DE2321343A1

DE2321343A1 - SEAL FOR PRESSURE CYLINDERS, IN PARTICULAR PISTON RODS

Info

Publication number: DE2321343A1
Application number: DE2321343A
Authority: DE
Inventors: Walter Hunger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-04-27
Filing date: 1973-04-27
Publication date: 1974-11-07

Description

Dichtung für Druckzylinder, insbesondere Kolbenstangen.Seal for pressure cylinders, especially piston rods.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtung für Druckzylinder, insbesondere Kolbenstange, mit einem oder mehreren Dicht- und / oder Abstreifringen, die in einer Nut angeordnet sind, wobei der aus weichem Material bestehende Dichtring durch einen Stützring aus harterem Material abgestützt und am Übergang zwischen beiden eine Schräg flache angeordnet ist.The invention relates to a seal for printing cylinders, in particular Piston rod, with one or more sealing and / or scraper rings, which are in a Groove are arranged, the sealing ring made of soft material by a Support ring made of harder material and supported at the transition between the two Is arranged obliquely flat.

Es ist bereits eine derartige Dichtung bekannt, die mit "Balsele" bezeichnet wird. Dieser Balsele ist im Prinzip wie eine Nutring-Manschette konstruiert, er hat jedoch keine Dichtlippen, wodurch das Risiko der bleibenden Verformung der Dichtlippen herabgesetzt werden solls Dadurch soll eine gute Dichtheit sowohl bei hohen Drücken als auch bei niedrigen und im drucklosen Zustand erreicht werden. Der Balsele ist im Aufbau dreifach abgestuft, um eine guten Übergang vom weichen Dichtteil zum festen Stützteil zu erreichen. Hierbei besteht däs Dichtteil aus einer weichen Perbunan-Mischung mit einvulkanisiertem Textilflock, der zur Verschlißfestigkeit erheblich beitragen soll. Das anschließende Teil besteht aus gewebearmierten Perpunan und dient als Puffer zwischen dem weichen Dichtteil und dem festen Stützteil. Hierbei soll das Stützteil verhindern, daß die Kanten des gewebearmierten Teiles unter Druck in die Spalte ausgequetscht werden und dadurch Quetschschäden an der Dichtung entstehen.Such a seal is already known, which is called "Balsele" referred to as. In principle, this Balsele is constructed like a U-ring collar, However, it has no sealing lips, which means there is a risk of permanent deformation of the Sealing lips should be reduced. This should ensure a good tightness both at high pressures as well as low and pressureless conditions can be achieved. The structure of the balsele is threefold to ensure a good transition from the soft To achieve sealing part to the fixed support part. Here there is the sealing part the end a soft Perbunan mixture with vulcanized textile flock, which increases the wear resistance should contribute significantly. The adjoining part consists of fabric-reinforced Perpunan and serves as a buffer between the soft sealing part and the fixed support part. Here the support part is intended to prevent the edges of the fabric-reinforced part from being under pressure squeezed into the gaps, causing crush damage to the seal.

Diese bekannte Dichtung ist im Querschnitt pfeilförmig ausgebildet, es ist auch eine L-förmige Ausbildung des Sütztringes vorgesehen worden, der gleichzeitig als Führung dient. Dadurch sollen herkömmliche Führungen, z.B. aus.Bronze, entfallen.This known seal is arrow-shaped in cross section, it is also an L-shaped design of the support ring has been provided, which at the same time serves as a guide. This means that conventional guides, e.g. made of bronze, are no longer required.

Bei einer anderen Ausführungsform ist der Dichtteil mit Riefen versehen und zwar so, daß einer Erhöhung immer eine Vertiefung gegenüberliegt. Diese Anordnung soll bewirken, daß der Dichtkörper bei Druckbelastung wie ein Federelement arbeitet. Es ist der hierfür erfòrderliche Spielraum vorgesehen, damit sich die-Dichtung in axialer Richtung verlängert bzw. verkürzt. An diesen Dichtkörper schließt sich das Mittelteil aus gewebearmiertem Perbunan an, das in einer Aussparung den Stützring zur Verhinderung von Spaltquetschschaden enthält. Dadurch soll die Lebensdauer wesentlich erhöht werden und die Vorrichtung zum Vor- und Nachspannen, wie sie bei den Mansobettensatzen üblich ist, soll entfallen.In another embodiment, the sealing part is provided with grooves in such a way that an increase is always opposed to a depression. This arrangement is intended to ensure that the sealing body works like a spring element when subjected to pressure. The space required for this is provided so that the seal is in lengthened or shortened in the axial direction. At this sealing body the middle part made of fabric-reinforced Perbunan joins that in a recess Contains the support ring to prevent cracking damage. As a result, the Service life can be significantly increased and the device for pre-tensioning and retensioning, as is customary with manso bed sets, should be omitted.

