DE1119611B - Piston for brake cylinder - Google Patents
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- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3268—Mounting of sealing rings
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Description
Kolben für Bremszylinder Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolben für Bremszylinder mit einer aus elastischem Material bestehenden Dichtungsmanschette, deren der Zylinderwandung zugewendeter, an ihr in allen Betriebsphasen mit seiner Dichtlippe und anschließend unter dem Einfluß wechselnder Druckluftbeaufschlagung auf eine veränderte Länge anliegender Mantel eine zur Aufnahme von Schmiermittel dienende umlaufende Rille oder mehrere sektorartige Ausnehmungen aufweist und jenseits der Rille oder Ausnehmungen mit einem zylindrischen Fortsatz ausgestattet ist, welcher in allen Betriebsphasen von der Zylinderwandung in einem vorbestimmten Abstand distanziert bleibt.Pistons for brake cylinders The invention relates to a piston for brake cylinders with a sealing sleeve made of elastic material, the one facing the cylinder wall, on her in all operating phases with his Sealing lip and then under the influence of alternating pressurization of compressed air on a modified length adjacent jacket one for receiving lubricant serving circumferential groove or several sector-like recesses and beyond the groove or recesses is equipped with a cylindrical extension, which distanced at a predetermined distance from the cylinder wall in all operating phases remain.
Die Wirkungsweise einer so gestalteten Manschette, insbesondere mit einem Mantel gemäß dem Deutschen Patent Nr. 974 773, beruht darauf, daß ihr der Zylinderwandung zugewendeter, die Dichtlippe enthaltender Mantel mit jedem Wechsel der Druckluftbeaufschlagung auf eine größere oder geringere Länge an der Zylinderwand anliegt und das in der Rille oder in den Ausnehmungen vorgesehene Schmiermittel bei der Beaufschlagung der Manschette aus der Rille durch den Spalt zwischen dem zylindrischen Fortsatz und der Zylinderwand aus dem Bereich der Manschette hinausgepreßt und bei Abstellen der Beaufschlagung von der Zylinderwand durch den genannten Spalt in die Rille oder in die Ausnehmungen zurückgesaugt wird.The mode of operation of a cuff designed in this way, in particular with a jacket according to German Patent No. 974 773, is based on the fact that its jacket, which faces the cylinder wall and contains the sealing lip, rests against the cylinder wall with each change in the application of compressed air to a greater or lesser length and that Lubricants provided in the groove or in the recesses are pressed out of the area of the cuff when the cuff is acted upon through the gap between the cylindrical extension and the cylinder wall, and when the cylinder wall is acted upon, through the said gap into the groove or in the recesses is sucked back.
Für die beschriebene Funktion der Manschette ist zur Erzielung der bestmöglichen Wirkung die Einhaltung eines bestimmten Höchstabstandes des Mantels des zylindrischen Fortsatzes von der Zylinderwand von erheblichem Einfluß.For the described function of the cuff is to achieve the The best possible effect is to maintain a certain maximum distance between the jacket of the cylindrical extension from the cylinder wall has a considerable influence.
Dieser Abstand hängt jedoch nicht nur vom jeweils tatsächlichen Zylinderdurchmesser im Rahmen der zugelassenen Herstellungstoleranzen, sondern auch vom Abnützungsgrad bereits im Betrieb gestandener Zylinder ab. Einer Abnützung unterliegen insbesondere Gußzylinder im Betrieb mit den früher allgemein üblichen und auch heute noch verbreitet angewendeten schweren Gußkolben. Bei der Weiterverwendung derartiger, im Betrieb verhältnismäßig stark ausgeweiteter Zylinder ergeben sich für den zylindrischen Fortsatz der Manschette häufig Abstände zur Zylinderwand, welche größer sind als dies der angestrebten Bestwirkung entspricht. Dies wurde auf Grund systematischer Versuche festgestellt.However, this distance does not only depend on the actual cylinder diameter in each case within the permitted manufacturing tolerances, but also on the degree of wear and tear cylinders that have already been in operation. In particular, they are subject to wear and tear Cast cylinder in operation with the previously common ones and still widespread today applied heavy cast piston. With the further use of such, in the company relatively greatly expanded cylinders result for the cylindrical one Extension of the cuff often distances from the cylinder wall, which are greater than this corresponds to the desired best effect. This became more systematic due to Attempts noted.
