WO2014206873A1

WO2014206873A1 - Hydraulic cylinder having a piston rod

Info

Publication number: WO2014206873A1
Application number: PCT/EP2014/063003
Authority: WO
Inventors: Oliver GERHARD
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2014-12-31
Also published as: DE102013212224A1; EP3014129B1; EP3014129A1

Abstract

A hydraulic cylinder having a piston rod is disclosed, said piston rod being surrounded by an annular pressure chamber and being guided in a through-aperture in the hydraulic cylinder. A split bushing forms a split seal with the piston rod over a particular axial length and in a precise fit with the piston rod. A first circular-cylindrical annular gap is formed on the outer circumference of the split bushing, with the result that the split bushing is inserted into the hydraulic cylinder with radial play. The annular gap is fluidically connected to the pressure chamber. A seal is arranged on the outer circumference of the split bushing and is at an axial distance from a first end side, facing the pressure chamber, of the split bushing. As a result, the working pressure of the pressure chamber can apply counter-pressures that are directed radially inwards to the split bushing, over a section of the outer circumference that extends from the pressure chamber to the seal, said counter-pressures counteracting the forces that are directed radially outwards and arise in the split seal. Thus, the split bushing is relieved of mechanical loads.

Description

Hydraulikzylinder mit Kolbenstange Hydraulic cylinder with piston rod

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft die Führung und Lagerung einer Kolbenstange in einem Hydraulikzylinder und die Abdichtung einer die Kolbenstange umgebenden ringförmigen Druckkammer des Hydraulikzylinders. The invention relates to the guidance and support of a piston rod in a hydraulic cylinder and the sealing of a piston rod surrounding the annular pressure chamber of the hydraulic cylinder.

Aus dem Stand der Technik sind Hydraulikzylinder mit einem rohrförmigen Zylindergehäuse, in dem ein Kolben bewegt wird, an dem zumindest einseitig eine Kolbenstange befestigt ist, mit einem Zylinderboden und mit einem Zylinderkopf, durch den hindurch die Kolbenstange nach außen tritt, bekannt. Dabei ist - radial betrachtet - zwischen dem Zylindergehäuse und der Kolbenstange und - axial betrachtet - zwischen dem Kolben und der Stirnseite eine ringförmige Druckkammer angeordnet. Hydraulic cylinders with a tubular cylinder housing in which a piston is moved, on which at least one side a piston rod is fastened, with a cylinder base and with a cylinder head, through which the piston rod passes outward, are known from the prior art. It is - viewed radially - between the cylinder housing and the piston rod and - viewed axially - between the piston and the end face an annular pressure chamber arranged.

