DD297690A5 - SEALING ARRANGEMENT - Google Patents

Abstract

Eine Dichtung besteht aus einem Dichtkantenring 1 und einem koaxial zum Dichtkantenring 1 angeordneten Spannring 2. Der Dichtkantenring 1 weist - in axialer Richtung gesehen - im Bereich seiner Mitte eine Stufe 13 auf. Am UEbergang von einer Stirnflaeche 14 der Stufe 13 zu einer Kegelflaeche 15 ist eine Dichtkante 5 angeordnet. Der Dichtkantenring 1 liegt mit einer Flaeche 19, die zum Niederdruckbereich hin weist, nahezu ueber der gesamten Tiefe an einer ersten Nutflanke 17 an. Ein Abschnitt 18 weist eine axiale Laenge auf, die dadurch endet, dasz der Spannring 2 am Dichtkantenring 1 anliegend an den Abschnitt 18 angrenzt. Die axiale Erstreckung des Abschnitts 18 ist so gewaehlt, dasz die Summe der Momente um die Dichtkante 5 bestehend aus elastomerem Moment und hydraulischen Momenten ungefaehr Null ergibt. Fig. 1{Dichtung; Dichtkantenring; Spannring; Abdichten; bewegliche Maschinenteile}A seal consists of a sealing edge ring 1 and a coaxial with the sealing edge ring 1 arranged clamping ring 2. The sealing edge ring 1 has - seen in the axial direction - in the region of its center a step 13. At the transition from an end face 14 of the step 13 to a conical surface 15, a sealing edge 5 is arranged. The sealing edge ring 1 is located with a surface 19 which points towards the low pressure region, almost over the entire depth of a first groove flank 17 at. A portion 18 has an axial length which ends by the clamping ring 2 adjacent to the sealing edge ring 1 abutting the portion 18. The axial extent of the portion 18 is chosen so that the sum of the moments around the sealing edge 5 consisting of elastomeric moment and hydraulic moments results in approximately zero. Fig. 1 {seal; Edge sealing ring; Clamping ring; sealing; movable machine parts}

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zum Abdichten des Spaltes zwischen zwei zueinander konzentrischen, gegeneinander beweglichen Maschinenteilen, mit einem Dichtkantenring aus einem zähelastischen Kunststoff als Berührungsdichtung zwischen einem eine Nut aufweisenden ruhenden ersten und einem bewegten zweiten Maschinenteil und einem den Dichtkantenring radial spannenden und gegenüber der Nut im ersten Maschinenteil abdichtend' /ι, gummielastischen Spannring, wobei die dem zweiten Maschinenteil zugewandte Fläche des Dichtkantenringes - in axialer Richtung gesehen - im Bereich ihrer Mitte eine Stufe aufweist, deren Stirnfläche dem Hochdruckbereich zugewandt ist und von der Stufe ausgehend zum Niederdruckbereich hin eine sich um einen Keilwinkel öffnende Kegelfläche bildet, so daß sich zwischen der Kegelfläche und der Stirnfläche der Stufe eine Dichtkante befindet, daß der Dichtkantenring mit einer dem Niederdruckbereich zugewandten Fläche eines Abschnitts an einer ersten Nutflanke anliegt, daß die Länge der rechtwinklig zur Achse des zweiten Maschinenteils verlaufenden Fläche 85% bis 95% der Tiefe der ersten Nutflanke beträgt und daß die axiale Länge des Abschnitts endet, indem der Spannring am Dichtkantenring anliegend an den Abschnitt angrenzt, daß der Abschnitt eine erste Umfangsfläche aufweist, die zu einer zweiten Umfangsfläche des Dichtkantenrings versetzt ist und der Spannring am Nutgrund, an der zweiten Umfangsfläche und an einem der Fläche abgewandten Flächenabschnitt anliegt. Eine derartige Dichtung ist durch die GB 2202285 A bekanntgeworden.The invention relates to an arrangement for sealing the gap between two mutually concentric, mutually movable machine parts, with a sealing edge ring of a tough elastic plastic as a contact seal between a groove having a stationary first and a moving second machine part and the sealing edge ring radially exciting and against the Groove in the first machine part sealing '/ ι, rubber-elastic clamping ring, the second machine part facing surface of the sealing edge ring - seen in the axial direction - in the region of its center has a step, the end face facing the high pressure region and starting from the stage to the low pressure area out Forming around a wedge-angle-opening conical surface, so that there is a sealing edge between the conical surface and the end face of the step, that the sealing edge ring with a low pressure area facing surface of a section on a ers ten groove flank is applied, that the length of the perpendicular to the axis of the second machine part extending surface is 85% to 95% of the depth of the first groove flank and that the axial length of the portion ends by the clamping ring adjacent the sealing edge ring adjacent to the portion that the section a first peripheral surface which is offset from a second peripheral surface of the sealing edge ring and the clamping ring rests on the groove base, on the second peripheral surface and on a surface facing away from the surface portion. Such a seal has become known from GB 2202285 A.

Die bekannte Dichtungsanordnung weist einen Radialflansch auf, der über einen weiten Bereich an der Niederdn;ckseite einer Nutflamte anliegt. Aufc-und dieser konstruktiven Ausgestaltung des Dichtringes lassen sich Reibkräfte erzeugen, die trotz der relativen Drehbewegung der Maschinenteile verhindern, daß der Dichtring mit dem rotierenden Maschinenteil gemeinsam rotiert. Der Dichtring ist damit in der Nut fest fixiert und wird nicht nur über Reibkräfte zwischen Spannring und Dichtring in Position gehalten.The known sealing arrangement has a radial flange, which rests over a wide range on the Niederdn; back side of a Nutflamte. Aufc and this structural design of the sealing ring can generate frictional forces that prevent despite the relative rotational movement of the machine parts that the sealing ring rotates together with the rotating machine part. The sealing ring is thus firmly fixed in the groove and is held not only on frictional forces between the clamping ring and sealing ring in position.

