DE966318C

DE966318C - Dichtungseinheit fuer durch hydraulischen oder pneumatischen Druck betaetigte Kolben in Arbeitsmaschinen

Info

Publication number: DE966318C
Application number: DEG4233A
Authority: DE
Inventors: Jean Louis Gratzmuller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1945-10-24
Filing date: 1950-10-03
Publication date: 1957-07-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungseinheit für durch hydraulischen oder pneumatischen Druck betätigte, ausschließlich in Achsrichtung beanspruchte Kolben in Arbeitsmaschinen, insbesondere einfach wirkender Winden, unter der Einwirkung eines unter Hochdruck stehenden Mittels, insbesondere Flüssigkeiten.

Soweit es die Aufgabe der Erfindung ist, eine Dichtungseinheit zu schaffen, die jedem Kolben in einfacher Weise zugeordnet oder an ihn angebracht werden kann, ohne daß die üblichen Nuten in dem

Kolben oder dem Zylinderkörper vorgesehen werden müssen, sind solche Dichtungseinheiten, die aber nur der Dichtung des Kolbens dienen, bereits bekannt.

Die Erfindung erstrebt die Ausbildung einer Dichtungseinheit derart, daß sie sowohl den Kolben führt als auch eine Dichtung zwischen der Zylinderwand und dem Dichtungsstück und zwischen diesem Stück und der Stirnfläche des Kolbens, mit dem das Stück verbunden ist, darstellt. Demgemäß besteht das Wesen der Erfindung darin, daß ein

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den Kolben im Zylinder führendes, auf beiden Seiten mit je einer Ringnut versehenes ringförmiges Organ auf einen zylindrischen Aufsatz des abzudichtenden Kolbens aufgesetzt und am Kolben befestigt ist, wobei in die dem Kolben zugekehrte Ringnut des ringförmigen Organs eine Packung aus plastischem Stoff eingelegt ist, die einen Dichtungsring zwischen dem ringförmigen Organ und dem Kolben bildet, während in der anderen Ringnut eine zweite Packung aus plastischem Stoff in Form einer zylinderförmigen Dichtungslippe liegt, die sich weiter nach außen zur Zylinderwand hin erstreckt als der sich verjüngende Außenrand der die zweite Packung aufnehmenden Nut und so das ringförmige Organ gegen die Zylinderwand abdichtet.

Zweckmäßig werden die zwei Ringnuten für die Packungen durch Bohrungen im ringförmigen Organ der Dichtungseinheit untereinander verbunden, so daß für die Packungen in den beiden Ringnuten eine zusammenhängende plastische Masse verwendet werden kann, die beide Ringnuten sowie die Bohrungen ausfüllt.

Die Vorteile der Erfindung bestehen in der Veras billigung, die dadurch entsteht, daß die präzise Bearbeitung, die Abdichtung und die Führung des Kolbens auf die Dichtungseinheit beschränkt werden. Der Kolben selbst braucht nicht mehr hochgenau bearbeitet zu werden, das zulässige Spiel kann vielmehr vorteilhaft als Flüssigkeitskanal ausgenutzt werden. Der Ein- und Ausbau des Kolbens wird wesentlich einfacher und billiger, die Betriebszeit verlängert.

Bei einfach wirkenden hydraulischen Winden wirkt die Dichtungseinheit mit dem sich im Zylinder der Winde unter der Wirkung eines Druckmittels in einer Richtung bewegenden Kolben zusammen. Die Dichtungseinheit hat gegenüber dem Kolben eine geringe Bewegungsfreiheit, wird jedoch normalerweise durch das Druckmittel an die Stirnseite des Kolbens gepreßt. Die Dichtungseinheit arbeitet mit einem im Zylinderinnern vorgesehenen Anschlag zusammen, der sie an dem einen Ende der Bewegung des Kolbens anhält, so daß also die Lüftung der Stirnfläche des Kolbens' von der Dichtungseinheit erfolgt und zwischen der Dichtungseinheit und der Stirnfläche des Kolbens das Druckmittel aus dem Zylinder entweichen kann.

Die Form des Metallringes, seiner Nuten und der Bohrungen zwischen den beiden Nuten, das Material des Ringes und der plastischen Dichtung und auch die Befestigungsmittel der Dichtungseinheit an dem Kolben können gemäß den Bedingungen der Verwendung variieren, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen; die Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung hervor.

Abb. ι ist ein Schnitt durch den Endteil eines Zylinders und zeigt den Endteil des mit einer Dichtungseinheit gemäß der Erfindung versehenen Kolbens; .

Abb. 2 ist ein Schnitt durch die Dichtungseinheit;

Abb. 3 ist eine Aufsicht auf den Metallring ohne . das plastische Material;

Abb. 4 und 5 zeigen die Anwendung der Dichtungseinheit gemäß der Erfindung bei einer einfach wirkenden hydraulischen Winde.