Indessen zeigt sich hier aber durch Bildung der zahlreichen erwahnten mit Luft gefüllten Hohlräumen der schwerwiegende Nachteil, daß durch den bekannten sogenannten "Dieseleffekt" ein Anbrennen der Dichtungen nicht zu vermeiden ist.However, it is shown here by the formation of the numerous mentioned with air-filled cavities the serious disadvantage that by the known so-called "diesel effect" burning of the seals cannot be avoided.

Schließlich sind u.a. auch Abstreifringe bekannt, um das Eindringen von Verunreinigungen weitgehend zu verhindern. In der Regel besteht der bekannte Absteifring aus einem Gummikörper mit nach außen liegender Dichtlippe. Eine solche flexible Ausführung kann in die Nut eingesetzt werden.Finally, among other things, wiper rings are also known to prevent penetration largely to prevent contamination. As a rule, there is the known Stripping ring made of a rubber body with an outwardly lying sealing lip. Such flexible design can be inserted into the groove.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zu erreichen, daß der Stützring schon bei verhältnismäßig geringen Drücken gegen die bewegliche Flache gedrückt wird und den Spalt verschließt.The invention has for its object to achieve that the support ring pressed against the moving surface even at relatively low pressures will and closes the gap.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht darin, daß nur eine Schrägfläche zwischen je einem Stützring und je einem Dichtring vorgesehen ist und daß der Winkel der Dichtflache gegenüber der Achse der Dichtung gegenüber dem vom Druck beaufschlagten Raum größer ist als 90°. Dadurch wird zunächst erreicht, daß schon bei geringen Drücken der Stützring durch den Dichtring in den Spalt hineingedrückt wird und diesen verschließt. Wenn der Stützring aus entsprechendem Kunststoff-Material gefertigt ist, ergibt sich durch diese Maßnahme eine außerordentliche hohe Verschleißfestigkeit und Wirksamkeit der Dichtung.The solution to this problem by the invention is that only an inclined surface is provided between each support ring and each sealing ring is and that the angle of the sealing surface with respect to the axis of the seal opposite the pressurized space is greater than 90 °. This first of all achieves that even at low pressures the support ring is pushed through the sealing ring into the gap and closes it. If the support ring is made of a suitable plastic material is manufactured, this measure results in an extraordinarily high wear resistance and effectiveness of the seal.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Stützring und der Dichtring zusammen im Querschnitt viereckig sind und keine Hohlraume aufweisen. Durch diese Maßnahme wird das erwähnte Verbrennen der Dichtungen ganz verhindert, weil sich infolge mangelnder Luft-Hohlräume der Dieseleffekt nicht einstellen kann. Darüberhinaus ist die Dichtung durch die Erfindung im Querschnitt wesentlich einfacher gestaltet und daher leichter zu fertigen.In a further embodiment of the invention it is provided that the support ring and the sealing ring together are square in cross section and have no cavities. This measure completely prevents the mentioned burning of the seals, because the diesel effect cannot occur due to a lack of air cavities. In addition, the seal is much simpler in cross section due to the invention designed and therefore easier to manufacture.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß in acbsialenlAbstand zu einem aus Dichtring und Druckring bestehenden Satz Abstreifringe angeordnet sind. Auf diese Weise tritt außer der Dichtfunktion die Abstreiffunktion nach innen und außen hinzu. Durch diese Anordnung verschiedener Ringe in Achsrichtung kann man darüberhinaus gleichzeitig eine Führung, beispielsweise einer Kolbenstange' oder einer Welle erreichen, die durch ihre Vielfachteilung Labyrinthwirkung erzielt. Hierzu können, was gleichfalls besonders bevorzugt ist, besonders geformte Ringe ähnlich den erwähnten Stützringen paarweise mit der flachen Schulter gegeneinander in je einer Nut angeordnet sein.According to a further feature of the invention it can be provided that at a perfect distance from a set of scraper rings consisting of a sealing ring and pressure ring are arranged. In this way, in addition to the sealing function, the stripping function occurs both internally and externally. This arrangement of different rings in the axial direction you can also use a guide, for example a piston rod ' or a wave that achieves a labyrinth effect through its multiple division. For this purpose, which is also particularly preferred, specially shaped rings similar to the mentioned support rings in pairs with the flat shoulder against each other be arranged in one groove each.

