DE1003674B - Abdichtungsvorrichtung, insbesondere fuer hydraulisch betaetigte Grubenstempel - Google Patents
Abdichtungsvorrichtung, insbesondere fuer hydraulisch betaetigte GrubenstempelInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtungsvorrichtung aus Gummi oder anderem elastischem
Material mit U-förmigem Profil zum Abdichten zweier relativ zueinander gleitender zylindrischer Flächen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für hydraulisch betätigte Stempel geeignete
Abdichtungsvorrichtung zu schaffen, die hohen Arbeitsdrücken standhält. Die Abdichtung der zylindrischen
Flächen macht bei hydraulisch betätigten Grubenstempeln deshalb besondere Schwierigkeiten,
weil ein relativ breiter Spalt zwischen dem Zylinderteil und dem Kolbenteil des Stempels vorhanden ist.
Unter dem hohen Preßdruck besteht leicht die Gefahr, daß die Gummiabdichtungen so weit deformieren, daß
sie in diesen Ringspalt hineingedrückt werden und sie auf diese Weise ihre Abdichtungseigenschaften verlieren.
Für den Zylinderteil eines Stempels finden meistens gezogene Rohre Verwendung, deren Innendurchmesser
nicht an allen Stellen genau der gleiche ist. Deshalb können die Kolben nicht genau eingepaßt
werden. Eine genaue Einpassung würde die Herstellungskosten der Stempel erheblich erhöhen.
Die erfindungsgemäße Lösung der vorbezeichneten Aufgabe besteht darin, daß in die ringförmige Ausnehmung
der äußeren Basiskante des aus Gummi bestehenden, in bekannter Weise ein U-förmiges Profil
aufweisenden Abdichtungsringes ein zwar aus elastischem, aber sehr verschleiß- und fließfestem Material
versehener Stützring eingesetzt ist, der zur Verstärkung des Abdichtungsringes und zur Überbrückung
des Ringspaltes zwischen den gegeneinander abzudichtenden Ringflächen eines Kolbens und eines
diesen umgebenden Zylinders dient. Die eigentliche Abdichtung wird durch den Abdichtungsring mit dem
U-förmigen Profil erzielt, während der Abstützring dafür sorgen soll, daß die Zylinderflächen zwecks
Vermeidung von Einkerbungen nicht aufeinander gleiten.
Der Abstützring muß deshalb aus einem Material bestehen, welches sehr verschleißfest ist und sehr
lange verwendet werden kann. Ein derartiges Material ist in der Polyamidklasse von Kunstharzen zu finden.
Es ist auch unter dem Gesichtspunkt auszusuchen, daß es auch nicht die kleinste Flüssigkeitsmenge aufnehmen
darf. Manche Kunstharze auf Polyamidbasis absorbieren nämlich Wasser und vergrößern demzufolge
ihre Form. Derartige Kunstharze sind für Dichtungen nicht zu gebrauchen, die bei hydraulisch betätigten
Grubenstempeln Verwendung finden sollen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der an Hand der Fig. 1 bis 3 durchgeführten Beschreibung
zweier Ausführungsbeispiele zu ersehen.
Fig. 1 stellt einen abgebrochenen Querschnitt einer Abdichtungsvorrichtung zwischen der Zylinderwand
Abdichtungsvorrichtung, insbesondere
für hydraulisch betätigte Grubenstempel
für hydraulisch betätigte Grubenstempel
Anmelder:
Dowty Seals Limited, Ashchurch,
Tewkesbury, Gloucestershire
(Großbritannien)
Vertreter: Dr.-Ing. Dr. rer. pol. H. Kirchhoff,
Patentanwalt, Berlin-Dahlem, Löhleinstr. 43
Patentanwalt, Berlin-Dahlem, Löhleinstr. 43
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 30. Juni 1955
Großbritannien vom 30. Juni 1955
Frank Bastow, Cheltenham,
Gloucestershire (Großbritannien)
ist als Erfinder genannt worden
Gloucestershire (Großbritannien)
ist als Erfinder genannt worden
und dem Kolben eines hydraulisch betätigten Grubenstempels dar; aus
Fig. 2 ist ein gleicher Querschnitt zu ersehen, bei dem der Stützring eine etwas modifizierte Form aufweist;
in
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den Abdichtungsring mit U-förmigem Profil veranschaulicht. Die gezeigte
Gestalt hat der Ring, bevor er in die Ausnehmung des Kolbens eingesetzt wird.
