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Schmiereinrichtung für Dichtungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiereinrichtung für Dichtungen pneumatisch betätigter Maschinenteile mit im Bereich jeder Dichtung vorgesehenen mindestens teilweise von elastischem Material begrenztem Schmiermittelraum.
Bekannte Einrichtungen dieser Gattung sind wohl an sich geeignet, eine Formänderung des von elastischen Wänden begrenzten Schmiermittelraumes erzielen zu lassen, jedoch nur dann, wenn die Beauf- schlagungsdrücke von erheblicher Grösse sind. Dies ist jedoch häufig nicht der Fall.
Die Erfindung schafft dadurch Abhilfe, dass die elastische Begrenzung des Schmiermittelraumes durch eine membranartige Wand gebildet ist, welche schon bei einem auf einer der beiden Seiten wirksamen Beaufschlagungsdruck von etwa 1/2 at eine Verformung gewährleistet.
Die Erfindung kann insbesondere für Kolben in Bremszylindern bei Ausbildung der Dichtung durch eine im Querschnitt U-förmige Dichtungsmanschette aus elastischem Material Anwendung finden und hiefür in der Weise ausgestattet sein, dass die eine Verformung erfahrende Wand in an sich bekannter Weise im Querflansch des U-Profiles ausgebildet ist.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt, ohne dass die Erfindung auf diese eingeschränkt sein soll. Hiebei bezieht sich Fig. l auf die gegeneinander relativ längsbeweglichen Maschi- nenteile, wie diese insbesondere Kolben und Zylinder sein können. Die Fig. 2 - 5 beziehen sich auf ein Spezialbeispiel eines Vakuumbremszylinders, wobei Fig. 2 die Gesamtanordnung in einem solchen unter Anwendung des bekannten Rollringes zur Darstellung bringt, sich somit auf die Erfindung nicht bezieht.
Das gleiche gilt für die Detaildarstellung in Fig. 3. Die Fig. 4 und 5 zeigen die Ausbildung der Erfindung unter Anwendung der bei Rollringen in Vakuumbremszylindern üblichen Bautelle unter geringfügiger Ab- änderung derselben und Einbau einer erfindungsgemässen Dichtungsmanschette.
Sämtliche Darstellungen sind Vertikalschnitte.
In Fig. l sind die Maschinenteile 1 und 2 relativ zueinander verschiebbar. Unter der Annahme, dass es sich beim Teil 1 um einen Bremszylinder und beim Teil 2 um eine Kolbenplatte handelt, erfolgt die Beschreibung der Wirkungsweise. Diese bleibt die gleiche auch für andere gegeneinander relativ bewegte oder ineinander rotierende Maschinenteile.
Der Kolben 2 ist Im Zylinder 1 - es sind nur die unmittelbar zusammenwirkenden Teile abgerissen dargestellt - mittels nicht dargestellter Führungsorgane geführt, so dass die metallischen Flächen des Kolbens und des Zylinders voneinander stets in einem gewissen Abstand verbleiben. Die Kolbenplatte 2 besitzt nahe ihrem Rand eine vorteilhaft umfanggeschlossen durchlaufende Ausnehmung 27. Diese Ausnehmung steht mittels Durchlässen 30 mit dem Raum gegen die Innenwand des Zylinders 1 in Verbindung. Die Ausnehmung 27 ist durch eine Membrane 15 aus elastischem Material abgeschlossen, welche sich bis zur abdichtendenBerührung ander Zylinderwandung gegen diese erstreckt. Die Membrane 15 ist mittels eines Ringes 28 und Befestigungsschrauben 29 am Kolben 2 festgespannt. Die Ausnehmung 27 ist mit Schmiermittel gefüllt.
