DE2737887B2 - Pistons for cylinders operated with pressure medium - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen eine geradlinig hin und her gehende Bewegung ausführenden Kolben für mit Druckmedium betriebene Zylinder, der aus zwei gegeneinander verspannten Hälften besteht und an seinem Umfang eine aus zwei gleichartigen Elementen bestehende Kolbenringanordnung als Führungs- und Abdichtungselement besitztThe invention relates to a linear reciprocating motion piston for cylinder operated with pressure medium, which consists of two halves braced against each other and on its circumference consists of two similar elements piston ring assembly as a guide and Has sealing element

Bekannte Kolben dieser Art sind aus Metall und mit Abdichtungen aus Gummi oder ^derartigen Werkstoffen versehen, so daß die Reibung relativ groß 1st. Dabei sind beispielsweise zwei Abdichtrir^e vorgesehen, die in radiale Nuten der feinbearbeiteten Kolbengleitfläche eingesetzt sind, so daß die Herstellung bzw. Montage relativ umständlich und zeitraubend ist Andere metallische Kolben wiederum besitzen an ihrer Umfangsfläche eine erste Nut für die Ringdichtung und eine zweite Nut für einen Gleitring aus Kunststoff, der die Führung innerhalb des Zylinders übernimmt Auch hier sind in den Kolben einzuarbeitende Ringnuten erforderlich, die darüber hinaus unterschiedliche Form besitzen müssen, was ebenfalls teuer istKnown pistons of this type are made of metal and are provided with seals made of rubber or such materials, so that the friction is relatively high. Included For example, two Abdichtrir ^ e are provided, which are in radial grooves of the finely machined piston sliding surface are used, so that the production or assembly is relatively cumbersome and time-consuming Others metallic pistons in turn have a first groove for the ring seal and on their circumferential surface Also a second groove for a sliding ring made of plastic, which takes over the guidance within the cylinder Here, ring grooves to be machined into the piston are required, which also have different shapes have to own, which is also expensive

In der DE-PS 27 463 hat man auch einen Kolben aus zwei gegeneinander verspannten Hälften vorgeschlagen, der an seinem Umfang eine aus zwei gleichartigen Elementen in Gestalt von sogenannten Filzpatronen bestehende Kolbenringanordnung als Führungs- und Abdichtungselement besitzt der jedoch keine Gewähr für eine sichere Führung und eine einwandfreie Abdichtung gibt. Bei der weiterhin bekanntgewordenen Anordnung nach der US-PS 3t 32 868 hingegen, die aus einem einzigen Dichtungsring besteht, der am Außenumfang des abzudichtenden Teils sitzt und der zwei Endlippen besitzt, die durch eine Feder am Gegenstück angedrückt werden, ist zwar die Abdichtung gesichert, aber keine sichere Führung gewährleistet, was an sich auch verständlich ist, nachdem eine ganz andere. Aufgabe zugrundeliegt, da der Dichtungsring nur zum Abdichten einer umlaufenden Welle und nicht für einen hin und her gehenden Kolben gedacht ist.In DE-PS 27 463 you also have a piston two halves braced against each other proposed, one of two similar on its circumference Elements in the form of so-called felt cartridges existing piston ring assembly as a guide and However, the sealing element has no guarantee for safe guidance and proper functioning Sealing there. In contrast, the arrangement according to US Pat. No. 3t 32,868, which has become known from consists of a single sealing ring that sits on the outer circumference of the part to be sealed and the two Has end lips that are pressed against the counterpart by a spring, the seal is secured, but no safe guidance is guaranteed, which in itself is understandable after a completely different one. Task is based, since the sealing ring is only used to seal a rotating shaft and not for one reciprocating piston is intended.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Kolben der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einfachem Aufbau und einfacher Montage eine reibungsarme, leichtgängige und sichereIn contrast, the object of the present invention is to provide a piston of the type mentioned at the beginning Art to create a low-friction, smooth and safe with a simple structure and simple assembly Führung und eine einwandfreie Abdichtung gewährleistetGuidance and a perfect seal guaranteed

Zur Lösung der obigen Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die beiden Dichtungselemente jeweils an den einander zugewandten Radialflächen eine Nut aufweisen, in der eine die Dichtungselemente gegen die Zylinderwandung drückende gemeinsame Feder angeordnet ist Der erfindungsgemäße Kolben ist einfach in seinerAccording to the invention, the above object is achieved provided that the two sealing elements each have a groove on the radial surfaces facing one another have, in which a common spring pressing the sealing elements against the cylinder wall is arranged The piston according to the invention is simple in its