In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 der abgebrochene Teil eines Kolbens und mit 2 der abgebrochene Teil einer
Zylinderwandung eines hydraulisch betätigten Grubenstempels bezeichnet, wie er beispielsweise in
der deutschen Patentschrift 808 225 beschrieben und dargestellt ist. Der Kolben 1 ist mit einer Ausdrehung
3 für die Aufnahme eines Abdichtungsringes versehen, der in dem veranschaulichten Fall aus einem
Ring 4 aus synthetischem Gummi mit U-förmigem Profil und einem Abstützring 5 besteht, welcher aus
Kunstharz auf Polyamidbasis gefertigt ist. Dieser Abstützring 5 hat einen L-förmigen Querschnitt und
ist in einer Ausnehmung an der äußeren Basiskante des Abdichtungsringes 4 derart gelagert, daß er den
Zwischenraum zwischen dem Kolben 1 und der Zylinderwand 2 überbrückt.
Die Ringlippe 7 des Abstützringes 5 reicht etwa bis zur Hälfte der Außenseite des Abdichtungsringes 4
und liegt an der Zylinderwand 2 an. Das letztere trifft auch für den Rest der Außenwandung des Ringes 4
zu. Auf diese Weise ist eine gute Flüssigkeitsabdich-
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tung zwischen Zylinderwand und Kolben erreicht. Die senkrecht zu der Lippe 7 stehende Lippe 8 des Stützringes
5 ist an der Basisfläche des Abdichtungsringes 4 befestigt und liegt am Boden der Ausdrehung 3 des
Kolbens 1 an. Die radiale Breite der Lippe 8 entspricht ungefähr der halben Breite der Basisfläche des
U-förmigen Ringes 4. Der restliche Teil der Basisfläche dieses Ringes liegt auf der Grundfläche der
Ausdrehung 3 auf und bildet so eine gute Abdichtung gegen Flüssigkeitsdurchtritt.
Wie aus der Fig. 1 zu erkennen ist, ist auf die Grundfläche der Lippe 8 des Abstützringes 5 ein
Ring 9 mit rechteckigem Querschnitt aufgesetzt, der aus Aluminium oder einem anderen weichen Material
besteht. Der Ring 9 ist in eine Eindrehung 14 des Kolbens 1 eingelegt. Er ragt ein wenig über die
Seitenfläche des Kolbens 1 hinaus und verhindert dadurch, daß der Kolben 1 auf der Zylinderfläche 2
gleitet und dort Einkerbungen verursacht. Der Ring 9 ist mit Feinsitz in den Zylinder 2 eingepaßt. Es besteht
deshalb nur ein sehr schmaler Ringspalt zwischen dem Ring 9 und der Wand des Zylinders 2.
Dieser Ringspalt ist nach unten durch den Abstützring 5 und den Abdichtungsring 4 abgeschlossen. Der
letztere ist — wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt — in bekannter Weise durch eine an den Rändern aufgebogene
Flanschscheibe 11 gehalten, die am Kolben 1 mittels der Schraube 12 befestigt ist.
Wenn ein hoher Flüssigkeitsdruck auf die Unterseite des Kolbens 1 einwirkt, dann werden die beiden
Schenkel des U-förmigen Ringes 4 gegen den Kolben 1 und den Zylinder 2 gepreßt. Der Abstützring 5 wird
auf Grund seiner Elastizität durch den Abdichtungsring 4 in Berührung mit der Zylinderwand 2 und der
Bodenfläche der Ausdrehung 3 des Kolbens 1 gebracht. Auf Grund seines großen Widerstandes gegen
Fließen und Verbiegen wird der Abstützring 5 den Ringspalt zwischen dem Zylinder 2 und dem Ring 9
überbrücken und in dieser Lage auch bei hohem Flüssigkeitsdruck verbleiben. Der Abstützring 5
wirkt zwar selbst nicht abdichtend, weil er nicht elastisch genug ist, aber seine Funktion ist in der
Hauptsache die, den Ringspalt zwischen Kolben und Zylinder beträchtlich zu verkleinern und zu verhindern,
daß ein Teil des Abdichtungsringes 4 in diesen Ringspalt hineingedrückt wird.
