DE2328594A1 - Dichtungsanordnung - Google Patents
DichtungsanordnungInfo
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Description
PatenianwäUe
Dipl. Ing. G. Koch
Dr. T. Haibach
8 München 2
Kauflngerstr.8,Tel.24O275 ^ Juni ^
14. 289 - h/Ke
Greene^ Tweed & Co., Inc. North Wales, Pennsylvania / USA
Di chtungsanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine doppelt wirkende Dichtungsanordnung.,
die insbesondere für die Verwendung bei hydraulischen oder pneumatischen Systemen wie z.B. bei linearen
Betätigungseinrichtungen oder beim Bremszylinder des Fahrwerksystems
eines Luftfahrzeuges ausgelegt ist.
Der bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung verwendete Dichtungsring weist eine allgemein T-förmige Querschnittsform mit axial ausgerichteten Schenkeln an der statischen
Oberfläche auf» Die Seitenflächen des Ringes konvergieren von den Schenkeln aus nach oben. Abdichtringe dieser Art
sind beispielsweise aus den US-Patentschriften 3 614 114
und 2 765 204 bekannt.
Bei dem Abdichtring der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung sind die nach oben konvergierenden Seitenflächen so verjüngt,
daß sie in konvergierenden Endflächen enden, die an einer scharfen dynamischen Dichtkante zusammentreffen. Durch diese
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erfindungsgemäße Ausgestaltung des Dichtungsringes ergibt sich eine Dichtkante, die so ausgelegt ist,, daß die Dichtungsanordnung
eine trockene Kolbenstange oder Zylinderbohrung ergibt, und gleichzeitig ein besseres Verdichtungsverforraungsverhalten
aufweist* Auf Grund der baulichen Beziehungen der Dichtungsanordnung
ergibt sich eine Dichtung mit minimaler Auspressung« obwohl die Dichtungsanordnung selbst unter sehr hohen Drücken
und Ausquetschspaltbedingungen gegen ein Einreißen der Oberfläche widerstandsfähig ist.
Der Dichtungsring ist mit komplementären Abstützringen, oder
eine Ausquetschung verhindernden Ringen versehen, die einen allgemein trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Das erfindungsgemäß
angestrebte Konstruktionsziel besteht darin, daß die konvergierenden
Seitenflächen eine Verstärkung der nach außen gerichteten Druckkraft der Abstützringe oder der eine Ausquetschung
verhindernden Ringe durch eine Vektorkraft wie bei einem Keil bewirken. Weiterhin ist die trapezförmige Form der Abstützringe
oder der die Ausquetschung verhindernden Ringe bestrebt, die Teile miteinander zu verkeilen^ wodurch die Möglichkeit einer
Trennung oder eines Pehlabgleichs der Teile unter Stoß- und Spitzendruckbedingungen verringert wird» Alle inneren Ecken
des Ringes mit der Ausnahme der scharfen Dichtungslippe sind abgerundet oder ausgekehlt, um abrupte Änderungen des Querschnittes
zu beseitigen, die einen Beanspruchungsanstieg oder einen möglichen Ausfall auf Grund einer Überbeanspruchung ergeben
könnten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen«,
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
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In der Zeichnung aeigen:
Fig. 1 eine Endansicht eines Dichtungsrings einer Ausfüh-'
rungsform der Dichtungsanordnung;
Fig. 2 einen Seitenaufriß des Dichtungsringes nach Fig. 1;
?igo 3 eine Querschniitsansicht des Dichtungsringes in vergrößertem
Maßstab entlang der Linie 3-3 nach Fig. 2;
?ige 4 eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Dichtungsanordnung,
bei der der Dichtungsring in seiner Stopfbüchse mit seinen trapezförmigen Abstützringen zur
Erzielung einer Abdichtung befestigt ist, und zwar in vergrößertem Maßstabs
Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der Dichtungsanordnung,,
In den Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugssiffern
bezeichnet sind, ist in Figo 1 und 2 ein erfindungsgemäßer Dichtungsring gezeigt, der allgemein mit 10 bezeichnet
