DE7541367U - Dichtring mit Führungsring für doppelseitig beaufschlagten Kolben - Google Patents

Description

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Firma Prädlfa Jäger KQ 712o Bietigheim-Blsslngen/WUrtt

Arnold-Jäger-Strasse 1

Diohtring mit Führungsring für doppelseitig beaufschlagten Kolben

Die Erfindung betrifft» einen Diohtring für doppelseitige Beaufschlagung zum üinbau in vorzugsweise zweiteilige Metallkolben, insbesondere für Drud&uftzylinder und Hydraulikzylinder.

Bekannt sind Kolben für Druckluftzylinder, die aus einer Metallscheibe bestehen, die von einem aufvulkanisierten fjiohtring mit doppelseitig wirkenden Diohtlippen eingefaßt ist. Kolben dieser Art werden mit oder ohne Spreizfeder zur Unterstützung der Preßung der Dichtlippen gegen die Zylinderwand in Druckluftzylindern eingesetzt. Ein Beispiel eines solchen Kolbens mit aufvulkanisierter Dichtung zeigt Fig. 1.

Kolben dieser Bauart haben den Nachteil, daß bei seitlicher Belastung der Kolbenstange der hierdurch entstehende Druck voll auf die Dichtlippen wirkt, wobei diese so stark deformiert werden, daß der Kolben mit dem zwischen den Lippen liegenden Gummi an der abzudichtenden Zylinderwand anliegt. Wegen der schlechten Gleiteigenschaften des Gummi wird die Reibung der Kolben an der Dichtfläche zu hoch. Will man diesen ' ₍ Nachteil verhindern, müssen die Lippenschenkel entsprechend kräftig ausgebildet und mit hoher Vorspannung gegen die Zylinderwand eingebaut werden. Auch in diesem Falle entstehen zu hohe Reibungskräfte, die sich nachteilig auswirken.

Bekannt sind ferner Druckluftkolben,die aus einer Kolbenscheibe aus Metall gebildet sind, in deren Außendurchmesser eine Nut für die Aufnahme eines Dichtringes eingedreht ist. Fig.. 2 zeigt einen solchen Kolben mit Nut für einen O-Ring, der mit radialer Vorspannung gegen die abzudichtende Zylinderwand eingesetzt ist. Es sind auch Kolben bekannt, in deren Nut eine Dichtung mit radialer Preßung eingesetzt 1st. Es wird auf Fig. 3 Bezug genommen.

In der US-PS 3 319 537 ist ein Dichtring beschrieben, bei dem

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zwischen den gespreizten Schenkeln der Dichtlippen ein Führungsring einvulkanisiert ist, der einstückig mit dem Kolben verbunden ist. In der US-PS 3 II8 681 ist ein Dichtring mit gespreizten Schenkeln dargestellt, der durch einen Ring zwischen den Schenkeln am Herausgleiten aus der Nut verhindert wird. In der GB-PS 815 sind gespreizte Schenkel einer Dichtung dargestellt, die die Nut vollkommen ausfüllt. Zwischen den Schenkeln ist eine Rille zur Erhöhung der Flexibilität vorgesehen.

Dichtungen dieser bekannten Art dichten bei w echselseitiger Druckbeaufschlagung im allgemeinen befriedigend gut ab. Wird jedoch bei Druc&üftzylindern die Hubgeschwindigkeit durch Gegendruck reguliert, z.B. also der Zylinder als Differential-DrudcLuftzylinder eingesetzt oder wird ein Zylinder mit einer Endlagendämpfung ausgerüstet und die Bewegungsenergie beim Einfahren des Kolbens in die Dämpfung durch Druckaufbau im Rückraum des Zylinders vernichtet, dann werden Kolben der abgebildeten Bauart sehr leicht undicht; denn der Dichtring schwimmt zwischen den beiden Drücken.

Die zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Dichtring für Kolben, insbesondere in Druckluftzylindern zu schaffen, der wenig Reibung verursacht, die Dichtlippen bei seitlichen Belastungen entlastet, bei allen vorkommenden Drücken in beiden Richtungen der Druckbeaufschlagung sicher abdichtet und eine kurze Baulänge des Kolbens gestattet.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in folgendem: Zwischen den beiden V-förmig von innen nach außen geführten am Grund der Nut miteinander einstückig verbundenen Schenkeln der Dichtlippen, die unter Vorspannung an der Zylinderwand anliegen, ist in der V-förmigen Öffnung zwischen den Schenkeln ein Führungsring gleichfalls von V-förmiger oder ähnlicher Gestalt vorgesehen, der lose gelagert 1st und sich am Grund der V-förmigen Öffnung elastisch und sich selbst zentrierend abstützt und das die Nut im Kolben, in die die Dichtung eingebaut ist, der V-Form der gespreizten Schenkel entspricht.

Erfindungsgemäß wird dieser mit Führungsring ausgestattete Dichtring in einen aus zwei Teilen bestehenden Kolben eingespannt, dessen Nut der V-Form der Schenkel entspricht. Bei Verwendung einteiliger Kolben wird der Führungsring in an sich

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bekairfcer Weise geteilt z.B. durch Stumpf schnitt, Schrägschnitt, Stufenschnitt, Verzahnungsschnitt o. dgl. Der Führungsring kann auch aus zwei Teilen bestehen.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen bekannte Beispiele von Dichtringen mit doppelseitiger Beaufschlagung. Fig. 4 zeigt den erfindungsgemäß gestalteten Dichtring in einen zweigeteilten Kolben eingebaut mit Abdichtung der Kolbenteile durch einen O-Ring gegenüber der Kolbenstange. Fig. 5 zeigt die Dichtung ohne eingebauten Führungsring. Fig. 5 a ist die Darstellung des Dichtringes nach Fig. 5 mit Ringwülsten. Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen verschiedene Gestaltungen des Führungsringes. Die Fig. 9 und 9 a zeigen den Einbau des erfindungsgemäß gestalteten Dichtringes in aus Blech gefortem zweiteiligen Kolben, wobei die Befestigung und Abdichtung gegenüber der Kolbenstange mit flüssigem Einkomponenten-Kunststoff erfolgen kann.

Es sind bezeichnet mit:

1 die beiden Teile, aus denen der zweigeteilte Kolben besteht, 2 die Schenkeides Dichtringes, j5 die Dichtlippen, 5 die Dichtkanten der Lippen, 4 der Führungsring, 6 die V-förmige Ausnehmung des Dichtringes, 7 der O-Ring zum Abdichten der Kolbenteile gegenüber der Kolbenstange, 8 die Ringwülste.

Der erfindungsgemäß gestaltete Dichtring ist vorzugsweise für zweigeteilte Kolben vorgesehen, die aus Gußteilen, insbesondere Spritzgußteilen oda? gestanzten oder gedrückten Blechen in ausreichender Stärke bestehen. Die Dichtung kann aber auch in einteilige Kolben eingebaut werden.

In Fig. 4 ist ein zweiteiliger aus gegossenen ocfer gespritzten Teilen 1, in den Fig. 9 und 9 ^ ein zweiteiliger Kolben aus gedrückten Blechen 1 dargestellt.

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Der¹ Dichtring, der aus beliebigem Material von geeigneter Elastizität, vor allem aus gummielastischem Werkstoff gebildet sein kann, besteht aus zwei aus dem Grundring herauswachsenden Schenkeln 2, die von innen nach außen U-förmig oder V-förmig gespreizt sind, und die in Dichtlippen J mit Dichtkanten 5 auslaufen, die sich unter Vorspannung gegen die abzudichtende Zylinderfläche pressen.

Erfindungsgemäß wird in die U-förmige oder V-förmige öffnung zwischen den Schenkeln 2 ein Führungsring 4 eingelegt, der vorzugsweise aus Metall besteht, aber auch aus einem anderen geeigneten Werkstoff, wie etwa Kunststoff gebildet sein kann. An der Gleitfläche des Führungsringes können Schmiernuten, Rillen oder ähnliche die Gleiteigenschaften z.B. durch Aufnahme von Schmierstoff verbessernde Ausnehmungen oder Erhebungen vorgesehen sein.

Die Gestalt des Führungsringes 4 wird am besten der U-förmigen oder V-förmigen Gestalt des freien Raumes zwischen den gespreizten Schenkeln 2 angepaßt, kann aber auch andere Formen haben, wie etwa in den Fig. 6, J, 8, 9 und 9a dargestellt ist.

