DE3609189C2 - Gasfederung, insbesondere für ein Pressenwerkzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gasfe­ derung, insbesondere für ein Pressenwerkzeug, umfas­ send ein Gehäuse mit einer Verdichtungskammer, in die ein darin verschiebbarer Kolben ragt, einen Führungs­ verschluß des Gehäuses, in dem eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange verschiebbar gelagert ist, eine die Kolbenstange umgebende, mit Öl gefüllte Kam­ mer im Bereich des Führungsverschlusses und eine die Kolbenstange im Bereich des Führungsverschlusses umge­ bende Dichtungsanordnung, die mit zwei im axialen Ab­ stand zueinander im Führungsverschluß gehaltenen Dichtringen gebildet ist, wobei die Dichtringe mit Lippen an der Kolbenstange anliegen.

Gasfederungen, und insbesondere Stickstoffederungen, werden gewöhnlich in Pressen für die Werkzeuge zum Stanzen oder Tiefziehen von Teilen verwendet.

Dadurch, daß die Federungen in der Serienproduktion zum Einsatz kommen, ist die Zahl ihrer Arbeitszyklen beachtlich, zumal sie sehr oft die Million übersteigt, und es empfiehlt sich, dafür zu sorgen, daß diese Fe­ derungen in ihrer Leistungsfähigkeit perfekt sind.

Die hauptsächliche Fehlerquelle liegt bei der Dicht­ heit, die über solch lange Zeiträume hinweg - bei sich wiederholendem Einsatz - nicht gänzlich garantiert werden kann.

Es ist tatsächlich so, daß die anpassungsfähige Dich­ tung, mit der bekannte Federungen ausgestattet sind, aufgrund der taktartigen Beanspruchungen - aufgrund der Arbeitszyklen - beschädigt wird und sie deshalb nicht nur keine vollständige Abdichtung mehr gewähr­ leistet, sondern auch nicht mehr als konstanter An­ schlag für die ausgefahrene Stange dient.

Wenn sich diese Mängel vergrößern, läuft man Gefahr, nicht nur die Presse zu beschädigen, sondern auch das hergestellte Teil falsch herzustellen oder zu beschä­ digen.

Aus der DE-OS 22 48 156 ist eine Dichtungseinrichtung zum Verhindern des Übertritts von Hochdruckgas zwi­ schen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen mit mindestens zwei im Abstand voneinander gegenüberlie­ gend angeordneten Dichtungselementen bekannt. Die Dichtungselemente bilden zusammen mit den bewegbaren Teilen einen Raum für ein nicht-gasförmiges Medium. Ein erstes, an das Hochdruckgas angrenzendes Dich­ tungselement ist unter der Wirkung des Hochdruckgases in Richtung auf ein zweites, an die Niederdruckseite angrenzendes, Dichtungselement verschiebbar. Dem in dem Raum befindlichen Medium ist durch eine mit dem verschiebbaren Dichtungselement zusammenwirkende Ein­ richtung ein resultierender Druck vermittelbar, der höher als der Druck des Hochdruckgases ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile zu beseitigen, indem sie eine Abdichteinheit von ho­ her Leistungsfähigkeit vorschlägt, die eine lange Ver­ wendung und einen höchst konstanten Bewegungsablauf für Gasfederungen und vergleichbare Federungen ver­ spricht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dichtringe Doppellippendichtungen mit zueinander konzentrischen, in Axialrichtung zur Verdichtungskam­ mer weisenden Lippen sind und jeweils spielfrei in im axialen Abstand beidseitig der zweiten Kammer gebil­ deten, die Kolbenstange umgebenden Ringkammern gehal­ ten sind, wobei der zur Verdichtungskammer näher lie­ gende Dichtring mit seiner den Lippen abgewandten Stirnfläche an einem in der betreffenden Ringkammer angeordneten Distanzring anliegt und die sich am Füh­ rungsverschluß radial nach innen erstreckende, flanschartige Wand zwischen dem anderen Dichtring und der zweiten Kammer mehrere Bohrungen aufweist, die in den Raum zwischen den Lippen dieses Dichtrings münden, so daß durch diese Bohrungen Öl aus der zweiten Kammer zwischen die Lippen gelangen kann und die Lippen und die Kolbenstange durch das einströmende Öl geschmiert werden.