Die Erfindung beseitigt diesen Mangel durch einen der Manschette zugeordneten, ein- oder mehrteiligen Justierkörper zur Einstellung des vorbestimmten Ab- standes des Mantels des zylindrischen Fortsatzes von der Zylinderwand. Die Erfindung kann vorteilhaft in der Weise verwirklicht werden, daß der Justierkörper als umfanggeschlossener, in die Nut der als Nutringmanschette mit U-Profil ausgebildeten Manschette einlegbarer, einen kreisförmigen Querschnitt aufweisender einteiliger Ring in Form einer Schraubenfeder, eines Rohres od. dgl. ausgebildet ist, dessen Durchmesser größer ist als der doppelte Radius der Nut der Manschette im unbeaufschlagten Zustand. Eine derartige Schraubenfeder od. dgl. dient nicht der Festhaltung der Manschette am Kolben und unterscheidet sich dadurch funktionell von Schraubenfedern, wie sie zur Fixierung von Manschetten an Maschinenteilen bekannt sind.The present invention overcomes this deficiency by the cuff associated, one or more parts adjusting device for setting the predetermined waste object of the jacket of the cylindrical extension of the cylinder wall. The invention can advantageously be implemented in such a way that the adjusting body is designed as a circumferentially closed, one-piece ring in the form of a helical spring, a tube or the like, which can be inserted into the groove of the cuff designed as a U-shaped U-profile collar, and has a circular cross-section, whose diameter is greater than twice the radius of the groove in the sleeve in the unloaded state. Such a helical spring or the like does not serve to hold the cuff on the piston and is therefore functionally different from helical springs such as are known for fixing cuffs on machine parts.
Für in Topfbauart ausgebildete Manschetten kann der Justierkörper als einteiliger Flachring ausgebildet sein; er kann für die Topfbauart jedoch auch mehrteilig durch eine Serie von Distanzierungsscheiben ausgebildet sein, wobei jede Scheibe einen Spannbolzen umgibt.For cuffs designed in cup design, the adjustment body be designed as a one-piece flat ring; however, it can also be used for the pot design be formed in several parts by a series of spacer washers, each Washer surrounds a clamping bolt.
Die Anpassung an verschiedene Grade der Abweichung vom Normaldurchmesser kann durch einen Satz von Justierkörpem gleicher Bauart oder von Justierkörperserien erfolgen, deren Teile verschiedene Wirkungsdimensionen, z. B. verschiedene Durchmesser bei Rundringen oder verschiedene Höhen bei Flachringen oder Serien von Distanzierungsscheiben zur Auswahl des geeigneten Teiles bzw. geeigneter Serienteile zur Erzielung des gewünschten Abstandes der berührungsfrei bleibenden Mantelpartie der Manschette von der Zylinderwand, aufweisen. Bei Abnützung der Zylinderwand in ovaler Form können zwecks Erzielung des angenähert gleichen Ab- standes der berührungsfrei bleibenden Mantelpartie der Manschette von der Zylinderwand die-, bestimmten Erzeugenden der abgenützten Zylinderwand zugeordneten, Justierkörperdimensionen des ein- oder mehrteiligen Justierkörpers in verschiedener Größe vorgesehen sein.The adaptation to different degrees of deviation from the normal diameter can be done by a set of adjustment bodies of the same type or of adjustment body series, the parts of which have different dimensions of action, eg. B. different diameters for round rings or different heights for flat rings or series of spacer washers to select the suitable part or suitable series parts to achieve the desired distance of the non-contacting shell portion of the sleeve from the cylinder wall. When wear of the cylinder wall in an oval shape of the contact-free permanent shell part of the sleeve can in order to achieve the approximately same waste prior DIE from the cylinder wall, certain generatrices of the worn-out cylinder wall associated, be provided Justierkörperdimensionen of one or more parts calibration block in various sizes.
