-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stützring für einen Dichtring insbesondere für einen O-Ring gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Bei der Montage beispielsweise von Gehäuseteilen oder aber beim Anflanschen von Bauteilen an einen Grundkörper dienen Dichtungen dazu, Gehäuseinnenräume wie Bohrungen im Bereich der Anflanschflächen abzudichten. Hierbei werden häufig sogenannte O-Ring-Dichtungen verwendet, die beispielsweise in ringförmig umlaufenden Nuten an der Anflanschfläche oder in radiale Ausdrehungen im äußeren Stirnseitenbereich von Gehäusebohrungen eingesetzt sind. Damit der O-Ring nicht unter der Wirkung von Druckkräften in den Spalt zwischen den Flanschflächen einwandert, kann ein sogenannter Stützring verbaut werden, wie er beispielsweise aus der
DE 35 12 014 A1 bekannt ist und welcher den O-Ring radial außenseitig umgibt, um zusammen mit dem O-Ring in die Gehäusenut bzw. die radiale Ausdrehung an der Gehäusebohrung eingesetzt zu werden.
-
Aus einem weiteren Stand der Technik beispielsweise gemäß der Veröffentlichung „Steuerblock, Baureihe SB23-EHS2” der Bosch Rexroth AG ist ebenfalls ein Stützring dieser Gattung bekannt. Dieser Stützring besteht aus einem in seinem Querschnitt im Wesentlichen trapezförmigen Grundkörper mit einer schmalflächigen Außenumfangsseite und einer breitflächigen Innenumfangsseite. An bzw. im Bereich einer axialen Stirnseite des Stützrings ist ein geschlossen umlaufender, radial einwärts gerichteter (wulstförmiger) Vorsprung oder Absatz am Stützring einstückig ausgeformt, der eine Art axiale Anschlagskante oder -leiste ausbildet.
-
Dieser Stützring wird beispielsweise in eine radiale Ausdrehung in einem freien Stirn-/Endabschnitt einer gehäuseseitigen Bohrung derart eingesetzt, dass sich der radial einwärts gerichtete Umfangsvorsprung an der freien axialen Stirnseite der Ausdrehung (beispielsweise an der Flanschseite des Gehäuses) anordnet. Dieser radial einwärts gerichtete Umfangsvorsprung verhindert somit, dass ein eingelegter O-Ring, welcher sich an die innere Umfangsseite des Stützrings anlegt, aus der Ausdrehung heraus fällt.
-
Ist es die Aufgabe des O-Rings, eine Anflanschfläche abzudichten, so ragt der bekannte Stützring axial geringfügig über die Anschlagsfläche (Flanschseite) des Bauteils, in welches er eingesetzt ist, vor, um auf diese Weise ein Einwandern des O-Rings in den Dichtspalt zu verhindern und damit eine mechanische Überbelastung und eine Zerstörung des O-Rings zu vermeiden.
-
Es hat sich im Stand der Technik jedoch gezeigt, dass ein Stützring der vorstehend beschriebenen Konstruktion hinsichtlich seiner Handhabung einige Nachteile aufweist. So muss der bekannte Stützring lagerichtig verbaut werden, um die (Teil-)Funktion, nämlich den O-Ring zu halten, zu erfüllen. Die richtige Einbaulage ist jedoch nur anhand des geringfügig radial nach Innen vorragenden Vorsprungs und damit schwer erkennbar, sodass die richtige Einbaulage nicht immer sichergestellt werden kann. Darüber hinaus müssen Stützringe dieser Gattung einfach und kostengünstig hergestellt werden, wofür sich das sogenannte Spritzgießverfahren anbietet, wonach vorzugsweise ein plastifizierter Kunststoff in ein aus zwei Teilen bestehendes Spritzgießwerkzeug eingespritzt wird. Dies bedeutet jedoch, dass ein gattungsgemäßer Stützring keine beliebige funktionsgerechte Form aufweisen darf, da dieser nach dem Spritzgussvorgang entformt werden muss, wofür keine Hinterschneidungen vorliegen dürfen, die den Stützring beim Entformen beschädigen könnten.
-
Angesichts dieser Situation ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stützring dieser Gattung bereit zu stellen, der eine höhere Funktionalität aufweist. Ein bevorzugtes Ziel ist es hierbei, den gattungsgemäßen Stützring derart zu formen, dass Einbaufehler weitgehend vermieden werden und der gleichzeitig kostengünstig insbesondere unter Anwendung des bekannten Spritzgussverfahrens herstellbar ist.
-
Diese Aufgabe wird durch einen gattungsgemäßen Stützring mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Gemäß dem Patentanspruch 1 besteht der Stützring für einen Dichtungsring (vorzugsweise O-Ring) aus einem Grundkörper, an dem im Bereich seiner einen axialen Stirnseite zumindest ein vorzugsweise radial einwärts vorstehender Vorsprung ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist auch im Bereich seiner axial anderen Stirnseite zumindest ein vorzugsweise radial einwärts vorstehender Vorsprung ausgebildet. Durch diese axial beidseitig ausgebildeten Haltevorsprünge wird der O-Ring unabhängig von der Einbaulage des Halterings sicher an diesem gehalten.
