Die Erfindung betrifft eine Gleitstangen-Dichtung, zur Abdichtung nach aussen. Eine solche Dichtung bezweckt also, dass bei einer hin- und hergehenden Gleitstange, z.B. kein Öl aus einem Gehäuse nach aussen dringt. Für eine solche Dichtungsart sind bereits die verschiedensten Dichtungen bekannt geworden. Neben Dichtungspaketen. die z.B. mittels einer axialen Verschraubung eines Druckringes radial an die Gleitstange angepresst werden, sind auch Dichtringe mit Dichtlippen bekannt. Bei Verwendung der Dichtpakete ist eine grosse Flächenpressung zwischen der Gleitstange und dem Dichtpaket notwendig. Bei schnellen Hin- und Herbewegungen der Gleitstange ergeben sich nennenswerte Abnützungen am Dichtpaket und an der Gleitstange.
Die mit Dichtlippen versehenen Dichtringe sind hauptsächlich für drehende Wellen bestimmt und sind nur beschränkt für Gleitstangen zu verwenden. Ihre Verwendung beschränkt sich hauptsächlich auf solche Gleitstangen. die sehr langsam axial verschoben werden.
Es ist also ein gt,osses Problem. bei schnellen Hin- und Herbewegungen einer Gleitstange eine einwandfreie Abdichtung einer Flüssigkeit nach aussen zu erreichen.
Es wird die Schaffung einer Gleitstangendichtung bezweckt.
mit der diese Schwierigkeit behoben werden kann. Die erfindungsgemässe Gleitstangen-Dichtung ist gekennzeichnet durch zumindest einen Ring, der die Gleitstange mit einem zum Durchlassen eines Ölfilmes auf der Gleitstange ausreichenden Ringspalt umgibt, der im Querschnitt wenigstens teilweise keilförmig ist und sich zur Aussenseite hin erweitert.
Versuche haben gezeigt, dass durch den Aufbau einer solchen Gleitstangen-Dichtung. trotz des zwischen Ring und Gleitstangenwandung vorhandenen, sehr dünn zu haltenden Ringspaltes eine einwandfreie Abdichtung erzielt werden kann. Es ist klar. dass dann in diesem Fall auch die Abnützung zwischen Ring und Gleitstange wesentlich vermindert oder sogar in einem vernachlässigbaren Rahmen gehalten werden kann.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 Detail einer Dichtung mit Gleitstange im Längsschnitt, in schematischer Darstellung. und
Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Dichtung mit Gleitstange. ebenfalls im Längsschnitt und schematischer Darstellung.
Die Gleitstangen-Dichtung nach Fig. l weist einen büchsenförmigen Teil 1. eine Ringmutter 3 und zwischen diesen beiden Teilen liegende Dichtringe 4 sowie einen Stützring 5 auf.
Diese Bauteile 1-5 dienen zur Abdichtung einer in Pfeilrichtung 6 hin- und herbeweglichen Gleitstange 7, damit eine Flüssigkeit, z.B. Ö1, von einem Innenraum 8 nicht zur Aussenseite 9 gelangen kann.
Die Dichtringe 4 sind einander gleich und in der einfachsten Ausführungsform der Gleitstangen-Dichtung kann ein einziger, z.B. derart ausgebildeter Dichtring vorhanden sein. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind zwei solcher Dichtringe in Reihe geschaltet. Die Dichtringe 4 bestehen nicht aus einem Elastomer. Das bedeutet, dass sie nicht so leicht verformbar sind. wie die Dichtlippen der bekannten Wellendichtringe. Die Dichtringe 4 können z.B. aus einem Metall bestehen; sie können aber auch aus einem Kunststoff sein, der ebenfalls nichtgummielastisch ist.
Die Teile 1. 3 und 5 stellen für die Ringe 4 einen verstellbaren Käfig dar. Die Ringe 4 sind an diesen Käfigteilen 1, 3 und s abgestützt. Der Käfigteil 3 ist mittels eines Schraubengewindes 10 gegenüber dem Käfigteil 1 in axialer Richtung verstellbar. Die Ringe 4 sind nunmehr so im Käfig 1, 3 und 5 gehalten, dass ihre Fläche 11 zur axialen Verschiebeachse 12 der Gleitstange 7 in einem Winkel von weniger als 1,5 geneigt ist.
Dieser Winkel ist zur Dichtungsaussenseite 9 geöffnet.