In der Zeichnung sind mehrere Möglichkeiten der Erfindung dargestellt, wobei die Fig. 1 bis 4 und 11 Querschnitte durch verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Manschette zeigen. Fig. 7 stellt eine schematische Querschnittskizze durch einen abgenützten Zylinder, die Fig. 8 und 9 stellen Seitenansichten von Sonderforinen von als Flachringe ausgebildeten Distanzkörpern und Fig. 10 eine Draufsicht auf einen mehrteiligen Distanzkörper der genannten Form dar.In the drawing, several possibilities of the invention are shown, with FIGS. 1 to 4 and 11 showing cross sections through different possible embodiments of the cuff. 7 shows a schematic cross-sectional sketch through a worn cylinder, FIGS. 8 and 9 show side views of special shapes of spacer bodies designed as flat rings, and FIG. 10 shows a top view of a multi-part spacer body of the stated form.
Fig. 1 bezieht sich auf eine bekannte Ausführung. Den in den Fig. 1 bis 3, 4 und 11 dargestellten Manschettenformen ist die Ausbildung des Außenmantels der Manschette gemeinsam. Die Dichtungslippe 17, welche vor dem Einführen des Kolbens in den Zylinder die in Fig. 1 strichlierte Form aufweist, legt sich nach dem Einbau unter Spannung an die Zylinderwand 8 an. Die Mantelpartie, die sich an die Dichtungslippe 17 anschließt, erstreckt sich vor der Beaufschlagung durch Druckluft unter Bildung eines sich allmählich erweiternden kreisringförmigen Spaltes vom Spitzkeilquerschnitt gegen die umlaufende Rille 18 zu; an die Rille 18 schließt sich der zylindrische Fortsatz 19 an. In der durch Druckluft beaufschlagten Betriebsphase legt sich ein mehr oder weniger großer Teil der Mantelpartie der Manschette zwischen der Dichtungslippe 17 und der Rille 18 an die Zylinderwand 8 an, maximal diese Mantelpartie zur Gänze; hingegen verbleibt zwischen dem zylindrischen Fortsatz 19 und der Zylinderwand 8 unter allen Umständen ein ringförmiger Zwischenraum 7. Dieser soll zur Erzielung der Bestwirkung eine bestimmte Größe nicht überschreiten.Fig. 1 relates to a known embodiment. The cuff shapes shown in FIGS. 1 to 3, 4 and 11 share the design of the outer jacket of the cuff. The sealing lip 17, which has the form shown by dashed lines in FIG. 1 before the piston is inserted into the cylinder, rests against the cylinder wall 8 under tension after installation. The jacket part, which adjoins the sealing lip 17 , extends before the application of compressed air to form a gradually widening annular gap from the pointed wedge cross-section towards the circumferential groove 18 ; the cylindrical extension 19 adjoins the groove 18. In the operating phase acted upon by compressed air, a more or less large part of the jacket section of the collar rests against the cylinder wall 8 between the sealing lip 17 and the groove 18 , at most this jacket section in its entirety; on the other hand, an annular gap 7 remains between the cylindrical extension 19 and the cylinder wall 8 under all circumstances. This should not exceed a certain size in order to achieve the best effect.
