DE1650091A1 - Dichtungssystem fuer Kolbenstangenzylinder - Google Patents

Description

Patentanmeldung

Gegenstand: Dichtungssystem für Kolbenstang^nzylinder

Anmelderini Langen & Co, 4 Düsseldorf,

Klosterstraße 49

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dichtungssystem für Kolbenstangenzylinder von hydro-pheumatischen Federbeinen oder dergleichen, welches aus einer Kolbendichtung und einer Kolbenstangendichtung besteht.

Bekanntlich werden an die Dichtheit eines hydro-pneumatisehen λ Federbeines hohe Anforderungen gestellt, da austretendes Lecköl nur mit Hilfe einer Niveauregeleinrichtung automatisch ersetzt werken kann. In solchen Fällen wird das Lecköl zuweilen durch zusätzliche Leitungen in den Behälter zurückgeleitet« Ist keine Niveauregulierung vorhanden oder will man auf eine Leckölleitung verzichten, muß man für eine möglichst gute Abdichtung Sorge tragen. Die bisher verwendeten Dichtungen haben alle den Nachteil, daß der auf ihnen lastende Druck porportional dem Systemdruck steigt. Wenn dabei auch trotz relativ hoher Drücke beispielsweise durch die Verwendung von Lippendichtungen eine größere Leckage vermieden werden kann, tritt dabei doch eine erhöhte Anpressung der Dichtung an den Kolben bzw. der Kolbenstange und - damit verbunden - ein erhöhter Verschleiß auf» f

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dichtungssystem zu schaffen, bei dem die Kolbenstangendichtung bei schnellen, beispielsweise durch Fafrrbafrnunebenheiten hervorgerufenen Sinwärtsbewegungen des Kolbens vom Druck entlastet wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß die Kolbenstangendichtung aus einer Hochdruckdichtung besteht, der eine Kelldichtung vorgeschaltet ist? welche zwischen einsm von der.Hochdruck" dichtung axial einwärts entfernten, entsprechenden konische« Absatz und einem noch weiter entfernten- Anschlag .relativ zum Zy*" limiter bewegbar ist, während die Kolbendichtung relativ, sum Kolben t:

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•und zur Kolbenstange bzw. der Kolben selbst relativ zu£ Kolbenstange zwischen zwei Anschlägen bewegbar ist und in einer, bei einer Einwärtsbewegung der Kolbenstange erreichten Stellung eine Verbindung zwischen Kolben- und Ringraum verschließt und bei einer Auswärtsbewegung der Kolbenstange die Verbindung wieder frei gibt, wobei der Gleitwiderstand der Kolbendichtung auf dem Kolben bzw. des Kolbens auf der Kolbenstange geringer ist als der am Zylinder, während dieKeildichtung stärker auf der Kolbenstange reibt als am Zylinder*

Der Vorteil ,dieses.Systems liegt darin, daß bei größeren Einwärtsbewegungen des Kolbens nach dem Verschließen der Verbindung im Ringraufti ein Unterdruck entsteht, so daß die Kolbenstangendichtung entlastet wird. Das bedeutet, daß die Kolbenstangendichtung nur bei normalem oder leicht erhöhtem Systemdruck zur Wirkung kommt. ' ".:.■■■- .",■':-

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. ·

Abbildung 1 zeigt ein hydro-pneumatisches Federbein während einer Einwärtsbewegung des Kolbens.

Abbildung 2 zeigt das gleiche Federbein mit ausfahrendem Kolben.

In einer Bohrung 1 eines Zylinders 2 gleitet ein Kolben 3, der sich auf einer Kolbenstange 4 zwischen zwei Anschlägen 5 und 6 bewegen kann. Die Kolbenstange 4 weist eine mit dem Kolbenraum verbundene Längsbohrung 8 auf, die durch die Querbohrung 9 je nach Stellung des Kolbens 3 mit dem Ringraum Io verbunden werden kann. Der Kolben 3 trägt an seinem äußeren. Umfang eine Dichtung 11. Der Ringraum Io wird gegenüber der Atmosphäre durch eine Hochdruckdichtung 12 abgedichtet, die in einer Nut 13 einer in die Bohrung 1 eingepreßten Büchse 14 sitzt. Die Büchse 14 weist einen konischen Absatz 15 auf, der als Anschlag für einerKeildichtung 1$ dient. Eine entgegengesetzte Bewegung der Kcildichtung 6 relativ zum Zylinder 2 wird durch einen Anschlag 17 begrenzt. Der Kolben-

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raum 7 ist mit einem hydro-pneumatischen Druckspeicher 18 verbunden.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Dichtungssystems ist wie folgt: .

