DE1650091A1

DE1650091A1 - Sealing system for cylinder with piston rod

Info

Publication number: DE1650091A1
Application number: DE19671650091
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Langen and Co
Current assignee: Langen and Co
Priority date: 1967-10-18
Filing date: 1967-10-18
Publication date: 1970-09-24
Also published as: FR1559504A

Description

PatentanmeldungPatent application

Gegenstand: Dichtungssystem für Kolbenstang^nzylinderSubject: Sealing system for piston rod cylinders

Anmelderini Langen & Co, 4 Düsseldorf,Applicant Langen & Co, 4 Düsseldorf,

Klosterstraße 49Klosterstrasse 49

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dichtungssystem für Kolbenstangenzylinder von hydro-pheumatischen Federbeinen oder dergleichen, welches aus einer Kolbendichtung und einer Kolbenstangendichtung besteht.The invention relates to a sealing system for piston rod cylinders of hydro-pheumatic spring struts or the like, which system consists of a piston seal and a piston rod seal consists.

Bekanntlich werden an die Dichtheit eines hydro-pneumatisehen λ Federbeines hohe Anforderungen gestellt, da austretendes Lecköl nur mit Hilfe einer Niveauregeleinrichtung automatisch ersetzt werken kann. In solchen Fällen wird das Lecköl zuweilen durch zusätzliche Leitungen in den Behälter zurückgeleitet« Ist keine Niveauregulierung vorhanden oder will man auf eine Leckölleitung verzichten, muß man für eine möglichst gute Abdichtung Sorge tragen. Die bisher verwendeten Dichtungen haben alle den Nachteil, daß der auf ihnen lastende Druck porportional dem Systemdruck steigt. Wenn dabei auch trotz relativ hoher Drücke beispielsweise durch die Verwendung von Lippendichtungen eine größere Leckage vermieden werden kann, tritt dabei doch eine erhöhte Anpressung der Dichtung an den Kolben bzw. der Kolbenstange und - damit verbunden - ein erhöhter Verschleiß auf» fAs is known, high demands are made on the tightness of a hydro-pneumatic λ spring strut, since leaking oil can only be replaced automatically with the aid of a level control device. In such cases, the leakage oil is sometimes fed back into the container through additional lines. If there is no level control or if you want to do without a leakage oil line, you must ensure that the seal is as good as possible. The seals used so far all have the disadvantage that the pressure on them increases proportionally to the system pressure. Even if a greater leakage can be avoided despite relatively high pressures, for example by using lip seals, this results in increased pressure of the seal on the piston or piston rod and - associated with this - increased wear »f

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dichtungssystem zu schaffen, bei dem die Kolbenstangendichtung bei schnellen, beispielsweise durch Fafrrbafrnunebenheiten hervorgerufenen Sinwärtsbewegungen des Kolbens vom Druck entlastet wird.The invention is based on the object of a sealing system to create, in which the piston rod seal in the case of rapid, for example, caused by unevenness of the Fafrrbafrnuneveln Sinwärts of the piston is relieved of pressure.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß die Kolbenstangendichtung aus einer Hochdruckdichtung besteht, der eine Kelldichtung vorgeschaltet ist? welche zwischen einsm von der.Hochdruck" dichtung axial einwärts entfernten, entsprechenden konische« Absatz und einem noch weiter entfernten- Anschlag .relativ zum Zy*" limiter bewegbar ist, während die Kolbendichtung relativ, sum Kolben t: The solution of this object is achieved in that the piston rod seal comprises a high pressure seal, which is preceded by a Kelldichtung? which is movable between a corresponding conical shoulder that is axially inwardly removed from the high pressure seal and a stop that is even further away relative to the Zy * limiter, while the piston seal is relatively movable, sum piston t:

