DE2057027C3

DE2057027C3 - Hydraulisch beaufschlagte Dichtung

Info

Publication number: DE2057027C3
Application number: DE2057027A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 8720 Schweinfurt Kreuzer
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1970-11-20
Filing date: 1970-11-20
Publication date: 1974-04-25
Also published as: DE2057027A1; IT942903B; GB1350008A; DE2057027B2; FR2114938A5; US3774919A

Description

Es sind andererseits auch Dichtungen bekannt, bei der Drucktaum 6 nach den Seiten hin von einem Bcdenen das Anpreßdruck-Maximum der Dichtung an halter 7 und zur Stirnfläche hin von der Kolbenstandie dem Druckraum zugewandte Kante der Dichtung genführung S begrenzt. Die Kolbenstange 8 wird in verlagert ist, so daß der vorerwähnte, die Dichtung 5° der Kolbcnstangenführung 5 beweglich geführt. In nachteilig beeinflussende Flüssigkeitskeil hier ver- der Kolbcnstangenführung 5 ist eine Nut 9 vorgesemieden ist. Bei diesen bekannten Dichtungen handelt hen, die zur Aufnahme des Dichtungssystems dient, es sich um Lippendichtungen. Die Kolbcnstangenführung5 hat gegenüber der KoI-

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Auf- benstange8 ein Spil 10, so daß sich der Flüssigkeitsgabe zugrunde, eine hydraulisch beaufschlagte Dich- 55 druck ungehindert am Dichtungssystem aufbauen tung der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei kann. Das Dichtungssystem Gesteht aus dem mit der — wie bei Lippendichtungen an sich bekannt — einem Spiel gegenüber der Kclbenstange 8 versehedas Anpreßmaximum der Dichtung an die dem nen, druckseitig angeordneten starren Stützring 3, Druckraum zugewandte Kante der Dichtung verla- der keine Dichtungsaufgabe 7U erfüllen hat, dem dagert ist. 60 hinter angeordneten elastischen Dichtelement 2, wel-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- chcs auf der Anpreßfläche 4 der Kolbenstange 8 löst, daß dem Dichtelement auf seiner dem Druck- gleitet, und dem mit rundem oder ovalem Querschnitt raum zugewandten Seite in der Nut ein starrer Stütz- ausgebildeten Elastomerring 1, der das Dichtelement 2 ring derart vorgeschaltet ist, daß die Berührungs- gegen die Anpreßfläche 4 drückt und sich an dem ebene zwischen Dichtelement und Stützring etwa mit 65 Stützring 3 abstützt.

der Mittelebene des Elastomerringes zusammenfällt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 stellt

Hierdurch erhält man erfindungsgemäß eine Dich- die Innenseite des Behälters 7 die Anpreßfläche 4 tung der eingangs genannten Art, bei der unter Ver- dar, der Kolben It, getragen von der Kolben-

stange 8, nimmt hier in seiner äußeren Mantelfläche die Nut 9 auf, wobei sich Druckaufbauspalt 10 zwischen der Innenseite des Behälters? und dem äußeren Mantel des Kolbens 11 befindet- Der Stützring 3 und das Dichtelement 2 werden von dem Elastomerring 1 nach außen gegen die Anpreßfläche 4 gedruckt.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist folgende:

Da dem Dichtelement 2 auf seiner dem Druckraum 6 zugewandten Seite in der Nut 9 ein starrer Stützring 3 derart vorgeschaltet ist, daß die Berührungsebene zwischen Dichtelement 2 und Stützring 3 etwa mit der Mittelebene des Elastomerringes 1 zusammenfällt, verteilt sich der gesamte auf die abzudichtende Fläche, der Anpreßfläche 4, gerichtete Anpreßdruck des Elastomerringes 1 etwa gleichmäßig auf Stützring 3 und Dichtelement 2. Der aus starrem Material bestehende Stützring 3 üoerträgt jedoch nicht seinen ihm von dem Elaslomerring 1 mitgeteilten Preßkraft-Anteil auf die abzudichtende Fläche 4, sondern kompensiert ihn auf Grund seiner Materialstruktur. Das elastische Dichtelement 2 dagegen weicht unter dem Anpreßdruck des Elastomcrringes 1 in Richtung auf die Anpreßfläche 4 aus und liegt dadurch auf dieser an. Dadurch, daß der Anpreßdruckanstieg des Elastomerringesl durch den Stützring 3 weggenommen wird und die Beruhrungsebene zwischen Dichtelemcnt 2 und Stutznng3 etwa aiii der Mittelebene des Elastomerringes zusammenfällt trifft die von dem Elastomerring 1 ausgehende Druckspitze mit der dem Druckraum 6 zugewandten Kante des Dichtelementes 2 zusammen und wird — da das Dichtelement 2 nachgiebig ist — auf die Anpreßfläche 4 übertragen. Das aus dem axial gerichteten Druck des Druckmediums und dem radialen Anpreßdruck des Elastomerringesl resultierende Druckmaximum (vgl. Fig. 1) wird somit « R«*^tun8 der dem Druckraum 6 zugewandten Kante des Dichtelementes 2 verlagert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist d;e Anpreßfläche 4 an einem stationären Bauteil, nämlich an der Innenseite des Behälters 7, vorgesehen, während das Dichtungssystem in dem beweglich ausgeführten Kolben 11 untergebracht ist. Dabei wirkt die Anpreßkraft des Elastomerringesl, bedingt durch seine radiale Abstützung in der Nut 9 und der Innendurchmessergestaltung des Stützringes 3 bzw. des Dichtclementes2, radial nach außen auf die beiden vorbezeichneten Bauteile.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 meidung einer Erhöhung des Anpreßdruckes und da- Patentansprüche: mit der Reibung an der Dichtfläche eine Verbesse rung ihrer Dichtungsfunktion erzielt wird Diese