Der bekannte Dichtring hat den Nachteil, daß sein lang und schlank ausgeformter Radialflansch, der sich nur über eine kurze axiale Länge des Dichtringes erstreckt, nur ein geringes Torsionswiderstandsmoment aufweist. Bei größeren hydraulischen Drücken kann der Dichtring zur Niederdruckseite hin kippen und die Reibungswerte steigen mitzunehmender Auflagefläche des niederdruckseitigen konischen Teiles des Dichtringes auf der rotierenden Umfangsfläche des Maschinenteiles an. Damit verstärkt sich die Wärmeentwicklung zwischen Maschinenteil und Dichtungsanordnung, und der Verschleiß des Dichtringes nimmt zu. Im abzudichtenden Bereich stellt sich mit zunehmender Standzeit eine verstärkte Leckage ein. Auch durch die axiale Lage des Spannringes zum Dichtring ist mit zunehmendem hydraulischen Druck auch mit einer größeren Anpreßkraft zu rechnen, mit der der Dichtring an das rotierende Maschinenteil angepreßt wird.The known sealing ring has the disadvantage that its long and slim-shaped radial flange, which extends only over a short axial length of the sealing ring, has only a small Torsionswiderstandsmoment. For larger hydraulic pressures, the sealing ring can tilt toward the low-pressure side and the friction values increase with increasing contact surface of the low-pressure-side conical part of the sealing ring on the rotating peripheral surface of the machine part. This increases the heat development between the machine part and the sealing arrangement, and the wear of the sealing ring increases. In the area to be sealed, increased leakage occurs as the service life increases. Also by the axial position of the clamping ring to the sealing ring is to be expected with increasing hydraulic pressure with a larger contact pressure, with which the sealing ring is pressed against the rotating machine part.

Weiterhin ist aus der DE-AS 2325000 eine Dichtung bekannt, bei der ein Dichtkantenring mit einem geeigneten Spannring zusammenwirkt. Bei dieser Dichtungsanordnung werden hochdruckseitig große Pressungsgradienten an der Dichtkante erreicht. Niederdruckseitig ergeben sich flache Pressungsgradienten. Damit läßt sich in der Regel eine geringe Leckage erzielen. Hydrauliköl aus dem Niederdruckbereich wird bei einfahrender Kolbenstange gegen den abzudichtenden Druck in den Druckraum gefördert und mit der bekannten Dichtung ist es sogar möglich, daß auch gegen hohe Betriebsdrücke mehr Öl in den Druckraum gepumpt werden kann, als bei ausfahrender Kolbenstange vom Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich geschleppt wird. Allerdings ist die bekannte Dichtung sehr einbauempfindlich. Die spitzwinklige Dichtkante des Dichtkantenrings vird bei dem Einbau oftmals beschädigt. Größere Leckagen und kurze Standzeiten sind die Folge. Al s DE-PS 32 25906 ist eine Dichtung bekanntgeworden, die eine stumpfwinklige Dichtkante aufweist und ein besseres Leckageverhalten zeigt. Am Übergang von der Stirnfläche der Stufe zur Kegelfläche befindet sich eine Ringfläche, die die Form einer sich zum Hochdruckbereich hin öffnenden Kegelfläche hat, so daß eine stumpfwinklige Dichtkante entsteht, mit der der Dichtkantenring an der Gegenlauffläche des bewegten Maschinenteils anliegt. Die Dichtkante ist gegenüber der Stirnfläche der Stufe zum Niederdruckbereich hin leicht versetzt.Furthermore, from DE-AS 2325000 a seal is known in which a sealing edge ring cooperates with a suitable clamping ring. With this sealing arrangement, high pressure gradients on the sealing edge are achieved on the high pressure side. Low pressure side results in flat compression gradients. This can usually achieve a low leakage. Hydraulic oil from the low-pressure region is conveyed when the piston rod retracts against the pressure to be sealed in the pressure chamber and with the known seal, it is even possible that even against high operating pressures more oil can be pumped into the pressure chamber, as dragged from the high-pressure region in the low-pressure region with extending piston rod becomes. However, the known seal is very sensitive to installation. The acute-angled sealing edge of the sealing edge ring is often damaged during installation. Larger leaks and short life are the result. Al s DE-PS 32 25906 a seal has become known which has an obtuse-angled sealing edge and shows a better leakage behavior. At the transition from the end face of the step to the conical surface there is an annular surface, which has the shape of a conical surface opening toward the high-pressure region, so that an obtuse-angled sealing edge is created, with which the sealing edge ring rests against the mating surface of the moving machine part. The sealing edge is slightly offset from the end face of the step to the low pressure area.

Bei den bekannten Dichtungen ist nicht auszuschließen, daß der Dichtkantenring unter Druckbsaufschlagung kippt, d.h. der Dichtkantenring dreht sich um die Dichtkante in den Niederdruckbereich. Die sich zum Niederdruckbereich hin öffnende Kegelfläche wird geschlossen, der Keilwinkel geht gegen 0°und die Kegelfläche liegt an der Gegenlauffläche des bewegten Maschinenteils an. Die Laufspurbreite der bekannten Dichtungen auf der Gegenlauffläche der hin- und herbewegten Kolbenstangen nimmt zu und insbesondere bei kleinen Gleitgeschwindigkeiten ergeben sich gerade bei eingelaufenen Dichtungen hohe Reibkräfte.In the known seals can not be ruled out that the sealing edge ring tilts under pressure Aufschlag, i. the sealing edge ring turns around the sealing edge in the low pressure area. The conical surface which opens towards the low-pressure region is closed, the wedge angle approaches 0 ° and the conical surface bears against the mating surface of the moving machine part. The running track width of the known seals on the mating surface of the reciprocating piston rods increases and, in particular at low sliding speeds, high friction forces result, especially when the seals have run in.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß auch bei Druckbelastung ein Kippen der Dichtung um den Drehpunkt „Dichtkante" verhindert wird und weitgehend druckunabhängig konstante Reibwerte erreicht werden.The invention is therefore the object of developing a seal of the type mentioned in that even with pressure loading tilting of the seal around the pivot point "sealing edge" is prevented and largely independent of pressure constant coefficients of friction can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abschnitt eine axiale Länge aufweist, die größer als die halbe axiale Länge von der niederdruckseitigen Nutflanke bis zur Dichtkante des Dichtkantenringes ist, und daß der geometrische Schwerpunkt des Querschnitts des Spannringes gegenüber der Dichtkante um mindestens 10% der axialen Länge des Dichtkantenringes in Richtung Hochdruckbereich versetzt ist.This object is achieved in that the portion has an axial length which is greater than half the axial length of the low pressure side groove edge to the sealing edge of the sealing edge ring, and that the geometric center of gravity of the clamping ring over the sealing edge by at least 10% of axial length of the sealing edge ring is offset in the direction of high pressure area.

