DE2536759A1

DE2536759A1 - Dichtkolben

Info

Publication number: DE2536759A1
Application number: DE19752536759
Authority: DE
Inventors: Karl Jasmand
Original assignee: Kupfer Asbest Co
Current assignee: Kupfer Asbest Co
Priority date: 1975-08-19
Filing date: 1975-08-19
Publication date: 1977-02-24
Also published as: FR2321643A2; GB1520344A; FR2321643B1; DE2536759B2; DE2536759C3

Description

7 Stuttgart N. ^snzslstreßo O

Kupfer-Asbest-Co. A 34 862 - Re

Gustav Bach j ^

71QQ Heilbronn
Rosenbergstraße 22

Dichtkolben

Zusatz zu Patent (P 24 54 377.9-12)

Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Dichtkolben für Betätigungszylinder mit einem Stützkörper, der auf seiner Umfangsflache mit einer Ummantelung versehen ist, mit an den beiden Stirnseiten am Umfang des Kolbenmantels angeordneten, im eingebatiten Zustand an der Zy lind er wan dung anliegenden Dichtlippen, die einen radial nach außen durch die Zylinderwandung und radial nach innen durch den Kolbenmantel abgeschlossenen Raum in axialer Richtung begrenzen, und mit mindestens einer Öffnung zum Durchführen der Kolbenstange, wobei zum Betrieb des Betätigungszylinders mit schmiermittelfreien Medien, wie Luft oder Wasser, der Raum zwischen Dichtlippen, Kolbenmantel und Zylinderwand durch mehrere auf dem Kolben angeordnete, mit beiden Enden an die beiden Dichtlippen anschließenden Rippen ir/einzelne Taschen für die Aufnahme von Schmiermittel unterteilt ist uid wobei wenigstens einige der Rigpen im Betrieb an der Zylinderwand anliegen^nach Patent ... (Patentanmeldung P 24 54 377.9-12).

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Der Kolben gemäß Hauptpatent stützt sich, während des Hin- und Herganges mit den am Kolbenurafang verteilt angeordneten Rippen an der Zylinderwand ab, wodurch ein Kippen des Kolbens verhindert und eine sichere Führung erreicht wird. Außerdem ist es durch die Rippen, die ein Umstülpen der Dichtlippen verhindern, möglich, die einzelnen Schmiermitteltaschen so tief auszubilden, daß sie eine ausreichende Menge an Schmiermittel aufnehmen können, damit eine lange Gebrauchedauer des Kolbens gewährleistet ist.

Um den Kolben gemäß Hauptpatent kurzer, als sogenannten Kompaktkolben, ausbilden zu können und dabei eine sichere und gute Führung zu gewährleisten, ist erfindungagemäß vorgesehen, daß der Stützkörper im Kolbenmantel in bekannter V/eise radial zum Dichtkolben und symmetrisch zur Quermittelebene des Dichtkolbens angeordnet ist und daß die Wurzeln beider Dichtlippen gegenüber dem Rand des Stützkörpers radial nach innen versetzt sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Kolbens wird erreicht, daß sich der Kolben während des Betriebes nicht nur mit seinen Rippen, sondern hauptsächlich mit dem Steg an der Zylinderlauffläche abstützt. Dadurch wird eine breite und relativ großflächige Anlage- und Führungsflache des Kolbens geschaffen, durch die eine sehr sichere Führung de3 Kolbens im Zylinder erreicht und ein Kippen verhindert wird. Die infolge der axial niedrigen Bauhöhe des Kolbens auftretenden größeren Seitenkräfte werden dabei von dem symmetrisch zur Radialmittelebene des Kolbens liegenden Stützglied aufgenommen. Da der Taschengrund erfindungsgemäß bis in die Wurzel der Dichtlippe reicht, kann trotz der Unterteilung

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und damit geringeren Breite der Sch.raierniitteltasch.en durch, den Steg in radialer Sichtung noch eine so große Schrniermittelmenge in den einzelnen Taschen untergebracht verden, daß eine lange Gebrauchadauer des Sol— bens sichergestellt ist.

Aus der' DT-PS 914 574 ist ein Dichtkolben bekannt, der ein Stützglied aufweist, das aus einer relativ dünnen Ringscheibe mit kleiner Ringbreite besteht und über einen Teilseiner Ringbreite in den Kolbenmantel, der zwei stirnseitige Diehtlippen und einen s/nraetrisch zwischen diesen umlaufenden Steg aufweist, einvulkanisiert ist. Das Stützglied liegt dabei radial und symmetrisch zur Quermittelebene des Dichtkolbens und dient zur Versteifung des umlaufenden Steges. Dieser stützt sich im Betrieb a.n der Zylinderlauffläche ab und führt somit den Dichtkolben beim Hin- und Hergang im Zylinder.

Die zwischen Diehtlippen und benachbarten Seitenflächen des Steges gebildeten Räume sind bei diesem Dichtkolben verhältnismäßig klein und nicht als Schmiermitteldepots vorgesehen. Zur Schmierung der Zylinderlauffläche wird während des Betriebes dieses bekannten Kolbens der Luft laufend Schmiermittel zugeführt. Dies hat einmal den Nachteil, daß dafür eine zusätzliche Einrichtung notwendig ist und daß bei Ausfall dieser Einrichtung die Gebrauchsdauer des Dichtkolbens stark verringert wird. Außerdem ist die Abluft derartiger Kolben ölhaltig, wodurch Bedienungspersonen von Maschinen, die mit diesen Kolben versehen sind, einer mehr oder weniger großen physiologischen Belastung durch die Abluft des Kolbens ausgesetzt sind.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgen den Beschreibung, den Unteransprüchen und der Zeichnung.

Di-e Erfindung wird anhand der Zeichnung näher beschrieben; es zeigen:

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Pig. 1 einen Dichtkolben nach der Erfindung im HaIb-

sclinitt und

Pig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-B in Pig. 1 .

Oer erfindungsgemäße Dichtkolben 1 v/eist einen rin.gscheibenförmigen, aus metallischem Werkstoff hergestellten Stützkörper 2 auf, der in einen vorzugsweise aus gummielstischem Material bestehenden Kolbenmantel 3 einvulkanisiert ist und eine kreisförmige Öffnung 19 für die nicht dargestellte Kolbenstange aufweist. Der Kolbenmantel 3 des Stützkörpers 2 hat an beiden Stirnseiten 4 des Dichtkolbens 1 radial nach außen und schräg, vorzugsweise unter 45°»zur Längstnittellinie A des Dichtkolbens verlaufende Dichtlippen 5» 5^f. Die Dichtlippen 5, 5' bilden jeweils einen um den Stützkörper 2 umlaufenden Rand, der während des Betriebes an der Zylinderlauffläche
fest anliegt und verhindert, daß Schmiermittel über die Dichtlippen 5j 5^f ιώ den freien Raum des Zylinders gelangt. Zwischen den Dichtlippen 5»5' sind parallel zur Längsmittelebene A verlaufende und in gleichen Abständen längs des Umfanges des Kolbens 1 verteilt angeordnete Rippen 1o vorgesehen. Die Rippen 1o reichen bis in die Dichtlippen 5, 5^f> so daß diese in Längsrichtung des Kolbens 1 versteift werden und beim Hin- und Hergang des Kolbens 1 eine minimale Verformung und ein. Umstülpen der Dichtlippen 5» 5' verhindern. Die Rippen to
sind so ausgebildet, daß sie sich in radialer Richtung des Kolbens verjüngen, wodurch sie sich lediglich mit ihrer Außenkante an der Zylinderlauffläche abstützen und daUrch die Reibungskräfte infolge der sehr kleinen reibenden Pasche gering sind. Die Rippen 1o können auch schräg zur Längsraittelebene verlaufen.

Die Wurzeln 6, 6¹ der Dichtlippen 5> 5^f liegen etwa im radial äußersten Drittel des Stützkörpers 2 und sind gegenüber dem Rand des Siützkörpers 2 in radialer Richtung nach innen versetzt, so daß der Kolbenmantel 3 im Bereich des Randes 7 des Stützkörpers 2 einen parallel und symmetrisch zu den Lippen 5>5' liegenden umlaufen-

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den Steg 8 "bildet. Dadurch stützt sich der Kolben 1 während des Betriebes nicht alleir/an den Außenkanten 1o' der Rippen 1o, sondern vor allem am Steg 8 ab, der über seine gesamte Breite an der Zylinderlauffläche anliegt. Der Steg 8 übernimmt während des Betriebes weitgehend die Führung des Kolbens 1 und überträgt die auftretenden Kräfte auf den Stützkörper 2. Dies hat den Vorteil, daß die Kolbendichtung 1 in axialer Richtung relativ kurz, als sogenannter Kompaktkolben, ausgebildet sein kann, da dann die infolge der kürzeren Baulänge des Kolbens auftretenden größeren Seitenkräfte von dem symmetrisch zum Kolben 1 angeordneten Stützkörper 2 aufgenommen werden Minnen. Durch den ebenen Rand 7 des Stützkörpars 2, der sich nahezu über die gesamte Breite des Steges 8 erstreckt, erhält der Kolben 1 eine sichere Führung im Zylinder, so daß ein Kippen des Kolbens vermieden wird.

Die oben beschriebene Anordnung der Dichtlippen 5» 5^f hat den Vorteil, daß zivischen dem Steg Qfand den axial gegenüberliegenden Lippen 5, 5¹ ein Raum zur Aufnahme von Schmiermittel für einen mit wartungsfreier bzw. trockener Luft betriebenen Zylinder gebildet ist. Dieser Raum wird durch die Rippen 1o in gleich große Taschen 9 unterteilt. Wie Fig. 2 zeigt, haben die Taschen 9 imRadialschnitt des Kolbens 1 gleichschenklig trapezförmigen Querschnitt, während sie im Axial schnitt (Fig. 1) jeweils ein nicht gleichschenkliges Trapez 15 bilden. Die Schenkel 17 und 16/des nicht gleichschenkligen Trapezes 15 werden durch die parallel zur Quermittelebene des Kolbens 1 verlaufende Seitenwand 14 des Steges 8 und die schräg zur Quermittelebene verlaufende Innenfläche 18 der Dichtlippen 5, 5' gebildet. Der Boden 11

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der trapezförmigen Tmhen 9 verläuft parallel zur Außenseite 12 des Steges 8 und ist mit dieser durch, die Seitenwand 14 des Steges 8 verbunden.

Der Abstand b zwischen dem Boden 11 und der Außenseite 12 des Steges 8 ist vorzugsweise größer als o,5 mm. Dadurch können die Taschen 9 jeweils soAriel Schmiermittel aufnehmen, daß eine lange Gebrauchsdauer und eine gleichmäßige Schmierung über den gesamten Kolbenumfang, unabhängig von der Lage des Zylinders, gewährleistet sind.

Wie die Pig. 1 und 2 ferner zeigen, tiberragen die Dichtlippen 5, 5 * sowohl die axial verlaufenden Rippen 1o als auch den umlaufenden Steg 8 in radialer Richtung. Dies hat den Vorteil, daß die Lippen 5, 5' im Zylinder unter relativ großer Spannung unc/daher sehr dicht an der Zylinderlauffläche anliegen und daß dadurch die Kanten 1o' der axial verlaufenden Rippen 1o und der Steg 8 über seine ganze Breite an der Zylinderlauffläche gleichmäßig und gut anliegt, wodurch die sichere Führung des Kolbensjnoch verbessert wird.