Auf Grund seiner Elastizität wird sich der Abstützring 5 den Veränderungen des Zylinderdurchmessers
anpassen, so daß der effektiv verbleibende Ringspalt, den der Abdichtungsring 4 überbrücken
muß, tatsächlich außerordentlich klein ist. Der Abstützring 5 wird gegen die Zylinderwandung durch den
hydraulischen Preßdruck gepreßt und deshalb außerordentlich stark durch die Bewegung des Kolbens im
Zylinder beansprucht. Da dieser Ring aus Kunstharz auf Polyamidbasis gefertigt ist und eine große Verschleißfestigkeit
aufweist, ist auch die Lebensdauer der gesamten Abdichtungsvorrichtung zwischen dem
Kolben und dem Zylinder stark verlängert worden.
Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, kann die darin veranschaulichte Abdichtungsvorrichtung gegenüber
der in Fig. 1 dargestellten durch Weglassen des Aluminiumringes 9 vereinfacht werden. Statt des Ringes 9
ist der Abstützring 5 mit einer Erhöhung 13 rechteckigen Querschnitts versehen. Diese Erhöhung 13 ist
genau wie der Ring 9 in die Ausdehnung 14 des Kolbens 1 eingepreßt. Im übrigen ist die Konstruktion
der Abdichtungsvorrichtung in den Fig. 1 und 2 die gleiche. Die Erhöhung 13 des Abstützringes 5 hat
dieselbe Funktion wie der bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1. benutzte Ring 9. Sie soll verhindern,
daß der Kolben 1 mit der Zylinderwandung 2 in Berührung kommt. Die Erhöhung 13 besteht aus dem
gleichen außerordentlich verschleißfesten Kunststoffmaterial wie der Abstützring 5. Der zwischen ihr und
der Zylinderwand 2 noch vorhandene sehr kleine Ringspalt ist bedeutend geringer als der Ringspalt
zwischen dem Aluminiumring 9 und der Zylinderwand 2. Die aus dem Abdichtungsring 4 und dem mit
einer Erhöhung 13 versehenen Abstützring 5 zusammengesetzte Abdichtungsvorrichtung hat eine sehr
lange Lebensdauer und gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Abdichtungsvorrichtung den Vorteil, daß
sie billiger in der Herstellung ist.
Claims (5)
1. Abdichtungsvorrichtung, insbesondere für hydraulisch betätigte Grubenstempel, dadurch gekennzeichnet,
daß in die ringförmige Ausnehmung (6) der äußeren Basiskante des aus Gummi bestehenden, in bekannter Weise ein U-förmiges
Profil aufweisenden Abdichtungsringes (4) ein zwar aus elastischem, aber sehr verschleiß- und
fließfestem Material gefertigter, mit rechtwinklig aufeinander stehenden Dichtlippen (7, 8) versehener
Stützring (5) eingesetzt ist, der zur Verstärkung des Abdichtungsringes (4) und zur
Überbrückung des Ringspaltes zwischen den gegeneinander abzudichtenden Ringflächen eines
Kolbens (1) und eines diesen umgebenden Zylinders (2) dient.
2. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (5) aus
auch nicht die kleinste Flüssigkeitsmenge aufnehmendem Kunststoff auf Polyamidbasis gefertigt
ist.
3. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der aufeinander
senkrecht stehenden Lippen (7, 8) des Stützringes (5) ungefähr gleich der halben Höhe und
der halben Breite des Abdichtungsringes (4) entspricht.
4. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die an der
Basisfläche einer Ausdrehung (3) des Kolbens (1) anliegenden Lippe (8) des Stützringes (5) ein
Ring (9) aus Aluminium oder einem anderen weichen Metall mit rechteckigem Querschnitt gesetzt
ist, der ebenfalls in einer Ausdrehung (14) des Kolbens (1) gehalten ist und über die Außenfläche
des letzteren so weit hinausragt, daß dieser nicht auf der Innenfläche des ihn umgebenden
Zylinders (2) gleiten kann.
5. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring
(5) mit einer Erhöhung (13) rechteckigen Querschnitts versehen ist, die in einer Ausdrehung
(14) des Kolbens (1) gehalten ist und den Ringspalt zwischen Kolben (1) und Zylinder (2)
überbrückt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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