Liegt die Zylinderwand 8 infolge Toleranzabweichung vom Normdurchmesser oder infolge betrieblicher Abnützung außerhalb des Normmaßes 20, wie in Fig. 1 dargestellt, so kann der sich ergebende Ab- stand 7 größer ausfallen als dies für die Bestwirkung geeignet ist. Die im Sinne der vorliegenden Erfindung bewirkte Annäherung der gegenständlichen Mantelpartie an die Zylinderwand 8 erfolgt nun bei der Nutringmanschette mit U-Querschnitt nach Fig. 1 durch Erweiterung des ursprünglichen Nutradius 9. Gemäß Fig. 2 erfolgt dies durch Einlage eines Ringes 3 von kreisförinigem Querschnitt, dessen Durchmesser 11 größer ist als das doppelte Ausmaß des ursprünglichen Nutradius 9. Dieser als Justierkörper wirksame Einlagering 3, der vorteilhaft als Schraubenfeder ausgebildet ist, hält durch seine Eigenspannung in der erweiterten Nut 10 fest. Der ursprüngliche Abstand 7 zwischen dem Fortsatz 19 und der Zylinderwand 8 ist auf die Größe 7' verkleinert. Ist eine weitere Verkleinerung dieses Abstandes auf den Wert 7" erwünscht, so kann dies - gemäß Fig. 3 - durch Anwendung eines Ringes 3 von größerem Durchmesser 11' erfolgen. Durch Wahl eines Justierkörpers von für den Einzelfall geeignetem Durchmesser kann der Ab- stand 7 ganz genau auf den gewünschten Wert eingestellt werden. An Stelle einer gewendelten Kreisringfeder kann für den Justierkörper ein Rohr, insbesondere mit Sieblöchern zur Beeinflussung auch des Rohrinneren durch die beaufschlagte Druckluft, aber auch in an sich bekannter Weise ein Ring mit Vollquerschnitt, welcher gegebenenfalls an der Oberfläche geeignete Rillen, Kanäle od. dgl. für die Druckluft aufweisen kann, Anwendung finden.If the cylinder wall 8 as a result of tolerance deviation from the standard diameter or as a result of operational wear outside the standard measure 20, as shown in FIG. 1, the resulting waste can was 7 be larger than is suitable for the Bestwirkung. The approximation of the relevant jacket part to the cylinder wall 8 brought about in the sense of the present invention now takes place in the case of the U-shaped collar according to FIG. 1 by expanding the original groove radius 9. According to FIG. 2, this is done by inserting a ring 3 of circular cross-section, the diameter 11 of which is greater than twice the extent of the original groove radius 9. This insert ring 3, which acts as an adjusting body and is advantageously designed as a helical spring, is held firmly in the enlarged groove 10 by its internal stress. The original distance 7 between the extension 19 and the cylinder wall 8 is reduced to the size 7 ' . A further reduction of this distance is desired to the value 7 ", this can - in accordance with Fig. 3 -. By application of a ring 3 of larger diameter 11 be made 'by selecting a calibration block of suitable for the individual case diameter, the distance-7 can be set exactly to the desired value Surface suitable grooves, channels or the like for the compressed air can be used.
Falls es sich als wünschenswert erweisen sollte, kann zur Unterstützung der Wirkung des Justierkörpers, sei er nach Fig. 1 bis 3 oder andersartig ausgebildet, ein Aufziehring 14 auf die Kolbenplatte 15 dienen.If it should prove to be desirable, a pull-on ring 14 on the piston plate 15 can serve to support the effect of the adjusting body, be it according to FIGS. 1 to 3 or otherwise.