Die Dichtringe 4 können so beschaffen sein, dass sie z.B.
schon im nicht montierten Zustand, also ohne Krafteinwirkung der Käfigteile 1, 3 und 5 so verwunden sein können, dass ihre innere Fläche 11 zur Achse 12 geneigt ist. Man kann dann sagen, dass die Dichtringe 4 eine konische Bohrung haben.
Werden die Dichtringe dann nach Figur 1 montiert, so können durch Zusammenschrauben der Käfigteile 1 und 3 die Ringe 4 noch verstärkt elastisch verwunden werden, so dass also ihre Flächen 11 in einem grösseren Winkel zur Verschiebeachse 12 geneigt liegen. Es ist aber auch möglich, die Ringe 4 derart auszubilden, dass sie im nicht montierten Zustand zylindrische Bohrungen 11 haben. Diese Ringe 4 werden dann erst im montierten Zustand mittels der Teile 1. 3 und 5 elastisch verformt, dass die konischen Bohrungen 11 nach Fig. 1 auftreten.
Dieses Ausbilden der konischen Flächen 11 und damit der geringste innere Durchmesser der Ringe 4 werden beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch elastisches Verwinden der Ringe 4 erzielt bzw. verändert. Je mehr der Käfigteil 3 gegen den Käfigteil 1 verschraubt wird, desto mehr werden die Ringe 4 elastisch verwunden, desto geringer wird der innere Durchmesser der Ringe 4 und desto grösser wird der Winkel der Flächen 11 zur Verschiebeachse 12. Um dieses elastische Verwinden der Ringe 4 zu erzielen. ist der innere Käfigteil 5 am einen Ring 4 radial weiter innen abgestützt als am anderen Ring 4 (Fig. 1). Wenn man die Gleitstangen-Dichtung im Aufbau nach Fig. 1 aber nur mit einem Ring 4 ausbildet. so benötigt man auch nicht den inneren Käfigteil 5.
Es liegt dann nur ein Ring 4 zwischen dem inneren Käfigteil 1 und dem äusseren Käfigteil 3, wobei diese beiden Teile 1 und 3 wie in Fig. 1 ausgebildet sein können. Man sieht dann, dass zum elastischen Verwinden des einen Ringes 4 der innere Käfigteil 1 an einer Innenseite des Ringes 4 radial weiter innen abgestützt ist. als der äussere Käfigteil 3 an einer Aussenseite desselben Ringes 4.
Beim etwas anders ausgebildeten Beispiel nach Fig. 7 sind mit den in Fig. 1 gezeigten Teilen übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein innerer Käfigteil 13 und ein äusserer Käfigteil 14 sind wiederum mittels eines Gewindes 10 gegeneinander verschraubbar. Es sind wiederum zwei Dichtringe 15 vorhanden, die hintereinandergeschaltet sind.
Bei diesem Beispiel werden zum elastischen Verwinden der Ringe 15 gesonderte radialwirkende Pressglieder 16 verwendet. Durch Zusammenpressen dieser Glieder 16 mittels der Verschraubung 10 stützen sich diese Pressglieder 16 von radial aussen einseitig an den Ringen 15 ab. so dass die Ringe 15 konische Flächen 11 erhalten, bzw. den Winkel dieser Flächen 11 zur Verschiebeachse 12 verändern. Bei diesem Beispiel ist es vorteilhaft, wenn die Ringe 15 aus einem weniger starren Material als beim Beispiel nach Fig. 1 bestehen. Die Ringe 15 können z.B. aus einem Kunststoff sein. Die Pressglieder 16 können als O-Ring oder als Schlauchfeder ausgebildet sein.
Anstelle des Bauteiles 5 nach Fig. list beim Beispiel nach Fig. 2 ein innerer Käfigteil 17 vorhanden. Ein ähnlicher Aufbau nach Fig. 2 kann wiederum bei Verwendung nur eines Ringes 15 erreicht werden. Man braucht dann nicht den inneren Käfigteil 17 und auch nur ein Pressglied 16.
Mit den erläuterten Gleitstangen-Dichtungen kann also sowohl der geringste innere Durchmesser zumindest eines Ringes 4 bzw. 15 als auch die Neigung der Flächen 11 zur Verschiebeachse 12 verändert werden, Diese Veränderung kann im Betrieb, also während der Hin- und Herbewegung der Gleitstange durch Verschrauben des äusseren Käfigteiles 3 bz v. 14 vorgenommen werden. In der Praxis wird man so vorgehen, dass bei bewegter Gleitstange 7 der Käfigteil 3 bzw.
