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"Hochdruckfähige Verschlußvorrichtung" Die Erfindung betrifft eine
hochdruckfähige Verschlußvorrichtung in der Ausnehmung eines Körpers, insbesondere
eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinders und bezweckt vor allem eine-mit
einfachsten Mitteln zu erzielende und trotzdem zuverlässig dichte Sicherung eines
Verschlußteiles in dem Körper, insbesondere Zylinder, zu ermöglichen.
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Insbesondere besteht die Aufgabe der Erfindung auch darin, bei der
Herstellung der Verschlußvorrichtung Material einzusparen, den Herstellungsaufwand-und
den Raumbedarf der Konstruktion zu verringern, dabei jedoch gleichzeitig eine Höchstbelastbarkeit
und Austauschbarkeit zu sichern.
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Die Erfindung macht sich hierbei die Erkenntnis zunutze, daß bei zylindrischen
Rohren mit durchgehendem gleichem Innendurchmesser und durchgehendem gleichem Außendurchmesser
in der Innenwand des Zylinders ein Einstich für die Halterung eines Verschlußstückes
mittels eines Sprengringes oder eines entsprechenden Halterungsmittels
zulässig
und vorteilhaft ist, indem trotz des Einstiches der hierfür erforderlichen Nuten
in praktisch allen vorkommenden Anwendungsfällen der erfindungsgemäße Verschluß
haltbarer, und zwar insbesondere die Gegend um den Nuteinstich wesentlich haltbarer
ist, als Lias übrige Zylinderrohr.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Hierbei zeigen Fig. 1 bis 3, 5, 6 und 8
bis 15 dreizehn Ausführungsbeispiele der Erfindung, je in einem Axialschnitt, Fig.
4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3 und Fig. 7 eine besondere Ausführungsform
eines als Halterungsmittel dienenden Sprengringes.
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Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein Körper 1, z.B,
ein Zylinder für einen pneumatisch oder hydraulisch betätigten Kolben, dessen Kolbenstange
6 in einem Verschlußstück 2 geführt ist, das den Zylinderraum 15 nach außen abschließt.
Das Verschlußstück 2 ist in der Bohrung 1a des Zylinders 1 passend eingesetzt und
ist über die Stirnseite 17 des Zylinders hinaus verlängert. Auf der Verlängerung
ist das Verschlußstück auf einer Außenfläche 2a mit einem größeren, etwa dem Zylinder-Außendurchmesser
entsprechenden Durchmesser abgesetzt und weist im Bereiche der Zylinderstirnseite
17 eine Eindrehung 18 auf, in welcher zwei mehrteilige Ringe 19 und 20 derart nebeneinander
eingelegt. sind, daß der eine - 19 - zwischen Zylinderinnenwand und Führungshülse
liegend, sich druckseitig gegen einen
Sprengring 3 abstützt, während
der andere - 20 - außerhalb des Zylinderstückes liegend, von einer Überwurfhülse
21 gehalten wird, welche wiederum durch einen Sprengring 22 axial gesichert ist.
Die Abdichtung des Zylinderraumes 15 erfolgt dabei in zwei Abschnitten. Eine Dichtungsmanschette
24 bewirkt druckraumseitig eine hochdruckfähige Abdichtung zwischen Verschlußstück
2 und Zylinder 1, während Verschlußstück und Kolbenstange 6 am äußeren Ende des
Verschlußkörpers mittels einer Dichtungsmanschette 25 gegeneinander dichtgehalten
werden. Axiale Bohrungen 14 gestatten, das Druckmittel bis zur Manschette 25 zu
leiten, deren Lippen sich spreizen, wie bei Fig. 1 erläutert, und sich an Führungshülse
bzw. Kolbenstange anlegen. Eine größere Ringnut 27 ist als Sammelraum für das Schmiermittel
dann vorgesehen, wenn Öl als Druckmittel verwendet wird.
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Wie ersichtlich, ist einerseits in dem Zylinder 1 eine Ringnut 3a
und andererseits im Verschlußstück 2 eine Ringnut 18 vorgesehen, wobei das Ringnutpaar
zur Aufnahme des Sprengringes 3 einerseits und der-geteilten Ringe 19, 20 andererseits
dienen. Sie liegen mittels radialer ebener Flächen aneinander bzw. in den Ringnuten,
wodurch eine absolut sichere und dichte Halterung des Verschlußstückes 2 erzielt
wird, die auch sehr große Drücke aufnehmen kann. In Fig. 2 ist eine Weiterentwicklung
des vorher beschriebenen Ausführungsbeispieles gezeigt. Eine Druckmittelleitung
30 auf der rechten Seite des gezeigten Zylinderabschnittes ist vorzugsweise mit
dem Verschlußstück 2 aus einem Stück hergestellt, damit ein bleibende Wärmespannungen,
also ein Verziehen der Hülse hervorrufendes Verschweißen der beiden Teile auf alle
Fälle bei der Herstellung vermiedR1A Ar%rdAn, hcund die Rundlauf genauigkeit
des
Verschlußstückes gewährleistet bleibt. Mehrere, vorzugsweise 3 breite Kreisringsektornuten
31 im Versehlußstüek 2 dienen. einem großen Druckmitteldurchsatz. Die Abdichtung
des Zylinderinnenraumes 15 in zwei Abschnitten und die Montage
den
Sprengringes 3 erfolgt hierbei wieder wie schon in Fig. 1 dargestellt-und
erläutert. Hierbeiwird das Versehlußstüek samt Dichtung 24 so weit in den Zylinder
geschoben, daß der Sprengring 3 durch den zwischen der Eindrehung 18 urid dem Zylinderteilstück
gabildeten Ringspalt in seine Ringnut eingebracht werden kann, wonach das Versehlußstück
2 bis zum Anschlag am S15rengring 3 wieder aus dem Zylinder herausgezogen
wird, um die geteilten Ringe 19 und 20 einlegen zu können. Nach dem Überschieben
der Hülse 21 und dem Einsetzen den Sprengringes 22 ist der Verschluß fertig montiert
und betriebnbereit.
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Die Fig. 2 zeigt des-weiteren die Anordnung eines zweigeteilten Kolbens
7 auf der Kolbenstange 6 mittels eines mehrteiligen Ringes 9 und unter Verwendung
von Dichtungsmanschetten 8, gegen die sich auf der Kolbenstange 6 mittels Sprengringe
12 gesicherte. Druckringe il legen.
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Eine andere Ausführungsform des geteilten Ringes ist in Fig. 3 dargestellt.
Der geteilte Ring 35 liegt ähnlich wie in Fig. 2 in einer Ringnut 18a des Zylinders
im Bereich der druckabgekehrten Stirnseite 17 desselben. Der Verschluß selbst erfolgt
jedoch nicht mit Hilfe der dem Zylinderinnern benachbarten und dasselbe abschließenden
Verschlußstückes 2, welches sich weiter innen im Zylinder, zwischen Sprengringen
3 gelagert, befindet.
Vielmehr dient*eine als zusätzliches
VerechluB$tück wirkende Absahlußscheibe 36 dem geteilten Ring 35 als
hager, gehalten von einer DistanzhUlse 37, die ihrerseits mittels
Sprengring 22
auf der Verschlußseite befestigt ist. Eine Staubmanschette
38 verhindert das Eindringen von Staub und das Verschmutzen der
Führungsflächen
der Kolbenstange.
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Der Aufbau des geteilten Ringes 35 geht aus dem Schnitt
nach
Fig. 4 hervor. Danach liegen zwischen den einzelnen Ringgliedern
40 des geteilten Ringes 35 als zwischengeschaltete distanzhalten-
de Mittel
Rollen oder Kugeln 41 eingebettet, was eine genaue und
gleichmäßige
Verteilung der Ringglieder 40 gewährleistet, Zum Montieren der Ringglieder
40 wird die Absehlußseheibe 36, z.H, zusammen mit der Kolbenstange
6 (nach rechts) in das Zylinder-
innere hineingeschoben, bis ihre Endfläche
hinter der Ringnut 35a
für den Ring 35 liegt, so daß deren Teile radial von
Innenher in die Nut eingelegt werden können. Hierauf wird die Abschlußscheibe
36 wieder (nach links) herausgezogen und durch die
Distanzhülse 37 und
den Sprengring 22 gesichert.