Im Betrieb des Hydraulikzylinders bewegen sich der Kolben und die Kolbenstange translatorisch, wobei die Kolbenstange im Zylinderkopf des Zylinders geführt und gelagert werden muss, insbesondere wenn Querkräfte auf die Kolbenstange einwirken. Darüber hinausgehend ist zwischen der Kolbenstange und dem Zylinderkopf eine Dichtung nötig, um die unter Arbeitsdruck stehende Druckkammer gegen die Umgebung abzudichten. In der Druckschrift EP 1 1 10 017 B1 ist ein derartiger Hydraulikzylinder mit einem Zylinderkopf gezeigt, wobei der Zylinderkopf von der Kolbenstange durchdrungen ist. Zur Abdichtung der ringförmigen Druckkammer ist eine als formstabiler Dichtring bezeichnete Spaltbuchse, die mit der Kolbenstange eine Spaltdichtung bildet, spielbehaftet in eine spezielle Führungsbuchse eingesetzt. Die Spaltbuchse hat zur Erfüllung der Dichtfunktion eine gewisse axiale Ausdehnung und eine präzise gefertigte Passung mit der Kolbenstange. Zur Dichtung des Spalts zwischen der Spaltbuchse und der Führungsbuchse, der sich durch das Spiel ergibt, ist eine weitere Dichtung vorgesehen, die in eine Stirnseite der Spaltbuchse eingesetzt ist und an einer radialen Stufe der Führungsbuchse anliegt. Wenn der Druck in der ringförmigen Druckkammer zunimmt, ergibt sich eine zunehmende radiale Belastung der Spaltbuchse nach außen. Um eine entsprechende Aufweitung der Spaltbuchse und damit eine Vergrößerung der präzise gefertigten Passung zu vermeiden, muss die Spaltbuchse sehr formstabil sein. Dies lässt sich nur durch Materialien mit großem E-Modul oder durch eine große radiale Ausdehnung beziehungsweise Dicke der Spaltbuchse erreichen. During operation of the hydraulic cylinder, the piston and the piston rod move in translation, wherein the piston rod must be guided and stored in the cylinder head of the cylinder, in particular when transverse forces act on the piston rod. In addition, a seal is required between the piston rod and the cylinder head to seal the pressure chamber under working pressure against the environment. In the document EP 1 1 10 017 B1 such a hydraulic cylinder is shown with a cylinder head, wherein the cylinder head is penetrated by the piston rod. To seal the annular pressure chamber designated as a dimensionally stable sealing ring gap bushing, which forms a gap seal with the piston rod, game used in a special guide bushing. The gap bushing has a certain axial extent and a precisely manufactured fit with the piston rod to fulfill the sealing function. To seal the gap between the split sleeve and the guide bush, which results from the game, a further seal is provided, which is inserted into an end face of the split sleeve and rests against a radial step of the guide bush. As the pressure in the annular pressure chamber increases, there is an increasing radial load on the gap sleeve to the outside. In order to avoid a corresponding widening of the gap bushing and thus an enlargement of the precisely manufactured fit, the gap bushing must be very dimensionally stable. This can only be achieved by materials with a high modulus of elasticity or by a large radial extent or thickness of the gap bushing.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Hydraulikzylinder mit Kolbenstange zu schaffen, dessen ringförmige Druckkammer mit einer Spaltbuchse abgedichtet ist, wobei der vorrichtungstechnische Aufwand minimiert ist. Es soll dabei ein Dichtungssystem geschaffen werden, das eine nur geringe und druckunabhängige Reibung zwischen der Kolbenstange und den diese führenden und lagernden Bauteilen mit sich bringt. In contrast, the invention is based on the object to provide a hydraulic cylinder with piston rod, the annular pressure chamber is sealed with a split sleeve, the device complexity is minimized. It is intended to create a sealing system that brings only a slight and pressure-independent friction between the piston rod and the leading and supporting components with it.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Hydraulikzylinder mit den Merkmalen des Patentan- Spruchs 1. This object is achieved by a hydraulic cylinder having the features of patent claim 1.

Der beanspruchte Hydraulikzylinder hat eine Kolbenstange, die von einer ringförmigen Druckkammer umgeben ist, und die in einer Durchgangsausnehmung des Hydraulikzylinders geführt ist. Eine Spaltbuchse bildet durch eine präzise Passung mit der Kolbenstange über eine gewisse axiale Länge eine Spaltdichtung mit der Kolbenstange. Dadurch werden die Funktionen Lagerung der Kolbenstange und Druckabbau des Kammerdrucks in der Spaltdichtung baulich getrennt. Die Spaltbuchse ist mit Radialspiel in den Hydraulikzylinder, insbesondere in das Zylindergehäuse eingesetzt, so dass am Außenumfang der Spaltbuchse ein erster kreiszylindrischer Ringspalt gebildet ist, der mit der Druckkammer fluidisch ver- bunden. Erfindungsgemäß ist am Außenumfang der Spaltbuchse eine Dichtung angeordnet, die einen axialen Abstand zu einer der Druckkammer zugewandten ersten Stirnseite der Spaltbuchse hat. Dadurch kann der Arbeitsdruck der Druckkammer an einem sich von der Druckkammer bis zur Dichtung erstreckendem Abschnitt des Außenumfangs radial nach innen gerichtete Gegenkräfte auf die Spaltbuchse erzeugen, die den in der Spaltdichtung zwischen der Kolbenstange und der Spaltbuchse durch den dortigen Druck an der Spaltbuchse erzeugten und radial nach außen gerichteten Kräften entgegenwirken. So wird die Spaltbuchse mechanisch entlastet und kann relativ einfach ausgeführt werden. Vorzugsweise ist die Spaltbuchse kreiszylindrisch. Vorzugsweise ist die Dichtung in eine äußere Um- fangsnut der Spaltbuchse eingesetzt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben. Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist der axiale Abstand der Dichtung von der Stirnseite derart gewählt, dass die Spaltbuchse in radialer Richtung druckkraftkompensiert ist. Dann ergeben sich in der Summe keine Radialkräfte an der Spaltbuchse, so dass mechanisch optimal entlastet ist. Die Position der Dichtung wird dabei in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern der Spaltbuchse, zum Beispiel in Abhängigkeit von der Breite, Dicke und E-Modul gewählt. The claimed hydraulic cylinder has a piston rod which is surrounded by an annular pressure chamber and which is guided in a through-passage of the hydraulic cylinder. A split sleeve forms a gap seal with the piston rod through a precise fit with the piston rod over a certain axial length. As a result, the functions storage of the piston rod and pressure reduction of the chamber pressure in the gap seal structurally separated. The gap bushing is inserted with radial play into the hydraulic cylinder, in particular into the cylinder housing, so that a first circular-cylindrical annular gap is formed on the outer circumference of the gap bushing, which fluidly connects to the pressure chamber. According to the invention, a seal is arranged on the outer circumference of the gap bushing, which has an axial distance to a first end face of the gap bushing facing the pressure chamber. As a result, the working pressure of the pressure chamber at a extending from the pressure chamber to the seal extending portion of the outer circumference radially inwardly generate opposing forces on the split sleeve, which generated in the gap seal between the piston rod and the split sleeve by the local pressure on the split sleeve and radially Counteract outward forces. Thus, the gap bushing is mechanically relieved and can be performed relatively easily. Preferably, the split sleeve is circular cylindrical. Preferably, the seal is inserted into an outer circumferential groove of the gap bushing. Further advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims. In a particularly preferred embodiment, the axial distance of the seal from the end face is selected such that the gap bush is pressure-compensated in the radial direction. Then in the sum no radial forces on the gap bush, so that mechanically optimally relieved. The position of the seal is chosen depending on various parameters of the gap bushing, for example, depending on the width, thickness and modulus of elasticity.

