DE2833533C2

DE2833533C2 - Dichtungsvorrichtung für Druckfluidumzylinder

Info

Publication number: DE2833533C2
Application number: DE2833533A
Authority: DE
Inventors: Bo Stockholm Granbom; Gunnar Stjärnhov Lundquist
Original assignee: Individual
Current assignee: Hygrama AG
Priority date: 1977-08-04
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1985-05-15
Also published as: GB2002088B; FR2399565A1; DE2833533A1; IT1160568B; CH632074A5; JPS5428978A; JPS615006B2; NL7808220A; CA1098143A; US4164893A; GB2002088A; NL185948C; NL185948B; SE433772B; IT7868824A0; FR2399565B1; SE7807609L

Description

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die Lösung des Problemes der Dichtung von Druckfluidumzylindern und betrifft, näher bestimmt, eine Dichtungsvorrichtung an Druckfluidumzylindern des Typs, der aus einem Zylinder mit einem Längsschlitz besteht, durch den ein an einem im Zylinder beweglichen Kolben angeordneter Mitnehmer sich erstreckt, und der mit Hilfe eines Bandes verschlossen, und der Kolben an jedem Ende mit einer Dichtungsmanschette versehen ist.

Ein solcher Druckfluidumzylinder ist durch die US-PS 20 446 bekannt. Bei diesem Typ von Druckfluidumzylinder liegt das Problem in der Schwierigkeit eine genügende oder vollständige Dichtheit zwischen Zylinder und Band sowie zwischen Kolben und Zylinder im Bereich des Bandes zu erhalten.

Bei Anwendung eines flachen Bandes zusammen mit einer reinen Zyünderoberfläche entsteht relativ rasch eine Ermüdung des Bandes, die in Undichtheit resultiert Wird dagegen dem Band eine der Zylinderoberfkche entsprechende Querschnittform gegeben, wird das

to Band aufgrund des Betriebsdruckes im Zylinder in gewissem Ausmaß in den Schlitz hineingedrückt Die Innenkanten des Schlitzes wirken dabei wie »Scharniere«, Wv-durch in dem zwischen der Zylinderoberfläcke und den Bandkanten gebildeten Spalt und der Manschette des Kolbens Leckage eintritt

Trotz der relativen Dünne des bekannten Bandes bestehen beträchtliche Probleme mit bisher bekannten Manschetten, genügende Dichtung zwischen der Manschette und dem Obergang Bandkante-Zylinderoberfiäehe zu trhaiien, selbbl wenn das Band, urn sein Hineindrücken in den Schlitz zu verhüten, flach ausgebildet wird.

Diese und andere sehr ernste Probleme bei herkömmlichen Druckfluidumzylindern des eingangs genannten Typs konnten durch die vorliegende Erfindung, wie sie in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche definiert ist zufriedenstellend gelöst werden.

Die Erfindung wird in Form eines Beispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der

F i g. 1 einen Druckfluidumzylinder nach der Erfindung schematise!! zeigt

F i g. 2 ein Schnitt durch den Zylinder gemäß F i g. 1 längs der Linie H-II ist

F i g. 3 ein vergrößerter Teilquerschnitt durch Zyiinder und Band ist und

F i g. 4 ein vergrößerter Teilschnitt durch die Dichtungsmanschette gemäß der Erf'ndung >t
Der Druckfluidumzylinder besteht auf bekannte Weise aus einem Zylinder 1, der längs seiner ganzen Länge mit einem Schlitz 2 versehen ist Der Kolben 3 ist an jedem Ende mit Dichtungsmanschetten 4 sowie mit einem Mitnehmer 5 versehen, der sich durch den Schlitz 2 erstreckt und für Anschluß an das vom Zylinder bediente oder den Zylinder bedienende Gerät eingerichtet ist Der Schlitz 2 im Zylinder ist auf bekannte Weise durch ein Band 6 abgedichtet, das so durch den Kolben 4 hindurchläuft, daß Befestigung des Mitnehmers 5 am Kolben 3 möglich ist. Das Band 6 wir Ί mittels Magneten 9 gegen die Zylinderwand gehalten. Der Zylinder 1 ist an dei. Enden an Zu- und Auslaufleitungen 7 für Druckfluidum angeschlossen.

