DE1863430U - Kolbenringdichtung. - Google Patents

Description

ZAHIRADPABRIK FRIEDRIGHSHAPEI Aktiengesellschaft Priedrichshafen

Kolbenringdichtung

Die .- "bezieht sich auf eine Kolbenringdichtung zur Abdichtung, eines Spaltes zwischen zwei relativ zueinander- axial verschiebbaren und/oder drehbaren Maschinenteilen gegen ein unter Druck/stehendes Medium mit einem, 'mit geringem axialem Spiel in einer, in einem der gegeneinander abzudichtenden Maschinenteile angeordneten Ringnut eingesetzten Kolbenring -, Die eemäBe Kolbenringdichtung ist besonders zur Abdichtung von hydraulisch betätigten Kolben mit geringer axialer Erstreekung .geeignet». ,

Unter einem Kolbenring versteht man--bekanntlich einen geteilten Dichtungsring aus Metall, insbesondere Grauguß oder · einem ähnlichen Werkstoff, der sieh, unterstützt duiöi den Druck des Arbeitsmediums, an einer Zylinderwandung des einen und an '. einer Futflanke des anderen der gegeneinander abzudiohtenden Maschinenteile mit nahezu gleichmäßigem Druck anle.gtf und somit einen Durchtritt des Mediums zu verhindern sucht, Yielfach werden in neuerer 'Zeit auch'endlose Dichtungsringe mit unterschiedlichen Profilen aus gummiartigem Tferkstoff verwendet, die zwischen die abzudichtenden !eile eingeklemmt vferden*

Diese bekannten Dichtungsringe haben jedoch unter anderem die Nachteile,, daß nicht nur ihe Herstellung teuer ist, sondern daß auch die -Lagerhaltung einen großen Aufwand an Raum und Kosten erfordert. Mr Ringe, die sich geringfügig vonein-

ander unterscheiden, sei.es in ihrem Profil oder in der Durch-■ ' ■ · . . messer . ■

dimensionierung, muß nämlich,^:insbesondere bei Ringen aus nicht-metallischem-Material, jeweils ein neues hochwertiges. Presswerkzeug geschaffen werden. Sonderausführungen von Ringen können daher wegen der hohen Festkosten meist nicht berücksichtigt werden. Weiterhin bereitet eine gute Aufbewah- . ' rung der verschiedenartigen, sehr zahlreichen Ausführungen von Dichtungsringen, besonders bei Firmen mit einem, größeren Fertigungsprogramm, mitunter große Schwierigkeiten, Außerdem sind diese bekannten Ausführungen vielfach bei Maschinenteilen mit ge-. ■ ringer axialer Erstreckung nicht zu verwenden, da der meist kreisförmige Querschnitt der Ringe im Verhältnis zum Dichtungs-. ringdurchmesser eine relativ breite Fut erfordert.

.Es ist daher Aufgabe der « eine möglichst, 'einfache Dichtung zur Abdichtung eines Spaltes zwischen zwei ^;Maschinenteilen mittels eines Kolbenringes zu schaffen, die die Fachteile der vorbekannten Ausführung weitgehend vermeidet. Um dies zu ermöglichen, soll die -pvf iiinvr^^^maP<^a Ausbildung . ■ der Kolbenringdichtung folgende Merkmale aufweisen:

a) daß der,Kolbenring-aus elastischem,, biegsamen und wärmebeständigem Material besteht, das nach Art einer Schnur geformt wird, . . . . . ■ -.

b) daß der Kolbenring einen der gegeneinander abzudichtenden Maschinenteile mindestens zweimal umgibt, und zwar derart, daß die Kolbenringumsohlingungen in Richtung des abzudichtenden Spaltes gesehen, nebeneinander liegend angeordnet werden,

c) daß der Kolbenring und die ihn aufnehmende Fut so bemessen und ausgebildet werden, daß sich der Kolbenring in radialer Richtung unter Vorspannung- an. den abzudichtenden Maschinen- ·.

