DD223771A1

DD223771A1 - Kugelkolben fuer verdraengungsmaschinen

Info

Publication number: DD223771A1
Application number: DD26166384A
Authority: DD
Inventors: Konrad Christ; Hans-Dieter Schulze
Original assignee: Orsta Hydraulik Veb K
Priority date: 1984-04-05
Filing date: 1984-04-05
Publication date: 1985-06-19
Also published as: DE3512496A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kugelkolben fuer Verdraengungsmaschinen, insbesondere fuer langsamlaufende Radialkolbenmaschinen in Exzenterbauart. Ziel und Aufgabe ist es, eine Verdraengungsmaschine fuer hohe Arbeitsdruecke mit geringem Verschleiss und guter Dichtwirkung zu schaffen, die unter Ausnutzung der Vorteile des Kugelkolbens die Lebensdauer und den Wirkungsgrad der Maschine erhoeht. Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass zwischen der Zylinderbohrung und der dem Zylinderraum zugewandten Oberflaeche des Kugelkolbens ein Dichtformring angeordnet ist, der in der Zylinderbohrung gefuehrt ist und in seiner geometrischen Form die Gestalt des sich bildenden Raumes zwischen der Zylinderbohrung und der Kugeloberflaeche aufweist, und dass der Dichtformring ueber eine federnde Haltevorrichtung auf die Kugeloberflaeche gedrueckt wird. Der Einsatz dieser Radialkolbenmaschinen erfolgt insbesondere in Druckmaschinen, Plastspritzmaschinen u. a. Figur

Description

Kugelkolben für Verdrängungsmaschineh

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Kugelkolben für Verdrängungsmaschinen, insbesondere für hydrostatische, längsamiaufende Hadialkolbenmäschinen in Exzenterbauart.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Ausbildung des Arbeitskolbens als Kugelkolben bei'hydrostatischen Verdrängungsmaschinen ist bekannt. Di'e Vorteile des Kugelkolbens bestehen darin, daß die radialen Abmessungen der Verdrängungsiaaschinen relativ gering gehalten werden können und ein Verklemmen des Kugelkolbens in der Zylinderbohrung ausgeschlossen ist.

Auf Grund des notwendigen PassungsSpieles zwischen Kugel-.kolben und Zylinderbohrung und der vorliegenden Linienberührung zwischen beiden Bauteilen sind jedoch die Leckverluste;relativ hoch. Der durch die Linienberührung bedingte Verschleiß führt zu weiteren Leckverlusten. Aus diesen Gründen sind im allgemeinen die Hydraulikmaschinen mit Kugelkolben für niedrige Arbeitsdrücke ausgelegt. Ist der Kugelkolben als lose Kugel realisiert, kann der Verschleiß in Grenzen gehalten werden, da Seitenkräfte nicht vorliegen und die Kugel sich beliebig verdrehen kann.

^; , Bei Hydraulikmaschinen für höhere Arbeitsdrücke, .deren. Ku- .' -, ; gelkolben mit dem Pleuel starr verbunden sind,^spielt der . .Verschleiß eine entscheidende Holle, da bei dieser Ausfuhr ,.'' ;. .rung Kraftkomponenten vom Pleuel auf die Führung, d. h.

: : : .; auf die Beruhrungslinie zwischen Kugelkolben und Zylinder-.: . ' bohrung,, einwirken und außerdem der. Versehleißbereich ört- : . ' '.' · lieh festliegt. '''. ' '

: Is sind bereits - bügelkolben mit starr verbundenen Pleuel , : bekannt., die durch Verwendung eines eingelegten sphärischen . ; expandierenden Kolbenringes bei Axialkolbenmaschinen die

^;t\~^ ^::^v "Abdichtung unddas Verschleißverhalten verbessern.

' ' ^: : ,Kugelkolben.: mit Kolbenringen sind jedoch für Hadialkolben-

; ' _: .maschinen in Exzente'rbauart auf Grund der großen Auslenv . kung des Pleuels-nicht geeignet. ,

.·; :. Ziel der Erfindung · '

. ; /.. Das Ziel besteht darin, eine Verdrahtungsmaschine für hohe .. ν . . .: Arbeitsdrücke: mit geringem Verschleiß und. guter Dichtwir- ;.:' ; / .' : ,kung zu schaffen. , : :. ' _;. .

