SE463274B - Kolv - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 2 styrläppar är vinklade ungefär vinkelrätt inåt och är fixerade mellan kolvhalvorna, varvid exempelvis de vinklade fria ändarna hos de båda kolvhalvornas styrläppar anligger mot varandra med sina mot varandra vända ytor. Kolvhalvorna kan exempelvis med en väsent- ligen tvärs mot kolvens längdriktning sig sträckande ändyta anligga mot varandra på den mot den andra kolv- halvan vända sidan och härvid bilda en beröringsyta, varvid beröringsytan lämpligen ligger mellan de båda kolvhalvorna och anliggningsytan ligger mellan de vinklade fria ändarna hos de båda styrläpparna ungefär i ett plan. Kolvtätningarna kan exempelvis ha formen av en profil med tre skänklar eller flänsar, varav två sträcker sig parallellt med varandra och är rik- tade mot tillhörande kolvhalvas fria ändyta, medan den tredje flänsen sträcker sig ungefär parallellt med de andra flänsarna och är riktad mot den andra kolvhalvan, varvid dess fria ände kan vara vinklad ungefär vinkelrätt inåt. Speciellt fördelaktigt är det härvid om de båda kolvtätningarna sitter i var sitt ringspår i tillhörande kolvhalvas axiella mitt- område, varvid kolvtätningarnas respektive tredje fläns på liknande sätt som ett snäpplås griper om det ringspåret på-den mot beröringsytan vända ändytan begränsande ändytpartiet hos tillhörande kolvhalva och härvid bildar en del av styrytan och en del av beröringsytan.

Av det ovan sagda framgår, att man genom den spegelsymmetriska konstruktionen hos uppfinningsföre- mâlet av två identiska halvor uppnår förenklingar vid tillverkningen och lagerhållningen. Man kan kombi- nera två halvor till en kolv för en dubbelverkande arbetscylinder, men man kan emellertid även använda halvorna separat som kolv för en enkelverkande arbets- cylinder. Slutligen är det möjligt att ta fram fler- kolvsarrangemang genom att man använder en kolvhalva som byggmodul och sätter ihop mot kraven svarande 10 15 20 25 30 35 -VE CJ"- C: _ I I' \,__:! 2 3 många moduler. Uppbyggnaden av kolvhalvan som samman- satt kropp med en metallkärna och en ommantling av plast räcker på optimalt sätt till för de i drift uppträdande belastningarna, eftersom kärnan ger kolv- kroppen ett stort mått av stabilitet och upptar de mot kolven verkande axialkrafterna, medan plastmateria- let i ommantlingen ger en friktionssvag styrning och är lämpat att uppta de i drift uppträdande tvärkraf- terna och -momenten elastiskt. Plast utmärks dessutom av lägre materialkostnader och kan till ringa insats formas exakt. Den genom påsprutningen âstadkomna samman- satta kroppen är slitstark och kan belastas kraftigt, och den använda plastspruttekniken utmärks av låga tillverkningskostnader. Utformningen och arrangemanget av de olika tätningarna medför å ena sidan den för- delen, att en mycket god styrning uppnås vilken sam- tidigt fungerar som avtätning, helt bortsett från att fixeringen av tätläpparna är mycket bra och ända- målsenlig och ett kompakt förband mellan dessa tätningar och kolvens bärande del erhålls, liksom å andra sidan ett mycket fast förband mellan kolvens metallkärna och plastommantlingen garanteras.

Föredragna vidareutvecklingar av uppfinningen anges i de osjälvständiga patentkraven. i Vid utförandet enligt patentkravet ll är en buffert- hylsa sprutad på kolvhalvans plastommantling, vilken hylsa tjänar till ändlägedämpning av kolven. Man uppnår på så sätt på ett konstruktivt okomplicerat sätt en kombinerad styr- och dämpfunktion.

Enligt patentkravet 12 är det möjligt att på billigt, enkelt och monteringsvänligt sätt förse kol- ven enligt uppfinningen med en lägesgivarring, vilken detekteras av en elektromagnetisk enhet för mätning av kolvläget. Lägesgivarringen placeras på enkelt sätt i ett ringspår mellan kolvhalvorna.

Utförandena enligt patentkraven 13 och 14 möjliggör till ringa insats en klanderfri avtätning av kolven även .Ps . 10 15 20 25 30 35 rs \..1'\ U* PD *J 4; 4 på den mot kolvstàngen vända sidan.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till den bifogade ritningen, som visar ett parti därav i längdsektion.

På ritningen visas kolven enligt uppfinningen använd vid en dubbelverkande, pneumatisk eller eventu- ellt även hydraulisk arbetscylinder l. Det rör sig här endast om ett parti av arbetscylindern, i samband med vilket kolven enligt uppfinningen används. I huvud- sak visas endast kolven och de angränsande partierna av kolvstàngen 2 och cylindern. Att kolven 3 är dragen på kolvstàngen, att cylindern vid sina båda axiella ändar är tillsluten med gavlar, varvid kolvstàngen sträcker sig genom den ena eller eventuellt båda gav- larna, är särdrag, som i och för sig är kända för genomsnittsfackmannen, varför de inte behöver beskrivas närmare.

