DE19749235A1 - Dichtungsanordnung - Google Patents
DichtungsanordnungInfo
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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.
1
Träger
2
Dichtelement
3
Federzunge
4
Absatzelement
5
Basis
6
Durchgangsöffnung
7
Dichtlippe
Claims (17)
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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