Der erfindungsgemäße Dichtkantenring hat damit den wesentlichen Vorteil, daß er nicht nur die im Niederdruckbereich befindliche Nutflanke nahezu über ihre gesamte Tiefe als Auflager nutzt, sondern auch durch eine große Steifigkeit einem Kippmoment entgegenwirken kann. Der Dichtkantenring wird durch die großflächige Anlage an der Nutseitenfläche, die im Niederdruckbereich liegt, gehindert, sich zur bewegenden Fläche hin zu verdrehen. Der vorgegebene Keilwinkel bleibt auch bei größeren Kippmomenten zum Niederdruckbereich hin aufrechterhalten, weil der erfindungsgemäße Dichtkantenring durch seine axiale Länge eine große Lagestabilität aufweist. Ferner wird die Querschnittsform des erfindungsgemäßen Dichtkantenrings mit zunehmender axialer Länge des Abschnitts mehr und mehr versteift, so daß die Querschnittsform des Dichtkantenrings durch an ihm wirkende Momente nicht wesentlich deformiert wird. Hinzu kommt noch, daß der Spannring durch die axiale Länge des Abschnitts zum Hochdruckbereich hin verschoben wird. Er überträgt damit den überwiegenden Anteil seiner über ihn auf den erfindungsgemäßen Dichtkantenring wirkende Kraft im Hochdruckbereich auf Teilbereiche des Dichtkantenringes, die vom Hochdruckbereich aus gesehen, vor der Dichtkante liegen. Damit wird erreicht, daß die Summe der Momente aus elastomerer Vorspannkraft, hydraulischer Kraft aus der Differenz der Flächen von innerer und äußerer Mantelfläche am Dichtkantenring vor der Dichtkante zur Hochdruckseite hin und hydraulischer Kraft, die durch die hydraulische Beaufschlagung des Spannringes auf den Dichtkantenring entsteht, jeweils multipliziert mit dem entsprechenden Hebelarm, unabhängig vom Mediumdruck nahezu Null ist. Der erfindungsgemäße Dichtkantenring ist damit in der Nut mit großer Lagestabilität angeordnet.The sealing edge ring according to the invention thus has the significant advantage that it uses not only the groove flank located in the low-pressure region almost over its entire depth as a support, but also can counteract a tilting moment by a high rigidity. The sealing edge ring is prevented by the large-scale system on the groove side surface, which is in the low pressure region, to turn towards the moving surface. The predetermined wedge angle is maintained even with larger tilting moments towards the low pressure area, because the sealing edge ring according to the invention has a great positional stability due to its axial length. Further, the cross-sectional shape of the sealing edge ring according to the invention with increasing axial length of the section is more and more stiffened, so that the cross-sectional shape of the sealing edge ring is not significantly deformed by acting on it moments. In addition, the clamping ring is displaced by the axial length of the section to the high pressure area. He transfers so that the majority of his force acting on him on the sealing edge ring force according to the invention in the high pressure area on portions of the sealing edge ring, which are seen from the high pressure area, in front of the sealing edge. This ensures that the sum of the moments of elastomeric biasing force, hydraulic force from the difference of the surfaces of the inner and outer surface of the sealing edge ring in front of the sealing edge to the high pressure side and hydraulic force, which arises by the hydraulic loading of the clamping ring on the sealing edge ring, respectively multiplied by the corresponding lever arm, regardless of the medium pressure is almost zero. The sealing edge ring according to the invention is thus arranged in the groove with great positional stability.

Die Formsteifigkeit des Dichtkantenrings ist zum einen über die Wahl der axialen Länge des Abschnittes beeinflußbar und zum anderen kann der Spannring über die axiale Ausdehnung des Abschnitts axial definiert positioniert werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Abschnitt eine erste Umfangsfläche auf, die zu einer zweiten Umfangsfläche des Dichtkantenringes versetzt ist und der Spannring liegt am Nutgrund, an der zweiten Umfangsfläche und an einem der Fläche abgewandten Flächenabschnitt an.The stiffness of the sealing edge ring is on the one hand influenced by the choice of the axial length of the section and on the other hand, the clamping ring can be positioned axially defined over the axial extent of the section. In a further embodiment of the invention, the portion has a first peripheral surface, which is offset from a second peripheral surface of the sealing edge ring and the clamping ring is located on the groove base, on the second peripheral surface and on a surface facing away from the surface area.

Dies hat den Vorteil, daß die Fläche des Dichtkantenrings, die im Niederdruckbereich an der Nutseitenfläche zur Anlage kommt, im druckbeaufschlagten Zustand nicht nur über die auf die Stirnfläche und die Ringfläche des Dichtkantenrings wirkenden Kräfte an die Nutseitenfläche gedrückt wird, sondern auch über die vom Spannring auf den Dichtkantenring axial übertragene Kraft. Der Dichtkantenring liegt breitflächig über nahezu der gesamten Nuttiefe am ruhenden ersten Maschinenteil an und eine große Reibkraft wirkt möglichen radialen Verschiebungen des Dichtkantenringes entgegen.This has the advantage that the surface of the sealing edge ring, which comes to rest in the low-pressure region on the groove side surface, is pressed in the pressurized state not only on the force acting on the end face and the annular surface of the sealing edge ring forces on the Nutseitenfläche, but also on the clamping ring on the sealing edge ring axially transmitted force. The sealing edge ring lies over a wide area over almost the entire groove depth at the stationary first machine part and a large frictional force counteracts possible radial displacements of the sealing edge ring.

Weiterhin kann über den Spannring eine Pressung des Dichtkantenrings an die Gegenlauffläche des bewegten Maschinenteils erreicht werden., die der Druckentlastung - resultierend aus der Flächenkraft im Bereich der Stufe - mehr oder weniger entgegenwirkt. Wird der Spannring weiterzum Hochdruckbereich hin versetzt, so wird auch mit einem größeren Hebelarm, bezogen auf die Dichtkante, das auf den Dichtkantenring wirkende Moment größen Der Spannring läßt sich weiter als bei bekannten Dichtungen in Richtung Hochdruckbereich verschieben, weil die Reibkraft aus der Anlage Nutffenke/Fläche im Niederdruckbereich und das torsionssteifere Profil auch Auslenkungen in Richtung Nutgrund entgegenwirkt. Weist der Dichtkantenring an einer Ringfläche Nuten auf, die zum Hochdruckbereich hin offen sind, so ist stets gewährleistet, daß der Spannring auch bei einem Anliegen des Dichtkantenrings an der Nutseitenfläche im Hochdruckbereich druckbeaufschlagt ist.Furthermore, a pressure of the sealing edge ring on the mating surface of the moving machine part can be achieved via the clamping ring, which counteracts the pressure relief - resulting from the surface force in the range of stage - more or less. If the clamping ring is further displaced to the high-pressure region, then the torque acting on the sealing edge ring will also increase with a larger lever arm. The clamping ring can be displaced further in the direction of the high-pressure region than in the case of known seals, because the frictional force from the system groove flutes / Surface in the low-pressure area and the torsion-resistant profile also counteracts deflections towards groove base. If the sealing edge ring has grooves on an annular surface which are open toward the high-pressure region, it is always ensured that the clamping ring is pressurized even in the case of abutment of the sealing edge ring against the groove side surface in the high-pressure region.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der den Keilwinkel bildenden Kegelfläche und einer Stufe des Dichtkantenrings eine konische Ringfläche angeordnet.In a further embodiment of the invention, a conical annular surface is arranged between the conical surface forming the wedge angle and a step of the sealing edge ring.

Dies hat den Vorteil, daß der erfindungsgemäße Dichtkantenring auch mit einer stumpfwinkligen Dichtkante versehen werden kann, die insgesamt ein besseres Leckageverhalten aufweist.This has the advantage that the sealing edge ring according to the invention can also be provided with an obtuse-angled sealing edge, which has a better overall leakage behavior.

Weiterhin ist der Spannring von der zweiten Nutflanke beabstandet. Dies hat den Vorteil, daß der an der Dichtung anliegende Druck immer auch unmittelbar an der zum Hochdruckbereich hin gerichteten Stirnfläche des Spannrings anliegt. Dies gewährleistet, daß in jedem Betriebszustand auch eine axial gerichtete Kraft vom Spannring auf den Abschnitt übertragen wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Spannringquerschnitt weitgehend kreisförmig oder rechteckförmig oder er wird als Vierlippendichtring dem erfindungsgemäßen Dichtkantenring überlagert.Furthermore, the clamping ring is spaced from the second groove flank. This has the advantage that the pressure applied to the seal always rests directly on the end face of the clamping ring directed towards the high-pressure region. This ensures that in any operating condition, an axially directed force is transmitted from the clamping ring on the section. In a further embodiment of the invention, the clamping ring cross-section is largely circular or rectangular or it is superimposed as a four-lip seal the sealing edge ring according to the invention.

Dies hat den Vorteil, daß je nach Einsatz und feststehenden Betriebsparametern unterschiedliche und dennoch in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Dichtkantenring stets geeignete Spannringe verwendet werden können. Die besondere Wirkungsweise der Dichtung bleibt aber stets erhalten, indem der Dichtkantenring auch untar ungünstigen Bedingungen eine sich zum Niederdruckbereich hin öffnende Kegelfläche aufweist.This has the advantage that depending on the application and fixed operating parameters different and yet always suitable in conjunction with the sealing edge ring according to the invention clamping rings can be used. However, the special mode of action of the seal is always maintained by the sealing edge ring untar also unfavorable conditions has a low pressure area opening towards the conical surface.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung entspricht damit den erweiterten Anforderungen, die an Hydraulik-Stangendichtungen gestellt werden. In einem breiten Viskositätsbereich des Hydrauliköls sowie bei unterschiedlichen Gleitgeschwindigkeiten und abzudichtenden Drücken ergeben sich Reibkräfte, die bei einem guten Leckageverhalten eine gute Schmierung gegeneinander bewegter Körper, einen geringen Verschleiß und damit große Standzeiten gewährleisten. Weist der Abschnitt des Dichtkantenrings eine Umfangsfläche auf, an die sich ein schräg oder konkav verlaufender Flächenabschnitt anschließt und liegt der Spannring im druckbeaufschlagten Zustand am Nutgrund und an dem Flächenabschnitt an, so kann einerseits mit einfachen Maßnahmen die Eigensteifigkeit des Dichtkantenringes verbessert werden. Andererseits läßt sich durch einen konkav ausgebildeten Flächenabschnitt sicher vermeiden, daß der Spannring im druckbeaufschlagten Zustand zum Niederdruckbereich hin wandert oder unter Druck so stark verforml wird, daß sich seine auf den Dichtksntenring ausgeübte maximale resultierende Kraft aus dem Hochdruckbereich unkontrolliert zur Dichtkante hin verschiebt.The seal assembly according to the invention thus corresponds to the extended requirements that are placed on hydraulic rod seals. In a wide range of viscosity of the hydraulic oil as well as at different sliding speeds and pressures to be sealed, frictional forces are produced which, with good leakage behavior, ensure good lubrication against one another of moving bodies, low wear and thus long service life. If the section of the sealing edge ring has a peripheral surface adjoining an obliquely or concavely extending surface section, and the clamping ring is in the pressurized state on the groove base and on the surface section, the inherent rigidity of the sealing edge ring can be improved on the one hand with simple measures. On the other hand, can be safely avoided by a concave surface portion that the clamping ring migrates in the pressurized state to the low pressure area or under pressure so deformed that its exerted on the Dichtksntenring maximum resulting force from the high pressure area uncontrollably shifts towards the sealing edge.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter.Further advantages will become apparent from the description and the accompanying drawings. Likewise, the features mentioned above and those listed further in accordance with the invention can each be used individually or in any desired combinations with one another. The mentioned embodiments are not to be understood as an exhaustive list, but rather have exemplary character.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenThe invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail with reference to embodiments in the drawing. Show it

Fig. 1: einen Querschnitt der Dichtung mit einem erfindungsgemäßen Dichtkantenring und einem Spannring in einem ruhendenFig. 1: a cross section of the seal with a sealing edge ring according to the invention and a clamping ring in a stationary

Maschinenteil, das mit ein«,m bewegten Maschinenteil zusammenwirkt; Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel der Dichtung im Querschnitt mit einem erfindungsgemäßen Dichtkantenring, der anMachine part which interacts with a moving machine part; Fig. 2: a second embodiment of the seal in cross section with a sealing edge ring according to the invention, the

seiner Stirnseite im Hochdruckbereich Nuten aufweist; Fig. 3: ein drittes Ausführungsbeispiel der Dichtung im Querschnitt mit einem erfindungsgemäßen Dichtkantenring, der eine stumpfwinklige Dichtkante aufweist.its grooves in the high pressure region has grooves; 3 shows a third embodiment of the seal in cross-section with a sealing edge ring according to the invention, which has an obtuse-angled sealing edge.

Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen teilweise stark schematisiert den erfindungsgemäßen Gegenstand und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die Gegenstände der einzelnen Figuren sind teilweise vergrößert dargestellt, damit ihr Aufbau besser gezeigt werden kann.The individual figures of the drawing show partly highly schematic the subject invention and are not to scale. The objects of the individual figures are shown partially enlarged, so that their structure can be better shown.

Die in Fig. 1 dargestellte Dichtung besteht aus einem Dichtkantenring 1 und einem koaxial zu dem Dichtkantenring 1 angeordneten Spannring 2. Der Dichtkantenring 1 besteht aus einem zähelastischen Kunststoff auf der Basis von Polytetrafluorethylen und der Spannring aus einem gummielastischen Material. Die beiden Ringe sind in eine Nut 3 eines ersten Maschinenteil eingelegt, das als ruhendes Maschinenteil bezeichnet wird, weil die Dichtung gegenüber diesem Maschinenteil keine Bewegungen ausführt. Der gummielastische Spannring 2 übt auf den Dichtkantenring 1 eine radial gerichtete Spannkraft aus und dichtet ihn gegenüber der Nut 3 im ersten Maschinenteil 4 ab. Mit einer Dichtkante 5 liegt der Dichtkantenring 1 an einer Gegenlauffläche 6 eines bewegten zweiten Maschinenteils 7 an. Das zweite Maschinenteil 7, z. B. eine Kolbenstange, kann in Pfeilrichtung 8 aus einem Hochdruckbereich 9 in einen Niederdruckbereich 10 gefahren werden. Die Bewegung des zweiten Maschinenteils 7 in Pfeilrichtung 8 wird als Ausfahrvorgang bezeichnet. Wird das zweite Maschinenteil 7 in Pfeilrichtung 11 bewegt, so handelt es sich um einen fcinfahrvorgang, d. h. ein druckloser Hydraulikölfilm auf der Gegenlauffläche 6 wird über die Druckbarriere der Dichtpressung in den Hochdruckbereich 9 gefördert.The seal shown in Fig. 1 consists of a sealing edge ring 1 and a coaxial with the sealing edge ring 1 arranged clamping ring 2. The sealing edge ring 1 consists of a tough plastic on the basis of polytetrafluoroethylene and the clamping ring of a rubber-elastic material. The two rings are inserted into a groove 3 of a first machine part, which is referred to as a stationary machine part, because the seal relative to this machine part performs no movements. The rubber-elastic clamping ring 2 exerts on the sealing edge ring 1 a radially directed clamping force and seals it against the groove 3 in the first machine part 4. With a sealing edge 5 of the sealing edge ring 1 abuts against a mating surface 6 of a moving second machine part 7. The second machine part 7, z. As a piston rod, can be driven in the direction of arrow 8 from a high pressure area 9 in a low pressure region 10. The movement of the second machine part 7 in the direction of arrow 8 is referred to as the extension process. If the second machine part 7 is moved in the direction of the arrow 11, then it is a fc-driving operation, i. H. a pressureless hydraulic oil film on the mating surface 6 is conveyed through the pressure barrier of the sealing pressure in the high-pressure region 9.

Der Dichtkantenring 1 weist-vom Hochdruckbereich aus gesehen- eine zylindrische Mantelfläche 12 auf, die Teil einer Stufe 13 ist. Die Mantelfläche 12 grenzt an eine Stirnfläche 14. Am Übergang der Stirnfläche 14 zu einer Kegelfläche 15, die die Form einer sich zum Niederdruckbereich 10 hin öffnenden Kegelfläche 15 hat, die mit der Gagenlauffläche 6 einen Winkel von bevorzugt 7° bis 15° bildet, ist die Dichtkante 5 angeordnet, mit der der Dichtkantenring 1 an der Gegenlauffläche 6 des zweiten Maschinenteiles 7 anliegt. Die Dichtkante 5 befindet sich im Bereich der axialen Mitte des Dichtkantenrings 1 und an einer Stelle, an der die Anpreßkraft des Spannringes 2 nicht ein Maximum hat. Das Maximum der Anpreßkraft des Spannringes 2 entsteht axial versetzt zu der Dichtkante 5 im Hochdruckbereich 9.The sealing edge ring 1, viewed from the high-pressure region, has a cylindrical lateral surface 12, which is part of a step 13. The lateral surface 12 adjoins an end face 14. At the transition of the end face 14 to a conical surface 15, which has the shape of a conical surface 15 which opens towards the low-pressure region 10 and forms an angle of preferably 7 ° to 15 ° with the gasket running surface 6 the sealing edge 5 is arranged, with which the sealing edge ring 1 rests against the mating surface 6 of the second machine part 7. The sealing edge 5 is located in the region of the axial center of the sealing edge ring 1 and at a point at which the contact pressure of the clamping ring 2 does not have a maximum. The maximum of the contact pressure of the clamping ring 2 is axially offset from the sealing edge 5 in the high pressure region. 9

