DE2355593C3 - Arbeitszylinder zum Ausführen einer jeweils im Bereich der Endlagen gedämpften Arbeitskolbenbewegung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder zum Ausführen einer jeweils im Bereich der Endlagen gedämpften Arbeitskolbenbewegung, der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist

Ein derartiger Arbeitszylinder mit Endlagendämp fung ist in der US-PS 2704996 dargestellt und beschrieben.

Bei dieser in erster Linie für Hydrauliksysteme vorgesehenen Arbeitszylinderanordnung weist die Ringdichtung zwei radial wirkende Dichtlippen auf, von denen sich die äußere Dichtlippe an den Rand der Aufbohrung und die innere an den Außenumfang des betreffenden Pufferkolbens dichtend anlegt. Eteide Dichtlippen dienen sowohl zur Abdichtung des Z.ylinderarbeitsraums bei Druckmittelableitung, als auch zur Schaffung einer schnellen Beaufschlagung des Arbeitskolbens bei Druckmittelzufuhr, was insofern nachteilig ist, als sie nunmehr zwei verschiedene Funktionen ausführen müssen, die verschiedene Lippenarten voraussetzen. Es ergibt sich die Gefahr des Aufrollens der beiden Dichtlippen beim Bremsvorgang bei weicher Ausführung der Dichtlippen und die Gefahr einer Verzögerung bei der Druckmiitelbeaufschlagung des Arbeitskolbens bei härterer Ausführung der Dichtlippen. Weiterhin ist die mit dem Pufferkolben zusammenwirkende erste Dichtlippe bsi dieser Ausführung einem erhöhten Verschleiß unterworfen, und die mit der zweiten Dichtlippe zusammenwirkende Dichtfläche der Zylinderstirnwand ist schwierig zu bearbeiten. Die Montage der Ringdichtung ist relativ kompliziert, weil sie in die Zylinderstirnwand eingeknöpft werden muß, außerdem ist die erforderliche Losbrechkraft groß.

Zur Vermeidung der obigen Nachteile ist es Aufgabe der Erfindung, eine gattungsmäßige Anordnung 'so zu verbessern, daß der Verschleiß der Dichtlippen vermindert wird, daß die Druckmittelbeaufschlagung der gesamten Kolbenfläche möglichst rasch und bei geringstmöglichem Druck erfolgt und daß die Bearbeitung der Dichträume vereinfacht und die Montage der Dichtung erleichtert wird.

Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgezählten Merkmale gelöst.

Insgesamt schafft die Erfindung also eine Arbeitszylinderanordnung zum Ausführen einer gedämpften Arbeitskolbenbewegung, bei der - da man die als Rückschlaglippe dienende Lippe weicher als die andere Lippe machen kann - ein schnelles Wiederanfahren des Arbeitskolbens nach Beendigung der gedämpften Bewegung und somit ein leichteres Ansprechen bei der Druckmittelzufuhr gewährleistet ist, und bei der weiterhin die Gefahr des Aufrollens der Dichtlippen beim Bremsvorgang vermieden wird, und die sich durch eine vereinfachte Bearbeitung der Zylinderstirnwand und durch eine vereinfachte Montage auszeichnet.

Zweckmäßigerweise kann bei einer Anordnung mit den Merkmalen aus dem Anspruch 1 vorgesehen sein, daß der Befestigungsring der Ringdichtung einen aus einem starren Material, z. B. Stahl, bestehenden Verstärkungsring enthält.

Das Anbringen eines Verstärkungsrings aus Metall an einer Lippenringdichtung ist in einem anderen Zusammenhang in der US-PS 3 194570 vorgeschlagen worden, jedoch handelt es sich dort um eine anders gestaltete Ringdichtung, die überdies einem anderen Zweck dient. Demgegenüber wird mit der vorgenannten erfindungsgemäßen Maßnahme eine Vereinfachung und Erleichterung der Montage und eine weitere Verbesserung der Ringdichtung im Sinne der oben aufgezählten Vorteile des Erfindungsgegenstandes erzielt.

