Die Erfindung betrifft ein statisches Abdichtsystem, mit einem eine Aufnahme mit Einführöffnung und axialer Erstreckung aufweisenden ersten Körper, einem durch die Einführöffnung hindurch axial in die Aufnahme einsteckbaren zweiten Körper und einem über gummielastische Eigenschaften verfügenden, zur radialen Abdichtung zwischen den beiden Körpern dienenden O-Ring, wobei im zusammengebauten Betriebszustand des Abdichtsystems der zweite Körper eine in die Aufnahme des ersten Körpers eingesteckte Einsteckposition und der O-Ring innerhalb der Aufnahme eine Arbeitsposition einnimmt, in der er den zweiten Körper konzentrisch umschließt und dabei zwischen dem Außenumfang des zweiten Körpers und dem Innenumfang der Aufnahme unter Abdichtung radial verpresst ist, wobei ein von der Einführöffnung ausgehender äußerer Endabschnitt der Aufnahme zur Begünstigung des axialen Einführens des O-Ringes als Einführabschnitt mit sich axial nach innen hin konisch verjüngender Einführfläche ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Zusammenbauen eines derartigen statischen Abdichtsystems.The invention relates to a static sealing system, comprising a first body having a receptacle with an insertion opening and an axial extension, an axially insertable into the receptacle through the insertion second body and having rubber-elastic properties, serving for radial sealing between the two bodies O-ring wherein, in the assembled operating state of the sealing system, the second body occupies a plugged into the receptacle of the first body insertion position and the O-ring within the receptacle occupies a working position in which it concentrically surrounds the second body and between the outer periphery of the second body and the inner circumference the receptacle is compressed radially under sealing, wherein an outgoing from the insertion end outer end portion of the receptacle for promoting the axial insertion of the O-ring as an insertion with axially inwardly conically tapered insertion surface is formed. The invention further relates to a method of assembling such a static sealing system.
In vielen Bereichen der Technik sind zwei Körper unter Abdichtung zusammenzufügen, wobei der eine Körper in den anderen Körper eingesteckt ist und zwischen den beiden Körpern ein zur statischen, radialen Abdichtung dienender O-Ring eingegliedert ist. Grundsätzliche Betrachtungen zu derartigen statischen Abdichtsystemen finden sich auf Seiten 10, 11 und 14 bis 17 des Fachbuches ”O-Ring Handbuch” der Parker Hannifin GmbH & Co. KG, Ausgabe 04/07 . Bei einer möglichen Ausgestaltung verfügt eine den eingesteckten Körper aufnehmende Aufnahme des anderen Körpers am Innenumfang über eine ringförmige Haltenut, in der der O-Ring aufgenommen und unter Abdichtung radial verpresst ist. Der Zusammenbau dieses statischen Abdichtsystems erfordert jedoch zwingend eine stark angefaste Stirnseite des einzusteckenden Körpers oder ein entsprechend angefastes zusätzliches Einführ-Werkzeug, damit der vor dem Einstecken in der Haltenut zu platzierende O-Ring beim Einstecken des einzusteckenden Körper nicht beschädigt wird. Dieses bekannte Abdichtsystem gelangt daher an seine Grenzen, wenn der einzusteckende Körper keine stirnseitige starke Anfasung aufweist und aus Gründen beliebiger Art auch nicht mit einer solchen Anfasung versehen werden kann bzw. ein entsprechend angefastes Einführ-Werkzeug nicht eingesetzt werden kann oder soll.In many fields of technology, two bodies are sealed together, with one body inserted into the other body, and an O-ring for static, radial sealing between the two bodies. Basic considerations of such static sealing systems can be found Pages 10, 11 and 14 to 17 of the textbook "O-Ring Handbook" by Parker Hannifin GmbH & Co. KG, issue 04/07 , In one possible embodiment, a receptacle of the other body receiving the inserted body on the inner circumference has an annular retaining groove in which the O-ring is received and radially compressed with sealing. However, the assembly of this static sealing system necessarily requires a strongly chamfered end of the einzusteckenden body or a corresponding chamfered additional insertion tool, so that the to be placed in the retaining groove before insertion into the O-ring is not damaged when inserting the einzusteckenden body. Therefore, this known sealing system reaches its limits when the einzusteckende body has no frontal strong chamfering and reasons of any kind can not be provided with such chamfering or a corresponding chamfered insertion tool can not or should not be used.
Bei einem aus der DE 19913769 A1 bekannten statischen Abdichtsystem der eingangs genannten Art verfügt ein erster Körper in einem Innenraum über eine sich axial erstreckende Aufnahme, die eine stirnseitige Einführöffnung und einen sich daran anschließenden, sich nach axial innen hin konisch verjüngenden Einführabschnitt aufweist. Der Einführabschnitt begünstigt ein beschädigungsfreies Einführen eines O-Ringes in die im Übrigen zylindrisch ausgebildete Aufnahme, wobei der O-Ring im zusammengebauten Zustand des Abdichtsystems zwischen dem zylindrischen Innenumfang der Aufnahme und einem konischen Außenumfang eines in die Aufnahme eingesteckten zweiten Körpers radial verpresst ist. Hier ist zwar ein beschädigungsfreies Montieren des O-Ringes zwecks statischer, radialer Abdichtung möglich. Allerdings mangelt es hier an einer axialen Fixierung des montierten O-Ringes und der zum abdichtenden Zusammenwirken mit dem O-Ring vorgesehene Längenabschnitt des eingesteckten zweiten Körpers bedarf einer sich ähnlich wie die Einführschräge nach axial innen hin konisch verjüngenden Gestaltung.At one of the DE 19913769 A1 known static sealing system of the type mentioned has a first body in an interior via an axially extending receptacle, which has an end-side insertion opening and an adjoining, tapered axially inward insertion section. The insertion section favors a damage-free insertion of an O-ring in the otherwise cylindrically shaped receptacle, wherein the O-ring is radially compressed in the assembled state of the Abdichtsystems between the cylindrical inner circumference of the receptacle and a conical outer periphery of an inserted into the receptacle second body. Although a damage-free mounting of the O-ring for static, radial sealing is possible here. However, here there is a lack of axial fixation of the mounted O-ring and provided for sealing engagement with the O-ring length of the inserted second body requires a similar to the insertion bevel axially inward conically tapered design.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abdichtsystem zur radialen, statischen Abdichtung zweier Körper zu schaffen, das auch dann problemlos zusammenbaubar ist, wenn der einzusteckende Körper keine markante Anfasung aufweist. Ferner soll ein Verfahren zur einfachen Montage eines solchen statischen Abdichtsystems vorgeschlagen werden.The invention has for its object to provide a sealing system for the radial, static sealing of two bodies, which is also easy to assemble, if the einzusteckende body has no distinctive chamfer. Furthermore, a method for easy installation of such a static sealing system to be proposed.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen eines statischen Abdichtsystems vorgesehen, dass der Einführabschnitt axial innen über einen Verengungsabschnitt der Aufnahme hinweg in einen diesbezüglich radial erweiterten Halteabschnitt der Aufnahme übergeht, wobei der Innenumfang der Aufnahme im Bereich des Verengungsabschnittes von einem radial nach innen ragenden ringförmigen Verengungsvorsprung und im Bereich des Halteabschnittes von einer nach radial innen hin offenen ringförmigen Haltenut gebildet ist, wobei der die Arbeitsposition einnehmende O-Ring in dem Halteabschnitt in die Haltenut eingreift und zugleich einen zylindrischen Haupt-Längenabschnitt des zweiten Körpers umschließt, und dass der Verengungsvorsprung so gestaltet ist, dass radial zwischen ihm und dem Außenumfang des die Einsteckposition einnehmenden zweiten Körpers ein ringförmiger Montagespalt vorliegt, durch den der O-Ring im Rahmen eines Einschnappvorganges ausgehend von dem Einführabschnitt unter elastischer Verformung seines Ringkörpers axial in die Haltenut hinein hindurchdrückbar ist.To achieve this object, it is provided in connection with the features of a static sealing system mentioned above that the insertion section passes axially inward over a narrowing section of the receptacle into a radially enlarged holding section of the receptacle, wherein the inner circumference of the receptacle in the region of the constriction section of a radial inwardly projecting annular constriction projection and is formed in the region of the holding portion of a radially inwardly open annular retaining groove, wherein the working position engaging O-ring engages in the retaining portion in the retaining groove and at the same time encloses a cylindrical main longitudinal portion of the second body, and in that the constriction projection is designed such that there is an annular mounting gap between it and the outer circumference of the second body engaging the insertion position, through which the O-ring extends as part of a snap-in process d is axially pushed into the retaining groove from the insertion under elastic deformation of its ring body.
Die Erfindung wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Zusammenbauen eines derart ausgebildeten statischen Abdichtsystems, das sich dadurch auszeichnet, dass ein erster Montagezustand geschaffen wird, in dem der zweite Körper mit seinem Haupt-Längenabschnitt in die Aufnahme hineinragt und der O-Ring koaxial auf dem der Aufnahme axial außen vorgelagerten Längenabschnitt des zweiten Körpers sitzt, worauf der O-Ring durch Aufbringen einer Schubkraft entlang des zweiten Körpers axial in die Aufnahme hinein verschoben und dabei durch den Montagespalt hindurchgedrückt wird, so dass er letztlich in die Haltenut einrastet.The invention is further achieved by a method for assembling a static sealing system formed in this way, which is characterized in that a first mounting state is provided, in which the second body protrudes with its main longitudinal portion in the receptacle and the O-ring coaxially on the the recording axially outside upstream portion of the second body is seated, whereupon the O-ring by applying a thrust force along the second body is axially displaced into the receptacle and thereby pushed through the mounting gap, so that it finally engages in the retaining groove.
Die besondere Ausgestaltung des statischen Abdichtsystems bewirkt eine unter anderem axial formschlüssige Fixierung des in seiner Arbeitsposition montierten O-Ringes in einer dem Innenumfang der Aufnahme zugeordneten ringförmigen Haltenut. Der montierte O-Ring ist radial zwischen dem die Haltenut definierenden Längenabschnitt des Innenumfanges der Aufnahme und dem radial gegenüberliegenden Abschnitt des Außenumfanges des eingesteckten zweiten Körpers unter Abdichtung radial verpresst und sorgt somit für eine statische Abdichtung zwischen den beiden Körpern, die ein Eindringen von flüssigen oder festen Partikeln verhindert. Verwendet wird ein standardmäßiger O-Ring, der kostengünstig erhältlich ist und sich aufgrund seiner gummielastischen Eigenschaften optimal an die Kontaktflächen der beiden Körper anschmiegen kann. Bedingt dadurch, dass der Haltenut axial außen ein Verengungsvorsprung vorgelagert ist, der unter vorübergehender, verstärkter radialer Verpressung einen axialen Durchtritt des O-Ringes gestattet, kann der O-Ring durch den von dem Verengungsvorsprung begrenzten Montagespalt hindurch in die Haltenut hineingedrückt werden, nachdem zuvor bereits der zweite Körper in die Aufnahme des ersten Körpers eingesteckt worden ist. Auf diese Weise kann der O-Ring im Zuge seiner Montage selbst dann nicht beschädigt werden, wenn der zweite Körper an seiner Einsteckseite über einen scharfkantigen Abschluss verfügt. Hat der O-Ring bei seiner Montage die Arbeitsposition erreicht, kann er sich in die Haltenut hinein wieder leicht ausdehnen, so dass der vorgelagerte Verengungsvorsprung als Anschlag fungiert, der ein unbeabsichtigtes Herausfallen des O-Ringes aus der Aufnahme verhindert. Nur durch die Einwirkung einer axialen Schubkraft kann der O-Ring durch den Montagespalt hindurchtreten. Der korrekte Sitz des O-Ringes in der Arbeitsposition lässt sich leicht durch den Umstand verifizieren, dass der O-Ring beim Hindurchtreten durch den Montagespalt in die Haltenut einschnappt, so dass man von einer Schnappfixierung oder auch Rastfixierung sprechen kann.The particular embodiment of the static sealing system causes, inter alia, axially form-fitting fixation of the mounted in its working position O-ring in an inner circumference of the receptacle associated annular retaining groove. The assembled O-ring is radially radially compressed between the retaining groove defining length portion of the inner circumference of the receptacle and the radially opposite portion of the outer periphery of the inserted second body with sealing and thus provides a static seal between the two bodies, the penetration of liquid or prevents solid particles. It uses a standard O-ring, which is available at low cost and due to its rubber-elastic properties can optimally cling to the contact surfaces of the two bodies. Due to the fact that the retaining groove is axially outwardly preceded by a constriction projection, which allows axial passage of the O-ring under temporary, increased radial compression, the O-ring can be pushed into the retaining groove through the mounting gap bounded by the constriction projection, after previously already the second body has been inserted into the receptacle of the first body. In this way, the O-ring can not be damaged in the course of its assembly, even if the second body has a sharp-edged end on its insertion side. If the O-ring has reached the working position during its assembly, it can easily expand into the retaining groove again, so that the upstream constriction projection acts as a stop, which prevents unintentional falling out of the O-ring from the receptacle. Only by the action of an axial thrust of the O-ring can pass through the mounting gap. The correct position of the O-ring in the working position can be easily verified by the fact that the O-ring snaps into the retaining groove as it passes through the mounting gap, so that one can speak of a snap fixation or locking fixation.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, den radialen Abstand zwischen dem Innenumfang der Aufnahme an der Einführöffnung und dem Außenumfang des eingesteckten zweiten Körpers auf Höhe der Einführöffnung mindestens so groß zu wählen wie den radial gemessenen Querschnitts-Durchmesser des Ringkörpers des O-Ringes, der sich ergibt, wenn der O-Ring auf den Haupt-Längenabschnitt des zweiten Körpers aufgeschoben, von radial außen her jedoch noch nicht beaufschlagt ist.It has proven to be advantageous to choose the radial distance between the inner circumference of the receptacle at the insertion opening and the outer circumference of the inserted second body at the level of the insertion opening at least as large as the radially measured cross-sectional diameter of the annular body of the O-ring, which results when the O-ring is pushed onto the main longitudinal section of the second body, but is not acted upon from the radial outside.
Zweckmäßigerweise hat der O-Ring im gänzlich demontierten Zustand einen Nenn-Innendurchmesser, der etwas kleiner ist als der Außendurchmesser des Haupt-Längenabschnittes des zweiten Körpers, so dass der O-Ring eine Aufweitung erfährt, wenn er auf den Haupt-Längenabschnitt des zweiten Körpers aufgesteckt ist. Hierbei erfährt der Querschnitt des Ringkörpers des O-Ringes in der Regel eine leichte dahingehende Verformung, dass sein radial gemessener Querschnitts-Durchmesser verglichen mit dem im unbeaufschlagten Zustand vorliegenden Querschnitts-Nenndurchmesser eine Reduzierung erfährt. Zweckmäßigerweise ist der O-Ring so ausgelegt, dass der nach Verformung erhaltene, radial gemessene Querschnitts-Durchmesser des Ringkörpers maximal 90% bis 100% des Querschnitts-Nenndurchmessers des Ringkörpers des unverformten O-Ringes beträgt und sich insbesondere in einem Bereich von 92% bis 99% bewegt und dabei bevorzugt zwischen 93% und 97% des Querschnitts-Nenndurchmessers liegt.Conveniently, when fully disassembled, the O-ring has a nominal inner diameter that is slightly smaller than the outer diameter of the main length portion of the second body so that the O-ring will expand when it contacts the main length portion of the second body is plugged. In this case, the cross section of the annular body of the O-ring usually undergoes a slight deformation such that its radially measured cross-sectional diameter undergoes a reduction compared to the cross-sectional nominal diameter present in the unbiased state. Conveniently, the O-ring is designed so that the obtained after deformation, radially measured cross-sectional diameter of the annular body is not more than 90% to 100% of the nominal diameter of the annular body of the undeformed O-ring and in particular in a range of 92% 99% moved and thereby preferably between 93% and 97% of the nominal diameter of the cross section.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der kleinste radiale Abstand zwischen dem Verengungsvorsprung der Aufnahme und dem Haupt-Längenabschnitt des zweiten Körpers, mit anderen Worten die Breite des ringförmigen Montagespaltes, maximal 50% bis 94% des Querschnitts-Nenndurchmessers des Ringkörpers des gänzlich unverformten O-Ringes beträgt. Zweckmäßigerweise beläuft sich die Breite des Montagespaltes hierbei auf 60% bis 80% und insbesondere auf 66% bis 75% des vorgenannten Querschnitts-Nenndurchmessers.Furthermore, it is advantageous if the smallest radial distance between the constriction projection of the receptacle and the main longitudinal portion of the second body, in other words the width of the annular mounting gap, a maximum of 50% to 94% of the nominal diameter of the annular body of the completely undeformed O Ring is. Conveniently, the width of the mounting gap in this case amounts to 60% to 80% and in particular to 66% to 75% of the aforementioned cross-sectional nominal diameter.
Wie sich des Weiteren gezeigt hat, ergeben sich sehr gute Ergebnisse bei einer dahingehenden Auslegung, dass der größte radiale Abstand zwischen dem Innenumfang der Aufnahme in der Haltenut und dem radial gegenüberliegenden Haupt-Längenabschnitt des zweiten Körpers maximal 60% bis 95% des Querschnitts-Nenndurchmessers des Ringkörpers des gänzlich unverformten O-Ringes beträgt. Als besonders zweckmäßig wird hierbei ein Prozentbereich zwischen 70% und 90% angesehen und bevorzugt ein Bereich von 74% bis 82% des vorgenannten Querschnitts-Nenndurchmessers.As has also been shown, very good results are obtained in such a design that the largest radial distance between the inner circumference of the receptacle in the retaining groove and the radially opposite main longitudinal portion of the second body is at most 60% to 95% of the nominal diameter of the cross section of the ring body of the completely undeformed O-ring is. In this case, a percentage range between 70% and 90% is considered particularly expedient, and preferably a range of 74% to 82% of the aforementioned nominal cross-sectional diameter.
In einer bevorzugten Ausgestaltung beläuft sich die radial bezüglich der Längsachse der Aufnahme gemessene Breite des vom Verengungsvorsprung begrenzten Montagespaltes auf maximal 50% bis 100% des größten radialen Abstandes zwischen dem Innenumfang der Aufnahme in der Haltenut und dem radial gegenüberliegenden Haupt-Längenabschnitt des zweiten Körpers. Als besonders zweckmäßig wird ein Prozentbereich zwischen 84% und 96% angesehen und hierbei insbesondere ein Bereich zwischen 89% und 92%.In a preferred embodiment, the measured radially with respect to the longitudinal axis of the recording width of the limited by Verengungsvorsprung mounting gap amounts to a maximum of 50% to 100% of the largest radial distance between the inner circumference of the receptacle in the retaining groove and the radially opposite main longitudinal portion of the second body. Particularly useful is a percentage range between 84% and 96%, in particular between 89% and 92%.
Bevorzugt ist der Verengungsvorsprung derart gestaltet, dass der von ihm definierte Innenumfangsabschnitt der Aufnahme eine nach radial innen hin konvex gekrümmte Querschnittskontur hat. Derart abgerundet lässt sich der O-Ring besonders schonend durch den Montagespalt hindurchdrücken, um ihn in dem Halteabschnitt zu platzieren.Preferably, the constriction projection is designed such that the inner peripheral portion of the receptacle defined by it has a convexly curved cross-sectional contour radially inward. In this way, the O-ring can be pushed through the mounting gap in a particularly gentle manner in order to place it in the holding section.
Der Verengungsvorsprung ist zweckmäßigerweise relativ schmal gestaltet und insbesondere nach Art eines Ringbundes geformt.The constriction projection is expediently made relatively narrow and shaped in particular in the manner of a circular collar.
Die Haltenut hat beispielsweise eine derartige Querschnittskontur, dass der von ihr definierte Innenumfangsabschnitt der Aufnahme ein nach radial innen hin konkav gekrümmtes Querschnittsprofil hat. Dies begünstigt insbesondere die Demontage des O-Ringes im Falle eines notwendigen Austausches. Eine ebenfalls vorteilhafte Formgebung für die Haltenut besteht in einer Gestaltung mit zylindrischer Grundfläche, da hier aufgrund des geradlinigen Querschnittsprofils des von ihr definierten Innenumfangsabschnitts der Aufnahme eine besonders hohe Flächenpressung am O-Ring mit entsprechend guter Dichtwirkung auftritt.By way of example, the retaining groove has a cross-sectional contour such that the inner peripheral portion of the receptacle defined by it has a cross-sectional profile concavely curved radially inward. This favors in particular the disassembly of the O-ring in case of a necessary exchange. A likewise advantageous shape for the retaining groove consists in a design with a cylindrical base surface, since a particularly high surface pressure on the O-ring with a correspondingly good sealing effect occurs here due to the rectilinear cross-sectional profile of the defined by her inner peripheral portion of the recording.
Axial innen ist die Haltenut zweckmäßigerweise von einer der Einführöffnung zugewandten ringförmigen Stützfläche flankiert, die radial näher an den Haupt-Längenabschnitt des zweiten Körpers heranragt als der Verengungsvorsprung. Eine derart gestaltete Stützfläche ist in der Lage, die Arbeitsposition des O-Rings nach axial innen hin sehr exakt vorzugeben. Die Stützfläche ist insbesondere eben ausgebildet und bevorzugt radial bezüglich der Längsachse der Aufnahme ausgerichtet.Axially inside, the retaining groove is expediently flanked by an annular support surface facing the insertion opening, which projects radially closer to the main longitudinal section of the second body than the constriction projection. Such a shaped support surface is able to specify the working position of the O-ring to axially inside very accurately. The support surface is particularly flat and preferably aligned radially with respect to the longitudinal axis of the receptacle.
Das Abdichtsystem gestattet eine Montage des O-Ringes dergestalt, dass der O-Ring auf beliebige Art und Weise schonend auf dem Außenumfang des zweiten Körpers platziert wird, bevor der zweite Körper in die Aufnahme eingesteckt wird. Mithin kann beim Einstecken des zweiten Körpers in die Aufnahme keine Beschädigung des O-Ringes auftreten, auch wenn der zweite Körper stirnseitig an seinem den O-Ring tragenden Haupt-Längenabschnitt eine scharfkantige oder nur sehr schwach angefaste Abschlusskante aufweist. Es besteht nämlich die Möglichkeit, den auf dem zweiten Körper vormontierten O-Ring nachträglich erst dann in die Haltenut hineinzudrücken, nachdem der zweite Körper in der Aufnahme platziert worden ist, da zwischen dem Verengungsvorsprung der Aufnahme und dem Außenumfang des Haupt-Längenabschnittes des zweiten Körpers ein ausreichend breiter Montagespalt verbleibt, um nach Art eines Einschnappvorganges ein axiales Hindurchdrücken des O-Ringes zu ermöglichen, wobei der O-Ring auf dem Außenumfang des Haupt-Längenabschnittes entlang bewegt wird und insbesondere verschoben wird.The sealing system allows the O-ring to be mounted such that the O-ring is gently placed on the outer circumference of the second body before the second body is inserted into the receptacle. Consequently, no damage to the O-ring can occur when inserting the second body into the receptacle, even if the second body has a sharp-edged or only very slightly chamfered end edge on its end face carrying the O-ring on its end face. Namely, it is possible to subsequently push the O-ring pre-assembled on the second body into the retaining groove only after the second body has been placed in the receptacle, between the constriction projection of the receptacle and the outer circumference of the main longitudinal portion of the second body a sufficiently wide mounting gap remains to allow in the manner of a Einschnappvorganges an axial pressing of the O-ring, wherein the O-ring is moved along the outer circumference of the main longitudinal portion and in particular is displaced.
Vor dem Einsetzen in die Aufnahme wird der O-Ring und/oder die Innenfläche der Aufnahme, letztere insbesondere im Bereich des Montagespaltes, zweckmäßigerweise gefettet. Dies begünstigt das axiale Hindurchdrücken des O-Ringes durch den Montagespalt hindurch in die Haltenut hinein.Before insertion into the receptacle, the O-ring and / or the inner surface of the receptacle, the latter, in particular in the region of the mounting gap, is advantageously greased. This favors the axial pressing of the O-ring through the mounting gap into the retaining groove.
Die Aufnahme kann axial innen mit der Haltenut enden und beispielsweise sacklochartig ausgebildet sein. Des Weiteren besteht aber auch die Möglichkeit, die Aufnahme mit einem sich axial innen an den Halteabschnitt anschließenden Fortsetzungsabschnitt zu versehen, in den der zweite Körper hineinragt. Der Innendurchmesser des Fortsetzungsabschnittes entspricht zweckmäßigerweise dem Außendurchmesser des in ihn hineinragenden Längenabschnittes des zweiten Körpers zuzüglich eines angemessenen Fügespaltes.The receptacle may end axially inwardly with the retaining groove and be formed, for example, blind hole-like. Furthermore, however, it is also possible to provide the receptacle with a continuation section axially adjoining the holding section, into which the second body protrudes. The inner diameter of the continuation section expediently corresponds to the outer diameter of the longitudinal section of the second body protruding into it, plus an appropriate joint gap.
Der O-Ring hat im gänzlich unverformten Zustand idealisierterweise einen Ringkörper mit kreisförmigem Querschnitt. Der Ringkörper besteht zweckmäßigerweise aus einem Material mit gummielastischen Eigenschaften, insbesondere aus einem Elastomermaterial.Ideally, the O-ring has an annular body with a circular cross-section when fully undeformed. The annular body is expediently made of a material with rubber-elastic properties, in particular of an elastomeric material.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:
1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen statischen Abdichtsystems im zusammengebauten Betriebszustand in einem Längsschnitt, 1 a preferred embodiment of the static sealing system according to the invention in the assembled operating state in a longitudinal section,
2 das Abdichtsystem aus 1 in einem Zwischenzustand beim Zusammenbauen, wobei gepunktet ein zur Abdichtung verwendeter O-Ring im unverformten Zustand abgebildet ist, 2 the sealing system 1 in an intermediate state during assembly, wherein dotted is an O-ring used for sealing in the undeformed state,
3 den in 1 umrahmten Ausschnitt III in einer vergrößerten Darstellung, wobei gepunktet der O-Ring in einem auf den zweiten Körper aufgesteckten, jedoch noch nicht in die Aufnahme eingeführten Zustand illustriert ist, und 3 the in 1 framed section III in an enlarged view, wherein dotted the O-ring is illustrated in an attached to the second body, but not yet introduced into the recording state, and
4 den in 2 umrahmten Ausschnitt in einem vergrößerten Maßstab. 4 the in 2 framed cutout on an enlarged scale.