Die vorliegende Beschreibung gilt dem allgemeinen Aufbau des Druckfluidumzylinders.

Die eigentliche Erfindung wird im einzelnen aus nachstehender Beschreibung deutlich. Das Band 6 ist völlig eben, seine Kanten sind jedoch, vie bei 10 angedeutet auf der Innenseite abgefaßt, so daß die Kanten 11 des Bandes 6 eine Höhe von vorzugsweise 0,05 bis 0.02 mm, jedoch nicht über 0,1 mm haben.

Der Zylinder 1 hat, wie aus F i g. 3 hervorgeht, den Radius R\. Beidseitig des Schlitzes 2 ist der Zylinder 1 jedoch längs einer Strecke, die, im Querschnitt gesehen, zusammen mit der Schlitzbreite mindestens der Breite 6 des Bandes entspricht, mit einer Oberfläche ausgebildet, deren Krümmungsradius Ri größer ist als der Radius R\ des Zylinders. Bei einem Zylinderradius von beispielsweise R\ = 20 mm beträgt der Radius /?2 vorzugsweise

230 mm, d. h. er ist in diesem Fall ungefähr zehnmal größer.

Das Band 6 wird, wie bereits erwähnt, durch die Magnete 9 gegen die Zylinderwand gehalten. Wenn im Zylinderraum auf der einen Seite des Kolbens 3 der Betriebsdruck entsteht, wird das Band 6 vom Druck dichtend gegen die Zylindennnenseite gepreßt und verhindert dadurch das Hinausdringen des Druckfluidums durch den Spalt 2. Das Band 6 wird, wie die gestrichelten Linien in ~ i g. 3 andeuten, gegen den Spalt 2 und zur Anlage gegen die Zylinderoberfläche mit dem größeren Radius R₂ gebogen. Aufgrund der dabei auftretenden Vorspannung des Bandes 6 verbleiben dessen Kanten in Anlage gegen die Zylinderoberfläche, trotz vollem Betriebsdruck, und das Band 6 wird, dank seiner Ausbildung und dem größeren Radius R₂, auch keiner nennenswerten Ermüdung ausgesetzt.

Für Arbeiten des Druckfluidumzylinders unter voll zufriedenstellenden Dichtungsverhältnissen genügt es jedoch nicht, daß das Band den Schlitz abdichtet, vielmehr muß auch der Kolben 3 gegen die Zylinderinnenseiie und gegen das Band 6 dichten.

Zu diesem Zweck ist der Kolben 3 an vsdem £nde mit einer Dichtungsmanschette 4 versehen, die, wie F i g. 4 zeigt, im Längsschnitt im wesentlichen die Form eines liegenden Y hat Der innere Schenkel oder die Lippe 12 liegt dichtend gegen den Kolben, und der äußere Schenkel oder die Lippe 13 gegen die Zylinderinnenseite an. Durch Ausbildung der Lippe 13, so daß sie stark gegen die Innenseite des Zylinders expandiert, und durch Herstellung der Manschette aus weichem, 60° IRH nicht Obersteigendem Material ist es möglich zu gewährleisten, daß die Manschette auch am Übergang zwischen Band 6 und Zylinderoberfläche, der Bandkante 11, sowie

an dem größeren Radius R2 über dem Schlitz 2 dichtet Die Manschette kann damit gut dem Übergang zwischen Band-Zylinderoberfläche folgen und den Spalt ohne Einschalten der Luft dichten.

