DE10100408B4 - Scraper device for removing dirt particles or something from a piston rod - Google Patents
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Abstract
Abstreifvorrichtung zum Entfernen von Schmutzpartikeln (32) oder Ähnlichem von einer Kolbenstange (16), die axial beweglich in einem Zylinder (18) geführt ist, mit einem ringförmigen Abstreifer (12), der an einem Ende des Zylinders (18) in eine ringförmige Nut (35) eingesetzt ist und an einer Umfangsfläche (14) des ersten Maschinenteils anliegt, wobei der Abstreifer (12) eine Schürze (38) aufweist, die eine Außenkante (26) des Abstreifers (12) bildet und sich durch eine ringförmige und an die Nut (35) anschließende Ausnehmung (36) am Ende des Zylinders (18) hindurch erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstelleinrichtung (34) zum Verändern des Anpressdruckes vorgesehen ist, mit dem der Abstreifer (12) an der Umfangsfläche (14) anliegt, wobei die Verstelleinrichtung (34) ein am Abstreifer (12) anliegendes und im Volumen veränderbares Spannelement sowie eine Betätigungseinrichtung (44) aufweist, mit der das Volumen des Spannelements derart veränderbar ist, dass durch radiale Deformation des Abstreifers (12) der auf die Umfangsfläche (14) des ersten Maschinenteils...A scraping device for removing debris (32) or the like from a piston rod (16) axially movably guided in a cylinder (18) with an annular scraper (12) formed at one end of the cylinder (18) into an annular groove (35) is inserted and on a peripheral surface (14) of the first machine part, wherein the scraper (12) has a skirt (38) which forms an outer edge (26) of the scraper (12) and by an annular and to the Groove (35) subsequent recess (36) extends at the end of the cylinder (18), characterized in that an adjusting device (34) is provided for varying the contact pressure with which the scraper (12) on the peripheral surface (14), wherein the adjusting device (34) on the scraper (12) adjacent and variable in volume clamping element and an actuating device (44), with which the volume of the clamping element is variable such that dur ch radial deformation of the scraper (12) on the peripheral surface (14) of the first machine part ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Abstreifvorrichtung zum Entfernen von Schmutzpartikeln oder Ähnlichem von einer Kolbenstange, die axial beweglich in einem Zylinder geführt ist, mit einem ringförmigen Abstreifer, der an einem Ende des Zylinders in eine ringförmige Nut eingesetzt ist und an einer Umfangsfläche des ersten Maschinenteils anliegt, wobei der Abstreifer eine Schürze aufweist, die eine Außenkante des Abstreifers bildet und sich durch eine ringförmige und an die Nut anschließende Ausnehmung am Ende des Zylinders hindurch erstreckt.The The invention relates to a stripping device for removing dirt particles or the like of a piston rod which is axially movably guided in a cylinder, with an annular Scraper, which at one end of the cylinder in an annular groove is inserted and on a peripheral surface of the first machine part is applied, wherein the scraper has an apron, which has an outer edge of the scraper and is formed by an annular and adjacent to the groove recess extends at the end of the cylinder.
Eine
Abstreifvorrichtung der vorstehend genannten Art ist aus der
Abstreifvorrichtungen finden insbesondere bei Hydraulikzylindern Verwendung, bei denen Kolben oder Kolbenstangen in Zylindern axial beweglich geführt sind. Auf dem aus dem Zylinder hervorstehenden Abschnitt dieser Maschinenteile können sich nämlich mit der Zeit Partikel absetzen, z. B. Staub, Sandkörner, Späne oder Eisstücke. Wenn das Maschinenteil in den Zylinder eingefahren wird, so streifen die Abstreifvorrichtungen die auf dem Maschinenteil haftenden Partikel ab und verhindern so deren Eindringen in den Zylinder. Abstreifvorrichtungen sind deswegen in der Regel ganz außen an dem Ende des Zylinders angeordnet, aus dem das Maschinenteil aus dem Zylinder hervorsteht.stripper find particular use in hydraulic cylinders, in which Pistons or piston rods are guided axially movable in cylinders. On the protruding from the cylinder section of these machine parts can Namely settle particles over time, eg. As dust, grains of sand, shavings or Pieces of ice. When the machine part is retracted into the cylinder, strip it the stripping devices the adhering to the machine part particles and thus prevent their penetration into the cylinder. Stripping devices are therefore usually completely outside arranged at the end of the cylinder, from which the machine part protruding from the cylinder.