Die Abb. 1 zeigt einen bei 9 mit einem Druckmedium, z. B. einer Druckflüssigkeit, beschickten Zylinder, in dem ein Kolben 8 gleitet. Die Dichtungseinheit gemäß der Erfindung besteht aus einem Metallring 1, der auf seinen beiden Seiten mit zwei Nuten 5 und 6 versehen ist, die gegebenenfalls durch Bohrungen, wie z. B. 4 (Abb. 2 und 3), verbunden sind. Auf diesem Ring wird eine plastische Dichtung geformt, die zwei Dichtungsringes und 3 auf den entgegengesetzten Seiten des Metallringes 1 bildet; einer dieser Ringe hat die Form eines flachen Ringes, und der andere stellt eine kreisförmige elastische Lippe dar, die über die Kante der entsprechenden Nut herausreicht. Der erste dieser beiden Ringe vermag eine flache Dichtungsfläche zusammen mit der Kolbenfläche zu schaffen, und der zweite Ring bildet eine zylindrische Dichtungsfläche mit der Zylinderwandung. In dem in der Zeichnung" dargestellten Beispiel ist der Kolben 8 mit einem Fortsatz 12 von zylin- go drischer Form von geringerem Durchmesser als der Kolben versehen, der den an ihm montierten Ring 1 trägt, der an diesem Fortsatz 12 mittels einer geeignet geformten Unter lags cheibe 10 befestigt ist und durch eine Mutter 11 gehalten wird. Es ist klar, daß, wenn eine Führung des Kolbens durch den Ring 1 nicht geschaffen werden soll, der Fortsatz 12 weggelassen werden kann.

Auf diese Weise wird eine neue Dichtungseinheit für gleitende Teile, wie Kolben und Zylinder, geschaffen unter Verwendung eines tragenden Stückes und zwei Dichtungselementen aus plastischem Material; die Dichtungseinheit vermag dabei außerdem die Führung eines Kolbens in einem Zylinder sicherzustellen.

Abb. 4 zeigt die in Abb. 2 dargestellte Dichtungseinheit, angewendet bei einer einfach wirkenden hydraulischen Winde. Gemäß dieser Ausführungsform besteht die Winde aus einem Zylinder 27, der in einem Gehäuse 28 montiert ist, das als Vorratsbehälter für die für die Betätigung der Winde verwendete Druckflüssigkeit dient. Der Zylinder 27 besitzt einen in ihm hin- und hergehenden Kolben 8 und wird mittels einer Pumpe 17, 18 mit Einlaß- und Auslaßventilen 20 und 21 beaufschlagt. Der Zylinder 27 ist mit der Pumpe durch eine bei 23 in den Boden des Zylinders mündende Leitung 22 verbunden. Das Entleeren der Winde geschieht durch die gleiche Leitung, wobei das Ventil 21 durch einen Stift 19 in einer vorbestimmten Stellung des Pumpenkolbens 18 geöffnet wird, wonach die Flüssigkeit durch eine in dem Pumpenkolben 18 vorgesehene Leitung in den von dem Gehäuse gebildeten Vorratsbehälter fließt.

Der Kolben 8 trägt eine mit einem Schraubengewinde versehene Windenstange 25, die in einem

Windensockel 26 endet, und wird im Zylinder 27 einerseits durch einen mit dem Kolben 8 in einer beweglichen Verbindung stehenden Metallring 1 und andererseits durch die in das obere Ende des Gehäuses 28 eingeschraubte, ein Dichtungsstück 30 enthaltende Mutter 31 geführt.

Die Dichtung des Kolbens 8 wird durch eine ein elastisches Material ergebende, auf dem Ring 1 geformte Masse geschaffen, die einerseits den die Dichtung zwischen der Einheit und dem Kolben 8 unter der Einwirkung des unterhalb des Kolbens herrschenden Flüssigkeitsdrucks sichernden Teil 3 und andererseits den die Dichtung zwischen der Einheit und dem Zylinder schaffenden Teil 2 bildet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Ring ι mit dem Kolben so verbunden, daß er sich mit dem Kolben über eine vorbestimmte Strecke bewegen kann. Diese Verbindung mit Hilfe der Scheibe 10 erzielt, die gegen die Unterseite des Ringes 1 drückt und an dem Kolben 8 in der in Abb. ι dargestellten. Weise befestigt ist und deren Rand so ausgebildet ist, daß zwischen demselben und dem Ring 1 ein gewisses Spiel verbleibt, das eine Aufwärtsbewegung des Kolbens in bezug auf die Dichtungseinheit, wenn diese festgehalten wird, gestattet. Der Kolben 8 besitzt auch den zylindrischen Fortsatz 12 von geringerem Durchmesser (wie der Kolben 8 in Abb. 1) zur Aufnahme des Ringes 1. Diese Einrichtung sichert die Führung des Kolbens in dem Zylinder, ohne daß die Kolbenwand mit der Innenwand des Zylinders in Berührung kommt. Mit 14 ist das Spiel zwischen diesen beiden Stücken bezeichnet. Der den Ring 1 an einem bestimmten Punkt festhaltende und seine weitere Aufwärtsbewegung mit der Aufwärtsbewegung des Kolbens verhindernde Anschlag besteht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform aus einem in einer in der Zylinderwandung vorgesehenen Ringnut 33 angebrachten Klavierdraht 32.