Vorzugsweise ist zwischen der Kolbenstange und der Durchgangsausnehmung ein zweiter Ringspalt gebildet, dessen radiales Maß kleiner ist, als das radiale Maß des ersten Ringspalts. Dadurch ist die Kolbenstange spielbehaftet in der Durchgangsausnehmung aufge- nommen. Sie kann durch Querkräfte entsprechende Abweichungen von der konzentrischen Lage aufweisen und sich an der Durchgangsausnehmung abstützen. Dabei verbleibt am Außenumfang der Spaltbuchse stets ein Rest des ersten Ringsspalts, der mit der Druckkammer verbunden ist, so dass radial kein Kontakt zwischen der Spaltbuchse und dem Teil auftreten kann, in das die Spaltbuchse eingesetzt ist. Üblicherweise ist die Spaltbuchse da- bei in das Zylindergehäuse eingesetzt. Insbesondere bleibt bei axialem Abstand der Dichtung von der Stirnseite stets die Druckkraftkompensation der Spaltbuchse erhalten. Preferably, a second annular gap is formed between the piston rod and the through-hole whose radial dimension is smaller than the radial dimension of the first annular gap. As a result, the piston rod is accommodated with play in the through-hole. It may have by transverse forces corresponding deviations from the concentric position and be supported on the through hole. It remains on the outer circumference of the gap sleeve always a remainder of the first annular gap, which is connected to the pressure chamber, so that radially no contact between the gap bushing and the part can occur, in which the gap bushing is used. Usually, the split sleeve is inserted into the cylinder housing. In particular, the pressure force compensation of the gap bushing is always maintained at an axial distance of the seal from the end face.

Besonders gut kann sich die Dichtung an verschieden breite Ringspalten anpassen, wenn sie einen äußeren Dichtring (z.B. Kolbendichtring) und einen inneren O-Ring hat. Letzterer ist in seinem Querschnitt zusammengedrückt und spannt damit den Dichtring nach außen gegen den Hydraulikzylinder. Dadurch ergibt sich bei der Dichtung eine„Aufgabenteilung" zwischen der Dichtfunktion und der elastischen Kraftbeaufschlagung radial nach außen. In particular, the gasket can accommodate different width annular gaps if it has an outer seal (e.g., piston seal) and an inner O-ring. The latter is compressed in its cross section and thus biases the sealing ring outwards against the hydraulic cylinder. This results in the seal a "task sharing" between the sealing function and the elastic application of force radially outward.