Der Dichtkantenring 1 ist von einem Nutgrund 16 beabstandet. An einer ersten Nutflanke 17 der Nut 3 liegt der Dichtkantenring 1 mit einem Abschnitt 18, der eine Fläche 19 aufweist, an. Im eingebauten Zustand der Dichtung liegt der Dichtkantenring 1 in der Nut 3 nur an der ersten Nutflanke 17 an. Die Abgrenzung des Abschnitts 18 im Dichtkantenring 1 ist in der Fig. gestrichelt eingezeichnet.The sealing edge ring 1 is spaced from a groove bottom 16. At a first groove flank 17 of the groove 3, the sealing edge ring 1 is located with a portion 18 which has a surface 19 at. In the installed state of the seal of the sealing edge ring 1 is in the groove 3 only on the first groove flank 17 at. The delimitation of the section 18 in the sealing edge ring 1 is shown in dashed lines in the figure.

Der Abschnitt 18 weist eine zu dem Nutgrund 16 hin weisende erste Umfangsfläche 20 auf, die gegenüber einer zweiten Umfangsfläche 21 versetzt ist. Die erste Umfangsfläche 20 ist mit der zweiten Umfangsfläche 21 über einen Flächenabschnitt 22 verbunden. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bilden der Flächenabschnitt 22 und die zweite Umfangsfläche 21 eine Schulter. An die zweite Umfangsfläche 21 grenzt eine Ringfläche 23, die von einer zweiten Nutflanke 24 im Hochdruckbereich 9 beabstandet ist. Nach ordnungsgemäßem Einbau der Dichtung ergibt sich somit ein Durchgang zwischen der Ringfläche 23 und der zweiten Nutflanke 24.The section 18 has a first peripheral surface 20 pointing toward the groove base 16, which is offset relative to a second peripheral surface 21. The first peripheral surface 20 is connected to the second peripheral surface 21 via a surface portion 22. In the embodiment of FIG. 1, the surface portion 22 and the second peripheral surface 21 form a shoulder. Adjoining the second circumferential surface 21 is an annular surface 23 which is spaced from a second groove flank 24 in the high-pressure region 9. After proper installation of the seal thus results in a passage between the annular surface 23 and the second groove edge 24th

Der Spannring 2 weist einen geometrischen Schwerpunkt 25 auf, der gegenüber der Dichtkante 5 in Richtung Hochdruckbereich versetzt ist. Der axiale Abstand des geometrischen Schwerpunkts 25 von der Dichtkante 5 beträgt im nicht durckbeaufschlagten Zustand mindestens 10% der axialen Gesamtlänge des Dichtkantenringes 1. Mit dieser Anordnung des Spannringes 2 am Dichtkantenring 1 wird erreicht, daß das Maximum der Anpreßkraft des Spannringes 2 versetzt von der Dichtkante 5 im Hochdruckbereich 9 liegt.The clamping ring 2 has a geometric center of gravity 25, which is offset from the sealing edge 5 in the direction of the high pressure region. The axial distance of the geometric center of gravity 25 of the sealing edge 5 is at least 10% of the axial total length of the sealing edge ring 1. This arrangement of the clamping ring 2 on the sealing edge ring 1 is achieved that the maximum of the contact pressure of the clamping ring 2 offset from the sealing edge 5 is in the high pressure region 9.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Dichtung im Querschnitt mit einem Dichtkantenring 40, der einen Abschnitt 41 aufweist. Die Abgrenzung des Abschnitts 41 im Dichtkantenring 40 ist in der Figur gestrichelt eingezeichnet. Zum Hochdruckbereich hin ist der Dichtkantenring 40 durch eine Ringfläche 42 und zum Niederdruckbereich hin durch eine Fläche 43 abgegrenzt. In der Ringfläche 42 sind Nuten 44 vorgesehen, die längs zu der Nutflanke verlaufen und mit ihren stirnseitigen Öffnungen zum Nutgrund wie auch zur Gegenlauffläche hinweisen. Der Dichtkantenring 40 weist eine spitze Dichtkante 45 auf, die auf der Gegenlauffläche eines bewegten Körpers anliegt. Bei ordnungsgemäßem Einbau der Dichtung ist der Dichtkantenring 40 stets von einer zweiten Nutflanke 46 beabstandet. Sollte sich der Dichtkantenring 40 in der Nut zum Hochdruckbereich hin verschieben, so daß die Ringfläche 42 an der zweiten Nutflanke 46 zur Anlage kommt, so ist durch die Nuten 44 stets ein offener Durchgang zum Spannring 48 gegeben. Fehlfunktionen, die dadurch bedingt sind, daß durch ein Verschieben des Dichtkantenrings 40 in der Nut eine Druckbeaufschlagung des Spannrings 48 verhindert wird, kann durch die konstruktive Ausgestaltung des Dichtkantenrings 40 mit Nuten 44 ausgeschlossen werden. Der Spannring 48 weist einen geometrischen Schwerpunkt 49 auf, der wiederum gegenüber der Dichtkante 45 in Richtung Hochdruckbereich versetzt ist. Ii η Bereich des geometrischen Schwerpunktes 49 hat die Anpreßkraft des Spannrings 48 ein Maximum.FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a seal in cross-section with a sealing edge ring 40, which has a section 41. The delimitation of the portion 41 in the sealing edge ring 40 is shown in dashed lines in the figure. For the high-pressure region, the sealing edge ring 40 is delimited by an annular surface 42 and toward the low-pressure region by a surface 43. In the annular surface 42 grooves 44 are provided, which extend longitudinally to the groove flank and point with their frontal openings to the groove bottom as well as to the mating surface. The sealing edge ring 40 has a pointed sealing edge 45 which rests on the mating surface of a moving body. With proper installation of the seal, the sealing edge ring 40 is always spaced from a second groove flank 46. If the sealing edge ring 40 in the groove to move towards the high pressure area, so that the annular surface 42 comes to rest on the second groove edge 46, so is always given by the grooves 44 an open passage to the clamping ring 48. Malfunctions, which are due to the fact that a pressurization of the clamping ring 48 is prevented by a displacement of the sealing edge ring 40 in the groove can be excluded by the structural design of the sealing edge ring 40 with grooves 44. The clamping ring 48 has a geometric center of gravity 49, which in turn is offset from the sealing edge 45 in the direction of the high pressure region. Ii η area of the geometric center of gravity 49, the contact pressure of the clamping ring 48 has a maximum.

