DE1008070B

DE1008070B - Zylinder- und Kolbenabdichtung

Info

Publication number: DE1008070B
Application number: DES41025A
Authority: DE
Inventors: Eugen Siempelkamp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-09-27
Filing date: 1954-09-27
Publication date: 1957-05-09

Description

DEUTSCHES

Zur Abdichtung von Kolben ist es bekannt, zusammenpreßbare Packungen zu verwenden oder den Kolben mit verstellbaren Kolbenringen zu versehen. Derartige Dichtungsarten eignen sich nur für geringe Drücke und eignen sich insbesondere nicht für hydraulische Pressen, wie sie für die Herstellung von Spanplatten u. dgl. Verwendung finden.

Es besteht die Aufgabe, eine insbesondere für die letztgenannten Maschinen geeignete einstellbare Kolbenabdichtung herzustellen, welche es ermöglicht, den Spalt zwischen Kolben und Zylinder auf ein technisch möglichst geringes Maß herabzusetzen, unter Berücksichtigung sich ändernder Betriebsbedingungen, wie einseitigen Verschleiß und sich ändernden Temperaturen.

Zur weiteren Erklärung wird noch darauf hingewiesen, daß ζ. B. bei hydraulischen Pressen mit stehenden parallelen Kolben und Zylindern beim Arbeitsprozeß durch Wärmeausdehnung der Abstand der parallelen Kolben sich ändert und dadurch letztere am Außenrand ihrer Zylinder oder Stopfbüchsen stärker arbeiten und oval ausschleifen. Bei liegenden Pressen verlieren die Kolbenstangen durch einseitigen Verschleiß am unteren Rand in sehr nachteiliger Weise ihre axiale Richtung.

Die Erfindung betrifft eine Zylinder- und Kolbenabdichtung und besteht darin, eine Spalteinstellvorrichtung zur Einstellung der Spaltbreite zwischen Zylinder und Kolben einzubauen, die aus Einzelteilen besteht, welche quer zur Kolbenführung im Zylindergehäuse verschiebbar und geführt sind.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist durch Ausbildung der Verstellvorrichtung im Zylindergehäuse die Einstellung der Spaltbreite während des Betriebes der Maschine möglich; beispielsweise kann die Verstellung durch radial verschiebbare Kolben-Ringsegmente erfolgen. Es empfiehlt sich, eine der beschriebenen Spalteinstellvorrichtungen im Bereich des Zylinder-Kolben-Dichtungsmittels vorzusehen, wodurch infolge der genauen Führung, des Kolbens auch eine sicherere Abdichtung erreicht wird.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, daß die Genauigkeit einer Kolbenmaschine bei jeder Maschinenarbeit eingestellt werden kann. Die Einstellung kann von Hand oder automatisch, z. B. nach der Temperatur an Wandungen oder an Zylinderdrücken vorgenommen werden.

Tm folgenden wird die Erfindung an Hand einer nur ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung, die auch weitere Merkmale der Erfindung enthält, ausführlich erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Querschnittszeichmmg durch einen Zylinder mit Kolben,

Zylinder- und Kolbenabdichtung

Anmelder:

Eugen Siempelkamp,
Krefeld, Ritterstr. 202

Eugen Siempelkamp, Krefeld,
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 2 eine Ansicht von Segmentenden eines einstellbaren Druckringes,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 und

Fig. 4 Aufsicht auf einen Preßtisch mit mehreren Kolben und Zylindern.

Nach der Fig. 1 ist in einer ringförmigen Aussparung 1 am Innenmantel des Zylinders 2 eine Manschette 3 aus flexiblem Dichtungsstoff eingelegt. Die Manschette ist als U-förmige Manschette mit dem Steg 4 und den Flanschen 5 und 6 ausgebildet. In die Manschette zwischen Flanschen und Steg ist der Metallring? lose eingelegt, der an seinem freien, über die Flansche 5 und 6 vorstehenden Ende mit Aussparungen 8 versehen ist. Der im Zylinder 2 wirkende Druck wirkt durch den nicht mit Manschettenstoff ausgefüllten Teil 9 der ringförmigen Zylinderaussparung 1 und die Aussparungen 8 auch im U-förmigen Manschettenraum und drückt den Flansch 6 abdichtend gegen den Kolben 10.

