DE8031617U1 - Kolbenstempel für insbesondere hydraulisch betriebene Arbeitszylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenstempel gemäß dem Oberbegriff von Schutzanspruch 1.

Kolbenstempel, die insbesondere zur Ausführung von Arbeitsbewegungen in Arbeitszylindern verwendet werden,weisen unter anderem Dichtelemente, Führungselemente und entsprechende Befestigungselemente auf. Diese einzelnen Bauteile sind aufgrund der hin- und hergehenden Arbeitsweise einem steten Verschleiß unterworfen, so daß derartige Kolbenstempel häufig zur Wartung und insbesondere zum Austausch von verschlissenen Bauelementen demontiert und wiederum montiert werden müssen. Eine häufige Verschleißerscheinung bei Hydrozylindern besteht im sogenannten Dieseleffekt, durch den die Dichtungen zerstört werden. Dieser Dieseleffekt entsteht dann, wenn Luft bei hoher Geschwindigkeit verdichtet und dadurch so stark erwärmt wird, daß damit ein Luft-Gas-Gemisch entzündet wird. Die Entzündung ist in Zylindern, die unter Lastwechsel bewegt werden, also insbesondere bei Kolbenzylindern, möglich. Infolge des Dieseleffekts werden einerseits die Dichtelemente angeschmort und verbrannt, andererseits sind auch Schädigungen der übrigen metallischen Bauteile die Folge.

Als wesentliche Kriterien für einen derartigen Kolbenstempel hat daher zu gelten, daß der Kolbenstempel für Wartungsarbeiten einfach auseinandergebaut und auch wieder schnell zusammengebaut werden kann, wobei der Aufbau eines solchen Stempels zugleich derart sein muß, daß die Verschleißerscheinungen reduziert werden. Dabei sollen die Einzelelemente des Kolbenstempels relativ einfach aufgebaute Bauteile sein, so daß ein Ersatz sehr schnell möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesem Bedürfnis Rechnung zu tragen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Schutzanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2-5 angegeben.

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Der erfindungsgemäße Kolbenstempel zeichnet sich durch einen äußerst einfachen Aufbau aus, wobei die einzelnen Bauelemente ohne jede komplizierte Formgebung und damit fertigungstechnisch einfach herstellbar sind. Zugleich ist der Kolbenstempel sehr schnell demontierbar und montierbar, wobei dies: ohne weiteres auch von fachfremden Personen vorgenommen werden kann. Wesentlich ist dabei weiter, daß durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Kolbenstempels auch die Verschleißerscheinungen reduziert werden, da insbesondere ein Spiel zwischen Führungsring und Dichtringen ausgeschlossen und die beiden Nutringe in stabiler Weise einerseits durch den Führungsring und andererseits durch den Anschlagring und den Ring aus hochwärmeleitfähigem Werkstoff abgestützt und gehalten wird. Der Ring aus hochwärmeleitfähigem Werkstoff, insbesondere Messing, führt in vorteilhafter Weise Wärme vom Dichtring und zwar insbesondere von der Kante des Dichtrings weg, an welcher der höchste Reibwert vorliegt und Schädigungen infolge des Dieseleffekts zu befürchten sind. Äußerst vorteilhaft ist auch die einfache und sehr stabile Befestigung von Kolbenring und Kolbenstange über Schraubstift und Befestigungsring. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur beschrieben, welche einen teilweisen Schnitt durch einen Kolbenstempel zeigt.

Der allgemein mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Kolbenstempel weist eine Kolbenstange 2 auf, an deren freiem Ende ein Kolbenstempel 3 befestigt ist. Zweckmäßigerweise ist das freie Ende der Kolbenstange 2 durch einen abgestuften Wellen-¹ fortsatz 4 mit reduziertem Durchmesser gebildet, so daß sich der Kolbenstempel 3 an der Wellenschulter 5 der Kolbenstange 1 abstützt.

Der Kolbenstempel 3 weist einen Kolbenring 6 auf, der in seiner Innenbohrung mit einem Innengewinde 7 versehen ist. In entsprechender Weise ist der Wellenfortsatz 4 mit einem Gegengewinde versehen, so daß der Kolbenring 6 auf die Kolbenstange 1 aufschraubbar ist. Zweckmäßigerweise ist zwischen dem Kolbenring 6 und der Wellenschulter 5 ein Anschlagring 8 vor-

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gesehen, welcher zugleich in der nachfolgend noch näher beschriebenen Weise zur Abstützung eines der Dichtringe des KoI-benstempels 3 dient.

Auf seiner äußeren Umfangsflache weist der Kolbenring 6 zweckmäßigerweise zwei Dichtringe 9a und 9b auf, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Nutringe gebildet sind. Die Dichtringe 9a, 9b sind in einem Abstand voneinander angeordnet, wobei sich zwischen den beiden Dichtringen eine erhöhte Ringschulter 10 erstreckt. Auf dieser Ringschulter 10 ist ein Führungsring 11 befestigt. Der Führungsring 11 ist zweckmäßigerweise ein geschlitzter Führungsring. Dieser Führungsring ist zweckmäßigerweise zumindest an seiner Außenseite, welche die Führungsfläche für den Kolbenstempel darstellt, mit einer Teflonschicht versehen. Die Dichtringe 9a und 9b liegen mit einer Seite an der Ringschulter 10 und/oder am Führungsring 11 an. Der Dichtring 9a ist zugleich durch den Anschlagring 8 gehalten, wobei dieser zweckmäßigerweise einen teilweise den Kolbenring 6 übergreifenden Fortsatz 12 aufweist. Der andere Dichtring 9b ist durch einen Ring 13 aus hochwärmeleitfahigem Werkstoff gehalten. Dieser Ring 13, welcher insbesondere ein Messingring ist, ist durch einen Befestigungsring 14 gesichert. Zweckmäßigerweise ist der Befestigungsring, wie auch weiter beschriebene Befestigungsringe des KoIbBnStHmPeIs₇ durch Seegerringe gebildet. Durch diesen Aufbau werden die Dichtringe 9a und 9b fest gekammert, so daß insbesondere zwischen Führungsring 11 und Dichtringen 9a und 9b kein Spalt vorhanden, so daß jegliches Spiel zwischen diesen Bauteilen ausgeschlossen und damit der Verschleiß wesentlich herabgesetzt ist.