Fig. 3 zeigt einen weiteren Dichtkantenring 50, der zur Gegenlauf fläche hin eine Kegelfläche 51 aufweist, die mit einer Stufe 52, an die sich eine konische Ringfläche 53 anschließt, eine Dichtkante 54 bildet. Die Dichtkante 54 ist stumpfwinklig ausgestaltet und somit einbauunempfindlich. Mit einem Abschnitt 55, der einen Fläche 56 aufweist, liegt der Dichtkantenring 50 an der Nutseitenfläche im Niederdruckbareich an. Als Nebendichtung ist ein Spannring 57 mit einem geometrischen Schwerpunkt 58 derart an dem Dichtkantenring 50 angeordnet, daß der Spannring 57 ein Moment erzeugt, das einem Verschwenken des Dichtkantenrings 50 mit der Kegelfläche 51 zur Gegenlauffläche des hin- und herbewegten Körpers entgegenwirkt. Sowohl der Dichtkantenring 50 als auch der Spannring 57 sind von einer zweiten Nutflanke 59 im Hochdruckbereich beabstandet, so daß das Druckmedium stets in vollem Umfang den Spannring 57 und den Dichtkantenring 50 anströmen kann. Wie die Ausführungsbeispiele in den Figuren 1 bis 3 beispielhaft zeigen, sind zahlreiche Modifikationen am erfindungsgemäßen Dichtkantenring selbst und an dem mit dem Dichtkantenring zusammenwirkenden Spannring möglich, um die erfindungsgemäße Dichtung der jeweiligen Anwendung anzupassen. So kann der Abschnitt, an den der Spannring am jeweiligen Dichtkantenring anliegt, als Schulter, Schräge oder aber als konkaver Flächenabschnitt ausgebildet sein. Als Spannringe kommen im Querschnitt weitgehend kreisförmige oder rechteckförmige zum Einsatz. Der erfindungsgemäße Dichtkantenring kann aber auch in Verbindung mit einem Vierlippendichtring eingesetzt worden.Fig. 3 shows a further sealing edge ring 50, the surface towards the mating surface has a conical surface 51 which forms a sealing edge 54 with a step 52, to which a conical annular surface 53 connects. The sealing edge 54 is configured obtuse-angled and thus insensitive to installation. With a portion 55 having a surface 56, the sealing edge ring 50 bears against the groove side surface in the low pressure seal. As a secondary seal, a clamping ring 57 is arranged with a geometric center of gravity 58 on the sealing edge ring 50, that the clamping ring 57 generates a moment which counteracts pivoting of the sealing edge ring 50 with the conical surface 51 to the mating surface of the reciprocating body. Both the sealing edge ring 50 and the clamping ring 57 are spaced from a second groove flank 59 in the high pressure region, so that the pressure medium can always flow in full the clamping ring 57 and the sealing edge ring 50. As the exemplary embodiments in FIGS. 1 to 3 show by way of example, numerous modifications are possible on the sealing edge ring according to the invention itself and on the clamping ring cooperating with the clamping ring in order to adapt the seal according to the invention to the respective application. Thus, the portion to which the clamping ring rests on the respective sealing edge ring, be formed as a shoulder, bevel or as a concave surface portion. As clamping rings come in cross-section largely circular or rectangular used. The sealing edge ring according to the invention can also be used in conjunction with a four-lip sealing ring.

Eine Dichtung besteht aus einem Dichtkantenring 1 und einem koaxial zum Dichtkantenring 1 angeordneten Spannring 2. Der Dichtkantenring 1 weist- in axialer Richtung gesehen - im Bereich seiner Mitte eine Stufe 13 auf. Am Übergang von einer Stirnfläche 14 der Stufe 13 zu einer Kegelfläche 15 ist eine Dichtkante 5 angeordnet. Der Dichtkantenring 1 liegt mit einer Fläche 19,diezum Niederdruckbereich hin weist, nahezu über dergesamten Tiefe an einerersten Nutflanke 17 an. Ein Abschnitt 18 weist eine axiale Länge auf, die dadurch endet, daß der Spannring 2 am Dichtkantenring 1 anliegend an den Abschnitt 18 angrenzt. Die axiale Erstreckung des Abschnitts 18 ist so gewählt, daß die Summe der Momente um die Dichtkante 5, bestehend aus elastomerem Moment und hydraulischen Momenten, ungefähr Null ergibt.A seal consists of a sealing edge ring 1 and a coaxial with the sealing edge ring 1 arranged clamping ring 2. The sealing edge ring 1 has - seen in the axial direction - a step 13 in the region of its center. At the transition from an end face 14 of the step 13 to a conical surface 15, a sealing edge 5 is arranged. The sealing edge ring 1 abuts a first groove flank 17 with a surface 19 pointing towards the low pressure region, almost over the entire depth. A portion 18 has an axial length which ends in that the clamping ring 2 adjacent to the sealing edge ring 1 adjacent to the portion 18. The axial extent of the portion 18 is selected so that the sum of the moments around the sealing edge 5, consisting of elastomeric moment and hydraulic moments, approximately zero results.