Zwischen Kolben 10 und Zylinder 2 ist ein Abstand 11 vorhanden, den man auch Spalt oder Spiel zwischen Kolben und Zylinder nennt. Dieser Abstand ist notwendig, um Maschinenarbeit, z. B. eine Kolbenarbeit bei unbewegtem Zylinder oder eine Zylinderarbeit bei unbewegtem Kolben, zu ermöglichen. Die Größe dieses Abstandes ändert sich bei der Arbeit durch die Erwärmung der Maschinenteile. Die Erwärmung ist unterschiedlich, da die Teile verschieden beansprucht werden und aus unterschiedlichen Materialien und unterschiedlichen Materialmengen bestehen. Die Größe des Abstandes richtet sich demnach nach jeweiligen Betriebsbedingungen. Immer aber ist

709 508/236

er bei Beginn einer Maschinenarbeit und kalter Maschine anders als nach längerer Maschinenarbeit. Aber auch dann muß er so groß sein, daß sich der arbeitende Teil bewegen, z. B. durch sein Eigengewicht in seine Ausgangsstellung zurückfallen kann. Bisher wird dieser Abstand berechnet und danach die Maschine gebaut sowie bei der Adjustage der Maschine darauf geachtet, daß am Kolbenumfang ein gleicher Abstand von der Zylinderwand vorhanden ist. ίο

Nach der Erfindung ist im Innenmantel des Zylinders 2 eine ringförmige Aussparung 12 vorgesehen. In diese Aussparung 12 sind Ringsegmente 13 verschiebbar passend eingelegt, so daß die glatte Oberfläche 14 sich gegen die Fläche 15 im Zylinder 2 anlegen und hierdurch auch Drücke übertragen kann.

Die Ringsegmente 13 bestehen aus einem für die Führung des Kolbens 10 geeigneten Stoff, der auch noch als Schmiermittel dienen, ein Schmiermittel enthalten oder durch Kanäle dem Kolbenaußenmantel zuführen kann. Wenn z. B. der Kolben aus einem Kokillenhartguß mit einer Brinellhärte von 450 besteht, können die Ringsegmente aus einem Sintermetall mit Graphiteinlagerungen, einem sonstigen Metall, einem Kunststoff u. dgl. hergestellt werden.

Die Ringsegmente 13 können zu einem Kreis aneinandergelegt sein und dabei jeweils an den Stoßstellen eine Ausbildung aufweisen, wie sie in Fig. 2 gezeichnet ist, derart, daß ein Spalt 16 bleibt und eine Führungsfläche 17 die Segmente gegenseitig führt. Durch Verschiebung der Ringsegmente in Richtung auf den Kolben wird der Spalt oder Abstand ll^ö zwischen Kolben 10 und Ringsegmenteni 13 verändert. Die Einstellung der Ringsegmente 13 zur Abstand- oder Spaltverkleinerung wird durch Druckschrauben 18 ermöglicht, deren Köpfe 19 bei Bewegung der Schrauben gegen die Keile 20 so drücken, daß letztere sich gegen, die Keilflächen 21 der Ringsegmente 13 anlegen und diese radial verschieben. Nach der Zeichnung ist der Abstand 11° zwischen Kolben 10 und Ringsegmenten 13 kleiner als der Abstand 11, so daß die Ringsegmente den Kolben 10 führen. Durch Verstellung der Schrauben 18 ist der Abstand entsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen auch während der Maschinenarbeit einstellbar; er kann z. B. bei kalter Maschine und Beginn der Arbeit anders als bei warm gearbeiteter Maschine stets so eingestellt werden, daß stets eine gleich gute Führung des Kolbens erfolgt, wobei auch einseitige Beanspruchungen vermieden und somit auch einseitiger Verschleiß verhindert werden kann. Vor allem wird durch die Erfindung vermieden, daß die Manschette 3 mit ihrer Kante 22 in einen nicht einstellbaren Spalt 11 eingedrückt und dadurch vorzeitig zerstört wird, was höhe Druckverluste und Maschinenstörungen bisher bewirkte. Durch diese Maßnahmen nach der Erfindung wird die Manschette 3 auch noch gesondert dadurch geschont, daß zwischen Manschette^ und den Ringsegmenten 13 ein Dichtungsring 23 aus zusammenpreßbarem Stoff zwischengelegt wird.