Das in der Zeichnung illustrierte statische Abdichtsystem 1 enthält exemplarisch drei Komponenten, nämlich einen ersten Körper 2, einen zweiten Körper 3 und einen zur Abdichtung zwischen den beiden Körpern 2, 3 dienenden O-Ring 4.The illustrated in the drawing static sealing system 1 contains exemplarily three components, namely a first body 2 , a second body 3 and one for sealing between the two bodies 2 . 3 Serving O-ring 4 ,
Während der erste und zweite Körper 2, 3 jeweils bevorzugt aus einem starren Material bestehen, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial oder aus Metall, verfügt der O-Ring über gummielastische Eigenschaften und besteht insbesondere aus einem gummielastischen Material und hierbei zweckmäßigerweise aus einem Elastomermaterial. While the first and second body 2 . 3 each preferably made of a rigid material, such as a plastic material or metal, the O-ring has rubber-elastic properties and consists in particular of a rubber-elastic material and this expediently of an elastomeric material.
Beim ersten Körper 2 handelt es sich beispielsweise um einen abtriebsseitigen Montageflansch zur Fixierung eines Getriebes an einer anzutreibenden Vorrichtung. Der zweite Körper 3 ist beispielsweise das zylindrische Gehäuses eines Getriebes, insbesondere eines Planetengetriebes, das als Zwischenglied zwischen einem Elektromotor und dem Montageflansch eingegliedert ist. Diese Art der Anwendung des statischen Abdichtsystems 1 ist besonders vorteilhaft, stellt jedoch nicht die ausschließliche Anwendungsmöglichkeit dar. Im Grunde genommen kann das statische Abdichtsystem überall dort eingesetzt werden, wo zwei Körper durch Ineinandereinstecken unter radialer statischer Abdichtung miteinander verbunden werden sollen.At the first body 2 it is, for example, an output-side mounting flange for fixing a gear to a device to be driven. The second body 3 For example, is the cylindrical housing of a transmission, in particular a planetary gear, which is incorporated as an intermediate member between an electric motor and the mounting flange. This type of application of the static sealing system 1 is particularly advantageous, but does not represent the exclusive application. Basically, the static sealing system can be used anywhere where two bodies are to be connected by nesting under radial static sealing.
Der erste Körper 2 verfügt über eine nach Art einer Ausnehmung ausgebildete Aufnahme 5, die eine lineare Erstreckung hat und deren Längsachse strichpunktiert bei 6 angedeutet ist.The first body 2 has a receptacle designed in the manner of a recess 5 , which has a linear extension and whose longitudinal axis dot-dashed at 6 is indicated.
Exemplarisch ist der erste Körper 2 von der Aufnahme 5 vollständig durchsetzt. Hiervon abweichend kann die Aufnahme 5 auch nach Art einer sacklochartigen Ausnehmung in dem ersten Körper 2 ausgebildet sein.Exemplary is the first body 2 from the recording 5 completely interspersed. Deviating from the recording 5 also in the manner of a blind hole-like recess in the first body 2 be educated.
Der zweite Körper 3 hat eine Längsachse 7 und verfügt über einen im Folgenden als Haupt-Längenabschnitt 8 bezeichneten Längenabschnitt, dessen Außenumfang 12 zylindrisch und bevorzugt kreiszylindrisch gestaltet ist. Beim Ausführungsbeispiel nimmt der Haupt-Längenabschnitt 8 die gesamte axiale Länge des zweiten Körpers 3 ein. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der zweite Körper 3 mindestens einfach abgestuft, so dass der Haupt-Längenabschnitt 8 nur eine Teillänge des zweiten Körpers 3 einnimmt.The second body 3 has a longitudinal axis 7 and has one below as the main length section 8th designated longitudinal portion whose outer circumference 12 cylindrical and preferably circular cylindrical is designed. In the embodiment, the main length section takes 8th the entire axial length of the second body 3 one. In an embodiment not shown, the second body 3 at least simply graduated, leaving the main length section 8th only a partial length of the second body 3 occupies.
Der zweite Körper 3 hat eine axial orientierte vordere Stirnfläche 13. Der Übergang zwischen dem Haupt-Längenabschnitt 8 und der vorderen Stirnfläche 13 ist durch eine zu der Längsachse 7 konzentrische ringförmige Abschlusskante 14 definiert. Bevorzugt ist die Abschlusskante 14 wie abgebildet scharfkantig ausgeführt.The second body 3 has an axially oriented front end face 13 , The transition between the main length section 8th and the front face 13 is through to the longitudinal axis 7 concentric annular end edge 14 Are defined. The end edge is preferred 14 sharp-edged as shown.
Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel verfügt der zweite Körper 3 im Bereich der Abschlusskante 14 über eine gepunktet angedeutete Anfasung 15, die einen konischen Übergangsbereich zwischen dem zylindrischen Haupt-Längenabschnitt 8 und der vorderen Stirnfläche 13 definiert. Die Anfasung 15 hat mit axialem Abstand zu der vorderen Stirnfläche 13 einen größten Durchmesser, der dem Außendurchmesser DZ des Haupt-Längenabschnittes 8 entspricht, und verfügt im Bereich der vorderen Stirnfläche 13 über einen kleinsten Durchmesser DF. Der Durchmesserunterschied zwischen dem Außendurchmesser DZ und dem kleinsten Durchmesser DF ist relativ gering, so dass sich eine nur sehr flache Anfasung ergibt.In a modified embodiment, the second body 3 in the area of the end edge 14 via a stippled chamfer 15 which has a conical transitional area between the cylindrical main longitudinal section 8th and the front face 13 Are defined. The chamfering 15 has an axial distance to the front end face 13 a largest diameter, the outer diameter D Z of the main longitudinal section 8th corresponds, and has in the area of the front face 13 over a smallest diameter D F. The difference in diameter between the outer diameter D Z and the smallest diameter D F is relatively small, so that results in a very shallow chamfer.
Der O-Ring 4 ist bevorzugt ein handelsübliches Standardbauteil und verfügt über einen Ringkörper 16 aus bevorzugt gummielastischem Material, der im unverformten Zustand einen rund und bevorzugt kreisrund konturierten Querschnitt hat. Im gänzlich unbeanspruchten beziehungsweise unverformten Zustand hat der O-Ring einen vom Innenumfang des Ringkörpers 16 definierten Nenn-Innendurchmesser d1, der aufgrund der Elastizität des Ringkörpers 16 bei entsprechender Beaufschlagung radial aufweitbar ist.The O-ring 4 is preferably a standard commercial component and has a ring body 16 preferably made of rubber-elastic material, which has a round and preferably circular contour in the undeformed state. In completely unstressed or undeformed state, the O-ring has a from the inner circumference of the ring body 16 defined nominal inner diameter d 1 , due to the elasticity of the annular body 16 is radially expandable with appropriate loading.
Im zusammengebauten Zustand des Dichtsystems 1, der in 1 und 3 illustriert ist, sitzt der O-Ring 4 koaxial auf dem Haupt-Längenabschnitt 8 und liegt ringsum dichtend am Außenumfang 12 des Haupt-Längenabschnittes 8 an. Bevorzugt ist der Nenn-Innendurchmesser d1 des O-Ringes 4 geringfügig kleiner als der Außendurchmesser DZ des Haupt-Längenabschnittes 8, so dass der auf den Haupt-Längenabschnitt 8 aufgeschobene O-Ring 4 über einen aufgeweiteten Innendurchmesser d1a verfügt, der dem Außendurchmesser DZ des Haupt-Längenabschnittes 8 entspricht. Dies ist allerdings nicht zwingend. Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist der Nenn-Innendurchmesser d1 des O-Ringes 4 gleich groß wie der Außendurchmesser DZ des Haupt-Längenabschnittes 8.In the assembled state of the sealing system 1 who in 1 and 3 is illustrated, the O-ring sits 4 coaxial on the main length section 8th and lies all around sealing on the outer circumference 12 of the main length section 8th at. Preferably, the nominal inner diameter d 1 of the O-ring 4 slightly smaller than the outer diameter D Z of the main length section 8th so that's on the main length section 8th deferred O-ring 4 has an expanded inner diameter d 1a , the outer diameter D Z of the main longitudinal section 8th equivalent. However, this is not mandatory. In an unillustrated embodiment, the nominal inner diameter d 1 of the O-ring 4 the same size as the outer diameter D Z of the main length section 8th ,
Die Anfasung 15 ist bei der strichpunktiert angedeuteten Abwandlung des Ausführungsbeispiels insbesondere so gestaltet, dass ihr kleinster Durchmesser DF mindestens dem Nenn-Innendurchmesser d1 des O-Ringes 4 entspricht und vorzugsweise in einem Durchmesserbereich zwischen diesem Nenn-Innendurchmesser d1 und dem Außendurchmesser DZ des Haupt-Längenabschnittes 8 liegt. Wäre der kleinste Durchmesser DF der Anfasung 15 kleiner als der Nenn-Innendurchmesser d1 des O-Ringes 4, ließe sich der O-Ring 4 ohne Schwierigkeiten auch in Verbindung mit einer konventionell gestalteten Aufnahme montieren.The chamfering 15 is at the dash-dotted line indicated modification of the embodiment in particular designed so that its smallest diameter D F at least the nominal inner diameter d 1 of the O-ring 4 corresponds and preferably in a diameter range between this nominal inner diameter d 1 and the outer diameter D Z of the main longitudinal section 8th lies. If the smallest diameter D F chamfer 15 smaller than the nominal inner diameter d 1 of the O-ring 4 , could the O-ring 4 without difficulty also mount in conjunction with a conventionally designed recording.