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•und zur Kolbenstange bzw. der Kolben selbst relativ zu£ Kolbenstange zwischen zwei Anschlägen bewegbar ist und in einer, bei einer Einwärtsbewegung der Kolbenstange erreichten Stellung eine Verbindung zwischen Kolben- und Ringraum verschließt und bei einer Auswärtsbewegung der Kolbenstange die Verbindung wieder frei gibt, wobei der Gleitwiderstand der Kolbendichtung auf dem Kolben bzw. des Kolbens auf der Kolbenstange geringer ist als der am Zylinder, während dieKeildichtung stärker auf der Kolbenstange reibt als am Zylinder* • and to the piston rod or the piston itself relative to £ piston rod is movable between two stops and in one, at an inward movement of the piston rod closes a connection between the piston and the annular space and at an outward movement of the piston rod the connection again releases, the sliding resistance of the piston seal on the Piston or the piston on the piston rod is less than on the cylinder, while the wedge seal rubs more on the piston rod than on the cylinder *

Der Vorteil ,dieses.Systems liegt darin, daß bei größeren Einwärtsbewegungen des Kolbens nach dem Verschließen der Verbindung im Ringraufti ein Unterdruck entsteht, so daß die Kolbenstangendichtung entlastet wird. Das bedeutet, daß die Kolbenstangendichtung nur bei normalem oder leicht erhöhtem Systemdruck zur Wirkung kommt. ' ".:.■■■- .",■':- The advantage of this system is that with larger inward movements of the piston after the connection has been closed a negative pressure arises in the ring rack, so that the piston rod seal is relieved. That means the piston rod seal only takes effect at normal or slightly increased system pressure. '".:. ■■■ -.", ■': -

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. · An exemplary embodiment is shown schematically in the figures. ·

Abbildung 1 zeigt ein hydro-pneumatisches Federbein während einer Einwärtsbewegung des Kolbens.Figure 1 shows a hydro-pneumatic strut during a Inward movement of the piston.

Abbildung 2 zeigt das gleiche Federbein mit ausfahrendem Kolben.Figure 2 shows the same strut with the piston extending.

In einer Bohrung 1 eines Zylinders 2 gleitet ein Kolben 3, der sich auf einer Kolbenstange 4 zwischen zwei Anschlägen 5 und 6 bewegen kann. Die Kolbenstange 4 weist eine mit dem Kolbenraum verbundene Längsbohrung 8 auf, die durch die Querbohrung 9 je nach Stellung des Kolbens 3 mit dem Ringraum Io verbunden werden kann. Der Kolben 3 trägt an seinem äußeren. Umfang eine Dichtung 11. Der Ringraum Io wird gegenüber der Atmosphäre durch eine Hochdruckdichtung 12 abgedichtet, die in einer Nut 13 einer in die Bohrung 1 eingepreßten Büchse 14 sitzt. Die Büchse 14 weist einen konischen Absatz 15 auf, der als Anschlag für einerKeildichtung 1$ dient. Eine entgegengesetzte Bewegung der Kcildichtung 6 relativ zum Zylinder 2 wird durch einen Anschlag 17 begrenzt. Der Kolben-In a bore 1 of a cylinder 2, a piston 3 slides, the on a piston rod 4 between two stops 5 and 6 can move. The piston rod 4 has one with the piston space connected longitudinal bore 8 through the transverse bore 9 depending on Position of the piston 3 can be connected to the annulus Io. The piston 3 carries on its outer. Scope of a seal 11. The annulus Io is sealed against the atmosphere by a high pressure seal 12 sealed, which is in a groove 13 in the Bore 1 pressed-in sleeve 14 is seated. The sleeve 14 has a conical paragraph 15, which acts as a stop for a wedge seal $ 1 serves. An opposite movement of the wedge seal 6 relative to the cylinder 2 is limited by a stop 17. The piston-

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raum 7 ist mit einem hydro-pneumatischen Druckspeicher 18 verbunden. Space 7 is connected to a hydro-pneumatic pressure accumulator 18.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Dichtungssystems ist wie folgt: .The operation of the sealing system according to the invention is as follows: .