Ausgehend von der In Abb. 2 gezeigten Stellung wird sich bei einer Eipwärtsbewegung der Kolbenstange 4 der Kolbenraum 7 verkleinern*! Durch den dabei entstehenden Drückenstiecf wird Flüssigkeit Ir den Druckspeicher 18 gedrückt. Der Druck pflanzt sich weiterhin über die Bohrung 8 und die Querbohrung9 in den Ringraum Io fOtt undbewirkt dort _t daß die Keildichturicjr 46 ve ir- I stärkt auf den Absatz 1& gepreßt wird, wodurch eine gute Abdichtung erreicht wird. Die Hochdruckdichtung 12 wird dabei nur von dem normalen Systemdruck beaufschlagt* Beim Verschieben der Kolbenstange 4 bleibt die Stellung des Kolbens 3 relativ zum Zylinder 2 nahezu unverändert _r da infolge der Dichtung 11 die Reibung am Zylinder 2 größer ist als die auf der Kolbenstange 4. Diese Relativbewegung zwischen Kolben 3 und Kolbenstange 4 führt dazu,, daß nach einem gewissen Hub der Kolbenstange 4 die Querbohrung 9 durch den Kolben 3 verschlossen wird. Bei einer weiteren Einwärtsbewegung der*Kolbenstange 4 erhöht sich der Druck im Kolbenraum 7 weiter, kann sich aber nicht in den Ringraum Io fortpflanzen. Da der Kolben 3 über den Anschlag 6 von der Kolben- a stange 4 mitgenommen wird. Vergrößert sich der Ringraum Io und, da keine Flüssigkeit vom Kolbenraun! 7 überströmen kann, entsteht Unterdruck. Die nunmehr entlastete Keildichtung 16 wird von ihrem Sitz abgehoben, und es entsteht die in Abb. 1 gezeigte Stellung. Öle Hochdruckdichtung 12 wird ebenfalls entlastet. Bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung der Kolbenstange 4 wird der Kolben 3 seine Stellung relativ zur Kolbenstange 4 zunächst beibehalten, da der Druck im Kolbenraum 7 wesentlich höher ist als der Unterdruck im Ringraum Io, und dadurch die unterschiedlichen Reibkräfte des Kolbens 3 am Zylinder 2 bzw. an der Kolbenstange vorerst nicht zur Wirkung kommen. Die Keildichtung 16 dagegen wird, da der Druck zu beiden Seiten der Keildichtung 16 etwa gleich ist, von der Kolbenstange 4 mitgenommen und kommt am Ab-

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satz 15 zur Anlage^ Bei weiterer Abwärtsbewegung der Kolbenstange 4 wird schließlich ein Punkt erreicht, an dem die Drücke im Kolbenraurn 7 und im Ringraum Io gleich sind. Der Kolben 3 bewegt sich aufgrund der schon beschriebenen unterschiedlichen Reibungen jetzt relativ zur Kolbenstange 4 bis zu seinem Anschlag 5 und gibt die Querbohrung 8 frei, womit die in Abb. 2 gezeigte Stellung wieder erreicht ist. Die Hochdruckdichtung 12 ist zunächst einem nur geringen Druck ausgesetzt, der sich durch an der Keildichtung 16 vorbeifließendes Lecköl bis zum Systemdruck erhöhen kann. Dieser Druck wird aber beim Einwärtsfedern der Kolbenstange 4 in der schon beschriebenen Weise abgebaut, so daß die eigentliche Belastungsdauer wesentlich verringert ist.

In Abwandlung des gezeigten Ausführungsbeispieles kann natürlich der Kolben fest mit der Kolbenstange verbunden und die Dichtung selbst verschiebbar angeordnet sein. Form und Werkstoff der Dichtungen sind frei wählbar, solange die beschriebenen Anforderungen bezüglich Dichtheit und Reibverhalten erfüllt v/erden. Ebenfalls kann die Art der Anschläge beliebig gewählt werden. In die Verbindung von Kolbenrauirt und Ringraum können auch Rückschlag- oder Drosselrückschlagventile oder ähnliche Vorrichtungen eingebaut werden, um in verschiedenen Richtungen verschiedene Strönungswiderstände hervorzurufen.

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Claims (1)

Patentanspruch:.

1. Dichtungssystera für Kolbenstangenzylinder von hydro-pneumatischen Federbeinen oder dergleichen, welches aus einer Kolbendichtung und einer Kolbenstangendichtung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangendichtung aus einer Hochdruckdichtung (12) besteht, der eine Keildichtung (16) vorgeschaltet ist, welche zwischen einem von der Hochdruckdichtung (12) axial einwärts entfernten, entsprechenden konischen Absatz (15) und einem noch weiter entfernten Anschlag (17)' relativ zum Zylinder "(2) bewegbar ist, während die Kolbendich- taisj (11) relativ zum Kolben (3) und zur Kolbenstange (4) bzw. eier Kolben (3) selbst: relativ Sur Kolbenstange (4) zwischen zwei Anschlägen (5,6) bewegbar ist und in einer, bei einer Einwüx'tsbev/egung der Kolbenstange (4.) erreichten Stellung eine Verbindung- (3,9) zwischen KoIbenraura (7) und Ringra-um (lo) verschließt und bei einer Äuswärtsbewcgung der Kolbenstange (4) die Verbindung (8,9) wieder freigibt, wobei der Gleitwiderr?tand der PColbendichtung (11) auf dem Kolbon (3) bzv/. des Kolbens (3) auf die Kolbenstange (4) jeringer ist als der im Zylinder (2) während die Keildichtiinq (16) st-ürker auf der Kolbenstange (4) reibt als am Zylinder (2).

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