DE2444504A1

DE2444504A1 - Kolben einer mit hohem druck arbeitenden hydraulischen maschine

Info

Publication number: DE2444504A1
Application number: DE19742444504
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Secmafer SA
Current assignee: Secmafer SA
Priority date: 1973-09-28
Filing date: 1974-09-18
Publication date: 1975-04-03
Also published as: AU7381174A; JPS5077903A; ES430748A1; GB1466966A; NO743505L; CS188192B2; CA1014026A; BE819966A; IE40036L; FR2246204A5; LU70942A1; IE40036B1; US3994208A; NL7412444A; BR7408057D0; DK484274A; IT1022309B; IN142083B; SE7412118L

Description

mein Zeichen: 05Pt

Societe Anonyme SECMAFER, Buchelay - Mantes (Yvelines). Frankreich

Kolben einer mit hohem Druck arbeitenden hydraulischen Maschine

Die Erfindung bezieht sich auf Kolben von mit hohem
Druck arbeitenden Maschinen, insbesondere hydraulischen Motoren und Tauchkolben-Pumpen. Es ist bekannt, daß bei diesen Maschinen die Leistung zu einem wesentlichen Teil von der Dichtung der
Kolben abhängt. Gleichwohl müssen die Dichtungen dieser Kolben
ein bestimmtes Spiel aufweisen, um namentlich bei kleinen Betriebsdrücken erhöhte Reibungskräfte zu vermeiden. Dabei muß
berücksichtigt werden, daß bei kleineren Betriebsdrücken keine
Druckölschmierung vorgesehen ist, so daß bei erhöhten Reibungs-; kräften die Schmierung unzureichend wird. Dieses Spiel bedingt ^; Undichtigkeiten und Verluste, welche nach Maßgabe des Druckes j und der Temperatur des Schmieröles größer werden. Darüber hinauf rufen diese Undichtigkeiten und Verluste einen Walzeffekt auf
das Schmieröl aus, was zur Folge hat·, daß das Öl sich zersetzt, ' wobei ferner Erhitzungserscheinungen und Leistungsverluste zu _; verzeichnen sind. . j

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Um dieses Problem zu lösen, hat man eine Dichtung zu verwirklichen versucht, welche ein ziemlich großes Spiel für die geringen Druckdifferenzen - wie sie während des Ansaugvorganges und Ausstoßvorganges der hydraulischen Pumpen und Motoren auftreten - und ein Spiel besitzt, welches während der Phase hohen Druckes praktisch gleich Null ist. Um dieses Ziel zu erreichen, schlagen die französische Patentschrift 72.11906 und die entsprechende Zusatzpatentschrift 72.17091 Dichtungen vor, welche aus einem elastischen Mantel bestehen, der mit demjenigen Teil, auf welchem diefeer Mantel montiert ist, eine ringförmige Kammer bildet. Es sind ferner Mittel vorgesehen, mit welchen in dieser ringförmigen Kammer in Abhängigkeit von dem abzudichtenden Druck ein Druck aufgebaut wird. Die Dichtungen führen zu guten Ergebnissen; sie werfen aber eine Vielzahl von technischen Problemen auf, sofern die Betriebsdrücke den Vert von 500 Millibar übersteigen. Insbesondere hat sich die Abdichtung zwischen dem elastischen zylindrischen Mantel und dem Kolbenkörper als sehr schwierig herausgestellt, und zwar als Folge der abwechselnden schnellen Dehnungen und Stauchungen, wobei die herkömmlichen Materialien, für diese Dichtungen zum Fließen neigen. Dies führte zu einer ziemlich komplizierten Dichtungsanordnung, wie sie in der französischen Zusatzpatentschrift Nr. 72.17091 im einzelnen beschrieben und dargestellt ist, ohne daß jedoch das gewünschte Ergebnis dabei erzielt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Mängel und Unzuträglichkeiten der vorstehend erwähnten Dichtungen zu beseitigen.

Die Erfindung bezieht sich also auf einen Kolben einer mit hohem Druck arbeitenden hydraulischen Maschine, mit einem zylinderförmigen Teil und einem an seinem Umfang liegenden elastisch verformbaren und zylinderförmigen Mantel, welcher den Zylinder abdichtet. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der Mantel mit dem zylinderförmigen Teil des Kolbens einstückig ausgebildet ist und mit seiner Innenfläche eine Kammer begrenzt, welche sich in Richtung der dem hohen Druck ausge-

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setzten äußeren Fläche des Kolbens öffnet.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kolbens wird der zylinderförmige Mantel von einer am Umfang liegenden Kehle gebildet, welche von der Endfläche des ' Kolbens ausgehend in diesen eingearbeitet ist.

