DE7514616U

DE7514616U - Abgedichtetes gelenk

Info

Publication number: DE7514616U
Application number: DE19757514616U
Authority: DE
Original assignee: Cockerill Ougree Providence et Esperance Longdoz
Current assignee: Cockerill Ougree Providence et Esperance Longdoz
Priority date: 1974-05-10
Filing date: 1975-05-07
Publication date: 1978-09-21
Also published as: FR2270495B1; FR2270495A1; IT1035328B; US4024770A; NL7504703A; LU72099A1; DE2520246A1

Description

DIRL.-ING. H. STEHMANf?ί J- i ^H fiBßs Nürnberg 2 DIPL.-.PHYS. DR. K. SCHWEINS9R ⁹^tCf J ävTeli i DIPL.-ING. DR. M. RAU

SSENWElNSTRASaEi-*

&ιερον-wii-ms/»

' ^STEHPATENT

PATENTANWÄLTE BANKKONTEN:

DEUTSCHE BANK AG. NÜRNBERG BLZ 76070012 KONTO NR. 341164 ' POSTSCHECKKONTO: NÜRNBERG 67 031-859

Nürnberg, 6. Mai 1975 119/48

S.A. Cockerill-Ougree-Providence et Esperance-Longdoz en abrege "Cockerill", B-4loo Seraing/Belgien

"Abgedichtetes Gelenk"

Die Erfindung betrifft ein schmiegsam abgedichtetes Gelenk, das zum Sichern der Abdichtung zwischen zwei Elementen bestimmt ist, deren eines in eine, in dem anderen Element /orgesehene öffnung eindringt und wobei das eine relativ zum anderen durch eine Hin- und Herbewegung verschiebbar ist.

In der Technik kommt es sehr oft vor, daß ein Element in Bezug auf ein anderes entsprechend einer geradlinigen Bewegung verschiebbar ist, abwechselnd in einem Sinn, dann in dem anderen Sinn, wie z. B. in dem Fall, wo eine Stange einer hin- und hergehenden Bewegung durch eine öffnung unterworfen wird, die in einer Wandung eines abgedichteten Raumes vorgesehen ist. Dies kommt besonders bei pneumatischen, hydraulischen oder Dampf-Zylindern vor, wo eine Kolbenstange einen Zylinderboden durchdringt. Um die Abdichtung aufrechtzuerhalten, ist es bekannt die Durchgangsöffnung des Kolbens mit einem Abs&reifgelenk oder einer Stopfbuchsenpackung zu versehen, das bzw. die auf diesen eine mehr oder weniger starke Reibung entsprechend dem in dem umschlossenen Raum herrschenden Druck ausübt. Die

Für das Auftragsvarhsllnls gilt die Gebührenordnung der Deutscher Patentanwaltskammer. - Gerichtsstand für Leistung und Zahlung: Nürnberg.

Gespräche am Fernsprecher haben keine rechtsverbindliche Wirkung.

7514616 21.09.78

ι: ι

Abstreifgelenke oder Stopfbuchsenpackungen besitzen Nachteile, denn sie sind gegen Staubteilchen empfindlich und j geeignet, das in Bewegung befindliche Element zu ritzen, | wodurch die Abdichtung verloren geht. Außerdem erfordern 9 die Gelenke das Vorhandensein eines Spiels, um die Bewegung | zu ermöglichen, ohne eine übermäßige Reibung zu erzeugen, | wobei dieses Spiel auch der Abdichtung schadet. §

In gewissen Fällen, wo der spezifische Druck in dem um- | sehlossenen Raum nicht erhöht ist, werden Balggelenke ver- | wendet, die in abdichtender Weise mit einem Ende an einem ·■ Element und mit dem anderen Ende an dem anderen Element f befestigt sind: Wenn auch diese Gelenke eine gute Abdich- j* tung liefern und keine Reibung erzeugen, so sind sie · dennoch hinderlich und neigen zum Brechen, weil die Balg- : falten schnell aufreißen und sie nur eine begrenzte Be- ' wegungsamplitude erlauben, denn der mögliche Abstand zwischen der entspannten Stellung und der zusammengedrückten |

Stellung ist klein. ä

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, §

ein schmiegsames Dichtgelenk zu schaffen, das zwischen |

zwei Elementen, von denen das eine gegen das andere durch eine |

Hin- und Herbewegung verschiebbar ist, eine absolute %

Abdichtung sicherstellt ohne Reibung zu erzeugen, das f

ferner der Abnutzung gut widersteht und einen großen Ab- ~\ stand zwischen den zwei extremen Verschiebelagen erlaubt.