Häufig haben Abstreifvorrichtungen auch die Aufgabe, beim Herausfahren des beweglichen Maschinenteils aus dem Zylinder einen Film aus Hydraulikflüssigkeit abzustreifen, der auf dem im Zylinder befindlichen Abschnitt des Maschinenteils haftet. Durch das zumindest teilweise Entfernen dieses öligen Films können sich weniger leicht Partikel auf dem aus dem Zylinder hervorstehenden Abschnitt des Maschinenteils absetzen. Außerdem wird auf diese Weise weniger Hydraulikflüssigkeit an die Umgebung abgegeben, was insbesondere bei solchen Hydraulikzylindern bedeutsam ist, die im Wasser, z. B. zur Betätigung von Stauwehren, eingesetzt werden.Often have Abstreifvorrichtungen also the task when moving out of the movable Machine part from the cylinder a film of hydraulic fluid strip on the in-cylinder section of the Machine part is liable. By at least partially removing this oily film can less easily particles sticking out of the cylinder Set down the section of the machine part. Also, this way less hydraulic fluid delivered to the environment, which is especially in such hydraulic cylinders is significant, in the water, z. B. for the operation of weirs, used become.
Abstreifvorrichtungen übernehmen hingegen in aller Regel keine Dichtungsfunktion. Hierzu sind in Hydraulikzylindern eine oder mehrere zusätzliche Dichtungen zwischen dem Zylinder und dem darin geführten Maschinenteil vorgesehen, die ein Austreten der unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit aus dem Zylinder verhindern. Aufgrund der hohen auftretenden Drücke liegen derartige Dichtungen häufig mit einer größeren Dichtungsfläche an dem im Zylinder geführten Maschinenteil an. Abstreifvorrichtungen hingegen weisen meist steife Schürzen auf, die unter einem Winkel zu dem geführten Maschinenteil angeordnet sind und in der Art eines Schabers Partikel oder Hydraulikflüssigkeit von dem axial beweglich geführten Maschinenteil abstreifen.Take over stripping devices however, usually no sealing function. These are in hydraulic cylinders one or more additional seals provided between the cylinder and the machine part guided therein, the leakage of pressurized hydraulic fluid from prevent the cylinder. Due to the high pressures occurring such seals often with a larger sealing surface on the guided in the cylinder Machine part on. Scrapers, however, usually have stiff purse on, which are arranged at an angle to the guided machine part are and in the manner of a scraper particles or hydraulic fluid from the axially movable guided Strip off the machine part.
