DE7441493U - Sealing ring, in particular for piston rods - Google Patents
Sealing ring, in particular for piston rodsInfo
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Description
Patentanwalt * .Patent attorney *.
Dipl.-Ing. Welter JackischDipl.-Ing. Welter Jackish
7 Stuttgart N, Menzolstraße 407 Stuttgart N, Menzolstrasse 40
e if τ * «e if τ * «
Kupfer-AsbePt-Co. A ^4 5I3 - süCopper-AsbePt-Co. A ^ 4 5I3 - sü
Gustav BachGustav Bach
71 Heilbronn a.N.71 Heilbronn a.N.
Rosenbergstraße 22 Den 12. Dez. 1974Rosenbergstrasse 22 December 12, 1974
Dichtring, insbesondere für KolbenstangenSealing ring, in particular for piston rods
Die Erfindung betrifft einen Dichtring zürn Abdichten gegeneinander beweglicher Maschinenteile, insbesondere einer Kolbenstange gegenüber einer Zylinderwand, mit wenigstens einer am bewegten Maschinenteil anliegenden Dichtlippe und mit einem zumindest bereichsweise durch einen Metallkörper versteiften Dichtungskörper, der in einer Aufnahme öffnung des ruhenden Maschinenteiles abziehbar angeordnet ist und an seiner dem abzudichtenden Medium zugewandten Stirnseite mittels einer in Achsrichtung vorspringenden Dichtlippe gegen das ruhende Maschinenteil abgedichtet ist, wobei die Dichtlippe unter elastischer Biege-Vorspannung gegen die benachbarte Zylinderwand anliegt.The invention relates to a sealing ring for sealing Machine parts that can move relative to one another, in particular a piston rod opposite a cylinder wall, with at least one sealing lip resting on the moving machine part and with one through at least in some areas a metal body stiffened sealing body, which can be pulled off in a receiving opening of the stationary machine part is arranged and on its end face facing the medium to be sealed by means of an in the axial direction protruding sealing lip is sealed against the stationary machine part, the sealing lip rests against the adjacent cylinder wall under elastic bending prestress.
Durch geeignete Werkstoffauswahl für den Dichtungskörper lassen sich verschiedene Druokbereiche beherrschen, wo"-bei hierfür die Spaltbreite zwischen dem bewegten Maschi· nenteil und der Aufnahme für den Dichfcring maßgebend 1st. Bei hohen Drücken wird der aus elastischem Werkstoff, beispielsweise aus synthetischem Gummi , hergestellte Dlohtungsk&rper In den Spalt hinein verformt.By choosing a suitable material for the seal body different areas of pressure can be mastered, where "- at for this the gap width between the moving machine part and the inclusion is decisive for the sealing ring. At high pressures, the elastic material, For example, made of synthetic rubber, twisted cores deformed into the gap.
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Hierdurch können infolge von Erosion Ausfressungen am Rücken des als Nutring ausgebildeten Dichtkörpers ' entstehen, was zur Undichtheit und Zerstörung desThis can lead to pitting as a result of erosion arise on the back of the sealing body designed as a U-ring, which leads to the leakage and destruction of the
|i Nutringes führt. Um höhere Drücke beherrschen zu| i U-ring leads. To master higher pressures too
, können, werden auch Nutringe mit Gewebeeinlagen verwendet, bei denen zwar ebenfalls eine Erosion auf, U-rings with fabric inlays are also used, which also show erosion
treten kann, in ihrem Ausmaß jedoch wesentlich geringer bleibt. Um d-i-ese Erscheinungen zu verhindern,ist es bekannt, am Rücken des Nutringes Backringe zu verwenden, welche den genannten Spalt praktisch verschließen. Bei einem Nu-tring muß erfahrungsgemäß das Profilverhältnis von Länge zu Rückenbreite minde- ;· stens 1 : 1 betragen, um ein Kippen des Nutringes mit Sicherheit zu verhindern. Wenn die Druckbeaufschlagung über einen vorgegebenen Wert hinaus erhöht wird, verformt sich der Nutring so weit, daß der Einbauraum ausgefüllt wird und Lippen- und Rückenhöhe des Nutringes zum Anliegen am bewegten Maschinenteil kommen und hierbei eine beträchtliche Erhöhung der Reibung bewirken«can occur, but its extent remains much smaller. To prevent these phenomena, is it is known to use back-up rings on the back of the grooved ring, which practically close the gap mentioned. In the case of a nut ring, experience has shown that the profile ratio of length to back width must be at least ; · At least 1: 1 to prevent the groove ring from tilting to prevent with certainty. When the pressurization increases beyond a predetermined value is deformed, the U-ring deforms so far that the installation space is filled and lip and back height of the U-ring come to rest on the moving machine part and this is a considerable increase cause friction "
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring der eingangs beschriebenen Art in einstückiger Ausbildung zu schaffen, bei welohem ohne zusätzliche Tel le--31-3"ErOS lon am Rücken des Dichtringes vermieden und die am bewegten Maschinenteil anliegende Fläche der Dichtlippe auch unter Einwirkung eines hohen Drulo kes auf ein Minimum beschränkt wird.1 Außerdem soll der Raumbedarf der Gesamtanordnur^ in axialer Richtung . möglichst klein sein und eine lange Gebrauchsäauer aufweisen.The invention is based on the object of creating a sealing ring of the type described at the beginning in a one-piece design, in which without additional Tel le - 31-3 "ErOS lon on the back of the sealing ring is avoided and the surface of the sealing lip resting on the moving machine part is also avoided under action a high DRULO kit is limited to a minimum. 1 in addition, the space requirement of the Gesamtanordnur ^ intended in the axial direction. be small as possible and have a long Gebrauchsäauer.
