PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3606886C2 09.12.1993
Titel Dichtung für hydraulische Kolben und Kolbenstangen
Anmelder Busak + Luyken GmbH & Co, 70565 Stuttgart, DE
Erfinder Müller, Heinz Konrad, Prof. Dr.-Ing., 7050 Waiblingen, DE
Vertreter Kohler, R., Dipl.-Phys.; Rüdel, D., Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing., Pat.-Anwälte, 70565 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 03.03.1986
DE-Aktenzeichen 3606886
Offenlegungstag 10.09.1987
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.12.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.12.1993
IPC-Hauptklasse F16J 9/28

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für hydraulische Kolben und Kolbenstangen mit einem Dichtring aus zähelastischem Kunststoff zwischen einem ruhenden, eine Ringnut aufweisenden und einem dazu in axialer Richtung relativ beweglichen, zylindrischen Maschinenteil und mindestens einem, den Dichtring radial spannenden, sowie gegenüber der Ringnut und dem Dichtring abdichtenden, gummielastischen Spannring, wobei die dem beweglichen Maschinenteil zugewandte Oberfläche des Dichtrings eine durch zwei aneinandergrenzende Kegelflächen gebildete Dichtkante aufweist.

Eine derartige Dichtungsanordnung ist durch die DE-32 25 906 bekannt geworden.

Die Dichtkante des Dichtrings der bekannten Dichtungsanordnung weist im ungespannten Zustand des Dichtringes eine Überdeckung gegenüber der zylindrischen Oberfläche des beweglichen Maschinenteils auf, so daß während der Montage beim erstmaligen Überstreifen des Dichtrings über die zylindrische Oberfläche sich die Dichtkante des Dichtrings infolge Druckspannung zu einer schmalen, zylindrischen Berührzone verformt. Wegen der funktionell entscheidenden Bedeutung der Dichtkante werden solche Hydraulikdichtungen auch als "Dichtkantenringe" bezeichnet.

Die der Niederdruckseite zugewandte Kegelfläche des Dichtrings bildet mit dem zylindrischen Maschinenteil einen Keilspalt mit einem kleinen Öffnungswinkel, während die der Hochdruckseite zugewandte Kegelfläche einen sich mit steilem Winkel öffnenden Keilspalt bildet. Dichtkantenringe, die die genannten Merkmale aufweisen, entsprechen dem Stand der Technik.

Von der Dichtung eines aus einem flüssigkeitsgefüllten Raum in die Umgebung austretenden, hin- und herbewegten, zylindrischen Maschinenteils wird erwartet, daß sie

  • a) das abzudichtende Fluid beim Ausfahren vom zylindrischen Maschinenteil so abstreift, daß auf dessen Oberfläche ein möglichst dünner Schmierfilm zurückbleibt,
  • b) beim Einfahren des zylindrischen Maschinenteils in die flüssigkeitsgefüllten, unter Überdruck stehenden Raum, den auf der Oberfläche haftenden, dünnen Schmierfilm durch hydrodynamische Rückförderwirkung wieder in den abzudichtenden Raum zurückpumpt,
  • c) möglichst wenig Bauraum beansprucht und
  • d) möglichst geringe Reibung und kein Rückgleiten verursacht.


Im Hinblick auf die Gesamtheit dieser Anforderungen wird gegenwärtig mit optimal gestalteten Dichtkantenringen aus verschiedenen Polytetrafluoräthylen die beste Kompromißlösung erreicht. Dazu muß jedoch in der Regel eine Tandemanordnung mit zwei in getrennten Nuten eingebauten Dichtungen angewendet werden, was hinsichtlich des axialen Bauraums sehr unbefriedigend sein kann. Ein weiterer Nachteil der dem Stand der Technik entsprechenden Dichtkantenringe ist, daß insbesondere bei hohem abzudichtenden Druck die Dichtringe sich infolge ungenügender Formsteifigkeit bleibend verformen, was zu einer wesentlichen Verschlechterung der dynamischen Abdichtwirkung führt.