ist» Der Dichtungsring ist kreisförmig und ist entweder an seiner äußeren oder inneren Umfangsflache mit einer scharfen Dichtkante
12 versehen. Wenn der Dichtungsring in einer Nut einer
sein
Bohrung befestigt fand eine Dichtung gegenüber einer sich durch die Bohrung erstreckenden Stange ergeben soll, so würde sich die. Dichtkante auf dem inneren Umfang des Ringes befinden. Wenn der Dichtungsring auf einer -sich bewegenden Stange oder einem Kolben befestigt werden soll und eine Abdichtung gegenüber der Bohrung ergeben soll, befindet sich die Dichtkante 12 auf dem äußeren Umfang des Ringeso
Bohrung befestigt fand eine Dichtung gegenüber einer sich durch die Bohrung erstreckenden Stange ergeben soll, so würde sich die. Dichtkante auf dem inneren Umfang des Ringes befinden. Wenn der Dichtungsring auf einer -sich bewegenden Stange oder einem Kolben befestigt werden soll und eine Abdichtung gegenüber der Bohrung ergeben soll, befindet sich die Dichtkante 12 auf dem äußeren Umfang des Ringeso
Dar Ring 10 weist einen allgemein T-förmigen Querschnitt auf. Die Dichtkante 12 ist durch den Schnittpunkt von ebenen kon-
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vergierenden Endflächen 14 und 16 definiert« die unter einem
Winkel von ungefähr 16 bis 22 Grad gegenüber der Achse des Ringes 10 angeordnet sind. Der Ring 10 schließt konvergierende
Seitenflächen 17 und 18 auf, die sich von den sich in Axialrichtung erstreckenden Schenkeln 20 und 22 zu den abflachen
14 und 16 erstrecken,
Ziu Daretellungszwecken ist ein Ring 10 gezeigt, dessen Dichtkante
12 sich auf der äußeren Umfangsfläche befindet. Die
Schenkel 20 und 22 definieren die Breite des Ringes und definieren außerdem die innere Umfangsflache 26, In der Mitte
auf der inneren Umfangsflache 26 und entgegengesetzt zur Dichtkante
12 ist erfindungsgemäß eine Ausnehmung 24 vorgesehen. Die Ausnehmung 24 wird dadurch erzielt, daß eine Nut in der
Oberfläche 26 vorgesehen wird» In Abhängigkeit von der Funktion des Ringes lös wie sie weiter oben beschrieben wurde,
befindet sich die Ausnehmung 24 auf der inneren oder äußeren Oberfläche des Ringes,, jedoch immer entgegengesetzt zur Lippe
Der Ring 10 ist mit Abstützringen oder mit eine Ausquetschung verhindernden Ringen 28 und 30 versehen, die komplementär zu
den Seitenflächen 17 und 18 der Schenkel 20 und 22 sind, wie
dies aus Pig« 4 zu erkennen ist. Die Höhe der Ringe 28 und JO entspricht angenähert der Höhe der konvergierenden Wände
17 und3ß.
Wie es in Figo 4 gezeigt ist, ist die Dichtungsanordnung in
einer Nut 22 auf einem ersten Teil 3$ befestigt. Die Dichtkante
12 steht mit dem zweiten Teil 36 in Berührung, so daß
sich eine Abdichtung zwischen diesen Teilen £4 und 36 ergibt.
Eines der Teile J4 und 36 soll ein bewegliches Teil sein. Iftiter
statischen Bedingungen bilden die Ringe 28 und 30 keine
Abdichtung gegenüber einem der Teile 34, $6. Unter Druckbe-·
dingungen ergibt die Ausnehmung 24 einen Spalt, in den sich
.Λ
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derRLng 10 verformen kann, so daß die Dichtkante 12 definiert
bleibt und nicht unter den Verdichtungskräften abgeflacht wird, so .daß sich eine Abstreifwirkung auf der Oberfläche des Teile
36 ergibt und eine perfektere dynamische Abdichtfunktion erzielt
Der Ring 10 kann aus einer Vielzahl von polymeren Kunststoffmaterialien
wie ζ,Ββ Nitrilgummi, karboxyliertem Nitrilgummi,
einem fluorinierten Elastomer, wie er beispielsweise im Handelsnamen Viton erhältlich ist, usw« bestehen. Die eine Ausquetschung
verhindernden Hinge 28 und 30 sind vorzugsweise Teile mit niedriger
Reibung, die aus einem Lagermaterial, wie zaB. abnutzungsbeständigem
Nylon, Polytetrafluoräthylen oder Mischungen hiervon hergestellt sindo
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Dichtungs»
anordnung dargestellte die allgemein mit 10' bezeichnet ist.