•μ 25 ·**• μ 25 **
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Zw Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Dlohtkb'rper rrfändesuens zwei in axialer Richtung abstehende Dichtlippen aufweist, die an einem der gegeneinander beweglichen Maschinenteile anliegen, und daß der Dlohtkb'rper samt den mit ihm einstückig verbundenen Dlohtlippen auf dem als Ring ausgebildeten Metallkörper festhaftend angeordnet ist , wobei der Ring einen wenigstens annähernd quadratischen Querschnitt aufweist.According to the invention, it is proposed that this object be achieved that the Dlohtkb'rper rrfändesuens two in has sealing lips protruding in the axial direction, which are attached to one of the machine parts that can move relative to one another and that the Dlohtkb'rper together with the Dlohtlippen integrally connected to it on the as a ring formed metal body is arranged firmly adhering, wherein the ring is at least approximately square Has cross section.
Die Ausbildung des Stützkörpers mit wenigstens annähernd quadratischem Querschnitt stellt sicher, daß der Dichtring bei der Relativbewegung der beiden Maschinenteile am Kippen gehindert wird, und zwar unattüngig davon, ob der im folgenden als erster Maschinenteil bezeichnete, mit dem Dichtring verbundene ,Maschinenteil im Räume stillsteht und dabei den Dichtring festhält oder ob dieser erste Maschinenteil samt dem Dichtring sich gegenüber dem im Räume feststehenden zweiten Maschinenteil axial hin- und herbewegt. In beiden Fällen muß die Dichtwirkung zwischen wenigstens einer der Dichtlippen und einer zylindrisch gewölbten Dichtfläche des anderen, zweiten Maschinenteils gesichert sein, an welcher Dichtfläche die Dichtlippe gleitend anliegt. Diese Dichtfläche kann somit entweder durch die Mantelfläche einer als zweiter Maschinenteil wirkender, im Räume hin- und hergehenden Kolbenstange gebildet sein, wobei der Dichtring in einer den erstgenannten Maschinenteil bildenden, fest-The formation of the support body with at least approximately square cross-section ensures that the sealing ring during the relative movement of the two Machine parts is prevented from tipping over, and inappropriately whether the one referred to below as the first machine part is connected to the sealing ring , Machine part is stationary in the room and the sealing ring or whether this first machine part, including the sealing ring, is in relation to the one that is fixed in the room second machine part axially reciprocated. In both cases, the sealing effect must be between at least one of the sealing lips and a cylindrically curved sealing surface of the other, second machine part it must be ensured which sealing surface the sealing lip slides against. This sealing surface can thus either through the outer surface of a machine that acts as a second machine part and moves back and forth in the room Be formed piston rod, wherein the sealing ring in a the first-mentioned machine part forming, fixed-
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stehenden Zylinderwand angeordnet ist, odor von der Bohrungswand des rä'umlloh feststehenden Zylinders gebildet sein, wenn der Dlchtring mit der im Zylinder hin« und&erschwingenden Kolbenstange verbunden , ist. In beiden Fällen kann in weiterer Ausgestaltung der ISrfindung vorgesehen sein, daß der zur Versteifung dienende Metallkörper an derjenigen Seite seines Quer« schnittes, welche der Dichtfläche gegenüberliegt, nur auf einem Teil seiner axialen Erstreckung eine zylindrische, gleichachsig zur Dichtfläche verlaufende Begrenzungswand aufweist, die zu einer der Querschnitts-Stirnseiten des. Metallkörper hin sich in eine beispielsweise Verjüngung fortsetzt, die in Richtung auf das abzudichtende Medium zeigt. Bei einer derartigen Ausbiüing des Metallkönprs entsteht zwischenstanding cylinder wall is arranged, odor from the bore wall of the rä'umlloh stationary cylinder be formed when the dotted ring is connected to the piston rod that swings out in the cylinder, is. In both cases, in a further embodiment of the invention, it can be provided that the stiffener serving metal body on that side of its cross-section which is opposite the sealing surface on part of its axial extent a cylindrical delimitation wall running coaxially to the sealing surface has, which to one of the cross-sectional end faces of the. Metal body into a for example, tapering that continues towards points to the medium to be sealed. With such a Ausbiüing the Metallkönprs between
der Verjüngung und der Dichtfläche ein im Querschnitt keilförmiger Ringraum, in welchen der gummielastische Werkstoff des Dichtkörpers unter dem Druck des abzudichtenden Mediums hineingepreßt wird. Infolge dieser Verjüngung entstehen jedoch kräftige Druck-Komponenten, die gegen die Wand der Verjüngung gerichtet sind und daher leicht aufgenommen werden können, ohne daß es an den Grenzflächen zwischen dem Metallkörper und dem auf d lesen in der Regel aufvulkanisierten Dichtring-Werkstoff zu Scherbeanspruchungen kommt. Außerdem wird in diesem Bereich die Walkarbeit im Dichtwerkstoff wesentlich reduziert, was zur Folge hat, daß die Lebensdauer wesentlich erhöht wird.the taper and the sealing surface an annular space with a wedge-shaped cross-section, in which the rubber-elastic material of the sealing body is pressed in under the pressure of the medium to be sealed will. As a result of this tapering, however, there are strong pressure components that are pressed against the wall the taper and can therefore be easily picked up without it at the interfaces between the metal body and the sealing ring material, which is usually vulcanized on the reading, leads to shear stresses comes. In addition, the flexing work in the sealing material becomes essential in this area reduced, with the result that the service life is significantly increased.
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Um einerseits die Dlohtwirkung zu erhöhen und andererseits die bei eier Relativbewegung der Dichtfläche gegenüber dem Diohfcring entstehende Reibung zu vermindern, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß der aus elastischem Werkstoff hergestellte Dichtkörper im axialen Bereich der zylindrischen Begrenzungswand dos Metallkörpers der oben erläuterten Dichtungsfläche mit radialem Spiel gegenübersteht, wobei weiterhin der die zylindrische Begrenzungswand einschließende, elastische Dichtwerkstoff über die Begrenzungswand hinaus zu je einer der beiden in axialer dichtung vorspringenden Dichtlippen geformt sein kann, ■ jIn order to increase the effect on the one hand and on the other hand to reduce the friction that occurs when the sealing surface moves relative to the diaphragm ring, can be provided in a further embodiment of the invention that the made of elastic material Sealing body in the axial area of the cylindrical boundary wall dos metal body facing the sealing surface explained above with radial play, wherein Furthermore, the elastic sealing material enclosing the cylindrical boundary wall over the boundary wall can also be formed into one of the two sealing lips protruding in an axial seal, ■ j
äie in der Gebrauchslage des Dichtringes in radialer .,._.äie in the position of use of the sealing ring in radial., ._.
Richtung vorgespannt an der Dichtfläche-gleitend an-"llegen. Pre-tensioned in the direction, apply it to the sealing surface in a sliding manner.
• Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausgestaltungen sind nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind und die oben geschilderten Grundgedanken der Erfindung wiedergeben.• Further details and useful configurations are given below using several exemplary embodiments explained in more detail, which are shown in the drawing and the basic ideas of the invention described above reproduce.
Es zeigen:Show it:
Pig. I einen rotationssymmetrischen, erfindungsgemäßen Di-chtring in einem axialen Längsschnitt, Pig. I a rotationally symmetrical, according to the invention Di-chtring in an axial longitudinal section,
Fig. 2 den gleichen Dichtring, jedecn in einem inFig. 2 shows the same sealing ring, each in one in
einen Zylinder eingebauten Zustand, ebenfalls \ in einem axialen Längsschnitt unda cylinder installed state, also \ in an axial longitudinal section and
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Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Flg. 2 zur Erläuterung dar beim erfindungsgomäßon Dlchtring auftretenden Druok- und Verformung^» verhältnisse;FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 2 for explanation at the erfindungsgomäßon Druok- and deformation occurring in the middle of the ring ^ » conditions;
Fig. K einen in der Anordnung nach Fig. 2 vorgesehenen Abstreifer, hälftig in der Ansicht von der Seite und hälftig in seinem axialen Längsschnitt undFIG. K shows a scraper provided in the arrangement according to FIG. 2, half in the view from the side and half in its axial longitudinal section and FIG
Fig. 5 die rechte Hälfte dieses Abstreifers in axialer Draufsicht;5 shows the right half of this wiper in an axial plan view;
Fig. 6 einen anderen Dichtring, der zwar in seinem " axialen Längsschnitt gleich au^ebaut 1st wie der in Fig. 1 bis J> dargestellte Diciitring, jedoch in technischer Umkehrung zu dem dort wiedergegebenen Einbau zur Befestigung auf einer Kolbenstange vogeseheh und ausgebildet 1st;Figure 6 shows a different sealing ring true as the Diciitring shown in Figure 1 to J>, but 1st in his "axial longitudinal section equal au ^ ebaut 1st in a technical reversal to the reproduced there fitted for attachment to a piston rod vogeseheh and trained..;
Fig. 7 als drittes Ausführungsbeispiel einen erfindungsgemäßen Dichtring, der für wesentlichhöhere Drücke bestimmt und ebenfalls zur Abdichtung einer Kolbenstange gegenüber einer Zylinderwand vorgesehen ist.7 shows a third embodiment according to the invention Sealing ring intended for significantly higher pressures and also for sealing a piston rod is provided opposite a cylinder wall.
