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Kolben, insbesondere für Hochdruckpumpen. Um in langen Hochdruckzylindern
dichte Kolben zu erzielen, insbesondere auch in den Fällen, wo die Pumpenzylinderachse
nicht gerade ist oder, z. B. infolge von inneren Materialveränderungen, sich durchgebogen
hat, hat man bisher die bekannte Kolbenkonstruktion angewandt, bei der der Kolben
aus einzelnen zylindrischen Kolbenkörpern besteht, die nacheinander im Pumpenzylinder
aufgebaut sind und deren Stirnebenen einander berühren. Hierbei sind die Kanten
der einzelnen Kolbenelemente abgeschrägt, wodurch eine Labyrinthdichtung des ganzen
Kolbens erzielt wird.
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Die vorhin beschriebene Konstruktion hat den grundsätzlichen Nachteil,
daß der Kolben als Ganzes ausschließlich auf Druck beansprucht werden kann, da die
einzelnen Elemente
ja nicht zusammenhängen. Infolgedessen muß der
Antrieb eines solchen Kolbens bei seinem Hin- und Hergang an beiden Enden angreifen.
Daraus folgt, daß z. B. beim Antrieb eines solchen Kolbens mittels unrunder Scheibe
auf sein zweites Ende z. B. eine starke Feder wirken muß, die entweder an einem
schlecht zugänglichen Orte, nämlich in der Hochdruckflüssigkeit, im Inneren der
Pumpe selbst, angeordnet werden muß, oder aber, wenn sie außerhalb der Pumpe angeordnet
wird, auf den Kolben unter Zuhilfenahme eines zusätzlichen Gegenkolbens wirken muß,
welcher eine-Verlängerung des Arbeitskolbens bildet. Wird die zuerst genannte Anordnung
gewählt, so folgt daraus, daß der Pumpeninhalt außerordentlich vergrößert werden
muß, was zur Folge hat, daß die in der Flüssigkeit enthaltenen Gasteilchen in höherem
Maße ihre schädliche Pufferwirkung äußern. Die an zweiter -Stelle genannte Konstruktion
ist dagegen sehr vielteilig, bewirkt eine Vergrößerung der Reibungswiderstände und
vergrößert vor allem die hin und her gehende Kolbenmasse, was bei rasch laufenden
Pumpen außerordentlich nachteilig ist.
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Die vorliegende neue Erfindung hat einen nachgiebigen Kolben zum Gegenstande,
welcher die oben geschilderten Nachteile beseitigen soll und dabei alle Vorteile
des aus mehreren Elementen bestehenden Kolbenkörpers beibehält. Das Hauptmerkmal
der neuen Erfindung beruht darin, daß eine Reihe von kürzeren Kolbenkörpern miteinander
durch Gelenke verbunden ist, so daß der Kolben ziehend und drückend arbeiten kann.
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Der nachgiebige Kolben gemäß der neuen Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen
auf der beiliegenden Zeichnung zur Darstellung gebracht worden.
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Abb. i stellt in der Ansicht und teilweisem Schnitt eine Ausführung
des Kolbens für kleinere Durchmesser dar; Abb.2 ist die Ansicht eines Kolbens für
größere Durchmesser; Abb.3 ist ein Querschnitt nach A-A der Abb. 2; Abb. 4 ist eine
Endansicht auf ein Kolbenelement; Abb. 5 ist die zweite Endansicht desselben Kolbenelements.
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Der neue Kolben (vgl. Abb. 2, 3, 4, 5) ist, wenn es sich um größere
Durchmesser handelt, aus einzelnen zylindrischen Elementen 4 zusammengesetzt, die
an einem Ende stets je eine Gelenköse 5 mit Loch 6 (vgl. ' Abb.4) und am anderen
Ende je zwei Ösen 7 mit Löchern 8 aufweisen, deren Abstand der Dicke der Ose 5 entspricht.
Die Ösenebenen je eines Elements sind zueinander senkrecht gerichtet. Nach dem Zusammensetzen
der einzelnen Elemente zum Gesamtkolben, wie es Abb. 2 zeigt, werden durch die einander
entsprechenden Ösen-. löcher Niete 9 durchgesteckt und nach außen vernietet. Die
Ösen können noch abgedreht werden. In die durch die Ösen entstandenen ringförmigen
Vertiefungen können, wenn nötig, ringförmige Filzstücke eingesetzt werden. Die äußeren
Zylinderflächen der einzelnen Elemente können gehärtet sein.
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Es ist ohne weiteres klar, daß ein so zusammengesetzter Kolben auch
bei stark verbogenen Zylinderkörpern infolge seiner Nachgiebigkeit leicht dicht
zu halten ist.
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Bei kleineren Kolbendurchmessern wird die in Abb. i dargestellte einfachere
Konstruktion vorzuziehen sein.
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Hier ist der Kolben aus einem zylindrischen Stahlstück gebildet, welches
an der Oberfläche gehärtet wird. 'In dieses Stahlstück werden in gleichen Abständen
tiefe ringförmige Rillen eingeschliffen, wodurch i einzelne, an der Oberfläche harte,
zylindrische j Kolbenelemente i, i', i", i"' und zwischen ihnen dünnere Teile 2,
2' 2" gebildet werden, die nicht hart sind, also nachgiebig wirken. Der auf diese
Weise gebildete Kolben besitzt also infolge der dünnen und weichen Verbindungsstücke
2, 2' usw. genügende Nachgiebigkeit, giebigkeit, um in durchgebogenen Hochdruckzvlindern
dicht zu halten und dabei drückend und ziehend zu arbeiten. Wenn nötig, können in
den ringförmigen Eindrehungen zwischen den einzelnen Kolbenelementen Filzringe 3
vorgesehen werden.