Das Herausdrehen des auf die Kolbenstange 2 aufgeschraubten Kolbenrings 6 wird durch einen Schraubstift 15 verhindert, welcher in eine mit einem Innengewinde versehene Innenbohrung 16 eingeschraubt ist. Diese Innenbohrung 16 erstreckt sich parallel zur Achse der Kolbenstange 2 und wird in ihrem Umfang teilweise durch den Kolbenring 6 und teilweise durch die Kolbenstange 2 begrenzt, das heißt, die Bohrung befindet sich an

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der Grenzfläche zwischen Kolbenring 6 und Kolbenstange 2 und wird durch diese beiden Bauteile begrenzt und gebildet. Durch den eingeschraubten Schraubstift 15_f welcher von der freien Stirnseite der Kolbenstange 2 her eingeschraubt ist, wird eine formschlüssige Verbindung zwischen Kolbenring 6 und Kolbenstange 2 gewährleistet. Ein Auswandern des Schraubstifts 15 wird durch einen Befestigungsring 17 verhindert, welcher in eine Nut in der Innenbohrung des Kolbenrings 6 eingesetzt ist. Dieser Befestigungsring 17 überdeckt zum Teil den Schraubstift 15.

Schließlich weist der Kolbenring 6 an seiner dem Anschlagring 8 zugewandten Seite eine Ringnut 18 auf, in welcher ein O-Ring 19 aufgenommen ist.

Die Montage des Kolbenstempels 3 ist wie folgt: Der Kolbenring 6 wird mit eingesetztem O-Ring 19 zusammen mit dem Anschlag 8 auf die Kolbenstange 2 aufgeschraubt. Zumindest der Dichtring 9a ist dabei bereits auf dem Kolbenring 6 angeordnet. Daraufhin wird der Schraubstift 15 eingeschraubt und wird dieser Schraubstift 15 durch den Befestigungsring 17 gesichert. Schließlich kann der zweite Dichtring 9b aufgezogen und durch den Ring 13 und den Befestigungsring 14 befestigt werden. Der Führungsring 11 kann bereits zuvor auf den Kolbenring 6 aufgebracht sein, wegen des Schlitzes im Führungsring 11 kann dieser auch noch nachträglich aufgebracht werden. Die Demontage des Kolbenstempels 3 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Claims (5)

Kolbenstempel für insbesondere hydraulisch betriebene Arbeitszylinder Schutzansprüche :

1. Kolbenstempel für insbesondere hydraulisch betriebene Arbeitszylinder , mit einem an einer Kolbenstange befestigten
Kolbenring, an welchem Dichtringe, insbesondere Nutringe, angeordnet sind, die dichtend an der Innenfläche des Arbeitszylinders anliegen,

gekennzeichnet durch
die Kombination folgender Merkmale:

a) Der Kolbenring (6) ist auf das freie Ende der Kolbenstange (2) aufgeschraubt und liegt über einem Anschlagring (8) an einer Wellenschulter (5) der Kolbenstange an,

b) der Kolbenring weist auf seiner Umfangsflache zwei Dichtringe (9a_f 9b) auf, zwischen denen sich eine erhöhte Ringschulter (10) des Kolbenrings (6) und ein auf der Ringschulter festgelegter Führungsring (11) erstrecken, wobei die
Dichtringe je mit einer Seite an Ringschulter und/oder Führungsring anliegen und einer der Dichtringe (9a) an seiner der Ringschulter (10) gegenüberliegenden Seite durch den
Anschlagring (8) und der andere Dichtring (9b) durch einen

mittels eines Befestigungsringes (14) auf dem Kolbenring gesicherten Ring (13) aus einem hochwärmeleitfähigen Metall abgestützt ist,

c) der Kolbenring (6) und die Kolbenstange (2) sind durch einen Schraubstift (15) gegeneinander gesichert/ welcher von der freien Stirnseite der Kolbenstange her in eine mit Innengewinde versehene Bohrung (16) eingeschraubt ist, welche parallel zur Kolbenstangenachse ist sowie durch den Kolbenring (6) und die Kolbenstange (2) begrenzt ist,

d) der Schraubstift (15) ist durch einen Befestigungsring (17) gesichert, welcher in eine Ringnut an der Innenbohrung des Kolbenrings angeordnet ist und einen Teil der Stirnfläche des Schraubstifts (15) überdeckt.

2. Kolbenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (8) einen dia äußere Umfangsflache des Kolbenrings teilweise übergreifenden Fortsatz (12) aufweist, an welchem der Dichtring (9a) abgestützt ist.

3. Kolbenstempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring (6) in seiner Innenbohrung an seiner dem Anschlagring (8) zugewandten Seite eine Ringnut (18) aufweist, in welcher ein O-Ring aufgenommen ist.

4. Kolbenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (13) aus hochwärmeleitfähigem Material ein Messingring ist.

5. Kolbenstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Führungsfläche des Führungsrings (11) durch eine Teflonschicht gebildet ist.