DE2011019A1

DE2011019A1 - Kingdichtung. Turolla, Marco, Bologna (Italien); Loesenbeck, Dr. Otto; Stracke, -Ing. Alexander; Loesenbeck, Dipl.-Karl-Otto; Pat.-Anwälte, 4800 Biele-

Info

Publication number: DE2011019A1
Application number: DE19702011019
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Priority date: 1969-03-10
Filing date: 1970-03-09
Publication date: 1970-09-17
Also published as: US3716245A; FR2039580A5; NL7003368A; GB1275352A; CH501857A; NO133507B; NO133507C; JPS4916890B1; SE354332B

Description

Patentanwälte

Dr. O. Loesenbeck
Di?i.-lng. Siracke

Marco IUEOLLA, in Bologna (Italien). . "Eingdichtung"

Die Erfindung betrifft eine Bingdichtung mit einem ringförmigen, in einer Nut einer Dichtfläche angeordneten, gegen eine Gegendichtflache gepressten, gummielastischen Dichtelement. '

Die bekannten Ringdichtungen dieser Art weisen den Nachteil auf, dass bei höheren Drtlcken des abzudichtenden Mediums, bzw. bei stärkerer mechanischer Pressung des gummielastischen Dichtelemente infolge gegenseitiger Bewegungen und/oder Verformungen der damit zusammenwirkenden Maschinenteile oder Dichtflächen, das gummielastische Diohtölement teilweise in den Trennspalt zwischen den beiden Dichtflächen eingequetscht and infolgedessen beschädigt bzw. zerstört wird» Diese Schwierigkeit tritt insbesondere bei Zahnradpumpen auf, die

f.ür höhere Drücke, z.B.. über 200 atU bestimmt sind und bei denen die Abdichtung zwischen einer festen Dichtfläche, z.B. dem Pumpengehäusedeekel, und einer relativ dazu begrenzt .beweglichen und/oder verformbaren Gegendichtfläche, z.B. einer die Zahnradzapfen aufnehmenden Lagerplatte gewährleistet v/erden muss. Das durch das Zusammenspiel von Druck und Trennspaltbreite hervorgerufene Wegquetschen des gummielastischen Dichtelements in den Trennspalt zwischen den beiden Dichtflächen begrenzt in diesem Pail wesentlich den Arbeitsdruck der Zahnradpumpe bzw. die Lebensdauer der Dichtungen. Ähnliche Nachteile treten bei der Verwendung der genannten Bingdichtungen auch in anderen Maschinen auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beheben und eine Ringdichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der in Verbindung mit einem praktisch unbedeutendem Konstruktions- und Kostenaufwand das Einquetschen des gummielastischen Dich$elements in den (Frennspalt zwischen den Dichtflächen mit Sicherheit vermieden wird, ohne die gegenseitige Bewegungs- oder Verformungsfreiheit der Dichtflächen, d.h. die begrenzte Änderung der Trennspaltbreite zwischen den Dichtflächen bzw. die Bewegungs- oder Verformungsfreiheit von anderen, auf das Dichtelement einwirkenden Maschinenteilen zu hindern oder zu stören, bzw. ohne zusätzliche Anfangs- oder Losbreehreibungswiderstände zwischen' relativ zueinander bewegten, insbesondere rotierenden Dichtflächen zu bewirken. ■ "

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in der Nut auf der dem abzudichtenden Druckmedium äntgügengeeetzten Seite des Diohtelemente zumindest ein ringförmiges,

C0983S/1II1

aus härterem Werkstoff gefertigtes, von und au der HutÖffnung beweglich geführtes und bei ungequetschtem, d.h. im wesentlichen nur von der Einbaupressung druckbeaufschlagtem Dichtelement von der Gegendichtflache abstehendes -.Sperrelement gelagert ist, das ein dem Querschnittprofil des Dichtelements und/oder der Nut derart zugeordnetes Quefschnittsprofil aufweist, dass es bei gequetschtem, d.h. in einem · bestimmt en Grad über die Einbaupressung hinaus druckbeaufsehlagt em Dichtelement von diesem gegen die Ge gendruckf lache unter Abschluss--,des Trennspalts zwischen den Dicht f la- .-..-chen andrückbar ist. -

