DE1922166B2 - Dicht- und/oder abstreifeinrichtung - Google Patents

Description

Manschettenriug mit axialem Spiel in der Nut des einen Maschinenteils und wird durch einen auf der Rückseite des Manschettenrmges angeordneten elastisc»en Stützring in Axialrichtung federnd abeestützt, so daß axiale Stoßbelastungen, die bei einer Relatiwerschiebung der beiden Maschinenteile auf den ersten, gleitend und dichtend mit der Zylinderfläcae des zweiten Maschinenteils zusammenwirkenden Schenkel des Manschettenringes ausgeübt werden, durch ein nachgiebiges Ausweichen des Manschettenringes elastisch abgefangen und gedämpft werden, wodurch die Gefahr einer Beschädigung der Einrichtung durch Axialstöße weitgehend ausgeschaltet wird. Da der MaRschettenring gegenüber der Nut außerdem auch ein radiales Spiel aufweist und in Radialrichtung elastisch gehalten wird, vermag er einem radialen Versatz der Maschinenteile ohne unzulässige Verformungen seiner beiden axialen Sehenkel nachgiebig auszuweichen, wodurch eine erheblich verbesserte radiale Anpassungsfähigkeit erreicht ao

Im Hinblick auf eine sichere Abdichtung und HaI-tenme des Manschettenringes in der Nut wird der zweite Schenkel des Manschettenringes durch den Stützring vorzugsweise unter Vorspannung axial an die eine Nutseitenwand angedrückt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung liegt der erste Schenkel des Manschettenringes in an sich bekannter Weise nur im Bereich seines freien Endes an der anderen Zylinderfläche an, ist gegenüber dieser jedoch im übrigen Bereich radial auf Abstand gehalten; hierdurch wird verhindert, daß sich das freie Schcnkelende des Manschettenringes bei einem radialen Versatz des Maschinenteils von der anderen Zylinderfläche abhebt.

Um die elastische Verformbarkeit des Manschettenringes selbst in baulich einfacher Weise zu erhöhen und dadurch die radiale Anpassungsfähigkeit der Einrichtung zu verbessern, kann schließlich der erste Schenkel des Manschettenringes in an sich bekannter Weise länger als der zweite bemessen sein und sich axial über die Nutbreite hinaus erstrecken.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Einheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig.2 eine vergrößerte Ansicht der Abstreifeinrichtung gemäß F i g. 1,

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht einer doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Einheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

F i g. 4 eine vergrößerte Ansicht der Dichteinrichtung gemäß Fig. 3.

Eine in den F i g. 1 und 2 dargestellte strömungsmittelbetätigte (in diesem Falle hydraulisch betätigte) Kolben-Zylinder-Einheit in Form eines Hubzylinders S, umfaßt einen Zylinder 1, der, wie in Fig.

einem herkömmlichen Dichtring 2 b versehen, der in einer passenden Umfangsnut angeordnet ist

Eine am Ende offene Nut 3 ist im linken Endabschnitt des Lagers Ic vorgesehen und umgibt die Kolbenstange 2. Eine auf einer aufgeschraubten Abschlußkappe Aa ausgebildete Seitenwand 4 ist an der Nut 3 angeordnet und ein manschettenartiger Abstreifring S ist in dem Gehäuse vorgesehen. Dieser Abstrsifnng hat einen Basisabschnitt 6 und zwei divergierende Schenkel 7 und 8, die von dem Basisabschnitt vorstehen. Diese Schenkel verlaufen im wesentlichen in Richtung der Achse des Zylinders. Die Anordnung umfaßt auch einen elastischen Stützring 9 in Form eines O-Ringes, der zwischen der Nut 3 und dem Abstreifring 5 angeordnet ist. Die axiale Länge vom Ende des Schenkels 8 bis zur Basis des Ringes S ist größer als die axiale Länge vom Ende des Schenkels 7 zur Basis des Ringes.

Der Ring S kann aus einem harten Plastikmaterial, z.B. aus Azetylharz oder Polyamid bestehen, und der elastische Stützring 9 besteht zweckmäßig aus Gummi.