Falls der Hydraulikzylinder einen Zylinderkopf hat, der an einem zum Beispiel rohrförmigen Zylindergehäuse des Hydraulikzylinders befestigt ist und in dem die Durchgangsausnehmung für die Kolbenstange gebildet ist, wird es besonders bevorzugt, wenn die Spaltbuchse mit einer zweiten Stirnseite an dem Zylinderkopf anliegt. Die zweite Stirnseite kann dabei geschliffen oder mit einer Beschichtung zum Beispiel aus Kunststoff versehen sein, um die Reibung zwischen der Spaltbuchse und dem Zylinderkopf gering zu halten und eine leichte radiale Verschiebbarkeit der Spaltbuchse zu gewährleisten. If the hydraulic cylinder has a cylinder head which is fastened to an, for example, tubular cylinder housing of the hydraulic cylinder and in which the passage recess for the piston rod is formed, it is particularly preferred if the gap bushing bears against the cylinder head with a second end face. The second end face may be ground or provided with a coating, for example made of plastic, around the To keep friction between the split sleeve and the cylinder head low and to ensure a slight radial displacement of the split sleeve.

Dabei kann die Spaltbuchse vorrichtungstechnisch einfach zwischen dem Zylinderkopf und einem radialen Vorsprung oder einer radialen Stufe an der Innenseite des Zylindergehäuses aufgenommen sein. In this case, the gap bushing can be accommodated in a device-like manner simply between the cylinder head and a radial projection or a radial step on the inside of the cylinder housing.

Die erste Stirnseite der Spaltbuchse kann die ringförmige Druckkammer begrenzen. Ein Arbeitsanschluss der Druckkammer sollte benachbart zum radialen Vorsprung beziehungsweise zur radialen Stufe in die Druckkammer münden, damit der Kolben sich dem Vorsprung beziehungsweise der Stufe maximalen annähern kann und der Arbeitsbereich des erfindungsgemäßen Hydraulikzylinders maximiert ist. Alternativ zur direkten Lagerung der Kolbenstange in der Durchgangsausnehmung des Zylinderkopfs kann ein gesondertes Gleitlager für die Kolbenstange in der Durchgangsausnehmung vorgesehen sein. The first end of the gap bushing may limit the annular pressure chamber. A working port of the pressure chamber should open adjacent to the radial projection or the radial step in the pressure chamber, so that the piston can approach the projection or the stage maximum and the working range of the hydraulic cylinder according to the invention is maximized. As an alternative to the direct mounting of the piston rod in the passage recess of the cylinder head, a separate sliding bearing for the piston rod may be provided in the through-hole.

Im Folgenden wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hydraulikzylinders mit Kolbenstange detailliert beschrieben. In the following an embodiment of a hydraulic cylinder according to the invention with piston rod is described in detail with reference to FIGS.

Es zeigen Show it

Figur 1 einen Ausschnitt des Ausführungsbeispiels in einem Längsschnitt und Figure 1 shows a detail of the embodiment in a longitudinal section and

Figur 2 einen Ausschnitt der Figur 1 . FIG. 2 shows a section of FIG. 1.

In Figur 1 erkennbar ist ein Abschnitt eines rohrförmigen Zylindergehäuses 1 des erfindungsgemäßen Hydraulikzylinders. Stirnseitig am Zylindergehäuse 1 ist ein Zylinderkopf 2 befestigt, dessen Radialbund 4 derart in das Zylindergehäuse 1 hineinragt, dass die beiden Teile 1 und 2 zentriert sind. 1 shows a section of a tubular cylinder housing 1 of the hydraulic cylinder according to the invention. The front side of the cylinder housing 1, a cylinder head 2 is fixed, the radial collar 4 protrudes into the cylinder housing 1 such that the two parts 1 and 2 are centered.