Für die in Fig. 4 veranschaulichte Topfmanschette 2 gelten grundsätzlich die gleichen Bedingungen für die erfindungsgemäße Wirksamkeit. Der Steg 21 der Topfmanschette ist zwischen den Kolbenplatten 15 und 22 mittels Spannschrauben 13, unter Schraubensicherung z. B. durch Mutter und Gegenmutter, festgespannt. Der Justierkörper ist als Flachring 4 ausgebildet. Zur Vornahme der Justierung des Abstandes 7 wird ein Flachring 4 von geeigneter Höhe 12, 12' oder 12" (Fig. 4, 5, 6) verwendet. Werden durch Betätigung der Spannschrauben 13 die Kolbenplatten 15, 22 oder die sie ersetzenden Organe einander bis zum beiderseitigen satten Anliegen am Justierring, 4 genähert, so wird dadurch das zusammengepreßte Material des Steges 21 radial nach außen verdrängt, so daß sich die entsprechende Partie des Außenmantels der Manschette unter Verringerung des Abstandes 7 an die Zylinderwand 8 annähert. Damit kann die Größe des Abstandes 7 den in Betracht kommenden Abweichungen des Zylinderdurchmessers von seinem Normmaß angepaßt werden.In principle, the same conditions for the effectiveness according to the invention apply to the cup collar 2 illustrated in FIG. 4. The web 21 of the cup collar is between the piston plates 15 and 22 by means of clamping screws 13, with screw locking z. B. by nut and lock nut, clamped. The adjusting body is designed as a flat ring 4. To carry out the adjustment of the spacing 7 is a flat ring 4 of suitable height 12, 12 'or 12 "(Fig. 4, 5, 6). If by operation of the clamping screws 13, the piston plates 15, 22 or replacing it the organs to each other to approximated for mutual full contact with the adjusting ring 4, the compressed material of the web 21 is thereby displaced radially outward so that the corresponding part of the outer jacket of the sleeve approaches the cylinder wall 8 while reducing the distance 7 Distance 7 can be adapted to the possible deviations in the cylinder diameter from its standard dimension.
An Stelle des einteiligen Flachringes gemäß Fig. 4 bis 6 kann gemäß Fig. 11 bis 13 eine der Anzahl der verwendeten Spannschrauben 13 entsprechende Anzahl von Distanzierungsscheiben 6 vorgesehen sein. Je nach ihrer Höhe 12, 12', 12" läßt sich die Größe des Abstandes 7 auf den gewünschten Wert einstellen. Selbstverständlich kann eine beliebig große Anzahl von Justierkörpern verschiedener Wirkungsdimensionen in einem Satz von Justierkörpern zur geeigneten Auswahl des geeigneten Teiles vorgesehen sein.Instead of the one-piece flat ring according to Fig. 4 to 6, the number of clamping screws used according to FIG. 11 through 13 13 may be provided corresponding number of distancing disks 6. Depending on their height 12, 12 ', 12 ", the size of the distance 7 can be set to the desired value. Of course, any number of adjustment bodies with different effective dimensions can be provided in a set of adjustment bodies for suitable selection of the suitable part.
Die Erfindung gestattet aber nicht nur eine Justierung des Abstandes 7 bei Zylindern mit exaktem Kreisquerschnitt. Vielmehr hegt es auch im Rahmen der Erfindung, bei durch Abnützung im Querschnitt oval gewordenen Zylindern angenähert den gleichen Ab- stand 7 der entsprechenden Manschettenpartien von der abgenützten Zylinderwand an allen Stellen ihres Umfanges einstellen zu können.However, the invention not only allows adjustment of the distance 7 in the case of cylinders with an exact circular cross-section. Rather, it is also within the scope of the invention to be able to set approximately the same distance 7 between the corresponding cuff parts from the worn cylinder wall at all points of its circumference when the cylinders have become oval in cross section due to wear.