Diese Aufgabe wird bei einem schmiegsamen abgedichteten

Gelenk der eingangs näher bezeichneten Gattung gemäß der :;

Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Gelenk

7514616 21.0a 78

einen Ring aus einem schmiegsamen und elastischem Material aufweist, dessen Querschnitt in Form eines "U" in axialer Richtung offen ist, dessen Achse in Richtung der Achse der öffnung vorgesehen ist und der in schmiegsamer Weise mit seinen Rändern an dem einen bzw. an dem anderen der zwei Elemente befestigt ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß zwei Ringe derart invers einer gegen den anderen vorgesehen sind, daß sie zwischen sich einen Raum bilden, der durch eine unter Druck stehende Flüssigkeit gefüllt ist.

Ein Dicht-Gelenk nach der Erfindung erlaubt eine vollkommene Abdichtung zwischen einerseits einem beweglichen Element wie z. B. einer Stange, die sich in Achsrichtung verschiebt und einer geradlinigen Bewegung folgt, und andererseits einer öffnung einer festen Führung, die in einem fest eingeordneten geschlossenen Gehäuse vorgesehen ist.

Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Ringe mit "U"-förmigem Querschnitt mit je einem Flansch versehen, der zu den äußeren Seiten der Wandungen des jeweiligen "ü" schief geneigt ist, die durch die beiden Schenkel des "ü" gebildet werden und die in entsprechend quer angeordneten Nuten bzw. in den beiden Elementen untergebracht sind, wobei das äußere Element einen in den Raum zwischen den beiden Nuten einmündenden Anschluß aufweist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Flansche entlang den Seiten der Schenkel der Ü-Ringe angeordnet.

7514616 21.09.7S

Nach anderen vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung sind die Flansche an den Schenkeln der U-Ringe in getrennten Nuten angeordnet oder es sind die beiden Plansche am inneren Schenkel der Ringe getrennt vorgesehen und einer gegen den anderen in eine gemeinsame trapezförmige Nut eingepreßt, die allein in dem zentral angeordneten, zylindrischen Element vorgesehen ist oder es sind die inneren Schenkel der Ringe miteinander verbunden, um eine Wandung allein auf der äußeren Seite des zentralen zyÄidrischen Elements zu bilden, auf der ein Flansch vorgesehen ist, der in eine gemeinsame trapezförmige Nut eingepreßt ist, die in dem zentralen zylindrischen Element ausgearbeitet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1 bis 9 schematisch Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Axial-bzw. Längsschnitt bzw. Querschnitt einen Schaft in geradliniger Bewegung bzw. alternativ durch eine Führungsbuchse und durch ein abgedichtetes Gelenk.

In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder auf einander entsprechende Elemente.

In den Fig. 2 und 5 ist ein geschlossenes, fest eingeordnetes Gehäuse 1, in dessen einer Wandung 2 eine öffnung vorgesehen ist, in welche eine Führungsbuchse j5 entsprechend der Achse 6 eingeschweißt ist, in deren Richtung sich eine Stange 4 geradlinig, abwechselnd in dem einen und dem anderen Sinn, verschiebt.

/.· tin t' rttt t.it\ -'is/

U U

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist zwischen der inneren Fläche der Buchse j5 und der Stange 4 ein Element vorgesehen, welches das abgedichtete Gelenk, bestehend aus einem schmiegsamen Materlax, bildet. Dieses Gelenk besteht aus einem Ring, dessen axialer Querschnitt offen ist und die Form eines gegen das Äußere des umschlossenen Raumes gerichteten "u" besitzt; dieses Gelenk 5 ist so angeordnet,, daß seine Längsachse ungefähr in Richtung der Achse 6 der Buchse 5 liegt. An seinem äußeren Rand 5a· ist es abdichtend in an sich bekannter Weise durch einen Kragen 8 auf der Innenseite der Buchse 3 befestigt; an seinem inneren Rand 5b ist es in abdichtender Weise z.B. durch einen Bund-Ring 9 auf der Stange k befestigt. Die Tiefe oder die Höhe der Schenkel des "U" ist veränderbar und hängt von der maximalen Amplitude der abwechselnden Bewegung ab. Es ist indessen zweckmäßig, die Schenkel mit einer gewissen Länge vorzusehen, damit in der mittleren Stellung der Stange 4, zwischen den beiden extremen Stellungen (wie in der Fig. 2 dargestellt), die vorerwähnten Schenkel zwei Arten von Muffen bilden, die sich gegen die Stange bzw. gegen die Buchse anlegen, was sehr vorteilhaft für die Abdichtung ist. In der extremen linken Stellung der Stange h nimmt das Gelenk die in der Fig. 1 gezeigte Stellung ein, während in der extremen rechten Stellung der Stange Λ das Gelenk die in der Fig. 5 gezeigte Stellung einnimmt.

Bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel nach den Fig. bis 6 weist das abgedichtete Gelenk zwei ringförmige Elemente 5 auf, die gegeneinander in inverser Weise angeordnet und beide abdichtend an der Buchse 3 und der Stange K befestigt sind. Der Raum 7, der zwischen den beiden Elementen 5 gebildet wird, ist mit einer unter einem leichten

> / / Ία

tit t . >,<

ί t i 'J f I ί

// > -'·■ τ-f r

Druck stehenden Flüssigkeit gefüllt. Wenn sich die Stange 4 gegen rechts verschiebt, verschiebt sich der Ringbund 9 in demselben Sinn, wodurch die beiden Elemente 5 in der in der Fig. 6 gezeigten Form deformiert werden; ein Schenkel des ⁿU" verlängert sich und der andere verringert seine Länge, wobei die Abdichtung stets durch die Kragen und durch den Druck im Raum 7 gesichert ist.

Wenn die Stange 4 sich nach links verschiebt, deformieren sich die beiden ringförmigen Elemente 5 in der in der Fig. k gezeigten Weise; die Abdichtung ist wiederum durch die Kragen und durch den Druck im Raum 7 gesichert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist zwischen der Innenseite der Buchse J> und der Stange k ein abgedichtetes Gelenk vorgesehen, das durch zwei Ringe 5 und Io aus einem schmiegsamen elastischen Material wie z. B. Kautschuk gebildet wird, die Jeder den Querschnitt eines ^MU^M aufweisen und die in inverser Weise einer gegen den anderen angeordnet sind, um einen Raum 7 zu bilden. Der Ring 5 ist entlang den Rändern der äußeren Seiten mit Schenkeln 5c und 5d sowie zwei angeformten Flanschen 15a und 15b versehen, die in trapezförmige Nuten 11 bzw. 12 zu liegen kommen, die quer in der Buchse 3 und in der Stange K vorgesehen sind.

Der im Querschnitt gleiche "U"-Ring Io weist zwei Flansche loa und lob auf, die entlang den äußeren Rändern der Schenkel loc und Iod angeformt sind; diese Flansche kommen in trapezförmige Nuten 13 und lh zu liegen, die ebenfalls in der Buchse ;5 und in der Stange h querverlaufend angeordnet sind. Der Flansch 15a auf dem äußeren Schenkel 5c, der Flansch 15b auf dem inneren Schenkel 5d des Ringes 5* der

7514616 21(19.78

Flansch loa auf dem äußeren Schenkel loc und der Flansch lob auf dem inneren Schenkel Iod des Ringes Io kommen jeder getrennt in einer eigenen Nut zu liegen» Zwischen den Flanschen 15a und loa ist eine Öffnung 15 für einen Anschluß 16 vorgesehen, welcher den Einlaß einer Flüssigkeit unter Druck in den Raum 7 erlaubt. Auf diese Weise werden durch die Wirkung des Flüssigkeitsdruckes in dem Raum 7 die Flansche in ihre Nuten gedrückt bzw. die Sshenkel der Ring 5 und Io radial gegen die Innenseite der Buchse 3 und gegen die Umfangsflache der Stange 4 gedrückt, wodurch eine vollkommene Abdichtung gesichert ist.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 8 entspricht dem der Fig. 7; in diesem Fall indessen berühren sich die Flansche 15b und lob, sie werden gegeneinander gedrückt und sind in einer gemeinsamen trapezförmigen Nut 17 untergebracht, die in der Stange 4 querverlaufend vorgesehen ist.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 9 entspricht dem der Fig. 8, jedoch sind die inneren Schenkel 5d und Iod der Ring 5 und Io miteinander verbunden, z. B. verschweißt, so daß sie eine einheitliche Wandung bilden, auf deren Außenseite ein gemeinsamer Flansch 18 vorgesehen ist, der in eine gemeinsame trapezförmige Nut 17 zu liegen kommt, die in der Stange 4 querverlaufend angeordnet ist.