Den
Abstreifvorrichtungen, die aus der eingangs genannten Druckschrift
Bei
der aus der
Bei
der aus der
In
der eingangs genannten
Vor allem bei rauen Einsatzbedingungen, z. B. unter Wasser oder unter freiem Himmel, unterliegen die bekannten Abstreifvorrichtungen jedoch einem relativ starken Verschleiß. Außerdem kann der Abstreifer sich in der Abstreifvorrichtung setzen, so dass der zu einem wirkungsvollen Abstreifen erforderliche Anpressdruck, mit dem der Abstreifer an der Umfangsfläche anliegt, nach einiger Zeit nicht mehr in der erforderlichen Höhe aufrechterhalten werden kann. Bei den bekannten Abstreifvorrichtungen wird dieses Problem dadurch gelöst, dass die Abstreifer nach einiger Zeit ausgetauscht werden, um die einwandfreie Funktion wieder herzustellen. Nur dadurch kann verhindert werden, dass in den Zylinder eingedrungene Partikel die vorgeschalteten Dichtungen beschädigen, was dazu führen kann, dass größere Mengen der unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit aus dem Zylinder austreten.Especially in harsh operating conditions, eg. B. under water or in the open air, however, the known stripping devices are subject to relatively heavy wear. In addition, the scraper can sit in the scraper, so that the force required for effective stripping contact pressure with which the scraper rests against the peripheral surface, after some time can not be maintained in the required height. In the known stripping this problem is solved in that the scrapers are replaced after some time to restore proper function. This is the only way to prevent particles entering the cylinder from damaging the upstream seals, which can result in larger amounts of pressurized hydraulic fluid leaking out of the cylinder.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abstreifvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein Auswechseln der Abstreifer nicht mehr oder nur noch in größeren Intervallen erforderlich ist.task The invention is a scraper of the aforementioned To develop such a way that replacement of the scraper not more or only at longer intervals is required.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Abstreifvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Verstelleinrichtung zum Verändern des Anpressdruckes vorgesehen ist, mit dem der Abstreifer an der Umfangsfläche anliegt, wobei die Verstelleinrichtung ein am Abstreifer anliegendes und im Volumen veränderbares Spannelement sowie eine Betätigungseinrichtung aufweist, mit der das Volumen des Spannelements derart veränderbar ist, dass durch radiale Deformation des Abstreifers der auf die Umfangsfläche des ersten Maschinenteils ausgeübte Anpressdruck verändert wird, und ferner das Spannelement durch einen mit einem Druckmedium gefüllten Hohlraum gebildet wird, der zwischen dem Abstreifer und dem zweiten Maschinenteil ausgebildet ist.According to the invention this Task in a stripper of the type mentioned by solved, an adjusting device is provided for changing the contact pressure is, with which the scraper rests against the peripheral surface, wherein the adjusting device a voltage applied to the scraper and variable in volume clamping element and an actuator has, with which the volume of the clamping element is variable in such a way that by radial deformation of the scraper on the peripheral surface of the first machine part exercised Changed contact pressure and, further, the tension member by one with a pressure medium filled Cavity is formed between the scraper and the second Machine part is formed.
Die Verstellbarkeit des Anpressdrucks erlaubt es, den Abstreifer nachzustellen und dadurch Verschleiß- oder Nachsetzerscheinungen zu kompensieren. Das Auswechseln des Abstreifers wird somit ersetzt durch ein Nachstellen, was ohne Demontage der Maschinenteile möglich ist und somit zu einer erheblichen Kos tenersparnis führt. Dadurch ist ein Auswechseln des Abstreifers in der Regel nur noch dann erforderlich, wenn der Abstreifer ernsthaft Schaden genommen hat, z. B. durch darin eingedrungene spitze Gegenstände oder Riefenbildung.The Adjustability of the contact pressure makes it possible to readjust the wiper and thereby wear or to compensate for secondary effects. Changing the Scraper is thus replaced by an adjustment, which without disassembly the machine parts possible and thus leads to a considerable cost savings. Thereby replacement of the scraper is usually only necessary then if the scraper seriously damaged, z. B. by penetrated sharp objects or scoring.
