DE3321084A1

DE3321084A1 - Stangendichtung

Info

Publication number: DE3321084A1
Application number: DE19833321084
Authority: DE
Inventors: Walter 8700 Würzburg Hunger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-06-10
Filing date: 1983-06-10
Publication date: 1984-12-13

Description

24. Hal 1083

Walter Hunger
Vürzburg

Stangsnäichtung

Sie vorliegende JSrfindung besioht sich auf sins dichtung nach dem Oberbogriff dea Patentanspruchs 1. 13s kann sieh dabei um die Dichtung einer hin- und herbewe©- liehen Stange» a· B· der Kolbenstange eines Hydraulil:- zyliadors handeln, oder auch einar aich drohenden Wello od©p schlioßlich auch einor otangs, die susanmongösetsto rotatorisch© und translatorische Bswegungen ausführt. Eine Solbonstajigendichtung der ©"berbßgrifflieh vorausgseetsten Bauart ist als "Gloitring^Kompalrt Typ 2000" dor Walter Hunger KG in Lohr/Hain

Diese bekannten Dichtungen haben den Vorteil, daß sie ohno Vorspannung montiert werden könnon und orst ia Betrieb xait nur der ^oweila notwendigen Anpreökraft gegen die aich betärogenda Oberflächs der Stange gedrückt werden, n&nlich mit einer vom abzudichtenden Innendruck abgeleiteten und doshalb unmittelbar von diesem abhängigen .-^raft !Dadurch vermindert aich der Verschleiß bei Bewegungen_e die nicht bei vollea Betriebsdruck erfolgen· Herrachen jedoch die vollen Betriebsdruck© ₉ so tritt auch dor nor—

-y-

male Verschleiß der Dichtungen ein, der früher oder später zum Ausfall derselben führt.

Der Ausfall einer.Dichtung ist nicht nur wegen des mit dem Auswechseln derselben verbundenen Arbeitsaufwand lästig; viel schwererwiegend kann der durch ihn erzwungene Stillstand der Maschine sein. Handelt es sich z. B. um eine große Baumaschine, so können möglicherweise eine ganze Reihe weiterer Arbeiten nicht durchgeführt werden, und es entsteht eine teure Leerlaufzeit auf der Baustelle. Wenn dann möglicherweise nicht einmal der richtige Dichtungstyp an der Baustelle als Er-.satzteil vorrätig ist und erst herbeigeschafft werden muß, was in abgelegenen G-ebieten einen Kurierflug oder dergl. erforderlich machen kann, so ist zu ermessen, wie sehr die Kosten eines Dichtungsausfalls den Wert der ausgefallenen Dichtung übersteigen können.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Stangendichtung, die erzwungene Stillstandszeiten der mit ihr ausgerüsteten Maschine bzw. des mit ihr ausgerüsteten Aggregates praktisch nicht auftreten läßt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs

332 Ί 08 A S

genannten Merkmale. Bei einer solchen Ausbildung der
Dichtung steht zunächst der erste Dichtsatz in Betrieb, während der weitere Dichtsatz bzw. die weiteren Dichtsätze mangels Druckbeaufschlagung auf ihre Rückenflächen keinem wesentlichen Verschleiß unterliegen. Fällt dann der erste Dichtsatz aus, so kann durch Öffnen des Schließelements im zum zweiten Dichtsatz führenden Kanal dieser in Betrieb genommen werden und von jetzt an die Dichtfunktion übernehmen. Die Arbeiten können nach wenigen Minuten fortgeführt werden und bei passender

Gelegenheit können beide Dichtsätze ausgewechselt werden. Wenn der weitere Dichtsatz bis zu diesem Zeitpunkt keinen wesentlichen Verschleiß erlitten hat, genügt
selbstverständlich auch das Auswechseln nur des ersten Dichtsatzes.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist das
Schließelement gemäß Anspruch 2 eine Stopfenschraube.
Der Druckbeaufschlagungskanal des Dichtsatzes ist dabei zusammengesetzt aus einer Axialbohrung und einer von dieser ausgehenden und zum Rücken des Dichtsatzes führenden Radialbohrung, wobei die Stopfenschraube mit einem Schließkonus die Axialbohrung an der Stelle ihrer Mündung in die Radialbohrung versperrt und durch einfaches Zurückdrehen freigibt.

