DE4116754A1

DE4116754A1 - Dichtung, insbesondere fuer fluidische linearmotoren

Info

Publication number: DE4116754A1
Application number: DE19914116754
Authority: DE
Inventors: Gottfried Prof Dr Sc Schneider
Original assignee: PARKER PRAEDIFA GmbH
Current assignee: PARKER PRAEDIFA GmbH
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1992-11-26

Description

Titel der Erfindung

Dichtung, insbesondere für fluidische Linearmotoren

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für fluidische Linearmotoren größeren Nenndurchmessers, die insbesondere auf dem Gebiet der Hochdruckpneumatik im Bereich von p = (0,5 . . . 1,0 Mpa) ihre Anwendung findet. Sie ist damit überall dort relevant, wo fluidische Linearantriebe eingesetzt werden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Eine Dichtung hat bekanntlich in fluidischen Arbeitszylindern die Hauptfunktionen "Dichten" und "Führen" zu erfüllen. Die bekannten Dichtungen werden entweder direkt mit der Anschlußkonstruktion durch Kleben oder Vulkanisieren verbunden, werden aufgeschnappt oder aufgesteckt und anschließend axial gesichert. Das bekannteste Beispiel für das direkte stoffschlüssige Verbinden der Dichtung mit der Anschlußkonstruktion ist der TDUO-Kompaktkolben. Bei verschlissener Dichtung muß jedoch das gesamte Kolbenteil ausgewechselt werden, obwohl die metallischen Bauelemente in der Regel noch 100%ig funktionsfähig sind. Der TDUO-Kompaktkolben wird außerdem, genau wie der durch Schnappmontage eingebaute Dichtungskörper (z. B. Simko-Kolbendichtung), mit Übermaß in den Zylinder eingeführt, wodurch infolge der elastischen Rückfederung eine Druckkraft auf den Gleit/Dichtkörper ausgeübt wird, aus der eine große Reibungs-, insbesondere Startreibungskraft resultiert. Kippdichtungen, z. B. nach DD-WP Nr. 274 261 (IPK F16 J 15/16) und spezielle reibungsarme Dichtungen, wie nach DE-OS Nr. 35 42 213 (IPK F16 J 15/16), reduzieren die Startreibungskraft erheblich, stellen aber fertigungstechnisch, insbesondere bezüglich der Genauigkeit der Maße hohe Ansprüche. Auch Schlauchdichtungen sind aufwendig herstellbar, sind voluminös und ihre Hohlräume können tribotechnisch für Schmierstoffdeponie und für Signalsensoren kaum genutzt werden. Die bekannten Dichtungen bauen außerdem radial relativ groß.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, eine flache und bandartige Dichtung zu schaffen, die startreibungsarm ist, ein einfaches Auswechseln erlaubt, einfach und unkompliziert herstellbar ist und die infolge ihrer geringen radialen Abmessungen ausreichenden Hohlraum für Schmierstoff- und Sensoraufnahme besitzt. Sie soll in ihrer Herstellung preiswert sein und keine große Fertigungs- und Montagegenauigkeit erfordern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es steht die Aufgabe, eine flache und bandartige Dichtung zu schaffen, die startreibungsarm ist, einfach und unkompliziert aufgebaut ist, eine einfache Montage erlaubt und ausreichenden Hohlraum für Schmierstoff- und Sensoraufnahme besitzt. Die bekannten Dichtungen stellen in bezug auf diese Eigenschaften Kompromißlösungen dar, liegen aber mindestens in einer der geforderten Eigenschaften weit weg vom Durchschnitt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dichtung einen bandförmigen und entsprechend profilierten Querschnitt aufweist und in eine relevante Nut eingeschnappt oder eingelegt ist. Die Dichtung kann als Breit- oder Schmalbanddichtung ausgeführt sein. Sie besteht aus gummielastischem Werkstoff, der günstigerweise oberflächenveredelt, oberflächenbeschichtet (z. B. mit PTEE) oder mit Schmierrillen versehen sein kann. Durch die Perforationsöffnungen kann Schmierstoff aus dem Schmierstoffspeicher ein- und austreten. Ihr Einbau ist durch Einlegen oder Einschnappen in Dichtungsnuten oder -ränder problemlos möglich. Die Dichtung kann als Bandmaterial günstig hergestellt und vom Hersteller bzw. Anwender auf die geforderte Länge geschnitten und durch Vulkanisieren oder Zusammenkleben zum Dichtungsring zusammengefügt werden.

Beim Anliegen eines Druckes füllt sich die Dichtung durch die Perforationsöffnungen mit Fluid und die Dichtung liegt am Gleit/Dichtpartner an. Geringfügige Abmaßdifferenzen werden durch die Dehnung des hochelastischen Dichtungsmaterials beim Füllen mit Fluid ausgeglichen. Bei Drucklosigkeit liegt die Dichtung nur noch mit ihrer geringen Eigenspannung an.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll an folgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 Banddichtung mit zwei innenliegenden Längsnuten zum Aufschnappen auf zwei vertikale Seitenstege der Verlagerungsnut

Fig. 2 Banddichtung mit Gleitschicht und zwei an den Seitenwänden der Verlagerungsnut innen anliegenden Dichtlippen

Fig. 3 Banddichtung, eingeschnappt in Einstiche in den Seitenwänden der Verlagerungsnut

Fig. 4 Banddichtung mit einer Längsnut an der rechten und linken Schmalseite, aufgeschnappt auf zwei relevante Seitenstege einer sich nach oben verjüngenden Verlagerungsnut

Fig. 5 Banddichtung mit einer Längsnut an der rechten und linken Schmalseite, aufgeschnappt auf zwei horizontal liegende Seitenstege der Verlagerungsnut.