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Der in den Pig. 1 bis j5 in seinem axialen Längsschnitt dargestellte, erfindungsgemäße Dichtring 1 ist ebenso wie die Ausführungsbeispiele nach den Fig. β und 7 zu seiner Längsachse A-A rotationssymmetrisch aufgebaut und enthält ein zur Versteifung und zur Sicherung des Dichbringes gegen Kippen dienendes* als Metallring ausgebildetes Stützglied 2, das in allen seinen parallel zur Achse A-A geführten Querschnitten annähernd quadratisch ausgebildet ist. Wie die Fig. 2 erkennen läßt, ist der Dichtring 1 zur Abdichtung zweier gegeneinander beweglicher Maschinenteile, nämlich eines ersten feststehenden Maschinenteiles J, der hier als Zylinder einer hydraulischen oder pneumatischen Stellvorrichtung ausgebildet ist und eines zweiten Maschinenteiles bestimmt, welcher bei dem dargestellten Beispielsfallo als die zum Zylinder 3 gehörende Kolbenstange 4 eines nicht näher dargestellten, hydraulischen oder pneumatischen Kolbens ausgebildet ist. Die Kolbenstange 4 muß an ihrer zylindrisch gewölbten, als Dichtfläche dienenden Mantelfläche gegen den Druck des im Arbeitsraum des doppelt wirkenden Zylinders wirksamen Druckmittels abgedichtet werden. Dieser Druck ist in den Fig. 2 und J5 durch Pfeile ρ angedeutet und kann durch einen den Arbeitsraum begrenzenden Ringspalt 6 bis u>r den Dichtring 1 gelangen.The one in the Pig. 1 to j5, shown in its axial longitudinal section, the sealing ring 1 according to the invention, like the exemplary embodiments according to FIGS. which is approximately square in all of its cross-sections parallel to the axis AA. As shown in Fig. 2, the sealing ring 1 is used to seal two mutually movable machine parts, namely a first stationary machine part J, which is designed here as a cylinder of a hydraulic or pneumatic adjusting device and a second machine part, which in the example shown as the the piston rod 4 belonging to the cylinder 3 of a hydraulic or pneumatic piston, not shown in detail, is formed. The piston rod 4 must be sealed against the pressure of the pressure medium effective in the working space of the double-acting cylinder on its cylindrically curved jacket surface serving as a sealing surface. This pressure is indicated in FIGS. 2 and J5 by arrows ρ and can reach the sealing ring 1 through an annular gap 6 delimiting the working space.
Das Stützglied 2 hat eine zur Achse A des Diohtringes gleichachsige, zylindrische, innere Begrenzungswand 7, welche der in Fig. 1 strichpunktierten Linien angedeuteten Dichtfläche 5 gegenübersteht, und eine abgestufteThe support member 2 has a cylindrical, inner boundary wall 7 coaxial with the axis A of the diaphragm ring, which faces the sealing surface 5 indicated by dash-dotted lines in FIG. 1, and a stepped one
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A^^A ^^
äußere Begrenzungswand 8, welche einer zur Aufnahme des Dichtringes dienenden Bohrung 9 im Zylinder 3 gegenübersteht. Wie der in der Zeichnung dargestellte Querschnitt des Stützgliedes 2 erkennen läßt, ist dieses an seiner dem abzudichtenden, durch die Druckpfeile ρ symbolisierten Medium zugekehrten Stirnseite 10, an seiner inneren Begrenzungswand 7> an der abgestuften Begrenzungswand 8 sowie an der rückwärtigen Stirnseite 11, der Rückenseite, mit einem aufvulkanisierten, gummielastischen Diohtwerkstoff umschlossen, welcher einen Dichtkörper 12 bildet. Dieser setzt sich in insgesamt drei in axialer Richtung von den Stirnseiten des Stützgliedes 2outer boundary wall 8, which has a bore 9 in the cylinder 3 serving to accommodate the sealing ring facing. As the cross section of the support member 2 shown in the drawing shows, this is on its end face facing the medium to be sealed, symbolized by the pressure arrows ρ 10, on its inner boundary wall 7> on the stepped boundary wall 8 and on the rear Front side 11, the back side, enclosed with a vulcanized, rubber-elastic Diohtwerkstoff, which forms a sealing body 12. This is a total of three in the axial direction from the end faces of the support member 2
abstehende Dichtlippen fort, nämlich in e ine erste zur Anlage an der Dichtfläche 5 bestimmte und deshalb mit kräftiger Wandstärke ausgebildete Dichtlippe 15, eine zweite, ebenfalls in axialer Richtung gegen den Arbeitsraum des Zylinders und gegen das abzudichtende Medium abstehende Dichtlippe 14, die zur Anlage an der Bohrungswand 9 bestimmt ist, und eine dritte Dichtlippe I5, die ebenfalls zur Anlage an der Dichtfläche 5 bestimmt ist, bei der Abdichtung unterstützend mitwirkt und darüber hinaus die Aufgabe eines Abstreifers erfüllt, ·protruding sealing lips continue, namely ine first intended to rest on the sealing surface 5 and therefore formed with a strong wall thickness sealing lip 15, a second, also in the axial direction against the working space of the cylinder and against the medium to be sealed protruding sealing lip 14, which is intended to rest on the bore wall 9, and a third sealing lip I5, which is also intended to rest is determined on the sealing surface 5, assisting in the sealing and, moreover, the task of a scraper fulfilled,
Um den Dichtrins 1 In seiner eingebauten Lage naoh Fig. .2 zu sichern, 1st in die Bohrung 9 des Zylinders 3 eine Ringnut IT eingestochen. In diese greift ein Sprengring 18 mit etwa der Hälfte'seines rundenTo the sealing ring 1 in its built-in position naoh To secure Fig. 2, an annular groove IT is pierced in the bore 9 of the cylinder 3. In this engages a snap ring 18 with about half its round
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y]i\y] i \