Bei dieser Ausbildung der Ringdichtung kommt das ringförmige , in der Nut auf der dem abzudichtenden Druckmedium entgegengesetzten Seite des Dichtelements abgeordnete, aus här-· terem Werkstoff gefertigte, von undzu der Nutoffnung beweglich geführte Sperrelement bei ungequetschtem, d.h. im wesentlichen nur durch die Einbaupressung druckbeaufschlagtem, gummie las tischeni Dichte lerne nt mit der Gegendichtflache nicht in Berührung und gestattet deshalb die ungestörte Bewegung der beiden Dichtflachen von- und zueinander, d.h. die freie begrenzte änderung der Trennspaltbreitezwischen den Dicht- μ flächen, während-es "bei relativ zueinander rotierenden Dichtflächen keinen uusätzrichen Anfangs- oder losbrechreibungsv/iderstand bewirkt. V/enn das gummielastische Dicht element durch den Druck des abzudichtenden Mediums und/oder durch einen erhöhten mechanischen Druck z.B. infolge einer Verkleinerung der Breite des Trennspalts zwischen den beiden Dichtflächen .oder unter Einwirkung eines anderen beweglichen bzw. verformbaren Maschinenteils in einem bestimmten Grad über die Einbaupressung hinaus gequetscht und verformt wird,

009838/1951

drückt es das härtere Sperrelement selbsttätig infolge der Zusanmienwvi.rkung der zugeordneten Querschnittprofile des Sperrelements einerseits und des Lichtelements bzw. der Einsetznut andererseits -soweit aus der Nut heraus, dass das Sperrelement mit.der Gegendruckfläche in Berührung kommt.: Das Sperrelement schliesst dadurch den Trennspalt zwischen den Dichtflächen auf der dem abzudichtenden Druckmedium entgegengesetzten Seite des Dichtelements ab und verhindert, dass das Dichtelement in diesen Trennspalt eingequetscht * wird. Nach dem Absinken des mechanischen und/oder hydrauli- . :·': sehen bzw. pneumatischen Drucks auf das gummielastische Dichtelement, nimmt dieses wieder seine ursprüngliche, im weaentlichen durch die Einbaupressung bestimmte, ungequetschte Form bzw. Lage an und gestattet, dass sich das Sperrelement wieder von der Gegendichtfläche löst und in die Einsetznut zurUckzieht.

Sowohl das gummielastische Dichtelement und das härtere Sperrelement^als auch die in der Dichtfläche vorgesehene Einsetznut können in baulicher Hinsicht verschieden ausgebildet sein. Einige- bevorzugte Ausbildungen der erfindungsgemÖBsen Bingdichtung, sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus.nachstehender Beschreibung der in der Zeiohnung schematisch im Schnitt dargestellten Aüsftlhrungsbeispie- * le. Es zeigen:

Pig. 1 und 2 - eine Ringdichtung zwischen planparallelen

Dichtflächen mit als O-Eing ausgebildetem Dichtelement und keilförmigem Sperreleaient, bei ungequetechtem (Pig. 1) bzw. durch den Druck des abzudichtenden Mediums gequetschtem (Fig. 2) Dichtelement·

009838/1951

Fig· 3 und 4 - eine etwas abgewandelte Au&fUhrungsform der ■ " Kingdichtung nach Mg· 1 und 2, bei unge-

qu'etschtem (Pig. 3) bzw. durch mechanischen Druck infolge Verkleinerung des Trennspalts . zwischen den Dichtflächen gequetschtem (Pig. 4) ..;'■■ "■'.■.-. Dichte lenient»

Pig. 5 whd β - eine andere Ausführungsform der Ringdichtung

zwischen planparallelen Dichtflächen, mit ■ - profiliertem Dichtelement und keilförmigem ■ ■"■--."'_' Sperrelement ι bei unge quetscht ein bzw. mecha-■ V nisch gequetschtem Dichtelement.

Pig. 7 und 8:"- eine weitere Ausftlhrungsform der Eingdich-

tung mit vom '"Dichtelement dauernd untergriffenem Sperrelement, bei ungequetschtem bzw. mechanischogequetschtem Dichtelement* ■

Pig. 9 und 10 -eine andere Ausführungsform der !Ringdichtung

zwischen planparallelenDichtflächen rait als O-Bing auagebildetem Dichtelement und elastisch aufweitbarem, insbesondere als Spiralring ausgebildetem» mit einer Schrägflache des Nutbodens zusammenwirkendem Sperrelement " bei ungequetschtem bzw. mechanisch gequetschtem Dichjrelöment,

und 12 «eine Bingdichtung zwischen zylindrischen ■■ Biehtflachen mit als·.vO-Eing ausgebildetem

V I)ich*öi®m@at und keilförmigem, elastisch

ii 'insbesondere als Spiralring

>W

ausgebildetem Sperrelement, bei ungequetschtem bzw. mechanisch gequetschtem Dichtelement.