Im folgenden wird nun die Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den Querschnitt einer Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung und

Fig. 2 eine Einzelheit der Anordnung nach Fig. 1 in größerem Maßstab im Schnitt und in Teildarstellung.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 handelt es sich um einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder. Die Zylinderstirnwand 1 enthält eine axiale, zum Zylinder 2 hin offene Mittelbohrung 3, von der aus die gemeinsame äußere Anschlußleitung 4 für die Ableitung bzw. Zufuhr des Druckmittels abgeht. Der im Zylinderraum 32 bewegliche Arbeitskolben 5 ist in seiner einen

Endstellung dargestellt, in der der mit ihm verbundene Pufferkolben 6 ganz in die axiale Mittelbohrung 3 eingreift. In der anderen Endstellung des Arbeitskolbens 5, die nicht dargestellt ist, greift der zweite Pufferkolben 7 in die axiale Bohrung 8 der Zylinderstirnwand 9 ein. Außer der äußeren Anschlußleitung 4 mündet in die axiale Mittelbohrung 3 die Drosselleitung 10 mit der Drossel 11, die andererseits in den Arbeitsraum 12 mündet. Die axiale Mittelbohrung 3 besitzt einen größeren Durchmesser als dei Pufferkolben 6, wobei der zwischen dem Pufferkolben 6 und der axialen Mittelbohrung vorhandene Ringspalt 13 gegen den Druckraum 12 mittels der Ringdichtung 14 abgedichtet ist. Diese Ringdichtung 14 ist in Fig. 2 in größerem Maßstab dargestellt. Die Ringdichtung 14 enthält eine von einem Dichtungskörper 15 ausgehende, zum Zylinder 2 hin gerichtete, der Achse 16 der axialen Mittelbohrung zugewandte, erste Dichtlippe 17, die schräg zur Achse und zur Zylindermitte hin weisend gerichtet ist, sowie an ihrem dem Zylinder 2 abgewandten axialen Ende eine zweite, als Rückschlaglippe ausgebildete Dichtlippe 18, die schräg in axialer und radialer Richtung gesehen nach außen gerichtet ist. Der Querschnitt des Dichtungskörpers 15 ist im wesentlichen rechteckig mit einer Einbuchtung 19 an der dem 7"linder 2 zugewandten ersten Rechteckseite 20, welche die erste Dichtlippe 17 und die Lippenpartie 21a voneinander trennt. Die innere Partie 21 der der ersten Rechteckseite 20 gegenüberliegenden zweiten Rechteckseite 22 ist mit einem axial gerichteten Dichtungssteg 23 einstückig verbunden, der einstückig in die schräg nach außen gerichtete zweite Dichtlippe 18 übergeht. Am Umfang des Dichtungskörpers 15 ist die der axialen Mittelbohrung 3 abgewandte dritte Rechteckseite 25 als starrer Befestigungsring ausgebildet. Der Befestigungsring weist einen Verstärkungsring 24 auf, der einen L-förmigen Querschnitt besitzt und sowohl die dritte Rechteckseite 25 als auch die zweite Rechteckseite 22 bis zum Dichtungssteg 23 bedeckt, wobei ein zwischen der zweiten Rechteckseite 22 und der zweiten Dichtlippe 18 vom Dichtungssteg 23 abstehender Vorsprung 26 der Ringdichtung an dem radialen Schenkel 27 des Verstärkungsringes 24 anliegt. Als Material für den Verstärkungsring 24 kann Stahl vorgesehen sein. Die Ringdichtung 14 ist nun zusammen mit dem Verstärkungsring 24 in eine dem Zylinder 2 zugewandte Aufbohrung 28 der axialen Mittelbohrung 3 eingepreßt, wobei die axiale L änge der Aufbohrung 28 etwa der axialen Länge der Ringdichtung ' 14 einschließlich der Rückschlaglippe 18 entspricht; Am Umfang der Aufbohrung 28 ist eine axial gerichtete, in den Körper des Abschlußdeckels 1 eingearbeitete axiale Aussparung 29 kleinen Querschnitts angeordnet, die sich aber die gesamte Länge der Auf-¹ bohrung 28 erstreckt. Es können auch mehrere solcher Aussparungen 29 über den Umfang der Aufbohrung 28 verteilt angeordnet sein. Diese Aussparung 29 bildet zusammen mit dem Ringspalt 13 die Beaufschlagungsleitung, durch die beim Einführen von