Hierzu kann auch noch vorgesehen sein, daß die Abstreifringe eine Schrigfläche aufweisen, die einen Winkel mit der Achse der Dichtung bilden, der größer als 9o0ist. Der Abstreifring nach der Erfindung zeigt somit nicht eine Dichtlippe der erwähnten bekannten Art, die erheblich dem Verschleiß unterworfen ist, sondern durch die erwähnte Ausbildung ergibt sich ohne weiteres das Anliegen der entsprechenden winkelförmigen Kante, die die Funktion derDichtlippe übernimmt.For this purpose it can also be provided that the scraper rings have a Have sloping surface that form an angle with the axis of the seal, the greater than 9o0. The wiper ring according to the invention therefore does not have a sealing lip of the known type mentioned, which is considerably subject to wear, but through the aforementioned training, the concern of the corresponding arises without further ado angular Edge that takes on the function of the sealing lip.

Schließlich kann auch noch vorgesehen sein, daß zusatzlich ein oder mehrere Führungsringe zwischen einem Satz mit Dichtringen und Stützringen und einem Abstreifring angeordnet sind. Abgesehen von der oben bereits-erwahnten auch hierdurch eintretenden Labyrinthwirkung dienen die Führungsringe der Führung beispielsweise einer KoT-benstange, es können aber auch die erwähnten Abstreifringe nach der Erfindung gleichzeitig der Führung dienen. Diese werden bevorzugt nämlich nicht aus Gummi oder einem ähnlichen gummielastischen Werkstoff, sondern aus härterem Kunststoff gefertigt.Finally, it can also be provided that an additional or several guide rings between a set of sealing rings and support rings and one Wiper ring are arranged. Apart from the one already mentioned above, also through this Occurring labyrinth effect, the guide rings are used for guidance, for example a KoT rod, but the above-mentioned scraper rings according to the invention can also be used serve as leadership at the same time. These are preferably not made of rubber or a similar rubber-elastic material, but made of harder plastic manufactured.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfidung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemaßen Dichtung; Fig. ? einen Schnitt ähnlich Fig. 1, jedoch bei einer zweiten Ausführungsform; Fig. 3 einen Schnitt wie zuvor durch eine darüberhinausgehende Ausführungsform; und Fig. 5 eine Ansicht wie zuvor bei einer weiteren Ausführungs form.Further advantages and details of the invention result from the the following description of some exemplary embodiments with reference to the drawing. 1 shows a section through a first embodiment of the invention Poetry; Fig.? a section similar to FIG. 1, but in one second embodiment; Fig. 3 shows a section as before through a further one Embodiment; and FIG. 5 shows a view as before in a further embodiment shape.

Fig. 1 zeigt einen Lngsschnitt durch eine Kolbenstangen-Dichtung schematisch. In dem Zylinderrohr 8 sitzt ein Deckel lo mit Nuten für die Aufnahme der Dichtung, die in diesem Falle durch einen Einfach-Satz bestehend aus dem Stützring 1 und dem elastischen Dichtring 2 gebildet ist. Außerdem sind zwei Abstreifringe 5 und 6 in Richtung der Achse 4 vor und hinter dem erwahnten Dichtsatz angeordnet. Alle erwähnten Ringe, nämlich die Abstreifringe 5 und 6 sowie der Satz mit den Ringe 1 und 2 sind in entsprechenden Nuten des Deckels lo angeordnet.Fig. 1 shows a longitudinal section through a piston rod seal schematically. In the cylinder tube 8 sits a cover lo with grooves for receiving the seal, which in this case by a single set consisting of the support ring 1 and the elastic sealing ring 2 is formed. There are also two wiper rings 5 and 6 in Direction of the axis 4 arranged in front of and behind the mentioned sealing set. All mentioned Rings, namely the scraper rings 5 and 6 and the set with the rings 1 and 2 are arranged in corresponding grooves of the lid lo.

Die abgedichtete Kolbenstange ist mit 11 bezeichnet.The sealed piston rod is denoted by 11.

Wie man sieht, legen der Stützring 1 und der Dichtring 2 an entsprechenden Schrägflächen 3 aneinander, die mit der Achse-4 der Kolbenstange 11 einen Winkel Oj bilden.As you can see, put the support ring 1 and the sealing ring 2 on corresponding ones Inclined surfaces 3 on one another which form an angle with the axis-4 of the piston rod 11 Form Oj.