Wird der Kolben pneumatisch beaufschlagt, so wird auf die Membrane 15 ein Druck in der Richtung des Pfeiles 31 ausgeübt. Dadurch wird die Membrane aus ihrer ebenen Lage in die strichliert nach innen gewölbte Lage verformt. Das im Raum 27 vorhandene Schmiermittel wird dadurch gezwungen, durch die Durchlässe 30 in'Richtung des Pfeiles 31 gegen die Zylinderwandung zu auszutreten, um damit die Schmierung der Zylinderwandung zu gewährleisten. Hört der pneumatische Beaufschlagungsdruck auf, so nimmt die Membrane 15 infolge ihrer Elastizität wieder die gespannte ebene Lage ein ; dadurch wird Fett aus dem Spalt zwischen der Kolbenplatte 2 und dem Zylinder 1 durch die Durchlässe 30 wieder in den Schmiermittelraum 27 zurückgesaugt.
Die beim Wechsel der Beaufschlagung ständig erfolgende Pulsa-
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tionswirkung gewährleistet nicht nur eine einwandfreie Schmierung der an der Zylinderwand gleitenden Dichtung 15, sondern verhindert auch ein Verfestigen oder Verharzen des Schmiermittels.
Im nachfolgenden ist die Erfindung für das spezielle Ausführungsbeispiel eines Vakuumbremszylinders beschrieben. Ein solcher Vakuumbremszylinder bekannter Bauart ist in Fig. 2 dargestellt. Der im Zylinder 1 gleitende Kolben 2 ist durch Führungsmittel 3 zentrisch geführt. Die Verbindung zur Luftsaugeleitung Ist mit 4 bezeichnet. Das zwischen der Oberkammer und der Unterkammer übliche Kugelventil 5 geht aus der Darstellung andeutungsweise hervor. Der zwischen Kolben und Zylinder in bekannter Weise ablaufende Rollring 6 hat lediglich die Abdichtung des Kolbens im Zylinder zu bewerkstelligen.
In Fig. 3 ist dieser Rollring 6 mit den mit ihm unmittelbar zusammenwirkenden Bauteilen vergrössert dargestellt. Zwischen dem nach oben gezogenen Rand des Kolbens 2 und der Wandung des Zylinders 1 bleibt stets ein Spiel 11 bestehen, welches durch die besprochene zentrale Führung gewährleistet ist. Zur Lagerung des Rollringes 6 ist der Rand 7 des Kolbens 2 mit einer Rinne 9 ausgestattet. Der an der Zylinderwand für die unterste Stellung vorgesehene Anschlag 8 geht aus Fig. 3 hervor.
Um den mit vielen Nachteilen behafteten Rollring durch eine. Manschette von U-förmigem Querschnitt im Sinne der Erfindung ersetzen zu können, bedarf es nur der Erweiterung der Rinne 9 zu einer grösseren Ausnehmung 12, welche gegen die Zylinderwandung durch konvergierende Schrägflächen 13, 13'begrenzt ist. An den starken Innenschenkel 14 der U-förmigen Manschette ist-gegebenenfalls unter
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mässig schwachwandiger Dichtungsschenkel 16 angeschlossen, wie dies nun den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist. Der Anschlag 8 ist mit einer Abschrägung 21 ausgestattet. Es zeigt sich also, dass nur ganz geringfügige Abänderungen der verwendeten Bauteile notwendig sind, um sie für die Erfindung brauchbar zu machen.
Der Querflansch 15 ist an der Manschette derart ausgebildet, dass er beim Einbau in denRandteil 7 des Kolbens 2 eine Rille 25 zur inneren, zur Zylinderachse senkrechten Begrenzungswand des Kolbenrandes freilässt. Erfolgt eine Beaufschlagung des U-Profiles der Manschette, so sucht sich unter dem Einfluss derselben der Querflansch 15 um den gelenkartig wirksamen Bereich 22, zu verdrehen, derart, dass bei voller Auswirkung der Druckänderung die Kanten 23 und 24 aneinander zur Anlage kommen. War die Rille 25 voll mit Schmiermittel ausgefüllt, so wurde durch die elastische Verformung des Querflansches 15 das in der Rille 25 befindliche Schmiermittel gezwungen, gegen die Wand des Zylinders 1 auszutreten.