Durch die beschriebene Anordnung ist es auf einfache Art und Weise möglich, eine Dichteinrichtung für eine Gasfederung vorzusehen, die auch bei einer groben An­ zahl von Arbeitszyklen nicht ermüdet, so daß über ei­ nen verhältnismäßig langen Zeitraum hinweg eine gute Dichtheit gewährleistet ist.

Die technischen Besonderheiten und sonstigen Vorteile sollen anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispieles, das sich auf die einzige Figur bezieht, näher erläu­ tert werden. Diese Figur zeigt einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Einheit mit doppelter Abdichtung.

Wie bereits erwähnt, ermöglicht es die erfindungsgemä­ ße zweifache Abdichtung, eine lange Verwendung bei to­ talem Wirkungsgrad zu garantieren, und zwar weit über die gegenwärtig kritische Schwelle hinaus, wo die Ge­ fahr besteht, unzureichend zu arbeiten oder eine Un­ dichtigkeit zu riskieren.

Außerdem werden bei der erfindungsgemäßen Einheit mit Abdichtungsfunktion - über die technischen Leistungen hinaus - einfache Komponenten verwendet, wodurch es möglich wird, einen durchaus konkurrenzfähigen Selbst­ kostenpreis zu erzielen.

Übrigens bleibt der Kolbenhub immer identisch.

Bezugnehmend auf den in der Zeichnung dargestellten Längsschnitt, besteht die Erfindung aus der Anordnung aus den folgenden Teilen:
In der Führungseinheit 1 für die Antriebsstange ist um die Antriebsstange bzw. Kolbenstange herum eine dich­ te, ringförmige Kammer 3 vorgesehen, die mit Öl ge­ füllt wird, und zwar über eine seitliche Öffnung, die mit einem Verschluß verschlossen wird. Die Kolbenstan­ ge bildet die zweite Seitenwand der Kammer.

Die Führungseinheit 1 besitzt beiderseits dieser Kam­ mer entsprechende ringförmige Lagerungen 5, von denen jede mit einem Dichtungsring versehen ist, wobei der obere Dichtungsring durch die Zahl 6 und der untere durch die 7 gekennzeichnet ist.

Bei einer bevorzugten Version der Erfindung sind die Dichtungen identisch. Es sind eine Art Manschetten. Die Erfinder haben festgestellt, daß man mit dieser Art von Dichtungen - mit Aushöhlung und insbesondere mit Lippen 8 und 9 - die besten Ergebnisse erzielt.

Die Dichtungen sind jeweils in der selben Richtung an­ gebracht, wobei ihre Lippen in Richtung Kompressions­ kammer zeigen.

Der untere Dichtungsring befindet sich zwischen einem offenen Führungsring 10 und der ringförmigen Kammer 3. Durch den flachen Anti-Extrusionsring 11 aus Polyamid hat er kein Spiel. Der obere Dichtungsring 6 ist in der Nähe der oberen Wand der Kammer 3 angebracht und sein zwischen den Lippen befindlicher Hohlraum 12 ist mit der Kammer verbunden, und zwar über eine Reihe von Bohrungen 13, welche in die zwischen den Lippen 8 und 9 vorhandene Öffnung münden und auf diese Weise eine wirksame Schmierung des oberen Dichtringes ermögli­ chen.

Die Dichtheit auf Höhe der Dichtungen ist dadurch ver­ bessert, daß diese sehr eng sitzen, und zwar sowohl an der Stange als auch in ihrer Lagerung.

Mit Dichtungsringen, die ohne Spiel eingebaut sind, kann ein eventuelles Pumpphänomen vermieden werden.

Wie bereits erwähnt, sind die Dichtringe 6 und 7 in dieselbe Richtung gerichtet - die Lippen sind zur Druckseite hin geöffnet - um eine Schmierung der Stan­ ge zu erreichen, wenn sie nach unten geht.

