DE7105899U

DE7105899U - Hochdruck-kolbenpumpe

Info

Publication number: DE7105899U
Application number: DE19717105899U
Authority: DE
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Rockwell Collins Deutschland GmbH
Priority date: 1971-02-17
Filing date: 1971-02-17
Publication date: 1971-07-01
Also published as: GB1366988A

Description

TELJJIX GmbH

6900 Heidelberg
Grenzhöfer Weg 36

Heidelberg, 15. Februar 1971 E/Pt-Ei/Ba E-212

Hochdruck - Kolbenpumpe

Die Neuerung befaßt sich mit einer Hochdruck-Kolbenpumpe in Miniaturbauweise mit einem mit hoher Frequenz in einem Zylinder arbeitenden Kolben.

Es sind bereits eine Reihe von Vorschlägen gemacht worden, um eine einwandfreie Dichtung eines Kolbens in einem Zylinder einer Hochdruck-Kolbenpumpe zu erzielen. Ein Teil dieser vorgeschlagenen Lösungen sieht vor, Dichtungskb'rper in Form einer Dichtungsmanschette zu verwenden, die mit einem verstärkten Bodenteil in einer Ringnut des Kolbens liegt. Der Zylindrische Teil der Dichtungsmanschette wird dabei unter Verwendung von O-Ringen gegen die Zylinderwandung gepreßt. Diese Art der Abdichtung eines Kolbens in einem Zylinder ist wesentlich besser als eine bereits bekannte Ausführung, bei der nur in Nuten des Kolbens liegende O-Kinge benutzt werden.

Aufgabe der Neuerung ist es, die Kolben selbst so auszubilden, daß weitere Mittel zur Abdichtung nicht erforderlich sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird neuerungsgemäß vorgeschlagen, den Kolben aus einem Kunststoff hoher Gleitfähigkeit

herzustellen und mit Dichtlippen zu vei'sehen, die ein geringes Übermaß gegenüber dem Innendurchmesser des Zylinders aufweisen. In Weiterbildung der Neuerung kann der Kolben aus einem Kunststoff gefertigt werden, der der Gruppe der Polytetrafluoräthylene angehört. Bei besonderen Anforderungen an die Festigkeit des Kolbens kann er eine Verstärkung beispielsweise aus Glasfasern erhalten. Um die mechanische Gleitfähigkeit des Kolbens zu verbessern, kann er weiterhin in einem Bereich seines Umfangs ein geringes Untermab gegenüber dem Innendurchmesser des Zylinders besitzen. Die Einführung des Kolbens in den Zylinder kann durch eine konische Ausbildung der Eingangsöffnung erleichtert werden. Schließlich kann es zweckmäßig sein, daß der Kolben an seiner Antriebsfläche eine Metallkappe erhält, die die vom Antrieb herrührenden harten Stöße aufnimmt.

Um eine ausreichend und dauerhaft elastiscne Anlage der Dichtlippen an der Zylinderinnenseite zu erreichen, wird vorgeschlagen, den Kolben im Bereich der Dichtlippen zunächst mit einem verhältnismäßig großen Übermaß zu fertigen, ihn dann in einer Zylinderform mit dem gleichen Innendurchmesser wie der Pumpenzylinder bei erhöhter Temperatur zu altern und ihn endlich außerhalb der Zylinderform abzukühlen. In der Beschreibung werden an anderer Stelle praktisch erprobte und bevorzugte Zahlenbeispiele gegeben.

Eine Kolbenpumpe mit einem neuerungsgemäß ausgebildeten Kolben arbeitet nahezu leckfrei und ist für hohe Gleitgeschwindigkeiten geeignet. Der Kolben ist ohne weiteres in Pumpen verwendbar, deren Kolben pro Minute annähernd 6000 aus Hin- und Hergang bestehende Hubbewegungen ausführ

In der Zeichnung ist-ein Ausführungsbeispiel nach der Neuerung dargestellt. In einer zylindrischen Bohrung 1

eines Blockes 2 kann ein Kolben 3 Hubbewegungen in ßichtung des Doppelpfeiles 4 ausführen. Der Hub beträgt ca. 2 mm und der Bohrungsdurchmesser 8 mm. Die Eingangsöffnung ;? der Bohrung 1 ist leicht konisch erweitert, um den Kolben besser in die Bohrung 1 einführen zu können.

