DE4238638A1 - Anordnung zur Abdichtung von Hydraulikzylindern - Google Patents
Anordnung zur Abdichtung von HydraulikzylindernInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für die
gegenseitige Abdichtung von teleskopartig ineinander
verfahrbaren Hydraulikzylindern, denen als Druckmittel
ausschließlich Wasser zuführbar ist, mit einer umlau
senden Dichtung in einer Umfangsnut des den innenlie
genden Zylinder tragenden Druckkolbens.
Bei teleskopartig ineinander verfahrbaren Hydraulikzy
lindern, bei dem jeder innenliegende Zylinder mit einem
Druckkolben verbunden und durch diesen verfahren wird,
ist üblicherweise als hydraulisches Medium Öl oder
Druckluft vorgesehen, das den jeweiligen Druckkolben
durch entsprechende Beaufschlagung seiner unteren
Stirnfläche nach oben verfährt oder bei Druckabsenkung
ein Absenken ermöglicht.
Die Abdichtung der einzelnen
in jeweils einem Zylinder gleitenden Druckkolben er
folgt dabei durch im Druckkolben außenliegende Dichtun
gen, die meist als Lippendichtungen oder Simmerringe
ausgebildet sind.
Wenn als Hydraulikmedium ein Öl verwendet wird, ist
durch die hohe Viskosität des Mediums im allgemeinen
eine Abdichtung unproblematisch, soweit Außendurchmes
ser des Druckkolbens und Innendurchmesser des
außenliegenden Hydraulikzylinders eine hinreichende
Konzentrizität aufweisen.
Auch bei einer Verwendung von Druckluft als Hydraulik
medium bestehen wenig Probleme, da auch bei einer ge
ringen Undichtigkeit an der Dichtung vorbeiströmende
Luft sich im Außenraum nicht störend oder unangenehm
bemerkbar macht.
Erhebliche Schwierigkeiten treten jedoch dann auf, wenn
als Hydraulikmedium Wasser in Form von Leitungswasser
verwendet wird. Wegen der sehr geringen Viskosität von
Wasser kann dieses auch durch geringste Dichtungsspalte
hindurchtreten, die sich insbesondere bei solchen Tele
skopzylindern bei unterschiedlichen Toleranzen von
Hydraulikkolben und Hydraulikzylinder oder bei einer
geringfügigen Ovalität des Außenzylinders ergeben. Dar
überhinaus kann herkömmliches Leitungswasser durch un
terschiedliche Wasserhärte leicht zu mehr oder weniger
starken Kalbablagerungen in den Dichtungsbereichen füh
ren, abgesehen davon, daß Wasser auch eine gewisse Ag
gressivität gegenüber Metallen aufweist.
Durch mögliche Dichtungsspalte übertretendes Wasser
spritzt dann aus vorhandenen Spalten zwischen den ein
zelnen Zylindern nach oben heraus, was üblicherweise
nicht in Kauf genommen werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu
grunde, eine Anordnung zu schaffen, mit der eine opti
male Abdichtung derartiger teleskopartig ineinander
verfahrbarer Hydraulikzylinder möglich ist, die nur
einen geringen Aufwand erfordert und weitgehend war
tungsfrei und betriebssicher ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgese
hen, daß in die sich zum Außenumfang des zylindrischen
Druckkolbens hin öffnende Ringnut zwei in axialer Rich
tung übereinanderliegende, kreisförmige Querschnitte
aufweisende Dichtungsringe angeordnet sind und daß die
Nut, deren horizontale Breite größer ist als der Durch
messer der Dichtungsringe, über den Druckkolben durch
dringende Kanäle mit dem als Hydraulikflüssigkeit die
nenden Wasser derart beaufschlagt ist, daß die Dich
tungsringe durch den Wasserdruck an die Innenwandung
des außenliegenden Hydraulikzylinders gepreßt sind.
Zweckmäßig ist es dabei, wenn die axiale Länge der Nut
geringfügig kleiner ist als die Summe der Durchmesser
der beiden Dichtungsringe. Es ist dabei ausreichend,
wenn die Länge der Nut etwa 2,5% kleiner ist als die
beiden Dichtungsring-Durchmesser.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der Außendurchmesser
der Dichtungsringe größer ist als der Innendurchmesser
des angrenzenden Hydraulikzylinders. Dabei sollte der
Außendurchmesser des Dichtungsringes etwa 2,5% größer
als der Innendurchmesser des Hydraulikzylinders sein.
Mit einer derartigen Anordnung und Gestaltung sind ein
mal die Dichtungsringe so aufeinandergepreßt, daß aus
der Nut seitlich Wasser nicht austreten kann. Darüber
hinaus werden bei entsprechendem Wasserdruck von innen
die Dichtungsringe zu ihrem vollen Durchmesser so auf
geweitet, daß sie sich dicht an die Innenwandung des
Hydraulikzylinders anlegen.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn
die Dichtungsringe aus einem elastischen Chloropren-Po
lymerisat, z. B. Neopren, bestehen und ihre Shore-A-
Härte etwa 80 beträgt.
Bei einer Anordnung mehrerer , ineinander verfahrbarer
Hydraulikzylinder ist es zweckmäßig, wenn die unterhalb
des den innenliegenden Hydraulikzylinder verfahrenden
Druckkolbens angeordneten weiteren Druckkolben eine
großvolumige axiale Durchgangsbohrung aufweisen, um
nach Verfahren des unteren Druckkolbens bis zu seinem
Anschlag auch die darüberliegenden Druckkolben mit
Druck zu beaufschlagen.
Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und
Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Er
findung näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch mehrere
ineinanderliegende Hydraulikzylinder mit
entsprechenden Druckkolben und
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des
Dichtungsbereichs in einem solchen
Druckkolben.
Wie man aus Fig. 1 ersieht, sind beispielsweise drei
teleskopartig ineinander verfahrbare Hydraulikzylinder
1, 2 und 3 vorgesehen, wobei der mittlere Hydraulikzy
linder 2 von einem im Hydraulikzylinder 1 abdichtend
geführten Druckkolben 4 und der Hydraulikzylinder 3 von
einem im Hydraulikzylinder 2 abdichtenden geführten
Druckkolben 5 verfahren werden.
Als Hydraulikflüssigkeit dient dabei ausschließlich
Wasser ohne eine zusätzliche Schmierflüssigkeit, wobei
das Wasser unter Druck in Richtung des Pfeiles 6 zuge
führt wird.
Bei einer entsprechenden Druckbeaufschlagung wird
zunächst der Druckkolben 4 mit dem Hydraulikzylinder 2
und der Druckkolben 5 mit dem Hydraulikzylinder 3 syn
chron angehoben, bis der Druckkolben 4 an einen nicht
näher dargestellten Anschlag in einem weiteren Verfah
ren begrenzt wird. Das durch die großvolumige Bohrung 7
im Druckkolben 4 hindurchströmende Wasser hebt dann den
Druckkolben 5 mit seinem Zylinder 3 bis zur Endstellung
an.
Zur Abdichtung der Druckkolben 4 und 5 gegen die je
weils außenliegenden Hydraulikzylinder 1 bzw. 2 sind in
die Druckkolben am Außenumfang Ringnuten 8 und 9 einge
schnitten, in die jeweils zwei Dichtungsringe 10 und 11
bzw. 12 und 13 übereinanderliegend eingesetzt sind. Da
bei steht die Ringnut 8 über einen radialen Kanal 14
mit der Durchgangsbohrung 7 und die Ringnut 9 über
einen radialen Kanal 15 und einem daran anschließenden
axialen Kanal 16 mit dem Flüssigkeitsraum 17 in Verbin
dung.
Zur besseren Darstellung und Erläuterung der Dichtwir
kung ist in Fig. 2 ein Ausschnitt des Dichtbereiches im
Druckkolben 5 näher dargestellt. Wie man daraus er
sieht, ist die Nut 9, in die die beiden Dichtringe 12
und 13 eingesetzt sind, breiter als der Durchmesser der
beiden Dichtringe 12 und 13, während sie in ihrer Höhe
um etwa 2,5% kleiner als die Summe der Durchmesser der
beiden Dichtungsringe 12 und 13 sein soll. Darüber
hinaus weisen die beiden Dichtungsringe 12 und 13 einen
Außendurchmesser auf, der um etwa 3,0% größer ist als
der Innendurchmesser des angrenzenden Hydraulikzylin
ders 2.
Wenn nun über die Kanäle 16 und 15 Wasser unter erhöh
tem Druck in den freien Hohlraum der Nut 9 strömt,
wirkt dieser Druck auch auf die beiden Dichtringe 12
und 13, die dann durch den Wasserdruck im entgegenge
setzten Sinn nach außen rollen, d. h. praktisch rei
bungsfrei auf ihrer Nutanlagefläche sich entlangbewe
gen, bis sie mit der Innenwandung des Hydraulikzylin
ders 2 in Kontakt kommen.
Durch den Wasserdruck werden also einmal die beiden
Dichtringe 12 und 13 dicht an den Hydraulikzylinder 2
gepreßt und zum anderen wird dann der Druckzylinder 5
mit dem Hydraulikzylinder 3 durch den Wasserdruck ange
hoben. Durch diesen konstant auf die Dichtringe 12 und
13 einwirkenden Druck und ihrer damit dichten Anlage an
den Hydraulikzylinder 2 wird einmal verhindert, daß
Wasser über den Kanal 15 in den darüberliegenden Spalt
20 zwischen Hydraulikzylinder 2 und 3 sowie durch den
Spalt 21 zwischen Druckkolben 5 und Hydraulikzylinder 2
an den beiden Dichtringen 12 und 13 vorbei in den oben
liegenden Spalt 20 dringen kann.
