NL8105112A - Voor pneumatisch of hydraulisch gedreven arbeidseenheden, b.v. arbeidscilinders of ventielen bestemde afdichtconstructie voor het afdichten van de scheidingsvoegen tussen in axiale richting ten opzichte van elkaar bewegende delen. - Google Patents

Description

VO 2507

Voor pneumatisch of hydraulisch gedreven arbeidseenhêden, b.v. arheidscilinders of ventielen bestemde afdichtconstructie voor het afdichten vein de scheidingsvoegen tussen in axiale richting ten opzichte van elkaar bewegende delen.

De uitvinding betreft een voor pneumatisch of hydraulisch gedreven arbeidseenheden, bijvoorbeeld arheidscilinders of ventielen bestemde afdichtingsconstructie voor het afdichten van de scheidings-voeg tussen zich in axiale richting ten opzichte van elkaar bewegende 5 delen, bijvoorbeeld zuiger- en cilinderwand of ventielsluitorgaan en boring in het ventiellichaam, enz., welke uit een afdichtende ring git een materiaal met rubb’erelastische eigenschappen bestaat, welke in een opneemgroef, bij voorkeur van ongeveer vierkante of rechthoekige doorsnede in een van de beide ten opzichte van elkaar afdich-10 tende delen gezet kan worden. In het bijzonder is de hier in aanmerking komende af dichtende constructie voor die toepassingsgevallen geschikt, welke zeer smal uitgevoerde zuigerafdichtingen als gewenst doen schijnen.

Bekende afdichtende constructies van het hier in aanmerking ko-15 mende type zijn de zogenaamde ringen in de vorm van een rond snoer en hier in het bijzonder hetals O-ring bekende ronde snoer met zeer beperkte fabrikagetoleranties. Deze afdichtingsringen hebben echter het nadeel, dat de o-ring of de ring uit rond-snoer in zijn groef al naar gelang de bedieningsrichting van de zuiger verschoven wordt zodat deze 20 gaat schuiven (z.g. "Walken"). Dit kan een zeer sterke slijtage van de zuiger tot gevolg hebben. Een verder nadeel van de bekende constructie van het hier boven bedoelde type bestaat daarin, dat de O-ring door de heersende luchtdruk gemakkelijk naar boven gelicht wordt en aldus bij gebruik bij zuigerafdichtingen in zuigerschuifkleppen 25 vroegtijdig slijt, wanneer boringen of sleuven in het huis gepasseerd moeten worden, omdat de ring dan zover uitsteekt, dat deze bij het passeren van de boringen of sleuven met de kanten van deze boringen of sleuven in een sterk wrijvingscontact komt.

Daarentegen heeft de uitvinding tot doel hierin te voorzien en 30 een constructie van het in de inleiding van conclusie 1 omschreven type te vinden, welke een betere geleidende functie door een grotere geleidingsbreedte als bij een O-ring bewerkstelligt, daarenboven ook een betere zijdelingse geleiding in de opneemgroef heeft om verdraaiing resp. verschuiving van de afdütring bij het wisselen van richting 8105112 ^-2-- van de zuiger te vermijden en tenslotte ook de mogelijkheid van een bétere verankering in de opneemgroef verschaft, om het tot een slijtage leidende naar omhoog kruipen van de afdichtende ring te vermijden.

