DE1269435B - Dichtungsring - Google Patents

Description

• Dichtungsring Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring aus elastischem Material zum Abdichten zwischen axial gegeneinander verschiebbaren Teilen, der in einer Nut eines der beiden Teile angeordnet ist und einen annähernd quadratischen Grundquerschnitt mit drei wulstartig abgerundeten Kanten aufweist, zwischen denen Einbuchtungen mit konkaver, jeweils unmittelbar in die wulstartig abgerundeten Kanten übergehenen Wölbungen vorgesehen sind, wobei zwei dieser Kanten am Nutgrund und die wulstartige dritte sowie die vierte auf der Gegendichtfläche des anderen Teiles dichtend anliegen.
• Zum Abdichten zwischen axial gegeneinander verschiebbaren Teilen sind Dichtungsringe aus elastischem Material bekannt (deutsche Auslegeschrift 1082 463), deren Querschnitt quadratisch oder rechteckförmig ist, wobei die Kanten wulstartig abgerundet sind und zwischen den gerundeten Kanten konkave Wölbungen vorgesehen sind. Dadurch ist der Dichtungsring in der ihn aufnehmenden Nut besser abgestützt und seine rasche Zerstörung infolge der Walkkräfte weitgehend vermieden. Diese Dichtungsringe sind jedoch insbesondere für die Verwendung bei hohen Drücken geeignet und häben eine verhältnismäßig hohe Reibung an den Gleitflächen. Ferner ist der Abstreifeffekt gering. Ferner ist es bekannt (USA.-Patentschriften 3 007 723 und Re. 24 332), die Kanten des Dichtungsringes verhältnismäßig spitz auslaufen zu lassen. Dieser Dichtungsring ist zwar zum Einsatz bei verhältnismäßig hohen Drücken geeignet, bei denen die große Gleitreibung nur eine untergeordnete Rolle spielt. Dagegen sind die schmal auslaufenden Kanten durch verhältnismäßig starke Verformungen gefährdet.
• Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Dichtungsring so auszubilden, daß die Gleitreibung des Dichtungsringes verringert, an den gleitenden Flächen ein Abstreifeffekt auftritt und eine einwandfreie Abdichtung, insbesondere bei niedrigen Drücken, vermittelt wird. Ferner soll sich der Dichtungsring trotz der auf ihn wirkenden Kräfte nicht verdrehen oder verkanten.
• Diese Aufgabe ist bei dem Dichtungsring der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vierte Kante als an sich bekannte Dichtlippe ausgebildet ist, deren der Gegendichtfläche zugewandte Seite im spannungslosen Zustand geradlinig von der an der Gegendichtfläche anliegenden wulstartigen Kante in flachem schrägem Winkel verläuft und deren Innenseite durch eine tiefere konkave Einbuchtung gebildet ist. Durch die genannten Merkmale können die durch die gestellte Aufgabe bestimmten Erfordernisse, die sich teilweise widersprechen, erfüllt werden. Der erfindungsgemäße Dichtungsring hat einen guten Sitz in der Nut, eine geringe Gleitreibung und ist insbesondere zum Abdichten niedriger Drücke geeignet. Trotzdem ist auch die Abdichtung bei hohen Drücken einwandfrei und ausreichend. Die Dichtlippe dient zum Abstreifen von Schmutz- oder Schmierfilm an den Gleitflächen. Die Ausbildung der Dichtlippe vermittelt auch den Vorteil, daß der Lippenquerschnitt besonders groß gehalten werden kann, wodurch die Gefahr des Umstülpens des Ringes vermieden wird und auftretende Walkkräfte einen weniger günstigen Angriffspunkt finden.
