DE2209211A1

DE2209211A1 - Dichtungsanordnung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2209211A1
Application number: DE19722209211
Authority: DE
Inventors: Lawrence Frank Lockport IH Berg (V St A)
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1971-03-29
Filing date: 1972-02-26
Publication date: 1972-10-05
Also published as: JPS5437252B1; GB1313478A; US3720418A; IT948581B; CA948231A; FR2131382A5; BE778477A

Description

Hamburg, den 25. Februar 1972 ¹ 15771 .899

Priorität: 29. März 1971, USA Patent-Anmeldung Nr. 128

Anmelder;

Caterpillar Tractor Co.,
Peoria, 111., U.S.A.

Dichtungsanordnung und V/erfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung und ein l/erfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung, uiobei die Dichtung besonders dafür eingerichtet ist, die Oberfläche einer sich hin- und herbeiuegenden Stange zu reinigen, etwa einer Stange, die in einem linearen Hydraulikmotor oder einem ähnlichen Bauteil benutzt wird.

Die Dichtungsanordnung besteht nach der Erfindung aus einem elastomeren Teil und einem Halteteil, der den elastomeren Teil in Dichtungsberührung mit der Stange hält. Beide Teile sind gespalten, so daß die Dichtungsanordnung schnell ersetzt

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werden kann, ohne vollständig den filotor auseinander zu bauen. Dadurch uiird vermieden, daß der Einsatz einer mit einem oder mehreren derartiger Motoren ausgestatteten Maschine unterbrochen u/erden muß.

Wischer-Dichtungen werden in linearen Hydraulikmotoren verwendet, um die sich hin- und herbeu/egende Stange von Staub und anderen störenden Teilen zu reinigen. IYIit derartigen Motoren ausgestattete maschinen werden z.B. im Stahltuerksbetrieb eingesetzt, uio die Einwirkung übermäßiger Wärme und von Staubteilchen usuj. die U/ischerdichtungen schnell unbrauchbar macht. Eine solche Zerstörung ermöglicht jedoch, daß Schmutz in den Motor gelangt, wodurch die Kolbendichtungen beschädigt werden und die glatte Fläche der iohrung zerkratzt wird. Außerdem wird die Hydraulikflüssigkeit verschmutzt, die zur Betätigung des Hydraulikmotors verwendet wird, wodurch auch möglicherweise andere Hydraulikbestandteile beschädigt werden können.

Übliche Motoren müssen meistens vollständig auseinandergenommen werden, um eine Dichtung zu ersetzen. Dadurch wird die wertvolle Einsatzzeit der maschine verringert. Das Problem, eine kostspielige Stillegung der Maschine zu vermeiden, wenn eine UJischerdichtung der erwähnten Art ausfällt, kann dadurch gelöst werden, daß eine Dichtung verwendet wird, die ausge-

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u/echselt iuerden kann, ohne daß der Hydraulikmotor auseinandergenommen uierden muß. Es sind bereits viele Vorschläge bekannt geworden, die sich mit diesem Problem befassen. Die meisten bekannten Konstruktionen sind jedoch nicht ausreichend, um das gewünschte Ziel zu erreichen.

Die erfindungsgemäöe Dichtungsanordnung ist in sinem Sitz angeordnet, der in dem Gehäuse oder einer Endkappe eines Hydraulikmotors vorgesehen ist, und meist ein elastomeres üichtungsglied und ein starres ringartiges Halteglied auf. Die Dichtungsanordnung erfüllt eine UJischerfunktion zur Reinigung einer Stange, die in einer Bohrung des Gehäuses oder der Endkappe hin- und herbeweglich ist. Das elastomere Glied ist an einer Stelle gespalten, um es leicht um die Stange legen zu können. Das Halteglied ist in zwei oder mehr Stücke gebrochen, so daß es leicht um das elastomere Glied und die Stange herumgesetzt werden kann. Das Halteglied ist mit mitteln ausgestattet, die bei der Ersetzung der Dichtungsanordnung es gestatten, diese leicht von dem Gehäuse abzunehmen.

Mit der Erfindung wird eine Dichtungsanordnung geschaffen, die sich leicht einbauen und ersetzen läßt, ohne daß die Hydraulikvorrichtung, in der die Dichtungsanordnung verwendet wird, etwa ein linearer Hydraulikmotor, vollständig auseinandergenommen werden muß.