Im Inneren des Zylindergehäuses 1 ist eine ringförmige Druckkammer 6 vorgesehen, die - radial betrachtet - durch das Zylindergehäuse 1 und eine Kolbenstange 8 begrenzt ist, während sie - axial betrachtet - von einer Spaltbuchse 10 und von einem (nicht gezeigten) Kolben begrenzt ist. Bei Beaufschlagung der Druckkammer 6 über einen Arbeitsanschluss 12 mit Druckmittel bewegt sich der Kolben (in Figur 1 ) nach rechts und nimmt dabei die daran befestigte Kolbenstange 8 mit. Die Kolbenstange fährt ein. Vom Zylinderkopf 2 aus gesehen jenseits des Kolbens befindet sich eine nicht näher dargestellte zweite Druckkammer. Wenn dieser Druckmittel zugeführt wird, fährt die Kolbenstange aus. Inside the cylinder housing 1, an annular pressure chamber 6 is provided, which - viewed radially - is limited by the cylinder housing 1 and a piston rod 8, while - viewed axially - is limited by a split sleeve 10 and a piston (not shown). When loading the pressure chamber 6 via a working port 12th with pressure medium, the piston moves (in Figure 1) to the right, taking with it the attached piston rod 8 with. The piston rod retracts. Seen from the cylinder head 2, beyond the piston, there is a second pressure chamber (not shown). When this pressure medium is supplied, the piston rod extends.

Die Kolbenstange 8 durchdringt eine Durchgangsausnehmung 14 des Zylinderkopfs 2, wobei zwischen der Kolbenstange 8 und der Durchgangsausnehmung 14 etwas Spiel vorgesehen ist. Damit kann sich die Kolbenstange 8 in engen Grenzen in eine exzentrische Position bezogen auf eine Längsachse 16 des Hydraulikzylinders bewegen. Da der Zylinderkopf 2 aus einem Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften, zum Beispiel aus einem Sphäroguss, gefertigt ist, sind die Führung und eine Lagerung 18 der Kolbenstange direkt in der Durchgangsausnehmung 14 ausgebildet. In der Lagerung 18 ist über den Umfang der Durchgangsausnehmung eine Spiralnut eingebracht, die in einen aus Figur 1 ersichtlichen, jedoch nicht näher bezeichneten Leckageanschluss am Zylinderkopf 2 mündet. Durch das durch die Spiralnut strömende Leckageöl wird die Lagerung gespült und dadurch auch gekühlt. Mit Bezug zur Druckkammer 6 außen ist am Zylinderkopf 2 weiterhin ein druckentlastetes Dichtungspaket vorgesehen, das in den Zylinderkopf 2 eingesetzt ist und an der Kolbenstange 8 anliegt. Genauer gesagt handelt es sich um eine Stangendichtung 20, die an der Kolbenstange 8 anliegt und die über einen O-Ring in Richtung zur Kolbenstange 8 gespannt ist. Weiterhin ist ein an der Kolbenstange 8 anliegender Abstreifer 22 in den Zylinderkopf 2 eingesetzt. The piston rod 8 penetrates a through-passage 14 of the cylinder head 2, wherein between the piston rod 8 and the through-hole 14 some play is provided. Thus, the piston rod 8 can move within narrow limits in an eccentric position relative to a longitudinal axis 16 of the hydraulic cylinder. Since the cylinder head 2 is made of a material with good sliding properties, for example of a nodular cast iron, the guide and a bearing 18 of the piston rod are formed directly in the through-hole 14. In the bearing 18, a spiral groove is introduced over the circumference of the through hole, which opens into a visible from Figure 1, but unspecified leakage connection to the cylinder head 2. Due to the leakage oil flowing through the spiral groove, the bearing is rinsed and thereby also cooled. With respect to the pressure chamber 6 outside, a pressure-relieved seal pack is further provided on the cylinder head 2, which is inserted into the cylinder head 2 and rests against the piston rod 8. More specifically, it is a rod seal 20 which bears against the piston rod 8 and which is tensioned via an O-ring in the direction of the piston rod 8. Furthermore, a voltage applied to the piston rod 8 scraper 22 is inserted into the cylinder head 2.