Alle 5 Dichtungsvarianten besitzen auf ihre radialen Mittellinie eine Perforation. Die Dichtungen sind aus gummielastischem und tribotechnisch günstigem Werkstoff (NBR, FPM oder MCQ) hergestellt. Der Durchmesser der Perforationsöffnungen ist geringer als die Breite der Auflagefläche der Dichtung zum Reib- bzw. Dichtpartner. Die Perforationsöffnungen können rund oder oval sein.

Die Dichtung nach Variante 1 (Fig. 1) weist an ihrer Innenseite links und rechts eine umlaufende Nut auf, die bei Montage auf die relevanten Seitenstege der Verlagerungsnut aufgeschnappt wird. Der mittlere Teil des Dichtungsquerschnittes besitzt eine geringere Dicke als die Randbereiche, was dem Zweck dient, daß beim Einströmen des Fluids durch die Perforationsöffnungen ein entsprechendes Ausdehnen und somit Anlegen des mittleren Dichtungsbereiches an den Dicht/Gleitpartner erfolgt.

Die Dichtungsvariante 2 (Fig. 2) ist eine Dichtung, die an ihrer Innenseite rechts und links eine umlaufende Dichtlippe aufweist, die in die Verlagerungsnut eingeschnappt ist. Bei Druckbeaufschlagung strömt das Fluid durch die Perforationsöffnungen und der sich aufbauende Innendruck preßt die Gleitfläche an den Gleitpartner und die inneren Dichtlippen an die Seitenwände der Verlagerungsnut. Es ist günstig, wenn der unmittelbare Kontaktbereich mit speziellen Gleitschichten aus reibungsarmem Werkstoff (z. B. PTFE) beschichtet wird.

Die Dichtungsvariante 3 (Fig. 3) wird in zwei seitlichen Einstichen in den Seitenwänden der Verlagerungsnut eingeschnappt. Ihr Mittelteil mit der Perforation weist im Verhältnis zur Verlagerungskonstruktion einen größeren Durchmesser auf, um zu gewährleisten, daß nicht Metall auf Metall gleitet.

Die Dichtungsvariante 4 ist eine Dichtung, die an der linken und rechten Schmalseite eine Längsnut aufweist, die auf die zwei gegeneinander geneigten Seitenstege einer sich nach außen verjüngenden Verlagerungsnut aufgeschnappt sind.

Die Dichtung nach Variante 5 besitzt ebenfalls an ihren beiden Schmalseiten eine umlaufende Längsnut. Die beiden Längsnuten sind auf zwei horizontal liegende Seitenstege der Verlagerungsnut aufgeschnappt.

Die Dichtungsvarianten 2 bis 5 weisen aus Gründen des besseren Abdichtens und Anliegens bei Druckbeaufschlagung im Bereich der Perforation eine geringere Dicke auf als in den Außenbereichen.

Günstigerweise sind die Dichtungsvarianten mit Rillen versehen, die zur besseren Schmierstoffverteilung als auch Querschnittsgestaltung dienlich sind. Durch die Perforationsöffnungen kann Schmierstoff in den Schmierstoffspeicher, der von der Verlagerungsnut gebildet wird, ein- und austreten. In der Verlagerungsnut können problemlos Sensoren untergebracht werden.

Der Anwendungsbereich der erfinderischen Dichtung umfaßt besondere Zylinder im mittleren und großen Durchmesserbereich (Nenndurchmesser um 40 mm und größer).

Die Dichtungen können aus Bandmaterial hergestellt werden, daß durch Schrägschnitt auf die erforderliche Länge geschnitten und anschließend vulkanisiert wird.

Claims

1. Dichtung, insbesondere für fluidische Linearmotoren, aus gummielastischem oder ähnlichem Werkstoff mit einer Performation auf ihrer Mittellinie, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen flachen Querschnitt aufweist, vorzugsweise aus Bandmaterial hergestellt ist und durch Anlageflächen, insbesondere Führungsnuten und -lippen, die in entsprechend gestalteten Randzonen der Verlagerungsnut auf- bzw. eingeschnappt sind, mit der Anschlußkonstruktion formschlüssig in Verbindung steht.

2. Dichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Führungsnuten zwei Längsnuten sind, die an der rechten und linken Innenseite der Dichtung verlaufen und die Dichtung auf zwei relevante vertikal verlaufende Seitenstege der Verlagerungsnut aufgeschnappt ist.

3. Dichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Führungsnuten zwei umlaufende Längsnuten an den beiden Schmalseiten der Dichtung sind, die auf entsprechende horizontal oder schräg gegeneinander verlaufende Randstege der Verlagerungsnut aufgeschnappt sind.

4. Dichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Dichtung innen eine rechte und linke Anlagelippe besitzt, die nach dem Aufschnappen der Dichtung auf die Nut und dem Einströmen des Fluids an die Seitenwände der Verlagerungsnut gepreßt werden.

5. Dichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmalseiten der Dichtung in seitlichen Einstichen der Verlagerungsnut eingeschnappt werden.

6. Dichtung nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Dicke des Querschnittes in der Mitte der Dichtung geringer ist als in den Außenbereichen.