DE3633807A1

DE3633807A1 - Abdichtung in hydraulischen pressen

Info

Publication number: DE3633807A1
Application number: DE19863633807
Authority: DE
Inventors: Karl Hermann Dipl Ing Claasen
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1988-04-07

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung des unter Betriebs druck stehenden Hohlraumes zwischen Kolben und Zylinder einer Kol ben-Zylinder-Einheit, insbesondere für hydraulische Pressen oder dergleichen, bei der bei Schiefstellung und/oder Versatz der Achsen von Kolben und Zylinder zueinander die Funktion der Kolben-Zylinder- Einheit aufrechterhalten bleibt.

Beim zentrischen Verformen fluchten die Achsen von Kolben und Zylin der und die Laufholme bzw. der Rahmen der hydraulischen Presse werden nur auf Zug beansprucht. Tritt dagegen der Verformungswiderstand ex zentrisch auf, wie es beim Verformen sehr häufig vorkommt, so führt dies zu einer Schiefstellung und/oder zu einem Versatz der Achsen von Kolben und Zylinder. Je nachdem, wie groß diese Abweichung im Ver gleich zum Verformen mit zentrisch angreifendem Verformungswiderstand ist, werden die Laufholme bzw. der Rahmen zusätzlich auf Biegung und die zwischen Kolben und Zylinder angeordnete Grundbüchse mit den da rin vorgesehenen Dichtungen infolge Kantenpressung auf Verschleiß beansprucht.

Es ist bekannt, diese Beanspruchungen dadurch zu reduzieren, daß der Hauptkolben frei beweglich mit dem Oberholm federnd gegen Kugelpfan nen und eine zwischen diesen eingeschlossene Pendelstütze spielfrei verspannt ist. Durch diese Art der frei beweglich gelagerten, fe dernden Aufhängung des Hauptkolbens kann der Kolben leicht den durch den Pressenbetrieb bedingten Änderungen des Zylinders, wie Schief stellung oder Versatz, folgen und ein Verkanten bzw. eine übermäßige Beanspruchung der Grundbüchse wird vermieden (DE-PS 30 47 068). Diese und auch vergleichbare Lösungen haben alle den Nachteil, daß sie durch Verwendung einer Pendelstütze oder dergleichen und die federnde Aufhängung des Kolbens konstruktiv sind und nur für einige Anwen dungsfälle benutzt werden können.

Ziel der Erfindung ist es daher, diese Nachteile der aufwendigen Konstruktion sowie der eingeschränkten Anwendung zu vermeiden und eine einfache und universell einsetzbare Abdichtung des Hohlraumes zwischen Kolben und Zylinder zu schaffen, die ein durch den Pressen betrieb verursachtes Schiefstellen und/oder Versatz der Achsen von Kolben und Zylinder ermöglicht, ohne die Funktion der Kolben-Zylin der-Einheit zu beeinträchtigen.

Das Ziel der Erfindung wird bei der eingangs beschriebenen Abdichtung dadurch erreicht, daß mindestens eine Dichtung an der dem Kolben zu gewandten Innenfläche eines hohlzylindrischen Ringes mit zueinander parallelen achssenkrechten Deckflächen vorgesehen ist, wobei der Ring den Kolben umfaßt und in einer entsprechenden Ausnehmung (Ringnut) der Zylinderbohrung, deren radiale Ausdehnung mindestens doppelt so groß ist, wie der maximale radiale Versatz der Achsen von Kolben und Zylinder radial verschiebbar ist und der Ring gegenüber der Ausneh mung abgedichtet ist.

