DE1247782B

DE1247782B - Dichtungsring fuer Stangen und Kolben

Info

Publication number: DE1247782B
Application number: DEJ20302A
Authority: DE
Inventors: Karl Jasmand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-07-27
Filing date: 1961-07-27
Publication date: 1967-08-17

Description

Dichtungsring für Stangen und Kolben Die Erfindung bezieht sich auf einen Dichtungsring für Stangen und Kolben.
Es sind Kolbendichtungsringe mit L-förmigem Querschnitt bekannt, die in eine Nut eingelassen und mittels eines besonderen Stützringes in Form eines O-Ringes in axialer Richtung in einer Nut festgelegt sind. Diese Dichtung ist somit zur Erzielung der erforderlichen Abdichtung zweiteilig ausgeführt. Außerdem hat man bei Dichtungsringen anderer Formgebung die vordere Dichtungskante axial zurückversetzt und ferner vorgeschlagen, diese Rückversetzung als Stufenschulter auszubilden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Dichtungsanordnung mit einem L-förmigen Dichtungsring zu schaffen, die ohne einen Stützring auskommt und dennoch eine sichere Abdichtung der beiden gegeneinander beweglichen Maschinenteile herbeizuführen vermag.
Diese Aufgabe wird für einen Dichtungsring für Stangen und Kolben, der in der Nut des einen der gegeneinander abzudichtenden Teile angeordnet ist, im Querschnitt L-förmig ausgebildet und axial in der Nut verspannt ist, wobei der axiale Schenkel lippendichtungsartig an der Gegendichtfläche und der lippendichtartig radiale Schenkel mit seinem Rücken an einer Nutflanke anliegt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im nicht eingebauten Zustand des Dichtringes die Dichtfläche des radialen Schenkels im Bereich des freien Endes axial konisch vorspringt und die gesamte axiale Länge der Dichtung größer als die axiale Weite der Nut ist, derart, daß beim Einbau eine axiale Verspannung des Dichtringes eintritt und daß die vordere Dichtkante des axial sich erstreckenden Schenkels gegenüber seinem freien Ende in an sich bekannter Weise axial zurückversetzt ist und daß ferner an der Stirnseite des freien Schenkels an sich bekannte radiale Druckausgleichsnuten angeordnet sind.
Der besondere Vorteil des in dieser Weise aufgebauten Dichtungsringes gegenüber den bekannten Dichtungsanordnungen liegt in der einstöckigen Ausbildung des in axialer Richtung ebenfalls festgelegten Dichtungsringes. Die axiale Festlegung wird also durch axiales Verspannen des L-förmigen Dichtungsringes selbst.erzielt. Von besonderer Bedeutung ist dabei die konische Ausbildung der radialen Dichtungsfläche, durch die es ermöglicht wird, daß sie sich infolge der größeren Länge der Dichtung gegenüber der Nutweite unter Spannung abdichtend anlegt. Außerdem wird durch die axiale Zurückversetzung der vorderen Dichtungskante erreicht, daß sie trotz der Verspannung des freien Endes des radialen Dichtschenkels an der Nutflanke ausreichende radiale Bewegungsfreiheit hat und in bekannter Weise eine zusätzliche radiale Anpressung der vorderen Dichtkante beim Aufweiten des über die Dichtkante überstehenden Vorsprunges beim Einbau der Dichtung erzielt wird. Schließlich wird durch die Anordnung radialer Kanäle an der Stirnseite des freien Schenkels ein Druckausgleich zwischen dem abzudichtenden Raum und dem durch den Nutgrund und die Dichtung gebildeten Raum herbeigeführt.
Nach einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung ist die Zurückversetzung der vorderen Dichtkante in an sich bekannter Weise nach Art einer Stufenschulter ausgebildet. Diese Maßnahme gewährleistet ein besonders starkes Anpressen gerade der vorderen Dichtkante.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Darin zeigt F i g. 1 eine Dichtung nach der Erfindung, bei der die Nutringmanschette innerhalb der Ringnut eines festen Maschinenteils eingebaut ist und auf einem hin- und hergehenden zylindrischen Maschinenteil aufliegt, F i g. 2 die Nutringmanschette in ausgebautem unbelastetem Zustand.
Im ungespannten Zustand der Nutringmanschette 0 ist der an ihr vorgesehene, die Materialanhäufung darstellende Fortsatz 1 von einer Außenfläche 18 begrenzt, die im dargestellten Beispiel kegelig verläuft. Die zugehörige Innenfläche 5 verläuft konzentrisch zu dieser Außenfläche 18. Die Stirnfläcbe 6 des Ansatzes steht etwa senkrecht zur Manschettenmittelachse.
An der dem hin- und hergehenden Maschinenteil 22 zugekehrten Innenfläche der Manschette ® ist eine vorspringende Dichtlippe 19 zu erkennen und an dieser eine Dichtkante 2. Diese Dichtkante wird gebildet durch die kegelige Innenfläche der Lippe einerseits und eine Schulter 3 andererseits. Diese Schulter 3 ist als Stufenschulter geringer Tiefe ausgebildet, um die der Materialfortsatz 1 gegenüber der Dichtkante 2 der Dichtlippe 19 zurückgesetzt ist.
Wenn diese Manschette 0 auf die Stange 22 mit Vorspannung aufgeschoben ist (F i g. 1), wird dabei die kegelige Innenfläche der Dichtlippe 19 so weit zurückgedrängt, bis diese Innenfläche in einer Flucht mit dem benachbarten zylindrischen Teil der Manschetteninnenfläche liegt. Dabei wird dann der Fortsatz 1 bis in eine Stellung angehoben, wie sie in F i g. 1 zu erkennen ist. Die weit vorstehende Masse des Fortsatzes 1 hat dabei wegen der Elastizität des Materials der Nutringdichtungsmanschette das Bestreben, sich wenigstens an seinem freien Ende möglichst weit in die Lage des ungespannten Zustandes nach F i g. 2 zurückzubiegen, und übt bei diesem Bestreben, sich nach innen zu verschwenken, einen zusätzlichen Druck auf die Dichtkante 2 aus. Außerdem weist die Nutringmanschette 0 an der dem Fortsatz 1 abgekehrten Seite des Ringes einen flanschartigen Ansatz 9 auf. Dieser hat eine Stirnfläche in Form eines flachen Innenkegels 9 a.
Bringt -man nun diese Dichtungsringmanschette gemäß F i g. 1 in eine entsprechend schmale Nut eines festen Maschinenteils 21 ein, in dem die Stange 22 dicht geführt werden soll (wobei die Nut einen zylindrischen Nutengrund 21 a und zwei Nutenseitenflächen 21 b und 21 c aufweist), so wird bei entsprechend engem Abstand dieser Seitenflächen 21 b und 21 c sich der Innenkegel 9 a in Richtung auf eine Ebene hin strecken und sich der ganze Fortsatz 9 entsprechend aufrichten. Das Widerlager für die hierfür erforderlichen Kräfte bildet die Nuten seitenfläche 21 c, an der sich mit entsprechender Vorspannung die Stirnfläche 6 abstützt.
Bei der gewählten Querschnittsform des Fortsatzes 1 und bei der beim Aufschieben der Nutringmanschette 0 auf die Stange 22 entstandenen Rufdehnung dieses Fortsatzes 1 erlangt diese Stirnfläche 6 eine Schräglage, bei der sie einen flachen Außenkegel bildet und somit einen spitzen Winkel mit der Seitenfläche 21 c der Nut bildet. Die Widerlagerkraft kann dabei ausschließlich im Bereich des Kegelscheitels mit der Kegelfläche 6 des Fortsatzes 1 zusammenwirken. Dabei wird dann die aus der obenerwähnten Ausdehnung des Fortsatzes resultierende Reaktionskraft im Sinne eines Einwärtsschwenkens des Fortsatzendes noch verstärkt und somit auch die Dichtwirkung an der Dichtkante 2.
Das abzudichtende Medium kann dennoch frei in den Raum zwischen Nutengrund 21 a und Nutenringmanschette 0 durch gestrichelt angedeutete Radialnuten 12 gelangen, die in die Stirnfläche 6 des Fortsatzes 1 eingearbeitet sind.
Die Stufenschulter 3 zwischen der Dichtkante 2 einerseits und dem Fortsatz 1 andererseits kann -wie gezeichnet - in einem scharfen Winkel, aber auch über eine Hohlkehle in die Innenfläche 5 übergehen. Die Begrenzungsflächen des Fortsatzes 1 können durch Rotationsflächen mit geradliniger Erzeugender gebildet sein, wobei es nicht unbedingt erforderlich ist, daß diese Begrenzungsflächen im ungespannten Zustand unbedingt kegelig sein müssen. Man kann auch von zylindrischen Flächen 5 und 18 ausgehen, die dann bei einer Aufweitung sich zu entsprechend kegeligen Flächen umformen.