Die nachteiligen Folgen einer ungenügenden Formsteifigkeit des Dichtringes sind:

  • 1. Der Keilspalt zwischen Dichtring und zylindrischem Maschinenteil schließt sich schon bei verhältnismäßig kleinem Druck unter Bildung einer hydrodynamisch ungünstigen Flächenpressungverteilung in der Berührfläche zwischen Dichtring und zylindrischem Maschinenteil. Insbesondere dann, wenn sich infolge bleibender Verformung eine Flächenpressung einstellt, die vom niederdruckseitigen Ende der Berührfläche her gesehen, unmittelbar am Anfang der Berührfläche steil ansteigt, wird das hydrodynamische Rückfördervermögen beträchtlich vermindert. Bei einer optimalen Dichtung soll indessen die Pressung etwa linear von Null bis zu einem in der Nähe des hochdruckseitigen Endes der Berührfläche liegenden Maximum ansteigen.
  • 2. Der Dichtring kippt bereits beim Einbau infolge einer im Verhältnis zum Umstülpmittelpunkt exzentrischen Krafteinleitung dergestalt, daß je nach gewählter axialer Position der Dichtkante der Dichtring sich unter der Einwirkung des abzudichtenden Drucks und des Spannrings nach der einen oder der anderen Seite neigt.
  • 3. Der Dichtring wird bei hohem Druck des abzudichtenden Fluids an seiner Niederdruckseite in den Spalt zwischen ruhendem und beweglichem Maschinenteil extrudiert, wodurch ebenfalls der Verlauf der Flächenpressung und somit die hydrodynamische Förderwirkung ungünstig beeinflußt wird.


Diese nachteiligen Auswirkungen, die in der Praxis immer wieder zu Undichtheiten oder zum Ausfall von Dichtungen führen, sowie die Forderung der Anwender nach einer weiteren Reduzierung des axialen Bauraums gaben den Anstoß für weitere erfinderische Überlegungen zur optimalen Gestaltung von Hydraulikdichtungen für Kolben und vor allem für Kolbenstangen.

Weiterhin ist durch die US-4,526,387 eine Rotationsdichtungsanordnung bekannt geworden, die sich aus zwei Dichtringen und einem Spannring zusammensetzt. Die bekannte Dichtungsanordnung ist symmetrisch aufgebaut und weist keine ausgebildeten Dichtkanten auf.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die bekannte Dichtungsanordnung aus DE-32 25 906 A1 dahingehend zu verbessern, daß bei reduzierter axialer Bauhöhe eine verbesserte Formstabilität der Dichtung erreicht werden soll.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Ringnut zwei Dichtringe ungleichen Querschnitts und ein Spannring angeordnet sind, wobei der niederdruckseitige Dichtring eine radiale Höhe H aufweist, die größer ist als die radiale Höhe des hochdruckseitigen Dichtrings, daß der niederdruckseitige Dichtring eine dem Nutgrund zugekehrte Kegelfläche aufweist, an die sich der Spannring anlegt, wobei die zwischen der Oberfläche des axialbeweglichen Maschinenteils und der dem Nutgrund zugewandten Umfangsfläche des niederdruckseitigen Dichtrings gemessene, radiale Höhe H des niederdruckseitigen Dichtrings im Bereich zwischen dem Spannring und der niederdruckseitigen Stirnwand geringfügig kleiner ist als die von der Oberfläche des axialbeweglichen Maschinenteils aus gemessene radiale Nuttiefe N, so daß zwischen der Umfangsfläche und dem Nutgrund ein kleiner Spalt S vorhanden ist, daß die radiale Höhe H der Dichtringe größer ist als die axiale Breite B der Dichtringe und daß die hochdruckseitige Kegelfläche des niederdruckseitigen Dichtrings mit der Oberfläche des axialbeweglichen Maschinenteils einen Winkel im Bereich von α = 50° bis 70° bildet, und bei der die niederdruckseitige Kegelfläche dieses Dichtrings mit der Oberfläche des axial beweglichen Maschinenteils einen Winkel im Bereich von β = 5° bis 15° bildet.