teilen anlegt und ■. " ' . . ■"■".-■"

d) daß die Enden des Kolbenringes auslaufend ausgebildet, vorzugsweise schräg abgeschnitten,, werden· ' ■

Durch eine derartige Ausbildung einer Kolbenringdichtung fällt vorallem die Herstellung der einzelnen, in ihren Durchmessern unterschiedlichen Dichtungsringe sowie deren Lagerhaltung völlig weg, da der jeweilig benötigte Diohtungs- .. ring einfach von einem Stück Dichtungsband in der erforderlichen Länge abgeschnitten werden kann. Der Herstellungspreis der )-emäßen Dichtung ist dadurch erheblich niedriger als bei den bisherigen Ausführungen. Auch ist es nicht not-^ wendig, die den Kolbenring aufnehmende Mut besonders genau zu bearbeiten, wodurch die Herstellungskosten der Dichtung'ebenfalls gesenkt werden. .

Außerdem werden bei einer Kolbenringdichtung gemäß der ; die Materialkosten gegenüber den ähnlichen, in Einzel-

fertigung hergestellten endlosen Kolbenringen beträchtlich verringert. Das für eine derartige.Dichtung verwendete - hochwertige Dichtungsmaterial wird nämlich nach Gewicht berechnet und da bei der gemäßen Dichtung, außer der erheblichen Ersparnis an Dichtungsmaterial, auch noch-preislieh günstigeres strangg.epreßtes Material verwendet werden kann, wirkt sich diese Kostöneinsparung stark aus.. . .' " ■

lerner läßt sich .der -iemäß -gestaltete Dichtungsring .sehr einfach montieren, da der Eing nunmehr von Hand, leicht in die ¥ut eingeschoben werden kann und hierfür Werkzeuge, die Verformungen und Beschädigungen hervorrufen .können, nicht mehr erforderlich sind. Dies ist im Zusammenhang mit den bereits erwähnten 'Vorteilen besonders bei Instandsetzungen günstig, da

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die eventuell beschädigten Kolbenringe einfach und .vorallem, sehr schnell ausge?reehs.elt werden können. . .

"Wie es'sieh gezeigt hat, sind die. Kolbenringe gemäß der ' auch für sehr- hohe Betriebsdrücke des abdichtenden Arbeitsmediums geeignet, und zwar bis zu Betriebsdrücken von beispielsweise 4OO at. Außerdem kann die vorgeschlagene Dichtung von beiden Seiten beaufschlagt werden, -so daß sie insbesondere auch für hydraulisch beaufschlagte umschaltbare Kolben anwendbar ist. ■ ' . ■

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Faph einer Weiterbildung der ogemäßen Dichtung ist vorgesehen, dön Kolbenring in seiner Querschnittsform rechteckig auszubilden und hochkantig in, der Kolbenringnut anzuordnen. Als Bemessungeverhältnis von .Höhe zu Breite ist dabei zweckmäßigerweise e-in Verhältnis von 2 ; 1 zu wählen, so daß der Dichtungsring im eingebauten Zustand bei zwei TJmschlingungen eine quadratische Querschnittsform aufweist. .

Bei rechteckiger Ausbildung, sowie bei einer derartigen Anordnung des Kolbenringes eignet sich die vorgeschlagene Dich- tung besonders zur Abdichtung von. Spalten zwischen Masehinenteilen mit geringer axialer. Brstreckung, da der von der Diehtungsstelle benötigte Raum vorallem bei größeren Kolbendur'chmessern gegenüber den bekannten und vielfach verwendeten 0-Eingdichtungen unbedeutend klein ist. Biese JPlatzersparnis kann mitunter sehr vorteilhaft sein·

Die vorgeschlagene Kolbenringdichtung kann entweder.als Außendichtung ausgebildet werden, und zwar derart, daß der Kolbenring in -einer Ringnut in dem radial kleineren Maschinenteil angeordnet wird oder als Innendichtung, indem der Kolbenring in einer Ringnut in dem radial- größeren Maschinenteil angeordnet wird.

