DE1918609A1

DE1918609A1 - Gleitring

Info

Publication number: DE1918609A1
Application number: DE19691918609
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schaeff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-04-12
Filing date: 1969-04-12
Publication date: 1971-01-14
Also published as: DE1918609B2; FR2043180A5; BE748761A; NL7005147A; LU60643A1; DE1918609C3

Description

DiPL.-ING. WILFRID RAECK

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 ■ TELEFON (0711) 244003

lie April 1969 - Sch 221 -

Friedrich Schaeff

6142 Bensheim-Auerbach Am Höllberg 16

Gleitring

Die Erfindung betrifft einen Gleitring für abdichtend geführte Bauteile, insbesondere für Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, dessen Außen- und Innenumfänge als Führungeseite" bzw, als Aufnahmeseite oder umgekehrt ausgebildet sind und der eine Stirnseite zur Abstützung eines Dichtringes aufweist»

Gleitringe dieser Art haben die Aufgabe, das Spiel zwischen den Führungsflächen eines bewegten und eines feststehenden Bauteils zu verringern, somit für eine verbesserte Führung zu sorgen und im Zusammenwirken mit einem Dichtungsring der insbesondere bei höheren Drücken und größeren Durchmessern bestehenden Gefahr entgegenzuwirken, daß der aus relativ weichem Material bestehende Dichtungsring in den sich im Laufe der Betriebsdauer erweiternden Spalt des Bewegungsspiels hineindrückt und vorzeitig abgenutzt wird. Die Mehrzahl der bekannten dynamischen Dichtungen erfordern zur Montage der GIeit- und Dichtringe mehrteilige Kolben oder Aufnahmen und zusätzliche Gleitbüchsen zur Führung. Daduroh ergibt öloh eine große Baulänge und eine verteuerte Herstellung·Raumeparende und billige

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Dichtelemente, wie große O-Ringe, Vierlippenringe, Mantelringe usw. können aufgrund der vorgenannten Umstände nur für niedrige Arbeitsdrücke: verwendet werden, da sie sonst in den Spalt, z. B· zwischen Kolben und Zylinder gedrückt und beschädigt werden* Es sind Dichtungen mit angeformten Führungsringen bekannt: diese Führungsringe haben einen rechteckigen Querschnitt und sind nicht geeignet, den aufgrund von Fertigungstoleranzen und betrieblicher Abnutzung bestehenden Spielraum zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Beseitigung vor- W genannter Nachteile einen Gleit- oder Führungsring anzugeben, der eine wirksame Führung zwischen Kolben und Zylinder bzw· Kolbenstange und. ZyIInderdurchführung gewährleistet, der ferner den Spalt zwischen Kolben und Zylinder schließt und dadurch verhindert, daß das weichere Material eines Dichtringes in den Spalt gedrückt und beschädigt wird und der außerdem eine wesentliche Vereinfachung im Aufbau, Fertigung und Montage von Zylindern ermöglicht« Darüberhinaus soll erreicht werden, daß die für eine einwandfreie Führung erforderliche feste Anlage des Gleitringes an der Führungsfläche - die andererseits eine erhöhte Abnutzung mit sich bringt - nur im Fall der Notwendigkeit gegeben ist, d» h. dann, wenn eine Druckbeaufschlagung vorliegt, so daß bei druckloser Gleitbewegung eine Flächenpressung des Gleittinges und die dadurch entstehende Abnutzung beseitigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfundungsgemäß vorgeschlagen, daß der Gleitring geschlitzt und die den Dichtring abstützende im wesentlichen radial verlaufende Stirnseite dem Zylinder-Beaufschlagungsdruck zugekehrt ist, während die AufnahmeBeite eine j Schrägschulter toestitz, die oder deren Verlängerung einerseits j dieStirneeite., andererseits die Führungsseite schneidet« Mit ; dieser Bauart ergibt eich der Vorteil, daß zur Montage de» Gleite ringes der Kolben nicht mehr geteilt zu sein braucht und daß

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der Gleitring von dem Beaufschlagungsdruck über seine Schrägschulter zur Anlage an die Zylinderwand oder an die Kolbenstange gedrückt wird, um in diesem Fall jegliches Spiel zwischen den Führungsflächen zu beseitigen und zu verhindern, daß sich der an der Stirnseite anliegende Dichtungsring in einen solchen Spalt gedrückt und beschädigt wird» Sobald der Beaufschlagungsdruck aufhört oder einen bestimmten Wert unterschreitet, ist auch die seine Abnutzung bewirkende Flächenpressung beseitigt, und Reibungsverluste treten nur noch durch den Dichtring auf» Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben, daß die Funktionsfähigkeit des Gleitringes nach längerem Betrieb bzw« bei größerer Abnutzung erhalten bleibt, da die AufWeitungsmöglichkeit bis zur festen Anlage an der Führungsfläche mit Hilfe der Schrägschulter stets vorhanden ist»

Wenn bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Gleitting eine gewisse axiale Länge aufweist, sind an der Aufnahmeseite zwei Schrägschultern vorgesehen, die an den axialen Enden des Gleitringes sich an die Stirnseite bzw. an die Führungsseite anschließen· Aufgrund dieser Maßnahme wird erreicht, daß auch bei größerer axialen Länge des Gleitringes sich dessen Führungsseite über ihre gesamte Länge mit gleichem Anpressdruck an die gegenüberliegende Führungsfläche anlegt»

Zweckmäßgerweise verlaufen die Schrägschultern in einem Winkel von etwa 45° zur Längsmittelachse und sind auf gleichgerichteten etwa gleichgroßen Schrägschultern des Aufnahmeteils (z* B. Kolben oder Kolbenstangendurchführung) abgestützt. Die Aufnahmeseite des Gleitringes weist zwischen den beiden Schrägschultern einen zur Mittelachse parallelen Längsabschnitt auf_#

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schlitz an der radialen Strinseite unter einem Winkel von etwa 45° zur Längsmittelachse mündet und in einem Bereich auf die Größe eines Druckmittelkanals verbreitert ist, der sich vom Übergang der von der Strinseite ausgehenden Schrägschulter bis zum entgegengesetzten Gleitringende erstreckt» Wenn bei einem

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beidseitig beaufschlagten Kolben zwei Gleitringe gemäß der Erfindung so angeordnet sind, daß zwischen den beiden sich gegenüberliegenden radialen Stirnseiten ein Dichtring aufgenommen ist, ergibt sich aufgrund der vorgeschlagenen Maßnahme der Vorteil, daß das Druckmittel durch den Schlitz in dem einen Gleitring hindurchströmt und den Dichtring an die Stirnfläche des anderen Gleitringes andrückt. Auf diese Weise wirkt an dem mit zwei erfindungsgemäßen Gleitringen versehenen Kolben bei jeder Beaufschlagungsrichtung immer nur ein Gleitring, während der andere antlastet ist©

fc Zur Vereinfachung der Herstellung kann der Schlitz in seinem verbreiterten Bereich axial verlaufen, wobei die unter 45° an der Strinfläche des Gleitringes befindliche Schlitzmündung sicherstellt, daß das Eindrücken des Dichtungsringes in den Schlitz so gut wie ausgeschlossen ist·

Indem am Fuß der von der Stirnseite ausgehenden Schrägschulter eine Ringnut angeordnet ist, in die der verbreiterte Bereich des Schlitzes mündet, ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung des durch den Schlitz hindurchströmenden Druckmittels in den Unterbringungsraum des Sichtringes· Die vorgeschlagene Ringnut hat außerdem den Zweck, den Gleitring über seinen gesamten Umfang gleichmäßig von dem Auffahmetell abzulösen, wenn der Beauf- W schlagungsdrcuk von dem der StrinSeite entgegengesetzten Gleitringende her wirkt»