Querschnittes ein, während die andere Hälfte seines Querschnittes aus der Ringnut 17 vorsteht und in die Bohrung 9 so weit hineinragt, daß sich das Stützglied 2 mit einer Kegelfläche 19 gegen den Sprengring 18 abstützen kann. Die Kegelfläche 19 schließt mit der Längsachse A des Dichtringes einen Winkel ein, den man zweckmäßig möglichst groß wählt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel etwa 6o°. Um die angestrebte hohe Dichtwirkung bei möglichst lüainen Reibungswiderständen sowie geringer Walkarbeit auch bei hohen Drücken des Arbeitsmediums sicherzustellen, ist vorgesehen, daß sich die der Dichtfläche 5 zugekehrte, innere Begrenzungswand 7 des Stützgliedes 2 nur über einen Teil der axialen Stärke des Stützgliedes erstreckt und daß diese Begrenzungswand zu der Querschnittsstirnseite 16 hin sich in eine Verjüngung 21 fortsetzt, die, wie in Fig. j5 mit.ausgezogenen Linien wiedergegeben, kegel- oder konusförmig ausgebildet sein kann, aber auch durch eine bei 22 mit unterbrochenen Linien angedeutete Kontur begrenzt sein kann. Diese Verjüngung 21 setzt sich in Richtung auf das abzudichtende Medium fort, so daß sich zwischen der Dichtfläche 5 und dieser Verjüngung 21 ein, im Querschnitt keilförmiger Ringspalt ergibt, in welchen der Dichtwerkstoff der Dichtlippe IJ beim Abdichtvorgang hineingepreßt wird.Cross-section, while the other half of its cross-section protrudes from the annular groove 17 and into the Bore 9 protrudes so far that the support member 2 with a conical surface 19 against the snap ring 18 can support. The conical surface 19 forms an angle with the longitudinal axis A of the sealing ring, which is appropriately chosen as large as possible. In the illustrated embodiment, this angle is about 60 °. To achieve the desired high sealing effect with as low as possible frictional resistance and lower To ensure flexing work even at high pressures of the working medium, it is provided that the Sealing surface 5 facing, inner boundary wall 7 of the support member 2 only over part of the axial Strength of the support member extends and that this boundary wall to the cross-sectional end face 16 out continues in a taper 21, which, as shown in Fig. or can be conical, but also by one indicated at 22 with broken lines Contour can be limited. This taper 21 is set in the direction of the medium to be sealed away, so that between the sealing surface 5 and this taper 21 there is a wedge-shaped cross-section Annular gap results in which the sealing material of the sealing lip IJ is pressed during the sealing process will.
In. Pig ι J ist das Verhalten dos Dichtringes unter Einwirkung eines hohen Druokes ρ im Betrieb im einzelnen näher dargestellt. Bei G kommt die Diehtlippe 13 beimIn. Pig ι J is the behavior of the sealing ring below Effect of a high druoke ρ during operation in detail shown in more detail. At G the Diehtlippe 13 comes at
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Aufziehen auf die Kolbenstange 4 bereits im drucklosen Zustand mit radialer Biege-Vorspannung zur Anlage an der Dichtfläche 5. Die Linie 2J> zeigt die Ausstellung der Dichtlippe IJ vor dem Einbau. Der Betriebsdruck ρ verformt die Dichtlippe IJ derart, daß sie etwa bis zur Höhe der Verschneidungskante zwischen der Verjüngung 21 und der äußeren Begrenzungswand 7 des Stützgliedes 2, das heißt, bis zu der beim Punkt B liegenden Stelle zur Anlage an der Dichtfläche 5 kommt. Bei C tritt keine Verformung mehr auf. Durch die kreuz-schraffierte Fläche D ist die Verformung des elastischen Dichtwerkstoffes zwischen dem Stützglied 2 und der Kolbenstange 4 angedeutet. An der Bohrungswand 9 im Zylinder j5 liegen die Verhältnisse etwas anders, da hier die Dichtlippe 14 ruhend am Zylinder 35 anliegt und dort abdichtet. Im Bereich 24 der äußeren Begrenzungswand 8 ist der Stütsring mit kleinerem Außendurchmesser ausgeführt. In dieser Zone besteht sogar zwischen dem Dichtring l'und der Aufnahmebohrung 9 ein geringes Spiel, welches in der Zeichnung der besseren Deutlichkeit halber unmaßstäblich vergrößert wiedergegeben ist. Die durch den schraffierten Bereich F angedeutete Verformung der Dicht lippe 14 ist somit vesentlich geringer und tritt nur unmittelbar unterhalb der Stirnseite 10 des Stützgliodes 2 in einemBareich auf, an welchem der Außendurchmesser der Dichtlippe in der aus den Pig. I und 2 erkennbaren Weise kleiner als der Durchmesser · der Bohrung 9 gehalten ist.Pulling up on the piston rod 4 already in the unpressurized state with radial bending prestress to rest on the sealing surface 5. Line 2J> shows the display of the sealing lip IJ before installation. The operating pressure ρ deforms the sealing lip IJ in such a way that it comes to rest on the sealing surface 5 approximately up to the level of the intersection edge between the taper 21 and the outer boundary wall 7 of the support member 2, that is, up to the point at point B. At C there is no longer any deformation. The deformation of the elastic sealing material between the support member 2 and the piston rod 4 is indicated by the cross-hatched area D. The situation is somewhat different at the bore wall 9 in the cylinder j5, since here the sealing lip 14 rests against the cylinder 35 and seals there. In the area 24 of the outer boundary wall 8, the support ring is designed with a smaller outer diameter. In this zone there is even a slight play between the sealing ring 1 'and the receiving bore 9, which is shown enlarged in the drawing for the sake of better clarity. The deformation of the sealing lip 14 indicated by the hatched area F is thus considerably less and occurs only directly below the end face 10 of the support glide 2 in a region where the outer diameter of the sealing lip is made up of the Pig. 1 and 2, as can be seen, is smaller than the diameter of the bore 9.