. 13;und 14 - eine andere Ausführungsform der Eingdich-

tung zwischen zylindrischen Dichtflächen mit als O-Ring ausgebildetem Dichtelement und elastisch aufweitbarem, insbesondere als Spiralring ausgebildtem, mit einer Schrägfläche des Nutbodens zusammenwirkendem Sperrelement, bei ungequetschtem und mechanisch gequetschtem Dichtelement·

In den Figuren 1 bis 10 3ind 1 und 2 zwei planparallele Dichtflächen, die untereinander durch einen Splat 3 getrennt sind. Die Dichtfläche 1 kann z.B. aus der Innenfläche des GehäusedeckeIs einer Zahnradpumpe bestehen, während die Gegendichtflache 2 die Aussenflächa einer im Pumpengehäuse angeordneten, die Zahnradzapfen aufnehmenden Lagerplatte dar stellt. Das hydraulische oder pneumatische Druckmedium tritt in den Trennspalt 3 zwischen den Dichtflächen 1 und 2 durch die Bohrung 4 ein, die nur in Fig. 1 bis 4 dargestellt ist. Um die Einstrittsbohrung 4 des Druckmediums herum ist zwischen den Dichtflächen 1, 2 eine Ringdichtung vorgesehen, .die in einer entsprechenden ringförmigen !Tut 5 bzw. 15 der Dichtfläche 1 angeordnet ist. In Fig. 5 bis 10 iat jeweils nur dar linke Querschnitt dieser ringförmigen Nut 5 bzw. 15 dargestellt, so dass in diesen Figuren der abzudichtende, vom Druckmedium beaufschlagte Teil des üJrennspalts 3 rechts liegt.

Die Bingdichtung besteht aus einem ringförmigen Dichtelement

009338/1951

6 bzw. 16, 26 aVs gummielastischem Material und eine in ringförniigen Sperrelement 7 "bzw. 17, 2?, 37, 47 aus härterem Werkstoff, z.B. Hartgummi, Leder, Metall oder insbesondere ■Kunststoff, wie Teflon, Nylon o--d, dgl* Das gummielastische Dichtelement β bzw. 16,' 26 ist in der Nut 5 bzw. 15 der Dichtfläche 1 angeordnet und weist eine solche H^he auf, dass es teilweisa aus der Einsetznut vorspringt. Beim Bin- ■ bau wird das Dichtelement 6 bzw. 16, 26 etwas zwischen dem Nutboden und der Gegettflache: ;,.2 gepresst. Das härtere Sperrelement. 7 bzw* 17, 27, 37, 47 ist ebenfalls in der Nut 6 bzw. 16, 26 auf der der Sintrittsbohrung 4 für das abzudichtende Druckmedium entgegengesetzten, d.h. in den dargestellten Ausfiihrungsbeispialen äusseren Seite des Dichtelements 6, bzw. 16γ 26 angeordnet und weist eine Höhe auf, die vorzugsweise etwa gleich, der Tiefe der Einsetznut 5bzw. 15, oder auch etwas kleiner als diese l'iefe ist. Das Sperrelement 7, bzw» 17, 27, 37, 47 ist ausserdem in der Ei|isetznut 6 bzw. 16, 26 senkrecht zu den Dichtflächen 1 , 2, d.h. von und zuder Nutöffnung^beweglich geführt. ;

In dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 und 2 weist die Nut 5 in der Dichtfläche 1 einen rechteckigen Querschnitt auf. Das gummielastische Dichtelement 6 ist. als O-Bing ausgebildet. Das härtere Sperrelement 7 weist im Querschnitt die Form eines rechtwinkligen Trapezes auf, dessen längere Parallelseite verschiebbar gegen die Seitenwand der Nut 6 anliegt. Der-'rechtwinklig zu den Parallelseiten verlauf enden Schenkel

■-- ■ ■ ■ . - .■?*-

des trapezförmigen Sperrölementquersühnitts ist^' der Gegendichtfläciie 2 zugekehrt, während der andere> dem Nutboden zugekehrt©. und su den Parallelseiten geneigte !Drapezschenkel eine SehrägflMühe 107 bildet. Dae Sperrelsmeiit 7 weist in-

009830/1951

f,olgedessen im Querschnitt eine keilförmige, sich in Richtung auf den Boden dar Einsetznut 6 verjüngende Gestalt auf, des- ■ sen Schrägfläche 107 dem O-Bing-förmigen Dichtelement 6 zugekehrt ist.

Bei ungequatachtem, d.h. nur durch die Einbaupressung druckbeaufschtcigtem Dichtelement β ist das Sperrelement 7 vollständig in die Nut β eingezogen und steht mit der Gegendruckfläche 2 dicht in Berührung, wie insbesondere in Pig. 1. dargestellt ist. V/enn das Dichtelement 6 durch das in den Trennspalt 3 zwischen den Dichtflächen 1 und 2 eintretende Druck-

A medium beaufschlagt wird bzw. wenn der Druck dieses Mediums einen vorbestimmten Wert erreicht, wird das Dichtelement 6 gegen das Sperrelement 7 gedrückt, gequetscht und verformt, wie insbesondere in Pig. 2 dargestellt ist. Dabei übt das Dichtelement 6 auf die Schrägfläche 107 des Sperrelements 7 einen Druck aus, dessen in Richtung auf die Gegendichtfläche 2 gerichtete Komponente das Sperrelement 7 teilweise aus der Einsetznut 5 herausschiebt und gegen die Gegondruckfläche 2 andrückt. Das Sperrelement 7 schliesst infolgedessen den Trennspalt 3 zwischen den Dichtflächen 1 , 2 auf der dem

φ abzudichtenden Druckmedium entgegengesetzten Seite des Dichtelements 6 ab und verhindert dadurch, dass das Dichtelement 6 in den Trennspalt 3 zwischen den Dichtflächen 1, 2 einge — quetscht wird.

Das 'Ausführungsbeispiel nach Pig. 3 und 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Pig; 1 und 2 nur dadurch, dass das keilförmige Sperrelement 17 im Querschnitt die Porm eines rechtwinkligen Dreiecks aufweist, dessen einer Schenkel verschiebbar gegen die zugeordnete Seitenwand der Einsetznut

009838/19S1

5 anliegt, während der andere Schenkel der GegandichtflMche ,. 2 zugekehrt ist. Die Hypotenuse dieses dreieckf'drmigen Sperrelement quer Schnitts bildet eine gegen das Dicht.element β gerichtete und mit diesem zusammenwirkende Schrägfläche 117. Die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels ist in Fig. dargestellt, und zwar für den Fall, dass das Dichtelement

6 durch einen erh'dhten mechanischen Druck infolge einer Verstellung der Gegendichtflache 2 in Sichtung auf die Dichtfläche 1 , d.h. infolge einer Verkleinerung der Breite des Trennspalts 3 zwischen den beiden Dichtflächen 1, 2 über die Einbaupressung hinaus gequetscht wird. Auch in diesem Fall übt das gequetschte, verformte und seitlich gegen das Sperrelement 17 gepresste DcLßhtelement 6- einen solchen Druck auf die Schrägfläche 117 des keilförmigen Sperrelements 7 aus, dass dieses teilweise aus der Einsetznut 5 herausgeschoben und gegen die G_egendichtfläche 2 gedrückt wird. Dadurch wird der übriggebliebene Trennspalt 3 zwischen den Dichtflächen 1, 2 vom ausgeschobenen Sperrelement 17 abgeschlossen und es wird das Einquetschen des Dichtelements β in diesen Trennspalt verhindert,

Die selbe Wirkungsweise ergibt sich bei dem Ausführungsbeispiel nach Figv 3 und 4 wenn das Dichtelement 6 vom hydraulischen oder pneumatischen Druck des durch die Eintrittsboh- " rung 4 einf Hassenden Mediums in einem bestimmten Grad über die Einbaupressung hinaus beaufschlagt und gequetscht wird. Andererseits wirkt die in Fig. Ί und 2 dargestellte Ringdichtung in der selben, oben beschriebenen Weise,-wenn das Diehteleinent β von einem mechanischen, durch 0ine-Verstellung dar Gegen&iqhtflSche 2 in Richtung auf die Dichtfläche ^

Druck über die Einbaupressung hinaus ■ b©-"-^v

QM03i/iiS1

Jo

aufschlagt und gequetscht wird. Da die Quetschung des Dichtelffments sowohl durch einen mechanischen als auch durch einen . hydraulischen bzw. pneumatischen Druck die selbe Wirkungsweise der Ringdichtung bedingt, wird das Verhalten der nachfolgenden Ausführungsbeispiele nur an Hand von einer mechanischem Druckbeaufschlagung dos Dichtelemonts Über die Einbaupressung hinaus beschrieben werden.

In dem Ausftlhrungsbeispial nach Pig. 5 und 6 weist das Sperrelement 27 im Querschnitt ebenfalls ein keilförmiges Profil auf, doch seine dem Dichtelement 16 zugekehrte Schrägfläche

#127 ist nach aussen gewölbt. Das Dichtelement 16 weist im Querschnitt eine zu dem entsprechenden Teil des rechteckigen IiutquerSchnitts und teilweise auch zu dem Sperreleinent 27 passende Form auf. Insbesondere ist die dem Sperrelement zugekehrte Seitenfläche 116 des Dichtelements 16 entsprechend der ausgew'dibten SchrUgflache 116 des Sperrelements 27 öingewölbt und liegt gegen diese Schrägfläche 116 an. Der aus der Einsetznut 5 vorspringende, mit der Gegendichtfläche 2 zusammenwirkende Teil des Dichtelements 16 ist etwa halbkreisförmig ausgewÖTbt, Wenn das Dichtelement 15 Über die α Einbaupressung hinaus druckbeaufschlagt und gequetscht wird, drUckt es das Sperrelament 27 infolge der Zu^amnienwirkung der zugeordneten, gewölbten Schräg-flachen 116, 127 so weit •aus der Einsatznuf 5 heraus, dass dieses mit der Gegend/c/jf:- flfiche 2 in Berührung kommt und den Trennspalt 3 zwischen den Dichtflächen 1, 2 abschliesst, wie insbesondere in Fig. 6 dargosteilt ist·