Die Aufnahme 5 hat axial außen liegend eine zu einer ersten Außenfläche 17 des ersten Körpers 2 ausmündende Einführöffnung 18. Zum Zusammenbauen des Abdichtsystems 1 wird der zweite Körper 3 mit seiner vorderen Stirnfläche 13 voraus durch die Einführöffnung 18 hindurch in die Aufnahme 5 eingesteckt. Die hierbei von dem zweiten Körper 3 bezüglich des ersten Körpers 2 eingenommene Position sei als Einsteckposition bezeichnet.The recording 5 has axially outward lying one to a first outer surface 17 of the first body 2 opening out opening 18 , To assemble the sealing system 1 becomes the second body 3 with its front face 13 ahead through the insertion opening 18 through into the recording 5 plugged in. The case of the second body 3 concerning the first body 2 assumed position is called insertion position.
Die Aufnahme 5 definiert in ihrem Innern mit axialem Abstand zu der Einführöffnung 18 einen Halteabschnitt 22. Im zusammengebauten Zustand des Abdichtsystems 1 sitzt der O-Ring 4 unter Einnahme einer Arbeitsposition in dem Halteabschnitt 22, wobei er den zweiten Körper 3 im Bereich dessen Haupt-Längenabschnittes 8 konzentrisch umschließt und dabei unter Abdichtung zwischen dem Innenumfang 23 der Aufnahme 5 und dem Außenumfang 12 des zweiten Körpers 3 beziehungsweise dessen Haupt-Längenabschnittes 8 radial verpresst ist.The recording 5 defined in its interior with axial distance to the insertion opening 18 a holding section 22 , In the assembled state of the sealing system 1 sits the O-ring 4 taking a working position in the holding section 22 where he is the second body 3 in the area of its main longitudinal section 8th concentrically encloses while sealing between the inner circumference 23 the recording 5 and the outer circumference 12 of the second body 3 or its main longitudinal section 8th is radially compressed.
Die Aufnahme 5 enthält einen Dichtungs-Aufnahmeabschnitt 24, der sich exemplarisch in vorteilhafter Weise aus drei sich axial aneinander anschließenden Längenabschnitten zusammensetzt. Bei diesen drei Längenabschnitten handelt es sich um einen sich unmittelbar an die Einführöffnung 18 anschließenden Einführabschnitt 25, einen sich axial innen unmittelbar daran anschließenden Verengungsabschnitt 26 und den sich axial innen unmittelbar an den Verengungsabschnitt 26 anschließenden, oben bereits erwähnten Halteabschnitt 22. Der Einführabschnitt 25 geht also axial innen über den Verengungsabschnitt 26 hinweg in den Halteabschnitt 22 über, wobei die Aufnahme 5 im Bereich des Verengungsabschnittes 26 einen kleineren Durchmesser hat als im Bereich des Halteabschnittes 22.The recording 5 includes a seal receiving portion 24 , which is advantageously composed of three axially adjoining lengths sections. These three lengths are directly adjacent to the insertion opening 18 subsequent introduction section 25 , an axially inwardly immediately adjoining narrowing section 26 and the axially inwardly directly to the throat portion 26 subsequent, already mentioned above holding section 22 , The introductory section 25 So goes axially inward over the narrowing section 26 in the holding section 22 over, taking the picture 5 in the area of the narrowing section 26 has a smaller diameter than in the region of the holding section 22 ,
Der Einführabschnitt 25 zeichnet sich dadurch aus, dass der Innenumfang 23 in seinem Bereich eine sich axial nach innen hin konisch verjüngende Einführfläche 27 bildet.The introductory section 25 is characterized by the fact that the inner circumference 23 in its area an axially inwardly conically tapered insertion 27 forms.
Im Bereich des Verengungsabschnittes 26 verfügt der erste Körper 2 über einen zu der Längsachse 6 konzentrischen, radial nach innen ragenden ringförmigen Verengungsvorsprung 28. Der Verengungsvorsprung 28 definiert einen ringförmigen Abschnitt des Innenumfanges 23 der Aufnahme 5, der als Verengungsfläche 32 bezeichnet sei und der vorzugsweise eine konkav in Richtung zu der Längsachse 6 hin gekrümmte Querschnittskontur hat. Die Verengungsfläche 32 ist im Querschnitt gesehen vorzugsweise bogenförmig gekrümmt.In the area of the narrowing section 26 has the first body 2 about one to the longitudinal axis 6 concentric, radially inwardly projecting annular constriction projection 28 , The narrowing lead 28 defines an annular portion of the inner periphery 23 the recording 5 that as a constriction surface 32 is designated and preferably a concave in the direction of the longitudinal axis 6 has curved cross-sectional contour. The constriction area 32 is preferably arcuately curved in cross-section.
Im Bereich des Halteabschnittes 22 schließlich ist der Innenumfang 23 der Aufnahme 5 derart geformt, dass sich eine radial nach innen hin offene Haltenut 33 ergibt. Der von der Haltenut 33 gebildete Abschnitt des Innenumfanges 23 sei im Folgenden als Haltefläche 34 bezeichnet, die zweckmäßigerweise über eine konkav gekrümmte Querschnittskontur verfügt, deren Konkavität der Längsachse 6 der Aufnahme 5 zugewandt ist.In the area of the holding section 22 Finally, the inner circumference 23 the recording 5 shaped so that there is a radially inwardly open retaining groove 33 results. The one of the retaining groove 33 formed section of the inner circumference 23 is hereafter as a holding surface 34 denotes, which expediently has a concave curved cross-sectional contour whose concavity of the longitudinal axis 6 the recording 5 is facing.
Eine ebenfalls vorteilhafte, in 4 gestrichelt angedeutete Haltenut 33 hat eine zylindrische Haltefläche 34 mit linearer Querschnittskontur. Hier tritt eine besonders hohe Flächenpressung am O-Ring 4 mit noch besserer Dichtwirkung auf. Die Haltenut 33 hat hier insbesondere einen rechteckigen Querschnitt.A likewise advantageous, in 4 dashed line indicated retaining groove 33 has a cylindrical holding surface 34 with linear cross-sectional contour. Here occurs a particularly high surface pressure on the O-ring 4 with even better sealing effect. The holding groove 33 has here in particular a rectangular cross-section.
Die vorstehend erwähnten Querschnittskonturen beziehen sich auf einen Schnitt quer zur Umfangsrichtung der Aufnahme 5 und resultieren aus dem in der Zeichnung ersichtlichen Längsschnitt durch das gesamte statische Abdichtsystem 1.The above-mentioned cross-sectional contours relate to a section transverse to the circumferential direction of the receptacle 5 and result from the apparent in the drawing longitudinal section through the entire static sealing system 1 ,
Der Verengungsvorsprung 28 ist vorzugsweise relativ schmal ausgebildet und insbesondere nach Art eines Ringbundes gestaltet.The narrowing lead 28 is preferably formed relatively narrow and designed in particular in the manner of a ring collar.
Der die Arbeitsposition einnehmende O-Ring 4 taucht mit seinem nach radial außen orientierten Umfangsabschnitt in die Haltenut 33 ein und liegt unter Vorspannung an der Haltefläche 34 an. Mit seinem radial innen liegenden Abschnitt beaufschlagt der O-Ring 4 unter Vorspannung den Außenumfang 12 des zweiten Körpers 3 im Bereich des Haupt-Längenabschnittes 8, wobei dieser Haupt-Längenabschnitt 8 sich über die gesamte axiale Länge des Dichtungs-Aufnahmeabschnittes 24 erstreckt. Der Dichtungs-Aufnahmeabschnitt 24 ist also radial innen über seine gesamte Länge hinweg von dem Haupt-Längenabschnitt 8 begrenzt.The working position engaging O-ring 4 dives with its radially outwardly oriented peripheral portion in the retaining groove 33 and is biased to the support surface 34 at. The O-ring acts on its radially inner section 4 under bias the outer circumference 12 of the second body 3 in the area of the main length section 8th , this main length section 8th over the entire axial length of the seal receiving portion 24 extends. The seal receiving section 24 is thus radially inward over its entire length away from the main length section 8th limited.