-JC-

Vorteilhafterweise werden gemäß Ansprach 3 alle vorhandenen Diohtsätze liber Kanäle beaufschlagt, die von einem eigenen Schließelement beherrscht werden. Es kann dann der ausgefallene Dichtsatz, der trotz Druckbeaufschlagung auf seine Rlickenfläche seine Dichtfunktion nicht mehr erfüllt, durch Schließen des zu ihm gehörenden Schließelements von der Druckbeaufschlagung auf seinen Rücken ausgenommen werden, so daß er auch zur Reibung nichts wesentliches mehr beiträgt.

Sinnvollerweise sind gemäß Anspruch 4 die Dichtsätze von gleicher Bauart. Dies vereinfacht die Ersatzteilvorratshaltung.

Es ist zweckmäßig, wenn gemäß Anspruch 5 als erster Dichtsatz der am weitesten außen liegende Dichtsatz in Betrieb genommen wird, während der bzw. die weiter zum Innenraum gelegenen inneren Dichtsätze als weitere Dichtsätze in Reserve stehen. Diese letzteren schwimmen dann zunächst ohne Druckbeaufschlagung ihrer Rückenflächen im Arbeitsmedium und unterliegen praktisch keinem

20- Verschleiß, bis sie benötigt werden.

Durch die Erfindung wird bei Stangendichtvngen durch Redundanz eine Ausfallsicherheit erzielt, die bisher nicht erreicht werden konnte. Dies ist, wie aus den

T-

Ausführungen zum Stand der Technik ohne weiteres verständlich, von sehr großer wirtschaftlicher Bedeutung, vor allem bei teuren Maschinen und Aggregaten, die in Gebieten mit wenig entwickelter Infrastruktur betrieben werden.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigegebenen Zeich nung weiter erläutert. Diese zeigt eine erfindungsgemäße Stangendichtung im Längsschnitt.·

Durch eine Bohrung eines Gehäuses 1, z. B. des Zylinderkopfs eines Hydraulikzylinders, mit einem abzudichtenden Innenraum 2 ist eine Stange 3» im Beispiel also die Kolbenstange, nach außen geführt. Zwischen dem Gehäuse 1 und der Stange 3 sind hintereinander zwei Dichtsätze angeordnet. Der Dichtsatz 4< ist der weiter außen angeordnete erste Dichtsatz und der näher zum Innenraum 2 hin sitzende innere Dichtsatz ist der weitere Dichtsatz 4p.

Beidseits jedes Dichtsatzes ist ein Führungsring 5 angeordnet, deren jeder mittels einer in seiner Rückenfläche ausgeführten umlaufenden Nut und eines in diese eingreifenden Vorsprungs in der Fläche der Gehäusebohrung formschlüssig gegen Axialverschiebungen gesichert ist. Die

Führungsringe sind aus thermoplastischem Werkstoff gefertigt .

Jeder Dichtsatζ 4 besteht in an sich bekannter Weise aus einem radial außenliegenden Grundkörper 6, einem radial innenliegenden und mit einer eine Leckölkammer bildenden Lippe die Stangenoberfläche berührenden G-leitring 7 und einem Stützring 8, der auf der innendruckabgewandten Seite den Gleitring vor der Spaltextrusion schützt. Der Gleitring besteht aus einem Werkstoff auf der Basis von Polytetrafluoräthylen und der Stützring aus einem thermoplastischem Werkstoff.

An gegenüberliegenden Umfangsstellen sind im Gehäuse 1 Kanäle 9. "und 9_? ausgeführt, die sich aus einer Axialbohrung 10 und einer Radialbohrung 11 zusammensetzen.

Der Kanal 9* verbindet den Innenraum 2 mit der Rückenfläche des ersten Dichtsatzes 4-j , und der Kanal 9₂ verbindet den Innenraum 2 mit der Rückenfläche des weiteren Dichtsatzes 4o· Die Zusammensetzung der Kanäle aus je einer Axial- und einer Radialbohrung hat herstellungstechnische Gründe; die Radialbohrungen sind nach außen auf geeignete Weise verschlossen, z. B. mittels eines Schließstopfens 12.