Bei der in Fig. 4 dargestellten, im Einbauzustand in den Zylinder konisch bis zur Dichtlippe verlaufenden Lage des Aussenmantels 17, wird auch bei entsprechender Beaufschlagung der Dichtungsschenkel 16 elastisch verformt und eine Annäherung des Mantels 17 an die Zylinderwandung unter Verringerung des Keilspaltes bewerkstelligt. In der nächsten Phase, also bei Änderung des Beaufschlagungszustandes, nimmt die Manschette infolge ihrer Elastizität wieder die dargestellte Lage ein, wodurch auch die Rille 25 wieder ihre normale Begrenzung erhält und durch die entstehenden Druckdifferenzen Fett in die Rille 25 zurückgesaugt wird. Es entsteht also auch bei dieser Ausführung die bereits geschilderte pulsierende Wirkung auf das Schmiermittel.
Die Ausbildung nach Fig. 5 unterscheidet sich von jener nach Fig. 4 nur dadurch, dass an Stelle einer von zwei im spitzen Winkel zueinander verlaufenden Flächen gebildeten Dichtungslippe 19 eine Keilprofillippe 20 Verwendung findet, welche aus dem Querschnitt des Dichtungsschenkels 16 herausragt und durch zwei etwa in einem rechten Winkel 26 zueinander stehende Flächen gebildet ist. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, kann als Aussenmantel eine Zylinderfläche 18 dienen. Doch sollen auch alle Kombinationen, welche sich aus den Darstellungen nach den Fig. 4 und 5 ergeben, in den Schutzbereich der Erfindung fallen, ohne dass sie näher erläutert werden.
In Ergänzung dazu ist es natürlich auch möglich, die Rille 25 im Manschettenkörper selbst auszubilden und die Manschette noch mit einem weiteren Querflansch zu versehen, der dann jenseits der Rille 25 liegen und in satter Berührung mit der Unterfläche des Kolbenrandes 7 stehen würde. Ebenso ist es möglich, an Stelle einer von etwa rechtwinkelig zueinander stehenden Flächen begrenzten Keilprofillippe 20 zwei oder mehrere solche Lippen hintereinander anzuordnen. Derartige Lippen 20 müssen natürlich nicht nur nach rechtwinkelig zueinander stehenden Flächen gebildet sein, sondern können auch andere Quer- - schnittsformen aufweisen.
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Die Anwendung des in Fig. 2 dargestellten Kugelventiles ist keinesfalls unerlässlich, wenn an Stelle des Rollringes eine Dichtungsmanschette im Sinne der Fig. 4 oder 5 der Erfindung Anwendung findet. Die Dichtungslippen, seien sie in der Form 19 oder 20 ausgebildet, können bei Wechsel der Beaufschlagung als Lippenventile wirken. Durch den an ihnen wirksamen Druckunterschied werden sie fallweise kurzfristig von der Zylinderwandung abgehoben, so dass das Durchströmen von Luft an der Dichtungslippe vorbei möglich
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ist. Die Dimensionierung der bisher verwendeten Bauteile 1 und 7 lässt unter allen Umständen ein durch die Führung 3 stets gewährleistetes Spiel 11 zwischen Kolben 2 und Zylinder 1 frei.
Dieses Spiel genügt, um den Luftweg zur ventilartig wirkenden Dichtungslippe 19,20 freizugeben. Das Kugelventil 5 mit allen seinen Nachteilen kann daher entfallen.
Die Erfindung soll auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele keinesfalls eingeschränkt sein. Ihre Wirkungsweise bleibt die gleiche, sei es, dass die pneumatische Betätigung durch Saugluft oder durch Druckluft erfolgt.
PATENTANSPRÜCHE : l. Schmiereinrichtung für Dichtungen pneumatisch betätigter Maschinenteile mit im Bereich jeder Dichtung vorgesehenem, mindestens teilweise von elastischem Material begrenztem Schmiermittelraum, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Begrenzung des Schmiermittelraumes durch eine membranartige Wand gebildet ist, welche schon bei einem auf einerder beiden Seiten wirksamen Beaufschlagungsdruck von etwa 1/2 at eine Verformung gewährleistet.