Ein besonderes Gestaltungsdetail des Dichtungs-Aufnahmeabschnittes 24 besteht in einer besonderen Art und Weise der Gestaltung des Verengungsvorsprunges 28. Der Verengungsvorsprung 28 begrenzt zusammen mit dem von ihm radial umschlossenen Abschnitt des Haupt-Längenabschnittes 8 des zweiten Körpers 3 einen sich konzentrisch um den zweiten Körper 3 herum erstreckenden ringförmigen Zwischenraum, der aufgrund seiner Zweckbestimmung als Montagespalt 35 bezeichnet sei und dessen bezüglich der Längsachse 6 radial gemessene Breite a2 so bemessen ist, dass der O-Ring 4 zur Montage in seiner Arbeitsposition ausgehend von einer der Aufnahme 5 axial außen vorgelagerten Ausgangsposition in einer Montagerichtung 36 axial durch den Montagespalt 35 hindurch in den Halteabschnitt 22 und die dort befindliche Haltenut 33 hineindrückbar ist. Da die radiale Breite a2 des Montagespaltes 35 kleiner ist als der radial gemessene Querschnitts-Durchmesser h1 des Ringkörpers 16 des auf dem Haupt-Längenabschnitt 8 sitzenden O-Rings 4, jedoch mindestens so groß ist, wie sich der Ringkörper 16 zerstörungsfrei radial zusammendrücken lässt, tritt der O-Ring 4 im Rahmen eines Einschnappvorganges durch den Montagespalt 35 hindurch, wobei er vorübergehend radial zusammengedrückt wird, um sich beim Übertritt in den Halteabschnitt 22 wieder so weit radial auszudehnen, dass er innerhalb des Halteabschnittes 22 unter radialer Vorspannung einerseits an der die Haltenut 33 definierenden Haltefläche 34 und andererseits an dem dem Halteabschnitt 22 zugeordneten Außenumfang des Haupt-Längenabschnittes 8 des zweiten Körpers 3 anliegt.A special design detail of the seal-receiving section 24 consists in a special way the design of the constriction projection 28 , The narrowing lead 28 limited together with the radially enclosed by him section of the main longitudinal section 8th of the second body 3 concentric around the second body 3 around extending annular space, due to its purpose as a mounting gap 35 be designated and its with respect to the longitudinal axis 6 Radially measured width a 2 is such that the O-ring 4 for mounting in its working position starting from one of the receptacle 5 axially outside upstream starting position in a mounting direction 36 axially through the mounting gap 35 through into the holding section 22 and the retaining groove located there 33 is intrusive. Since the radial width a 2 of the mounting gap 35 is smaller than the radially measured cross-sectional diameter h 1 of the ring body 16 on the main length section 8th sitting O-ring 4 but at least as large as the ring body 16 non-destructively compresses radially, enters the O-ring 4 as part of a snap action through the mounting gap 35 whereby it is temporarily radially compressed to pass into the holding section 22 again so far radially expand that he within of the holding section 22 under radial prestress on the one hand at the retaining groove 33 defining holding surface 34 and on the other hand, at the holding portion 22 associated outer circumference of the main longitudinal section 8th of the second body 3 is applied.
Der Querschnitts-Nenndurchmesser des Ringkörpers 16 des gänzlich unverformten O-Ringes 4, also des O-Ringes 4 im nicht montierten Zustand, ist in der Zeichnung mit d2 angegeben. Das Abdichtsystem 1 ist vorzugsweise so ausgelegt, dass der bezüglich der Längsachse 6 der Aufnahme 5 radial gemessene Querschnitts-Durchmesser h1 des Ringkörpers 16 des auf den Haupt-Längenabschnitt 8 aufgeschobenen, von radial außen her jedoch noch nicht beaufschlagten O-Ringes 4 maximal 90% bis 100% des vorgenannten Querschnitts-Nenndurchmessers d2 beträgt. Als zweckmäßig wird ein Querschnitts-Durchmesser h1 angesehen, der 92% bis 99% des Querschnitts-Nenndurchmessers d2 beträgt. Beim Ausführungsbeispiel ist die Auslegung in vorteilhafter Weise so getroffen, dass der Querschnitts-Durchmesser h1 im Bereich zwischen 93% und 97% des Querschnitts-Nenndurchmessers d2 liegt.The cross-sectional nominal diameter of the ring body 16 of the completely undeformed O-ring 4 , so the O-ring 4 in the unassembled state, is indicated in the drawing with d 2 . The sealing system 1 is preferably designed so that the respect to the longitudinal axis 6 the recording 5 Radially measured cross-sectional diameter h 1 of the ring body 16 of the main length section 8th deferred, but from the outside radially not yet acted upon O-ring 4 a maximum of 90% to 100% of the aforementioned cross-sectional nominal diameter d 2 . As appropriate, a cross-sectional diameter h 1 is considered, which is 92% to 99% of the cross-sectional nominal diameter d 2 . In the exemplary embodiment, the design is advantageously such that the cross-sectional diameter h 1 is in the range between 93% and 97% of the nominal diameter of the cross-section d 2 .
Die radiale Breite a2 des Montagespaltes 35, also der kleinste radiale Abstand a2 zwischen dem Verengungsvorsprung 28 und dem vom Verengungsvorsprung 28 umschlossenen Außenumfang des Haupt-Längenabschnittes des zweiten Körpers 3, beträgt insbesondere maximal 50% bis 94% des Querschnitts-Nenndurchmessers d2 des Ringkörpers 16 des gänzlich unverformten O-Ringes 4. Als besonders zweckmäßiger Bereich wird hierbei ein Prozentbereich zwischen 60% und 80% angesehen. Als besonders vorteilhaft hat sich der beim Ausführungsbeispiel realisierte Prozentbereich ergeben, bei dem der kleinste radiale Abstand a2 des Montagespaltes 35 66% bis 75% des Querschnitts-Nenndurchmessers d2 des Ringkörpers 16 beträgt.The radial width a 2 of the mounting gap 35 , So the smallest radial distance a 2 between the constriction projection 28 and that from the narrowing tab 28 enclosed outer periphery of the main longitudinal portion of the second body 3 , is in particular a maximum of 50% to 94% of the cross-sectional nominal diameter d 2 of the annular body 16 of the completely undeformed O-ring 4 , A particularly useful range is considered to be a percentage range between 60% and 80%. The percentage range realized in the exemplary embodiment has proven particularly advantageous, in which the smallest radial distance a 2 of the mounting gap 35 66% to 75% of the nominal diameter d 2 of the annular body 16 is.
In dem Halteabschnitt 22 definieren der erste Körper 2 und der in die Aufnahme 5 eingesteckte zweite Körper 3 einen radial außen von der Haltenut 33 begrenzten Ringspalt, der im Folgenden auch als Halte-Ringspalt 37 bezeichnet sei. Die bezüglich der Längsachse 6 gemessene radiale Breite dieses Halte-Ringspaltes 37, mit anderen Worten also der größte radiale Abstand a3 zwischen dem Innenumfang 23 der Aufnahme 5 in der Haltenut 33 und dem Außenumfang 12 des radial gegenüberliegenden Haupt-Längenabschnittes 8 des zweiten Körpers 3, beträgt insbesondere maximal 60% bis 95% des Querschnitts-Nenndurchmessers d2 des Ringkörpers 16, wobei er zweckmäßigerweise 70% bis 90% und – entsprechend dem Ausführungsbeispiel – bevorzugt 74% bis 82% des Querschnitts-Nenndurchmessers d2 beträgt.In the holding section 22 define the first body 2 and in the recording 5 inserted second body 3 a radially outward of the retaining groove 33 limited annular gap, which in the following also as a holding annular gap 37 is designated. The with respect to the longitudinal axis 6 measured radial width of this holding annular gap 37 , in other words, the largest radial distance a 3 between the inner circumference 23 the recording 5 in the holding groove 33 and the outer circumference 12 the radially opposite main longitudinal section 8th of the second body 3 In particular, at most 60% to 95% of the nominal diameter of the cross-section d 2 of the ring body 16 , wherein it expediently 70% to 90% and - according to the embodiment - preferably 74% to 82% of the cross-sectional nominal diameter d 2 .
Die Abstimmung zwischen der bezüglich der Längsachse 6 radial gemessenen Breite a2 des Montagespaltes 35 und der entsprechend gemessenen maximalen radialen Breite a3 des Halte-Ringspaltes 37 ist vorzugsweise so getroffen, dass die radiale Breite a2 des Montagespaltes 35 maximal 50% bis 100%, zweckmäßigerweise 84% bis 96% und vorzugsweise – wie beim Ausführungsbeispiel – 89% bis 92% der maximalen radialen Breite a3 des Halte-Ringspaltes 37 beträgt.The vote between with respect to the longitudinal axis 6 radially measured width a 2 of the mounting gap 35 and the corresponding measured maximum radial width a 3 of the retaining ring gap 37 is preferably made such that the radial width a 2 of the mounting gap 35 a maximum of 50% to 100%, suitably 84% to 96%, and preferably - as in the embodiment - 89% to 92% of the maximum radial width a 3 of the retaining ring gap 37 is.