Als ein wesentlicher Grund für die vorgenannten nachteiligen Wirkungen wurde die Tatsache erkannt, daß die bisher bekannten Dichtkantenringe im Verhältnis zu ihrer axialen Länge eine zu geringe radiale Dicke aufweisen, was im Hinblick auf die Formstabilität zwei gravierende Nachteile hat. Zum einen weist ein radial dünner Ring einen verhältnismäßig dünnen Biege- und Umstülpwiderstand auf, und zum anderen ist dessen Stirnfläche verhältnismäßig klein, wodurch die an sich erwünschte, die radiale Verschiebung des Dichtrings hemmende Reibungskraft ebenfalls klein bleibt.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile beseitigt, wenn die radiale Höhe H der Dichtringe größer ist als die axiale Breite der Dichtringe.

Bei Anwendungen, bei denen es wesentlich auf einen besonders geringen axialen Einbauraum der Dichtung ankommt, besteht allgemein der Wunsch, die Dichtung unter Beibehaltung ihrer statischen und dynamischen Dichtwirkung axial so schmal wie möglich auszuführen. Von diesem Wunsch ausgehende, erfinderische Überlegungen führten dazu, daß bei den bisher gebräuchlichen Dichtringen ein beträchtlicher Anteil der axialen Baubreite nicht zum Erzeugen der Dichtfunktion beiträgt, also im Prinzip entfallen kann. Es zeigte sich, daß die Dichtwirkung der handelsüblichen Dichtkantenringe mit geeignet geformten, halb so breiten, aber radial dickeren Dichtringen erreicht und übertroffen werden kann.

Vorzugsweise beträgt bei einem erfindungsgemäßen Dichtring der axiale Abstand der Dichtkante von der hochdruckseitigen Stirnfläche zwischen 10% und 30% der axialen Breite des Dichtrings. Aufgrund der geometrischen Verhältnisse ist es bei dem erfindungsgemäßen Dichtring die, seiner niederdruckseitig anliegenden Stirnfläche proportionale, die radiale Deformation des Dichtrings behindernde Reibungskraft wesentlich größer, als dies bei einem herkömmlichen, radial dünnen Dichtring der Fall ist. Wegen des verhältnismäßig kleinen Spalts zwischen dem bewegten und dem ruhenden Maschinenteil ist beim erfindungsgemäßen Dichtring praktisch auch die radiale Breite des niederdruckseitig an der Nutseitenwand anliegenden Teils seiner Stirnfläche breiter als die axiale Breite des Dichtrings. Vorzugsweise ist diese Anlagefläche in radialer Richtung gemessen mindestens 40% breiter als die axiale Breite des Dichtrings.

Als Spannring des erfindungsgemäßen Dichtrings wird in bekannter Weise ein O-Ring verwendet, dessen Schnurdurchmesser etwas kleiner als die axiale Breite des Dichtrings ist und der beim Einbau radial etwa um 15% bis 25% seines Schnurdurchmessers vorgespannt wird.

Es entspricht dem Stand der Technik, zwei Dichtkantenringe in axial nebeneinander angeordneten Nuten als sogenannte Tandemdichtung einzusetzen. Eine solche Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn unter ungünstigen Betriebsbedingungen die hochdruckseitige Dichtung eine gewisse Undichtheit aufweist. Deren Leckage wird dann zunächst im Raum zwischen den beiden Dichtungen gespeichert und später, unter günstigeren Betriebsbedingungen, hydrodynamisch wieder in den abzudichtenden Raum zurückgefördert. Ein wesentlicher Nachteil einer Tandemanordnung mit Dichtungen der herkömmlichen Bauart ist jedoch deren beträchtlicher axialer Raumbedarf.

Für die Einbauräume (Nuten) der Dichtungen werden zum Zweck der Austauschbarkeit verschiedener Dichtungsfabrikate von den Herstellern hydraulischer Geräte weitgehend standardisierte, an verschiedene Durchmesserbereiche angepaßte Abmessungen verwendet.

Ein besonderer Vorteil der im Verhältnis zu den herkömmlichen Dichtringen axial schmalen, erfindungsgemäßen Dichtungen ist es nun, daß in einem zur Aufnahme einer einzelnen, herkömmlichen Dichtung geeigneten Einbauraum nunmehr zwei Dichtungen der erfindungsgemäßen Bauform eingebaut werden können, die somit zusammen auf engstem Raum eine Tandemanordnung darstellen.