Claims

Patentansprüche: 1. Dichtungsring für Stangen und Kolben, der in der Nut des einen der gegeneinander abzudichtenden Teile angeordnet ist, im Querschnitt L-förmig ausgebildet und axial in der Nut verspannt ist, wobei der axiale Schenkel lippendichtungsartig an der Gegendichtfläche und der lippendichtartig radiale Schenkel mit seinem Rücken an einer Nutflanke anliegt, d a d u r c b gekennzeichnet, daß im nicht eingebauten Zustand des Dichtringes die Dichtfläche des radialen Schenkels (9) im Bereich des freien Endes axial konisch vorspringt und die gesamte axiale Länge der Dichtung größer als die axiale Weite der Nut ist, derart, daß beim Einbau eine axiale Verspannung des Dichtringes eintritt und daß die vordere Dichtkante (2) des axial sich erstreckenden Schenkels gegenüber seinem freien Ende in an sich bekannter Weise axial zurückversetzt ist und daß an der Stirnseite des freien Schenkels (1) an sich bekannte radiale Druckausgleichsnuten (12) angeordnet sind.
2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zurückversetzung der vorderen Dichtkante in an sich bekannter Weise nach Art einer Stufenschulter ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 805 585, 514 988; deutsche Auslegeschrift Nr. 1046 966; österreichische Patentschrift Nr. 187 362; französische Patentschrift Nr. 952 613; britische Patentschrift Nr. 591901; USA.-Patentschriften Nr. 2 264 062, 2 486 088, 2 4.35 943, 2 986 414, 2 386 496, 2 691558, 2 513 533, 2 643 147, 2 369 883, 2 935 365.