Die radiale Breite des Halte-Ringspaltes 37 ist über die in Achsrichtung der Längsachse 6 betrachtete axiale Länge des Halteabschnittes 22 hinweg vorzugsweise nicht konstant. In einem zwischen den axialen Endbereichen der Haltenut 33 liegenden Bereich hat der Halte-Ringspalt 37 eine maximale radiale Breite a3. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Haltefläche 34, wie oben schon erwähnt, beim illustrierten Ausführungsbeispiel eine konkav gekrümmte Querschnittskontur hat, wobei die Querschnittsebene von der Längsachse 6 und einer diesbezüglich radialen Achse aufgespannt ist.The radial width of the retaining ring gap 37 is about in the axial direction of the longitudinal axis 6 considered axial length of the holding section 22 preferably not constant. In one between the axial end portions of the retaining groove 33 lying area has the retaining ring gap 37 a maximum radial width a 3 . This is due to the fact that the holding surface 34 as already mentioned, in the illustrated embodiment has a concave curved cross-sectional contour, wherein the cross-sectional plane of the longitudinal axis 6 and in this respect a radial axis is clamped.
Während die Haltenut 33 axial außen unmittelbar in den Verengungsvorsprung 28 übergeht, ist sie axial innen zweckmäßigerweise von einer axial nach außen in Richtung zu der Einführöffnung 18 weisenden ringförmigen Stützfläche 38 flankiert, die an dem ersten Körper 2 ausgebildet ist und die die axial innen liegende Begrenzungswand des Dichtungs-Aufnahmeabschnittes 24 definiert. Diese Stützfläche 38 erstreckt sich zweckmäßigerweise in bezüglich der Längsachse 6 radialer Richtung näher an den Haupt-Längenabschnitt 8 des zweiten Körpers 3 heran als der Verengungsvorsprung 28.While the holding groove 33 axially outside directly into the constriction projection 28 transitions, it is axially axially expediently from an axially outward toward the insertion 18 pointing annular support surface 38 flanked on the first body 2 is formed and the axially inner boundary wall of the seal receiving portion 24 Are defined. This support surface 38 expediently extends in respect to the longitudinal axis 6 radial direction closer to the main length section 8th of the second body 3 approach as the narrowing lead 28 ,
Die Stützfläche 38 begünstigt die Montage des O-Ringes 4. So kann der O-Ring 4 mittels eines geeigneten Schubwerkzeuges in der Montagerichtung 36 durch den Montagespalt 35 hindurchgedrückt werden und kann dabei so weit axial nach innen verschoben werden, bis er an der Stützfläche 38 zur Anlage gelangt. Dadurch ergibt sich zusätzlich zu dem beim Durchtritt durch den Montagespalt 35 auftretenden Einrasteffekt ein weiteres Sicherheitsmerkmal zur Sicherstellung und Verifizierung des korrekt an der Haltenut 33 sitzenden O-Ringes 4.The support surface 38 favors the assembly of the O-ring 4 , So can the O-ring 4 by means of a suitable pushing tool in the mounting direction 36 through the mounting gap 35 can be pushed through and can be moved so far axially inward until it on the support surface 38 comes to the plant. This results in addition to the passage through the mounting gap 35 occurring Einrasteffekt another security feature to ensure and verify the correct at the retaining 33 sitting O-ring 4 ,
Bei den oben geschilderten prozentualen Bereichsangaben versteht es sich, dass jedenfalls die maximale radiale Breite a3 des Halte-Ringspaltes 37 größer zu sein hat als die radiale Breite des Montagespaltes 35.In the above-described percentage range data, it is understood that in any case the maximum radial width a 3 of the retaining ring gap 37 has to be larger than the radial width of the mounting gap 35 ,
Der Einführabschnitt 25 ist vorzugsweise so gestaltet, dass im Bereich der Einführöffnung 18 der bezüglich der Längsachse 6 radiale Abstand a1 zwischen dem Innenumfang der Aufnahme 5 und dem von der Einführöffnung 18 umschlossenen Außenumfang des Haupt-Längenabschnittes 8 mindestens so groß ist wie der radiale Querschnitts-Durchmesser h1 des Ringkörpers 16 des auf den Haupt-Längenabschnitt 8 aufgeschobenen, von radial außen her jedoch noch nicht beaufschlagten O-Ringes 4. Dadurch ist gewährleistet, dass der O-Ring 4 ohne Abschergefahr von axial außen her in den Dichtungs-Aufnahmeabschnitt 24 einführbar ist. Durch den sich konisch verjüngenden Verlauf der Einführfläche 27 wird der Ringkörper 16 beim axialen Hineindrücken in den Dichtungs-Aufnahmeabschnitt 24 mehr und mehr radial zusammengedrückt, bis er letztlich beim Erreichen des Verengungsvorsprunges 28 auf dessen radiale Breite a2 zusammengedrückt ist und bei weiterem Hineinschieben in der Montagerichtung 36 nach dem Hindurchtreten durch den Montagespalt 35 wieder eine radiale Ausdehnung erfährt. Diese radiale Ausdehnung innerhalb des Halte-Ringspaltes 37 ist jedoch derart begrenzt, dass der O-Ring 4 mit seinem Ringkörper 16 unter Abdichtung und radialer Verpressung in dem Halte-Ringspalt 37 fixiert ist.The introductory section 25 is preferably designed so that in the region of the insertion opening 18 with respect to the longitudinal axis 6 Radial distance a 1 between the inner circumference of the recording 5 and from the insertion opening 18 enclosed Outer circumference of the main length section 8th is at least as large as the radial cross-sectional diameter h 1 of the annular body 16 of the main length section 8th deferred, but from the outside radially not yet acted upon O-ring 4 , This ensures that the O-ring 4 without risk of shearing from axially outward into the seal receiving section 24 is insertable. Due to the conically tapered course of the insertion 27 becomes the ring body 16 during axial pushing into the seal receiving portion 24 more and more radially compressed until it finally reaches the constriction projection 28 on the radial width a 2 is compressed and further pushing in the mounting direction 36 after passing through the assembly gap 35 again undergoes a radial expansion. This radial expansion within the retaining ring gap 37 However, it is limited so that the O-ring 4 with his ring body 16 under sealing and radial compression in the retaining ring gap 37 is fixed.
Der zweite Körper 3 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sein Haupt-Längenabschnitt 8 im zusammengebauten Betriebszustand des Abdichtsystems 1 an der Einführöffnung 18 axial aus der Aufnahme 5 herausragt. Beim Ausführungsbeispiel ist dies der Fall.The second body 3 is preferably formed so that its main longitudinal section 8th in the assembled operating condition of the sealing system 1 at the insertion opening 18 axially out of the receptacle 5 protrudes. In the embodiment, this is the case.
Ferner ist das Abdichtsystem 1 insbesondere so realisiert, dass die Aufnahme 5 einen sich axial innen an den Halteabschnitt 22 anschließenden Fortsetzungsabschnitt 42 aufweist, in den der die Einsteckposition einnehmende zweite Körper 3 axial hineinragt. Der Innendurchmesser des Fortsetzungsabschnittes 42 ist zweckmäßigerweise zumindest um einen Fügespalt größer als der Außendurchmesser des in ihn hineinragenden Längenabschnittes des zweiten Körpers 3, wobei dieser hineinragende Längenabschnitt zweckmäßigerweise ein Abschnitt des Haupt-Längenabschnittes 8 ist.Furthermore, the sealing system 1 in particular so realized that the recording 5 an axially inside of the holding section 22 subsequent continuation section 42 in which the insertion position of the second body 3 protrudes axially. The inner diameter of the continuation section 42 is expediently greater than the outer diameter of the projecting into it longitudinal portion of the second body at least by a joint gap 3 , wherein this protruding length portion expediently a portion of the main longitudinal section 8th is.
Das eine ruhende Abdichtung zwischen den beiden Körpern 2, 3 bewirkende statische Abdichtsystem 1 hat den Vorteil, dass der O-Ring 4 ohne Beschädigungsgefahr radial zwischen den beiden Körpern 2, 3 platzierbar ist, auch wenn der zweite Körper 3 im Bereich seiner vorderen Stirnfläche 13 über einen scharfkantigen oder nur minimal angefasten Abschluss verfügt. Würde ein derartig gestalteter zweiter Körper 3 mit der vorderen Stirnfläche 13 voraus durch einen vorher schon in der Aufnahme 5 platzierten O-Ring 4 hindurchgeschoben, bestünde die Gefahr eines Abscherens oder sonstigen Beschädigens des O-Ringes 4, so dass dieser seiner angestrebten Abdichtfunktion nicht mehr nachkommen könnte.The one resting seal between the two bodies 2 . 3 causing static sealing system 1 has the advantage that the O-ring 4 without risk of damage radially between the two bodies 2 . 3 placeable, even if the second body 3 in the area of its front face 13 has a sharp-edged or minimally chipped conclusion. Would such a designed second body 3 with the front face 13 advance by one already in the recording 5 placed O-ring 4 pushed through, there would be a risk of shearing or other damage to the O-ring 4 , so that this could no longer fulfill its intended sealing function.