Bei den beiden Ausführungsbeispielen der Fig. 8 und 9 kommen die äußeren Flansche 15 und loa, wie in der Fig. 7, in die Nuten 11 und"IJ zu liegen, die in der Buchse 5 querverlaufend vorgesehen sind. Der unter Druck erfolgende Einlaß der Flüssigkeit derfolgt durch das Loch 15 des mit einem Verschlußstöpsel , der mit einer Rüekflußsperrvorrichtung

7514616 211478

/Vi i'V"' '"ff"' - 8 -

vereinigt sein kann, versehenen Anschlusses 16. Der Anschlußstöpsel 16 kann auch mit einem permanenten Flüssigkeitsanschluß versehen sein, um einen Druckabfall zu vei?meiden.

Ein Dichtungs-Gelenk entsprechend der Erfindung besitzt verschiedene Vorteile, unter denen die Einfachheit der Bauweise und die Leichtigkeit der Montage besonders zu erwähnen sind.

Es sichert außerdem eine völlige Abdichtung zwischen dem Inneren des umschlossenen Raumes und dessen Äußeren und ist schließlich für einen großen Bereich des Druckes in dem umschlossenen Raum dank einer entsprechenden Anpassung des Drucks in dem Gelenkraum, verwendbar.

Die Erfindung ist nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele begrenzt. Sie kann in verschiebenen Abwandlungen angewendet werden; so z. B. kann der Gelenkraum beweglich und die Stange fest angeordnet sein od. dgl. mehr.

Die Erfindung umfaßt auch alle Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.

- Ansprüche -

Claims

υ itii f·' "·■··/ /, .. ■·, -1 'Ansprüche

1.) Schmiegsam abgedichtetes Gelenk^ das zum Abdichten zwischen zwei Elementen bestimmt ist, deren eines in eine, in dem anderen Element vorgesehene, Öffnung eindringt und das eine relativ zum anderen durch eine Hin- und Herbewegung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Ring (5) aus einem schmiegsamen und elastischen Material gebildet wird, dessen Querschnitt in Form eines "U¹¹ in axialer Richtung offen ist, dessen Achse (6) in Richtung der Achse der Öffnung vorgesehen ist und der in schmiegsamer Weise mit seinen Rändern (5a, 5b) an dem einen (3) bzw. andern anderen (4) der beiden Elemente (8, 9) befestigt ist,

2.) Gelenk nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei, einer gegen den anderen in inverser Weise angeordnete Ringe (5) derart aufweist, daß zwischen ihnen ein, mit unter Druck stehender Flüssigkeit gefüllter, Raum (7) gebildet wird.

3.) Gelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Ringe (5, lo) mit "U"-förmigem Querschnitt mit einem Flansch (loa, lob) versehen ist, der zu den äußeren Seiten der Wandung des jeweiligen "ü" schief geneigt ist, die durch die beiden Schenkel (loc, Iod) des ⁿU" gebildet werden

und die in entsprechenden quer angeordneten Nuten (13 bzw. in den beiden Elementen (3, 4) untergebracht sind, deren äußeres Element (3) einen in den Raum zwischen den beiden Nuten einmündenden Anschluß (16) aufweist.

mi

N/.HS'j-'S

4.) Gelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Plansche (loa, 15a, lob, 15b) entlang den Seiten der Schenkel (loc, 5c, Iod, 5d) der ¹¹U"-Ringe (5, lo) angeordnet sind.

5·) Gelenk nach den Ansprüchen 5 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß, die Plansche (loa, 15a, lob, 15b) an den Schenkeln (loc, 5g, Iod, 5d) der "U"-Ringe (5, lo) in besonderen Nuten (11, 12, 13, 14) angeordnet sind.

6.) Gelenk nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Plansche (lob, 15b) am inneren Schenkel (iod, 5d) der Ringe (lo, 5) getrennt sind und einer gegen den anderen in einer geraeinsamen trapezförmigen Nut (17) eingepreßt sind, die nur in dem zentral angeordneten, zylindrischen Element (4) vorgesehen ist.

7.) Gelenk nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Ringschenkel (iod, 5d) miteinander verbunden sind, um eine Wandung allein auf der äußeren Seite des zentralen zylindrischen Elementes (4) zu bilden, auf der ein Plansch (18) vorgesehen ist, der allein in eine gemeinsame trapezförmige Nut (17) eingepreßt ist, die in dem zentralen zylindrischen Element (4) ausgearbeitet ist.