DE19518413A1

DE19518413A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Abdichtung hydraulischer oder pneumatischer Kolben

Info

Publication number: DE19518413A1
Application number: DE1995118413
Authority: DE
Inventors: Dietmar Frankenberg
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1995-05-19
Publication date: 1996-08-01

Description

In der Hydraulik und Pneumatik besteht mitunter die Notwendigkeit den Kolben stufenförmig auszubilden oder an mehreren Stellen abzudichten. Dies kann z. B. zur Druckübersetzung oder zur Ausbildung eines hohlzylinderförmigen Druckraumes zwischen Kolben und Zylinder erforderlich sein, oder auch bei Düsennadeln für Einspritzdüsen von Verbrennungskraftmaschinen, bei denen eine Dichtung am größten Durchmesser sowie am Düsennadelsitz gefordert wird.

Es sind dann Probleme bei gleichzeitiger Dichtung und Führung des Kolbens im Zylinder zu erwarten, wenn die Dichtung und Führung des Kolbens im Zylinder aufgrund eng gefaßter Toleranzen zwischen Kolbenaußendurchmesser(n) bzw. Stangendurchmesser und Zylinderinnendurchmesser(n) erfolgt und der Kolben mit hoher Lastspielzahl und/oder hoher Geschwindigkeit im Zylinder bewegt werden muß - wie z. B. bei Einspritzdüsen für Dieselmotoren.

Erfindungsgemäß werden diese Probleme dadurch beseitigt, daß auf dem Kolben bzw. der Kolbenstange oder im Zylinder eine Hülse montiert wird, die mindestens eine statische Dichtung aufweist und dadurch einen radialen Ausgleich der Toleranzen gewährleistet. Die Hülse ist so auszubilden und zu montieren, daß eine radiale Verschiebung der Hülse gegenüber dem Teil, welches die Hülse trägt, in erforderlicher Weise möglich ist (Spielpassung). Die Hülse ist gegenüber dem Teil, welches die Hülse trägt, gegen axiale Verschiebung zu sichern ohne dabei jedoch die Hülse zu verspannen.

Bild 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das vorgeschlagene Verfahren, wobei die Hülse auf dem Kolben montiert ist.

Bild 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für das vorgeschlagene Verfahren, wobei die Hülse im Zylinder montiert ist.

Bild 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel, bei dem das vorgeschlagene Verfahren in einer Einspritzdüse für eine Verbrennungskraftmaschine zu Anwendung gelangt.

Zu Bild 1: Die Hülse (1) ist auf der Stange (2) montiert. Sie ist durch ein Sicherungselement (3) gegen axiale Verschiebung gegenüber der Stange (2) gesichert. Zwischen dem Durchmesser d₂ der Stange (2) und dem Innendurchmesser der Hülse (1) sind Dichtelemente (4) angeordnet, welche als statische Dichtung zu bezeichnen sind, da eine axiale Relativbewegung zwischen Hülse (1) und Stange (2) nur aufgrund von Toleranzen möglich ist, welche von der Art des Sicherungselementes (3) abhängen. Entlang der Länge l₂ erfolgt auf dem Durchmesser D die Abdichtung der Hülse (1) gegenüber dem Zylinder (5) aufgrund eng gefaßter Toleranzen. Entlang der Länge l₁ erfolgt auf dem Durchmesser d₁ der Stange (2) die Abdichtung und Führung der Stange (2) gegenüber dem Zylinder (5) aufgrund eng gefaßter Toleranzen. Die Dichtungselemente (4) ermöglichen einen radialen Ausgleich der Toleranzen zwischen Zylinder (5) und Stange (2) durch radiale Verschiebung der Hülse (1) gegenüber der Stange (2). Der entstehende Raum (6) kann als Druckraum verwendet werden, wobei die Bohrung (7) dann die Zuführung für das Druckmedium darstellt.

Zu Bild 2: Die Hülse (1) ist im Zylinder (5) montiert. Sie ist durch ein Sicherungselement (3) gegen axiale Verschiebung gegenüber dem Zylinder (5) gesichert. Zwischen dem Durchmesser d₂des Zylinders (5) und dem Außendurchmesser der Hülse (1) sind Dichtelemente (4) angeordnet, welche als statische Dichtung zu bezeichnen sind, da eine axiale Relativbewegung zwischen Hülse (1) und Zylinder (5) nur aufgrund von Toleranzen möglich ist, welche von der Art des Sicherungselementes (3) abhängen. Entlang der Länge l₂ erfolgt auf dem Durchmesser D die Abdichtung und Führung der Stange (2) gegenüber dem Zylinder (5) aufgrund eng gefaßter Toleranzen. Entlang der Länge l₁ erfolgt auf dem Durchmesser d₁ der Stange (2) die Abdichtung der Stange (2) gegenüber der Hülse (1) aufgrund eng gefaßter Toleranzen. Die Dichtungselemente (4) ermöglichen einen radialen Ausgleich der Toleranzen zwischen Zylinder (5) und Stange (2) durch radiale Verschiebung der Hülse (1) gegenüber dem Zylinder (5). Der entstehende Raum (6) kann als Druckraum verwendet werden, wobei die Bohrung (7) dann die Zuführung für das Druckmedium darstellt.

Zu Bild 3: Im dargestellten Anwendungsbeispiel ist auf der Nadel (8) die Hülse (1) montiert. Die Hülse (1) ist gegen axiale Verschiebung gegenüber der Nadel (8) mittels des Sicherungselementes (3) gesichert. Zwischen der Hülse (1) und der Nadel (8) sind die als statisch zu bezeichnenden Dichtungselemente (4) angeordnet, so daß ein radialer Ausgleich von Toleranzen zwischen Nadel (8) und Gehäuse (9) möglich ist. Das Gehäuse (9) kann in der bekannten Weise ausgebildet sein. Durch die Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens in einem Einspritzelement wird eine gröbere Lagetoleranz des Durchmessers D gegenüber dem Nadelsitz (10) möglich. Die Arbeitsweise des Einspritzelementes wird durch das vorgeschlagene Verfahren nicht berührt.

Claims

Verfahren zur Abdichtung hydraulischer oder pneumatischer Kolben in Zylindern, bei denen der Kolben aufgrund eng gefaßter Toleranzen gegen den Zylinder abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Hülse eingebaut ist, die auf dem Kolben bzw. der Kolbenstange oder im Zylinder montiert ist und mindestens eine statische Dichtung besitzt, wobei die statische(n) Dichtung(en) einen radialen Ausgleich von Toleranzen des Kolbens bzw. der Kolbenstange gegenüber dem Zylinder ermöglicht.