5 Voor dat doel is volgens de uitvinding er bij de nieuwe constructie voor gezorgd, dat de afdichtingsring in doorsnede de vorm van een C- of I-vormig voortbrengsel heeft, dat in het middenbereik een insnoering van aanzienlijke afmeting en aan zijn naar het tegen het gedeelte toege-. keerde zijde een zich over het grootste gedeelte van de lengte van de 10 opneemgroef uitstrekkend buitengeleidingsvlak bezit, dat doelmatig enigszins naar buiten toe gewelfd is. Hierbij kan bijvoorbeeld de afdichtende ring aan zijn beide tegenoverliggende zijden een naar het midden of dwarssymmetrievlak gerichte insnoering hebben, waarvan de diepte bij voorkeur 15 - 35 % van de rïngbreedte kan bedragen, de 15 constructie kan echter zodanig'zijn uitgevoerd, dat de afdichtende ring slechts aan een van zijn zijden een naar het middenvlak toe. gerichte insnoering bezit , waarvan de diepte 25 - 60 % van. de ringbreedte kan bedragen. Het geleidende buitenvlak van de afdichtring is doelmatig over een. afstand naar buiten toe gewelfd, welke ongeveer met 5-10-12% van 20 de diepte van de opneemgroef overeenstemt, de lengte kan bijvoorbeeld met ongeveer 80 - 90 - 95% van de lengte van de opneemgroef overeenstemmen. Bijzonder voordelig is het, wanneer, de afdichtende ring aan de van het buitenste geleidingsvlak afgekeerde zijde een in de richting van buiten naar binnen gezien op de insnoering volgende en daartegenover een ver-25 breding van de ringdoorsnede vormende verankeringsvoet heeft, welke aan de bodem van de groef is aangepast.

Bij het gebruik van de nieuwe vorm van de afdichtingsring wordt zoals reeds bij de probleemstelling opgemerkt, een betere geleidende functie verkregen als gevolg van een grotere breedte, en betere 30 zijdelingse geleiding in de opneemgroef en de mogelijkheid van een bepaalde vering van de ring naar binnen toe, welke zich in de ring kan opbouwen, bijvoorbeeld wanneer een nauwere cilinderbuis wordt gebruikt, en er is ook een betere aanpassing aan bepaalde afwijkingen in de binnendiameter van de cilinder mogelijk en tenslotte een betere 35 verankering in de opneemgroef van de zuiger. De kosten van de nieuwe afdichtring zijn praktisch dezelfde als die van de conventionele 8105112 -3- O- resp. vierkante ring, omdat de grotere kosten aan meermetaal even groot zijn als tot nog toe en de geometrische vorm door een eenmalige uitgave aan gereedschap zonder grotere meerkosten verwezenlijkt kan worden. De levensduur wordt door een betere geleidende functie en door de 5 geoptimaliseerde betere vasthoudfunctie van de speciaal gevormde af-dichtring meervoudig verhoogd, hetgeen in het bijzonder bij de zuiger-schuif ventielen vereist wordt. De bredere geleiding bewerkstelligt, dat de ring niet bij het passeren van sleuven of boringen in het huis van zuigerschuifventielen in deze sleuf kan dringen 'en aldus sterker zou 10 kunnen slijten.

In de tekening zijn uitvoeringsvoorbeelden van het onderwerp van de uitvinding weergegeven. Daarin toont: fig. 1 een afdichtin^gsconstructie volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede, schematisch getekend, IS fig. 2 een detail van de constructie volgens fig. 1 teneinde de naar buiten gerichte welving van de nieuwe afdcttring te tonen,een en ander op grotere schaal als weergegeven in fig. 1; fig. 3 een afdichtingsring volgens fig. 1 op grotere schaal,alsmede fig. 4 en 5 twee varianten van de constructie volgens fig. 1 20 op overeenkomstige wijze weergegeven.