Auch der Abstreifring 6 bildet den gleichen Winkel « mit der Achse 4. Der nach außen abzudichtende Druck in Form von Drucköl oder Druckluft befindet sich in diesem Falle in dem Druckraum 9.The scraper ring 6 also forms the same angle with the axis 4. The pressure to be sealed off from the outside is in the form of pressurized oil or compressed air in this case in the pressure chamber 9.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der nicht nur der Stützring 1 unrl der nichtring 2 zwischen den beiden Abstreifringen S und 6 angeordnet ist, sondern es sind hier noch zwei weitere Stützringe 12 und 13 sowie Dichtringe 15 und 14 dazwischen angeordnet. Im übrigen ist die Bauart und sind auch die Dimmensionen der einzelnen Ringe die gleichen wie die der beiden Ringe 1 und 2. Auf diese Weise sind die erwähnten Dichtelemente 2, 14 und 15 mehrfach, insgesamt dreifach gelagert.Fig. 2 shows a further embodiment in which not only the support ring 1 unrl the non-ring 2 is arranged between the two scraper rings S and 6, instead there are two more support rings 12 and 13 and sealing rings 15 and 14 arranged therebetween. In addition, the design and the dimensions are the individual rings the same as those of the two rings 1 and 2. In this way the mentioned sealing elements 2, 14 and 15 are stored several times, a total of three times.

Bei allen Ausführungsformen ist aber von Bedeutung, daß zwischen je einem Stützring und einem Dichtring nur eine Schrägfläche 3 vorgesehen ist, die, wie in Bild 1 erlautert mit der Achse 4 der Dichtung den Winkel a einschließt, was hier nicht im einzelnen dargestellt ist.In all embodiments, however, it is important that between each a support ring and a sealing ring only one inclined surface 3 is provided which, As explained in Figure 1, the axis 4 of the seal includes the angle a, which is not shown here in detail.

Fig. 3' zeigt den paarweisen Einbau mehrerer Abstreiftinge. Man sieht. insgesamt 3 Paare, aus den Ringen 5 und 16, 17 und 18sowie 19 und 6 bestehend. Wie man sieht, ist jedes Paar in je einer entsprechend ausgebildeten Nut angeordnet, und die radialen Flachen liegen hierbei aneinander. Hierdurch wird eine Labyrinth-Führung gebildet, die in gewissem Umfang auch ohne einen besonderen Abdichtring eine Dichtfunktion ausübt.Fig. 3 'shows the paired installation of several scraper rings. One sees. 3 pairs in total, from rings 5 and 16, 17 and 18 as well as 19 and 6 consisting. As you can see, each pair is trained accordingly Arranged groove, and the radial surfaces are in this case against one another. This will a maze guide is formed to some extent even without a special one Sealing ring exercises a sealing function.

Schließlich zeigt Fig. 4 außer der paarweisen Anordnung der Abstreifringe 5, 17 und 18, 19 und 20 sowie 6 die Stützringe 1 und 21, sowie die Dichtringe 2 und 22. Bei dieser Ausführungsform ist somit die paarweise Anordnung eines Stütz- und eines Dichtringes durch die erwähnte Vielfachanordnung von 4 derartigen Ringen in zwei Paaren, die in einer gemeinsamen Nut angeordnet. sind.Finally, FIG. 4 shows, in addition to the paired arrangement of the scraper rings 5, 17 and 18, 19 and 20 and 6 the support rings 1 and 21 and the sealing rings 2 and 22. In this embodiment, the paired arrangement of a support and a sealing ring through the aforementioned multiple arrangement of 4 such rings in two pairs arranged in a common groove. are.

Im Nachfolgenden wird die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes erlautert: In Fig. 1 wird zunächst durch die beiden Abstreifringe 5 und 6 die in Richtung des Doppelpfeiles 25 hin- und hergehende Kolbenstange 11 der Abstreifwirkung der beiden Abstreifringe 5 und 6 ausgesetzt. Der Abstreifring 6 sorgt dafür, daß Verunreinigungen in dem-Druckraum 9 von der Stange 11 abgestreift werden, wahrend der Abstreifring 5 Verschmutzungen von dem außeren Teil der Kolbenstange L1 fernhält oder diese nicht bis-zu dem kombinierten Satz mit dem Stüt-zring 1 und den Dichtring 2 vordringen laßt. Imübrigen kann jedoch das in dem Druckraum 9 befindliche Druckmittel zu de-Dichtring 2 vordringen.The following is the mode of operation of the subject matter of the invention explained: In Fig. 1, the in Direction of the double arrow 25 reciprocating piston rod 11 of the stripping effect the two scraper rings 5 and 6 exposed. The scraper 6 ensures that Impurities in the pressure chamber 9 of the rod 11 stripped while the scraper ring 5 debris from the outer part of the piston rod L1 keeps away or not up to the combined set with the support ring 1 and let the sealing ring 2 penetrate. Otherwise, however, that located in the pressure chamber 9 can Pressurized medium to advance to de-sealing ring 2.