Bei der Verwendung des Dichtringes für ungeteilte Kolben mu# der Führungsring 4 durch an sich bekannte Mittel geteilt werden oder aus zwei Teilen bestehen, da er sonst auf den einteiligen Kolben nicht aufgebracht werden kann.

Der einteilige Führungsring 4 wird beim Einbau in einen zweiteiligen Kolben in den Dichtring eingeknüpft, der aus gummielastischem Werkstoff besteht. Dieser wird hierauf zwischen die beiden Teile des zweiteiligen Kolbens eingespannt.

Um bei großen Fertigungstoleranzen einen guten Festsitz im Kolben zu erreichen, kann der elastische Dichtring auch mit Ringwülsten 8 versehen werden, die, wenn sie beim

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axialen Zusammenspannen der Kolbenhälften 1 plastisch verformt werden, für eine gute Abdichtung der beiden Kolbenhäli'ten untereinander sorgen (O-Ring-Effekt). Beim einteiligen Kolben tritt derselbe Effekt beim Einlegen des geteilten Pührungsringes 4 ein.

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DR. HERMANN RAU

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Firma Prädifa Jäger KG

Dichtring mit Führungsring für doppelseitig beaufschlagten Kolben
mein Zeichen: 4ol2 P 199

Ohne den Gegenstand des Gebrauchsmusters zu verändern, wird noch auf den folgenden Vorteil dieser Erfindung hingewiesen, der alSfErgänzung der Beschreibung^dienen soll:

In der modernen Dichtungstechnik setzen sich zunehmend Schalteinrichtungen durch, bei denen am äußeren Zylindermantel Reed-Kontakte ./. Fluidics hin- und herbewegt werden, die unter dem Einfluß von Permanent-Magneten stehen, die in den hin- und hergehenden Kolben im Inneren des Zylinders untergebracht sind. Zylinder mit Schalteinrichtungen dieser Art sind bekannt. Schwierigkeiten ergeben sich in der Praxis bei dem Einbau der Dauermagneten im Kolben, weil eine ziemlich große Kolbenlänge oder mehrfach geteilte Kolben benötigt werden.

Hier bietet sich die Profilierung gemäß der Erfindung als besonders einfach und vorteilhaft an, wenn der Führungsring (4) selbst dauermagnetisch in an sich bekannter Weise ausgebildet wird. Der dauermagnetische Führungsring (4) liegt, sich selbst zentrierend, bei der Kolbenbewegung an der inneren Fläche des

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Zylinders an, so daß das Magnetfeld des Führungsringes gegenüber den Reed-Kontakten von schädlichen Luftschichten nicht gestört wird. Es tritt also bei Profilen nach Art der Anmeldung eine ganz erhebliche Erhöhung der Betriebssicherheit ein, die einen überraschenden Erfolg darstellt.

Auch bei dauermagnetischer Ausbildung des Führungsringes (¹O bleibt das Profil des Anmeldungsgegenstandes völlig unverändert, mit dem besonderen Vorteil der kleinen Baulänge des Kolbens, die für viele Anwendungsgebiete unerläßlich ist.

Die an sich vorhandenen Vorteile der angemeldeten Erfindung wirken sich bei einer permanent-magnetischen Ausbildung des Pührungsringes (^) in Verbindung mit den Reed-Kontakten in verstärktem Maße aus und erschließen ein neues Anwendungsgebiet.

Rechtsanwalt:

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Claims (1)

1. S ο h u t ζ a η s ρ ν u ο h

   Dichtung für Kolben mit doppelseitiger Beaufschlagung, insbesondere für Druckluft-Zylinder mit V-förmig von innen nach außen geführten gespreizten Diohtllppen, deren Spreizlage durch einen zwisohen den Pichtlippen eingebauten Führungsring gesichert 1st, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden V-förmig von innen nach außen geführten am Grund der Nut miteinander einstückig verbundenen Schenkeln (2) der Dichtlippen, die unter Vorspannung an der Zylinderwand anliegen in die V-förmige öffnung (6) zwischen den Schenkeln (2) ein Führungsring (4) gleichfalls von V-förmiger oder ähnlicher Gestaltung vorgesehen ist, der lose gelagert ist und sich am Grund der V-förmigen öffnung (6) elastisch und sich selbst zentrierend abstützt und da^ die Nut im Kolben, in die die Dichtung eingebaut ist, der V-Form der gespreizten Schenkel entspricht.

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