Die Außenmaße des Ringes S und der Nut 3 sind so bemessen, daß im Betrieb der elastische SlüU-ring9 den Ring 5 von der geschlossenen Stirnseite der Nut fortdrückt, so daß sich ein Axialspalt zwischen dem Ende des Ringes und dem geschlossenen Ende der Nut 3 einstellt und der Schenkel 7 mit der Seitenwand 4 zum Eingriff kommt und das äußere Ende des Schenkels8 gegen die Kolbenstangel drückt. Auf diese Weise wird die Kolbenstange wirkungsvoll abgestreift, so daß die äußere Oberfläche der Kolbenstange von anhaftenden Fremdkörpern freigehalten wird. Falls diese Fremdkörper z. B. gefrorener Schlamm sind, wird der anfängliche Stoß gegen den AbstreifringS von dem elastischen Stützring 9 absorbiert. Die Ausmaße und Anordnung der verschiedenen Teile sind weiterhin so, daß der Ring 5 in der Nut »schwimmen« und verschiedene I igen annehmen kann und so nicht nur einen radialcn\ ersatz zwischen der Kolbenstange und dem Zylinder ausgleicht, sondern auch erlaubt, daß der Kontakt zwischen der Kolbenstange und dem Ring erhalten bleibt, falls die Kolbenstange sich ausbiegt.

Der elastische Stützring 9 setzt den Abstreifring nicht nur unter Druck, sondern wirkt auch als Dichtung an der Rückseite des Ringes.

Der Ring 5 kann andererseits anstatt als Abstreifring zu wirken, als Dichtring wirken und ist in diesem Falle aus einem für diesen Zweck geeigneten Material hergestellt.

45

50 und Stoßkräfte am freien Schenkelende auf den elastischen Stützring 9 übertragen und von diesem ab-

„ach links durch eine Zyltoderöffmitg 1« eine i_s

ÄÄn JÄS^bS^S^ Μ?

zur Außenseite des Zylinders. Der Kolben 2 α ist mit herbewegbar ist

Der rechte Endabschnitt des Zylinders 11 ist geschlossen; die Kolbenstange 10 erstreckt sich auf die Außenseite des Hubzylinders durch ein mit einer öffnung versehenes Teil 11 a, welches an dem Zylinder 11 in der dargestellten Art befestigt ist und Dichtringe 11 b und lic umfaßt.

Die Kolbenstange 10 weist zwei Ringnuten 13 auf, die durch den Kolben 12 und zwei einstückig mit der Kolbenstange ausgebildete Seitenwände 14 gebildet sind. Die Dichtungseinrichtungen 15/19 sind in den to Nuten mit den Rückseiten zueinander angeordnet.

Die Dichtungseinrichtung 15/19 auf der rechten Seite des Kolbens 12 in F i g. 3 ist in vergrößertem Ausschnitt in Fig.4 dargestellt. Die Nut 13 trägt einen manschettenartigen Dichtring 15, der einen Basisabschnitt 16 und zwei Schenkel 17 und 18 aufweist, die sich von dem Basisabschnitt erstrecken. Die beiden Schenkel erstrecken sich divergierend im wesentlichen in Achsrichtung des Zylinders. Ein elastischer Stützring 19 in Form eines O-Ringes ist zwlsehen dem Ring 15 und der Nut 13 angeordnet.

Die Ausmaße des Dichtringes 15 und der Nut 13 sind so, daß der elastische Stützring 19 im Betrieb den Ring 15 von der einen Nutseitenwand fortdrückt, so daß sich ein Spalt zwischen dem Ende des Ringes und dieser Nutseitenwand einstellt und der Schenkel 17 mit der anderen Nutseitenwand 14 zum Eingriff kommt und das Ende des Schenkels 18 gegen den Zylinder drückt und diesen so abdichtet.

Wie in dem oben in Verbindung mit den F i g. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Ausmaße und die Anordnung der verschiedenen Teile derart, daß die zwei Dichtringe 15 in ihren jeweiligen Nuten 13 »schwimmen« und verschiedene Lagen einnehmen können.

In beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispielen haben die elastischen Stützringe die Form eines O-Ringes, aber sie können beispielsweise auch aus einem elastomeren Material mit einem nicht O-förmigen Querschnitt bestehen.