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Fiß. 5 zeigt einen Zylinderverschluß mit eingebauter
Druckmittelzuführung für doppelt wirkende Zylinder. Von der Ausführung
nach
Fig. 2 unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel durch
die
Verwendung von geteilten Ringen 35 gemäß Fig. 4. Darüber
hinaus
ist das Verschlußstück zweiteilig ausgebildet, indem
es aus einer inneren
Hülse 45 und einer hierzu konzentrischen inneren Hülse
46 besteht. Mittels Sprengringe 47 ist die
innere Hülse 46 in der
äußeren geh41ten. Die Abdichtung der
Kolbenstange 6 nach außen
erfolgt durch eine zwischen den
Hülsen 45 und 46
liegende Dichtungemanschette 48. Eine Distanz-@-hülse 37, ihrerseits
mittels Sprengring An der Führungshülse 45j. gehalten, sichert den geteilten
Ring.35 in seiner Lage.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 wird ein Sprengring
62 ver-
wendet, der an einer solchen Stelle in eine Sprengringnut
in der
Zyllnderinnenfläche eingreift, an der kein Druck aus dem Zylinderinnem:inehrvorhanden
ist, z. B-. im mittleren Bereich des VerschlußstUckes 2 zwischen
diesem und dem Zylinder 1, um damit
das Verschlußstück
2 axial zU sichern. Zweckmäßig hat der Ring-
nuteneinstich
63 des Zylinders einainach der Stirnseite-17 des
Zylinders hin
konisch abgeschrägten Übergang zur Zylinderinnenfläche. Das Verschlußstück
2 wird von der Stirnseite 17 her mit
samt dem der Ringnut
63 angepaßten Sprengring 62 in den Zylinder-
eingeschoben. Auf der
Höhe der Nut 63 rastet der Sprengaing 62
in die Nut 63 und arretiert
das Verschlußstück nach der Druck-
seite hin. Die axiale Arretierung
nach der druckentlasteten Seite
erfolgt unter Zwischenschaltung einer
Verschlußscheibe 13 mittels
eines Sprengringes 3. Eine Ringnut 66 in der
Verschlußscheibe 13
ermöglicht das Einlegen einer Staubschutzmanschette.
Eine Schmiermittelsammelnut 64 und ein ölgefüllter Ringraum 54 sorgen
wiederum
für ausreichende Schmierung der Kolbenstange im Lager des
Verschlusstückes. Ein Sprengring 65 schließlich verhindert das
Lockerwerden
des zur Druckseite hin gelagerten äußeren Dichtungs-
ringes 24.
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In Abweichung von den Sprengringdarstellungen der bisher
be-
schriebenen Ausführungsbeispiele kann entsprechend Fig.
7 auch
,ein besonders leicht zu montierender, nach beiden
Stirnseiten hin konisch abgeschrägter, in der Mitte - z.B. mit einem Radius R -abgerundeter
Sprengring 70 Verwendung finden.
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Das Ausftihrungsbeispiel gemäß Fig. 8 zeigt wiederum eine im Bereich
der Verschlußstüekmitte liegende, konisch abgeschrägte i Profilnut 75, in welche
ein hier im Querschnitt kreisförmiger Sprengring 76 eingelegt ist; Die Wirkungsweine
entspricht der aus Fig. 6, wobei der Einstich in die Zylinderinnenwand entsprechend
dem Profil des Sprengringes kreisförmigen Querschnitt aufweist. Außerdem sind eine
Ölsammelnut 64 und eine Staubschutzmanschette 38 vorgesehen.
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Eine etwas kompliziertere Ausführungsform des Verschlusses zeigt Fig.
9. Das Verschlußstück 2 ist hierbei durch einen doppeltkonischen Sprengring 76 und
überdies an der dem Druck abgekehrten Seite mittels eines Sprengringes 3 axial unverschiebbar
im Zylinderstück 1 befestigt. Die Dichtungsmanschette 25 wird durch eine Verschlußscheibe
13 gehalten. Diese ist durch einen geteilten Ring 35 gesichert, der seinerseits
unter Zwischenschaltung eines abgesetzten Ringes 77 von einem weiteren Sprengring
3 gehalten wird. Eine solche Konstruktion empfiehlt sich in Fällen, in denen bei
außergewöhnlich hohen Drücken eine extra hohe Sicherheit verlangt wird.