Kolven 3 enligt uppfinningen är sammansatt av flera delar: den består av två kclvhalvor 4, 5, som är spegelsymmetriskt uppdragna på kolvstàngen 2. Kolv- halvorna har var sitt metallinlägg 6, 7 med ett radi- ellt utskjutande förankringsutskott 8, 9, vilket even- tuellt kan vara flänsartat och lämpligen är runtomgå- ende. och med en påitillhörande inlägg 6, 7 sprutad höljeskropp 10, ll av plastmaterial, exempelvis poly- uretan. Förankringsdelarna 8, 9 är anordnade i inläggens axiella mittområde och de kan vara försedda med genom- brott, som vid påsprutningen av plasten möjliggör en materialgenomträngning för att på detta sätt åstad- komma en fast förankring av plasten på förankringsdelen.

Kolvhalvorna 4, 5 anligger härvid med en väsentligen tvärs mot kolvens längdriktning sig sträckande ändyta l2, 13 mot varandra på den mot den andra kolvhalvan vända sidan. Dessa mot varandra anliggande ändytor l2, 13 på de båda kolvhalvorna 4, 5 bildar härvid en s k kontakt- eller beröringsyta. Även på de berö- ringsytorna bildande båda ändytorna kan det finnas F) 10 15 20 254' _. 30 35 l* f, \ år! FJ 'a \'! 5 komplementära lås- eller spärrorgan, exempelvis kan de vara utformade på höljeskropparna i form av exempel- vis ett axiellt riktat stift och ett diametralt mittemot detta beläget, komplementärt passhâl. Med hjälp av dessa komplementära spärrdon kan kolvhalvorna fixeras ovridbart på varandra. Dessa åtgärder visas inte på ritningen.

De båda höljeskropparna 10, ll av plastmaterial på de båda kolvhalvorna 4, 5 uppbär var sin kolvtät- ning l4, 15, som är anordnad i ett ringspår 16, 17 på höljeskroppens yttermantel. Dessa båda kolvtätningar 14, 15 är anordnade i mittområdet av kolvens axiella längd och anligger i detta område mot varandra, varvid de då i området 18 bildar styrytan för kolven 3. Var- dera kolvtätningen 14, 15 har på den bort från den andra kolvhalvan 4, 5 vända sidan en mot cylinderns innervägg 19 anliggande yttre tätläpp 20, 21 och en i ett spår 16, 17 på tillhörande kolvhalvas yttersida anbragt, inre fixeringsläpp 22, 23, medan den på den mot den andra kolvhalvan vända sidan har en relativt tätläppen motriktad styrläpp 24, 25 som tillsammans med den andra kolvhalvans styrläpp bildar styrytan 18. Därvid bildar vardera kolvhalvans tätläpp 20, 21 och styrläpp 24, 25 en mellanliggande vinkel på l80°. Det framgår då, att kolvtätningarna 14, 15 har formen av en profil med tre flänsar 20, 22, 24 resp 21, 23, 25, varav två - flänsarna 20, 22 resp 21, 23 - sträcker sig parallellt med varandra och är rik- tade mot kolvhalvans fria ändyta, medan den tredje flänsen 24 resp 25 sträcker sig ungefär parallellt med de andra och är riktad mot den andra kolvhalvan.

'De fria ändarna på de båda kolvhalvornas styrläppar 24 resp 25 är vinklade ungefär vinkelrätt inåt, såsom visas vid 26, 27, varvid de är fixerade mellan de båda kolvhalvornas partier 28, 29. Dessa vinklade fria ändar 26, 27 hos de båda kolvhalvornas 4, 5 styr- läppar 24, 25 anligger mot varandra med sida mot var- 10 15 20 25 30 35 .fm GW (_: .S f" \\'l 6 andra vända ytor, varvid arrangemanget är sådant, att beröringsytan 12, 13 mellan de båda kolvhalvorna 4, 5 och anliggningsytan mellan de vinklade fria ändar- 2 na 26, 27 på de båda styrläpparna 24, 25 ligger ungefär i ett plan.

Det framgår således vid ett betraktande av rit- ningen, att de båda kolvtätningarna 14, 15 sitter i var sitt ringspår 16, 17 i tillhörande kolvhalvas 4, 5 axiella mittomrâde, varvid den tredje flänsen 24, 25 på kolvtätningarna på liknande sätt som ett snäppförband griper om det ringspåret på de mot berö- ringsytan 12, 13 vända ândytan begränsande ändytspar- tiet på tillhörande kolvhalva och härvid bildar en del av styrytan 18 och en del av berörings- eller kontaktytan. Denna beröringsyta, vilken bildas av de båda identiskt utformade kolvhalvornas ändanliggning mot varandra, sträcker sig tvärs mot kolvens längdrikt- ning, dvs radiellt. Kolvhalvorna är spegelsymmetriskt utformade relativt denna beröringsyta och bildar bygg- moduler, som tillsammans är uppdragna på en och samma pkolvstång för att bygga upp en kolv för en dubbelver- kande arbetscylinder.