Bei einer Druckabsenkung zum Niederfahren der Hydrau
likzylinder wird durch die Pressung der Dichtringe 12
und 13 in der Nut 9 auch ein weiteres dichtes Anliegen
an der Zylinderwandung 2 sicher gewährleistet, so daß
auch dann kein Wasser nach oben austreten kann.
Als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen, wenn diese
Dichtungsringe aus einem elastischen Chlorpren-Polyme
risat, wie z. B. Neopren (Warenzeichen der Firma Dupont)
hergestellt sind und eine Shore-A-Härte von etwa 80
aufweisen. Damit ist eine hohe Dauerstandsfestigkeit
und eine vernachlässigbare Dauerverformung sicherge
stellt.
Derartige, mit Wasser betriebene Hydraulikzylinder eig
nen sich insbesondere für die Anwendung für Badehilfen
mit einem in einer Badewanne hydraulisch absenkbaren
und auffahrbaren Sitz, die im allgemeinen lediglich mit
Leitungswasser unter Leitungswasserdruck betrieben wer
den. Jedoch ist auch jede andere Anwendung denkbar, bei
der ein Hydraulikbetrieb allein mit Wasser ohne zusätz
liche Schmiermittel erfolgen muß. In jedem Falle ist
mit der vorstehend beschriebenen Anordnung eine opti
male und praktisch verschleißfreie Dichtung zwischen
den einzelnen Hydraulikzylindern gewährleistet. Ent
sprechende Versuche mit 5000 Hüben haben keinerlei
Nachlassen der Dichtwirkung ergeben.
Claims (8)
1. Anordnung für die gegenseitige Abdichtung von tele
skopartig ineinander verfahrbaren Hydraulikzylin
dern, denen als Druckmittel ausschließlich Wasser
zuführbar ist, mit einer umlauf enden Dichtung in
einer Umfangsnut des den innenliegenden Zylinder
tragenden Druckkolbens, dadurch gekennzeichnet, daß
in der sich zum Außenumfang des zylindrischen
Druckkolbens (4, 5) hin öffnende Ringnut (8, 9)
zwei in axialer Richtung übereinanderliegende,
kreisförmige Querschnitte aufweisende Dichtungs
ringe (10, 11; 12, 13) angeordnet sind und daß die
Nut (8, 9), deren horizontale Breite größer als der
Durchmesser der Dichtungsringe (10, 11; 12, 13)
ist, über den Druckkolben (4, 5) durchdringende
Kanäle (7, 14; 15, 16) mit dem als Hydraulikflüs
sigkeit dienenden Wasser derart beaufschlagt ist,
daß die Dichtungsringe (10, 11; 12, 13) durch den
Wasserdruck an die Innenwandung des außenliegenden
Hydraulikzylinders (1; 2) gepreßt sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die axiale Länge der Nut (8, 9) geringfügig
kleiner ist als die Summe der Durchmesser der bei
den Dichtungsringe (10, 11; 12, 13).
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der Nut etwa 2,5% kleiner ist als
die der beiden Dichtungsring-Durchmesser.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Außendurchmesser der Dichtungsringe (10,
11; 12, 13) größer ist als der Innendurchmesser des
angrenzenden Hydraulikzylinders (1; 2).
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Außendurchmesser des Dichtungsringes (10,
11; 12, 13) etwa 3% größer ist als der Innendurch
messer des Hydraulikzylinders (1; 2).
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungsringe (10, 11; 12, 13) aus einem
elastischen Chloropren-Polymerisat bestehen.
7. Anordnung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Shore-A-Härte der Dichtringe etwa
80 beträgt.
8. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung
mehrerer, ineinander verfahrbarer Hydraulikzylinder
(1, 2, 3) die unterhalb des den innenliegenden
Hydraulikzylinder (3) verfahrenden Druckkolbens (5)
angeordneten weiteren Druckkolben (4) eine großvo
lumige, axiale Durchgangsbohrung (7) aufweisen, um
nach Verfahren des unteren Druckkolbens (4) bis zu
seinem Anschlag auch die darüberliegenden Druckkol
ben (5) mit Druck zu beaufschlagen.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4238638A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006011482A1 (de) * | 2006-03-14 | 2007-09-20 | Festo Ag & Co. | Pneumatischer Linearantrieb |
CN116696757A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-09-05 | 宁波东恩精密机械有限公司 | 一种高压柱塞泵 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3720040A1 (de) * | 1987-06-16 | 1988-12-29 | Neumeister Hydraulik Kg | Teleskopzylinder |
-
1992
- 1992-11-16 DE DE19924238638 patent/DE4238638A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102006011482B4 (de) * | 2006-03-14 | 2010-07-15 | Festo Ag & Co. Kg | Pneumatischer Linearantrieb |
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CN116696757B (zh) * | 2023-08-04 | 2023-10-20 | 宁波东恩精密机械有限公司 | 一种高压柱塞泵 |
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