';; ;.'· -.'.':. ν ..Darlegung des Wesens der Erfindung ' . :

;.;S :' ; '^V: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit dem ';λ^: Pleuel starr verbundenen Kugelkolben, insbesondere für· ν . _;. -hydrostatische, langsamlaufende" Hadialkolbenmaschinen in

;, ..:' .Sxzenterbauart so zu gestalten, daß unter Beibehaltung bzw. : '; . Verbesserung--.der Vorteile hinsichtlich des technischen Auf- : ^: ' "' ': ·. wändes und kleiner Bauabmessuhg die .'Lebensdauer und der .- Wirkungsgrad der. Maschine erhöht wird.

/::. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost,' daß -..: zwischen der Zy linder bohrung und der dem Zylinderraum zugewandten Kugeloberfläche des Kugelkolbens ein Dichtform- -.'".' - ring angeordnet ist, der in der Zylinderbohrung geführt

ist,, und in seiner geometrischen form vorzugsweise die '.': [ Gestalt des sich bildenden Haum.es_ zwischen der. Zylinder- _f ; , bohrung und der Kugeioberflache aufweist, und daß der

Dichtformring über eine federnde Haltevorrichtung auf die Kugeloberflache gedrückt wird. '

. Dieser Dichtformring wird dabei von einem, von der Schwenke

bewegung des Kugelkolbens unabhängigen, unter Vorspannung ... stehenden Niederhalter auf die 'Kugeloberfläche gedrückt.

Die federnde Haltevorrichtung ist so ausgebildet, daß im · .Zentrum einer Abflachung des Kugelkolbens eine vorzugsweise konische Aussparung eingearbeitet ist, in der mittels eines in der Kugelkolbenmitte festsitzenden Bolzens .ein Zuganker • schwenkbar, gelagert ist und der unter der Spannung einer. ("' ; Druckfeder stehende Niederhalter durch eine Halte schraube . mit dem-Zuganker· verbunden ist.

· . .' Sin weiteres Merkmal besteht darin, daJB anstelle der federnden Haltevorrichtung im Zylinderraum, zwischen dem Dichtformring und dem Zylinderdeckel, eine Druckfeder angeordnet ist. . ' ,' ' .

Ausführungsbeispiel ' .

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausf η Ti rungsbe i spiel näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt der / .· Kugelkolbenbaugruppe mit Dichtformring.

Der mit dem Pleuel 1 starr verbundene Kugelkolben 2 wird in einer Zylinderbohrung 3 geführt. Zur. Verringerung der Bau-·. maJ3e ist der Kugelkolben stirnseitig mit einer Abflachung .4 versehen. Im Zentrum der Abflachung 4 befindet sich eine : '.. Aussparung 5> d.ie z· 3. konisch ausgeführt ist und deren lichte Weite durch die Auslenkung des Pleuels 1 bestimmt wird. Über die Aussparung 5 und eine Bohrung δ erfolgt die Fluidzuführung zum nicht dargestellten Gleitschuh. In der .Aussparung 5 ist ein Zuganker 7 angeordnet, der durch einen in der Kugelkolbenmitte festsitzenden Bolzen 8, schwenkbar gelagert ist. Der Zuganker 7 nimmt einen mit einer Halteschraube 9 befestigten Niederhalter 10 auf, ^ der mittels einer Druckfeder 11 auf einem auf dem Kugelkolben 2 aufgesetzten und in der Zylinderbohrung 3 glei-

/tenden Dichtformring. 12 aufsitzt und durch die Druckwirkung • : .des Fluids und der Kraft der Druckfeder 11 den Dichtformring 12 gegen die Kugelkolbenoberflache und die Zylinderwandung ν . abdichtet. Die FluidzU- und -abführung im Zylinderraum 13, ..' ; der durch den Zylinderdeckel 14 druckdicht verschlossen ist,

erfolgt .'über den Kanal 15-· ' " '