Die vorzugsweise mit einem Winkel zwischen 60° und 70° ausgeführte hochdruckseitige Kegelfläche des niederdruckseitig angeordneten, erfindungsgemäßen Dichtrings bildet bei zwei erfindungsgemäß in einem gemeinsamen Einbauraum herkömmlicher Abmessung angeordneten erfindungsgemäßen Dichtringen zusammen mit dem Keilspalteraum des hochdruckseitig angeordneten Dichtrings einen ringförmigen Hohlraum, den Zwischendichtungsraum, dem nun die Funktion des Leckage-Zwischenspeichers zukommt. Vorzugsweise wird der Zwischendichtungsraum erfindungsgemäß noch zusätzlich dadurch vergrößert, daß in die hochdruckseitige Stirnfläche des niederdruckseitigen Dichtrings mehrere radiale Nuten eingearbeitet sind.

Die grundsätzliche Forderung, die Reibung einer Dichtung auf den kleinsten, die Funktionserfüllung noch gewährleistenden Wert zu beschränken, kann bei einer erfindungsgemäßen Tandemanordnung zu dem Wunsch führen, die niederdruckseitige Dichtung radial weniger stark anzupressen als die hochdruckseitige. Dieser Wunsch ist aufgrund der Erfahrung realisierbar, daß der Druck im Zwischendichtungsraum in aller Regel geringer ist als der Druck des abzudichtenden Fluids.

Erfindungsgemäß wird eine verringerte radiale Anpressung des niederdruckseitigen Dichtringes der erfindungsgemäßen Tandemanordnung dadurch erreicht, daß der niederdruckseitig angeordnete Dichtring an seiner dem Spannring zugekehrten Seite eine Kegelfläche aufweist, an die sich der Spannring infolge des auf ihn einwirkenden Drucks des abzudichtenden Fluids anlegt. Die Kegelfläche erstreckt sich nur über einen Teilbereich der axialen Breite des niederdruckseitigen Dichtrings, so daß auch der den Druck des abzudichtenden Fluids übertragende Spannring nur auf einen Teilbereich des niederdruckseitigen Dichtrings radial einwirkt. Erfindungsgemäß wird bei dieser Anordnung nur ein einzelner, beide Dichtringe spannender und sekundär abdichtender Spannring verwendet. Aufgrund dieser Verhältnisse und der Tatsache, daß bei dieser Variante erfindungsgemäß die radiale Anlagefläche des niederdruckseitigen Dichtrings unter Ausnützung nahezu der ganzen Nuttiefe verhältnismäßig groß ausgeführt ist, wird hier eine besonders große formstabilisierende Wirkung erzeugt. Eine derartige, erfindungsgemäße Tandemanordnung mit zwei ungleich gestalteten Dichtringen ist somit vor allem bei hohem abzudichtendem Druck von besonderem Vorteil. Auch bei einer derartigen Tandemanordnung wird der die Leckage des hochdruckseitigen Dichtrings zeitweilig speichernde Zwischendichtungsraum in vorteilhafter Weise zusätzlich durch in der hochdruckseitigen Stirnfläche des niederdruckseitig angeordneten Dichtrings eingearbeitete radiale Nuten vergrößert.

Besonders hohe Formstabilität der Dichtringe mit dem Ergebnis einer besonders günstigen statischen und dynamischen Abdichtwirkung wird erfindungsgemäß erreicht, wenn die radiale Dicke der Dichtringe 1,5 mal bis 3 mal so groß ist wie die axiale Breite der Dichtringe. Derartige Dichtringe weisen im Vergleich zu den, dem Stand der Technik entsprechenden Dichtkantenringen, einen wesentlich größeren Biege- und Umstülpwiderstand auf, so daß eine dichtungstechnisch vorteilhaft und erfindungsgemäß in der Nähe der hochdruckseitigen Stirnfläche angeordnete Dichtkante nunmehr eine geringe, dichtungstechnisch unschädliche Deformation des Ringquerschnitts verursacht.

Erfindungsgemäß werden deshalb Dichtringe, die das erfinderische Merkmal aufweisen, daß das Verhältnis ihrer radialen Dicke zu ihrer axialen Breite größer als 1 ist und vorzugsweise zwischen 1,5 und 3 beträgt, so ausgeführt, daß ihre absolute axiale Breite etwas weniger als halb so groß ist, wie die axiale Breite der standardisierten Nuten der handelsüblichen Dichtkantenringe. Praktisch beträgt damit die axiale Breite erfindungsgemäßer Dichtringe vorzugsweise zwischen 2 und 3 mm. Mit Dichtringen, die diese erfinderischen Merkmale aufweisen, ist es nun möglich, bei hoher Abdichtqualität im Hinblick auf den axialen Platzbedarf der Dichtung extrem bauraumsparende Konstruktionen aus zuführen.

Als eine besonders vorteilhafte Ausführung mit hoher dynamischer Dichtheit erwies sich eine in einer gemeinsamen Nut eingebaute Tandemanordnung mit zwei ungleich gestalteten Dichtringen, bei der die radiale Berührfläche der beiden Dichtringe auf einen Bereich begrenzt ist, der sich an die vom Schnittpunkt der hochdruckseitigen Kegelfläche des niederdruckseitigen Dichtrings mit dessen hochdruckseitiger Stirnfläche gebildeten Kante anschließt und sich radial annähernd bis zur Mitte der niederdruckseitigen Stirnfläche des hochdruckseitigen Dichtrings erstreckt. Bei dieser Anordnung erzeugt der Axialschub des abzudichtenden Drucks ein zusätzliches, die hydrodynamische Rückförderung begünstigendes Kippmoment am hochdruckseitigen Dichtring. Vorzugsweise sind bei dieser Art der Tandemanordnung die beiden, die Dichtkante des hochdruckseitigen Dichtrings erzeugenden Kegelflächen im Herstellungszustand des Dichtrings relativ zur Symmetrieachse annähernd gleich groß.

Um bei in einer gemeinsamen Nut eingebauten, erfindungsgemäßen Tandemanordnungen auch bei rauhem Betrieb und einer gegebenenfalls beschädigten Oberfläche des beweglichen, zylindrischen Maschinenteils eine besonders günstige, dynamische Dichtwirkung zu erreichen, wird zusammen mit einem hochdruckseitigen Dichtring aus zähelastischem Kunststoff auf der Basis von PTFE der niederdruckseitige Dichtring vorzugsweise, wie von den herkömmlichen, in getrennten Nuten als Tandem angeordneten Dichtringen her bekannt, aus Elastomerwerkstoff, vorzugsweise aus Polyurethan ausgeführt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand den Fig. 1 und 2 erläutert, die Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Dichtungen und Dichtungsanordnungen darstellen. Die Figuren zeigen Varianten der erfindungsgemäßen Dichtung, nämlich zwei Dichtringe 1, 1a und den radial neben jedem Dichtring angeordneten, diesen sekundär abdichtenden und radial belastenden Spannring 2. Dichtringe und Spannring sind jeweils in einer Ausdrehung ("Nut") eines die Dichtung aufnehmenden Maschinenteils 3 ("Gehäuse") angeordnet. Jeder Dichtring weist eine, eine zylindrische Oberfläche des Maschinenteils 4 ("Stange", "Zylinderbohrung") dichtend berührende Dichtkante auf. Die Dichtkante weist im Fertigungszustand eine Überdeckung gegenüber der zylindrischen Oberfläche auf, so daß bei der Montage der Dichtung die Dichtkante bei der Berührung mit der zylindrischen Oberfläche zu einer schmalen Berührfläche abgeplattet wird. An diese Berührfläche schließt sich jeweils ein sich mit einem kleinen Winkel β zur Niederdruckseite hin öffnender Keilspalt an. Zur Hochdruckseite hin bildet eine am Dichtring angebrachte Kegelfläche mit der zylindrischen Oberfläche den im Verhältnis zu β großen Winkel α.