De in fig. 1 getoonde afdichtingsconstructie volgens de uitvinding dient voor het afdichten van de scheidingsvoeg 1 tussen de zuiger 2 en de cilinderwand 3, waartussen in axiale richting een relatieve beweging plaatsvindt. De constructie volgens de uitvinding zou ook voor andere 25 pneumatisch of hydraulisch gedreven arbeidseenheden, bijvoorbeeld voor ventielen, hier bijvoorbeeld voor het af dichten van de scheidingsvoeg tussen het sluitlichaam van het ventiel er. de boring in het ventiel-lichaam, enz. gebruikt kunnen worden. Deze afdichtingsconstructie heeft • een afdichtingsring 4, welke in een opneemgroef 5 is .ondergebracht, 30 welke bij voorkeur een nagenoeg vierkante of rechthoekige doorsnede heeft, welke groef aan de buitenzijde van de zuiger is aangebracht. Volgens de uitvinding is er voor gezorgd, dat de afdichtingsring bij de variant volgens fig. 1 in doorsnede de vorm van een nagenoeg I-vormig voortbrengsel heeft, dat in zijn middenbereik twee insnoeringen 6,7 heeft, 35 welke een betrekkelijk grote afmeting hebben, welke constructie zodanig is uitgevoerd, dat de afdichtingsring aan zijn naar het tegengedeelte 3 toe-gekeerde zijde een zich over het grootste gedeelte van de lengte 8105112 _ Λ . V ·. - . . · ' ; ’ : . ;.Γ - -4- . ' van de opneemgroef uitstrekkend geleidingsbuitenvlak 8 heeft, dat doelmatig enigszins naar buiten toe gewelfd is, zodat bijvoorbeeld bij het passeren van de sleuf 9 de ring niet wordt opgeiicht en in de sleuf kan treden* De insnoeringen 6,7 aan de beide tegenover elkaar 5 gelegen zijden van de ring'zijn naar het dwarssymmetrievlak van de ring toe gericht en hebben, zoals uit fig. 3 van de .tekening blijkt, een diepte van IS - 35% (b^> van de ringbreedte b. De breedte van de tegenover de.insnoeringen of de insnoering overblijvende rug 10 (fig.3) . . . i .bedraagt ongeveer 30-70 % van de ringbreedte. In het bijzonder uit fig- 2 \ 10 blijkt, dat het geleidende buitenvlak 8 van de afdichtingsring over een afstand "a" naar buiten toe gewelfd is, welke ongeveer 5 - 10 - 12% •van de diepte "fc" van de opneemgroef bedraagt.

De lengte "l'! van het geleidende buitenvlak van de afdichtring stemt overeen met ongeveer 80 - 90 - 95% van de lengte "L" van de 15 opneemgroef.

Aan de van het buitenvlak 8 afgekeerde zijde heeft de afdichtring een verankeringsvoet 11, welke in een richting van buiten naar binnen gezien, volgens pijl 12 op de insnoering 6 resp. 7 volgt, en daartegenover een verbreding van de ringdoorsnede betekent, zoals uit fig. 1 blijkt..

20 Deze verankeringsvoet is aan de bodem van de groef aangepast en heeft ten opzichte van de overeenkomstige delen van de O-ring het voordeel, dat deze aan de afdichtring in zijn opneemgroef een veel betere en zekere vasthoudmogelijkheid geeft, De breedte Mc" van de verankeringsvoet stemt overeen met ongeveer 80 - 90 - 95% van de lengte of 25 breedte "L" van de bodem van de groef.

Bij de variant volgens fig. 5 heeft de afdichtring 13 slechts aan één van zijn zijden' een naar het middenvlak toe gerichte insnoering 14, waarvan de diepte "t" ongeveer 25 - 60% van de ringbreedte "T" kan bedragen. In dit geval is de breedte van de resterende brug dienover-30 eenkomstig 40 - 75 % van de ringbreedte.

In alle hierboven besproken gevallen kan men de opstelling zodanig verwezenlijken,, dat de breedte van de afdichtring nagenoeg met de diepte van de ring overeenstemt, zodanig, dat de ringdoorsnede ongeveer in een vierkant kan worden geschreven, zodat men ook andere variatie-35 mogelijkheden ter beschikking heeft.

Fig. 4 toont tenslotte een andere variant, waarbij de afdichtring 15 de vorm heeft van een gestyleerde "I" of op de wijze van de uit de 8105112 " \ : . -5- .-.

' ‘ .vastheidsleer bekende, zogenaamde dubbele T-balk is uitgevoerd.

