DE2248156A1

DE2248156A1 - Dichtungseinrichtung

Info

Publication number: DE2248156A1
Application number: DE19722248156
Authority: DE
Inventors: Johan Sigurd Kaller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1972-09-30
Publication date: 1973-04-12
Also published as: JPS5312658B2; IT969356B; GB1367546A; CA989437A; JPS4946046A

Description

PATE NTAWWÄl TE

DlPL-INS. DR. IUR. DIPL.-IN3.

VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE

45 Osnabrück, den 28. September 1972

MOSERSTRASSE 2O/24 L/Th

Sigurd Kaller Vädursgatan 2A₅ S-582^5 Linköping, Schweden

Dichtungseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Dichtungseinrichtung zum Verhindern des Übertritts von Hochdruckgas zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen mit mindestens zwei mit Abstand voneinander sich gegenüberliegend angeordneten.Dichtungselementen, die zusammen mit den bewegbaren Teilen einen Raum für ein nicht-gasförmiges Medium bilden.

Bei derartigen Dichtungseinrichtungen stellt sich das Problem, den Druck des nicht-gasförmigen Mediums genügend hoch zu halten, um einen Gasübertritt zu verhindern. Es ist versucht worden, dieses Problem durch Anschließen einer Pumpe an den genannten Raum zu lösen, um dort einen die gev/ünschte Abdichtung herbeiführenden Druck zu erzeugen, jedoch verteuert dieser Vorschlag die Dichtungseinrichtung dermaßen, daß er für die Praxis unbrauchbar ist.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungseinrichtung zu schaffen, in der ungeachtet etwaiger Druckänderungen des Hochdru^kgases ein Druck aufrechterhalten wird, der höher als der des Hochdruckgases ist.

Dies wird bei einer Dichtungseinrichtung der eingangs angegebenen Ai-b erfindungsgemäß dadurch· erreicht, daß ein erstes, an das Hochdruckgas angrenzendes Dichtungselement unter der Wirkung des Hochdruckgases in Richtung auf ein zweites, an die Niederdruckseite angrenzendes Dichtungselement verschiebbar ist und daß dem in dem Raum befindlichen Medium durch eine mit dem verschiebbaren Dichtungselement zusammenwirkende Einrichtung ein resultierender Druck vermittelbar ist, der höher als der Druck des Hochdruckgases ist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der zwei Aus- · führungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungsform

der Erfindung und
Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

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Die in Pig. 1 dargestellte pneumatische Federung weist einen Zylinder 1 mit einem Kolben 2 auf, der gleitbar im Zylinder angeordnet und mittels eines Halterings 3 lösbar mit einer Kolbenstange 4 verbunden ist. Der Zylinder 1, von dem nur ein Ende dargestellt ist, besitzt an dem dargestellten Ende einen angeschweißten Bund 13, durch den ein Endstück 5 mit dem Zylinder mittels eines Innengewindes lösbar verbunden ist. Die Kolbenstange 4 erstreckt sich durch eine zentrale Bohrung des Endstückes 5. Diese Bohrung besitzt zwei weite Teile und einen verkleinerten Zwischenteil, so daß in der Bohrung ein innerer radialer Plansch 14 gebildet ist, dessen innerer Umfangsrand dazu dient, die Kolbenstange 4 zu halten.

In dem in Fig. 1 rechts gelegenen weiten Teil der Bohrung des Endstückes 5 ist ein Dichtungsring 6 gegen Schmutz vorgesehen, der dazu dient, ein Eindringen von Fremdkörpern mit der Kolbenstange 4in den Zylinder 1 zu verhindern. Im inneren, links gelegenen weiten Teil der Bohrung befinden sich zwei einander gegen-' überliegende Dichtungsringe 7 und 8. Die Dichtungsringe 7 und sind axial mit Abstand voneinander angeordnet und befindet sich sowohl mit der Kolbenstange 4 als auch mit dem Endstück 5 in Dichtungseingriff. Der Dichtungsring 8 liegt außerdem mit seiner Rückseite am Flansch 14 an und im der Vorderseite dieses Dichtungsrings unmittelbar benachbarten Bereich mündet ein Kanal 9 ein, der in das Endstück 5 gebohrt ist. Mit dem Kanal 9 steht ein Nippel 10 in Verbindung, der ein Rückschlagventil besitzt. Der Dichtungsring 7 liegt seinerseits mit seiner Rückseite an