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Da die Kolbonstangendiohtuns vor allem bei hydraulischen Geräten besonderem Verschleiß unterworfen ist, bringt die in den Flg. 1 bis 3 dargestel Ite Ausfuhr rungsform besondere Vorteile mit sich, da sie eine Auswechslung des Dichtringes ermöglicht, und der Dichtring durch Einschieben leicht ein- und ausgebaut werden kann, ohne daß eine Demontage des Gerätes erforderlich ist.Since the Kolbonstangendiohtuns especially with hydraulic Equipment is subject to particular wear and tear, brings the in the Flg. 1 to 3 exports shown Rung form with particular advantages, as it enables the sealing ring to be replaced, and the sealing ring can be easily installed and removed by pushing in, without having to dismantle the device is.
Bei rauhen Betriebsbedingungen, beispielsweise bei Erdbewegungsarbeiten auf Baustellen oder bei Kälte infolge von Eisbildung oder durch auf der Kolbenstange 4 haftende Feststoffe, besteht die Gefahr, daß die als Abstidfer wirksame Dichtlippe 15 beschädigt oder zerstört wird und daß dann Schmutz in den Dichtraum 25 gelangen kann und dort zu weiteren Beschädigungen führt· Um dies zu vermeiden, ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vor dem Dichtring elnajs dünnem Metallblech tiefgezogener Abstreifer 27 »angeordnet, welcher durch einen Drahtring in seiner vorgesehenen Arbeitslage innerhalb der Bohrung 9 •gehalten wird. Der Abstreifer 27 ist in der aus Fig. und Fig. 4 erkennbaren Weise hohlkegelig ausgebildet und liegt mit seiner zentralen öffnung 29 an der Dichtfläche 5 der Kolbenstange 4 an. Der Außendurchmesser des Abstreifers ist nur wenig kleiner als der Durchmesser der Aufnahmebohrung 9 gewählt, so daß sich zwischen dem Rand des Abstreifers und der Bohrungswand 9 geringes radiales Spiel j50 ergibt. Dieses Spiel ist jedoch so groß gewählt, daß der AbstreiferIn harsh operating conditions, for example at Earthmoving work on construction sites or in the cold as a result of ice formation or solids adhering to the piston rod 4, there is a risk that the as a Abstidfer effective sealing lip 15 damaged or is destroyed and that dirt can then get into the sealing space 25 and there to further damage leads · To avoid this, in the illustrated embodiment according to Fig. 2 is in front of the sealing ring elnajs thin sheet metal deep-drawn wiper 27 »Arranged, which by a wire ring in its intended working position within the bore 9 • is held. The scraper 27 is designed as a hollow cone in the manner that can be seen from FIG. 1 and FIG. 4 and its central opening 29 lies on the sealing surface 5 of the piston rod 4. The outside diameter of the scraper is only slightly smaller than the diameter the receiving bore 9 selected so that there is between the edge of the scraper and the bore wall 9 results in slight radial play j50. However, this game is chosen so that the scraper
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bei den duroh das Laßerspiel der IColbenstange 4 hervorgerufenen radialen Bewegungen nloht an der Bohrung 9 des Zylinders 2 zur Anlage kommen kann. Da unter dem Einfluß der hohen Arbeit sdrüoIce ρ von dem Sprengring 18 auf seine Nut I7 erhebllohe Kräfte Übertragen werden, muß zwisohen der Ringnut I7 und der zur Aufnahme des Drahtringes 28 dienenden NUt 2>1 ein genügend langer axialer Bund vorhanden sein. Der aus diesem Grunde er« forderliche Abstand zwisohen dem Sprengring 18 und dem Drahtring 28, der zu einem unzulässigen Axialspiel des Abstreifers 27 bei der Hin- und Herbewegung der Kolbenstange 4 fUhren ,würde, wird dadurch überbrückt, daß an der äußeren Randzone des Abstreifers in axialer Richtung ausladende Ausbuchtungen angeprägt sind. Durch die beim AusfUhrungsbeispiel vorgesehenen acht Ausbuchtungen 52 wird nicht nur das Axialspiel des Abstreifers 27 begrenzt, sondern auch dessen Steifigkeit beträchtlich erhöht. Der innerhalb des Abstreifers 27 liegende Dichtraum kann vorteilhaft mit Fett gefüllt werden, welchesetwaige Schmutzteilchen, die trotz des Abstreifers 27 in die Bohrung 9 gelangen, eingebettet werden. Hierdurch wird ein zusätzlicher Schutz gegen Eindringen von Schmutz in den Arbeitsraum des Zylinders 3 bzw. des· mit der Kolbenstange 4 verbundenen, nicht dargestellten Kolbens erzielt.in the radial movements caused by the laser play of the piston rod 4, it stops at the bore 9 of the cylinder 2 can come to rest. Since under the Influence of the high work sdrüoIce ρ from the snap ring 18 Considerable forces are transferred to its groove I7, must be between the annular groove I7 and the one to accommodate the Wire ring 28 serving NUt 2> 1 a sufficiently long axial collar be present. The distance required for this reason between the snap ring 18 and the Wire ring 28, which leads to impermissible axial play of the stripper 27 during the reciprocating movement of the piston rod 4 would be bridged by the fact that bulges protruding in the axial direction are embossed on the outer edge zone of the scraper. By the eight bulges provided in the exemplary embodiment 52 not only limits the axial play of the stripper 27, but also its rigidity increased considerably. The sealing space located within the wiper 27 can advantageously be filled with grease be what any dirt particles that despite of the stripper 27 get into the bore 9, are embedded. This provides additional protection against penetration of dirt into the working space of the cylinder 3 or the one connected to the piston rod 4, achieved piston not shown.