Ferner ist es zur Vermeidung· von■-Spannungen im-Korben-, ring "beim Übergang "zur nachfolgenden KoIToenringumschlingung zweckmäßig, den abgewinkelten. Abschnitt-des-Kolbenringes auf'-einen Seil des Umfanges, -vorzugsweise mit einer mittleren Erstreckung von der doppelten -Kolbenringhölle, _tauszudehnen. .. -

.. Weit ere "Einzelheiten einer-Kölbenringdichtung-gemäß der. werden.anhand- einiger Ausführungsbeispiele in ■ ·· . der. Zeichnung .nachfolgend erläutert. Hierbei zeigen; " " . •Pig. 1 eine als•Außendiehtung ausgebildete Kolbenringdiohtung

im. Mngssehnitt, '·-■'-"" - . : Pigr 2''eine als· Innendichtung, ausgebildete Wellenspaltdichtung

im längs schnitt, ' -"·"='"·."" ■ Pig. '3 eine Kolbenringdichtung-gemäß-Fig. .1 und/ Fig./4 Mehrere hintereinander angeordnete- Kolbenringdicht-ungen. . ' ' lach Fig.· 1 wird der.Durchtritt des .in Pfeilriehtung 16 auf den KoIbeii. 12 elnwirke-nden Arbeitsmediums -durch den zwi-■ sehen dem Zylinder U und dem Kolben·12 gebildeten Spalt 15 von' ■einer,.als Außendichtung ausgebildeten Kolbenrihgdiehtung 14 ver-.. hindert. Der Kolbenring 14 i'st hierbei mit geringer radialer Vorspannung in' einer, in dem Kolben 12 eingelassenen Mut .13 angeordnet und umschlingt diesen zweimal..._ ■-.-". .'-'.-

In Fig." 2 ist der Kolbenring 24 in einer Hut 23, die in dem Maschinenteil 21 ,eingelassen ist, angeordnet und liegt mit geringer radialer Vorspannung mit einer'Innenmantelfläche an der Welle 22 an und dichtet 'so den· Spalt; 25 "ab· Eine derartige .-Dichtung ist'als■Innendichtung anzusprechen· ■ " · . Fig. 3-zeigt- eine^ als Außendichtung ausgebildete Kol_T benring dichtung in Ansieht. Der -in .der lut 33 eingelegte Kolben-

ring 34 dichtet hierbei den Kolben 32 gegenüber dem Zylinder 31 ab. Der abgewinkel'te Abschnitt 35 des Kolbenringes'34 ist "'_ auf einen Seil des KoIbenringumfanges. ausgedehnt, und die Enden'

36 und 36' des Kolbenringes 34 liegen mit ihren Schnittflächen

37 und 37-^l jeweils an dem abgewinkelten. Abschnitt 35 an, soflaß -. · die Biegespannung im Kolbenring selbst möglichst klein gehalten wird» "" . ■'"■'-.

In 3?ig. 4 sind drei hintereinander angeordnete, gemäß der ' ausgebildete Kolbenringdichtungen dargestellt* ■ Die Kolbenringe 46 und 46', die in Nuten 44 und,44' in~dem Maschinenteil 41 angeordnet sind, sind hierbei als Außendichtraig ausgebildet, während der in der-Hut 45 eingelegte Kolbenring als. Innendichtung wirkt.. Durch eine derartige Hintereinanderschaltung von mehreren Dichtungsstellen kann der zwischen dem-Maschinenteil 41 und der Welle 42- gebildete. Spalt'43 vorallem

. gegen extrem hohe Betriebsdrücke völlig sicher abgedichtet" werden. ■■"■·"--

Die. Jgemäße. Ausbildung einer Kolbenring dichtung, ist nicht nur, wie es in den Ausführungsbei'spielen gezeigt, ist, mit zwei Kolbenringumschlinguhgen ausführbar,, sondern: der

. Kolbenring kann auch drei- oder mehrfach, insbesondere zur Abdichtung gegen hohe Betriebsdrücke, einen Kolben oder eine Welle umgeben». Außerdem ist es möglich, die Enden des..Kolbenringes, an dem-abgewinkelten Abschnitt des-Kolbenringes" anzukleben, um ■■ eventuelle Beschädigungen -bei drehenden Maschinenteilen zu verhindern. - - "■■-."