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Mit der Erfindung u/ird ferner eine Dichtungsanordnung geschaffen, die leicht und schnell, falls nötig, ersetzbar ist, ohne daß dadurch kostspielige Ausfallzeiten der Maschine verursacht werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung.

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in denen ein Ausführungsbeispiel beschrieben und dargestellt ist. Ea zeigen:

Fig.: 1 einen Teil eines Querschnittes durch einen linearen Hydraulikmotor, der mit einer erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung ausgestattet ist, wobei die Kolbenstange in Seitenansicht gezeigt ist,

Fig. 2 eine Endansicht in Richtung der Pfeile II-II der Fig. 1, wobei -das Halteglied der Dichtungsanordnung teilweise fortgebrochen dargestellt ist, um die umfänglich anstoßenden Flächen des elastomeren Gliedes freizulegen, und

Fig. 3 eine Teildarstellung eines Haitagliedes, gesehen in Richtung der Pfeile III-III der Fig. 2, im Zusammenhang mit der Darstellung einer Bruchkraft F.

In der Zeichnung, insbesondere in Fig. 1, ist sine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung in ihrer Verwendung in einem

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Hydraulikmotor dargestellt, der ein zylindrisches Gehäuse 10 aufweist, in dem eine Stange 12 hin- und herbeweglich angeordnet ist. Das Gehäuse und die Stange sind tnesentliche Elemente eines üblichen linearen Hydraulikmotor. Die Stan-' ge weist einen Augenabschnitt 14 auf, der einteilig mit dem einen Ende der Stange ausgebildet ist, so daß diese durch das Auge mit einem Arbeitsgerät verbunden werden kann. An dem anderen Ende sitzt ein nicht dargestellter Kolben in fester Anordnung.

V/ielfach besteht der veranschaulichte Teil des Gehäuses 10 aus einer Endkappe, die einen Bestandteil des Motorgehäuses bilden kann. Der Kolben ist in dem Gehäuse gefangen und kann nach Wahl darin hin- und herbewegt werden,indem in das eine oder das andere Ende des Hydraulikmotors sin unter Druck stehendes Strömungsmittel eingeführt wird.

Das Gehäuse ist innen mit einem ringförmigen Sitz 16 ausgebildet, in welchem die ringförmige lUischerdichtungsanordnung 18, auf die Längsachse X des Sitzes 16 zentriert, angeordnet ist. Die Dichtungsanordnung wird auf ihrem Sitz 16 durch irgend ein geeignetes Mittel, vorzugsweise durch eine Preßsitzoder Übermaßpassung mit dem Sitz, auf diesen gehalten. Die Dichtungsanordnung umgibt die Stange 12 und weist ein ringförmiges, elastomeres Dichtungsglied 20 und ein ringförmiges, starres Halteglied 22 auf.

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Das elastomere Glied paßt eng anliegend in eine ringförmige Ausnehmung 24, die innen am Halteglied ausgebildet ist, um einen im Querschnitt rechteckigen Schulterobschnitt des elastorneren Dichtungsgliedes so zu halten, daß eine schmiegsame Lippe 26 des Dichtungsgliedes ringsum in Dichtungsberührung mit der Außenfläche der Stange 12 gebracht wird. Die Dichtungsanordnung ujird vorzugsweise in dem Gehäuse mit Preßsitz- oder Übermaßpassung zwischen der Außenflachs des Haltegliedes 22 und der inneren anstoßenden Fläche des Sitzes 16 gehalten. Das Halteglied ist mit einer ringsum laufenden Rille 28 ausgebildet, die ein Mittel bildet, um die Dichtungsanordnung aus dem Gehäuse bei Zerstörung oder Schadhaftwerden des elastomeren Gliedes 20 unter Verwendung eines Kuhfusses, einer Greifklaue oder einem ähnlichen Werkzeug zu entfernen.

Mit Bezug auf Figur 2 ist besonders zu beachten, daü das elastomere Dichtungsglied vorzugsweise in einer parallel zur Achse X laufenden und diese nicht enthaltenden Ebene bei 28 aufgeschlitzt ist. Dadurch kann das Dichtungsglied um die Stange 12 herumgelegt werden, ohne daß der Hydraulikmotor auseinander genommen zu werden braucht. Die Ausnehmung 24 des Halteringes 22 hält die gegeneinander stoßenden Flächen der Schlitzung 28 stramm zusammen, so daß ein Leck an dieser Stelle vermieden wird. Der Haltering

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ist so ausgeführt, dai3 er um das elastomere ' Glied und die Stange herumgesetzt werden kann, ohne daß der Hydraulikmotor auseinandergenommen zu werden braucht.