ίο Herstellung, da die beiden Ringelemente in einfacher Weise geformt und mit dem eigentlichen Kolben nur verspannt werden müssen. Darüber hinaus ist eine große Führungsfläche und eine federnde, reibungsarme und leichtgängige Dichtlippe geschaffen, die eineίο Manufacture, since the two ring elements in easier Wise shaped and only have to be clamped with the actual piston. In addition, is a large guide surface and a resilient, low-friction and smooth-running sealing lip created the one

ι ? erhebliche verbesserte Führungs- bzw. Abdichtfunktion gewährleistet Die verbesserte Funktion des erfindungsgemäßen Kolbens wird dadurch unterstützt daß das eine Ringelement im wesentlichen die Gleitfunktion und das andere Ringelement im wesentlichen die Abdicht-ι? considerably improved guiding or sealing function The improved function of the piston according to the invention is supported by the fact that the one ring element essentially the sliding function and the other ring element essentially the sealing

2i) funktion ausübt Die Art des Einspannens der Dichtbzw. Ringelemente erleichtert ein gegebenenfalls notwendiges Austauschen eines oder beider Elemente. Darüber hinaus ermöglicht diese Konstruktion insgesamt daß Dichtungselemente verschiedener Kunststoff-2i) functions The type of clamping of the sealing or Ring elements facilitate a possibly necessary replacement of one or both elements. In addition, this construction allows overall that sealing elements of different plastic materialen unterschiedlicher Eigenschaften eingesetzt werden können, so daß der Kolben aufgrund der unterschiedlichen Materialwahl der Ringelemente an alle Anforderungen, die an ihn im Betrieb gestellt werden, angepaßt werden kann. Dies bedeutet daßmaterials of different properties can be used, so that the piston due to the different choice of material of the ring elements to meet all the requirements that are placed on him in the company can be customized. This means that

Jo durch geeignete Materialkombination in jedem Fall die beste Gleiteigenschaft erzielt werden kann. Bevorzugt bestehen die Dicht- bzw. Ringelemente jeweils aus einem halbharten Kunststoff.Jo through a suitable combination of materials in any case best sliding properties can be achieved. Preferably, the sealing or ring elements each consist of a semi-hard plastic.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorlie-In a preferred embodiment,

J5 gender Erfindung ist zwischen den einander zugekehrten radialen Rächen der Dichtungselemente ein Zwischenraum zur Aufnahme von Schmiermittel vorgesehen, der von einem im Kolben befindlichen Reservoir gespeist wird. Ein solcher Kolben ist sehr einfach undJ5 gender invention is between the facing radial surfaces of the sealing elements Space provided for receiving lubricant from a reservoir located in the piston is fed. Such a piston is very simple and

ίο billig in der Herstellung und biete; darüber hinaus eine ausreichende Festigkeit das Schmierfett gewährleistet eine ausreichende Eigenschmierung und kann darüber hinaus, wenn es unter Druck steht ein ständiges Anliegen der Ringelemente an der Zylinderinnenwan-ίο cheap to manufacture and offer; in addition one Sufficient strength the lubricating grease ensures sufficient self-lubrication and can exceed it In addition, when it is under pressure, the ring elements are in constant contact with the inner wall of the cylinder.

«"> dung gewährleisten. Die Dicht- oder Ringelemente können dabei federnd aneinanderliegen.«"> Ensure proper fit. The sealing or ring elements can resiliently rest against each other.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert. Die einzige Figur zeigt einen TeilschnittThe invention is based on the in the drawing illustrated embodiment described and explained in more detail. The only figure shows a partial section durch einen innerhalb eines Pneumatikzylinders angeordneten Kolben gemäß e^!nem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.by a piston arranged within a pneumatic cylinder according to e ^! nem embodiment of the present invention.

Der in der Zeichnung im Schnitt nur teilweise dargestellte rotationssymmetrische Kolben U, derThe rotationally symmetrical piston U, which is only partially shown in section in the drawing

" innerhalb eines Zylinders 12 gemäß Doppelpfeil A hin und her bewegbar ist, besitzt zwei in einem Abstand parallel zueinander angeordnete Scheiben 13,14, die an einer axial gerichteten Kolbenstange 16 befestigt und zwischen die am Außenumfang zwei Ringelemente 17,"Can be moved back and forth within a cylinder 12 according to the double arrow A , has two disks 13, 14 arranged parallel to one another at a distance, which are attached to an axially directed piston rod 16 and between the two ring elements 17,

^M 18 eingeklemmt sind. Dabei bilden der Kolben 11 und der Zylinder 12 Teile einer beispielsweise doppelt beaufschlagbaren Pneumatikeinheit. ^M 18 are pinched. The piston 11 and the cylinder 12 form parts of a pneumatic unit that can be acted upon twice, for example.