Auch wenn die Kolbenstange 8 mit Bezug zur Längsachse 16 eine etwas exzentrische Lage einnimmt, bleiben die Stangendichtung 20 und der Abstreifer 22 in Anlage mit dieser. Wenn die Kolbenstange 8 eine etwas exzentrische Lage zur Längsachse 16 einnimmt, wird dabei die Spaltbuchse 10 von der Kolbenstange 8 mitgenommen. Dies wird ermöglicht, da das Radialspiel an einem Außenumfang 26 der Spaltbuchse 10 größer ist, als das Radialspiel der Kolbenstange 8 in der Durchgangsausnehmung 14. Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Figur 1. Die Spaltbuchse 10 bildet durch ihre passgenaue Anlage mit der Kolbenstange 8 eine Spaltdichtung 24. Am Innenumfang sind in der Spaltbuchse 10 über deren gesamte Länge mehrere umlaufende und axial beabstandete Nuten eingebracht, um einen Druckausgleich über den Innenumfang zu gewährleisten. Am Außenumfang 26 der Spaltbuchse 10 verbleibt auch bei maximaler Lageabweichung der Kolbenstange 8 von der Längsachse 16 stets ein gewisser Abstand zum Zylindergehäuse 1 des Hydraulikzylinders. Da die Spaltbuchse 10 auch mit etwas Axialspiel zwischen dem Radialbund 4 des Zylinderkopfs 2 und eine radiale Stufe 28 des Zylindergehäuses 1 aufgenommen ist, verbleibt auch ein Spalt 30 zwischen einer ersten Stirnseite 38 der Spaltbuchse 10 und der Stufe 28. Somit dringt im Betrieb des erfindungsgemäßen Hydraulikzylinders stets unter Arbeitsdruck p stehendes Druckmittel aus der Druckkammer 6 über den Spalt 30 in den Ringspalt am Außenumfang 26 der Spaltbuchse 10 ein. Dieser Effekt ist in seiner axialen Ausdehnung begrenzt durch eine Kolbendichtung 32, die zusammen mit einem O-Ring 34 in eine Nut am Außenumfang 26 der Spaltbuchse 10 eingesetzt ist. Der O-Ring 34 spannt die Kolbendichtung 32 radial nach außen gegen das Zylindergehäuse 1 des erfindungsgemäßen Hydraulikzylinders vor. Dabei sind deren Elastizitäten derart ausgelegt, dass die Kolbendichtung 32 auch dann in Anlage mit dem Zylindergehäuse 1 bleibt, wenn die Kolbenstange 8 maximal exzentrisch beziehungsweise gekippt gegenüber der Längsachse 16 (vgl. Figur 1 ) ist. Somit kann am Außenumfang 26 der Spaltbuchse 10 der Arbeitsdruck p über den axialen Abstand 36 stets auf die Spaltbuchse 10 einwirken, während der Arbeitsdruck p über die Spaltdichtung 24 auch am Innenumfang der Spaltbuchse wirkt, allerdings von der ersten Stirnseite 38 über die gesamte Länge der Spaltbuchse 10 zu einer zweiten Stirnseite 40 abnehmend. Dadurch ergeben sich am Innenumfang der Spaltbuchse 10 im Idealfall linear abnehmende reduzierte Arbeitsdrücke p1 . Even if the piston rod 8 assumes a somewhat eccentric position with respect to the longitudinal axis 16, the rod seal 20 and the wiper 22 remain in contact therewith. When the piston rod 8 assumes a somewhat eccentric position relative to the longitudinal axis 16, the gap bushing 10 is carried along by the piston rod 8. This is made possible because the radial play on an outer circumference 26 of the split bushing 10 is greater than the radial play of the piston rod 8 in the through-hole 14. FIG. 2 shows an enlarged detail of FIG. 1. The split bush 10 forms a snug fit with the piston rod 8 a gap seal 24. On the inner circumference a plurality of circumferential and axially spaced grooves are introduced in the gap bushing 10 over its entire length to ensure pressure equalization over the inner circumference. At the outer periphery 26 of the gap bushing 10 remains even at maximum positional deviation of Piston rod 8 from the longitudinal axis 16 always a certain distance from the cylinder housing 1 of the hydraulic cylinder. Since the gap bushing 10 is also accommodated with some axial play between the radial collar 4 of the cylinder head 2 and a radial step 28 of the cylinder housing 1, a gap 30 also remains between a first end face 38 of the split bush 10 and the step 28. Thus, during operation of the invention Hydraulic cylinder always under working pressure p standing pressure fluid from the pressure chamber 6 via the gap 30 in the annular gap on the outer circumference 26 of the split sleeve 10 a. This effect is limited in its axial extent by a piston seal 32, which is inserted together with an O-ring 34 in a groove on the outer circumference 26 of the split sleeve 10. The O-ring 34 biases the piston seal 32 radially outward against the cylinder housing 1 of the hydraulic cylinder according to the invention. In this case, their elasticities are designed such that the piston seal 32 remains in contact with the cylinder housing 1 even when the piston rod 8 is maximally eccentric or tilted with respect to the longitudinal axis 16 (see FIG. Thus, on the outer circumference 26 of the gap bushing 10, the working pressure p on the axial gap 36 always act on the split sleeve 10, while the working pressure p on the gap seal 24 also acts on the inner circumference of the split sleeve, but from the first end face 38 over the entire length of the split sleeve 10 decreasing to a second end 40. This results in the inner circumference of the gap bushing 10 in the ideal case linearly decreasing reduced working pressures p1.

Erfindungsgemäß ist die Dichtung der Spaltbuchse 10, die aus der Kolbendichtung 32 und dem O-Ring 34 besteht, am Außenumfang 26 der Spaltbuchse 10 an derjenigen Stelle angeordnet, an der sich der am Außenumfang 26 wirkende Arbeitsdruck p mit dem am Innenumfang wirkenden Arbeitsdrücken p1 in ihren resultierenden Kräften kompensieren. Diese Stelle ist mit dem axialen Abstand 36 gekennzeichnet, der sich auf die erste Stirnseite 38 der Spaltbuchse 10 bezieht, die der Ringkanal 6 zugewandt ist. According to the invention the seal of the split sleeve 10, which consists of the piston seal 32 and the O-ring 34, disposed on the outer circumference 26 of the split sleeve 10 at the point at which acting on the outer circumference 26 working pressure p with the working on the inner circumference working pressures p1 in compensate for their resulting forces. This point is marked with the axial distance 36, which refers to the first end face 38 of the gap bushing 10, which faces the annular channel 6.

Bei einem linearen Verlauf des reduzierten Drucks p1 am Innenumfang der Spaltbuchse 10 kann der axiale Abstand 36 zum Beispiel der halben Länge der Spaltbuchse 10 entsprechen. In a linear course of the reduced pressure p1 on the inner circumference of the split bushing 10, the axial distance 36 may correspond, for example, to half the length of the split bush 10.

Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel kann in der Durchgangsausnehmung 14 ein Gleitlager eingesetzt oder eine Beschichtung zum Beispiel aus Kunststoff aufgebracht sein, um die Kolbenstange 8 besonders reibungsarm zu führen. Offenbart ist ein Hydraulikzylinder mit einer Kolbenstange, die von einer ringförmigen Druckkammer umgeben ist, und die in einer Durchgangsausnehmung des Hydraulikzylinders geführt ist. Eine Spaltbuchse bildet über eine bestimmte axiale Länge und eine präzise Passung mit der Kolbenstange eine Spaltdichtung mit der Kolbenstange. Am Außenumfang der Spaltbuchse ist ein erster kreiszylindrischer Ringspalt gebildet, wodurch die Spaltbuchse mit Radialspiel in den Hydraulikzylinder eingesetzt ist. Der Ringspalt ist mit der Druckkammer fluidisch verbunden. Am Außenumfang der Spaltbuchse ist eine Dichtung angeordnet und hat einen axialen Abstand zu einer der Druckkammer zugewendeten ersten Stirnseite der Spaltbuchse. Dadurch kann der Arbeitsdruck der Druckkammer über einem sich von der Druckkammer bis zur Dichtung erstreckendem Abschnitt des Außenumfangs radial nach innen gerichtete Gegenkräfte auf die Spaltbuchse aufbringen, die den in der Spaltdichtung entstehenden radial nach außen gerichteten Kräften entgegenwirken. So wird die Spaltbuchse mechanisch entlastet. Notwithstanding the embodiment shown, a sliding bearing can be used in the through-hole 14 or a coating can be applied, for example, of plastic in order to guide the piston rod 8 with particularly low friction. Disclosed is a hydraulic cylinder with a piston rod which is surrounded by an annular pressure chamber, and which is guided in a through-passage of the hydraulic cylinder. A split sleeve forms a gap seal with the piston rod over a certain axial length and a precise fit with the piston rod. On the outer circumference of the gap bush, a first circular-cylindrical annular gap is formed, whereby the gap bushing is inserted with radial clearance in the hydraulic cylinder. The annular gap is fluidically connected to the pressure chamber. On the outer circumference of the gap bushing, a seal is arranged and has an axial distance to a pressure chamber facing the first end face of the gap bushing. As a result, the working pressure of the pressure chamber can apply radially inwardly directed opposing forces to the gap bush via a portion of the outer circumference extending from the pressure chamber to the seal, which counteract the radially outward forces arising in the gap seal. Thus, the gap bushing is mechanically relieved.