Die Erfinder haben festgestellt, daß es genügt, minde­ stens eine der Dichtungen zwischen ihren beiden Lippen kontinuierlich zu schmieren, um bei unterschiedlichen Graden das gewünschte Resultat hinsichtlich Haltbar­ keit der Dichtung und Dichtheit zu erzielen.

Ganz allgemein gesagt, besteht die erfinderische Idee darin, die Abdichtung einer einem Gasdruck unterlie­ gende Kolbenstange mittels zweier Dichtungsringe mit Aushöhlung, welche eine ausreichende Berührungsfläche mit der Kolbenstange haben, zu verwirklichen, wobei eine der Dichtungen - vorzugsweise die obere - ständig Verbindung zu einer Schmierflüssigkeit hat, die aus einem Vorrat stammt, der sich z. B. in einer an die Dichtung angrenzenden behälterartigen Kammer befindet.

Folglich können sich die generellen Möglichkeiten der Erfindung auf eine einzige direkte Ölzufuhr in die von den Lippen der Dichtung begrenzte Aushöhlung beschrän­ ken, und zwar: direktes Einführen mittels einer Schmiervorrichtung oder jeglicher anderen gleichwerti­ gen Möglichkeit.

Die Antriebsstange bzw. Kolbenstange 2 mündet nach un­ ten in eine vollkommen dichte Kompressionskammer 14, welche die eigentliche Aufgabe des Abfederns hat. Die­ se Kammer ist im unteren Teil mit einem Füllventil 15 ausgestattet, das in den Innenraum 16 der Kammer hin­ einragt. Um die Berührung von Kolbenstange 2 und Füll­ ventil 15 bei extremen nach-Unten-Bewegungen zu ver­ meiden, weist die Kolbenstange am unteren Ende einen entsprechenden Hohlraum 17 auf.

Die Besonderheit der Erfindung ist der hervorragende Wirkungsgrad der oben beschriebenen Organe. Gleichzei­ tig ist die Dichtheit der Kompressionskammer sowohl in der Entspannungsphase als auch in der Kompressionspha­ se völlig gewährleistet.

Übrigens erweist sich der Ölverbrauch als äußerst ge­ ring; man erreicht lange Funktionszeiten ohne irgend­ einen Eingriff.

Claims (2)

1. Gasfederung, insbesondere für ein Pressenwerkzeug, umfassend ein Gehäuse mit einer Verdichtungskammer (16), in die ein darin verschiebbarer Kolben ragt, einen Führungsverschluß des Gehäuses, in dem eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange verschiebbar gelagert ist, eine die Kolbenstange umgebende, mit Öl gefüllte Kammer (3) im Bereich des Führungsver­ schlusses und eine die Kolbenstange im Bereich des Führungsverschlusses umgebende Dichtungsanordnung, die mit zwei im axialen Abstand zueinander im Füh­ rungsverschluß gehaltenen Dichtringen gebildet ist, wobei die Dichtringe mit Lippen an der Kolbenstange anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe Doppellippendichtungen mit zueinan­ der konzentrischen, in Axialrichtung zur Verdich­ tungskammer (16) weisenden Lippen sind und jeweils spielfrei in im axialen Abstand beidseitig der zweiten Kammer gebildeten, die Kolbenstange umge­ benden Ringkammern gehalten sind, wobei der zur Verdichtungskammer näher liegende Dichtring mit seiner den Lippen abgewandten Stirnfläche an einem in der betreffenden Ringkammer angeordneten Di­ stanzring anliegt und die sich am Führungsverschluß radial nach innen erstreckende, flanschartige Wand zwischen dem anderen Dichtring und der zweiten Kam­ mer mehrere Bohrungen (13) aufweist, die in den Raum zwischen den Lippen dieses Dichtrings münden, so daß durch diese Bohrungen Öl aus der zweiten Kammer zwischen die Lippen gelangen kann und die Lippen und die Kolbenstange durch das einströmende Öl geschmiert werden.

2. Gasfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dichtringe identisch ausgebildet sind.