Da dieser gummielastisch ist, wird er nach oben in die Nut gedrückt und trifft dabei in Richtung de Pfeiles 23 auf die Schrägfläche 3 des Stützringes 1, der aus weniger elastischem Kunststoffmaterial besteht. Dadurch wird der Stützring in Richtung des Pfeiles 24 radial nach innen gedrückt und schließt den Spalt 26 vollstandig, ohne daß, wie bei den bekannten Stützringen ein gewisser Spalt zwischen den gleitenden Teilen bei maßigen Drücken aufrecht erhalten bleibt. Somit wird der Spalt schon bei geringen Drücken automatisch geschlossen.Since this is rubber-elastic, it is pressed up into the groove and meets in the direction of the arrow 23 on the inclined surface 3 of the support ring 1, which is made of less elastic plastic material. This will create the support ring pressed radially inward in the direction of arrow 24 and closes gap 26 completely without, as with the known support rings, a certain gap between the sliding parts are maintained at moderate pressures. Thus the Gap closed automatically at low pressures.

Man kann ferner erkennen, daß irgendwelche Hohlräume zwischen den Stütz- und dem Dichtring und der Nut nicht vorhanden sind. Auch'andere Hohlräume bestehen nicht, in denen andernfalls -Luft verbleiben könnte, die niemals entweicht. Daher kann der bekannte "Dieseleffekt", der. die Dichtung zerstört, nicht eintreten. Auch zwischen den einzelnen Elementen befinden sich keinerlei Hoblraume. Es ist nur die erwähnte Konusfläche 3 vorhanden, die an einer entsprechenden Flache des anderen Teils ohne Zwischenräume anliegt.It can also be seen that there are any voids between the The support ring, the sealing ring and the groove are not present. Other cavities too do not exist, in which air could otherwise remain, which never escapes. Therefore, the well-known "diesel effect", the. destroy the seal, do not enter. Also between the individual elements do not have any hobby rooms. There is only the aforementioned conical surface 3, which is on a corresponding surface of the other part is applied without any gaps.

Fig, 2 zeigt die Mehrfachanordnung in einer gemeinsamen entsprechend größeren Nut mit denselben Stütz-und Dichtingen. Durch die Vielfach-Anordnung wird die Wirkung natürlich noch verstarkt. Darüberhinaus können die erwahnten Abstreifringe 5 und 6 auch zur Führung dienen.Fig, 2 shows the multiple arrangement in a common corresponding larger groove with the same support and sealing rings. Due to the multiple arrangement the effect is of course increased. In addition, the wiper rings mentioned 5 and 6 also serve as guides.

Zur Verstarkung dieser Wirkung ist die erwähnte Anordnung in Fig. 3 und 4 vorgesehen.To increase this effect, the arrangement mentioned in Fig. 3 and 4 provided.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Seal for pressure cylinder, in particular piston rod, with a or several sealing and / or wiper rings, which are arranged in a groove, whereby the sealing ring made of soft material is replaced by a support ring made of harder Material is supported and an inclined surface is arranged at the transition between the two is, characterized in that only one inclined surface (3) between each support ring (1) and one sealing ring (2) each and that the angle ()) of the sealing surface opposite the axis (4) of the seal opposite the pressurized space is greater than 90.

2. Seal according to claim 1, characterized in that the support ring (1) and the sealing ring (2) together are square in cross-section and have no cavities exhibit.

3. Seal according to claim 1, characterized in that in axial Distance to a set of scraper rings (5, 6) are arranged.

4. Seal according to claim 3, characterized in that the scraper rings (5, 6) an inclined surface (7) which have an angle (α) with the axis (4) of the seal, which is greater than 9o °.

5. Seal according to claim 1 or more of the preceding claims, characterized in that one or more guide rings (8, 9, lo, 11) between a set of sealing rings and support rings (1, 2) and a scraper ring (5, 6) are arranged.