• Dichtlippen sind an sich bekannt. So ist ein in eine Nut .eingesetzter Wulstring bekannt (deutsche Auslegeschrift 1100 907), an dessen kreisförmigen Querschnitt zwei Lippen angeformt sind, wobei die der Gegendichtfläche zugewandte Seite der Dichtlippe in flachem schrägem Winkel verläuft, während die andere Lippe zur besseren Abstützung des Wulstrings in der Nut dient. Auch ist es bekannt (britische Patentschrift 860 090), an der Innenseite einer an einem Wulstring aasgeformten Dichtlippe eine tiefere konkave Einbuchtung vorzusehen, um die Elastizität der Dichtlippe zu erhöhen. Diese Dichtungsringe sind jedoch nachteilig, weil sie in der Nut nicht ausreichend abgestützt sind, so daß sie starken Walkkräften ausgesetzt sind. Auch die verhältnismäßig dünnen Lippen können den Halt des Dichtungsrings nicht wesentlich verbessern. Aus diesen Gründen ist auch nur eine kurze Lebensdauer bei einem weiteren bekannten Dichtungsring (USA.-Patentschrift 2 841429) zu erwarten, bei dem ebenfalls zwei Lippen vorgesehen sind, von denen sich die eine am Nutgrund und die andere als Dichtlippe an der Gegendichtfläche abstützt.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 den Querschnitt des Dichtungsringes, F i g. 2, 3 und 4 verschiedene Grundformen der Dichtungsringe im Querschnitt, F i g. 5 den Einbau von Dichtungsringen in eine Kolbennut und zur Abdichtung einer Kolbenstange, F i g. 6 den Einbau des Dichtungsringes zur Abdichtung von Flächen.
• Der in F i g. 1 im spannungslosen Zustand dargestellte Querschnitt des Dichtungsringes 10 weist drei wulstartig abgerundete Kanten 21, 22 und 23 auf, zwischen denen jeweils die Einbuchtungen 11 und 12 mit konkaver Wölbung vorgesehen sind. Der Querschnitt des Dichtungsringes 10 ist etwa quadratisch. Die Seite 14 der Dichtlippe 17 verläuft in flachem schrägem Winkel, während auf der Seite 13 des Dichtungsringes eine tiefere konkave Einbuchtung 15 gebildet ist. Die Einbuchtung 15 erstreckt sich über einen wesentlichen Teil der Entfernung zwischen dem Querschnittmittelpunkt 16 und der Kante 23. Aus F i g. 1 ist ferner ersichtlich, daß die Einbuchtung 15 einen verhältnismäßig kleinen und die Einbuchtung 12 einen verhältnismäßig großen Krümmungsradius aufweist. Die Dichtlippe 17 ist bei 18 flach ausgebildet, so daß zusammen mit der Seite 14 eine Abstreifkante 19 gebildet ist.
• Gegenüber der Kante 23 ist die Abstreifkante 19 etwas zurückversetzt, während sie gegenüber der Kante 21 im spannungslosen Zustand vorsteht. Dies trägt zur Halterung der Abstreifkante 19 bei.
• In F i g. 5 ist ein gemäß F i g. 2 ausgebildeter Dichtungsring in die Ringnut 28 eines Kolbens 26 eingebaut, der in einem Zylinder 24 mit der Innenbohrung 25, die die Gegendichtfläche bildet, verschiebbar ist. Dabei liegt die Abstreifkante 19 an der Innenbohrung 25 an und verstärkt die Dichtung zwischen dem Kolben 26 und dem Zylinder 24. Die Richtung des herrschenden Druckes ist mit dem Pfeil 29 angegeben. Der Druck wirkt zwischen der Innenbohrung 25 und der Außenfläche 27 des Kolbens auf den Dichtring. Die Seite 13 des Dichtungsringes mit der tieferen Einbuchtung 15 ist somit der Druckrichtung zugekehrt. Ferner ist in F i g. 5 die Abdichtung der Oberfläche 33 der in der Gehäusebohrung 32 geführten Kolbenstange 31 mittels des in eine Nut 30 eingesetzten Dichtungsringes gemäß F i g. 3 dargestellt. Dabei liegt die Abstreifkante 19, die gemäß F i g. 3 und 4 geringfügig, wie bei 20 dargestellt, ist, an der Oberfläche 33 der Kolbenstange an. Die tiefere Einbuchtung 15 ist ebenfalls dem höheren Druck des Strömungsmittels zugekehrt, während die Dichtlippe 17 vom Querschnittsmittelpunkt 16 des Ringes aus entgegen der Druckrichtung nach außen verläuft.
