DE3715607A1 - Kolbendichtung und anordnung fuer pneumatische arbeitszylinder und kolbenstangenfuehrungen - Google Patents
Kolbendichtung und anordnung fuer pneumatische arbeitszylinder und kolbenstangenfuehrungenInfo
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Description
Die Erfindung ist nicht nur auf dem Gebiet der Hochdruck
pneumatik im Druckbereich ab p = 0,4 Mpa anwendbar, sondern
für eine Vielzahl fluidischer Medien. Sie ist aber beson
ders dort vorteilhaft einsetzbar, wo Reibungsarmut, War
tungs- und Ölnebelfreiheit sowie hohe Zuverlässigkeit ge
fordert werden. Sie ist für eine Vielzahl von Lippendich
tungen und analogen Dichtungen in einseitiger Abdichtung
anwendbar.
Es sind Kolbendichtungen für pneumatische Arbeitszylinder
und Kolbenstangenführungen bekannt, bei denen die drei we
sentlichen Funktionen "Dichten, Führen und Schmieren" auf
verschiedene Weise gelöst werden. Als Dichtungen kommen z.
B. reibungsarme filigrane Dichtungen, sogenannte "Z- und
W-" Dichtungen verschiedener Formen, als Führungselemente
Gleitbänder z. B. PTFE oder Acetale und als Schmierstoff
träger und -verteiler zum Beispiel technische Filze, Gewe
be und Hohlräume in Dichtungen.
In der Patentschrift Nr. 95 156 (Int. Kl F 16 J 1/00) ist
ein selbstdichtender geführter Kolben offenbart, bei dem das
Dichten, Führen und Schmieren in der Weise erfolgt, indem
der Kolben selbstdichtend ist und aus einem Stück aus ma
kromolekularem Werkstoff oder dessen Kombination mit nicht
metallischen Einlagen besteht. Auf den beiden druckbeauf
schlagten Seiten ist je eine lippenförmig ausgebildete
Abdichtwulst mit dazwischen angeordneten ringförmigen Ril
len als Führungsringe angeordnet. Die dazwischen befindli
chen Vertiefungen dienen als Schmierstoffhaltung.
In der Auslegeschrift Nr. 26 31 382 B2 (Int. Kl. F 16 J
1/02) ist ein Kolben, insbesondere für einen Pneumatikzylin
der beschrieben, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Gleitfläche und die von diesen seitlich schräg abstehenden
Dichtlippen an einem einstückigen Führungsring angeformt
sind, der in Umfangsnuten der beiden Kolbenhälften eingesenkt
oder eingesetzt und hier mittels einer formschlüssigen Ver
bindung gehalten wird.
In der Offenlegungsschrift Nr. 29 27 777 (Int. Kl. F 16 J
1/04) wird bei einem Kolben eine preiswerte Schmierung da
durch erreicht, indem der Kolbenkörper als ein ein- oder
mehrstückiges Kunststoffteil in sich vereint. Das Kunststoff
teil ist auf einem Haltebereich der Kolbenstange elastisch
aufgeschrumpft.
In der Patentschrift WP F 16 J/27 42 367 ist ein reibungs-
und wartungsarmer fluidischer Kolben und eine Kolben
stangenführung offenbart, indem einerseits auf einer Kolben
stange mehrere einen Scheibenkolben bildende scheiben- oder
ringförmige Grundelemente und andererseits in analoger Wei
se in einer zylindrischen Bohrung in einem Kolbenstangen
führungsgehäuse angeordnet sind. Die Grundelemente werden so
nach den Regeln der Kombinatorik angeordnet, daß innen und
außen am Scheibenkolben bzw. im Kolbenführungsgehäuse ent
sprechende Flächen und Hohlräume für die Funktion bzw. Auf
nahme von Gleitelementen, Dichtungen, Schmierelementen,
Schmierstoffen und Signalelementen entstehen. Die hier auf
geführten Kolbendichtungsanordnungen und Kolbenstrukturen
haben eine Reihe Nachteile, die wie folgt zusammenfassend
beschrieben werden.
An pneumatische Kolben werden hohe Anforderungen bezüglich
der Dichtungsverhältnisse und einem wartungsarmen Betrieb
gestellt. Diesen Anforderungen werden die Bauelemente mit
dem genannten strukturellen Aufbau mit Kolben mit von
einander abgewandten Dichtlippen durch den hohen Verschleiß
der Dichtungen nicht gerecht. Das Aufschrumpfen von
Kunststoffteilen oder anderen Materialien auf den Kolben
ist kompliziert und bietet keine Garantie für gute Lauf
eigenschaften, da die Reibungsenergie relativ groß ist.
Durch die Kompaktheit der Kolben ist auch der Aufwand bei
Reparaturen umfangreich und teilweise unökonomisch.
Es ist das Ziel der Erfindung, die bekannten Mängel zu be
seitigen und die Kolbendichtungen und Kolbenstangenführungs
strukturen so zu verbessern, daß mit geringem Aufwand für
den Hersteller als auch für den Anwender ein wartungsarmes
Betreiben mit hohem Nutzeffekt ermöglicht wird.
Die bekannten Lösungen gewährleisten in ihrem Anwendungs
bereich zwar die Funktion des Dichtens, Führens und
Schmierens, werden aber den höheren Anforderungen, die an
pneumatische Bauelemente gestellt werden, nicht immer ge
recht.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kolben
dichtung und Anordnung für pneumatische Arbeitszylinder
und Kolbenstangenführungen zu schaffen, die relativ ein
fach struktuiert, gute Gleitführung und Dichtheit sowie
eine langzeitige Deponierung des Schmierstoffes in der
Struktur des Dichtsystems (Kolben-Kolbenstangenfüh
rung) aufweist. Gelöst wird dies dadurch, indem die Lip
pendichtungen mit ihren Lippen einander zugewandt und durch
ein Distanzstück/Massivkolben, einer Scheibe/Anschlag und
einer Befestigungsmutter/Bremskegel auf einer Kolbenstange
in einem Zylinderrohr angeordnet sind. Zwischen den einander
zugewandten Lippendichtungen kann auch eine Gleitführungs
scheibe angeordnet werden. Die Gleitführungen können auch
direkt als Absatz eine konstruktive Einheit mit der Dicht
lippe bilden. Die Dichtlippen können paarweise, tandem
artig oder mehrfach kompakt angeordnet sein. Die Lippen
dichtungen, mit den einander zugewandten Lippen, können
auch als Lippendichtungspaar aus einem Stück bestehen, wobei
die einander zugewandten Lippen gleiche oder unterschied
liche Neigungswinkel aufweisen.
Die erfindungsgemäße Lösung soll an nachfolgendem Ausfüh
rungsbeispiel erläutert werden. In den
Skizzen zeigt
Fig. 1 paarweise zueinander angeordnete Lippendichtungen,
Fig. 2 Beispiele zur Anordnung von Lippendichtungen mit
verschiedenen Führungen,
Fig. 3 Dichtungssysteme mit verschiedenartigen Dichtungs
anordnungen,
Fig. 4 Varianten kompakter Dichtlippenpaare.
Die Verwendung von Lippendichtungen in pneumatischen Ar
beitszylindern ist bekannt. Die Anordnung erfolgte aber
bisher in der Weise, daß die Lippen der Lippendich
tungen voneinander weg zum Druckraum hinwiesen. Das bedeutete
auch hohe Anforderungen an die Konstruktion der Zylin
der, da durch die Dichtungslippen der Zylinder für den
Lippenauslauf etwas länger als der normale Hub sein mußte,
d. h. das die Zylinderkonstruktion bisher so gestaltet wer
den mußte, daß die Zylinderanschläge die überragenden
Lippendichtungen aufnehmen mußten. Auch die Nutzung der
Hohlräume in den Dichtungen zur Schmierstoffaufnahme, als
Signalgeber oder zur Aufnahme von Schmierstoffträger ist
bekannt, führte aber bisher immer noch nicht zu zufrieden
stellenden Ergebnissen, da sich am Ende des Zylinders
Schmierstoff als Schmierstoffkragen ablagerte, der zur
Schmierung nicht mehr zur Verfügung steht. Dagegen arbei
tet die erfindungsgemäße Kolbendichtung und Anordnung für
pneumatische Arbeitszylinder und Kolbenstangenführungen mit
Langzeitschmierstoffdepot (Hohlraum an Dichtlippenpaaren
für Fett oder Filz für Öl) und ölnebelfreiem Betrieb zu
verlässig.
Erreicht wird dies dadurch, indem die Lippen 2, 2′ zweier
bzw. einer Lippendichtung 1; 1′ nicht gegeneinander, son
dern zueinander angeordnet werden. Dabei können sie durch
ein Distanzstück 3 oder durch eine Gleitführungsscheibe 8,
paarweise tandemartig oder mehrfachpaarweise kompakt in
einem Zylinderrohr 7 oder um eine Kolbenstange 6 angeord
net sein. Ein besonderer Effekt entsteht auch dadurch,
wenn die Dichtlippen 2; 2′ einen unterschiedlichen Nei
gungswinkel aufweisen. Bei der Translationsbewegung dich
tet z. B. die Lippe 2 ab, während durch den auf sie wirken
den Stau wird der Schmierstoff in das Schmierstoffdepot 9
geleitet und die Zylinderwand des Zylinderrohres 7 ge
schmiert, während die Lippe 2′ von der Zylinderwand bis
auf einen festhaftenden Grenzfilm den Schmierstoff wieder
in das Schmierstoffdepot 9 abstreift. Beim Rücklauf des
Kolbens übernimmt dann umgekehrt die Lippe 2′ die Funktion
der Dichtlippe 2 und die Dichtlippe 2 die Funktion der
Dichtlippe 2′. Durch diese wechselseitige Funktionsübertra
gung wird die Funktion Dichten und Schmieren sowie
Schmierstoffdeponierung ständig erfüllt. Durch die unter
schiedliche Dichtungsgeometrie, z. B. die Dichtlippennei
gungen, kann die Dichtwirkung, die Schmierung, die Reibung
das Haltevermögen des Schmierstoffs und die Zuverlässig
keit (Lebensdauer) gezielt gestaltet werden.
Die Kompaktdichtungen können mit und ohne Gleitführung
ausgerüstet sein.
Claims (4)
1. Kolbendichtung und Anordnung für pneumatische Arbeitszylin
der und Kolbenstangenführungen mit Langzeitschmierstoffde
pot und ölnebelfreiem Betrieb, gekennzeichnet dadurch, daß
die Lippendichtungen (1; 1′) mit ihren Dichtlippen (2; 2′)
einander zugewandt sind und durch ein Distanzstück (3),
einer Scheibe (4; 4′) und einer Befestigungsmutter/Bremske
gel (5) auf einer Kolbenstange (6) in einem Zylinderrohr (7)
angeordnet sind.
2. Kolbendichtung und Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
dadurch, daß zwischen den einander zugewandten Lippendich
tungen (1; 1′) eine Gleitführungsscheibe (8) angeordnet ist.
3. Kolbendichtung und Anordnung nach Anspruch 1 und 2, gekenn
zeichnet dadurch, daß die einander zugewandten Lippendich
tungen tandemartig oder mehrfach paarweise kompakt auf einer
Kolbenstange (6) angeordnet sind.
4. Kolbendichtung und Anordnung nach Anspruch 1 und 2, gekenn
zeichnet dadurch, daß die Lipendichtungen (1; 1′) mit den
einander zugewandten Dichtlippen (2; 2′) aus einem Stück als
Dichtung mit Gleitführung (11; 11′) bestehen und mit einer
Trägerscheibe (10; 10′) fest verbunden sind, wobei die Dicht
lippen (2; 2′) zueinander auch unterschiedliche Neigungswin
kel (α 1; α 2) aufweisen können.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD86290012A DD248853A1 (de) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | Kolbendichtung und anordnung pneumatische arbeitszylinder und kolbenstangenfuehrungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3715607A1 true DE3715607A1 (de) | 1988-03-17 |
Family
ID=5578919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873715607 Withdrawn DE3715607A1 (de) | 1986-05-07 | 1987-05-10 | Kolbendichtung und anordnung fuer pneumatische arbeitszylinder und kolbenstangenfuehrungen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD248853A1 (de) |
DE (1) | DE3715607A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112005003291B4 (de) * | 2004-12-27 | 2015-05-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Druckreduzierer |
-
1986
- 1986-05-07 DD DD86290012A patent/DD248853A1/de not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-05-10 DE DE19873715607 patent/DE3715607A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112005003291B4 (de) * | 2004-12-27 | 2015-05-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Druckreduzierer |
US9400506B2 (en) | 2004-12-27 | 2016-07-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Pressure reducer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DD248853A1 (de) | 1987-08-19 |
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Legal Events
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