmasse (3) geringen spezifischen Gewichts gefüllt ist.
3) Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der FlUssigkeitsführungskanal am Umfang der Füllmasse gebildet ist und daß der Filter (14) zumindest den wesentlichen Teil des Flüssigkeitsführungskanalraumes einnimmt.

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4) Kolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse (3) mit ihrem einen Ende den mittleren Teil der Stirnfläche des Kolbens bildet und an beiden Enden je eine zentrale Ausnehmung (11, 18) aufweist, von der aus radiale Durchbrechungen (12 bzw. 17) zur Umfangsfläche der Füllmasse (3) führen.
5) Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet« daß die Füllmasse als Filter ausgestaltet ist.
6) Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter zumindest zu einem Teil radial durchströmt wird.
7) Kolben nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter ringförmig um die Füllmasse an geordnet ist und diese Ausnehmungen aufweist, die die Flüssigkeit zur Innenseite des Filter« führen.

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