Ook hier zijn twee zijdelingse insnoeringen 16,17 aanwezig, welke naar het zijn symmetrievlak* gericht en bij het middenbereik van de afdichtring behoren, het oppervlak 18 aan de buitenzijde, dat met het tegengedeelte sa-. 5 menwerkt,is20 lang mogelijk, zodat een goede geleiding ontstaat, terwijl de insnoeringen de mogelijkheid geven,dat de ring goed kan veren en zich kan aanpsssen aan de cilinderbinnendiameter met verschillende • . grootte, bijvoorbeeld wanneer de fabrikagenauwkeurigheid te wensen laat, ; terwijl ook hier een verankeringsvoet 19 van betrekkelijk grote lengte 10 aanwezig is, met behulp waarvan de ring met een zekere vasthoudkracht ; in de opneemgroef wordt opgenomen.

Bij alle hierboven getekende uitvoeringsvormen zijn de hoeken van de ringdoorsnede afgerond, in het bijzonder die hoeken aan het naar het tegengedeelte toegekeerde zijde, dus bijvoorbeeld de hoeken 15 20,21 bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 4, de hoeken 22, 23 bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 3, de hoeken 24,25 bij de uitvoeringsvorm volgens fig. S. Deze afronding van de hoeken in het bijzonder aan de naar het tegengedeelte toegekeerde zijde heeft het voordeel, dat nu van minder wrijving sprake is, in het bijzonder tijdens het 20 aanlopen, terwijl kanten van boringen of sleuven gemakkelijker, d.w.z m zonder wrijving gepasseerd kunnen worden.

i

De ring volgens de uitvinding bestaat uit een materiaal met rubber elastische eigenschappen, waarbij men doelmatig kunststomateriaal met die rubberelastische eigenschappen toepast, waarbij op de , 25 eerste plaats polyurethaan of het onder de handelsnaam "Perbunaan" bekende acrylnitrilbutadieen-rubber (NBR) in aanmerking komt.

a 8105112

Claims (8)

1. 3. Afdichtiru-gsconstructie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afdichtring slechts aan één zijde een naar het middenvlak gerichte insnoering heeft, waarvan de diepte 25 - 60 % van de ringbreedte kan bedragen. 4» Afdichtingsconstructie volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, 25 dat het geleidende buitenvlak van de afdichtingsring over een afstand naar buiten gewelfd is, welke ongeveer met 5 - 10 - 12 % van de diepte van de opneemgroef overeenstemt.
2. 5. Afdichtine^constructie. volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat. de breedte van de tegenover de insnoering of. de insnoeringen overblijvende rug 30 - 70% van de ringbreedte bedraagt.
3. 6. Afdichtingsconstructie volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de lengte van het uitwendige geleidingsvlak van de afdichtingsring ongeveer met 80 - 90 - 95% van de lengte van de opneemgroef overeen-35 stemt. ΠΠΊΓδΤϊΥ-....... .......................... Λ — * ' -7-
4. 7. Afdichtingsconstructie volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de afdichtingsring aan de van het uitwendige geleidingsvlak afgekeerde zijde een in de richting van buiten naar binnen gezien op de insnoering volgende en ten opzichte daarvan een verbreding van de ring- 5 vormige doorsnede vormende verankeringsvoet bezit, welke aan de bodem van de groef is aangepast..
5. 8. Afdichtingsconstructie volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de breedte van de verankeringsvoet ongeveer 80 - 90 - 95% van de breedte van de bodem van de groef bedraagt.
6. 9. Afdichtingsconstructie volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de breedte van de afdichtingsring ongeveer met de diepte· van de ring overeenstemt, zodanig, dat de ringvormige doorsnede ongeveer in een vierkant geschreven kan worden.
7. 10. Afdichtingsconstructie volgens conclusies 1-9, met het kenmerk, 15 dat de hoeken van de ringvormige doorsnede zijn afgerond, in het bijzonder de hoeken aan de naar het tegengedeelte toegekeerde zijde.
8. 11. Afdichtingsconstructie volgens conclusies 1-10, met het kenmerk, dat deze uit kunststofmateriaal met rubberelastische eigenschappen bestaat, bijvoorbeeld uit polyurethaan of acryl-nitriï-butadieen-rubber 20 (NBR) . 8105112