Aufgrund des kleineren Durchmessers der Zylinderoberfläche und der Dicke des Bandes im Bereich des Schlitzes 2 wird die Dichtungsmanschette 4 jedoch in diesem Bereich einer stärkeren Zusammenpressung als in übrigen Teilen ausgesetzt Dieser Umstand führt zu verstärktem Verschleiß der Manschette. Zur Beseitigung dieses Nachteiles ist der Kolben 3 an dem die Manschette tragenden Teil mit einer Vertiefung 14 auf der dem Band 6 zugewandten Seite versehen. Die Vertiefung 14 bietet der Manschette 4 die Möglichkeit, mit ihrem »Stapel« oder dem Hauptteil 15 sich nachgebend dem kleineren Durchmesser des Zylinders anzupassen. Die Vertiefung 14 kann im Querschnitt gerade sein und, von der Seite gesehen, eine in Richtung axial zur Mitte des Kolbens 3 an Größe zunehmende Form haben. Die Länge der Vertiefung soll wenigstens der Länge des Hauptteiles 15 entsprechen.

Anstatt den Radius R₂ zu L.^;ien, kann die mit dem Band zusammenwirkende Oberfläche des Zylinders von zwei ebenen Oberflächen gebildet werden, die einen gewissen Winkel miteinander bilden. Die ebenen Oberflächen können z. B. auf Korden zum Radius R₂ liegen wA von der Mitte des Schlitzes ausgehend unmittelbar außerhalb der Anlagelinien der Bandkanten gegen den Zylinder enden.

Die Erfindung, deren Merkmale aus Vorstehendem klar hervorgehen dürften, läßt sich natürlich im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche, was Abmessungen der Radien sowie Breite und Dicke des Bandes betrifft, je nach verschiedenen Zylinderdurchmessern ändern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtungsvorrichtung an Druckfluidumzylindern des Typs, der aus einem Zylinder mit einem Längsschüiz besteht, durch den ein an einem im Zylinder beweglichen Kolben angeordneter Mitnehmer sich erstreckt und der mit Hilfe eines Bandes verschlossen, und der Kolben an jedem Ende mit einer Dichtungsmanschette versehen ist dadurch gekennzeichnet, daß, im Querschnitt gesehen, die Innenseite des Zylinders (1) auf jeder Seite des Schlitzes (2) längs einer Strecke, die zusammen mit der Breite des Schlitzes wenigstens der Breite des Bandes (6) entspricht mit einer Oberfläche ausgebildet ist deren Krümmung kleiner als die Krümmung (der Krümmungsradius R\) der Zylinderoberfläche ist und das B,i"d (6) auf der Innenseite zu den Kanten (Ii) so abgc/ast (10) ist daß die Höhe der betreffenden Bandkante kleiner als oder gleich 0,1 mm ist

2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die betreffende Bandkantenhöhe in der Größenordnung 0,05—0,02 mm ist

3. Dichtungsvorrichtung nach ■ Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das Band (6) eben ist

4. Dichtungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 — 3. dadurch gekennzeichnet daß die Dichtungsmanschet'e (4) im Längsschnitt gesehen die Form hauptsächlich eines Y hat mit dem Stapel (15) parallel zur Längsachse ei es KoI! jns (3) und des Zylinders (1), und mit den Schenkeln (12,13) vom Kolben abgewandt.

5. Dichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffende Dichtungsmanschette (4) auf einer zylindrischen Oberfläche des Kolbens angeordnet, und die Oberfläche auf der dem Band (6) zugewandten Seite vertieft (14) ist

6. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Vertiefung (14) im wesentlichen dem Stapel (15) der Dichtungsmanschette entspricht

7. Dichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet daß der gegen die Zylinderoberfläche dichtende äußere Schenkel (13) so ausgebildet ist, daß er stark zur Innenseite des Zylinders expandiert, und die Manschette aus weichem, 60° IRH nicht überschreitenden Material ist.

8. Dichtungsvonichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die betreffende Oberfläche auf jeder Seite des Schlitzes (2) eben ist.