Bei der AusfUhrungaform nach Fig. 7 und 8 weist das im Querschnitt etwa rechteckige Dichtolement 26 auf seiner dem

009838/1951

Sperr element 37" zugekehrten Seite einen Absatz 126 auf, in dem das im Querschnitt ebenfalls .,etwa rechteckige Sperrelement 37 gelagert ist» Das'Sperrelement 37 wird also dauernd von einem zugeordneten Teil des Dichtelements 26 untergriffen ,der im Falle einer Druckbeaufschlagung und Quetschung des Dichtelements 26 das Sperrslement 37 teilweise aus der Einsetznut 5 hebt und gegen die Gegendichtfläche 2 drUckt, · wie insbesondere in Fig. 8 dargestellt ist.

In den Ausfiihrungsbeispielen nach Pig. 1 bis 8, ist das Sperrelement 7 bzw. 17» 27? 37 vorzugsweise als im wesentliehen starrer ringförmiger Körper ausgebildet. Demgegenüber besteht im Ausflihrungsbeispiel nach Pig. S und VO das Sperrelement 47 aus einem in radialer Richtung elastisch auf\veitbaren, riÄgförmigen Körper und ist insbesondere als mehrlagiger^ zylindrischer Spiralring mit hochlcant zu den Dichtflächen 1, 2 sf'ehenden Windungslagen ausgebildet. Als Dichtelement· β dient wiederum ein Ö-Bing. Im Bereich des Sperreleinents 47 ist am Boden der Einsetznut 15 eine Schrägfläche 115 vor-· gesehen, auf der das Sperrelement47 mit seiner entsprechend abgeschrägten inneren Kopffläche aufliegt. Auch in diesem Pail ist das SperreXement47 bei ungequetschtemj ä,h_e nur von der Einbaupressung beaufschlagtem Dichtelement 6 vorzügsv/eise vollständig in die Binsetznut 15 eingezogen .bzw, steht mit der Gegendichtfläch© 2 nicht in Berührung, wie insbesondere in Pig, 9 dargestellt ist. V/enn das Dichtelement 6 in einem bestimmten Gfcrad Über die Einbaupressung hinaus druckbeanspracht and gequetscht wird, weitet es das Sperrelement .47 entpsrechend elastisch auf, wobei sich dieses auf der zugeordneten Schrägfläche 115 des Nutbodens in Richtung auf die KutSffnung; verschiebt. Dadurch wird das Sperr-

009838/1951

•element 4-7 teilweise aus der Nut 15 herausgeschoben und unter Abschluss des Trennspalts 3 zwischen den Dichtflächen 1> 2 gegen die Gegendichtfläche 2 gedruckt, wie insbesondere in Pig. 10 dargestellt ist.

In dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 9 und 10 muss zwischen dem Sperrelement 47 und der zugeordneten Seitenfläche der Einsetznut 15 ein ausreichender Spielraum 8 belassen werden, um das elastische Aufweiten des Sperrelements 47 durch das gequetschte Dichtelement 6 zu ermöglichen. Bei den Ausfiihrungsbeispielen nach Pig. 1 bis 8 ist dagegen ein solcher W seitlicher Spielraum um das Sperrelement 7 bzw. 17, 27, 37, herum nicht unbedingt erforderlich. Es ist sogar zweckmässig, dass das Sperrelement 7, bzw. 17, 27, 37 gegen die zugeordnete Seitenwand der Einsetznut 5 anliegt und davon beim Herausdrücken geführt wird, wie in den Pig. 1 bis 8 dargestellt ist.

In den Pig. 11 bis 14 sind Ringdichtungen zwischen zwei zy-• lindrischen Dichtflächen 11, 12 dargestellt. Die eine Dichtfläche 11 besteht dabei aus der inneren zylindrischen Boh-φ rungsfläche einer Lagerbuchse 20 od.dgl., in der eine Welle 9'drehbar :und/odBr achsial verschiebbar gelagert ist. Die der Dichtfläche 11 zugeordnete Gegendichtfläche 12 wird durch die zylindrische Mantelfläche der Y/elle 9 gebildet. Die Dichtflächen .11, 12 sind untereinander durch den abzudichtenden Spalt 13 getrennt. Die Ringdichtung ist in einer Nut 5 bzw. 15 der Dichtfläche 11 gelagert und besteht aus einem gummielastischen, als O-Ring ausgebildeten Dichtelement 6 und einem härteren Sperrelement 57 bzw. 67· Auf der dem Dichtelement 6 zugeordneten Seite ist die Einsetznut 5