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einem Ende einer Druckfeder 11 an, deren anderes Ende sich an einem inneren Flansch eines auf das sich in,den Zylinder 1 hineinerstreckende Ende des Endstücks 5 aufgeschraubten Bundes 12 abstützt. Somit drückt die Feder 11 den Dichtungsring 7 gegen den Dichtungsring 8, so daß der Abstand zwischen den Dichtungsringen 7 und 8 beim Einbau wesentlich kleiner ist als in Fig. 1 dargestellt. Durch die Einführung einer Flüssigkeit, vorzugsweise eines Schmieröls, eines Fettes oder eines anderen vergleichbaren Mediums, durch den Nippel 10 und den Kanal 9 in den zwischen der Kolbenstange 4 und dem Endstück 5 gebildeten und in axialer Richtung durch die Dichtungsringe 7 und 8 begrenzten Raum wird der Dichtungsring 7 nach links in Fig. 1 gegen den Druck der Feder 11 verschoben, wenn das öl od. dgl. in den genannten Raum eindringt. Durch die Federbelastung des Dichtungsrings 7, der im Betriebszustand an das im Zylinder 1 enthaltene Gas angrenzt, erhält auf diese Weise das zwischen den Dichtungsringen 7 und 8 befindliche öl od. dgl. jederzeit einen Druck, der höher als der im Zylinder vorhandene Gasdruck ist. Die einander gegenüberliegenden Dichtungslippen der Dichtungsringe 7 und 8 befinden sich daher unter genügendem Druck sowahl mit der Kolbenstange ¹I als auch mit dem Endstück 5 in Dichtungseingriff, um einen übertritt bzw. ein Auslecken des Gases zwischen der Kolbenstange ^ und dem Endstück 5 zu verhindern.

Die Verwendung eines Schmieröls als Medium stellt zusätzlich zu der erreichten Abdichtung die erforderliche Schmierung der Kolben stange sicher. Dies bedeutet, daß im Laufe der Zeit öl verbraucht

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wird, was zu einer entsprechenden Verschiebung des Dichtungsrings 7 in Richtung auf den Dichtungsring 8 unter der Wirkung der Feder 11 führt. Dementsprechend muß in Abständen öl durch den Nippel 10 nachgefüllt werden.

Die Fig. 2 zeigt eine zwe.ite Ausfuhrungsform der Erfindung mit einem Zylinder 15 und einem darin verschiebbaren Kolben 16. Am entsprechend der Darstellung in Fig. 2 rechten Ende der Federung ist ein Endstück 17 in den Zylinder eingesetzt und durch einen Haltering 18 in diesem gehalten. Das Endstück 17, das am Zylinder nur an dessen äußerem Ende gehalten ist, ist mit einem Gleitring 19 zur Kolbenführung und einem Dichtungsring 20 versehen, der verhindert, daß der Kolben bei seiner Verschiebung ins Innere des Zylinders Schmutz mitnimmt. Die Verschiebung des Kolbens nach außen aus dem Zylinder 15 wird durch einen zweiten Haltering 21 begrenzt, der am inneren Ende des Kolbens angebracht ist.

Die Abdichtung zwischen dem Zylinder und dem Kolben wird mittels einer Dichtungsvorrichtung bewirkt, die in den Zylinder eingesetzt und durch das Endstück 17 festgelegt ist und zwei Dichtungselemente 22 und 23 aufweist. Diese Dichtungselemente sind mit axialem Abstand voneinander angeordnet, so daß zwischen den beiden Dichtungselementen ein Ringraum 2¹I um den Kolben gebildet ist. Der Ringraum 24 kann mit öl, Fett oder einem anderen nichtgasförmigen Medium gefüllt werden. Das dem äußeren Ende des Zylinders 1 am nächsten liegende Dichtungselement 22 liegt mit seiner Rückseite am Endstück 17 an, während das innere Dicht ungs ■=

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element 23 mit seiner Rückseite an einem Ring 25 anliegt. Dieser Ring, der im Zylinder verschiebbar ist, ist fest mit einer im Zylinder gleitbar angeordneten Hülse 26 verbunden oder bildet mit dieser ein Stück. Die Hülse 26 erstreckt sich vom Ring 25 entlang der beiden Dichtungselemente 22 und 23 und über diese hin aus und befindet sich mit ihnen in Dichtungseingriff. Zusäztlich ist ein Dichtungsring 27 in einer Außennut des Rings 25 angeordnet, um eine Abdichtung zwischen letzterem und dem Zylinder herbeizuführen. Der Ring 25 ist außerdem mit einem inneren Gleitring 28 ähnlich dem Gleitring 19 versehen, und wie letzterer dien der Gleitring 28 als Führung für den Kolben 16.