-
Vorzugsweise erstrecken sich die auf beiden Stirnseiten ausgebildenden, demzufolge axial beabstandeten Vorsprünge jeweils nur über Teilumfangsabschnitte sowie wechselweise zueinander. Auf diese Weise entsteht ein Stützring, der an seinen beiden Stirnseitenabschnitten radial einwärts gerichtete Anschlagsflächen für einen eingelegten Dichtungsring, vorzugsweise einen O-Ring bildet und dessen Einbau somit unabhängig von seinem konstruktiven Aufbau erfolgen kann. Des Weiteren wird durch die wechselweise Ausbildung der Vorsprünge erreicht, dass sich in Axialrichtung des Stützrings gesehen keine Überlappungen (Überschneidungen) der radial einwärts gerichteten Vorsprünge ergeben, sodass der Stützring nach dessen Herstellung per Spritzgussverfahren problemlos aus seiner Spritzgussform entnehmbar ist.
-
Die radial einwärts gerichteten Vorsprünge können dabei unterschiedliche Formen wie beispielsweise eine Leistenform, eine Wulstform oder eine Noppenform annehmen. D. h. im Fall einer Leisten- oder Wulstform erstreckt sich jeder Vorsprung über eine vorbestimmte Umfangsstrecke und bildet in Draufsicht eine im Vergleich zu dessen Längserstreckung schmale Linie. Im Fall einer Noppenform sind in den axialen Endabschnitten des Stützrings vorzugsweise radial einwärts vorragende Zapfen oder teilkugelförmige Erhebungen längs einer Umfangslinie ausgebildet, derart, dass sich zwischen jeweils zwei Erhebungen auf einer Stirnseite eine Erhebung auf der gegenüberliegenden Stirnseite anordnet.
-
Weiter vorteilhaft ist es, die Vorsprünge beziehungsweise die durch die Vorsprünge sich ausbildenden Kanten abzurunden, um hierdurch eine Verletzung des eingelegten Dichtungsrings unter Pressung zu vermeiden.
-
Des Weiteren wird erfindungsgemäß eine Dichtungseinrichtung für den Einbau in eine einseitig offene radiale Ausdrehung einer Bauteilbohrung vorgeschlagen, die durch ein Anflanschbauteil verlängert oder verschlossen werden soll. Die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung besteht aus einem O-Ring sowie einem Stützring mit vorstehend genanntem Aufbau. Der Stützring hat zudem drei jeweils etwa 90° zueinander stehende Anlageflächen für ein in Anlage kommen mit der Bauteilbohrung und dem Anflanschbauteil, nämlich eine radial äußere Umfangsfläche sowie zwei axial beabstandete senkrecht zur Umfangsfläche ausgerichtete Stirnseiten-Flächenabschnitte.
-
Durch diese Ausbildung kann der Stützring und mit ihm der darin eingelegte O-Ring sicher in der Bauteilbohrung gehalten werden, wobei über die stirnseitigen Flächenabschnitte die auf den O-Ring einwirkenden Flanschkräfte begrenzbar sind.
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren näher erläutert.
-
Die 1 zeigt die Draufsicht eines Stützrings gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
-
2 zeigt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Stützrings entlang der Schnittlinie A-A gemäß der 1,
-
3 zeigt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Stützrings entlang der Schnittlinie B-B gemäß der 1,
-
4 zeigt den Querschnitt des Stützringprofils in Vergrößerung,
-
5 zeigt eine Perspektivenansicht des Stützrings gemäß der Erfindung und
-
6 zeigt einen Teilschnitt durch den Stützring mit eingelegtem O-Ring in einem Einbaubeispiel.
-
Gemäß der 1 bis 3 hat der Stützring des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung einen Grundkörper 1, an dessen radial innerer Umfangsfläche axial beabstandete, in Umfangsrichtung sich erstreckende Vorsprünge 4, 6 ausgebildet sind. Vorzugsweise sind diese radial einwärts vorstehenden Vorsprünge 4, 6 im Bereich der axialen Stirnseiten des Stützrings ausgeformt.
-
Vorliegend sind die Vorsprünge 4, 6 leistenförmig ausgebildet, wobei an jeder axialen Stirnseite des Stützrings eine Mehrzahl dieser Vorsprünge 4, 6 längs einer inneren Umfangslinie angeordnet sind, die sich jeweils nur über einen Teilumfangsabschnitt erstrecken. Hierbei bilden sich zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Vorsprüngen ein Spalt 8 aus.
-
Die Vorsprünge 4, 6 an den sich gegenüberliegenden Stirnseiten des Stützrings sind dabei wechselweise zueinander ausgebildet (in Umfangsrichtung versetzt zueinander). Das heißt, an der Stelle, an welcher sich an einer Stirnseite des Stützrings ein Spalt 8 ausbildet, befindet sich an der gegenüberliegenden Stirnseite ein Vorsprung 4, 6 und umgekehrt. Die Umfangslänge jedes Vorsprungs 4, 6 und damit die jeweilige Spaltweite, ist dabei derart bemessen, dass sich die Vorsprünge 4, 6 in Axialrichtung des Stützrings gesehen nicht überlappen.