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Im allgemeinen wird jedoch eine Konstruktion nach Fig. 10 vorzu-
| ziehen sein, bei der die Verschlußsaheibe 1@ lediglich durch |
| einen krltftigen gprengring, 8b gehalten wird. Der Verbesserung |
| der aleiteigensohaftem der .1Coibenotange 6 dient wieder
der |
| ölseMelreum 54 vor der Dichtungsmanschette 25 und einex
Aus.. |
| drehung 81, der Versahlußeaheiben 13" |
| Pia. 11 .teigt alne'.den Pia. 19,2 und 5 etwas ähnliche
AusM- , |
| rang, bei der eine einzige gleichmäßige Ver#tingung der
dem |
| Druck abgekehrten Stirnseite den Versahlugstückes 2 kentigt, |
| um die erforderlichen Vernahlußmittel gegeneinander abgesichert. |
| zu montieren. Auf das abgesetzte zylindrische Ende 85 den
Vor- ' |
| schlußetüoken 2 istwein geteilter Ring
35 aufgeschoben; den- |
| . |
| gleichen eine Dietanxhülse 37 und ein Sprengring 112e Diene.
Bau- . |
| form eignet nich.besondern zur Massenherstellung von Vereohlüs- |
| sen und kann, beispielsweise an der in der Zeichnung dargentell.- |
| ten Sohnittetelle den Zylindern 1, abgedreht und mit einem
Ge- |
| winde, einem Plansch od. .dgl. versehen, .ohne weiteren
als fertig- |
| montierten Zylindervernchlußteil" insbesondere Ar
einseitig wir- |
| kende Hubanlagen (Tauchkolbenzylinder unxel, verWendest
werden. |
| Fig. f tagt die Teile 35 "und 37 der Pia. 1t
zu . einem Element |
| zusammen, nämlich zu der geteilten Einghüise,90, welche
vom |
| Sprengring 22 außerhalb den Zylindern gehalten wird. Die
Montage |
| der Ringhülse erfolgt in der Weine, daß zuerst das Verschlußstüek |
| 2 mit seinem Ende 85 bis über die Ringnut 91 hinaus in den
Zylin- |
| der eingeschoben wird, die geteilte Ringhülse eingelegt
wird, das |
| Versohlugutüok in seine in der Fig.@gezeigte Stellung zurückgeholt |
| urid@eohlie®lioh der Sprengring 22 aufgesetzt-wird.
'-. |
Bei der Ausführung nach Fig. 13 ist in das Ende des Versehlußstückes
2 stirnseitig eine Ringnut 95 so eingearbeitet, daß 'sich zur Sicherung der Teile
35 und 37 (bzw. 90 bei Anwendung auf die Ausführung nach Fig. 12) der äußere Kranzteil
96 der Verschlußstückstirnwand umbördeln läßt.
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Das in Fig. 14 dargestellte Zylinderstück weist nur einen einzigen
Einstich 135 in die Zylinderinnenwand auf, in welchen ein z.8, zweigeteilter Ring
35 eingelegt ist. Das Verschlußstück ist in diesem Ausführungsbeispiel unterteilt,
und zwar in das eigentliche, als Führungshülse dienende Verschlußstück 2 und in
einen Abschlußring 136, um eine einfachere Bearbeitung und Bemessung des Sitzes
der Dichtung 25 im Verschlußstüek zu ermöglichen& In das Verschlußstück 2 ist
der Absehlußring 136 so eingepaßt, daß die Bohrungen 137 und 13$ beider Teile koaxial
übereinanderliegen und sich mittels Bolzen 140 miteinander fest verbinden lassen.
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Auch in Fig. 15 weist das Zylinderstück 1 nur einen Einstich 135 auf.
Abschlußteil 136 und-Verschlußstück 2 sind wiederum ineinandergepaßt. Der Abschlußteil
weist jedoch an seinem halsförmigen Ansatz eine Ringnut 145 auf, in welche an einer
querschnittsgeschwächten Stelle 146 des Verschlu$stückes 2 ein Teil derselben unlösbar
eingebördelt ist. Auch damit läßt sich eine wirkungsvolle und einfache Konstruktion
eines Zylinderstückverschlusses erzielen.