In Fig. 7, welche einen Querschnitt durch einen Zylinder schematisch darstellt, bedeutet 20 das ursprüngliche, dem Norminaß entsprechende, kreisrunde Zylinderprofil. Es hat durch Abnützung die ovale Querschnittsform 16 angenommen. Bei waagerecht liegendem Bremszylinder wird hierbei an der tiefsten Stelle 23 die größte, an der höchsten Stelle 24 die geringste Abweichung festzustellen sein. Zwischenliegende Stellen, wie 25, 26, sind in Fig. 7 beispielsweise eingetragen. Den durch die verschiedenen Umfangsstellen 24, 25, 26, 23 verlaufenden Erzeugenden des unrund gewordenen Bremszylinders werden Justierkörperdiinensionen von derart verschiedener Größe zugeordnet, daß an allen diesen Stellen 24, 25, 26, 23 sowie an den dazwischenliegenden Stellen der Ab- stand 7 der entsprechenden Mantelpartie der Manschette zur Zylinderwand 8 gleich groß wird.In Fig. 7, which schematically shows a cross section through a cylinder, 20 denotes the original, normalized, circular cylinder profile. It has taken on the oval cross-sectional shape 16 through wear. With the brake cylinder lying horizontally, the greatest deviation can be determined at the lowest point 23 and the smallest deviation at the highest point 24. Intermediate positions, such as 25, 26, are entered in FIG. 7, for example. Adjusting body dimensions of such different sizes are assigned to the generatrixes of the brake cylinder that has become out of round and running through the various circumferential points 24, 25, 26, 23 that at all these points 24, 25, 26, 23 and at the points in between the distance 7 of the corresponding Jacket part of the cuff to the cylinder wall 8 is the same size.
Diese Ungleichheit der Abweichung von der Normzylinderform kann durch einen Flachring 4 mit über seinem Umfang gleichmäßig oder ungleichmäßig veränderter Höhe kompensiert werden, wie dies in den Fig. 8 bzw. 9 (teilweise Schnitte nach der Linie 23-24 mit Ansichten in der Richtung des Pfeiles 27) angedeutet ist. Der Flachring kann jedoch auch, gemäß der Draufsicht nach Fig. 10, in eine Reihe mit oder ohne Abstand aneinanderschließender Ringseginente 5, 51,511,5... usw. aufgelöst sein. Die sinngemäß gleiche Wirkung kann für die Ausbildung nach Fig. 11 durch Anwendung von Distanzierungsscheiben 6 verschiedener Höhe bei einem und demselben oval abgenützten Zylinder erfolgen. In entsprechender Weise, ähnlich wie die einteiligen Ringe 4, können auch die Ringe 3 (Fig. 2, 3) in ihrer Dimensionierung gestaltet sein. Die Herstellung derartiger, im Querschnitt wechselnder Körper kann je nach dem für sie gewählten Material durch einen Preßvorgang oder einen bekannten mechanischen Bearbeitungsvorgang erfolgen.This inequality of the deviation from the standard cylinder shape can be compensated for by a flat ring 4 with a height that is uniformly or unevenly changed over its circumference, as shown in FIGS. 8 and 9 (partial sections along the line 23-24 with views in the direction of the arrow 27) is indicated. However, according to the plan view according to FIG. 10, the flat ring can also be broken up into a row of ring segments 5, 51, 51, 5. The same effect can be achieved for the embodiment according to FIG. 11 by using spacer disks 6 of different heights in one and the same oval worn cylinder. In a corresponding manner, similar to the one-piece rings 4, the rings 3 (FIGS. 2, 3) can also be designed in terms of their dimensions. The production of such bodies with changing cross-sections can be carried out, depending on the material selected for them, by a pressing process or a known mechanical machining process.
Die Erfindung soll auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsmöglichkeiten nicht beschränkt sein, zumal darüber hinaus weitere Varianten offenbar möglich sind. So ist z. B. eine Justierung für die Topfmanschette auch unter Weglassung der Teile 4 oder 6 möglich, wobei die Teile 15, 22, 13 selbst als Justierkörper wirksam sind.The invention is not intended to be restricted to the possible embodiments shown and described, especially since further variants are apparently also possible. So is z. B. an adjustment for the cup collar is also possible with the omission of parts 4 or 6 , with parts 15, 22, 13 themselves being effective as adjusting bodies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEST11452A DE1119611B (en) | 1956-07-23 | 1956-07-23 | Piston for brake cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEST11452A DE1119611B (en) | 1956-07-23 | 1956-07-23 | Piston for brake cylinder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1119611B true DE1119611B (en) | 1961-12-14 |
Family
ID=7455400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEST11452A Pending DE1119611B (en) | 1956-07-23 | 1956-07-23 | Piston for brake cylinder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1119611B (en) |
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