Hierzu wird vorzugsweise ein Brechverfahren verwendet, um einen aus zwei oder mehr Teilen bestehenden Haltering zu schaffen. Der Bruch wird so ausgeführt, daß zwei oder mehr Kerben 30 auf einer Fläche des Haltegliedes 22 ausgebildet werden, diese Fläche abgestützt und auf die gegenüberliegende Fläche mit einem schweren Gegenstand ein scharfer Schlag ausgeführt wird, der durch die Kraft F in Fig. 3 veranschaulicht wird. Dadurch wird auf Grund der Spannungskonzentrationen in den eingekerbten Bereichen eine Bruchttennung bei 32 verursacht. Dieses Brechverfahren gewährleistet, daß an der Bruchstelle 32 eine enge Passung vorhanden ist. Ferner wird dadurch ein Verlust an Material und die sonst davon herrührende Verringerung in der Größe des Haltegliedes vermieden, die z.B. bei einem Säge- oder einem anderen Bearbeitungsvorgang auftritt, der sonst angewendet würde, um eine zwei- oder mehrteilige Konstruktion zu schaffen. Das Verfahren gewährleistet auch eine völlig zylindrische Form und eine gute Passung an der Bruchstelle 32 des Haltegliedes, so daß eine genaue Anordnung im Sitz 16 möglich ist. Das metallische !Klaterial, aus dem das Halteglied 22 besteht, kann aus einer Oilaterialgruppe gewählt werden, für die die hier benötigten Eigenschaften bekannt sind. Das Material, wie etwa geflecktes Gußeisen oder Halbstahl, kann entspre-

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chend zusammengesetzt und luärmebehandelt werden, so daß es eine ausreichende Sprödigkeit und entsprechende physikalische und chemische Eigenschaften zeigt und in der beschriebenen UJeise bricht.

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche

.) Dichtungsanordnung mit einem ringförmigen elastomeren _ Dichtungsglied und einem ringförmigen starren Halteglied, das ringsum das Dichtungsglied in eng anliegender Uieisa umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteglied (22) aus einem brechfähigen Material besteht und wenigstens zwei durch das Halteglied hindurchgehende Bruchtrennungsstellen (32) aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Bruchtennungsstellen (32) in dem Halteglied an diametral gegenüberliegenden Stellen ausgebildet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet;, daß das Halteglied auf der Innenseite mit einer ringförmigen Ausnehmung (24) ausgebildet ist, in die ein im Querschnitt rechteckiger Schultertsil des Dichtungsgliedes (20) eingreift.
4. Anordnung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsglied (2Q) eine schmiegsame Lippe (26) aufweist, dia an dem Schulterteil befestigt ist und sich allgemein in Richtung der fflittBllängsachse(X) der Anordnung erstreckt.

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5. Anordnung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daB das Dichtungsglied (20) mit einem einzigen, im Winkel zum Umfang stehenden Schlitz (28) ausgebildet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (28) in einer Ebene liegt, die parallel zu der außerhalb der Ebene liegenden Langsachse (X) ist.
7. Anordnung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Außenumfang des Haltegliedes (22) eine den Ansatz eines Werkzeuges ermöglichende Rille ausgebildet ist.
8. Hydraulikmotor mit einem zylindrischen Gehäuse und einer hin- und herbeweglich darin angeordneten Stange und einer im Gehäuse ausgebildeten ringförmigen Ausnehmung, die eine Dichtungsanordnung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Bruch geteuftes Halteglied (22) das Dichtungsglied (20) ringsum in Eingriff mit der Stange (12) drückt.
9. Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung aus einem elastischen Dichtungsglied und einem starren, ringförmigen Halteglied, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Halteglied aus einem brechungsfähigen Material mit wenigstens zwei Rillen begrenzter Tiefe auf einer Seite des Gliedes hergestellt u/ird, das eine Kraft

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auf das Glied im Bereich jeder der Rillen'ausgeübt uiird, um wenigstens zwei vollständig durch das Glied hindurchgehende Brüche herzustellen, die wenigstens ziuei voneinander trennbare Abschnitte des Gliedes begrenzen, und dai'3 die trennbaren Abschnitte auf dem ringförmigen Dichtungsglied angeordnet werden.

1C. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dafi das Dichtungsglied an einer Stelle uiinklig zum Umfang geschlitzt uiird.

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