Es muß noch 'hervorgehoben werden, daß der im Zylinder auf die verstellbaren Ringsegmente 13 wirkende Druck nicht auf die Schrauben 18, sondern von den Zylinderwänden 15 aufgenommen wird. Auch werden die Ringsegmente 13 von den Zylinderwänden getragen.

Fig. 3 zeigt, wie die Schrauben 18 mit verbreitertem Fuß 31 in eine entsprechend verbreiterte Ausnehmung des Keils 20 so eingeschoben werden, daß bei Bewegung der Schraube 18 der Keil 20 axial in Riehtung der Achse des Schraubenbolzens bewegt wird. An Stelle von Ringkeilen 20 können Einzelkeile, Exzenter oder andere Andrückmittel verwendet werden. Auch ist es nicht notwendig, die Ringsegmente 13 kreisförmig auf dem ganzen Umfang anzubringen. Die Schrauben 18 können durch Exzenter, Keile od. dgl. ersetzt werden. Auch kann die Verstellung der Ringsegmente 13 durch Übertragungsgetriebe erfolgen, die in Abhängigkeit von Temperatur und/oder Druck arbeiten. Die Spalteinstellvorrichtung aus Ringsegmenten kann auch unterhalb der Dichtung 3 liegen, und es kann auch oberhalb der Einstellvorrichtung noch eine Stopfbuchse (gegebenenfalls auch verstellbar) oder eine sonstige Dichtung angeordnet werden. Auch ist es möglich, an Stelle einer U-förmigen Dichtung jede andere Dichtungsform zu wählen. Die Spalteinstellvorrichtung kann auch in der Kolbenwand angeordnet werden. Die Spalteinstellvorrichtung kann auch gleichzeitig ein Dichtmittel mit solcher Ausbildung sein, daß es verstellbar ist.

Fig. 4 zeigt einen Pressentisch 25 mit vier Kolben 26, 27, 28 und 29 in vier Zylindern. Jeder Zylinder ist mit kreisförmig angeordneten und radial gegenüber den Kolbeni verschiebbaren Ringsegmenten 13 versehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Zylinder- und Kolbenabdichtung, gekentiizeichnet durch eine Spaltverstellvorrichtung zur Einstellung der Spaltbreite (ll^a) zwischen Zylinder (2) und Kolben (10) aus Einzelteilen (13), die quer zur Kolbenführung im Zylindergehäuse verschiebbar und geführt sind.

2. Zylinder- und Kolbenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ausbildung der Verstellvorrichtung im Zylindergehäuse (2) die Einstellung der Spaltbreite (11°) während des Betriebes der Maschine möglich ist.

3. Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (11°) zwischen Kolben (10) und Zylinder (2) durch radial verschiebbare Kolbenringsegmente (13) verstellbar ist.

4. Abdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Zylinder-Kolben-Dichtungsmittels (3) eine gesonderte Spalteinstellvorrichtung angeordnet ist.

5. Abdichtung nach den- Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Spalteinstellvorrichtung aus einem Keilgetriebe (20) mit Ringsegmenten (13), die durch Schrauben (18) oder Keile radial verschiebbar sind.

6. Abdichtung nach den Ansprüchen 3 bie 5, gekennzeichnet durch Ringsegmente (13) mit an den Enden überlappten Stoßen und radialen Einstellvorrichtungen (18, 20) für dieselben im Zylindergehäuse (2).

7. Abdichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, gekennzeichnet durch radial verstellbare Ringsegmente (13) nur an Stellen des größten Verschleißes zwischen Kolben (10) und Zylinder (2).

8. Abdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Abdichtungsmittel (3) und Spalteinstellvorrichtung (13) im Zylinder (2) ein Polster (23) angeordnet ist.

9. Abdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalteinstellvorrichtung (13) zwischen Kolben (10) und Zylinder (2) mit Temperatur- oder Druckreglern verbunden ist,

die eine Verstellung entsprechend nach den jeweiligen Betriebsbedingungen veranlassen.

10. Abdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine ringförmig ausgebildete und vom Zylinder oder Kolben getragene, radial verschiebbare Einstellführung.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 595 267; französische Patentschrift Nr. 737 952; Patentschrift Nr. 3066 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen