CH632074A5

CH632074A5 - Dichtungsvorrichtung an einem druckfluidumzylinder.

Info

Publication number: CH632074A5
Application number: CH708878A
Authority: CH
Inventors: Bo Granbom; Gunnar Lundqvist
Original assignee: Bo Granbom; Gunnar Lundqvist
Priority date: 1977-08-04
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1982-09-15
Also published as: NL185948C; SE7807609L; IT7868824A0; CA1098143A; GB2002088A; NL185948B; DE2833533A1; DE2833533C2; NL7808220A; SE433772B; GB2002088B; FR2399565B1; IT1160568B; FR2399565A1; US4164893A; JPS5428978A; JPS615006B2

Description

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die Lösung des Problems der Dichtung von Druckfluidumzylindern und betrifft insbesondere die Dichtungsvorrichtung an einem Druckfluidumzylinder, der einen Längsschlitz aufweist, durch den ein an einem im Zylinder verschiebbaren Kolben angeordneter Mitnehmer hindurchragt und der mit Hilfe eines Bandes verschlossen ist, welcher Kolben an beiden Enden mit einer Dichtungsmanchette versehen ist.

Ein solcher Druckfluidumzylinder ist durch die U.S.-PS 3 820 446 bekannt. Bei diesem Typ von Druckfluidumzylinder liegt das Problem in der Schwierigkeit, eine genügende oder vollständige Dichtheit zwischen Zylinder und Band, sowie zwischen Kolben und Zylinder im Bereich des Bandes zu erzielen.

Bei Verwendung eines flachen Bandes, zusammen mit einer kreisförmigen Zylinderinnenfläche entsteht relativ rasch eine Ermüdung des Bandes, die zu Undichtheit führt.

Wird dagegen dem Band eine der Zylinderoberfläche entsprechende Querschnittform gegeben, wird das Band aufgrund des Betriebsdruckes im Zylinder in gewissem Ausmass in den Schlitz hineingedrückt. Die Innenkanten des Schlitzes wirken dabei wie «Scharniere», wodurch in dem zwischen der Zylinderinnenfläche und den Bandrändern gebildeten Spalt Leckage auftritt.

Trotz der relativen Dünne des bekannten Bandes bestehen beträchtliche Probleme mit bisher bekannten Manchetten, um eine genügende Dichtheit zwischen der Manchette und dem Übergang von Bandrand zur Zylinderinnenfläche zu erreichen,

selbst dann, wenn das Band, um sein Hineindrücken in den Schlitz zu verhüten, flach ausgebildet wird.

Diese und andere, sehr ernste Probleme bei herkömmlichen Druckfluidumzylindern des eingangs genannten Typs konnten s durch die vorliegende Erfindung, wie sie in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 definiert ist, zufriedenstellend gelöst werden.

Die Erfindung wird an Hand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der

10 Figur 1 einen Druckfluidumzylinder nach der Erfindung schematisch zeigt, *

Figur 2 einen Schnitt durch den Zylinder nach Figur 1, längs der Linie II-II ist,

Figur 3 ein vergrösserter Teilquerschnitt durch Zylinder und 15 Band ist, und

Figur 4 ein vergrösserter Teilschnitt durch eine Dichtungsmanchette nach der Erfindung ist.

Der Druckfluidumzylinder besteht bekanntlich aus einem 20 Zylinder 1, der längs seiner ganzen Länge mit einem Schlitz 2 versehen ist. Der Kolben 3 ist an beiden Enden mit Dichtungs-manchetten 4, sowie mit einem Mitnehmer 5 versehen, der durch den Schlitz 2 hindurchragt und für Anschluss an ein vom Zylinder betätigtes oder an ein den Zylinder betätigendes Gerät 25 eingerichtet ist. Der Schlitz 2 im Zylinder ist auf bekannte Weise durch ein Band 6 abgedichtet, das so durch den Kolben 4 hindurchgeführt ist, dass eine Befestigung des Mitnehmers 5 am Kolben 3 möglich ist. Das Band 6 wird mittels Magneten 9 an der Zylinderinnenwand gehalten. Der Zylinder 1 ist an den Enden mit Zu- und Ableit-Anschlüssen 7 für das Druckfluidum versehen.

Die obige Beschreibung gilt lediglich dem allgemeinen Aufbau des Druckfluidumzylinders.

Die eigentliche Erfindung wird im einzelnen nachfolgend erläutert.

Das Band 6 ist völlig flach, seine Ränder sind jedoch, wie bei 10 angedeutet, an der nach innen gerichteten Seite abgefast, so dass die Seitenränder 11 des Bandes 6 eine Höhe von vorzugsweise 0,05 bis 0,02 mm, jedoch nicht mehr als 0,1 mm 40 haben.

Der Zylinder 1 hat, wie aus Figur 3 hervorgeht, einen Innenradius Rx. Beidseitig des Schlitzes 2 ist die Innenwand des Zylinders 1 jedoch auf einer Strecke, die im Querschnitt gesehen, zusammen mit der Schlitzbreite mindestens der Breite des 45 Bandes 6 entspricht, so ausgebildet, dass deren Krümmungsradius R2 grösser ist, als der Radius Rx des Zylinders. Bei einem Zylinderradius von beispielsweise Ri=20 mm - beträgt der Radius R2 vorzugsweise 230 mm, das heisst, er ist in diesem Falle ungefähr zehnmal grösser.

so Das Band 6 wird, wie bereits erwähnt, von den Magneten 9 an der Zylinderwand gehalten. Wird der Zylinderraum auf der einen Seite des Kolbens 3 mit dem Betriebsdruck beaufschlagt, wird das Band 6 vom Druck dichtend gegen die Zylinderinnenwand gepresst und verhindert dadurch das Austreten des 55 Druckfluidums durch den Spalt 2.

