Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr. 393 013 Abdichtung von Kolben in Zylindern Das Hauptpatent Nr. 393 013 bezieht sich auf eine Abdichtung von Kolben in Zylindern, mit einem Ring raum an der Dichtstelle, dessen Medium unter einem vorn Arbeitsdruck abweichenden Druck steht, und diese ist dadurch gekennzeichnet, dass die hohe Druckstufe eines Druckübersetzers, dessen niedere Stufe unter dem Arbeitsdruck des Zylinders steht, auf das Medium des Ringraumes wirkt.
Gemäss einer Ausführungsform des Hauptpatentes ist ferner vorgesehen, dass ein Kolben aus zwei Kolben teilen derart zusammengesetzt ist, dass ein Ringraum gebildet wird, dessen Querschnitt geringer ist als die beaufschlagte Kolbenstirnfläche und der mit einem nicht kompressiblen Medium gefüllt ist, wobei das Volumen des Ringraumes und das Volumen eines von den beiden Kolbenteilen eingeschlossenen, mit Luft gefüllten Rau mes durch die Bewegung der ineinandergleitenden Kolbenführungen veränderlich ist, so dass die hohe Druckstufe dieses Druckübersetzers, dessen niedere Stufe unter dem Arbeitsdruck des Zylinders steht,
das Me dium des Ringraumes beaufschlagt. Bei einer andern Ausführungsform des Hauptpatentes ist der Ringraum von einem Dichtelement als Medium ausgefüllt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Dichtelement so auszubilden, dass bei der erforderlichen Druckübersetzung die Baulänge des zweiteiligen Kol bens gering gehalten und die Gleitführung des Kolben teils der Hochdruckstufe möglichst lang wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Rei- bungs- und Verschleissverhältnisse dieser Abdichtung möglichst günstig zu halten und auch bei rauhen Zy linderwänden eine praktisch unbeschränkte Lebensdauer der Abdichtung zu erzielen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Abdichtung von Kolben in Zylindern, mit einem Ringraum an der Dicht stelle, dessen Medium unter einem vom Arbeitsdruck abweichenden Druck steht, wobei die hohe Druckstufe eines Druckübersetzers, dessen niedere Stufe unter dem Arbeitsdruck des Zylinders steht, auf das Medium des Ringraumes wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben aus zwei Kolbenteilen zusammengesetzt ist und dass das Dichtelement mindestens annähernd die Form einer tellerförmigen Scheibe hat, deren kegeliger Mantel sich in Richtung auf den die niedere Druckstufe dar stellenden Kolbenteil erweitert.
Würde im Gegensatz zur Erfindung ein ebene Scheibe als Dichtelement verwendet, so müsste ein Teil der Führungslänge des als Hochdruckteil dienenden Kolbenteils geopfert werden, wenn die Dichtheit der Führung der ineinandergleitenden Kolbenteile gewähr leistet bleiben soll. Die Fläche des Ringes ist mass gebend für das Verhältnis der Druckübersetzung undi liegt daher von vornherein fest.
Nach einer zweckmässigen Ausbildung des Erfin dungsgegenstandes kann in dem Ringraum zwischen dem Dichtelement und der Zylinderwand ein dehn barer Beilegering aus einem Stoff von hoher Verschleiss festigkeit angeordnet sein. Als vorteilhaft wird dabei vorgeschlagen, dass in dem Ringraum zwischen dem Dichtelement und der Zylinderwand ein Ring aus einem Bindemittel mit hohem Gehalt an Molybdändisulfid allein oder zusammen mit einem Beilegering aus einem Stoff von hoher Verschleissfestigkeit, zum Beispiel aus lose vernetztem Polyurethan, angeordnet ist.
Mit dieser Massnahme kann erreicht werden, dass das Dichtelement selbst keine Berührung mit der Zylinderwand hat. Das verschleissempfindliche Dichtelement wird derart von dem verschleissfesten Dichtring geschützt, und der Kol ben gleitet auf dem Umfang des Beilegeringes. Unter dem Druck der hohen Druckstufe wird der Molyb- dändisulfidring in Umfangsrichtung ausgedehnt und kommt zur dichten Berührung mit der Zylinderwand.
Die Praxis hat ergeben, dass eine derartige Kolbenab dichtung reibungsarm ist und eine praktisch unbegrenzte Zahl von Kolbenhüben erlaubt, ohne dass die Dicht wirkung nachlässt. In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel das druckmittelseitige Ende eines Druckspeichers mit einen Kolben dargestellt.
Es sind der Zylinder mit 1, das Kolbenaggregat mit 2, das Kolbenteil der hohen Druckstufe mit 3, das Kolbenteil der niederen Druckstufe mit 4, die Führungsflächen der Kolben ineinander mit 5 und 6. das Dichtelement mit 7, der Molybdändisulfidring mit 8 und der Beilegering mit 9 gekennzeichnet. Die Füh rungsfläche 10 des Hochdruckkolbenteils ist durch eine Ausnehmung 11 unterbrochen. Zwischen den Kolben teilen 3 und 4 ist im Raum 12 Luft eingeschlossen.
Das Kolbenaggregat 2 befindet sich im Anschlag an dem Zylinderverschluss 13, der aus dem Deckel 14 mit der Dichtung 15, dem Sprengring 16 und dem Sicherungs ring 17 besteht.
Das Kolbenaggregat 2 trennt den Zylinder in zwei Speicherräume 18 und 19 für flüssiges Druckmittel und Gas.
Das Dichtelement 7 besteht aus einem kegeligen Teil 20, einem zylindrischen Teil 21 und den beiden Ringen 8 und 9.
Im Betrieb nimmt der Kolben irgendeine Stellung innerhalb des Zylinders 1 ein und wird auf beiden Seiten vom Arbeitsdruck beaufschlagt. Da der Druck in dem Raum 12, der ja Luft enthält, nicht nennenswert steigt, wird das Dichtelement 7 einem Druck unter worfen, der dem Verhältnis der Wirkfläche des Kolben teils 4 zur Oberfläche des Dichtelementes 7 plus der Stirnfläche der Ringe 8 oder 9 entspricht. Das zylin drische Ende 21 des Dichtelementes 7 drückt daher die beiden Ringe 8 und 9 radial nach aussen sehr stark gegen die Wand des Zylinders 1.
Eine gewisse Menge Molybdändisulfid, die hierbei aus dem Ring 8 austritt, unterbindet jeden Verschleiss des Ringes 9.