Die beiden Dichtungselemente 17, 18 sind, was die Form anbetrifft, im wesentlichen gleich ausgebildet undThe two sealing elements 17, 18 are what the Shape is concerned, formed and essentially the same

^Μ bestehen jeweils aus einem zur Erfüllung ihrer jeweiligen Hauptaufgabe geeigneten Kunststoff. Jedes Dichtungselement 17, 18 besitzt eine ringförmige Hauptpartie 21, an deren Außenumfang eine Führungs- ^Μ each consist of a plastic suitable for fulfilling their respective main task. Each sealing element 17, 18 has an annular main part 21, on the outer circumference of which a guide

fliehe 22 vorgesehen ist, ober die der Kolben Il an der Zylinderinnenwandung 23 gefqhrt ist. Während die einander zugewandten Stirnflächen 24 der Dichtungsbzw. Ringelemente 17, 18 eben sind, besitzt die Hauptpartie 21 der beiden Elemente dieser Stirnfläche 24 abgewandt und innenseitig jeweils einen Ringeinschnitt 26, in den die betreffende Scheibe 13, 14 randseitig eingreift, und eine angeformte Seitenpartie 27. Diese bildet eine ringförmige Dichtlippe 28, weiche mittels eines Obergangsbereiches 31 mit beidseitigen Einkerbungen 29 an der Hauptpartie 21 gelenkig und radial-nach außen federnd vorgespannt angeformt ist Der Obergangsbereich 31 ist also derart verjüngt, daß die Dichtlippe 28 auch ausreichend federnd nachgiebig ist Die beiden Dichtungs- bzw. Ringelemente 17, 18 können aus verschiedenen Kunststoffmaterialien bestehen, wobei sich die Materialauswahl nach den Eigenschaften des Kunststoffs hinsichtlich Führung und Abdichtung richtet In beiden Fällen ist ein halbharter Kunststoff verwendet Wenn das Ringelement als Gleitelement dienen soll, ist es aus einem Kunststoff hergestellt, der an sich und mit Bezug auf das für den Zylinder verwendete Material besonders gate Gleiteigenschaften besitzt Wenn demgegenüber da*j Ringelement 18 im wesentlichen die Abdichtfunktion erfüllen soll, wird es zweckmäßigerweise aus einem Kunststoff hergestellt der eine gute Abdichtung ermöglicht und der auch reibungsarm ist. Die Materialauswahl der beiden Ringelemente 17,18 richtet sich also nach deren überwiegendem Einsatz, wenn auch beide Ringelemente gleiche Form besitzen.flee 22 is provided, above the piston II on the Cylinder inner wall 23 is guided. While the facing end faces 24 of the sealing respectively. Ring elements 17, 18 are flat, has the Main part 21 of the two elements facing away from this end face 24 and each have a ring incision on the inside 26, in which the relevant disc 13, 14 engages at the edge, and an integrally formed side section 27. This forms an annular sealing lip 28, soft by means of a transition area 31 with both sides Notches 29 are formed on the main part 21 in an articulated manner and resiliently biased radially outward The transition area 31 is thus tapered in such a way that the sealing lip 28 is also sufficiently resilient The two sealing or ring elements 17, 18 can consist of different plastic materials, The choice of material depends on the properties of the plastic in terms of leadership and Sealing aligns In both cases, a semi-rigid plastic is used when the ring element is used as a To serve sliding element, it is made of a plastic that in itself and with reference to the for the Cylinder material used especially gate has sliding properties if on the other hand da * j ring element 18 is intended to essentially fulfill the sealing function, it is expediently made of a plastic made which enables a good seal and which is also low-friction. The choice of materials for the the two ring elements 17, 18 depends on their predominant use, even if both ring elements have the same shape.