Im Hinblick auf das Bestreben der Konstrukteure von hydraulischen Geräten, möglichst kompakte, bauraumsparende Dichtungen zu verwenden, wird die axiale Breite B jedes Dichtringes möglichst klein ausgeführt. Vorzugsweise liegt die Breite B jedes Dichtrings zwischen 2 mm und 3 mm, und vorzugsweise beträgt das Verhältnis H/B = 1,5 bis 3.

Der hochdruckseitige Winkel α wird entsprechend der bekannten Lehre den üblichen Verhältnissen beim erstmaligen Einfahren der Dichtung während des Montagevorgangs angepaßt. Dazu wird α zwischen 50° und 70° ausgeführt. Der Winkel β, den die niederdruckseitige Kegelfläche des Dichtrings mit dem axialbeweglichen Maschinenteil bildet, wird im Bereich β = 5° bis 15° ausgeführt.

In der hochdruckseitigen Stirnwand jedes Dichtrings ist vorzugsweise mindestens eine Nut 13 angeordnet.

Wird insbesondere die axiale Breite B der Dichtringe halb so groß ausgeführt wie die axiale Breite der herkömmlichen, handelsüblichen Dichtringe, so kann nun die Tandemanordnung nach den Fig. 1 und 2 ohne weiteres in eine für die handelsüblichen Dichtringe standardisierten Nut eingebaut werden. Die Dichtsicherheit sowie die dynamische Dichtheit ist somit erfindungsgemäß bei gleichem Bauraumbedarf wesentlich verbessert. Vorzugsweise weisen beide Dichtringe hochdruckseitige Nuten 13 auf. Die vom hochdruckseitig angeordneten Dichtring bei axialer Bewegung des zylinderischen Maschinenteils 4 durchgelassene Leckage wird von der Dichtkante des niederdruckseitig angeordneten Dichtrings abgestreift. Die Leckage sammelt sich im Zwischendichtungsraum 11, der vorzugsweise durch die Nuten 13 des niederdruckseitig angeordneten Dichtrings vergrößert ist.

Fig. 1 zeigt ein in einer gemeinsamen Nut angeordnetes Tandem aus dem hochdruckseitigen Dichtring 1 und dem niederdruckseitigen Dichtring 1a. Erfindungsgemäß werden beide Dichtringe von einem einzigen Spannring 2 abgedichtet und angepreßt. Der Dichtring 1a weist eine gegenüber dem Dichtring 1 vergrößere radiale Höhe H auf. Der Dichtring legt sich unter der Einwirkung des abzudichtenden Drucks an eine ihm zugewandte Kegelfläche 21 sowie an eine Stirnfläche 22 des Dichtrings 1a an. Zwischen dem Dichtring 1a und der Umfangsfläche der Nut ist erfindungsgemäß ein Spalt vorgesehen, dessen Breite s größer als die im Betrieb erforderliche radiale Verschiebung oder Dehnung der Dichtringe ist. Vorzugsweise beträgt der Spalt s = 0,3 bis 0,6 mm.

Das Tandem nach Fig. 1 kann ebenfalls in einer für den einzigen Dichtring herkömmlicher Art vorgesehene Nut untergebracht werden, wenn erfindungsgemäß die Breite B jedes Dichtrings halb so groß wie die axiale Breite eines herkömmlichen Dichtrings ausgeführt wird.

Fig. 2 zeigt eine Tandemanordnung mit zwei unterschiedlichen Dichtringen 1 und 1a, wobei die gemeinsame radiale Berührfläche der beiden Dichtringe eine Breite C aufweist, die erfindungsgemäß kleiner ist als die radiale Breite D der Stirnfläche des Dichtrings 1. Vorzugsweise sind bei dieser Anordnung der hochdruckseitige Kegelwinkel und der niederdruckseitige Kegelwinkel im uneingebauten Zustand des hochdruckseitigen Dichtrings gleich groß, so daß sich auch im eingebauten Zustand ohne die Wirkung des abzudichtenden Drucks annähernd gleich große Keilspaltwinkel δ einstellen. Bei dieser Anordnung verkleinert sich der niederdruckseitige Keilwinkel des Dichtrings 1 unter Druckeinwirkung infolge der erfindungsgemäßen Abstützung in einer für die Dichtwirkung vorteilhaften Weise. Selbstverständlich kann die Berührfläche mit der Breite C im Gegensatz zu der Darstellung in Fig. 2, bei gleicher Wirkung, auch mittels einer niederdruckseitig am Dichtring 1 angebrachten, vorspringenden Ringfläche erzeugt werden. Die Tandemanordnung nach Fig. 2 weist nur einen Spannring 2 auf, der den Dichtring 1 an dessen Umfang und den Dichtring 1a an dessen Kegelfläche 21 berührt. Vorzugsweise weist der mittels seines Vorsprunges mit der Breite C die Berührfläche bildende Dichtring stirnseitige Nuten 13 auf.