Das Merkmal, dass die Verstelleinrichtung ein am Abstreifer anliegendes und im Volumen veränderbares Spannelement sowie eine Betätigungseinrichtung aufweist, mit der das Volumen des Spannelements derart veränderbar ist, dass durch radiale Deformation des Abstreifers der auf die Umfangsfläche des ersten Maschinenteils ausgeübte Anpressdruck verändert wird, hat den Vorteil, dass sich mit Hilfe einer derart ausgeführten Verstelleinrichtung mit konstruktiv relativ einfachen Mitteln der Anpressdruck verändern lässt, mit dem der Abstreifer an der Umfangsfläche anliegt. Weil das Spannelement am Abstreifer anliegt, wirkt eine Volumenänderung des Spannelementes auf den gesamten Abstreifer, so dass die Druckveränderung gleichmäßig über den gesamten Umfang hinweg erfolgt. Das Spannelement kann z. B. als eine Art Schlauchschelle ausgebildet sein, deren Umfang mit Hilfe eines Stellelements verändert werden kann. Alternativ hierzu kann das Spannelement auch als ein schlauchartiges Gebilde realisiert sein, dessen Volumen abhängig ist von der Menge eines darin enthaltenen Druckmediums.The Characteristic that the adjusting device is applied to the scraper and variable in volume Clamping element and an actuator has, with the volume of the clamping element so changeable is that by radial deformation of the scraper on the peripheral surface of the first machine part Changed contact pressure is, has the advantage that with the help of such an adjustment performed with structurally relatively simple means of contact pressure change, with the scraper rests against the peripheral surface. Because the clamping element abuts the scraper, a volume change of the clamping element acts on the entire scraper, so that the pressure change evenly over the whole Scope takes place. The clamping element can, for. B. as a kind Hose clamp be formed whose scope by means of an actuating element changed can be. Alternatively, the clamping element as a be realized hose-like structure whose volume is dependent on the amount of a pressure medium contained therein.
Das Merkmal, dass das Spannelement durch einen mit einem Druckmedium gefüllten Hohlraum gebildet wird, der zwischen dem Abstreifer und dem zweiten Maschinenteil ausgebildet ist, bewirkt, dass die Notwendigkeit entfällt, ein gesondertes Teil für das Spannelement vorzusehen, welches aufgrund einer Volumenänderung zur Veränderung des Anpressdrucks führt. Statt dessen wird ein im zweiten Maschinenteil ausgebildeter Hohlraum verwendet, der unmittelbar mit einem Druckmedium gefüllt ist. Wird zusätzliches Druckmedium in diesen Hohlraum eingeführt, so erhöht sich der Druck auf den Abstreifer, der den Hohlraum begrenzt.The Characteristic that the clamping element by a with a pressure medium filled Cavity is formed between the scraper and the second Machine part is formed, causes the need for eliminating a separate part for the Provide clamping element, which due to a change in volume to change of the contact pressure leads. Instead, a trained in the second machine part cavity is used, the is filled directly with a pressure medium. Will additional Pressure medium introduced into this cavity, so the pressure on the scraper, which limits the cavity.
Verstelleinrichtungen
zum Verändern
des Anpressdrucks sind prinzipiell im Zusammenhang mit Dichtungsanordnungen
beschrieben worden, beispielsweise in der
Derartige
Verstelleinrichtungen für
Dichtungsanordnungen wurden aber bislang für Abstreifvorrichtungen nie
in Betracht gezogen. Dies liegt vor allem daran, dass Dichtungsanordnungen
trotz des auf den ersten Blick ähnlich
erscheinenden Aufbaus ganz andere Anforderungen erfüllen müssen als
Abstreifvorrichtungen. So spielt bei Dichtungsanordnungen der Anpressdruck
bekanntlich für
die Dichtigkeit eine wichtige Rolle, da dieser Druck einerseits
nicht zu groß sein
darf, um die Reibung zwischen den Maschinenteilen nicht über Gebühr zu erhöhen, andererseits
jedoch auch nicht ein Minimum unterschreiten darf, welches für die Aufrechterhaltung
der Dichtfunktion erforderlich ist. Abstreifvorrichtungen hingegen
müssen
nicht dem meist sehr hohen Druck standhalten, den die Hydraulikflüssigkeit
auf die Dichtungsanordnungen ausübt.
Deswegen genügen in
der Regel relativ kleine Anpressdrücke. Andererseits sind die
Abstreifer selbst aus vergleichsweise steifem Material gefertigt,
um ein lokales Abheben der Abstreifer von dem axial beweglich geführten Maschinenteil
zu verhindern, wie dies beispielsweise durch Eisschichten bewirkt
werden könnte.
