DE10159220A1 - Ringdichtung, insbesondere für Steckanschlüsse - Google Patents

Ringdichtung, insbesondere für Steckanschlüsse

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Abstract

Bei einer Ringdichtung für Steckanschlüsse ist in einer Ringnut (3) des ersten Bauteils (1) ein Dichtring (4) gleitend geführt. Der Dichtring weist an der Dichtfläche zu dem zweiten Bauteil (2) eine mittig umlaufende Dichtwulst (5) und an der gegenüberliegenden Gleitfläche zur Ausbildung einer Schmiermittelkammer (10) eine gewölbte Gleitflächenvertiefung auf, die am Rand jeweils in eine Gleitflächendichtlippe (9) übergeht. An der Dichtfläche wird beidseitig ausgehend von einer Dichtflächenvertiefung (6) eine umlaufende Randdichtlippe (7) gebildet. Diese Ringdichtung zeichnet sich durch eine hohe Dichtwirkung und geringe Reibungskräfte aus.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ringdichtung, insbesondere für Steckanschlüsse von Atemschutzgeräten, bei der in ei­ nem der beiden ineinandersteckbaren Bauteile eine mit ei­ nem Schmiermittel versehene Ringnut zur Aufnahme eines elastischen Dichtrings mit einer Dichtfläche, an der das andere Bauteil reibschlüssig gehalten ist, und mit einer Gleitfläche, an der der Dichtring in der Ringnut gleitend geführt ist, vorgesehen ist.
Ringdichtungen für Steckanschlüsse der oben erwähnten Art, die eine sichere Abdichtung und einen festen Sitz der beiden ineinandergesteckten Teile in Längsrichtung und dennoch eine Drehbeweglichkeit dieser Teile gegenein­ ander gewährleisten sollen, sind in vielfältigen Ausfüh­ rungsformen bekannt. Die Herstellung einer dichten und drehbeweglichen Steckverbindung bereitet, insbesondere bei Steckanschlüssen von Atemschutzgeräten, jedoch inso­ fern Schwierigkeiten, als es gerade in diesem Anwendungs­ bereich erforderlich ist, dass die beiden Bauteile auch bei größeren Durchmessertoleranzen leicht und schnell, und zwar ohne Rollen oder Kippen des Dichtungsringes und ohne Austreten oder Verschmutzung des Schmiermittels ineinandergeschoben werden können, die beiden Bauteile leicht zueinander verdrehbar sind und ein hohes Maß an Sicherheit für den Benutzer bieten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den ela­ stischen Dichtring für Ringdichtungen von Steckanschlüs­ sen der eingangs erwähnten Art so auszubilden, dass auch unter rauhen Einsatzbedingungen und bei robuster Handha­ bung eine sichere Funktion und eine lange Lebensdauer der Ringdichtung gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer gattungsgemä­ ßen Ringdichtung für Steckanschlüsse mit einem gemäß den Merkmalen des Kennzeichens des Schutzanspruches 1 ausge­ bildeten Dichtring gelöst.
Ausgehend von einem in der Ringnut eines stillstehenden Bauteils mit Hilfe eines Schmiermittels gleitfähig ange­ ordneten Dichtringes, der an seiner Dichtfläche mit einem eingesteckten drehbeweglichen Bauteil reibschlüssig ver­ bunden ist, besteht der Grundgedanke der Erfindung darin, dass auf der Dichtfläche des Dichtringes eine mittig um­ laufende Dichtwulst zur Erzeugung des Reibungsschlusses und in der gegenüberliegenden Gleitfläche eine konkav ge­ wölbte Gleitflächenvertiefung, die in seitlichen Gleit­ flächen-Dichtlippen endet, vorgesehen ist.
Der so ausgebildete Dichtring weist über die Höhe seines Querschnitts eine hohe Elastizität und über seine Breite eine ausreichende Steifigkeit auf, so dass Durchmesserto­ leranzen der ineinander gesteckten Bauteile ausgeglichen werden und eine hohe Abdichtwirkung und beim Zusammen­ stecken geringe Reibungskräfte zu verzeichnen sind. Die beiden Bauteile lassen sich zudem mühelos ineinander schieben, ohne dass es zu einem Rollen, Umklappen oder Verkanten des Dichtringes kommt. Die Gleitflächenvertie­ fung bildet mit dem Boden der Ringnut eine Schmiermittel­ kammer, so dass das in der Ringnut befindliche Schmier­ mittel nicht verloren geht, sondern immer in ausreichen­ der Schichtdicke an der Gleitfläche vorhanden ist. Seine Schmierwirkung wird auch nicht durch in die Ringnut ein­ dringende Schmutzpartikel beeinträchtigt. Durch das Ein­ kammern des Schmiermittelreservoirs wird der Dichtring auch nicht durch an ausgetretenem Schmiermittel haftende Schmutzteilchen verschmutzen. Somit ist eine sichere Funktion der Ringdichtung und eine bequeme Handhabung des Steckanschlusses über einen langen Zeitraum gewährlei­ stet. Der Dichtring erreicht eine hohe Lebensdauer. Im Niederdruckbereich ist eine optimale Abdichtung zwischen den beiden ineinander gesteckten Bauteilen gewährleistet.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind in die Dichtfläche zur Erhöhung der Dichtwirkung zwei weitere, jeweils am Rand ausgeformte Randdichtlippen integriert, deren Dichtlinie geringfügig unter der der mittleren Dichtwulst liegt, sich aber bei einer Kraftwirkung auf die mittig verlaufende Dichtwulst an das eingeschobene Bauteil dichtend anlegt. Damit wird ein dreifach wirken­ des Dichtelement zur Verfügung gestellt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat der Dichtring ebene Flanken und seine Querschnittsfläche ist zur Gleit­ fläche hin verjüngt ausgebildet. Der Dichtring ist mit seitlichem Spiel in der Ringnut angeordnet. In vorteil­ hafter Weiterbildung der Erfindung kann der Dichtring aber auch so ausgebildet sein, dass sich dessen oberer Flankenbereich bzw. die Randdichtlippen an den Nutflanken der Ringnut abstützt. Dadurch wird die Lage des Dichtrin­ ges beim Zusammenstecken der Bauteile zusätzlich stabili­ siert und man erreicht gleichzeitig eine Abdichtung der Ringnut und verhindert dadurch das Eindringen von Schmutzpartikeln.
Aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung ei­ ner bevorzugten Ausführungsform einer Ringdichtung für Steckanschlüsse von Atemschutzgeräten ergeben sich weite­ re vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ringdichtung in einer ersten Ausführungsform des Dichtrin­ ges für eine Steckverbindung zwischen ei­ nem feststehenden Bauteil und einem in diesem drehbaren Bauteil, wobei der Dicht­ ring mit seitlichem Spiel in der Ringnut des feststehenden Bauteils angeordnet ist; und
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Ringdichtung in einer zweiten Ausführungsvariante des Dichtringes, der aber an den Nutflanken der Ringnut seitlich abgestützt ist.
In den Fig. 1 und 2 sind mit den Bezugszeichen 1 und 2 die beiden über eine Ringdichtung für einen Steckanschluß verbundenen Bauteile eines Atemschutzgerätes bezeichnet. In der Innenwand einer Öffnung des feststehenden Bauteils 1 befindet sich eine Ringnut 3, in der ein Dichtring 4 auf einem Schmierfilm gleitfähig angeordnet ist. Dadurch ist das zweite Bauteil 2, das in axialer Richtung durch Reibungskräfte an dem Dichtring 4 gehalten ist, gleich­ zeitig drehbeweglich in der Ringnut 3 gelagert und ge­ führt.
Der Dichtring 4 hat im Querschnitt eine einem Trapez ähn­ liche Grundform, wobei das Verhältnis seiner Höhe zu sei­ ner Breite etwa bei 1 zu 2 liegt und die untere Seite (Gleitfläche) kürzer als die obere Seite (Dicht- /Reibfläche) ist. Der Dichtring 4 weist an der dem einge­ steckten, drehbaren Bauteil 2 zugewandten, hier als Dichtfläche bezeichneten Seite eine mittig verlaufende gewölbte Dichtwulst 5 und zwei an diese über eine gewölb­ te (konkave) Dichtflächenvertiefung 6 anschließende, am Rand des Dichtringes 4 umlaufende Randdichtlippen 7 auf. Die zum Nutboden 3a der Ringnut 3 weisende Gleitfläche des Dichtringes 4 ist als umlaufende, konkav gewölbte Gleitflächenvertiefung 8 ausgebildet, die am Rand in um­ laufende Gleitflächen-Dichtlippen 9 übergeht. Die Gleit­ flächen-Dichtlippen 9 sind schmaler als die diesen an der Dichtfläche gegenüberstehenden Randdichtlippen 7 ausge­ bildet.
Durch die konkaven Dichtflächenvertiefungen 6 und die konkave Gleitflächenvertiefung 8 (letztere umfasst etwa 25%-30% der Gesamthöhe des Dichtringquerschnittes) ist der Dichtring 4 einerseits besonders biegeelastisch und ermöglicht daher ein bequemes Zusammenstecken und eine sichere Abdichtung, behält aber dennoch seine Stabilität beim Zusammenstecken der beiden Bauteile 1 und 2 bei, so dass sich der Dichtring 4 bei der Herstellung der Steck­ verbindung weder rollen noch verkanten oder kippen kann.
Aufgrund der konkaveren Gleitflächenvertiefung 8 wird mit dem Nutboden 3a der Ringnut 3 eine durch die Gleitflä­ chen-Dichtlippen 9 seitlich begrenzte Schmiermittelkammer 10 gebildet. Das in der Schmiermittelkammer 10 einge­ schlossene Schmiermittel kann somit nicht aus der Ringnut 3 entweichen oder durch von außen in die Ringnut 3 ein­ dringende Fremdstoffe verunreinigt werden. Dadurch ist eine gleichbleibend gute Gleitfähigkeit des Dichtringes 4 in der Ringnut 3 und eine lange Lebensdauer des Dichtrin­ ges 4 gewährleistet. Die Gleitflächen-Dichtlippen 9 sind im übrigen schmaler als die Randdichtlippen 7 ausgebil­ det, um bei radialer Belastung des Dichtringes 4 zu den Nutflanken 3b der Ringnut 3 hin elastisch ausweichen zu können und die Gleitfähigkeit des Dichtringes 4 in der Ringnut 3, aber auch die Dichtwirkung in der Ringnut 3 nicht zu beeinträchtigen.
Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Dichtring 4 so ausgebildet, dass ein seitlicher Abstand zu den Nutflanken 3b der Ringnut 3 besteht und die Flan­ ken 4a des Dichtringes 4 gerade sind und in der Ringnut 3 schräg nach innen verlaufen. Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 2 sind die Flanken 4a des Dichtringes 4 konkav gewölbt und der Dichtring 4 ist über die Randdichtlippen 7 an den Nutflanken 3b abgestützt. In diesem Fall kann sich der Dichtring 4 beim Zusammenstecken der beiden Bau­ teile 1 und 2 nicht verschieben, rollen oder verkanten oder gar umklappen und außerdem ist die Ringnut 3 bereits im oberen Bereich der Nutflanken 3b zusätzlich abgedich­ tet, und zwar insbesondere auch gegen das Eindringen von Schmutzpartikeln.
Die Dichtwirkung zwischen der Dichtfläche des Dichtrings 4 und dem eingeschobenen Bauteil 2 ist in erster Linie durch die mittlere Dichtwulst 5 bestimmt, die reibschlüs­ sig an der Oberfläche des Bauteils 2 anliegt. Durchmes­ sertoleranzen können durch die auf der Basis der geome­ trischen Ausbildung hohe Elastizität des Dichtringes 4 ausgeglichen werden. Durch eine auf die mittlere Dicht­ wulst 5 ausgeübte Druckkraft wird der Dichtring 4 jedoch derart elastisch verformt, dass die Randdichtlippen 7 ei­ ne erhöhte Position (nicht dargestellt) einnehmen und mit dem eingeschobenen Bauteil 2 in Kontakt kommen, so dass an der Dichtfläche des Bauteils 2 eine dreifache Dicht­ wirkung erzielt wird, gleichzeitig aber die Flächenpres­ sung am Nutboden 3a der Ringnut 3 durch das seitliche Ausweichen der schmalen Gleitflächen-Dichtlippen nicht erhöht wird und eine hohe Gleitfähigkeit des Dichtringes in der Ringnut 3 und damit die Drehbeweglichkeit des Bau­ teils 2 an dem Bauteil 1 gewährleistet ist.
Bezugszeichenliste
1
feststehendes erstes Bauteil
2
drehbewegliches zweites Bauteil
3
Ringnut in
1
3
a Nutboden
3
b Nutflanken
4
Dichtring
4
a Flanken von
4
5
mittige Dichtwulst
6
konkave Dichtflächenvertiefungen
7
Randdichtlippen
8
konkave Gleitflächenvertiefung
9
Gleitflächen-Dichtlippen
10
Schmiermittelkammer