Anspruch[de]
  1. 1. Dichtung für hydraulische Kolben und Kolbenstangen mit mindestens einem Dichtring aus zähelastischem Kunststoff zwischen einem ruhenden, eine Ringnut aufweisenden und einem dazu in axialer Richtung relativ beweglichen, zylindrischen Maschinenteil und mindestens einem, den Dichtring radial spannenden, sowie gegenüber der Ringnut und dem Dichtring abdichtenden, gummielastischen Spannring, wobei die dem beweglichen Maschinenteil zugewandte Oberfläche des Dichtrings eine durch zwei aneinandergrenzende Kegelflächen gebildete Dichtkante aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ringnut zwei Dichtringe (1, 1a) ungleichen Querschnitts und ein Spannring (2) angeordnet sind, wobei der niederdruckseitige Dichtring (1a) eine radiale Höhe H aufweist, die größer ist als die radiale Höhe des hochdruckseitigen Dichtrings, daß der niederdruckseitige Dichtring eine dem Nutgrund zugekehrte Kegelfläche aufweist, an die sich der Spannring (2) anlegt, wobei die zwischen der Oberfläche des axialbeweglichen Maschinenteils und der dem Nutgrund zugewandten Umfangsfläche des niederdruckseitigen Dichtrings (1a) gemessene, radiale Höhe H des niederdruckseitigen Dichtrings (1a) im Bereich zwischen dem Spannring (2) und der niederdruckseitigen Stirnwand geringfügig kleiner ist als die von der Oberfläche des axialbeweglichen Maschinenteils aus gemessenen radiale Nuttiefe, daß zwischen der Umfangsfläche und dem Nutgrund ein kleiner Spalt S vorhanden ist, daß die radiale Höhe H der Dichtringe (1, 1a) größer ist als die axiale Breite B der Dichtringe (1, 1a) und daß die hochdruckseitige Kegelfläche des niederdruckseitigen Dichtrings (1a) mit der Oberfläche des axialbeweglichen Maschinenteils einen Winkel im Bereich von α = 50° bis 70° bildet, und bei der die niederdruckseitige Kegelfläche dieses Dichtrings mit der Oberfläche des axialbeweglichen Maschinenteils einen Winkel im Bereich von β = 5° bis 15° bildet.
  2. 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von radialer Höhe H der Dichtringe (1, 1a) zur axialen Breite B der Dichtringe (1, 1a) im Bereich H/B = 1,5 bis 3 ist.
  3. 3. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Dichtringe (1, 1a) an der dem anderen Dichtring zugekehrten Stirnfläche einen ringförmigen Vorsprung der Breite C aufweist, an den sich der andere Dichtring unter Einwirkung des abzudichtenden Drucks anlegt, wobei C kleiner ist als der radiale Abstand D zwischen der dem Nutgrund zugekehrten Umfangsfläche und dem Rand der niederdruckseitigen Kegelfläche des hochdruckseitigen Dichtringes (1).
  4. 4. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkante des hochdruckseitigen Dichtrings (1) annähernd in dessen axialer Mitte angeordnet ist und die dessen Dichtkante bildenden Kegelwinkel annähernd gleich sind.
  5. 5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt S zwischen 0,3 mm und 0,6 mm breit ist.
  6. 6. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite B jedes Dichtrings (1, 1a) zwischen 2 mm und 3 mm beträgt.
  7. 7. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der hochdruckseitigen Stirnwand der Dichtringe (1, 1a) mindestens eine radiale Nut (13) eingearbeitet ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com