Die Abdichtung des unter Betriebsdruck stehenden Hohlraumes zwischen Kolben und Zylinder einer beliebigen Kolben-Zylinder-Einheit erfolgt erfindungsgemäß über eine mit einer Dichtung versehenen, den Kolben umfassenden Ring. Die dem Kolben zugewandte Innenfläche dieses Ringes weist eine Neigung bzw. eine Krümmung auf, die es gestattet, daß der Kolben bzw. der Zylinder sich schiefstellen können, ohne daß die in einer Nut des Ringes angeordnete Dichtung übermäßig beansprucht wird. Der radiale Versatz der Achsen von Kolben und Zylinder wird dadurch ermöglicht, daß die in der Zylinderbohrung vorgesehene Ausnehmung, in der der Ring angeordnet ist, eine radiale Ausdehnung hat, die min destens doppelt so groß ist, wie der maximal mögliche radiale Ver satz von Kolben und Zylinder. Dabei ist es gleichgültig, ob man diese radiale Verschiebbarkeit vom Kolben oder vom Zylinder aus be trachtet. In beiden Anwendungsfällen, d. h. entweder der Kolben ist fest angeordnet und der Zylinder bewegt sich oder umgekehrt, der Zylinder ist fest eingespannt und der Kolben bewegt sich, wird die durch den exzentrischen Verformungswiderstand hervorgerufene Ver schiebung von Kolben bzw. Zylinder ermöglicht.

Die Abdichtung des Ringes gegenüber der Ausnehmung in der Zylinder bohrung erfolgt über eine an der Berührungsfläche zwischen Deckfläche des Ringes und der parallel dazu liegenden Kreisfläche der Ausnehmung der Zylinderbohrung angeordnete Dichtung. Diese Dichtung sorgt für die Abdichtung des unter Druck stehenden Hohlraumes zwischen Kolben und Zylinder gegenüber der Ausnehmung und gestattet gleichzeitig eine radiale Verschiebung von Kolben und Zylinder zueinander.

In Weiterbildung der Erfindung können auch zwei übereinanderliegende hohlzylindrische Ringe in der Ausnehmung der Zylinderbohrung an geordnet werden. Auch bei dieser Anordnung ist eine Schiefstellung und der radiale Versatz von Kolben bzw. Zylinder möglich, wobei beide Ringe gegenüber der Ausnehmung und gegeneinander abgedichtet sind. Die Anordnung zweier Ringe erhöht den Abdichtungseffekt und wird dazu benutzt, wenn zum einen der Druck des Betriebsmediums sehr hoch und der Hub von Kolben bzw. Zylinder sehr lang ist.

Alle in den hohlzylindrischen Ringen angeordneten Dichtungen enthal ten entweder ein eine Federwirkung ausübendes Element, das den Dichtkörper an die zu dichtende Fläche andrückt oder es ist ein zu sätzliches Mittel, wie z. B. ein Bundschnurring angeordnet. Die Dichtungen selbst sind in ihrer geometrischen Form so gestaltet und Werkstoffmäßig so ausgelegt, daß sie die Anforderungen hinsichtlich eines niedrigen Reibungswiderstandes, Dichtheit bei hohen Betriebs drücken und Verschleißarmut erfüllen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darge stellt. Es zeigt

Fig. 1 Schnitt einer Kolben-Zylinder-Einheit mit fest angeord netem Kolben,

Fig. 2 Detail der Abdichtung in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 wie Fig. 2, jedoch mit der Anordnung von zwei Ringen.

Fig. 1 zeigt eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einem am Oberholm 1 fest angeordneten Kolben 2 einer hydraulischen Presse, wobei der Zylinder 3 die Hubbewegung ausführt und am geschlossenen Ende 4 die Aufnehmer für das Werkzeug trägt (hier nicht dargestellt). Der Kolben 2 hat eine durchgehende zentrale Bohrung 5, durch die das Betriebs medium in den Hohlraum 6 zwischen Kolben 2 und Zylinder 3 zu- und abgeführt wird. Die Abdichtung dieses unter Druck stehenden Hohlrau mes 6 erfolgt durch einen den Kolben 2 umfassenden Ring 7 mit der darin angeordneten Dichtung 8. Für die Abdichtung des Ringes 7 gegen über der in der Zylinderbohrung angebrachten Ausnehmung 9 ist eine weitere Dichtung 10 vorgesehen. Der Ring 7 wird durch einen Flansch 11, der mit Schrauben 12 am Zylinder 3 befestigt ist, in axialer Richtung fixiert. In einem im Flansch 11 angedrehten Absatz ist ein Ring 13 gleicher Funktion wie Ring 7 eingesetzt, welcher das even tuell durch Ring 7 durchgelassene Lecköl abstreift. Er wird durch einen Deckel 14 mit Schrauben 12 in den Absatz des Flansches 11 gedrückt. Sowohl der Flansch 11 als auch der Ring 13 enthalten han delsübliche Dichtungen 15.