Bei einem bevorzugten Verfahren zum Zusammenbauen des statischen Abdichtsystems 1 wird der O-Ring 4 erst in den Dichtungs-Aufnahmeabschnitt 24 eingesetzt, nachdem zuvor die beiden Körper 2, 3 zusammengefügt wurden und der zweite Körper 3 in die Aufnahme 5 eingesteckt ist. Im Rahmen des bevorzugten Montageverfahrens wird in diesem Zusammenhang bevorzugt ein aus 2 und 4 ersichtlicher erster Montagezustand geschaffen, in dem der zweite Körper 3 mit seinem Haupt-Längenabschnitt 8 unter Einnahme seiner Einsteckposition in die Aufnahme 5 hineinragt, der O-Ring 4 sich jedoch noch außerhalb der Aufnahme 5 befindet und dabei koaxial auf dem der Aufnahme 5 axial außen vorgelagerten Längenabschnitt des zweiten Körpers 3 sitzt. Bei diesem vorgelagerten Längenabschnitt handelt es sich bevorzugt um einen Bestandteil des Haupt-Längenabschnittes 8, der sich auch innerhalb der Aufnahme 5 erstreckt und dort die radial innen liegende Begrenzung des Dichtungs-Aufnahmeabschnittes 24 definiert.In a preferred method of assembling the static sealing system 1 becomes the O-ring 4 first into the seal receiving section 24 used after previously the two bodies 2 . 3 were joined together and the second body 3 in the recording 5 is plugged in. In the context of the preferred assembly method is preferred in this context 2 and 4 apparent first mounting state created in which the second body 3 with its main length section 8th taking his insertion position in the recording 5 protrudes, the O-ring 4 but still outside the recording 5 is located while coaxial on the recording 5 axially outside upstream longitudinal portion of the second body 3 sitting. This upstream longitudinal section is preferably a component of the main longitudinal section 8th who is also within the recording 5 extends and there the radially inner boundary of the seal receiving portion 24 Are defined.
Der außerhalb der Aufnahme 5 liegende Längenabschnitt des zweiten Körpers 3, auf dem der O-Ring 4 montiert ist oder wird, bevor er gemäß Pfeilen 36 axial in den Dichtungs-Aufnahmeabschnitt 24 hineingedrückt wird, sei im Folgenden als Bereitstellungsabschnitt 43 bezeichnet. Das Platzieren des O-Ringes 4 auf diesem Bereitstellungsabschnitt 43 kann je nach Ausgestaltung des zweiten Körpers 3 stattfinden, bevor oder nachdem der zweite Körper 3 in die Aufnahme 5 eingesteckt wird. Ist im eingesteckten Zustand des zweiten Körpers 3 dessen der vorderen Stirnfläche 13 entgegengesetzte rückseitige Stirnfläche 44 gut zugänglich, weil es sich bei dem zweiten Körper 3 beispielsweise um einen zylindrischen Körper gleichmäßigen Durchmessers handelt, kann der O-Ring 4 gemäß Pfeilen 45 über die rückseitige Stirnfläche 44 hinweg auf den Bereitstellungsabschnitt 43 aufgesetzt werden, nachdem zuvor der zweite Körper 3 bereits in die Aufnahme 5 eingesteckt worden ist. Des Weiteren besteht bei einem derart gestalteten zweiten Körper 3 die Möglichkeit, den O-Ring 4 im noch nicht in die Aufnahme 5 eingesteckten Zustand des zweiten Körpers 3 entweder über die rückseitige Stirnfläche 44 oder über die vordere Stirnfläche 13 hinweg auf den Bereitstellungsabschnitt 43 aufzusetzen und erst dann den zweiten Körper 3 mit der vorderen Stirnfläche 13 voraus in die Aufnahme 5 einzustecken.The outside of the recording 5 lying longitudinal section of the second body 3 on which the O-ring 4 is mounted or will, before he according to arrows 36 axially in the seal receiving portion 24 is pressed in the following, as a provisioning section 43 designated. Placing the O-ring 4 on this deployment section 43 can depending on the design of the second body 3 take place before or after the second body 3 in the recording 5 is inserted. Is in the inserted state of the second body 3 of the front end face 13 opposite back face 44 easily accessible, because it is the second body 3 For example, is a cylindrical body of uniform diameter, the O-ring 4 according to arrows 45 over the back face 44 on the staging section 43 be put on after previously the second body 3 already in the recording 5 has been inserted. Furthermore, there is a second body designed in this way 3 the possibility of the O-ring 4 im not in the picture yet 5 plugged state of the second body 3 either over the back face 44 or over the front face 13 on the staging section 43 and only then the second body 3 with the front face 13 ahead in the recording 5 insert.
Ist der zweite Körper 3 – was den Regelfall darstellt – so gestaltet, dass sich an den Haupt-Längenabschnitt 8 rückseitig ein Längenabschnitt anschließt, dessen Außendurchmesser größer ist als derjenige des Haupt-Längenabschnittes 8, oder ist der zweite Körper 3 aus sonstigen Gründen im Bereich seiner rückseitigen Stirnfläche 44 unzugänglich, wird der O-Ring 4 von vorne her auf den zweiten Körper 3 aufgesteckt und auf dem Bereitstellungsabschnitt 43 platziert, bevor der zweite Körper 3 in die Aufnahme 5 eingesteckt wird.Is the second body 3 - which is the rule - designed so that to the main length section 8th behind a length section connects, whose outer diameter is greater than that of the main longitudinal section 8th , or is the second body 3 for other reasons in the area of its rear face 44 Inaccessible, the O-ring 4 from the front to the second body 3 plugged in and on the staging section 43 placed before the second body 3 in the recording 5 is inserted.
Ausgehend von dem erwähnten ersten Montagezustand kann der O-Ring 4 bequem in den Halte-Ringspalt 37 verbracht werden, indem eine axial ins Innere der Aufnahme 5 orientierte Schubkraft in ihn eingeleitet wird und er demzufolge entlang des Außenumfanges 12 des zweiten Körpers 3 axial in den Dichtungs-Aufnahmeabschnitt 24 hineingeschoben wird. Die Schubkraft wird so lange kontinuierlich oder zyklisch umlaufend aufgebracht, bis der O-Ring 4 unter vorübergehender beschädigungsfreier radialer Quetschung durch den Montagespalt 35 hindurchgetreten und in die Haltenut 33 eingerastet ist. Spätestens jetzt können bei Bedarf Befestigungsmaßnahmen vorgenommen werden, um die axiale Relativposition zwischen dem ersten Körper 2 und dem zweiten Körper 3 zu fixieren. Starting from the mentioned first mounting state of the O-ring 4 convenient in the retaining ring gap 37 be spent by an axially into the interior of the recording 5 oriented thrust is introduced into it and he therefore along the outer circumference 12 of the second body 3 axially in the seal receiving portion 24 is pushed into it. The thrust is applied continuously or cyclically circulating until the O-ring 4 under temporary damage-free radial crushing through the mounting gap 35 passed through and into the retaining groove 33 is engaged. At least now, if necessary, attachment measures can be made to the axial relative position between the first body 2 and the second body 3 to fix.
Vor der Montage des O-Ringes 4 wird der O-Ring 4 und/oder die Innenumfangsfläche der Aufnahme 5, letztere insbesondere zumindest im Bereich des Montagespaltes 35, zweckmäßigerweise gefettet. Dies begünstigt das axiale Hindurchdrücken des O-Ringes 4 durch den Montagespalt 35 hindurch in die Haltenut 33 hinein.Before mounting the O-ring 4 becomes the O-ring 4 and / or the inner peripheral surface of the receptacle 5 the latter in particular at least in the area of the mounting gap 35 , suitably greased. This favors the axial pressing of the O-ring 4 through the mounting gap 35 through into the retaining groove 33 into it.
Die Innenkontur der Aufnahme 5 hat im Bereich des Dichtungs-Aufnahmeabschnittes 24 zweckmäßigerweise einen durchgängig kantenlosen Verlauf. Alle Übergänge sind bevorzugt abgerundet ausgeführt.The inner contour of the picture 5 has in the area of the seal receiving section 24 expediently a continuous edgeless course. All transitions are preferably rounded.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 19913769 A1 [0003] DE 19913769 A1 [0003]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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Seiten 10, 11 und 14 bis 17 des Fachbuches ”O-Ring Handbuch” der Parker Hannifin GmbH & Co. KG, Ausgabe 04/07 [0002] Pages 10, 11 and 14 to 17 of the book "O-Ring Handbook" by Parker Hannifin GmbH & Co. KG, issue 04/07 [0002]