14 empirisch auf den inneren Käfigteil 1 verstärkt aufgeschraubt wird, so dass immer weniger des abzudichtenden Öles durch den oder die Dichtringe hindurch nach aussen tritt.
Durch diese empirische Verstellung kann man eine solche Abdichtung einstellen, dass auf der Gleitstange ein feiner Rest-Ölfilm verbleibt, der also nicht von den Dichtringen 4 bzw. 15 abgestreift wird. Durch diese empirische Einstellung der Dichtung kann also eine genügende Schmierung der Gleitstange eingestellt werden. Je nach der Grösse des Druckes des abzudichtenden Öles, der Viskosität dieses Öles, der Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Gleitstange 7 und anderer Veränderungen im Gebiet der Abdichtung kann durch entsprechende Verstellung des Käfigteiles 3 bzw. 14 immer ein gleicher, gewünschter Rest-Ölfilm auf der Gleitstange eingehalten werden.
Es hat sich herausgestellt, dass dieser Rest-Ölfilm auf der Gleitstange 7 während der Hin- und Herbewegung der Gleitstange, ohne eine Leckage zu bilden, aufrecht erhalten bleibt.
Es kann angenommen werden, dass durch den sehr schlanken Konusspalt, der zwischen der Ringfläche 11 und der Mantelfläche der Gleitstange 7 vorhanden ist, solche Druckverhältnisse im Rest-Ölfilm auftreten, dass dieser von der Aussenseite 9 wieder in Richtung zur Innenseite 8 transportiert wird.
Die konische Innenfläche 11 der Ringe 4 bzw. 15 kann sich bei einem Ausführungsbeispiel über die ganze Ringlänge erstrecken. Ein solcher Ring hätte dann ausschliesslich einen konischen Durchgang.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel könnte der Ring 4 bzw. 15 einen zylindrischen Abschnitt mit dem kleinsten inneren Durchmesser haben, an dem sich dann ein nach aussen erweiternder konischer Abschnitt anschliesst.
The invention relates to a slide rod seal for sealing to the outside. The purpose of such a seal is therefore that in a reciprocating slide rod, e.g. no oil leaks out of a housing. A wide variety of seals have already become known for such a type of seal. In addition to sealing packages. the e.g. are pressed radially against the slide rod by means of an axial screw connection of a pressure ring, sealing rings with sealing lips are also known. When using the sealing packages, a large surface pressure is necessary between the slide rod and the sealing package. With rapid back and forth movements of the slide rod, there is significant wear on the sealing package and on the slide rod.
The sealing rings with sealing lips are mainly intended for rotating shafts and can only be used to a limited extent for slide rods. Their use is mainly limited to such slide bars. which are shifted axially very slowly.
So it's a gt oss problem. to achieve a perfect seal of a liquid to the outside with rapid back and forth movements of a slide rod.
The aim is to create a sliding rod seal.
with which this difficulty can be resolved. The slide rod seal according to the invention is characterized by at least one ring which surrounds the slide rod with an annular gap sufficient to allow an oil film to pass through on the slide rod, which is at least partially wedge-shaped in cross section and widens towards the outside.
Tests have shown that the construction of such a sliding rod seal. a perfect seal can be achieved despite the very thin annular gap between the ring and the sliding rod wall. It's clear. that in this case the wear between the ring and the slide rod can also be significantly reduced or even kept within a negligible range.
Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 detail of a seal with slide rod in longitudinal section, in a schematic representation. and
7 shows a further exemplary embodiment of the seal with a slide rod. also in longitudinal section and schematic representation.
The slide rod seal according to FIG. 1 has a sleeve-shaped part 1, a ring nut 3 and sealing rings 4 and a support ring 5 located between these two parts.
These components 1-5 serve to seal a slide rod 7 which can be moved back and forth in the direction of arrow 6 so that a liquid, e.g. Ö1, cannot reach the outside 9 from an interior 8.
The sealing rings 4 are identical to one another and in the simplest embodiment of the sliding rod seal a single, e.g. such a trained sealing ring be available. In the embodiment of FIG. 1, two such sealing rings are connected in series. The sealing rings 4 do not consist of an elastomer. That means they are not that easily deformable. like the sealing lips of the well-known shaft seals. The sealing rings 4 can e.g. consist of a metal; but they can also be made of a plastic that is also not rubber-elastic.
The parts 1. 3 and 5 represent an adjustable cage for the rings 4. The rings 4 are supported on these cage parts 1, 3 and s. The cage part 3 is adjustable relative to the cage part 1 in the axial direction by means of a screw thread 10. The rings 4 are now held in the cage 1, 3 and 5 in such a way that their surface 11 is inclined to the axial displacement axis 12 of the slide rod 7 at an angle of less than 1.5.