in der Stirnfläche 24 der beiden Ringeiemente 17,18 ist eine Ringnut 33 oder sind mehrere über den Umfang verteilt angeordnete axiale Bohrungen eingearbeitet, die jeweils ein Federelement 34 aufnehmen, so daß die beiden Dichtungs- bzw, Ringeiemente 17, 18 federnd nachgiebig zwischen den beiden Kolbenscheiben 13,14 eingespannt sind und eine gewisse Vorspannung erzeilt ist Die beiden Scheiben 13,14 sind an einen mit einem Gewindebolzen 37 versehenen Ende der Kolbenstange 16 mittels einer Mutter 36 befestigt, wobei sich die eine Scheibe 13 an einem Bund 38 der Kolbenstange 16 undin the end face 24 of the two ring elements 17, 18 is an annular groove 33 or are several over the circumference distributed arranged axial bores incorporated, each receiving a spring element 34, so that the two sealing or ring elements 17, 18 resiliently resilient between the two piston disks 13, 14 are clamped and a certain preload is erzeilt. The two disks 13, 14 are connected to one with a Threaded bolt 37 attached end of the piston rod 16 by means of a nut 36, the one Washer 13 on a collar 38 of the piston rod 16 and

ίο die andere Scheibe 14 an einen Sicherungsring39 anlegt Der Raum zwischen den beiden Scheiben 13,14 ist mit einem Fett 41 ausgefüllt, das zur Eigenschmierung dient In den axialen Bohrungen können auch ein oder mehrere Magnete eingesteckt sein, um eine lageabhängige Abtastung des Kolbens 11 von außerhalb des Zylinders 12 zu erreichen.ίο the other disk 14 rests against a circlip 39 The space between the two disks 13, 14 is filled with a grease 41, which is used for self-lubrication One or more magnets can also be inserted into the axial bores in order to create a position-dependent one To achieve scanning of the piston 11 from outside the cylinder 12.

Der Kolben 11 besitzt eine hohe Festigkeit, vor allem, wenn die beiden Scheiben 13, 14 aus Stahl hergestellt sind. Der Zusammenbau des Kolbens 11 ist sehr einfach, da die beiden Ringelemente 17,18 lediglich zwischen die Scheiben gespannt werden müsse»; Auch ein Austauschen der Dichlungs- bzw. Ringelement? ist in einfacher Weise möglich. Die Ringelemente können jeweils aus unterschiedlichen Kunststoffen mit unterschiedlichenThe piston 11 has a high strength, especially when the two disks 13, 14 are made of steel. The assembly of the piston 11 is very simple, since the two ring elements 17, 18 only have to be clamped between the disks »; Also an exchange the sealing or ring element? is possible in a simple manner. The ring elements can each be made of different plastics with different

.ι Eigenschaften hergestellt sein, so daß sich die Materialwahl nach den Anforderungen richtet, die an die Ringelemente 17,18 gestellt werden. Es ist dadurch möglich, für jede Funktion ein Ringelement mit einem geeigneten Kunststoff vorzusehen, ohne daß die andere.i properties must be produced so that the The choice of material depends on the requirements that are placed on the ring elements 17, 18. It is through it possible to provide a ring element with a suitable plastic for each function, without the other

μ Funktion vernachlässigt wird, da das. andere Element aus dem diese andere Funktion optimal erfüllenden, entsprechenden Kunststoff hergestellt ist. μ Function is neglected, since the other element is made of the corresponding plastic that optimally fulfills this other function.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1, Eine geradlinig hin und her gehende Bewegung ausführender Kolben für mit Druckmedium betriebene Zylinder, der aus zwei gegeneinander verspannten Hälften besteht und an seinem Umfang eine aus zwei gleichartigen Elementen bestehende Kolbenringanordnung als Fübrongs- und Abdichtungselement besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dichtungseleraente (17, 18) jeweils an den einander zugekehrten Radialflächen eine Nut (33) aufweisen, in der eine die Dichtungselemente gegen die Zylinderwandung (23) drückende gemeinsame Feder (34) angeordnet ist1, A straight reciprocating movement executing piston for cylinder operated with pressure medium, which consists of two mutually braced halves and on its circumference has a piston ring arrangement consisting of two similar elements as a connecting and sealing element, characterized in that the two sealing elements (17, 18) each have a groove (33) on the radial surfaces facing one another, in which a groove (33) presses the sealing elements against the cylinder wall (23) common spring (34) is arranged 2. Kolben mit Kolbenringanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einander zugekehrten radialen Flächen (24) der Dichtungselemente (17, 18) ein Zwischenraum zur Aufnahme von Schmiermittel (41) vorgesehen ist, der von ein^m im Kolben befindlichen Reservoir gespeist wird.2. Piston with piston ring arrangement, characterized in that between the facing radial surfaces (24) of the sealing elements (17, 18) a space for receiving Lubricant (41) is provided, which is of a ^ m im Piston located reservoir is fed.