-
Das Querschnittsprofil des Stützrings sowie die Form jedes Vorsprungs 4, 6 ist im Detail in der 4 dargestellt.
-
Demzufolge hat der Grundkörper 1 des Stützrings in seinem Querschnitt eine Trapezform mit einer klein- bzw. schmalflächigen (radial) äußeren Umfangsseite 10 und einer groß- bzw. breitflächigen (radial) inneren Umfangsseite 12, die über angeschrägte sowie dadurch Fasen bildende Stirnseitenflächen 14, 16 verbunden sind. An jeder Stirnseite ist ferner ein senkrecht zur Außen- und Innenumfangsfläche sich erstreckende Teilflächenabschnitt 18, 20 ausgeformt, der an die innere Umfangsseite 12 des Stützrings unmittelbar angrenzt. Dieser Teilflächenabschnitt 18, 20 an den beiden sich gegenüberliegenden Stirnseiten des Stützrings ist jeweils partiell, das heißt über die vorstehend genannten Teilumfangsabschnitte unter Ausbildung der radial einwärts gerichteten Vorsprüngen 4, 6 radial verlängert.
-
Wie die 4 zeigt, sind die Vorsprünge 4, 6 wulstförmig ausgebildet mit einem kleinen Radius r1 am radial innersten Vorsprungsabschnitt und einem großen Radius r2 im Übergangsbereich zwischen dem Vorsprung 4, 6 und der radial inneren Umfangseite 12 des Stützrings. Auch sind die Übergangsbereiche zwischen der radial äußeren Umfangsseite 10 und den angeschrägten Stirnseitenflächen 14, 16 mit einem vorbestimmten Radius r3 abgerundet. Vorzugsweise gilt: Radius r1 < Radius r3 < Radius r2.
-
Die Herstellung des Stützrings gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann auf die nachfolgend beschriebene Weise erfolgen:
Vorzugsweise wird der erfindungsgemäße Stützring durch Anwendung einer aus dem Stand der Technik bereits bekannten Spritzgusstechnik hergestellt. In diesem Fall wird ein Kunststoff, beispielsweise ein Thermoplast in einer Spritzeinheit plastifiziert und in ein aus zwei aneinander gepresste (und verriegelte) Formhälften ausgebildetes Spritzgießwerkzeug unter hohem Druck eingespritzt. Die eingespritzte Schmelze erstarrt daraufhin in dem Werkzeug vorzugsweise unter fortdauernder Beaufschlagung mit einem Nachdruck zum Ausgleichen einer Volumenschwindung. Anschließend wird das Spritzgießwerkzeug in Axialrichtung des Stützrings geöffnet und auf diese Weise der Stützring entformt.
-
Bei dieser Technik dürfen sich in Öffnungsrichtung des Spritzgießwerkzeugs keine Hinterschneidungen am Stützring bilden, da diese ein Ausformen des Stützrings ohne dessen Beschädigung verhindern oder zumindest beeinträchtigen würden. Andererseits muss, um einen eingelegten O-Ring in jeder Einbaulage des Stützrings halten zu können, im Bereich beider axial beabstandeten Stirnseiten des Stützrings eine radial einwärts gerichtet Wulst oder Vorsprung vorliegen, die axial dazwischen ein Art Anlagemulde für den O-Ring bilden. Ein solcher Stützring wäre jedoch perse nicht in dessen Axialrichtung entformbar, und wäre damit nur mit einem großen Aufwand herstellbar.
-
Erfindungsgemäß ist jedoch der Vorsprung beziehungsweise die Wulst in jedem Stirnseitenbereich des Stützrings in Umfangsrichtung (wechselseitig) unterbrochen, wobei jedoch die verbleibenden Wulst- bzw. Vorsprungsumfangsabschnitte ausreichen, um einen eingelegten O-Ring noch sicher halten zu können. Im Bereich der Unterbrechungen in Umfangsrichtung kann ein gegenüberliegender Vorsprung oder eine Wulst entformt werden. Durch die alternierende symmetrische Gestaltung kann demzufolge ein Stützring dargestellt werden, der in beiden axial beabstandeten Stirnseitenbereichen partiell einen Vorsprung/Wulst aufweist und somit problemlos entformbar ist.
-
Offenbart wird ein Stützring für einen Dichtungsring vorzugsweise einen O-Ring bestehend aus einem Grundkörper, an dessen einer axialen Stirnseite zumindest ein Vorsprung ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist auch an der axial anderen Stirnseite des Stützrings zumindest ein radial einwärts vorstehender Vorsprung ausgebildet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Grundkörper
- 4, 6
- Vorsprünge
- 8
- Spalte
- 10
- äußere Umfangsseite
- 12
- innere Umfangsseite
- 14, 16
- Stirnseitenflächen
- 18, 20
- Teilflächenabschnitte
- r1
- kleiner Radius
- r2
- großer Radius
- r3
- mittlerer Radius
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
