DE3145494A1

DE3145494A1 - Einrichtung zur fuehrung des kolbens eines arbeitszylinders

Info

Publication number: DE3145494A1
Application number: DE19813145494
Authority: DE
Inventors: Wilfried Ing.(grad.) 3000 Hannover Matthias; Gunter Ing.(grad.) Meise; Herbert Ing.(grad.) 3257 Springe Unger
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1981-11-16
Filing date: 1981-11-16
Publication date: 1983-05-26

Description

Einrichtung zur Führung des Kolbens eines Arbeits-
zylinders Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Führung des Kolbens eines Arbeitszylinders gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Arbeitszylindern, deren Kolben unter der unmittelbaren Einwirkung eines Federelementes verschoben werden, tritt das Problem auf, daß während des Verschiebevorganges Querkräfte auf den Kolben einwirken, die von dem nicht exakt gleichmäßig axialwirkenden Federelement verursacht werden.
Da diese Querkräfte bestrebt sind, den Kolben um seine Längsachse zu verschwenken, tritt zwischen der Zylinderwand und dem Kolben ein Schereffekt auf, der zum Abriß des Schmierfilmsund daraus resultierend zu Eseschädigungen an der Zylinderwand und am Kolben fUhren kann. Dieser Effekt kann auch bei Mittenabweichungen Kolben zu Zylinder auftreten.
Um solche Auswirkungen zu verhindern, ist es bekannt (DE-OS 22 51 202), in der Kolbenwand in Urnfangsrichtung eine Nut vorzusehen, die zur Aufnahme eines Führungsringes dient. Der Führungsring hat einen etwas größeren Durchmesser als der Kolben, so daß eine Berührung zwischen Kolben und Zylinderwand im Bereich der stirnseitigen Kanten des Kolbens verhindert wird.
Eine solche Lösung verhindert wirkungsvoll Beschädigungen an Kolben und Zylinderwand, hat jedoch den Nachteil, sehr aufwendig zu sein. Der Kolben muß nämlich einen Fortsatz aufweisen, der einen geringeren Durchmesser als der Kolben hat und eine Möglichkeit bietet, einen Verriegelungsring anzubringen, der die zweite Flanke der Nut bildet und gleichzeitig als Verriegelungsring den Führungsring in axialer Richtung hält.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in ihrem Aufbau und in ihrer Herstellung gegenüber der bekannten Einrichtung wesentlich einfacher ist.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist darin zu sehen, daß durch die Wölbung der Kolbenwandung keine zusätzlichen Mittel für die Führung des Kolbens erforderlich sind Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von 3 Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen: Fig.l einen Arbeitszylinder mit Kolben im Schnitt; Fig.2 einen Kolben mit 2 in Umfangsrichtung verlaufenden rechteckigen Schmiermittelnuten im Schnitt; Fig.3 einen Kolben mit sägezahnförmig ausgebildeten Schmiermittelnuten im Schnitt.
In der Fig. 1 ist im Schnitt in vereinfachter Form ein Arbeitszylinder 1 dargestellt, in welchem ein als Hohlkolben ausgebildeter Kolben 2 gleitend geführt wird. Der Zylinder 1 ist durch den Kolben 2 in zwei Kammern 3 und 4 unterteilt. In der Kammer 3 ist eine Druckfeder 5 angeordnet, die sich einerseits am Boden des Kolbens 2 und andererseits an einem den Zylinder 1 verschließenden Deckel 6 abstützt. Im Deckel 6 ist eine Entlüftungsbohrung 7 vorgesehen. Die Kammer 4 ist über einen an der Wand des Zylinders 1 angeordneten Druckmittelanschlußstutzen 8 mit einer in der Abbildung nicht dargestellten Drucanittelquelle verbindbar. Eine Kolbenstange 9 ist am Boden des Kolbens 2 befestigt und wird durch eine in der die Kammer 4 begrenzenden Stirnwand des Zylinders 1 vorgesehene Öffnung 10 geführt.