Bei radial innenliegender Führungsseite des Gleitringes muß dafür gesorgt werden, daß der Gleitring auch nach einer gewissen Abnutzung seiner Führüngsseite immer noch gegen die zu führende Kolbenstange radial zusammengepreßt werden kann· Zu diesem Zweck weist der Schlitz über seine gesamte Länge von vorn herein eine die Abnutzung des Gleitringes berücksichtigende Breite auf.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand von in der Zeichnung

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dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, Es zeigen

Fig» 1 eine teilweise geschnittene Ansicht des Gleitrings nach der Erfindung,

Pig. 2 einen beidseitig beaufschlagbaren Kolben mit zwei öleitrIngen,

Fig. 3· eine Kolbenstangenabdichtung mit einem Gleitring und

Fig. 4 in entsprechender Darstellung wie in Fig« 2 die Arbeitsweise eines Gleitringes nach der Erfindung.

Entsprechend Fig. 1 besitzt der Gleitring Io eine Führungsseite 11, eine gegenüberliegende Aufnahmeseite 12 und eine im wesentlichen radial verlaufende Strinseite IjJ. An der Aufnahmeseite 12 ist eine von der Stirnseite 13 ausgehende Schrägschulter 14 angeformt, die in einen zur Führungsseite parallelen Längsabschnitt 15 übergeht, aowie eine von dort ausgehende Schrägschulter l6, die sich bis an das andere Ende des Gleitringes erstreckt. Bei sämtlichen gezeigten Ausführungsbeispielen besitzt der Glettäring die gleiche axiale Länge, die zur Erreichung eines gleichmäßigen Anpressdruches und einer genauen Führung zwei Schrägschultern erfordert. Die Erfindung erstreckt sich jedoch auch auf andere Ausführungsformen, bei denen aufgrund anderer Abmessungen oder anderer Werkstoffe entweder nur eine Schrägschulter oder auch mehr als zwei Schrägschultern vorgesehen sein können.

Der Gleitring Io ist an der Stelle 17 geschlitzt, wobei der Verlauf des Schlitzes an der Stirnseite 13 etwa unter einem Winkel von 45° zur Längsachse mündet· Aus weiter unten beschriebenen Gründen kann der Schlitz 17 in einen verbreiterten Schlitzbereich l8 übergehen, der sich vom Fuß der von der Stirnseite ausgehenden Sehrägschulter bis zum entgegengesetzten Gleitringende erstreckt« Dieser erweiterte Sohlitzbereioh 18 besitzt beim Aus führungsbeispiel eine Breite von etwa 2 mm· In der Aufnahmeseite

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BAD ORIGINAL

12 am Fuße der von der Stirnseite ausgehenden Schrägschulter 14 befindet sich eine Ringnut 19, in die der verbreiterte Schlitzbereich 18 einmündet*

Fig· 2 zeigt ein üiribaubeispiel, bei dem zwei Gleitringe Io und loa auf einem beidseitig beaufschlagbaren Kolgen sitzen und zwischen ihren Stirnseiten 13, 13a einen Dichtring 2o aufnehmen· Die Diohtringe sitzen auf entsprechenden Schrägschultern 21,22 des Kolbens 25 und sind in ihren Längsabahnitten 15 durch entsprechende Zylinderflächen 23 unterstützt· Steht gemäß Fig» 4 der Zylinderraum 24 unter Druck, so strömt das Druckmittel durch den verbreiterten Schlitzbereich 18 des Gleitringes in * die Ringnut 19 und bewegt den Gleitring über seine gesamten Umfang gleiohmäBig in der Figur nach links, so daß es ohne Behinderung in den Aufnahmeraum 26 des Dichtringes 2o gelangt* Dadurch wird der Dichtring 2o gegen die Stirnfläche 13 des Gleitringes Io gedrückt, der seinerseits die Schrägschultern

14 und 16 radial nach außen fest an die Zylinderwand 27 gepreßt wird· Bei diesem Vorgang verhindert der schrägverlaufende Schlitz 17 das einwandern der Dichtung in die Trennstelle des Gleitringes, während der wirksam geschlossene Spielraum zwischen Zylinderwand 27 und Führungsseite 11 des Gleitringes ebenfalls das Einwandern der Dichtung ausschließt» .