This angle is open to the outside of the seal 9.
The sealing rings 4 can be designed so that they e.g.
the cage parts 1, 3 and 5 can be twisted in such a way that their inner surface 11 is inclined to the axis 12 even in the non-assembled state, that is, without the action of force. It can then be said that the sealing rings 4 have a conical bore.
If the sealing rings are then assembled according to FIG. 1, the rings 4 can be twisted more elastically by screwing the cage parts 1 and 3 together, so that their surfaces 11 are inclined at a greater angle to the displacement axis 12. But it is also possible to design the rings 4 in such a way that they have cylindrical bores 11 in the non-assembled state. These rings 4 are then elastically deformed only in the assembled state by means of parts 1, 3 and 5 so that the conical bores 11 according to FIG. 1 appear.
This formation of the conical surfaces 11 and thus the smallest inner diameter of the rings 4 are achieved or changed in the exemplary embodiment according to FIG. 1 by elastically twisting the rings 4. The more the cage part 3 is screwed against the cage part 1, the more the rings 4 are elastically twisted, the smaller the inner diameter of the rings 4 and the greater the angle of the surfaces 11 to the displacement axis 12 to achieve. the inner cage part 5 is supported on a ring 4 radially further inward than on the other ring 4 (Fig. 1). If the slide rod seal in the structure according to FIG. 1 is formed with only one ring 4. so one does not need the inner cage part 5 either.
There is then only one ring 4 between the inner cage part 1 and the outer cage part 3, it being possible for these two parts 1 and 3 to be designed as in FIG. It can then be seen that for the elastic twisting of one ring 4, the inner cage part 1 is supported on an inner side of the ring 4 radially further inward. than the outer cage part 3 on an outside of the same ring 4.
In the slightly differently designed example according to FIG. 7, parts that correspond to those shown in FIG. 1 are provided with the same reference numerals. An inner cage part 13 and an outer cage part 14 can in turn be screwed against one another by means of a thread 10. There are again two sealing rings 15 which are connected in series.
In this example, separate radially acting pressing members 16 are used for the elastic twisting of the rings 15. By pressing these links 16 together by means of the screw connection 10, these pressing links 16 are supported on one side of the rings 15 from the radial outside. so that the rings 15 receive conical surfaces 11, or change the angle of these surfaces 11 to the displacement axis 12. In this example it is advantageous if the rings 15 are made of a less rigid material than in the example of FIG. The rings 15 can e.g. be made of a plastic. The pressing members 16 can be designed as an O-ring or as a hose spring.
Instead of the component 5 according to FIG. 1, in the example according to FIG. 2, an inner cage part 17 is present. A similar structure according to FIG. 2 can again be achieved when using only one ring 15. You then do not need the inner cage part 17 and also only one pressing member 16.
With the slide rod seals explained, both the smallest inner diameter of at least one ring 4 or 15 and the inclination of the surfaces 11 to the displacement axis 12 can be changed. This change can be changed during operation, i.e. during the back and forth movement of the slide rod by screwing of the outer cage part 3 or v. 14 can be made. In practice, the procedure is that when the slide rod 7 is moved, the cage part 3 or
14 is empirically screwed onto the inner cage part 1 to a greater extent, so that less and less of the oil to be sealed passes through the sealing ring or rings to the outside.
This empirical adjustment can be used to set such a seal that a fine residual oil film remains on the slide rod, which is therefore not stripped off by the sealing rings 4 or 15. With this empirical adjustment of the seal, sufficient lubrication of the slide rod can be adjusted. Depending on the magnitude of the pressure of the oil to be sealed, the viscosity of this oil, the speed of the back and forth movement of the slide rod 7 and other changes in the area of the seal, the desired residual oil film can always be obtained by adjusting the cage part 3 or 14 accordingly must be observed on the sliding rod.
It has been found that this residual oil film is maintained on the slide rod 7 during the reciprocating movement of the slide rod without forming a leak.
It can be assumed that the very narrow conical gap that exists between the annular surface 11 and the outer surface of the slide rod 7 causes such pressure conditions to occur in the residual oil film that it is transported from the outside 9 towards the inside 8 again.
In one embodiment, the conical inner surface 11 of the rings 4 or 15 can extend over the entire length of the ring. Such a ring would only have a conical passage.
In another embodiment, the ring 4 or 15 could have a cylindrical section with the smallest inner diameter, which is then adjoined by an outwardly widening conical section.