Die Verlängerung der Axialbohrungen 10 über die Radial- ~ bohrung 11 hinaus hat einen erweiterten Durchmesser, in

dem ein Innengewinde ausgearbeitet ist, in welches jeweils eine Stopfenschraube 13.., 13₂ eingedreht ist. Jede derselben hat ein gegen die Mündung der Axialbohrung 10 in die Radialbohrung 11 bzw. den erweiterten Abschnitt der Axialbohrung gerichtetes Kegelende, das sich dichtend gegen diese Mündung drücken kann. Die Stopfenschrauben 13 sind vom Ende des erweiterten Abschnitts der Axialbohrungen 10 her zugänglich, welche mittels Deckelschrauben 14 verschlossen sind.

Die beschriebene Stangendichtung wird in Betrieb genommen mit geöffneter, d. h. zurückgedrehter Stopfenschraube -13.J und geschlossener, d. h. die Mündung der Axialbohrung 10 des Kanals 9₂ verschließender Stopfenschraube 13p· Dieser Zustand ist in der Abbildung wiedergegeben.

Da beide Dichtsätze, wie bei solchen von der Rückenfläche her druckbeaufschlagbaren Dichtsätzen üblich, ohne Vorspannung montiert sind, erfährt der Dichtsatz im Betrieb also keine Anpressung an die sich hin- und herbewegende Stange 3 und ist deshalb keinem wesentlichen Verschleiß ausgesetzt. Er steht damit in Reserve.

Die Dichtfunktion wird von dem Dichtsatz 4.. erfüllt, dessen Rückenfläche durch den jeweils herrschenden Innen-

druck des Innenraums 2 beaufschlagt ist und der mithin in Abhängigkeit von diesem an die Stangenoberfläche gedrückt wird.

Kommt es zu einem Versagen des Dichtsatzes Aa , so wer-■ den die beiden Deckelschrauben 14 abgenommen und die Stopfenschraube 1^₁ wird geschlossen und die Stopfenschraube 13p geöffnet. Die Deckelschrauben 14 werden wieder aufgesetzt. Diese Umstellungsarbeit beansprucht nur wenige Minuten, wonach die Maschine bzw. das Aggre-,Q gat wieder einsatzbereit ist.

Jetzt erfüllt der weitere Dichtsatz' 4p die Dichtfunktion und hat praktisch noch einmal die gleiche Lebenserwartung wie der erste Dichtsatz. Es empfiehlt sich jedoch, alsbald bei passender Gelegenheit wenigstens den ersten Dichtsatz 4₁ auszuwechseln.

Es versteht sich, daß die Redundanz durch Vorsehen mehrerer weiterer Dichtsätze erhöht werden kann, die dann jeweils einen eigenen Druckbeaufschlagungskanal haben, so daß sie nacheinander in Einsatz gebracht werden können.

Claims

24. Mai 1983

Walter Hunger
Würzburg

PATEN T_A NSPRÜCHE Stangendichtung mit einem Dichtsatz (4..), dessen Rückenflache vom im abgedichteten Innenraum (2) herrschenden Druck beaufschlagbar ist,

gekennzeichnet durch wenigstens einen weiteren Dichtsatz (4p), zu dessen Rückenfläche ein mit dem Innenraum (2) in Verbindung stehender Kanal (9p) führt, in dem ein diesen beherrschendes Schließelement (13p) angeordnet ist.
2. Stangendichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das 3chließelement eine Stopfenschraube (13) ist.
3· Stangendichtung nach Ansprüchen 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß auch der zur Rückenfläche des ersten Dichtsatzes (A,) führende Kanal (9.) von einem Schließelement (13^) beherrscht ist.
4. Stangendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3»

dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtsätze (4.., 4_?) von gleicher Bauart sind.
5. Stangendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Dichtsatz (4p) der zum Innenraum (2) hin gelegene innere Dichtsatz ist.

ic.
6. Stangendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dichtsatz in an sich bekannter V/eise aus einem radial außen gelegenen Grundkörper (6) und einem mit der Stange (3) zusammenwirkenden Gleitring (7) sowie einem diesen zur Außenseite hin stützenden Stützring (8) besteht.·
7. Stangendichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß beidseits jedes Dichtsatzes (4) ein Führungsring (5) vorgesehen ist.