In Fig. 2 sind in einem vergrößerten Maßstab die Details der in Fig. 1 skizzierten Abdichtung dargestellt. Der hohlzylindrische Ring 7 umfaßt den Kolben 2 und enthält in einer an der Innenfläche 16 ein gedrehten Ringnut 17 die Dichtung 8. Durch das federnde Element (hier nicht dargestellt), das Bestandteil der Dichtung 8 ist, wird der Dichtring an die Kolbenfläche 18 gedrückt. Die Innenfläche 16 des Ringes 7 hat eine Neigung bzw. eine Krümmung, so daß der Kolben 2 oder der Zylinder 3 sich schiefstellen können. Die radiale Verschie bung des Kolbens 2 wird zusammen mit dem Ring 7 bzw. des Zylinders 3 durch eine in der Zylinderbohrung angebrachte Ausnehmung 9 ermög licht. Die Dichtung 10 ist vorteilhafterweise in einer in die Zylin derwand eingedrehten Ringnut 19 eingelegt, so daß die Abdichtung als auch die radiale Verschiebemöglichkeit des Ringes (7) gewährleistet sind.

In Fig. 3 ist derselbe Ausschnitt wie in Fig. 2 dargestellt, jedoch mit der Anwendung von zwei Ringen. Im Unterschied zu Fig. 2 enthält der Ring 7 zwei Dichtringe 8, 10′, wobei die zweite Dichtung 10′ an der Berührungsfläche 21 der Deckflächen der beiden Ringe 7, 7′ an geordnet ist. In vorteilhafter Weise, im Hinblick auf ein schnelles Auswechseln, sind beide Ringe 7, 7′ typengleich ausgelegt, d. h. auch im zweiten Ring 7′ ist eine Ringnut 20′ vorgesehen, die identisch ist mit der Ringnut 20, obwohl sie für die Abdichtung nicht benötigt wird. Auch die zueinander gehörenden Dichtungspaare 8, 8′ bzw. 10, 10′ sind in vorteilhafter Weise typengleich ausgelegt, um ein schnelles Auswechseln zu erleichtern.

Claims

1. Abdichtung des unter Betriebsdruck stehenden Hohlraumes zwischen Kolben und Zylinder einer Kolben-Zylinder-Einheit, insbesondere für hydraulische Pressen oder dergleichen, bei der bei Schief stellung und/oder Versatz der Achsen von Kolben und Zylinder zueinander die Funktion der Kolben-Zylinder-Einheit aufrechter halten bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Dichtung (8) an der dem Kolben (2) zuge wandten Innenfläche (16) eines hohlzylindrischen Ringes (7) mit zueinander parallelen achssenkrechten Deckflächen (22) vorgese hen ist, wobei der Ring (7) den Kolben (2) umfaßt und in einer entsprechenden Ausnehmung (9) (Ringnut) der Zylinderbohrung, deren radiale Ausdehnung mindestens doppelt so groß ist, wie der maximale radiale Versatz der Achsen von Kolben (2) und Zylinder (3), radial verschiebbar ist und der Ring (7) gegenüber der Ausnehmung (9) abgedichtet ist und daß der Innendurchmesser des Ringes (7, 7′) von dem mittleren, die Dichtung (8) aufnehmenden Bereich zu den Deckflächen (22) hin sich ständig vergrößert.

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen mindestens einer Deckfläche (22) des Ringes (7) und der parallel dazu liegenden Kreisringfläche der Ausnehmung (9) der Zylinderbohrung eine Dichtung (10) angeordnet ist.

3. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei übereinanderliegende Ringe (7, 7′) in der Ausnehmung angeordnet sind, die gegenüber der Ausnehmung und gegeneinander abgedichtet sind.

4. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine Federwirkung ausübendes Element Bestandteil der Dichtung (8, 8′, 10, 10′) ist oder ein eine Federwirkung ausübendes separates Mittel zusätzlich zur Dichtung (8, 8′, 10, 10′) angeordnet ist.