In Flg. 5 sind die entsprechenden Elemente mit entsprechenden mit einem Strich versehenen Bezugsziffern bezeichnet. Die Dlchtungsanordnung^nach
Figo 5 entsprächt der vorstehend beschriebenen Dichtungsanordnung, jedoch mit den nachfolgend beschriebenen
Ausnahmen:
Sa Fig. 5 ist der Dichtungsring mit einer Ausnehmung 24' versehen,
die beträchtlich größer als die Ausnehmung 24 ist. Wie es klarer in Figo 4 gezeigt ist, weist die Ausnehmung 24 eine
Tiefe auf, die ungefähr 2/5 der Dicke der Schenkel 20 und 22 entspricht. In Fig., 5 beträgt die Tiefe der Ausnehmung 24'
ungefähr 80 % der radialen Dicke des Ringes o
Die Ausnehmung 24' ist mit einem Kern 38 gefüllt. Der Kern 38
ist ein elastomerisches Material, das von dem Material des
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es wesentlich flexibles9 und !©ieafedx0 verfem
die Elastizität bei .gr6B©p<§n T©fflp©raturlisd
gummi,. Fluorsilikongusssii usw0
di© vorstehend besehri@b©a@2ä Katt^
groß© Vielzahl von aad©r©n wiietoi und/oder
polymerisehen Iunststoffte®fc@riall©a kmm für
w®pümno Eis®.
Erfüllung d©r und
erzielt x
der Äbdiehttsig der
der Älbsfeütsring©
in Figo 5 dsrg@gtellt©ja lusfütamggbeispiel ist des»
Dichtungsring vorzugsweis© ein llas
ists dsB ein© möglichst w©itg©h©rad©
sußg an die speziellem ümgütoua
bei dieser Dichtungsrizig seia©
dymamisetien Oberfläche und d©r
oder der die Ausquetsöiaimg verliiade
Kern 38 ist getremt aus ©ia@sa iMfeer-Ifatepial
geformt-, das so su®g@wllhlt
Eigensehiaften ergibt 9 so daß am? K®
zur AufrechterhaltuHg eiaer koasfeia
RiBg und der Nut unter1 sllea Betrieb
gleichzeitig die statische
B®rilhr«iig »isetes dem
gungen ergibt
erreicht ist a
Allgemein T-förmig@
Bei der ¥orliegenden &fiadimg ist es
daS der Ring eine scharfe Dichtkaafc© 12 aufMeist^ die dtaeh
konvergierende Eadfläclisn 1% und l6 mit IconveFgiereBd©» Seiten
fliehen 17 und 18 definiert isfc5 di© sieh ton
tung angeordneten Sch@sslc@ln 20 und
dieser konstruktiven leolaeelbszi@hung kaan ein® leilwirtong
unter dynamischen Bedingungen ©rreieht werden^ so dsi eiae
geeignete Abdichtung unter Hbchdruokb©dingung@ia und üusqu@t
spaltbadingungen bei langer Lebensdauer für di© gesaat© Bicatungs
0/0
3018517041
di© Oefate ©iaer AuswaseisuHig toste^t^
©lsi
Patentansprüche; .A
30ÜS1/046
Claims (1)
- teatiiippüche5' Bionfcungsa&ordsung guj? Abdichtung de© rlngfömigen Spiels ziiisehen entgegengesetzten Oberflächen von ©rsten und -zweiten ineinanderpassenden ϊ·β1ΐΘ% von denon das erste Teil ©la© ringförmige fut zur Aufnahm© der DichtungsMiordnung uaä das zweite Teil ein© des3 Mut entgegengesetzte zylindrisela© Oberflgelie ®,ufisr@i®t5 wotoei di© SiehtuagsanordiiiimgföFÄiigea. Bielitoigspifig mit T^förmigem Querschnitt tomerisGhem Material eiasohligStx, der- sich in Axial-@rstr®ek@aö© Selieakel Tand koiavergierende Seitenaufweist^, di© in koavergieread© Endflächen überdie lauter Bild«ag ©ia@^ in der- Mitte aageordneten Diohtksnt® zMeaaffla©5atr©ff©a5 di© in B@rUhrung mitnet . durch komplementär© pasasndefl ©in© Äugquetschung verhindernde Ringe (28 s JO)3 die @ά jeder Seitenfläche (17, 18) und dem benachbarten Seh©nk<§l (20s 22) anliegen, und ein© Ausnehmung (24) in a®m Dichtungsring (10) an dessen an dem Hutboden ®nlieg@nd@r ünfangsflgehei, die der die Diohtkante (12) aufi»i@is©ad©2i Umfengsflloh© entgegengesetzt,0 \Atgl%AiAl<>-%il.& g i SC S B ß "zeichnete d®J Jade? ©ine Ausquetsoßumg verhindernde Hing (28ΰ 30) ein© Höhe aufweist^ die dem Abstand zwischen dea Sehenkeln (2O5 §2) uadSing© (28g 30) unter statischen Bedingungen1 /04(3β)-J0- Diefofcungsaaordnmsg a® ok Anspruch 1ΰ öaöureh- g @ te. ©zeichnete daB jeder1 eine üusquetsehws^s d© liiag (28g 30) ia abdiehtsjader B®rüteung mit tläohm (17a 1δ) des BieJataagsrlsges (10) uad (siiass0 S©it der Nut (52 steht0Leerseite
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