Bei der Inbetriebsetzung der Pumpe 17, 18 wird Flüssigkeit aus dem Gehäuse 28 abgezogen und über das Rückschlagventil 21 in den Zylinder 27 gepreßt. Unter diesem Druck bewegen sich der Kolben 8 und der Ring 1 gemeinsam nach oben, bis der Ring 1 durch den Anschlag 32 festgehalten wird. Der Kolben geht weiter nach oben, wobei dieser Ring 1 außer Berührung mit der Stirnfläche des Kolbens kommt, woraufhin die Flüssigkeit durch den Spielraum 14, den Raum 15 und den Durchtritt 16 in das Gehäuse der Vorrichtung entweicht. Sobald der überschüssige Druck in der beschriebenen Art ausgeglichen ist, kommt der Kolben wieder mit dem Dichtungsring unter der Wirkung der Last in Kontakt, und der Druck-SS nimmt den normalen Wert an.

So ist z. B. unter der Annahme, daß der normale Druck in der Winde 200 kg/cm² beträgt, ein überschüssiger Druck von 20 kg/cm² hinreichend, um das Freisetzen des Kolbens von der Dichtungseinheit herbeizuführen und automatisch die Abführung des überschüssigen Druckes zu bewirken und den Druck wieder auf den normalen W^rert von 200 kg/cm² zu bringen. Auf diese Weise zeigt es sich, daß die vorgeschlagene Einrichtung jeden Kontakt zwischen der elastischen Dichtung und Mündungen, die die Dichtung beschädigen könnten, vermeidet. Bemerkt sei auch, daß diese Konstruktion außerordentlich einfach und leicht anbringbar ist. Die Dichtungseinheit wird normalerweise an die Arbeitsfläche des Kolbens durch die Druckflüssigkeit angelegt, wodurch die Verwendung einer Feder zur Verhinderung der Ableitung von Druckflüssigkeit und die Gefahr des Auslaufens von Druckflüssigkeit vor dem Ende der Aufwärtsbewegung des Kolbens infolge Ermüdung der Feder bei langem Gebrauch vermieden wird.

Bemerkt sei, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen bzw. gezeichneten genauen Einzelheiten beschränkt ist.

Claims

Patentansprüche:

i. Dichtungseinheit für durch hydraulischen oder pneumatischen Druck betätigte, ausschließlich in Achsrichtung beanspruchte Kolben in Arbeitsmaschinen, insbesondere einfach wirkenden Winden, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Kolben im Zylinder führendes, auf beiden Seiten mit je einer Ringnut versehenes ringförmiges Organ auf einen zylindrischen Aufsatz des abzudichtenden Kolbens aufgesetzt und am Kolben befestigt ist, wobei in die dem Kolben zugekehrte Ringnut des ringförmigen Organs eine Packung aus plastischem Stoff eingelegt ist, die einen Dichtungsring zwischen dem ringförmigen Organ und dem Kolben bildet, während in der anderen Ringnut eine zweite Packung aus plastischem Stoff in Form einer zylinderförmigen Dichtungslippe liegt, die sich weiter nach außen zur Zylinderwand hin erstreckt als der sich verjüngende Außenrand der die zweite Packung aufnehmenden Nut und so das ringförmige Organ gegen die Zylinderwand abdichtet.
2. Dichtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Ringnuten (5, 6) für die Packungen (2, 3) durch Bohrungen (4) im ringförmigen Organ (1) der Dichtungseinheit untereinander verbunden sind, so daß für die Packungen in den beiden Ringnuten eine zusammenhängende plastische Masse verwendet werden kann, die beide Ringnuten sowie die Bohrungen ausfüllt.
3. Dichtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einem Ansatz (12) des Arbeitskolbens (8) einer einfach wirkenden hydraulischen Winde mit einem gewissen Spiel gleitbar aufgesetzt ist, derart, daß sie während der Arbeitsbewegung des Kolbens durch den im Zylinder (27) der Winde herrschenden Flüssigkeitsdruck gegen die Stirnfläche des Kolbens (8) gedrückt wird, um so den Kolben abzudichten, aber nahe am Ende dieser Kolbenbewegung durch einen Anschlag

(3²> 33) ^an einer Weiterbewegung mit dem Kolben gehindert wird, so daß ein Spielraum zwischen Kolben und Dichtungseinheit entsteht, durch welchen die Druckflüssigkeit aus dem Zylinder (27) entweichen kann (Fig. 4).

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2054863, 2386668: »Die Simmerkunde«, Technische Mitteilungen des Simmerwerks der Firma Carl Freudenberg, Weinheim (Pfalz), S. 69 und 97.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen