DE19749235A1

DE19749235A1 - Dichtungsanordnung

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Publication number: DE19749235A1
Application number: DE19749235A
Authority: DE
Original assignee: RO RA VERTRIEBS GmbH
Current assignee: RO RA VERTRIEBS GmbH
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 1999-05-27
Anticipated expiration: 2017-11-08
Also published as: DE19749235C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung mit einem Träger zur An bringung eines Dichtelements zur Abdichtung relativ zueinander bewegter Maschinenteile mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Als Stand der Technik sind aus einem Träger und einem Dichtelement beste hende Dichtungsanordnungen bekannt, bei denen das Dichtelement durch ei ne separate Feder unter Vorspannung an ein bewegtes Maschinenteil zur bes seren Abdichtung angepreßt wird.

Bei derartigen Dichtungsanordnungen werden separate Federelemente ver wendet, die einzeln hergestellt und am Dichtelement angebracht werden müs sen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung anzubieten, bei de nen die einzelnen Bauelemente der Dichtungsanordnung kostengünstig her gestellt werden.

Die Aufgabe wird für die Dichtungsanordnung durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Dichtungsanordnung werden durch die Unteransprüche 2-14 realisiert. Für das Verfahren wird die Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Patent anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten werden in den Verfah rensansprüchen 16 und 17 beschrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung besteht der Träger aus ei nem thermoplastischen Werkstoff und preßt das Dichtelement unter Vor spannung an das (bewegte) Maschinenteil an. Damit kann auf das separate (Metall-)federelement nach dem -Stand der Technik verzichtet werden Durch die Doppelfunktion des Trägers, an dem einerseits das Dichtelement angebracht ist und der andererseits eine Vorspannung auf das Dichtelement ausübt, kann die Dichtungsanordnung mit einer geringeren Anzahl von Ein zelteilen kostengünstig hergestellt werden und es muß keine separate Monta ge eines Federelements am Dichtungselement erfolgen.

Ein im Inneren des Trägers angebrachtes Dichtelement wird vollständig vom Träger umfaßt und kann damit über seinen gesamten Dichtungsbereich, z. B. bei Abdichtung einer Kolbenstange über deren gesamten Umfangsbereich, mit einer Vorspannung durch den Träger beaufschlagt werden, wodurch eine besonders zuverlässige Abdichtung erzielt wird.

An der Außenseite des Trägers kann ein Dichtelement besonders montage freundlich angebracht werden. Bei einem außen angebrachten Dichtelement, das auch in den Träger hineinreicht, wird sowohl eine hohe Montagefreund lichkeit als auch eine umfassende Vorspannung erreicht.

Die Vorspannung kann vom Träger auf das Dichtelement auf das vom Dich telement beaufschlagte Maschinenteil vorteilhafterweise durch separate ein zelne Teilbereiche des Trägers erfolgen, wodurch über das Elastizitätsverhal ten der einzelnen Teilbereiche eine an die individuelle Geometrie desjewei ligen Umfangsbereichs bzw. Teilbereichs des Dichtelements angepaßte Vor spannung stattfindet.

Wenn die einzelnen Teilbereiche als Federzungen ausgeformt werden, kann durch eine-entsprechende geometrische Gestaltung der Federzunge (z. B. mit parallelem, schrägem, mäander- oder spiralformigem Verlauf zur Achse des Maschinenteils) bestimmt werden, in welchem Flächenbereich des Dichtele ments eine Vorspannung durch die Teilbereiche des Trägers eingebracht wird.

Dabei kann abhängig von der Belastbarkeit des Materials des Dichtelements der an der jeweiligen Stelle erforderliche Abdichtdruck durch eine entspre chende angepaßte geometrische Gestaltung der Federzungen eingestellt wer den.

Bei der Anbringung des Dichtelements am Träger können Teilbereiche des Trägers das Dichtelement formschlüssig umfassen, wodurch eine zur Aus wechslung des Dichtelements bei Verschleiß lösbare Verbindung zwischen Träger und Dichtelement hergestellt wird.

Eine formschlüssige Verbindung zwischen Träger und Dichtelement wird auch bei in das Dichtelement hineinragenden Teilbereichen des Trägers be wirkt, wobei die Teilbereiche das Dichtelement auch (lokal) durchgreifen können.