Im Ausführungsbeispiel nach Fig· 3 ist der erfindungsgemäße Gleitring 3o zur Führung und Abdichtung der Kolbenstange 31 bestimmt, wobei angenommen ist, daß nur eine einseitige Druckbeaufschlagung vorliegt· Der vom Zylinderr&um 24 aus wirkende Druck preßt den Diohtring j$2 an die Strinflache des Gleitringes, der über seine Schrägschultern sowie die entsprechend ausgebildeten Aufnahmefläohen gleichmäßig über seinen Umfang radial nach innen ■ gegen die Kolbenstange gedrückt wird» In diesem Anwendungsfall \ besitzt der Schlitz 17 des Gleitringes 3o durchgehend eine solche Breite, dafl auch bei größerer Abnutzung des ale Eührungs- . ' fläche dienenden Innenumfang noch «in Zusammendrücken des GIeItringe bie zur festen Anlag· an dem zu führenden Bauteil möglich i«t* /_m.

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BAD ORiGINAL

Um den Einbau der Gleitringe nach der Erfindung auch bei ungeteilten Kolben zu ermöglichen, wird ein ausreichend elastisches Material mit gleichzeitig guten Gleiteigenschaften verwendet, z_# B* ein Hartpolyamid oder Bronze« Die Elastizität des GleJtrings ist auch deshalb erwünscht, damit er sich bei abgeschaltetem Druck selbsttätig über seine Schrägschultern in ausreichendem Maß aus seiner Preßanlage an dem zu führenden Bauteil löst und dadurch überflüssige Reibung vermieden wird*

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Claims

Ansprüche

fl») Gleitring für abdichtend geführte Bauteile, insbesondere ' von Hydraulik- oder Pneumatikzylindern, dessen Außen- Und fc Innenumfänge als Führungsseite bzw. als Aufnahmeseite oder umgekehrt ausgebildet sind und der eine Stirnseite zur Abstützung eines Dichtringes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (lo) geschlitzt und die den Dichtring (2o) abstützende etwa radial verlaufende Stirnseite (13) dem Zylinder«B.eaufschlagungsdruck zugekehrt ist, während die Aufnahmeseite (12) eine Schrägschulter (14) besitzt, die oder deren Verlängerung einerseits die Stirnseite (1^), andererseits die Führungsseite (H) schneidet.
2. Gleitring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeseite (12) zwei Schrägschulterr (l4, 16) enthält, die sich an den axialen Enden des Gleitrings an die Stirnseite W tizw. an die Führungsseite anschließen·
3· Gleitring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägschultern (14, l6)in einem Winkel von etwa

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zur" Längsmittelachse verlaufen und auf gleichgerichteten etwa gleichgroßen Schrägschultern (21, 22) des Aufnahmeteils abgestützt sind.
4. Gleitring nach Anspruch 2, dadurcr. gekennzeichnet, daß die Aufnahmeseite zwischen den beiden Schrägschultern einen zur Mittelachse parallelen Längsabschnitt (15) aufweist»

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5» Gleitring nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeioh· net, daß der Schlitz (17) In der radialen Stirnseite unter einem winkel von etwa 45° zur Längsmittelaohse mündet und in einem Bereich auf die Größe eines Druckmittelkanals verbreitert ist, der sich vom Fuß der von der Strinseite (I3) ausgehenden Schrägschulter bis zum entgegengesetzten Gleitringende erstreckt»

6» Gleitring nach Anspruch 5# dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (17) in seinem verbreiterten Bereich (lö) axial verläuft»

7» Gleitring nach Anspruch 5 oder 6, daduroh gekennzeichnet, da£ an Fuß der von der Stirnseite (13) ausgehenden Schräg* schulter (J.4) eine Ringnut (19) angeordnet ist, in die der verbreiterte Bereich (18) des Schlitzes mündet»

8» Gleitring nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei radial innenliegender Führungsseite der Schlitz (17) von vorn herein eine die Abnutzung des Gleitrings berücksichtigende Breite aufweist» .

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L e e r s e i t e