Zweckmäßig nimmt die Dicke des zylinderförmigen Mantels zu, und zwar mit einem 6° nicht übersteigenden Winkel vom äußeren freien Ende des Kolbens ausgehend bis zu dem Kehlengrund, welcher, abgerundete Übergänge besitzt und geschliffen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht.

Der Kolben 1 besteht aus Bronze oder einem entsprechenden Metall und besitzt in an sich bekannter Weise an seinem hinteren Teil eine halbkugelförmige Lagerschale 2, welche als Abstützung für den Kopf der Schubstange dient. Die Lagerschale 2 endet in einer Bohrung 3 für den Haltering des Kopfes dieser Schubstange.

Der Umfangsteil 4 ist auf den Nenndurchmesser bearbeitet, wobei ein Spiel von einem hundertetel Millimeter vorgesehen ist. Am äußeren Ende des Kolbenkörpers ist eine Kehle 5 vorgesehen, welche in Richtung der Kompressionskammer weist. Diese Kehle 5 begrenzt den einen äußeren zylinderförmigen Teil 6 und den Mantelteil 7, dessen Innenfläche, welche dem äußeren Ende S gegenüberliegt, mit der Seitenfläche 4 einen Winkel von 4° ein-, schließt. Der freie Rand des Mantelteiles 7 ist abgefast und det Bodenteil 9 der Kehle 5 zeigt einen abgerundeten Übergang, der \ geschliffen ist, um jedwede Ansatzpunkte für Risse zu vermeiden; Nach einer Ausführungsform der Erfindung besitzt bei einem KoI- ■, ben aus Bronze mit einem Durchmesser von 25 Millimetern und einer Länge von 46 Millimetern der äußere zylinderförmige Teil j einen Durchmesser von 17 Millimetern und der Grund oder der Bo-! den der Kehle 5 ist bis zu 17 Millimetern von der äußeren Fläch^

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des vorerwähnten zylinderförmigen Teiles entfernt; die Lippe
des Mantels ist gegenüber der vorerwähnten Endfläche um bis zu 5,5 Millimeter nach hinten versetzt; die minimale Dicke des Mantels an seinem freien Ende beträgt 0,75 Millimeter, und der \

Halbwinkel im Gipfelpunkt der Kegelstumpffläche - welche die ■ Innenfläche des Mantels bildet - ist etwa 4° groß. ;

Der hohe Druck, welcher auf die Innenfläche des zy- : linderförmigen Mantels 7 zur Einwirkung gelangt, ist bestrebt,
letzteren durch Dehnung des Mantels zu dehnen und damit das Be-; arbeitungsspiel zum Verschwinden zu bringen, wodurch man - unabhängig von dem jeweiligen Betriebsdruck - praktisch ein konstantes Spiel erhält, welches auf das zum Schmieren erforderliche Maß beschränkt ist.

Die Erfindung ist keineswegs auf die beschriebene
und dargestellte Ausführungsform beschränkt. Es sind vielmehr
noch weitere zweckmäßige Verwirklichungsformen möglich und denkbar, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung gesprengt wird.

- Patentansprüche -

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

M J Kolben einer mit hohem Druck arbeitenden hydraulischen Maschine mit einem zylinderfb'rmigen Teil und einem an seinem Umfang liegenden elastisch verformbaren und zylinderförmigen Mantel, der den Zylinder abdichtet, dadurch gekennzeichnet , daß der Mantel mit dem zylinderförmigen Teil des Kolbens einstückig ausgebildet ist und mit einer Innenfläche eine Kammer begrenzt, welche sich in Richtung der dem hohen Druck ausgesetzten äußeren Fläche des Kolbens öffnet.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Mantel von einer am Umfang liegenden Kehle gebildet wird, welche von der Endfläche des Kolbens ausgehend in diesen eingearbeitet ist.
3. Kolben nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Dicke des zylinderförmigen Mantels zunimmt, und zwar mit einem 6 nicht übersteigenden Winkel vom äußeren freien Ende des Zylinders ausgehend bis zu dem Kehlengrund.
4. Kolben nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch ; gekennzeichnet , daß der Kehlengrund abgerundetje

Übergänge besitzt und geschliffen ist. ■

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ORSGlNAL INSPECTED