009838/1951

•bzw. 15 durch, einen von und zu der Lagerbuchse 20 verstellbaren Maschinenteil 19 begrenzt, durch welchen die V/elle 9 drehbar durchgeführt ist. Zwischen diesem Maschinenteil 19 und der Lagerbuchse 20 ist ein Trennspalt/H vorgesehen, in den das Druckmedium eintreten kann. Das. mit einer bestimmten Anfangspressung zwischen dem Boden der Einsetznut 5 bzw. 15 und der Gegendichtfläche 12 eingebaute Dichte lenient β kann also sowohl durch das in den Trennspalt 14 eintretende Druckmedium, als auch durch eine Verschiebung des Maschinenteils 19 in Richtung auf die Lagerbuchse 20 druckbeaufschlagt und über die Einbaupressung hinaus gequetscht v/erden»' In Fig. 12 und H ist die mechanische Druckbeaufschlagung und · Quetschung des Dichtelements 6 durch den Maschinenteil ■ 19 dargestellt.

,Das Sperrelement 57 bzw. 67 ist auf der dem abzudichtenden Druckmedium bzw. dem verschiebbaren Maschinenteil 19 entgegengesetzten Seite des Dichtelements 6 angeordnet und besteht aus einem in radialer Richtung elastisch zusammenziehbaren Ringkörper, insbesondere aus einem flachen, mehrlagi- . gen Spiralring mit hochkant zu den Dichtflächen 11, 12 stehenden Windungslagen. In der Ausführungsform nach Pig· 11 und 12 weist das Sperrelement 57 einen keilförmigen Querschnitt und eine dem Boden der Einsetznut 5 zugekehrte,- mit dem Dichtelement zusammenwirkende Schrägfläche 157 auf. Bei ungequetschtem, d.h· nur von der Einbaupressung beaufschlagtem Dicht element 6 ist das Sperreienieht 57 vollständig in die Nut 5 versenkt., bzv/, kommt mit der GegendichtflMehe 12 nicht in Bertlhrung, v/ie insbesondere, in Pig. 11 dargestellt ist. Wenn das Dichtelemont 6 in einem bestiniinten Grad Über- · die Binbaupreeeung hinaus durch den hydraulischen oder ^

009838/1951

manischen Druck des abzudichtenden Mediums und/oder - v/ie in. Pig. 12 dargestellt - durch den mechanischen Druck des verschiebbaren Maschinenteils 19 beaufschlagt und gequetscht wird, übt es auf die Schrägflache 157 des Sperrelements 57 einen nach innen gerichteten, gleichmass-ig über den ganzen Umfang des Sperr elements verteilten Einschnürdruck aus. Dadurch wird der Spiralring, der das Sperrele inent 57 bildet, elastisch zusammengezogen und infolgedessen teilweise aus der Einsetznut 5 herausgeschoben, wobei er mit der Gegendichtflache 12 in Berührung kommt und den $rennspalt 13 zwischen den beiden zylindrischen Dichtflächen 11, 12 abschliesst, wie insbesondere in Pig. 12 dargestellt ist. ™ Das druckbeaufschlagte gummielastische Dichtelement 6 kann

deshalb nicht in den genannten Trennspalt 13 eingequetscht ■ • werden.

In dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 13 und H weist der Boden der Einsetznut 15 im Bereich des Sperrelenents 67 ^ine Schrägfläche 115 auf, mit der die zugeordnete, entsprechend abgeschrägte Kopffläche des ebenfalls als Spiralring ausge-. bildeten Sperrelements 67 zusammenwirkt. Bei ungequetschtem Dichtelement 6 ist das Sperrelement 67 vollständig in die W Einsetznut 15 eingezogen, bzv/. steht mit der Go gendicht fläche 12 nicht in Berührung, wie insbesondere in Pig. 13 dargestellt ist. Dabei ist zwischen dem Sperrelement 67 und der zugeordneten Seitenwand der Einsetznut 15 ein Spielraum δ freigelassen. Wenn das Dichtelement 6 vom Druckmedium und/ oder mechanisch durch den beweglichen Maschinenteil 19 druckbeaufschlagt und gequetscht wird, verschiebt es das Sperrelement 67 längs der Welle 9) d.h. in achsparalleler Bich tung zu den zylindrischen konzentrischen Dichtflt'chon 11 , 12 und zwängt es in den ke ge lfdrmigen^ durch die Schrägfloche

009838/1951

des Nutbodens gebildeten, und sich in der Druckrichtung verjüngenden Teil der Einsetznut 15 ein. Dadurch wird der Spiralring, der das Sperrelement 67 bildet, elastisch in radialer Richtung zusammengezogen und infolgedessen so weit aus der Einsetznut 15 herausgeschoben, dass er mit der G-egendichtf lache- 12 in Berührung kommt, den Trennspalt 13 zwischenden Dichtflächen 11, 12 abschliesst und das. Einquetschen des Dichtelements 6 in diesen Trennspalt verhindert, wie insbesondere in Fig. H dargestellt ist. Die Wirkungsweise dieser Ringdichtung entspricht im wesentlichen derjenigen nach Pig. 9 und TO. ■ -