Während bei dem in den Fig. 1 bis 5 wiedergegebenen ersten Ausführungsbeispiel der Dichtring 1 in dem ruhenden Zylinder 3 axial festgelegt und mit dem Zylinder verbunden ist, zeigt das Ausführung be !spiel nachWhile in the one shown in Figs first embodiment of the sealing ring 1 in the stationary cylinder 3 axially fixed and with the cylinder is connected, the execution example shows
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Pig. β hlerau die technische Umkehrung. Soweit bei dieser Anordnung gleiche oder gleich wirkende Seile wie beim ersten Ausführungsbeispiel vorstehen sind, tragen sie die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 5.Pig. β hlerau the technical reversal. So much for this arrangement is the same or the same acting ropes as in the first embodiment are protruding, they have the same reference numerals as in FIGS. 1 to 5.
Im Gegensatz zum ersten Ausführung sbeispiel wird bei der Anordnung nach Fig. β der Dichtring 1 auf der hin-und hergehenden Kolbenstange 4 mit nur sehr geringem axialem Spiel befestigt. Hierzu dient ebenfalls ein im Querschnitt Ireisrunder Sprengring 18,In contrast to the first example, with the arrangement according to Fig. β the sealing ring 1 on the reciprocating piston rod 4 with only very little attached to axial play. A snap ring 18 with a circular cross-section is also used for this purpose,
>■ der jedoch im Gegensatz zu der Anordnung nach den Fig. > ■ which, however, in contrast to the arrangement according to FIGS.
; 2 und 3 in eine in die Kolbenstange 4 eingeschnittene; 2 and 3 in a cut into the piston rod 4
Ringnut 37 so eingesetzt ist, daß er mit der über die Mantelfläche der Kolbenstange 4 vorspringenden Querschnittshälfte den Stützring 2 dadurch festlegt, daß er gegen dessen an der rückwärtigen Stirnseite des Stützringes 2 angeordnete Konusfläche 39 zur Anlage kommt. Das andere axiale Widerlager des Dichtrings 1, der mit seinen beiden axial vom Stützring 2 abstehenden Dichtlippen 13 und 15 gegen die als Dichtfläche 5 wirkende Bohrung des Zylinders 3 anliegt, ist durch einen zweiten, im Querschnitt jedoch rechteckigen Sprengring 40 gebildet, der in eine Ringnut 41 der Kolbenstange 4 eingesetzt ist. Die zweite gegen denAnnular groove 37 is used so that it is connected to the The lateral surface of the piston rod 4 projecting half of the cross-section defines the support ring 2 in that he against its arranged on the rear end face of the support ring 2 conical surface 39 to rest comes. The other axial abutment of the sealing ring 1, the two axially protruding from the support ring 2 Sealing lips 13 and 15 against the sealing surface 5 acting bore of the cylinder 3 is applied is through a second, but rectangular in cross-section snap ring 40 is formed, which is in an annular groove 41 of the Piston rod 4 is inserted. The second against the
Druck ρ des abzudichtenden Mediums gerichtete Dichtlippe 14 liegt am Mantel der Kolbenstange 4 an und ergibt dort die erforderliche Dichtwirkung. Gleichzeitig begrenzt die Dichtlipp-e 14 das geringe Axial-Pressure ρ of the medium to be sealed-off directed sealing lip 14 rests on the jacket of the piston rod 4 and gives the required sealing effect there. At the same time, the sealing lip 14 limits the low axial
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spiel des Dlohtrlngs 1 gegenüber clem unteren Sprengring 4θ.play of the dowel ring 1 in relation to the lower snap ring 4θ.
Beim dritten Ausführungsbe!spiel naoh FIg* 7 soll Dichtring 1 als doppelt wirkender Kolben In einem Zylinder 2 wirken und dabei gegen die als Dichtfläche wirkende Zylinderbohrung anliegen. Der Dichtring 1 trennt dabei zwei Arbeitsräume 4j5 und 44 voneinander, die abwechslungsweise unter hohe Drücke/Bis zu 350 atü gesetzt werden können.In the third exemplary embodiment, fig * 7 should Sealing ring 1 as a double-acting piston in a cylinder 2 and acting against it as a sealing surface effective cylinder bore. The sealing ring 1 separates two working spaces 4j5 and 44 from one another, which alternate under high pressures / up to 350 atmospheres can be.
Im einzelnen weist der Dichtring 1 eine Lochscheibe 45 auf, die mit ihrer zentralen Durchgangsbohrung 46 auf einen mit 'kleinerem Durchmesser abgesetzten Verlangerungszapfen 47 der Kolbenstange 4 aufgesetzt und dort mittels einer auf das Schraubgewinde 48 dieses Zapfens aufgedrehten Mutter unter Zwischenlage einer Federscheibe 50 festgespannt ist. Die als Stützglied wirkende Lochscheibe 45 ist gegen den Verlängerungszapfen durch einen O-Ring 52 abgedichtet, der in eine umlaufende Nut 52 des Verlängerungszapfens 47 eingelegt ist.In detail, the sealing ring 1 has a perforated disk 45 on, which with its central through hole 46 on a 'smaller diameter offset extension pin 47 placed on the piston rod 4 and there by means of a screw thread 48 of this pin unscrewed nut is clamped with the interposition of a spring washer 50. The one acting as a support member Perforated disk 45 is sealed against the extension pin by an O-ring 52, which is in a circumferential Groove 52 of the extension pin 47 is inserted is.