Die radiale Anpassungsfähigkeit wird dadurch erreicht, daß ein Abstreif- und/oder Dichtring für eine hydraulisch betätigte Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen ist, der in einer Nut angeordnet und elastisch vorgespannt ist und sich in der Nut bewegen kann, um eine Bewegung des Kolbens in einer von der Axialrichtung abweichenden Richtung zu ermöglichen.

Anstatt bei doppeltwirkenden Hubzylindern kann die Einrichtung z. B. in anderen Ausführungsformen vorteilhaft auch bei einseitig wirkenden Hubzylindern verwendet werden.

Auch ist ihre Anwendung keineswegs auf Hubzylinder oder ähnliche Vorrichtungen hydraulischer Art beschränkt, sondern sie kann z.B. in anderen Ausführungsformen auch bei druckgasbetätigten Hubzylindern oder ähnlichen Vorrichtungen, z.B. bei pneumatisch betriebenen Hubvorrichtungen mit Vorteil verwendet werden.

Weiterhin kann z.B. die Konstruktion der Fig.3 so verändert werden, daß zusätzlich der Dichtring 11 b gemäß der in F i g. 2 dargestellten Anordnung ausgebildet sein kann, während wiederum die Konstruktion der F i g. 1 z. B. so geändert werden kann, daß zusätzlich der Dichtring 2 b gemäß der Anordnung in F i g. 3 ausgebildet sein kann.

Schließlich können auch Manschettenringe mit anderen geeigneten Querschnittsformen verwendet werden, die die erwünschte Dichtungs- und/oder Abstreifcharakteristik gewährleisten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 tiwerschiebung der beiden Maschinenteile kann es Patentansprüche: zu unerwünscht hohen Stoßbelastungen des aas har tem Material bestehenden Abstreifringes kommen.

1. Dicht- und/oder Abstreifeinrichtusg für Ferner sind Dichteinrichtungen bekannt (USA.-zwei koaxiale, relativ zueinander verschiebbare 5 Patentschrift 2857184 und deutsche Patentschrift Zylinderflächen, mit einer in einer der Zylinder- 834 305), bei denen in einer Ringnut eines von zwei flächen ausgebildeten Ringnut, in der ein im zylindrischen Maschinenteilen ein im wesentlichen Querschnitt U-förmiger Manschettenring aus re- L-förmiger Manschettenring angeordnet ist, dessen lativ hartem Material zum Abdichten und/oder freier Schenkel durch ein elastisches Element gegen Abstreifen von Schmutz eingelegt ist, der zwei io die Zylinderfläche des anderen Maschinenteils angeaxiale Schenkel aufweist, deren erster dichtend drückt wird. Bei einer Axialverschiebung der Maan der anderen Zylinderfläche anliegt und deren schinenteile werden die am freien Schenkel des Manzweiter die eine Nutseitenwand radial Bunter- schettenringes angreifenden Stoßbelastungen ungegreift, dadurch gekennzeichnet, daß dämpft durch den Manschettenring an die Nutseitender Maaschettenring (5,15) so bemessen ist, daß 15 wände übertragen und führen daher zu erbeblichen er in der Nut (3,13) sowohl mit radialem als Belastungen und der Gefahr einer Beschädigung des auch axialem Spiel einsitzt, und daß zur nachgie- Manschettenringes.

bigen Radial- und Axialabstützung des Man- Weiterhin ist es bekannt (deutsche Patentanmel-

schettenringes (5,15) in der Nut (3,13) ein Stütz- dung K 9608 VII 47 f, deutsches Gebrauchsmuster ring (9,19) aus elastischem Material zwischen 20 1882 780 und deutsche Patentschrift 834 485), bei den den Schenkeln (7,8, 17, 18) abgewandten Manschettendichtungen einen im Querschnitt U-Radial- und Axialbereichen der Nut (3,13) und oder L-förmigeü Manschettenring durch ein beispielsdes Manschettenringes (5,15) angeordnet ist. weise an der Rückseite des Manschettenringes an-

2. Dicht- und/oder Abstreifeinrichtung nach greifendes elastisches Element axial federnd in einer Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der 25 Ringnut des einen Maschinenteils abzustürzen, jezweite Schenkel (7,17) des Manschettenringes doch dient diei weder dazu, axiale Stöße auf die (5,15) durch den Stützring (9.19) unter Vor- Dichtung federnd abzufangen, um Beschädigungen spannung axial an die eine Nutseitenwand (4,14) der Dichtung zu vermeiden, noch können die Manaigedrückt wird. schettenringe einem radialen Versatz der beiden ge-