Die Lauffläche X des Kolbens 2 ist in Richtung der Längsachse des Kolbens 2 leicht gekrümmt. Der Radius dieser Krümmung wird immer den Abmessungen des Kolbens entsprechend gewählt.
In der Wandung des Kolbens 2 ist im Bereich zwischen dem Boden und der Lauffläche des Kolbens in Umfangsrichtung eine Nut zur Aufnahme eines Dichtringes 12 vorgesehen, welcher verhindert, daß von der Kammer 4 Druckmittel zur Kammer 3 gelangt. Dieser Dichtring 12 braucht vorteilhaft keine Führungsfunktion zu übernehmen. Er kann deshalb einfach ausgebildet sein.
Wird der Kolben 2 von der Druckfeder 5 in Richtung auf die Kammer 4 zu oder mittels in die Kammer 4 eingesteuerten Druckmittels in Richtung auf die Kammer 3 zu verschoben, so daß auf ihn von der Druckfeder 5 erzeugte Querkräfte einwirken, so wird der Kolben 2 ein wenig um seine Längsachse verschwenkt.
Beschädigungen an der Wand des Zylinders 1 oder an der Lauffläche des Kolbens 2 sind jedoch ausgeschlossen, da der Kolben 2 auf seiner gekrümmten Lauffläche X eine Abrollbewegung ausführt und nicht mit seinen stirnseitigen Kanten mit der Wand des Zylinders 1 in Berührung kommt.
Fig. 2 zeigt im Schnitt einen als Hohlkolben ausgebildeten Kolben 13, an dessen Boden eine Kolbenstange 14 fest angeordnet ist. Die Lauffläche X des Kolbens 13 ist, bezogen auf seine Längsachse, in einen den Kolbenabmessungen entsprechenden Radius gekrümmt.
In die Lauffläche X des Kolbens 13 sind in Umfangsrichtung zwei rechteckige Nuten 15 und 16 eingearbeitet, welche zur Aufnahme und Verteilung von Schmiermittel dienen. Im Bereich zwischen dem Boden und der Lauffläche X des Kolbens 13 ist in einer umlaufenden Nut ein Dichtring 17 angeordnet.
Auch Fig. 3 zeigt im Schnitt einen als Hohlkolben ausgebildeten Kolben 18 mit einer Kolbenstange 19, wobei die Lauffläche X des Kolbens 18 in einem den Abmessungen des Kolbens 18 entsprechenden Radius zur Längsachse des Kolbens 18 hin gekrümmt ist.
Die Lauffläche X des Kolbens 18 weist mehrere in Umfangsrichtung verlaufende Nuten 20 auf, welche sägezahnförmig ausgebildet sind.
-Im Bereich zwischen dem Boden und der Lauffläche X des Kolbens 18 ist in einer in Umfangsrichtung des Kolbens 18 verlaufenden Nut ein Dichtring 21 angeordnet.
Sowohl mit dem in der Fig. 2 als auch mit dem in der Fig. 3 dargestellten Kolben werden besonders gute Laufeigenschaften erzielt, da die gewölbte Lauffläche des Kolbens im Zusammenwirken mit den in der Lauffläche angeordneten Schmiermittelnuten besonders leichtgängig ist.

Claims

Patentanspruche S Einrichtung zurFUhrung des Kolbens eines Arbeitszylinders, wobei der Kolben einerseits von einer durch ein Druckmittel erzeugten Aktionskraft und andererseits von einer durch ein Federelement erzeugten Reaktionskraft beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche des Kolbens in Richtung der Längsachse des Kolbens wenigstens in einem Teilbereich gewölbt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewölbte Bereich der Lauffläche des Kolbens wenigstens eine in Umfangsrichtung verlaufende Schmiermittelnut (15,16) aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schmiermittelnut zu ihrern Grund hin keilförmig verjUngt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wandung der Nut im wesentlochen senkrecht zur Zylinderwand verläuft.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung des Kolbens gegen die Zylinderwand ein Dichtring (12) vorgesehen ist, der außerhalb des die Zylinderwand berührenden Teiles des Kolbens (2) angeordnet ist.