Das Band 6 wird, wie die unterbrochenen Linien in Figur 3 andeuten, gegen den Spalt 2 und zur Anlage gegen die Zylinderinnenfläche mit dem grösseren Radius R2 gebogen. Aufgrund der dabei auftretenden Vorspannung des Bandes 6 verbleiben 60 dessen Ränder in Anlage an der Zylinderinnenfläche, trotz vollem Betriebsdruck, und das Band 6 wird, dank seiner Ausbildung und dem grösseren Radius R2, auch keiner nennenswerten Ermüdungsbelastung ausgesetzt.

Für den Betrieb des Druckfluidumzylinders bei voll zufrie-65 denstellenden Dichtungsverhältnissen genügt es jedoch nicht, dass das Band den Schlitz abdichtet, vielmehr muss auch der Kolben 3 gegen die Zylinderinnenwand und gegen das Band 6 dichten.

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Zu diesem Zweck ist der Kolben 3 an jedem Ende mit einer Dichtungsmanchette 4 versehen, die, wie Figur 4 zeigt, im Schnitt und in nicht eingebautem Zustand im wesentlichen die Form eines liegenden Y hat. Die in eingebautem Zustand an der Zylinderinnenwand anliegende Lippe 13 steht in nicht eingebautem Zustand in radialer Richtung weiter gegen den massiven Teil 15 der Manchette vor, als die nach innen gerichtete Lippe.

Durch diese Ausbildung der Lippe 13 liegt sie fest an der Innenwand des Zylinders an und durch Herstellung der Manchette aus weichem, 60° IRH nicht übersteigendem Material ist gewährleistet, dass die Manchette auch am Übergang zwischen dem Band 6 und der Zylinderinnenwand beim Bandrand 11, sowie am grösseren Radius R2 den Schlitz 2 dichtet. Die Manchette kann dem Übergang zwischen Band-Zylinderoberfläche gut folgen und den Spalt dichten.

Aufgrund des verringerten Durchmessers des Zylinders im Bereich des Schlitzes 2 durch das Band wird die Dichtungsmanchette 4 in diesem Bereich stärker als in übrigen Teilen zusam-mengepresst. Dieser Umstand führt zu einem verstärkten Ver-schleiss der Manchette. Zur Beseitigung dieses Nachteils ist der die Manchette tragende, zentrale Zapfen des Kolbens 3 mit einer Vertiefung 14 an der dem Band 6 zugewandten Seite versehen. Die Vertiefung 14 bietet dem massivem Teil 15 der Manchette 4 die Möglichkeit, sich nachgebend dem kleineren Durchmesser des Zylinders anzupassen. Die Vertiefung 14 kann im Querschnitt gerade sein und von der Seite gesehen eine in 5 Richtung axial zur Mitte des Kolbens 3 an Grösse zunehmende Form haben.

Die Länge der Vertiefung soll wenigstens der Länge des massiven Teiles 15 entsprechen.

Anstatt einem endlichen Radius R2 kann die mit dem Band

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zusammenwirkende Innenwand des Zylinders von zwei ebenen Flächen begrenzt werden, das heisst von Flächen mit einem Radius von unendlicher Grösse, die einen gewissen Winkel ein-schliessen. Die ebenen Flächen können zum Beispiel auf Tan-gentialflächen zum Radius Ri liegen, die von der Mitte des Schlitzes ausgehend, unmittelbar ausserhalb der Anlagelinien der Bandränder enden.

Die Erfindung, deren Merkmale aus Vorstehendem klar hervorgehen dürften, lässt sich natürlich im Rahmen der Patent-2o ansprüche, was Abmessungen der Radien, sowie Breite und Dicke des Bandes betrifft, je nach verschiedenen Zylinderdurchmessern ändern.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

632 074 PATENTANSPRÜCHE

1. Dichtungsvorrichtung an einem Druckfluidumzylinder, der einen Längsschlitz aufweist, durch den ein an einem im Zylinder verschiebbaren Kolben angeordneter Mitnehmer hindurchragt und der mit Hilfe eines Bandes verschlossen ist, welcher Kolben an beiden Enden mit einer Dichtungsmanchette versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand des Zylinders (1) beidseitig des Schlitzes (2) auf einer Strecke, die zusammen mit der Breite des Schlitzes wenigstens der Breite des Bandes (6) entspricht, entweder flach ist oder einen Krümmungsradius (R2) aufweist, der grösser ist als der Krümmungsradius (Rj) der übrigen Zylinderinnenwand, und dass das Band (6) abgefaste Randpartien (10) aufweist, so dass die Höhe des Seitenrandes kleiner oder gleich 0,1 mm ist.

2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenrandhöhe höchstens 0,05 mm beträgt.

3. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (6) flach ist.

4. Dichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Dichtungsmanchette (4) am vom Kolben abgewandten Ende zwei Lippen aufweist, von denen die eine (13) an der Zylinderinnenwand und die andere (12) an einem zentralen Zapfen des Kolbens anliegt.

5. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder zentrale Zapfen des Kolbens an seiner dem Band (6) zugewandten Seite eine Vertiefung (14) aufweist.

6. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Vertiefung (14) etwa der Länge des massiven Teiles (15) der Dichtungsmanchette (4) entspricht.

7. Dichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4—6, dadurch gekennzeichnet, dass in nicht eingebautem Zustand der Manchette die an der Zylinderinnenwand anliegende Lippe (13) in radialer Richtung weiter nach aussen über den massiven Teil (15) der Manchette vorsteht, als die am zentralen Zapfen anliegende Lippe (12) nach innen vorsteht, und dass die Manchette (4) aus weichem, einen Wert von 60° IRH nicht überschreitendem Material hergestellt ist.