Claims

Patentansprüche claims

1 . Hydraulikzylinder mit einer Kolbenstange (8), die von einer ringförmigen Druckkammer (6) umgeben ist, und die in einer Durchgangsausnehmung (14) geführt ist, und mit einer Spaltbuchse (10), die eine Spaltdichtung (24) mit der Kolbenstange (8) bildet, und die an ihrem Außenumfang (26) Radialspiel hat, wodurch ein erster Ringspalt gebildet ist, der mit der Druckkammer (6) fluidisch verbunden ist, wobei an der Spaltbuchse (10) eine Dichtung angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung am Außenumfang (26) der Spaltbuchse (10) angeordnet ist und einen axialen Abstand (36) zu einer der Druckkam- mer (6) zugewendeten ersten Stirnseite (38) der Spaltbuchse (10) hat. 1 . Hydraulic cylinder with a piston rod (8), which is surrounded by an annular pressure chamber (6) and which is guided in a passage recess (14), and with a gap bushing (10) which has a gap seal (24) with the piston rod (8). forms, and on its outer periphery (26) has radial clearance, whereby a first annular gap is formed, which is fluidically connected to the pressure chamber (6), wherein on the gap bushing (10) a seal is attached, characterized in that the seal on Outside circumference (26) of the gap bushing (10) is arranged and an axial distance (36) to one of the pressure chamber (6) facing the first end face (38) of the gap bushing (10).

2. Hydraulikzylinder nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand (36) derart gewählt ist, dass die Spaltbuchse (10) in radialer Richtung druckkraftkompensiert ist. 2. Hydraulic cylinder according to claim 1, characterized in that the axial distance (36) is selected such that the gap bushing (10) is pressure-compensated in the radial direction.

3. Hydraulikzylinder nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kolbenstange (8) und der Durchgangsausnehmung (14) ein zweiter Ringspalt gebildet ist, dessen radiales Maß kleiner ist, als das radiale Maß des ersten Ringspalts. 3. Hydraulic cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that between the piston rod (8) and the through-passage (14), a second annular gap is formed, whose radial dimension is smaller than the radial dimension of the first annular gap.

4. Hydraulikzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung einen äußeren Dichtring (32) und einen inneren O-Ring (34) hat. 4. Hydraulic cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the seal has an outer sealing ring (32) and an inner O-ring (34).

5. Hydraulikzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Zy- linderkopf (2), der an einem Zylindergehäuse (1 ) des Hydraulikzylinders befestigt ist, und in dem die Durchgangsausnehmung (14) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbuchse (10) mit einer zweiten Stirnseite (40) an dem Zylinderkopf (2) anliegt. 5. Hydraulic cylinder according to one of the preceding claims with a cylinder head (2) which is fixed to a cylinder housing (1) of the hydraulic cylinder, and in which the through-hole (14) is formed, characterized in that the gap bushing (10) a second end face (40) against the cylinder head (2).

6. Hydraulikzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbuchse (10) zwischen dem Zylinderkopf (2) und einer radialen Stufe (28) oder einem radialen Vorsprung der Innenseite des Hydraulikzylinders aufgenommen ist. 6. Hydraulic cylinder according to claim 5, characterized in that the gap bushing (10) is received between the cylinder head (2) and a radial step (28) or a radial projection of the inside of the hydraulic cylinder.

7. Hydraulikzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnseite (38) der Spaltbuchse (10) die Druckkammer (6) begrenzt. 7. Hydraulic cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the first end face (38) of the gap bushing (10) delimits the pressure chamber (6).

8. Hydraulikzylinder nach Anspruch 6 oder 7 mit einem Arbeitsanschluss (12) der8. Hydraulic cylinder according to claim 6 or 7 with a working connection (12) of

Druckkammer (6) dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsanschluss (12) benachbart zur Stufe (28) oder zum Vorsprung in die Druckkammer (6) mündet. Pressure chamber (6) characterized in that the working port (12) adjacent to the step (28) or to the projection in the pressure chamber (6) opens.

9. Hydraulikzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch ge- kennzeichnet, dass in der Durchgangsausnehmung (14) ein Gleitlager (18) oder eine Be- schichtung zur Führung der Kolbenstange (8) vorgesehen ist. 9. hydraulic cylinder according to one of the preceding claims characterized in that in the through-hole (14) a sliding bearing (18) or a coating for guiding the piston rod (8) is provided.