Innen liegende Kanten können
dabei, wie dies die
Die Erfinder der neuen Abstreifvorrichtung haben hingegen erkannt, dass die Wirkung von Abstreifvorrichtungen doch wesentlich stärker vom Anpressdruck abhängt, als dies bislang angenommen wurde. So führen die steifen Abstreifer bei Hydraulikzylindern, die der Witterung und dadurch großen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, bei sehr niedrigen Außentemperaturen gelegentlich zu unerwünscht hohen Reibungswerten. Dies hängt damit zusammen, dass aufgrund der thermischen Kontraktion des gesamten Hydraulikzylinders der Abstreifer zu fest auf dem axial beweglich geführten Maschinenteil aufsitzt. Bei hohen Temperaturen hingegen ist der Anpressdruck oft zu niedrig, so dass feiner Staub an dem Abstreifer vorbei in das Innere des Zylinders gelangen kann.The On the other hand, inventors of the new scraper device have recognized that the effect of Abstreifvorrichtungen but much more of the Contact pressure depends, as previously assumed. How to carry the stiff scrapers in hydraulic cylinders, the weather and thus large temperature fluctuations are exposed at very low outside temperatures occasionally too undesirable high friction values. This depends together with that, due to the thermal contraction of the entire Hydraulic cylinder of the scraper too tight on the axially movable out Machine part is seated. At high temperatures, however, is the Contact pressure often too low, leaving fine dust on the scraper pass into the interior of the cylinder.
Durch die Erfindung lassen sich somit bei Bedarf nicht nur durch Verschleißerscheinungen der Abstreifer, sondern auch durch thermische Einflüsse verursachte Schwankungen des Anpressdruckes kompensieren. Gegebenenfalls kann zu diesem Zweck eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, die den Anpressdruck in Abhängigkeit von der Außentemperatur steuert. Freilich ist es ebenso möglich, eine Anpassung des Anpressdruckes manuell mit Hilfe der Verstelleinrichtung vorzunehmen.By The invention can thus be required not only by wear and tear the wiper, but also caused by thermal influences Compensate for fluctuations in the contact pressure. If necessary, can be provided for this purpose, a control device, the Contact pressure dependent from the outside temperature controls. Of course, it is also possible to adapt the contact pressure make manually with the help of the adjustment.
Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Betätigungseinrichtung zum Nachführen von Druckmedium einen mit dem Druckmedium gefüllten Innenraum aufweisen, aus dem das Druckmedium mittels eines Kolbens in den Hohlraum überführbar ist.at embodiments The invention may include the actuating device for tracking Print medium have a filled with the pressure medium interior, from which the pressure medium can be transferred by means of a piston into the cavity.
Auf diese Weise lässt sich besonders einfach der Druck in dem Hohlraum und damit der Anpressdruck des Abstreifers auf das zweite Maschinenteil über die Stellung des Kolbens im Innenraum der Betätigungseinrichtung verändern.On that way Especially easy is the pressure in the cavity and thus the contact pressure of the scraper on the second machine part on the position of the piston in the interior of the actuator change.
Der Kolben kann dabei z. B. durch die Betätigung einer Schraube auslenkbar sein, wobei unabhängig von der Art der Betätigung die Auslenkung des Kolbens sowohl manuell als auch mittels Fremdkraft erfolgen kann. Eine Auslenkung mittels Fremdkraft ermöglicht es, die Abstreifvorrichtung fernsteuerbar auszuführen. Dies ist besonders vorteilhaft bei Kolben-Zylinder-Anordnungen, die an schwer zugänglichen Stellen, z. B. unter Wasser zur Betätigung von Stauwehren, eingesetzt werden. Zudem erlaubt eine Fremdkraftbetätigung, die Abstreifvorrichtung in einen Regelkreis einzubinden, der den vom Abstreifer ausgeübten Anpressdruck selbsttätig auf einem vorbestimmten Wert hält.Of the Piston can be z. B. deflected by the operation of a screw be independent on the type of operation the deflection of the piston both manually and by external force can be done. A deflection by means of external power makes it possible perform the stripping device remote controlled. This is particularly advantageous in piston-cylinder arrangements, the hard to reach Bodies, e.g. B. under water for the operation of weirs become. In addition, allows a foreign power, the scraper to be integrated in a control circuit that controls the contact pressure exerted by the wiper automatic keeps at a predetermined value.