Zur Anbringung des Dichtelements am Träger können zum einen diejenigen Teilbereiche verwendet werden, die auch zur Erzeugung einer Vorspannung dienen. Ferner können separate weitere Teilbereiche am Träger angebracht sein, die allein die Aufgabe haben, das Dichtelement mit dem Träger zu ver binden.

In einer besonders vorteilhaften- Ausführungsform ragen Teilbereiche des Trägers in das Dichtelement hinein oder durchgreifen das Dichtelement be reichsweise.

Dabei schließen die das Dichtelement durchgreifenden (Abschnitte der) Teilbereiche des Trägers vorteilhafterweise bündig mit der Oberfläche des Dichtelements ab, so daß z. B. der Bewegungsraum von in der Nähe der Oberfläche des Dichtelements angeordneten Maschinenteilen nicht be schränkt wird.

Neben oder zusätzlich zu einer formschlüssigen Verbindung zwischen Trä ger und Dichtelement kann das Dichtelement durch chemische Verbindung auch stoffschlüssig (z. B. durch Mehrkomponentenverfahren) am Träger be festigt sein, wobei eine unbeabsichtigte Lösung des Dichtelements vom Träger besonders zuverlässig ausgeschlossen wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Dichtungsanordnung ist ein separates Zusatzelement aus thermoplastischem Werkstoff vorgese hen, welches am Träger und/oder Dichtelement angebracht werden kann und zusätzlich eine Stabilisierung der Dichtungsanordnung oder eine Vorspan nung in das Dichtelement einbringt.

Der Träger kann z. B. aus glasfaserverstärktem Polyamid bestehen. Für das Dichtelement wird z. B. Nitrid-Butadien-Kautschuk verwendet.

Durch das erfindungsgemaße Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsan ordnung kann die gesamte Dichtungsanordnung schnell und kostengünstig hergestellt werden. Dabei wird zunächst der Träger aus thermoplastischem Material im Spritzverfahren angefertigt. Nach der Entformung werden der Träger oder einzelne Teilbereiche des Trägers fixiert, um zu vermeiden, daß beim nun stattfindenden Anspritzen des Dichtelements direkt an den Träger eine Lageverschiebung des Trägers erfolgt.

Das angespritzte Dichtelement verbindet sich vorteilhafterweise mit dem Träger (z. B. durch Mehrkomponentenspritzguß), so daß eine einstückige Dichtungsanordnung entsteht.

In einervorteilhaften Verfahrensvariante werden diejenigen Teilbereiche des Trägers fixiert, die eine Vorspannung auf das Dichtelement im montierten Zustand der Dichtungsanordnung ausüben. Hierdurch wird vermieden,, daß während, des Spritzvorgangs eine Verschiebung der Teilbereiche erfolgt.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfigu ren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Trägers,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Trägers,

Fig. 3 eine Draufsicht des Trägers,

Fig. 4 eine Schnittansicht des Trägers mit angesetztem Dichtele ment,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Trägers mit Dichtelement sowie

Fig. 6 eine Draufsicht des Trägers mit Dichtelement.

Fig. 1 zeigt den Träger 1 mit als Federzungen 3 ausgebildeten Teilbereichen, die sich länglich in axialer Richtung eines durch die Durchgangsöffnung 6 hindurchgeführten Maschinenteils (nicht abgebildet) erstrecken. Die Feder zungen 3 weisen Absatzelemente 4 auf. Die Basis 5 des rotationssymmetri schen Trägers 1 besitzt materialsparend einen umlaufenden U-förmigen Querschnitt (vgl. Fig. 2).

Insgesamt weist der Träger 1 nach Fig. 3 als Federzungen 3 ausgebildete Teilbereiche auf, die zur Aufnahme des Dichtelements 2 und zur Erzielung der Vorspannung im Dichtelement 2 dienen.

In den Fig. 4-6 ist das Dichtelement 2 auf der Basis 5 des Trägers 1 auflie gend angebracht. Dabei durchragen die Federzungen 3 das Dichtelement 2 und schließen mit ihren Absatzelementen 4 bündig mit der Oberfläche des Dichtelement 2 ab.