Ausgehend von der In Abb. 2 gezeigten Stellung wird sich bei einer Eipwärtsbewegung der Kolbenstange 4 der Kolbenraum 7 verkleinern*! Durch den dabei entstehenden Drückenstiecf wird Flüssigkeit Ir den Druckspeicher 18 gedrückt. Der Druck pflanzt sich weiterhin über die Bohrung 8 und die Querbohrung9 in den Ringraum Io fOtt undbewirkt dort _t daß die Keildichturicjr 46 ve ir- I stärkt auf den Absatz 1& gepreßt wird, wodurch eine gute Abdichtung erreicht wird. Die Hochdruckdichtung 12 wird dabei nur von dem normalen Systemdruck beaufschlagt* Beim Verschieben der Kolbenstange 4 bleibt die Stellung des Kolbens 3 relativ zum Zylinder 2 nahezu unverändert _r da infolge der Dichtung 11 die Reibung am Zylinder 2 größer ist als die auf der Kolbenstange 4. Diese Relativbewegung zwischen Kolben 3 und Kolbenstange 4 führt dazu,, daß nach einem gewissen Hub der Kolbenstange 4 die Querbohrung 9 durch den Kolben 3 verschlossen wird. Bei einer weiteren Einwärtsbewegung der*Kolbenstange 4 erhöht sich der Druck im Kolbenraum 7 weiter, kann sich aber nicht in den Ringraum Io fortpflanzen. Da der Kolben 3 über den Anschlag 6 von der Kolben- a stange 4 mitgenommen wird. Vergrößert sich der Ringraum Io und, da keine Flüssigkeit vom Kolbenraun! 7 überströmen kann, entsteht Unterdruck. Die nunmehr entlastete Keildichtung 16 wird von ihrem Sitz abgehoben, und es entsteht die in Abb. 1 gezeigte Stellung. Öle Hochdruckdichtung 12 wird ebenfalls entlastet. Bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung der Kolbenstange 4 wird der Kolben 3 seine Stellung relativ zur Kolbenstange 4 zunächst beibehalten, da der Druck im Kolbenraum 7 wesentlich höher ist als der Unterdruck im Ringraum Io, und dadurch die unterschiedlichen Reibkräfte des Kolbens 3 am Zylinder 2 bzw. an der Kolbenstange vorerst nicht zur Wirkung kommen. Die Keildichtung 16 dagegen wird, da der Druck zu beiden Seiten der Keildichtung 16 etwa gleich ist, von der Kolbenstange 4 mitgenommen und kommt am Ab-Starting from the position shown in Fig. 2, the piston space 7 will decrease in size when the piston rod 4 moves inwardly *! As a result of the resulting pressure drop, liquid Ir is pressed into the pressure accumulator 18. The pressure propagates further through the bore 8 and the transverse bore 9 in the annular space Io f Ott undbewirkt _t there that the Keildichturicjr 46 IR ve I strengthens is pressed to the paragraph 1, thereby achieving a good seal. The high pressure seal 12 is acted upon only by the normal system pressure * When moving the piston rod 4, the position of the piston 3 remains relative to the cylinder 2 virtually unchanged _r as a result of the seal 11, the friction on the cylinder 2 is larger than that on the piston rod 4. These Relative movement between piston 3 and piston rod 4 results in the transverse bore 9 being closed by piston 3 after a certain stroke of piston rod 4. With a further inward movement of the piston rod 4, the pressure in the piston chamber 7 increases further, but cannot propagate into the annular chamber Io. Since the piston rod 3 over the stop 6 of the piston taken along a fourth If the annular space Io and, since there is no liquid from the piston area! 7 can overflow, negative pressure is created. The now relieved wedge seal 16 is lifted from its seat, and the position shown in Fig. 1 is created. Oils high pressure seal 12 is also relieved. In the opposite direction of movement of the piston rod 4, the piston 3 will initially maintain its position relative to the piston rod 4, since the pressure in the piston chamber 7 is significantly higher than the negative pressure in the annular chamber Io, and thus the different frictional forces of the piston 3 on the cylinder 2 and on the Piston rod do not come into effect for the time being. The wedge seal 16, on the other hand, is carried along by the piston rod 4 because the pressure on both sides of the wedge seal 16 is approximately the same and comes off at the end.