' Druckmedium durch die äußere Anschlußleitung 4 über die in dieser Richtung die Beaufschlagung freigebende Rückschlaglippe 18 der Arbeitsraum 12 mit Druckmedium gefüllt wird. Als weitere Einzelheit ist noch anzuführen, daß der Querschnitt der Drossel-

¹ stelle 11 mittels der Einstellschraube 30 veränderbar ist. Bis zum Einfahren des Pufferkolbens 6 in die axiale Mittelbohrung 3 erfolgt keine Dämpfung der Arbeitskolbenbewegung, da das Druckmedium über die nicht verschlossene axiale Mittelbohrung in die

> äußere Anschlußleitung 4 gelangen kann. Wenn der Pufferkolben 6 die Ringdichtung 14 erreicht, beginnt die gedämpfte Bewegung, da nunmehr das Druckmedium die Drosselstelle 11 passieren muß. weil die Mittelbohrung 3 für das Medium durch die Ringdichtung

¹ 14 abgeschlossen ist. Wenn sich der Arbeitskolben in der dargestellten Endstellung befindet und schnell in Richtung auf die andere Endstellung hin angefahren werden soll, wird durch die äußere Anschlußleitung 4 Druckmedium zugeführt, das außer über die Drossel-

• leitung 10 über den Ringspalt 13, die Rückschlaglippe 18 und die Aussparung 29 in den Arbeitsraum 12 gelangt. Die Anordnung ist also bei der gezeigten Ausführungsform erfindungsgemäß so getroffen, daß die zweite Dichtlippe 18 auf der dem Arbeitsraum abgc-

¹ kehrten Seite der Ringdichtung bei Druckmitielbeaufschlagung einen von der Mittelbohrung radial nach außen führenden Weg 31 freigibt. Hierbei ist, wie aus der Fig. 2 zu erkennen ist, die als flexible Rückschlaglippe ausgebildete zweite Dichtlippe 18 gegenüber

■ der ersten Dichtlippe 17 wesentlich weniger stark ausgebildet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Arbeitszylinder zum Ausführen einer jeweils im Bereich der Endlagen gedämpften Arbeitskolbenbewegung mit am Arbeitskolben angeordneten Pufferkolben zum druckdichten Eintritt in eine in den Zylinderstirnwänden vorgesehene, mit einer feststehenden, zwei Dichtlippen besitzenden Ringdichtung versehene axiale Mittelbohrung, die mit einer Öffnung für die Zufuhr bzw. Ableitung des Druckmittels und einer parallel dazu verlaufenden, in den Arbeitsraum mündender, eine einstellbare Drossel enthaltende Bohrung in Verbindung steht, wobei beim Eintritt des Pufferkollbens in die Mittelbohrung die dem Pufferkolben zugekehrte Dichtlippe mit diesem und die zweite Dichtlippe mit der Zylinderstirnwand abdichtend zusammenwirkt und wobei bei Druckmittelbeaufschlagung die zweite Dichtlippe eine Verbindung zwischen der Öffnung und dem Arbeitsraum freigibt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die zweite Dichtlippe (18) ist auf der dem Arbeitsraum (12) abgekehrten Seite der Ringdichtung (14) angeordnet und gibt bei Druckmittelbeaufschlagung einen von der Mittelbohrung (3) radial nach außen führenden Weg (31) frei;

b) zwischen dem radial nach außen führenden Weg (31) und dem Arbeitsraum (12) ist in der Zylinderstirnwand eine Verbindung kleinen Querschnitts (29) vorgesehen;

c) die Stärke der zweiten Dichtlippe (18) ist gegenüber der ersten Dichtlippe (17) wesentlich geringer;

d) die Ringdichtung (14) weist am äußeren Durchmesser einen Befestigungsring (25) zur kraftschlüssigen Verbindung mit der Z'.ylinderstirnwand auf.

2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsring (25) einen aus einem starren Material, z. B. Stahl, bestehenden Verstärkungsring (24) enthält.