1. Hydraulisch beaufschlagte Dichtung, insbe- Funktionsverbesserung beruht hierbei auf der mit sondere für Kolben und Kolbenstangen, deren 5 einfachsten Mitteln erzielten Verlagerung des Anaus elastischem Kunststoff bestehendes Dichtele- prcßdruck-Maximums an die hochdruckscitige ^^a"^te ment von einem im Querschnitt runden oder ova- des Dichtelementcs. Trotz geringer Reibung des len Elastomerring an die Gegenfläche gepreßt Dichtelementes kann bei dieser Dichtungsausbildung wird, der in die die Dichtung aufnehmende Nut auf eine Leckölrückführung verzichtet werden. Die unter Vorspannung zwischen dem Dichtelement io erfindungsgemäße Dichtung verbindet somit die Vor- und dem Nutgrund eingesetzt ist, dadurch teile einer Dichtung mit geringer Reibung nut den gekennzeichnet, daß dem Dichtelement Vorteilen einer Dichtung mit hohem Anpreßdruck.
(2) auf seiner dem Druckraum (6) zugewandten In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschla-Seite in der Nut (9) ein starrer Stützring (3) der- gen, den Stützring mit einem etwas geringeren art vorgeschaltet ist, daß die Berührungsebene 15 Außendurchmesser als das Dichtclement auszubilzwischen Dichtelement und Stützring etwa mit den. Durch diese Maßnahme wird eine gute Nachder Mittelebene des Elastomerringes (1) zusam- stellung der Dich'.UKg gewährleistet.

menfällt. Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden kennzeichnet, daß der Stützring (3) einen etwas 20 näher beschrieben. Es zeigt

geringeren Außendurchmesser hat als das Dicht- F i g. 1 den Kraftlinienverlauf der durch den EIa-

element (2). stomerring ausgeübten Anpreßkraft,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ausführung der

Dichtung, wobei die abzudichtende Anpreßfläche im

25 inneren Durchmesser des Dichtelcmcntes gleitet und die Dichtungsanordnung und -halterung stationär ausgebildet ist,

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch beauf- F i g. 3 eine zweite erfindungsgemäße Ausführung,

»chlagte Dichtung, insbesondere für Kolben und KoI- bei der die abzudichtende Anpreßfläche am Außenbenstangen, deren aus elastischem Kunststoff beste- 30 durchmesser des Dichtelementes gleitet und die hendes Dic'ntelement von einem im Querschnitt run- Dichtungsanordnung und -halterung beweglich anden oder ovalen Elastomcrring an die Gegenfläche geordnet ist.

gepreßt wird, der in die die Dichtung aufnehmende F i g. 1 gibt im vergrößerten Maßstab den kon-

Nut unter Vorspannung zwischen dem Dichtelement struktiven Aufbau der in Fig. 2 dargestellten Dich- und dem Nutgrund eingesetzt ist. 35 tung wieder und zeigt ferner den Kraftlinienverlauf

Bei den bekannten Dichtungsanordnungen der des resultierenden Anpreßdruckes, mit dem da* vorgenannten Art stellt sich auf Grund der hydrauli- Dichtelement 2 gegen die Anpreßfläche 4 gedruckt sehen Beaufschlagung der Dichtung das aus dieser wird. Der Anpreßdruck resultiert aus dem iJberhydraulischen Druckbeaufschlagung und der Vor- druck im Druckraum 6. der sich in axialer Richtung spannung des Elastomerringes resultierende Anpreß- 40 über den Stützring 3 hinweg ungehindert am Dichtdruck-Maximum der parabolischen Druckverteilung element 2 aufbauen kann, und den radial gerichteten etwa in der Mitte des Dichtelementes ein. Für die Anpreßdruck des Elastomerringcs 1. Aus Fig. 1 geht Funktion einer Dichtung aber ist eine Druckentla- auch deutlich hervor, daß die Berührungsebene zwistung an der dem Druckraum zugewandten Kante sehen Dichtelement 2 und Stützring 3 etwa mit der nachteilig, weil dadurch zwischen Dichtung und Zy- 45 Mittelebene des Elastomerringcs 1 zusammenfällt,
linderwand ein Flüssigkeitskeil entstehen kann. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 wird