Die ..Wirkungsweise dieserAnordnung ist wie folgt: . .;, Liegt im Zylinderraum 13 der Arbeitsdruck an, wird der in ':, der Zylinderbohrung 3 geführte Dichtformring 12 gegen die

Dberflache des Kugelkolbens ^;2 dichtend angedrückt. Dabei f\ : wirkt der Dichtformring 1_v2 auf Grund der vorliegenden Kraft-' \ Verhältnisse' gleichzeitig, zentrierend: auf den Kugelkolben 2,

.so daß der ?erschlei£ zwischen Kugelkolben. 2 und Zylinder-.. .,.".. bohrung: 3 vermindert wird. ^?Durch die sich ergebende Bewegungsrichtung des Dichtformringes ; 1.2 zu den Kontaktflächen : des Kugelkolb.ens 2 und der .Zylinderbohrung 3 ergibt sich .; eine:funktionssichere Abdichtung. . ' . . Im drucklosen Zustand bzw. bei Unterdrück: im Zy. linder raum' : 13 wird der Dichtformring 12 durch den·unter dem Druck der Seder 11 stehenden Niederhalter IO stabil, in Anlage gehalten. ' Die Auslenkung des Pleuels 1 und damit die. Schwenkte-,. ' wegung des Kugelkolbens 2 wird über den im Bolzen 8

• ,schwenkbar gelagerten Zuganker ?^und dem daran befestigten ν._ΐ' Niederhalter 10. ausgeglichen. ' _; Für besondere Anwehdungsfalle, z. B., wenn die Hubbewegung

. des Kugelkolbens relativ gering ist,wie das bei Verdrän- ' ,güngsmaschinen. mit-Nullhub der Fall ,ist, kann: e,s vorteil- haft sein, .anstelle .der: Haltevorrichtung in den .-Zylinder— [".''"'-'. räum, 13 eine Drückfeder^: anzuordnen, die sich einmal .direkt "

gegen den Dichtformring 12 und zum anderen gegen den Zylin- : ..' derdeckel 14 abstützt.

Claims

Slrfindungsanspruch

1. Kugelkolben für Verdrängungsmaschinen, insbesondere für hydrostatische, langsamlaufende Hadialkolbenmaschinen in Ξχ-zenterbauart, gekennzeichnet dadurch, daJ3 zwischen der Zylinderbohrung^(3) und der dem Zylinderraum (13) zugewandten Kugeloberfläche des Kugelkolbens. (2) ein Dichtformring (12) angeordnet ist, der in der Zylinderbohrung (3) geführt ist und in seiner geometrischen Form vorzugsweise die Gestalt des sich bildenden Haumes zwischen Zylinderbohrung (3) und Kugeloberfläche aufweist, und daß der,Dichtformring (12) über eine federnde Haltevorrichtung auf · die Kugeloberfläche gedruckt wird. '
2. Kugelkolben nach Punkt 1, g e k e η η ζ ei c h -

η e t -d ad u rc h , daJ3-der Dichtformring (12) von ; einem, von der Schwenkbewegung des Kugelkolbens.(2) unabhängigen, unter Vorspannung stehenden Niederhalter (10) auf die Kugeloberfläche gedruckt wird.
3. . Kugelkolben nach Punkt 1 und 2, gekenn- ,;.. zeichnet dadurch, ' da£ im Zentrum einer Abflachung (4) des Kugelkolbens (2) eine vorzugsweise konische Aussparung (5) eingearbeitet ist, in der mittels eines in der Kugelkolbenmitte festsitzenden Bolzens (8) ein Zuganker (7) schwenkbar gelagert ist und der unter der Spannung einer Druckfeder (-11) stehende Niederhalter (10) durch eine Halteschraube (9) mit dem Zuganker (7) verbunden ist.
4. Kugelkolben nach Punkt 1, gekenn zeich.-

η e t d a d u r c h , daS als federnde Haltevorrich- . . tung im Zylinderraum (13)} zwischen dem Dichtformring (12) und dem Zylinderdeckel (15)» eine Druckfeder angeordnet ist.

- Hierzu 1 Seite Zeichnung - . . .