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht der Kolben 16 im wesentlichen aus einem Rohr, dessen Inneres in freier Verbindung mit dem Inneren des Zylinders steht, für den eine Füllung mit unter hohem Druck stehendem Gas vorgesehen ist. Der Druck des Gases wirkt dam axial auf den Kolben 16, um diesen nach außen aus dem Zylinder zu drücken. Jedoch wirkt der Gasdruck nicht nur auf den Kolben, sondern es werden auch der Ring 25 und die zugehörige Hülse 26 in die gleiche Richtung wie der Kolben 16 gedrückt. Da der Ring 25 am Dichtungselement 23 anliegt, ist letzteres dem auf den Ring 25 wirkenden Gasdruck ausgesetzt und überträgt diesen Druck auf das im Raum 24 eingeschlossene Hydrauliköl od. dgl. Durch den somit im Raum 24 erzeugten Druck werden die Dichtungslippen 29 und 30 der Dichtungselemente 22 und 2 3 gegen den Kolben 16 und die Hülse 26 mit einem Druck entsprechend dem Gasdruck gepreßt. Da das Gas

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auf die gesarate Stirnfläche des Rings 25 einwirken kann, während der Dichtungsring 23 auf das im Raum 24 eingeschlossene Medium über eine Strinfläche einwirkt, die um einen der Querschnittsfläche der Hülse 26 entsprechenden Betrag kleiner ist als die Stirnfläche des Rings, ist der Öldruck immer höher als der Gasdruck. Dieser Druckunterschied steht natürlich in-Beziehung zu dein Gasdruck, so daß er bei- erhöhtem Gasdruck ebenfalls größer wird.

Da das Medium im Raum 24 somit ständig unter einem höheren Druck steht als das Gas, ist kein Gasübertritt in oder durch den Raum 24 möglich. Polglich kann die Dichtungsvorrichtung als vollkommen gasdicht angesehen werden. Diese Gasdichtheit ist aufgrund der Tatsache, daß der Gasdruck die Druckdifferenz regelt, darüber hinaus völlig unabhängig von der zu irgendeinem Zeit-· punkt herrschenden Druckhöhe und von schnellen oder langsamen Druckänderungen.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in ihren Einzelheiten innerhalb des Rahmens der Erfindung vielfach abgewandelt werden. So kann beispielsweise die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung auch als Abdichtung zwischen relativ zueinander drehbaren Teilen eingesetzt werden.

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Claims

Patentansprüche:

Wl Dichtungseinrichtung zum Verhindern des Obertritts von Hochdruckgas zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen mit mindestens zwei mit Abstand voneinander gegenüberliegend angeordneten Dichtungselementen, die zusammen mit"den bewegbaren Teilen einen Raum für ein nicht-gasförmiges Medium bilden, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes, an das Hochdruckgas angrenzendes Dichtungselement (7;23) unter der Wirkung des Hochdruckgases in Richtung auf ein zweites, an die Niederdruckseite angrenzendes Dichtungselement (8;22) verschiebbar ist und daß dem in dem Raum befindlichen Medium durch eine mit dem verschiebbaren Dichtungselement (7i23) zusammenwirkende Einrichtung (11; 25,26) ein resultierender Druck vermittelbar ist, der höher als der Druck des Hochdruckgases ist.
2. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem verschiebbaren Dichtungselement (7) zusammer wirkende Einrichtung aus einer auf die von dem Raum abgewandte Seite des Dichtungselements einwirkenden Federanordnung (11) besteht.
3. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die mit dem verschiebbaren Dichtungselement zusammenwirkende Einrichtung aus einer Hülsenanordnung (25,26) besteht, die beide Dichtungselemente (22,23) umgibt und zusammen mit dem verschiebbaren Dichtungselement (23) bewegbar und während der

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Verschiebung des letzteren abdichtend auf dem zweiten Dichtungselement (22) gleitbar ist und eine Vergrößerung der dem Hochdruckgas zugewandten Fläche des verschiebbaren Dichtu ngselements bildet.
4. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenanordnung ein rückwärtiges ringförmiges Führungselement (25) aufweist, das mit den beiden relativ zueinander bewegbaren Teilen (15,16) und der dem Hochdruckgas zugewandten Seite des verschiebbaren Dichtungselements in Dichtungseingriff steht, wobei das Führungselement (25) eine Druckrbeaufschlagungsfläche besitzt, die größer als die dem Raum (2¹O zugewandte Fläche des verschiebbaren Dichtungselements ist.

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