• Der in F i g. 4 dargestellte Dichtungsring 41 dient als Flächendichtung gemäß F i g. 6 zur Abdichtung zwischen der Oberfläche 35 eines Maschinenteils 34 und der Oberfläche 37 eines Maschinenteils 36, das eine Mittelbohrung 39 aufweist, durch die Druck in Pfeilrichtung 40 entsteht. Der Dichtungsring 41 ist in einer die Mittelbohrung 39 umgebenden Nut 38 eingesetzt. Dabei liegt die flache Seite 14 des Dichtungsringes an der Oberfläche 35 an.
• Bereits bei verhältnismäßig geringem Strömungsmitteldruck vermittelt die Ausbildung der Dichtlippe die gewünschte Abdichtung zwischen der Abstreifkante 19 und der Gegendichtfläche. Beim Einbau wird die Dichtlippe 17 elastisch zusammengedrückt. Dadurch wird die Andrückkraft erhöht. Die Abstreifwirkung tritt bei einer Bewegung des Kolbens 26 von rechts nach links in F i g. 5 ein. Dadurch, daß die tiefere Einbuchtung 15 der Druckseite des Strömungsmittels zugekehrt ist, wird die Dichtlippe 17 auch durch den Strömungsmitteldruck in Anlage an die Gegendichtfläche gebracht. Durch die im flachen schrägen Winkel verlaufende Seite 14 ist der Querschnitt und damit der Verformungswiderstand der Dichtlippe verhältnismäßig groß. Andererseits ist durch die tiefere Einbuchtung 15 und durch die flache Seite 14 die Dichtlippe so elastisch, daß die Gleitreibung an der Gegendichtfläche verringert ist. Dazu trägt auch die spitzwinklige Abstreifkante 19 bei. Infolge der gegenüber der Kante 21 vorgezogenen Dichtlippe 17 können größere Toleranzen in den Nutabmessungen und im Abstand zwischen der Dichtfläche und der Gegendichtfläche ausgeglichen werden. Mit dem in der Beschreibung genannten niederen Druck, für den der Dichtungsring insbesondere geeignet ist, sind Drücke bis etwa 35 atü gemeint.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Dichtungsring aus elastischem Material zum Abdichten zwischen axial gegeneinander verschiebbaren Teilen, der in einer Nut eines der beiden Teile angeordnet ist und einen annähernd quadratischen Grundquerschnitt mit drei wulstartig abgerundeten Kanten aufweist, zwischen denen Einbuchtungen mit konkaven, jeweils unmittelbar in die wulstartig abgerundeten Kanten übergehenden Wölbungen vorgesehen sind, wobei zwei dieser Kanten am Nutgrund und die wulstartige dritte sowie die vierte auf der Gegendichtfläche des anderen Teiles dichtend anliegen, da -durch gekennzeichnet, daß die vierte Kante als an sich bekannte Dichtlippe (17) ausgebildet ist, deren der Gegendichtfläche (25, 33, 35) zugewandte Seite (14) in spannungslosem Zustand geradlinig von der an der Gegendichtfläche anliegenden wulstartigen Kante (21) in flachem schrägem Winkel verläuft und deren Innenseite durch eine tiefere konkave Einbuchtung (15) gebildet ist.
2. 2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (17) im spannungslosen Zustand bezüglich des Querschnitts des Ringprofils nach außen über die an der Gegendichtfläche anliegende wulstartige Kante (21) hinausragt.
3. 3. Dichtungsring nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (17) in an sich bekannter Weise eine scharfe Abstreifkante (19) aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1100 907, 1082 463, 1109 469; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1801485; britische Patentschrift Nr. 860 090; USA.-Patentschriften Nr. 2 841429, 2 889183, 3 007 723, Re 24 332.