2,11*60 · · ·. _' -

Egli/S ■. ' .- Akte 4492

Claims (8)

/a η 1S ρ r ü c h e %

1.. KdIIdenringdichtung zur Abdichtung eines Spaltes zwischen zwei relativ zueinander,axial verschiebbaren und/oder drehbaren Maschinenteilen gegen ein-unter' Druck stehendes Medium . mit einem mit geringem axialem Spiel in einer, in einem der ■ gegeneinander abzudichtenden Maschinenteile angeordneten Ringnut-'eingesetzten Kolbenring, gekennzeichnet durch die Kombi- . nation der zum feil an sich bekannten Merkmale·; _,

a) daß der Kolbenring aus· elastischem., biegsamen und wärmebeständigem Material besteht, das nach Art einer Schnur

: - geformt ist, ·' . . " . ". ,

b) daß der Kolbenring einen, der gegeneinander abzudichtenden Maschinenteile, mindestens zweimal umgibt, und - zwar- derart,-daß die Kolbenringumsehlingungen in Richtung des abzudichtenden Spaltes gesehen nebeneinander liegend angeordnet sin

c) daß der Kolbenring und die ihn aufnehmende Ringnut so bemessen und- ausgebildet sind, daß der Kolbenring in radialer Richtung unter Vorspannung an. den abzudichtenden Maschinenteilen anliegt- und ■

-d) daß die Enden des Kolbenringes auslaufend ausgebildet, " vorzugsweise schräg abgeschnitten,- sind*· .

2* Kolbenringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring- (14? 24) eine rechteckige, vorzugsweise. .' in einem HÖhen-Breiten-Yerhältnis von 2 ' : 1- ausgebildete Querschnittsform aufweist und hochkantig in der Ringnut (13?. 23)' angeordnet .ist (Mg.^ 1 und 2), ■■

3« KolbeTaringdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet·, daß der Kolbenring (14) in. einer Ringnut (13) in dem radial kleineren Maschinenteil (12) angeordnet ist (Außendichtung, iig. lj. " ' ■ ._ .

4. Kolbenringdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß- der Kolbenring (24) in einer Ringnut (23) in dem ■ radial größeren Maschinenteil (21) angeordnet ist (Innendichtung Pig. 2). ' - -

5.. KolbenringdiGhtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, _daß zur Vermeidung'von Spannungen im Kolbenring (34) beim Übergang zur nachfolgenden Kolbenringumschlingung der abgewinkelte Abschnitt (35) des Kolbenringes (34) auf einen !Teil des Umfanges, vorzugsweise'mit einer mittleren Erstreckung von der doppelten Ko'lbenringhöhe, ausgedehnt ist . (!ig." 3). .-■■■'■■"'■

6. Kolbenringdichtung nach· einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (36, 36') des Kolbenringes- (34) derart, ausgebildet sind, daß sie mit ihren Schnittflächen (3'7 und 37') jeweils, 'an dem abgewinkelten Abschnitt (35) -des Kolbenringes (34) anliegen (Sig. 3)· "- .

7. Kolbenringdlchtung, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildete Dichtungsstellen (Futen 44? -45, 44'? Kolbenringe 46, 47? 46^f)-hintereinander angeordnet sind (fig.' 4-)· . '..'-.

8. Kolbenringdichtung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Dichtungsstellen wechselweise- jeweils als Innen- oder Außendiehtung-ausgebildet sind·_:(Pig. ,4)

2·.11»60 - . '..■■- ν" ■ . .

V ■..'■'■ ' ■■■ Akte 4492'