- 7 - (Ansprüche)

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Claims

Patentanwalt
Stuttgart N. Menzelstraßö40

Kupfer-Asbest-Oo. A 34 362 - Re

Gustav Bach 18. Aug. 1975

Ansprüche

D^chtkolben für Betätigungszylinder mit einem Stützkörper, der auf seiner Umfangsflache mit einer Ummantelung •va?sehen ist, mit an den beiden Stirnseiten ata Umfang des Kolbenmantels angeordneten, im eingebauten Zustand an der Zylinderwandung anliegenden Dichtlippen, die einen radial nach außen durch die Zylinderwandung und radial nach innen durch den Kolbenmantel ^beschlossenen Raum in axialer Richtung begrenzen^und mit mindestens einer Öffnung zum Durchführen der Kolbenstange., wobei zum Betrieb des Betätigungszylinders mit schmiermittelfreiai Medien, wie Luft oder Wasser, der Raum zwischen Dichtlippen, Kolbenmantel und Zylinderwand durch mehrere auf dem Kolben angeordnete, mit beiden Inden ar/die beiden Dichtlippen anschließenden Rippen in einzelne Taschen für die Aufnahme von Schmiermittel unterteilt ist und wobei wenigstens einige der Rippen im Betrieb an der Zylinder— wand anliegen, nach Patent ... (Patentanmeldung P 24 54 377.9-12), dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (2) im .Kolbenmantel (3) in bekannter Weise radial

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zum Dichtkolben (1 ) und symmetrisch zur Quermittelebene des Dichtkolbens (1) angeordnet ist. und daß die Wurzeln (6) beider Dichtlippen (5, 5') gegenüber dem Rand (7) des Stützkörpers (2) radial, nach innen versetzt sind.
2. Dichtkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eolbenmantel (3) des Dichtkolbens (1) im Bereich des Randes (7) des Stützkörpers (2) einen umlaufenden Steg (8) bildet.
3. Dichtkolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steg (8) und den axial gegenüberliegenden Dichtlippen (5, 5^f) jeweils ein Raum (9) zur Aufnahme von Schmiermittel vorgesehen ist, der durch die axial verlaufenden Rippen (io) in einzelne Taschen unterteilt ist.
4. Dichtkolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (11) der Taschen (9) in Höhe der Wurzeln (6) der Dichtlippen (5, 5^f) radial innerhalb des Steges (8) liegt.
5. Dichtkolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b) zwischen dem Boden (11) und den parallel zur Quermittelebene des Dichtkolbens (1) verlaufenden Außenseiten (12) des Steges (8) größer als o,5 mm ist.
6. Dichtkolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (5, 5¹) die Außenseiten des Steges (8) in radialer Richtung überragen.

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7. Dichtkolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen (9) gleich
gro-3 sind und im Radialschnitt (I¹Ig. 2) gleichschenklig trapezförmig und im Axialschnitt (Fig. 1) derart trapezförmig sind, daß die Schenkel (16, 16^f und 17) des Trapezes (15) durch die Seitenwand (18) der Dichtlippen(5» 5') und die axial gegenüberliegenden, senkrecht zur Außenseite (12) des Steges (8) und dem Boden (11) der Taschen (9) verlaufende Seitenwand (14) des Steges (8) gebildet sind.
8. Dichtkolben nach einem der vorhergehenden A_nsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkante (ίο¹) der axial verlaufenden Rippen (1o) mit der Außenseite (12) des umlaufenden Steges (8) fluchtet.
9. Dichtkolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß.der Stützkörper (2) ring-

xst

scheibenförmig ausgebildet/und die Öffnung (19) zum
Durchführen der Kolbenstange aufweist.

1o. Dichtkolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (8) und die Dichtlippen (5, 5¹) einstückig aus gummielastischem Werkstoff hergestellt sind.

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