Som redan nämnts är kolvhalvornas'metallinlägg 6, 7 inkapslade i var sin höljeskropp 10, ll, vilken består av plast, varvid den omger tillhörande inlägg formbundet på dess radiella yttersida och lämpligen är sprutad på inlägget. Därvid åstadkoms genom förank- ringsdelen, vilken utskjuter radiellt, ett oförlorbart förband mellan metalldelen och plastdelen. Härvid är en axiellt utanför inlägget utskjutande bufferthylsa 30 formad på den bort från beröringsytan 12, 13 vända 1 änden av höljeskroppen l0, ll. Denna bufferthylsa utskjuter på den bort från beröringsytan 12, l3 vända a sidan av kolvhalvan 4, 5 axiellt utanför inlägget och har till uppgift att skjuta in i axiella borrningar med motsvarande form och storlek i cylindergavlarna, varvid man på i och för sig känt sätt genom samverkan l0 15 20 25 30 7 mellan bufferthylsorna och de något större axiella borrningarna och motsvarande bufferttätningar får en dämpning av kolvrörelsen. Även detta är känt och har nämnts endast paratetiskt.

Kolven 3 är försedd med en givarring 35, varvid arrangemanget är sådant, att höljeskropparna 10, ll på de båda kolvhalvornas 4, 5 beröringsytor 12, 13 har ringspår med uppgift att uppta var sin halva av givarringen. Denna givarring tjänar till elektromagne- tiskt positions- och/eller hastighets- och/eller acce- lerationsmätning, varvid motsvarande-data för kolvrörel- sen lämpligen kan samlas in exempelvis magnetiskt eller induktivt. De härför nödvändiga åtgärderna är också i och för sig kända; nytt och fördelaktigt är här i första hand arrangemanget av givarringen inuti kolven mellan de båda kolvhalvorna.

Kolvhalvorna är slutligen på sina beröringsytor 12, 13 avtätade mot varandra, företrädesvis i området för metallinläggen. För detta ändamål är inläggen försedda med var sin axiell, genomgående borrning 40, som vid beröringsytan 12, 13 utvidgar sig till ett halvspår för upptagning av en tätring 41. Denna tätring kan exempelvis vara gjord av gummi och utformad som O-ring. Även tätläpparna, vilka vid uppfinningen är mycket stabilt fixerade och säkerställer en god styr- ning till samtidig avtätning, kan vara gjorda av gummi eller plast, exempelvis polyuretan.

I övrigt är uppfinningen inte begränsad till en av två kolvhalvor uppbyggd kolv, såsom beskrivits ovan. Man kan även använda endast en kolvhalva som kolv, särskilt vid en enkelverkande arbetscylinder. Å andra sidan kan man bygga upp en kolv av flera kolv- halvor på ett modulartat sätt för att skapa en motsva- rande större kolv.

Claims (4)

-lm (í~ U! P -\'] n PATENTKRAV ”i

1. Kolv av spegelsymmetrisk konstruktion med radi- ellt skiljeplan, speciellt för användning i dubbelver- kande cylindrar, varvid kolven har två kolvhalvor (4, 5) av plast, vilka är försedda med metallinlägg (6, 7) och vilka har var sitt ringspår (16, 17) för var sin kolvtätning (14, 15) med var sin yttre till avtätning mot en kolven (3) omgivande cylinderinnervägg (19) tjä- nande tätläpp (20 resp 21) och var sin inre mot kolven (3) arbetande tätläpp (22 resp 23), k ä n n e t e c k - n a d av, att de båda kolvtätningarna (14, 15) i omrâdet för kolvhalvornas (4, 5) gränsytor (12, 13) anligger mot varandra med styrläppar (24, 25), vilkas utsida bildar en styryta (18) för kolven (3) och vilka vid de mot varandra vända områdena är vinklade inåt och med sina ändar är fixerade mellan de båda kolvhalvorna (4, 5).

2. Kolv enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av, att gränsytorna (12, 13) och anliggningsytorna mellan de mot varandra vända områdena av styrläpparna (24, ”25) ligger ungefär i ett plan.

3. Kolv enligt krav 1 och 2, k ä n n e t e c k - n a d av, att den yttre tätläppen (20, 21) och styr- läppen (24, 25) för vardera kolvhalvan (4, 5) bildar en mellanliggande vinkel på cirka 180°.

4. Kolv enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av, att styrläpparna (24, 25) på liknande sätt som ett snäppförband omgriper det ring- spåret (16, 17) på den mot gränsytorna (12, 13) vända ändytan begränsande ändytpartiet hos tillhörande kolv- halva (4, 5) och härvid bildar en del av styrytan (18) 1.» och en del av gränsytan (12, 13).