Claims (6)

1. Anordnung zum Abdichten des Spaltes zwischen zwei zueinander konzentrischen, gegeneinander beweglichen Maschinenteilen, mit einem Dichtkantenring (1; 40; 50) aus einem zähelastischen Kunststoff als Berührungsdichtung zwischen einem eine Nut (3) aufweisenden ruhenden ersten und einem bewegten zweiten Maschinenteil (4,7) und einem den Dichtkantenring (1; 40; 50) radial spannenden und gegenüber der Nut (3) im ersten Maschinenteil (4) abdichtenden, gummielastischen Spannring (2), wobei die dem zweiten Maschinenteil (7) zugewandte Fläche des Dichtkantenringes (1; 40; 50) - in axialer Richtung gesehen - im Bereich ihrer Mitte eine Stufe (13) aufweist, deren Stirnfläche (14) dem Hochdruckbereich (9) zugewandt ist und von der Stufe (13) ausgehend zum Niederdruckbereich (10) hin eine sich unter einem Keilwinkel öffnende Kegelfläche (15) bildet, so daß sich zwischen der Kegelfläche (15) und der Stirnfläche (14) der Stufe (13) eine Dichtkante (5) befindet, daß der Dichtkantenring (1; 40; 50) mit einer dem Niederdruckbereich (10) zugewandten Fläche (19; 43; 56) eines Abschnitts (18; 41; 55) an einer ersten Nutflanke (17) anliegt, daß die Länge, dor rec' 'winklig zur Achse des zweiten Maschinenteils (7) verlaufenden Fläche (19; 43; 56) 85% bis 95% dei ι iefe der ersten Nutflanke (17) beträgt und daß die axiale Länge des Abschnitts (18; 41; 55) endet, indem der Spannring (2) am Dichtkantenring (1) anliegend an den Abschnitt (18; 41; 55) angrenzt, daß der Abschnitt (18) eine erste Umfangsfläche (20) aufweist, die zu einer zweiten Umfangsfläche (21) des Dichtkantenringes (1) versetzt ist und der Spannring (2) am Nutgrund (16), an der zweiten Umfangsfläche (21) und an einem der Fläche (19) abgewandten Flächenabschnitt (22) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (18; 41; 55) eine axiale Länge aufweist, die größer als die halbe axiale Länge von der niederdruckseitigen Nutflanke bis zur Dichtkante (5; 45; 54) des Dichtkantenringes (1; 30; 40; 50) ist und daß der geometrische Schwerpunkt (25; 49; 58) des Querschnitts des Spannringes (2; 48; 57) gegenüber der Dichtkante (5; 45; 54) um mindestens 10% der axialen Länge des Dichtkantenringes (1; 40; 50) in Richtung Hochdruckbereich (9) versetzt ist.1. Arrangement for sealing the gap between two mutually concentric, mutually movable machine parts, comprising a sealing edge ring (1, 40, 50) of a tough elastic plastic as a contact seal between a stationary first and a moving second machine part (4), comprising a groove (3). 7) and a rubber-elastic clamping ring (2) which radially clamps the sealing edge ring (1; 40; 50) and seals against the groove (3) in the first machine part (4), the surface of the sealing edge ring (1) facing the second machine part (7) 40, 50) - seen in the axial direction - in the region of its center a step (13) whose end face (14) facing the high-pressure region (9) and of the step (13) starting from the low-pressure region (10) towards a forming a tapered surface (15) which opens under a wedge angle, so that a sealing edge (5) is located between the conical surface (15) and the end face (14) of the step (13) such that the sealing edge ring (1 40, 50) with a low pressure region (10) facing surface (19; 43; 56) of a section (18; 41; 55) bears against a first groove flank (17) such that the length, rec '' at an angle to the axis of the second machine part (7), extends 85% to 95 ° % of the first groove flank (17) and that the axial length of the portion (18; 41; 55) ends by the clamping ring (2) adjacent the sealing edge ring (1) adjacent to the portion (18; 41; 55) in that the section (18) has a first circumferential surface (20) which is offset from a second peripheral surface (21) of the sealing edge ring (1) and the clamping ring (2) at the groove base (16), at the second peripheral surface (21) and on a surface (19) facing away from surface portion (22), characterized in that the portion (18; 41; 55) has an axial length which is greater than half the axial length of the low pressure side groove flank to the sealing edge (5 54) of the sealing edge ring (1; 30; 40; 50) and that the geometric center of gravity (25; 49; 58) of the cross section the clamping ring (2; 48; 57) relative to the sealing edge (5; 45; 54) is offset by at least 10% of the axial length of the sealing edge ring (1; 40; 50) in the direction of the high-pressure region (9). 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkantenring (40; 50) an einer Ringfläche (42) Nuten (44) aufweist.2. A seal according to claim 1, characterized in that the sealing edge ring (40; 50) on an annular surface (42) has grooves (44). 3. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der den Keilwinkel, bevorzugt ein Winkel zwischen 7° und 15°, bildenden Kegelfläche (51) und einer Stufe (52) des Dichtkantenrings (50) eine konische Ringfläche (53) angeordnet ist.3. Seal according to one of claims 1 to 2, characterized in that between the the wedge angle, preferably an angle between 7 ° and 15 °, forming conical surface (51) and a step (52) of the sealing edge ring (50) has a conical annular surface (50). 53) is arranged. 4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (2; 48; 57) von der zweiten Nutflanke (24; 46; 59) beabs:andet ist.4. Seal according to one of claims 1 to 3, characterized in that the clamping ring (2; 48; 57) of the second groove flank (24; 46; 59) beabs: andet is. 5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (2,48; 57) im Querschnitt weitgehend kreisförmig ist.5. Seal according to one of claims 1 to 4, characterized in that the clamping ring (2,48; 57) is substantially circular in cross section. 6. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (2; 48; 57) rechteckförmig oder ein Vierlippendichtring ist.6. Seal according to one of claims 1 to 5, characterized in that the clamping ring (2; 48; 57) is rectangular or a four-lip sealing ring.