■■■'■ ■ ■■■■■ -"^- -.-■ ■ ■ i

Die elastisch in radialer Richtung aufweitbaren bzw.- zusammenziehbaren Sperrelemente 47, 57, 67 nach Pig. 9 bis 14'können auch als offene, federnde Ringe mit vorzugsweise schrägepn. TJberlappungsstoss ausgebildet sein* Es ist auch möglich, diese Sperrelemente 47 _r 57» 67 als geschlossene Ringkörper aus gegenüber dem zugeordneten gummi elastase hen Dichtelenient härterem Werkstoff,- insbesondere Kunststoff^auszubilden, die jedoch eine solche Elastizität aufweisen, dass sie in radialer Richtung federnd aufweitbar bzw. zusaimaenziehbar sind.

In allen dargestellten Ausführungsbeispialen ist das Dichtelement 6, bzw. 16, 26 spielfrei zwischen der zugeordneten Seitenwand der Einsetznut 5 bzw. 15 einerseits und dem Sperrelement 7, bzw. 17, 27» 37» 47» 57» 67 andererseits angeordnet bzw. mit leichter Pressung eingespannt. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, ein begrenztes Bewegungsspiel für das Dichtelement zwischen der Seitenwand der Einsetznut und dem Sperrelement zu belassen. ^eI den Ringdichtungen zwischen planparallölen Dichtflächen 1,'nach Tig. 1 bis 10 ist das . Sperrelement auf der Husseren Seite des Dichtelements ange-

009838/1951

.K

ordnet, da dieses von innen durch das Druckmedium beaufschlagt wird. Es sind jedoch auch Ringdichtungen denkbar, bei denen · das Dichtelement von aussen durch das Druckmedium beaufschlagt wird und:.infolgedessen das Sperrelement auf der inneren Seite des Dichte leine nt s angeordnet ist. Im Falle von Ringdichtungen, die sowohl bei planparallelen als auch bei zylindrischen Dichtflächen von beiden Seiten durch das Druckmedium z.B. abwechselnd beaufschlagbar sind, wird beiderseits des gummielastischen Dichtelements je ein Sperrelement angeordnet. . ■

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispißle beschränkt, sondern es sind im Rahmen des allgemeinen. Erfindungsgedankens mehrere, insbesondere in baulicher Hinsicht unterschiedliche Lösungen möglich. Andererseits können sämtliche, der Beschreibung und der Zeichnung entnehmbare Merkmale, einschliesslich der konstruktiven Einzelheiten, auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

009838/1951

Claims

PATEN-TANSPEUEGHE

- Ringdichtung mit einem ringförmigen, in einer Nut einer Dichtfläche angeordneten, gegen eine Gegendichtfläche: gepressten, gummielas fischeη Dichtelemant, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nut (5, bzw«, 15) auf der dem abzudichtenden Medium entgegengesetzten Seite des Dichtelements (6, bzw. 16, 26) zumindest ein■ringförmiges, aus härterem V/erkstoff gefertigtes, von und zu der Nutöffnung beweglich geführtes und bei ungequetschtem,-d.h. im wesentlichen nur von der Einbaupressung druckbeaufschiagtem Dichtelement von der Gegendichtflache (2, bzw. 12) abstehendes Sperrelement (7, bzw. 17, 27, 371 471 57» 67) gelagert ist, das ein dem Querschnittprofil des Dichtelements, und/oder der Nut derart zugeordnetes Querschnittsprofil aufweist, dass es bei gequetschtem, d.h. in einem bestimmten Grad über die Einbaupressung hinaus druckbeaufschlagtem Dichtelement von diesem gegen die Gegend:/chtflache unter Abschluss des Trennspalts (3 bzw. 13) zwischen den Dichtflächen (1 , 2, bzw* 11, 12) andrückbar ist.

2. - Ringdichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,

dass das Sperrθlernent (7 bzw. 17, 27, 57) auf seiner dem Dichtelement (6 bzw. 16) und/oder dem Boden der Nut (5) augekehrten Seite eine keilförmige, vom gequetschten Dichtelement druckbθaufschlagbare Schrägfläche (107 bzw, 117» 127» 157) aufweist (Pig, 1 bis 6 bzw. 11 und 12)..

3. - BißgätcMung nach Anspruch 1 und 2,, dadurch gekennzeich-

009838/1351

net, dass die Schrägflache (107 bzw. 117, 157) des Sperrelements (7 bzw. 17, 57) eben ist (Pig. 1 bis 4 bzw. 11 und 12).

4. - Ringdichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (127) des Sperrelements (27) gew'dlbt ist. (Pig. 5 und 6).

5. - Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 4, dadurch

gekennzeichnet, dass die Schrägfläche«(127) des.Sperrelements (27) mit einer passend abgeschrägten, ebenen bzw. gewölbten Seitenfläche (1I6) des Dichtelements (16) zusammenwirkt (Fig. 5 und 6).

6. - Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass das Sperrelement (7 bzw. 17, 27, 37» 57) auf der dem Dichtelement (6 bzw. 16, 26) abgekehrten Seite eine ebene, verschiebbar geßen. die zugeordnete Seitenwand der Nut (5) anliegende Seitenfläche aufweist (Fig. 1 bis 8 bzw.11 und 12).

7. - Ringdichtung nach Anspruch 1 bis 3, 5 und 6, dadurch

gekennzeichnet, dass das Sperrelement (7) im Querschnitt die Form eines etwa rechtwinkligen 'Trapezes aufweist (Fig. 1 und 2).

8. - Ringdichtung nach Anspruch 1- bis 3, 5 und 6, dadurch

gekennzeichnet, dass das Sperrelement (17) im Querschnitt die Form eines etwa rechtwinkligen Dreiecks aufweist (Fig. 3 und 4).

009838/1951

9. - Eingdiehtung nach einem der Ansprüche" 1. bis■-8, dadurch gekennzeichnet, .dass das Sperrelement (27 bzw. 37) ziu- · mindest teilweise in einem entsprechenden Absatz (1t6 bzw. 126) des ungequetschten Dichtelements (1 6 bzw. §6) gelagert bzw. dauernd von einem Teil des Dicht elements ■-Untergriffen ist (Fig. 5 bis 8).

10.- Eingdiehtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (37) und der zugeordnete Absatz (126) des Dichtelements (26) einen rechteckigen Quer- . schnitt aufweisen (Fig. 7 und 8).

■- .■.'".-■■■■. - ■■',- ■ . . ■-.-.

.- Eingdiehtung nach einem der Ansprüche 1 bis TO, insbe,- "^:

- sondere für planparallele Dichtflächen, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (7, 17, 27» 37.) als starrer, unverformbarer Eingk'drper ausgebildet ist (Fig. 1 bis 8).

12.- Eingdiehtung iiach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere für zylindrische Dichtflächen, dadurch gekonnt zeichnet, dass das Sperrelement (47, 57* 67.) als in radialer Eichtung vorzugsweise elastisch aufweitbarer ,u. ' ^ bzw. zusaminenziehbarer Eingk*drper ausgebildet ist.

13.- Eingdiehtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperr element" (47, 57» 67) als offener Eingk'drper mit vorzugsweise sohrSgem Überlappungsstoss ausgebildet ist.

Γ .

14.- Einedichtung nach Anspruch 12 ,dadurch gekennzeiolinet _f dass -das Sperrelement (47» 57» 67) als möhrlägiger

Spiralring mit hochkant zu den Dichtflüchen (1 , 2 bzw. 11, 12) stehenden Windungslagen ausgebildet ist (E¹Ig. 9 bis H).

15.- Ringdichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (15) im Bereich des Sperrelements (47 bzw. 67) eine schräge, vorzugsweise ebene, von dem Dichtelement (6) weg gegen die Nutöffnung hin ansteigende Bodenfläche (115) aufweist, auf der das in radialer Richtung elastisch aufweitbare bzw. zusammenziehbare Sperrelement mit einer entsprechend abgeschrägten Fläche verschiebbar aufliegt, wobei auf der dem Dichtelement (6) abgekehrten Seite des Sperrelements (47» 67) zwischen diesem und der zugeordneten Seitenwand zumindest bei ungequetschtem Dichtelement ein freier Spielraum (8) vorgesehen ist (Fig. 91 10 und 131 Ή).

16. - Ringdichtung nach einem der Ansprache 1 bis 15» dadurch

gekennzeichnet, dass die Höhe des Sperrelements (7 bzw. 17» 27, 37, 47» 57, 67) höchstens gleich der Tiefe der Nut (5 bzw. 15) ist.

17. - Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch

gekennzeichnet, dass das Dichtelement (6 bzw. 26, 16) im wesentlichen spielfrei zwischen der zugeordneten Seitenwand der Nut (5 bzw. 15) und dam Sperrelement (7, bzw. 17, 27, 37, 47, 57, 67) angeordnet bzw. mit leichter Pressung eingespannt ist.

18. - Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch

009838/1951

gekennzeichnet, dass das Sperrelement aus Kunststoff besteht.

19» - Ringdichtung nach einem der iUisprüohe i bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Diehtelemant (6) aus einem O-Ring besteht. ·

20. - Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1. bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass beiderseits des Dichtelements je ein Sperrelement angeordnet ist.

009838/1951

Leerseite