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satz 15 zur Anlage^ Bei weiterer Abwärtsbewegung der Kolbenstange 4 wird schließlich ein Punkt erreicht, an dem die Drücke im Kolbenraurn 7 und im Ringraum Io gleich sind. Der Kolben 3 bewegt sich aufgrund der schon beschriebenen unterschiedlichen Reibungen jetzt relativ zur Kolbenstange 4 bis zu seinem Anschlag 5 und gibt die Querbohrung 8 frei, womit die in Abb. 2 gezeigte Stellung wieder erreicht ist. Die Hochdruckdichtung 12 ist zunächst einem nur geringen Druck ausgesetzt, der sich durch an der Keildichtung 16 vorbeifließendes Lecköl bis zum Systemdruck erhöhen kann. Dieser Druck wird aber beim Einwärtsfedern der Kolbenstange 4 in der schon beschriebenen Weise abgebaut, so daß die eigentliche Belastungsdauer wesentlich verringert ist. sentence 15 on the system ^ With further downward movement of the piston rod 4 a point is finally reached at which the pressures in the piston space 7 and in the annular space Io are equal. Of the Piston 3 now moves relative to piston rod 4 to 4 due to the different frictions already described to its stop 5 and releases the transverse bore 8, whereby the position shown in Fig. 2 is reached again. The high pressure seal 12 is initially only exposed to a low pressure, which is caused by flowing past the wedge seal 16 Can increase leakage oil up to system pressure. This pressure is, however, when the piston rod 4 springs inward in the manner already described Wise degraded, so that the actual exposure time is significantly reduced.

In Abwandlung des gezeigten Ausführungsbeispieles kann natürlich der Kolben fest mit der Kolbenstange verbunden und die Dichtung selbst verschiebbar angeordnet sein. Form und Werkstoff der Dichtungen sind frei wählbar, solange die beschriebenen Anforderungen bezüglich Dichtheit und Reibverhalten erfüllt v/erden. Ebenfalls kann die Art der Anschläge beliebig gewählt werden. In die Verbindung von Kolbenrauirt und Ringraum können auch Rückschlag- oder Drosselrückschlagventile oder ähnliche Vorrichtungen eingebaut werden, um in verschiedenen Richtungen verschiedene Strönungswiderstände hervorzurufen. In a modification of the embodiment shown, can of course the piston can be firmly connected to the piston rod and the seal itself can be arranged to be displaceable. Shape and material The seals can be freely selected as long as the requirements described in terms of tightness and friction behavior are met v / earth. The type of stops can also be selected as desired. In the connection of piston roughness and annulus Check valves or throttle check valves or similar devices can also be installed in order to produce different flow resistances in different directions.

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Claims

Claim :.

1. Dichtungssystera for piston rod cylinders of hydro-pneumatic struts or the like, which consists of a piston seal and a piston rod seal, characterized in that the piston rod seal consists of a high pressure seal (12) which is preceded by a wedge seal (16) which is between one of the High pressure seal (12) axially inwardly distant, corresponding conical shoulder (15) and an even further distant stop (17) 'relative to the cylinder "(2), while the Kolbendich- taisj (11) relative to the piston (3) and to the Piston rod (4) or piston (3) itself: relative to the piston rod (4) can be moved between two stops (5, 6) and in a position reached when the piston rod (4) moves inward - (3,9) between the piston rod (7) and the ring space (lo) closes and when the piston rod (4) moves outwards, the connection (8,9) is released again, with the sliding resistance of the piston rod attention (11) on the flask (3) or /. of the piston (3) on the piston rod (4) is less than that in the cylinder (2) while the wedge seal (16) rubs more on the piston rod (4) than on the cylinder (2).

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