Bevorzugt ist es dabei außerdem, daß die Betätigungseinrichtung ein elastisches Element aufweist, das unabhängig von der Auslenkung des Kolbens einen Mindestdruck auf das Druckmedium ausübt.Prefers it is also that the actuating device having an elastic element which is independent of the deflection of the Piston exerts a minimum pressure on the pressure medium.
Auf diese Weise wird erreicht, daß auch bei Fehlbedienung der Verstelleinrichtung ein minimaler Anpreßdruck des Abstreifers auf das zweite Maschinenteil nicht unterschritten wird. Dadurch können zumindest größere Partikel nicht von außen aufgrund zu niedrigen Anpreßdruckes am Abstreifer vorbei in das Innere des Zylinders gelangen.On this way is achieved, that too with incorrect operation of the adjusting a minimum contact pressure of the Scraper on the second machine part is not undershot. Thereby can at least larger particles not from the outside due to low contact pressure pass the scraper into the interior of the cylinder.
Vorzugsweise verspannt das elastische Element den Kolben gegenüber der Schraube.Preferably the elastic element clamps the piston against the Screw.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Beitrag, den das elastische Element auf den Gesamtdruck im Innenraum der Betätigungseinrichtung ausübt, unabhängig ist von der Stellung der Schraube und damit des Kolbens. Das elastische Element, bei dem es sich z. B. um eine Schraubenfeder handeln kann, kann dabei von außen auf eine Kolbenstange aufgesetzt sein, die mit dem Kolben verbunden ist.On This way it is ensured that the contribution that the elastic Element exerts on the total pressure in the interior of the actuator, is independent from the position of the screw and thus of the piston. The elastic Element that is z. B. may be a coil spring, can do it from the outside be placed on a piston rod connected to the piston is.
Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn der Kolben oder eine damit verbundene Kolbenstange eine axiale Sacklochbohrung aufweist, in der das elastische Element gehalten ist.Especially However, it is preferred if the piston or an associated Piston rod has an axial blind hole, in which the elastic Element is held.
Auf diese Weise ist das elastische Element in der Sacklochbohrung gut geschützt und die Betätigungseinrichtung insgesamt leicht montierbar.On this way, the elastic element in the blind hole is good protected and the actuator altogether easy to assemble.
Falls die Verstelleinrichtung lediglich eine Vergrößerung, jedoch keine Verringerung des Anpreßdruckes ermöglichen soll, z. B. bei Hydraulikzylindern, die keinen größeren thermischen Schwankungen ausgesetzt sind, so ist es bevorzugt, daß zwischen dem Innenraum und dem Hohlraum ein Rückschlagventil derart angeordnet ist, daß ein Zurückfließen des Druckmediums vom Hohlraum in den Innenraum verhindert wird.If the adjustment only an increase, but no reduction the contact pressure enable should, for. B. in hydraulic cylinders that no major thermal Are exposed to fluctuations, so it is preferable that between the interior and the cavity arranged a check valve such is that one Backflow of the Pressure medium from the cavity into the interior is prevented.
Auf diese Weise wird verhindert, daß der Druck auf den Abstreifer in Folge von Setzbewegungen oder einem unbeabsichtigtem Zurückstellen der Verstelleinrichtung verringert wird.On This way it prevents the pressure on the scraper as a result of setting movements or an unintentional return the adjusting device is reduced.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des nachfolgenden Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the description of the following embodiment based on the drawing. Show:
In
Der
Abstreifer
Die
Innenkante
Die
Abstreifvorrichtung
In
Der
Abstreifer
Oberhalb
des Hohlraumes
Die
Betätigungseinrichtung
Um
den hierzu erforderlichen Druck aufzubauen, ist ein Kolben
Das
von dem Kolben
Um
ein Zurückfließen von
Druckmedium
In
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right |