Der Kolben 3 ist als Lippenkolben ausgebildet. Die Lippe 6 entsteht durch eine verhältnismäßig tiefe Ausnehmung 7, die in die eine Stirnfläche 8 des Kolbens eingearbeitet ist. Die Lippe 6 weist gegenüber dem jurchmesser der Bohrung 1 ein geringes Übermaß auf (ca. 0,1 mm) ne gute Dichtwirkung zu erzielen. Der Kolben 3 weist . auf dem übrigen Teil 12 seiner Länge ein geringes * ·?ϊ·πΐΛβ (ca. 0,1 mm) gegenüber dem Durchmesser der Zylinderbohrung

I auf. Auf der Antriebsseite besitzt der- Kolben^ 3 einen mit Gewinde versehenen Zapfen 10, auf den eine Metallkappe

II aufgeschraubt ist. Diese Verstärkung der Antriebsfläche des Kolbens hat sich als zweckmäßig erwiesen, um den aus einem Kunststoff hoher Gleitfähigkeit hergestellten Kolben gegen die harten Belastungsstöße des Antriebes zu schützen. Die netallkappe 11 dient mit zur Führung des Kolbens im Zylinder. Sie hat daher nur ein Spiel von wenigen Hundertstel Millimetern. Sie besteht aus Stahl und ist wenigstens an ihrer Stirnseite 9 gehärtet. Als Werkstoff für den Kolben hat sich ein Kunststoff auf der Basis der Polytetrafluorethylene besonders bewährt. In besonderen Fällen kann eine Glasfaserverstärkung des Kolbenmaterials zweckmäßig sein.

Es ist von erheblicher praktischer Bedeutung, daß die Dir.Iitlippen des Kolbens mit ausreichendem und dauerhaftem elastischem Druck an der Zylinderinnenseite anliegen. Dies wird mit dem nachfolgend beschriebenen Alterungsverfahren in besonders vorteilhafter Weise erreicht. Der Kolben wird im Bereich der Dichtlippen zunächst mit einem Durchmesser-Übermaß vcn etwa 0,3 mm gefertigt. Er wird dann in eine

Vorrichtung eingedrückt, die aen gleichen Innendurchmesser wie der Pumpenzylinder hat. In diesem gepreßten Zustand wird der Kolben eine Stunde lang auf 130° Celsius erhitzt und unmittelbar anschließend aus der Form herausgedrückt. In diesem entspannten Zustand läßt man ihn auf Baumtemperatur erkalten. Erfahrungsgemäß verringert sich das ursprüngliche Übermaß durch das Altern auf ein restliches UbermtJJ von etwa 0,1 mm, das dann während des Betriebes dauerhaft erhalten bleibt oder sich nur geringfügig abbaut. Die Dichtlippen legen sich dadurch eng an die Zylinderinnenwand an.

Versuche haben gezeigt, daß der Kolben nahezu leckfrei bei hohen Gleitgeschwindigkeiten arbeitet. Er kann daher insbesondere für kleine Hydraulikpumpen eingesetzt werden, die mit hoher Frequenz angetrieben werden und 200 atü und

] darüber erzeugen.

- Schutzansprüche -

Claims

Schutzansprüche

1. Hochdruck-Kolbenpumpe in miniaturisierter Bauweise mit einem mit hoher Frequenz in einem Korbenzylinder arbeitenden Korben, dadurch, gekennzeichnet, daß der Kolben (3) aus einem Kunststoff hoher Gleitfähigkeit hergestellt und mit Dichtlippen (6) versehen ist, die ein geringes Übermaß gegenüber dem Innendurchmesser des Zylinders (1) aufweisen.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben aus einem Kunststoff aus der Gruppe der Polytetrafluorethylene besteht.

3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines glasfaserverstärkten Kunststoffes.

4. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben in einem Bereich (12) seiner Länge ein geringes Durchmesser-Untermaß gegenüber dem Innendurchmesser des Zylinders besitzt.

5. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Zylinders an ihrem Eingang (5) leicht konisch ausgebildet ist»

6. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben auf seiner Antriebsseite einen Zapfen (10) aufweist, auf den eine Metallkappe (11) aufgesetzt ist.

7. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben bei erhöhter Temperatur in einer Zylinderform gleichen Innendurchmessers wie der Pumpenzylinder gealtert ist, wodurch sich sein im Be-

reish der Dichtlippen zuerst verhältnismäßig großes Übermaß wesentlich verringert.

Heidelberg, 16. April 1971
E/Pt-Ka/Ba E-212