Über die elastischen Federzungen 3 wird ein durch die Durchgangsöffnung 6 des Trägers 1 hindurchgeführtes Maschinenteil (z. B. eine Welle oder eine Kolbenstange nicht abgebildet) über das Dichtelement 2 mit einer Vorspan nung beaufschlagt, so daß die Dichtlippen 7 an das Maschinenteil zur Erzie lung einer zuverlässigen Abdichtung angepreßt werden. Es können auch mehrere vorgespannte Dichtlippen 7 vorgesehen sein (nicht abgebildet).

Die Dichtungsanordnung nach Fig. 4-6 kann nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren zunächst durch Herstellung des Trägers 1 dann durch Fixierung der als Federzungen 3 ausgebildeten Teilbereiche des Trägers 1 und schließlich durch Anspritzen des Dichtelements 2, z. B. im Mehrkompo nentenspritzguß, kostengünstig hergestellt werden. Die das Dichtelement 2 durchgreifenden Federzungen 3 bewirken neben einem Stoffschluß von Trä ger 1 und Dichtelement 2 zusätzlich eine formschlüssige Fixierung des Dichtelements 2 am Träger 1 u. a. über die Absatzelemente 4.

Bezugszeichenliste

1

Träger

2

Dichtelement

3

Federzunge

4

Absatzelement

5

Basis

6

Durchgangsöffnung

7

Dichtlippe

Claims

1. Dichtungsanordnung mit einem Träger zur Anbringung eines Dichte lements zur Abdichtung relativ zueinander bewegter Maschinenteile, insbesondere Kolbendichtung zur. Abdichtung einer axial bewegbaren Kolbenstange für Fluiddämpfer, Luft- und Hydraulikzylinder, wobei das Dichtelement über mindestens eine Dichtlippe unter Vorspannung an einem Maschinenteil anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) aus einem thermoplastischen Werkstoff besteht und das Dichtelement (2) unter Vorspannung an das Maschinenteil anpreßt.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (2) im inneren des Trägers (1) angebracht ist.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (2) an der Außenseite des Trägers (1) angebracht ist.

4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) separate Teilbereiche zur Erzeugung der Vorspannung aufweist.

5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbereiche als Federzungen (3) ausgebildet sind.

6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbereiche das Dichtelement (2) umfassen.

7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbereiche des Trägers (1) in das Dichtelement (2) hineinragen und/oder dieses durchgreifen.

8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbereiche des Trägers (1) in das Dichtelement (2) hineinragen und dieses mit an den Teilbereichen angebrachten Absatzelementen (4) durchgreifen.

9. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die das Dichtelement (2) durchgreifenden (Abschnitte der) Teilbereiche des Trägers (1) bündig mit der Oberfläche des Dichtelements (2) ab schließen.

10. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (2) formschlüssig mit dem Träger (1) verbunden ist.

11. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (2) stoffschlüssig am Träger (1) angebracht ist.

12. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzelement aus thermoplastischem Werkstoff zur Anbringung am Träger (1) und/oder Dichtelement (2) vorgesehen ist.

13. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-12 dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) aus glasfaserverstärktem Polyamid besteht.

14. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-13 dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (2) aus Nitrid-Butadien-Kautschuk besteht.

15. Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung mit einem Trä ger zur Anbringung eines Dichtelements zur Abdichtung relativ zuein ander bewegter Maschinenteile, insbesondere zur Herstellung einer Kolbendichtung zur Abdichtung einer axial bewegbaren Kolbenstange für Fluiddämpfer Luft- und Hydraulikzylinder wobei das Dichtele ment unter Vorspannung an einem Maschinenteil anliegt insbesonde re Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-14, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Herstellung des Trägers aus thermoplastischem Material im Spritzverfahren;
b) Fixierung dies Trägers;
c) Anspritzen des Dichtelements an oder in den Träger.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Teilbereiche des Trägers fixiert werden, die eine Vorspan nung auf das Dichtelement ausüben.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, daß beim Anspritzen des Dichtelements auf oder in den Träger eine stoff liche Verbindung des Dichtelements mit dem Träger, z. B. durch Mehrkomponentenverfahren erfolgt.