3. Dicht- und/oder Abstreifeinrichtung nach 30 geneinander abzudichtenden Maschinenteile elastisch Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß federnd folgen.

der erste Schenkel (8,18) des Manschettenringes Schließlich sind die bekannten Manschettendich-(5,15) in an sich bekannter Weise nur im Bereich tungen der eingangs erwähnten Art (britische Patentseines freien Endes an der anderen Zylinder- schrift 1 008 657) in Axialrichtung nicht federnd abflache (2,11) anliegt, im übrigen Bereich jedoch 35 gestützt und daher, soweit sie aus hartem Material gegenüber dieser radial auf Abstand gehalten ist. bestehen, stoßempfindlich. Außerdem weisen sie kein

4. Dicht- und/oder Abstreifeinrichtung nach radiales Spiel auf; ihre Anpassung an einen radialen einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch Versatz der Maschinenteile kann daher nur durch gekennzeichnet, daß der erste Schenkel (8,18) elastische Verformung der Schenkel des Manschetdes Manschettenringes (5,15) in an sich bekann- 40 tenringes geschehen. Bei Verwendung von härterem ter Weise langer als der zweite (7,17) bemessen Material für den Manschettenring, wie es für ist und sich axial über die Nutbreite hinaus er- Schmutzabstreifer und Dichtungen unter bestimmten streckt. Bedingungen erforderlich ist, vermögen sich die

Schenkel nicht ausreichend leicht dem Versatz der

45 Maschinenteile anzupassen, so daß Undichtheit und Abnutzung eintreten können.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dicht- und/ Ausgehend von Dicht- und/oder Abstreifeinrich-

oder Abstreifeinrichtung für zwei koaxiale, relativ tungen. bei denen ein manschettenförmiger Ring in zueinander verschiebbare Zylinderflächen, mit einer der Nut eines von zwei zylindrischen, koaxial zueinin einer der Zylinderflächen ausgebildeten Ringnut, 50 ander angeordneten und axial zueinander bewegliin der ein im Querschnitt U-förmiger Manschetten- chen Maschinenteilen angeordnet ist, wie sie aus der ring aus relativ hartem Material zum Abdichten und/ britischen Patentschrift 1 008 657 bekannt sind, wird oder Abstreifen von Schmutz eingelegt ist, der zwei die Aufgabe der Erfindung darin gesehen, die axiale axiale Schenkel aufweist, deren erster dichtend an Stoßempfindlichkeit der aus hartem Material besteder anderen Zylinderfläche anliegt und deren zweiter 55 henden Manschette zu verringern und die Anpasdie eine Nutseitenwand radial hintergreift. sungsfähigkeit der Einrichtung an einen radialen

Bei einer bekannten Abstreifeinrichtung (britische Versatz der Maschinenteile zu erhöhen.
Patentschrift 630024) ist ein etwa trapezförmiger Zu diesem Zweck schafft die Erfindung eine Ein-

Abstreifring im wesentlichen spielfrei in der Nut richtung der eingangs erwähnten Art, die dadurch geeines von zwei zylindrischen, axial zueinander be- 60 kennzeichnet ist, daß der Manschettenring so bemesweglichen Maschinenteilen gehaltert und wirkt über sen ist, daß er in der Nut sowohl mit radialem als zwei Abstreiflippen mit der Zylinderfläche des ande- auch axialem Spiel einsitzt, und daß zur nachgiebiren Maschinenteils zusammen, wobei zur stärkerer» gen Radial- und Axialabstützung des Manschetten-Anpressung der Abstreiflippen ein während des Be- ringes in der Nut ein Stützring aus elastischem Matetriebs quellender, elastischer Ring in der Nut vorge- 65 rial zwischen den den Schenkeln abgewandten Rasehen ist. Eine elastische Abstützung des gesamten dial- und Axialbereichen der Nut und des Manschet-Abstreifringes ist bei dieser Einrichtung jedoch nicht tenringes angeordnet ist.
vorhanden, und bei einer axialen oder radialen ReIa- Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung sitzt der