Claims (11)

1. Ringdichtung, insbesondere für Steckanschlüsse von Atemschutzgeräten, bei der in einem der beiden ineinan­ dersteckbaren Bauteile eine mit einem Schmiermittel ver­ sehene Ringnut zur Aufnahme eines elastischen Dichtringes mit einer Dichtfläche, an der das andere Bauteil reib­ schlüssig gehalten ist, und mit einer Gleitfläche, an der der Dichtring in der Ringnut gleitend geführt ist, vorge­ sehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (4) an der Dichtfläche eine mittig umlaufende Dichtwulst (5) und in der Gleitfläche zur Erhöhung der Biegeelastizität und zur Ausbildung einer seitlich abgedichteten Schmier­ mittelkammer (10) eine konkav gewölbte Gleitflächenver­ tiefung (8), die am Rand jeweils in eine umlaufende Gleitflächen-Dichtlippe (9) übergeht, aufweist.
2. Ringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass der Dichtring (4) an der Dichtfläche eine von der Dichtwulst (5) beidseitig ausgehende, konkav gewölbte Dichtflächenvertiefung (6) mit elastizitätssteigernder Wirkung aufweist, die jeweils in einer umlaufenden Rand­ dichtlippe (7) endet.
3. Ringdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die obere Kante der Randdichtlippen (7) unter­ halb der Oberkante der Dichtwulst (5) liegt, wobei sich die Randdichtlippen (7) bei einer auf die mittlere Dicht­ wulst (5) wirkenden Kraft nach oben verschieben und als zusätzliches Dichtelement wirken.
4. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Dichtwulst (5), die Rand­ dichtlippen (6) und die Gleitflächen-Dichtlippen (9) eine gerundete, nach außen gewölbte Querschnittsform aufwei­ sen.
5. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, dass die Flanken (4a) des Dichtrin­ ges (4) eben sind und schräg nach innen gerichtet verlau­ fen.
6. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, dass die Flanken (4a) des Dichtrin­ ges (4) konkav gewölbt ausgebildet sind.
7. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Breite zu Höhe der Querschnittsfläche des Dichtringes (4) etwa bei 2 zu 1 liegt.
8. Ringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Höhe der konkaven Gleitflächenvertiefung (8) etwa 25% bis 35% der Gesamthöhe des Dichtringes be­ trägt.
9. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, dass der Dichtring (4) mit seitli­ chem Spiel in der Ringnut (3) angeordnet ist.
10. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, dass der Dichtring (4) im Bereich seiner Flanken bzw. der Randdichtlippen (7) seitlich an den Nutflanken (3b) der Ringnut (3) abgestützt ist und diese abdichtet.
11. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, dass die Gleitflächen-Dichtlippen (9) schmaler als die Randdichtlippen (7) sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10218199A1 (de) * 2002-04-24 2003-11-13 Draeger Safety Ag & Co Kgaa Atemschutzmaske mit einem ringförmigen Dichtelement

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10218199A1 (de) * 2002-04-24 2003-11-13 Draeger Safety Ag & Co Kgaa Atemschutzmaske mit einem ringförmigen Dichtelement

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