Um die beim ersten Ausführujgsbeispiel erläuterte Keilwirkung der Lochscheibe 45 gegenüber der Dichtfläche 5 zu erreichen, ist die Lochscheibe 45 nur am axialen Mittelabschnitt 54 mit einer zylindrisch ausgebiüd eten Begrenzungsfläche versehen. Diese Begrenangsflache gehtTo the wedge effect explained in the first exemplary embodiment To achieve the perforated disk 45 opposite the sealing surface 5, the perforated disk 45 is only on the axial Central section 54 with a cylindrical shape Provide boundary surface. This border area goes
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nach beiden Stirnseiten hin in je eine von zwei konischen Verjüngungen 55 und 56 über. An der zylindrischen Begrenzungsfläche 54 sowie an den beiden Verjüngungen und 56 ist die Lochscheibe 45 vom elastischen Werkstoff ihres Dichtfcörpers 57 umschlossen, der in die beiden in axialer Richtung von der Lochscheibe 45 abstehenden Dichtlippen 58 und 59 übergeht und außerdem mit schmalen Randzonen 61 und 62' auf den Stirnseiten der Lochscheibe 45 aufvulkanisiert ist.Zwischen den beiden zur Anlage an der Dichtfläche 5 bestimmten Dichtlippen 58 und 59 befindet sich eine einen geringeren Außendurchmesser aufweisende Mittelzone 63, durch welche sichergestellt ist, daß dort zur Verringerung der Reibung ein geringes Spiel 64 gegenüber der Dichtfläche 5 aufrechterhalten wird·towards both end faces in one of two conical tapers 55 and 56 over. On the cylindrical Boundary surface 54 as well as on the two tapers and 56 is the perforated disk 45 made of elastic material Enclosed its sealing body 57, which protrudes from the perforated disk 45 in the two in the axial direction Sealing lips 58 and 59 merges and also with narrow ones Edge zones 61 and 62 'is vulcanized onto the end faces of the perforated disk 45. Between the two to the System on the sealing surface 5 specific sealing lips 58 and 59 there is a central zone 63 having a smaller outer diameter, through which it is ensured is that there is a slight play 64 with respect to the sealing surface 5 in order to reduce the friction is maintained
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist vorgesehen, daß der Dichtkörper 57 einstückig ausgebildet und an allen Flächen, an welchen er auf der Lochscheibe 45 aufliegt, mit dieser durch Vulkanisation fest verbunden ist. Da die Mittelzone 65 lediglich die Abstützkräfte der beiden Dichtlippen 58 und 59 aufzunehmen braucht, kann der Dlohtkörper bei einer gegenüber Fig. 7 abgeviande.lten AusfUhrungsform an dieser Mittelzone 6j> aus einem härteren und/oder festeren Werkstoff, beispielsweise aus Phenolharz hergestellt sein, während die Dichtlippen 58 und 59 aus einer weicheren, flexibleren Gummi«Mi£ohung oder aus Kunststoff bestehen können. In beiden Fällen wirkt esIn the illustrated embodiment according to FIG. 7 it is provided that the sealing body 57 is formed in one piece and is firmly connected to the perforated disk 45 by vulcanization on all surfaces on which it rests on the perforated disk 45. Since the middle zone 65 only needs to absorb the supporting forces of the two sealing lips 58 and 59, the welded body can be made of a harder and / or more solid material, for example phenolic resin, in an embodiment that is different from FIG the sealing lips 58 and 59 can consist of a softer, more flexible rubber coating or of plastic. In both cases it works
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sich jedoch vorteilhaft as, daß durch die beiden Verjüngungen 55 und 56 eine Scherbeanspruchung zwischen dem Dichtkörper 57 und der mit annähernd quadratischem Querschnitt ausgebildeten Lochscheibe 45 weitgehend vermieden wird und die bei der Reibung der Dichtlippen 58 und 59 an der Dichtfläche 5 entstehenden Kräfte weitgehend durch senkrecht zu den Verjüngungen gerichtete Dru&kkräfte aufgenommen werden können.However, it is advantageous that the two tapers 55 and 56 result in a shear stress between the sealing body 57 and the perforated disk formed with an approximately square cross-section 45 is largely avoided and the friction the sealing lips 58 and 59 on the sealing surface 5 resulting forces are largely absorbed by pressure forces directed perpendicular to the tapers can be.
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Claims (1)
II.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7441493U true DE7441493U (en) | 1977-05-18 |
Family
ID=31951898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE7441493U Expired DE7441493U (en) | Sealing ring, in particular for piston rods |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE7441493U (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4010953A1 (en) * | 1990-04-05 | 1991-10-10 | Festo Kg | SEAL AND SCRAPER |
DE102022201668B3 (en) | 2022-02-17 | 2023-03-23 | Festo Se & Co. Kg | Housing assembly and fluid operated power cylinder fitted therewith |
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0
- DE DE7441493U patent/DE7441493U/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4010953A1 (en) * | 1990-04-05 | 1991-10-10 | Festo Kg | SEAL AND SCRAPER |
DE102022201668B3 (en) | 2022-02-17 | 2023-03-23 | Festo Se & Co. Kg | Housing assembly and fluid operated power cylinder fitted therewith |
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