AT413433B

AT413433B - Ringdichtung

Info

Publication number: AT413433B
Application number: AT17632003A
Authority: AT
Inventors: Andreas Dipl Ing Gruber
Original assignee: Economos Austria Ges M B H
Priority date: 2003-11-05
Filing date: 2003-11-05
Publication date: 2006-02-15
Also published as: ATA17632003A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Ringdichtung zur Abdichtung eines Ringraumes zwischen einem ersten Teil, der eine axiale und/oder radiale Relativbewegung gegenüber einem zweiten Teil ausführen kann, insbesondere Hochdruckdichtung für eine bewegte Kolbenstange, mit einem sich axial erstreckenden und an dem ersten Teil anliegenden Dichtring, einer mit dem Dichtring 5 verbundenen, vorzugsweise mit dem Dichtring integral ausgebildeten, radial gerichteten Stützschulter an einem axialen Ende des Dichtringes, und mit einem in den Raum zwischen der Stützschulter und dem Dichtring eingesetzten und am Dichtring sowie am zweiten Teil zur Anlage gelangenden ringförmigen elastomeren Ringelement. io Eine Ringdichtung dieser Art wird als Hochdruckdichtung oftmals auch zum Abdichten einer bewegten Kolbenstange eingesetzt, wobei Drücke von 0 bis 6000 bar zu verkraften sind, und das bei schlecht schmierenden Flüssigkeiten, gegen die abgedichtet werden soll, wie z.B. Wasser, Lebensmittel und Flüssigkeiten der chemischen und der pharmazeutischen Industrie. Die Kolbenstangen bewegen sich oftmals bis zu 5 m pro Sekunde. Die Einsatztemperaturen der 15 Dichtungen liegen zwischen - 50 °C und + 200 °C, insbesondere soll die Dichtung auch mittels Heißdampf sterilisiert werden können, also Sterilisationstemperaturen von etwa 120 °C ertragen können.

Bei diesen bekannten Dichtungen wird die Abdichtung gegenüber einem Fluid in erster Linie 20 dadurch erzielt, dass der Durchmesser der Fläche, die mit dem sich bewegenden Teil in Kontakt kommt, und der Durchmesser des bewegenden Teils derart bemessen sind, dass es zu einer Verformung des Dichtringes kommt. Wird eine bekannte Dichtung beispielsweise zum Abdichten einer Kolbenstange verwendet, so ist der Innendurchmesser des Dichtringes kleiner bemessen als der Durchmesser der Kolbenstange, sodass der Dichteffekt in erster Linie durch 25 eine Aufdehnung des Dichtringes und ein dadurch bewirktes Anpressen des Dichtringes an die Kolbenstange erzielt wird. Eine geringfügige Komponente für das Anpressen des Dichtringes an die Kolbenstange bewirkt ein gemäß dem Stand der Technik als elastomeres Ringelement verwendeter O-Ring. 30 Um den oben dargelegten Anforderungen gerecht zu werden, wurden die Dichtungen gemäß dem Stand der Technik mit möglichst massiven Dichtringen versehen. Dies auch deswegen, um bei einer Abnützung des Dichtringes infolge einer axialen Bewegung einer Kolbenstange oder auch einer Rotation derselben stets einen möglichst massiven Dichtring zur Verfügung zu haben, wodurch die Lebensdauer der Dichtung auch bei größerer Abnützung noch gegeben sein 35 soll.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei einer gewissen Abnützung des Dichtringes die Funktion der Dichtung nachlässt, und dies trotz noch ausreichender Masse des Dichtrings. Ausschlaggebend für die mangelnde Abdichtung ist somit der sich durch Abnützung bildende Raum zwi-40 sehen dem Dichtring und der sich bewegenden Kolbenstange. Hier hat man versucht Abhilfe zu schaffen, indem man den Dichtring verstärkt hat, und zwar hinsichtlich seiner Dicke, was jedoch zu keiner Erhöhung der Standzeit der Dichtung geführt hat.

Aus der US 4,268,045 A und der WO 91/10088 A1 und Ringdichtungen der eingangs beschrie-45 benen Art bekannt, bei denen zusätzlich zu einem Dichtring ein ringförmiges elastomeres Ringelement für eine Abdichtung gegenüber einer Kolbenstange herangezogen wird. Dieses ringförmige elastomere Ringelement weist eine gegen die Oberfläche der Welle gerichtete Dichtkante auf, die in erster Linie für die Dichtheit verantwortlich ist. Dieses elastomere Ringelement weist eine größere Dicke auf als der Hohlraum, in dem es eingestzt ist, zulässt, welcher Hohl-50 raum einerseits vom Dichtring und andererseits von dem gegenüber der Welle zu dichtenden Körper gebildet ist, sodass im eingebauten Zustand das elastomere Ringelement mit einer gewissen Kraft auch auf den Dichtring wirkt und dieser ebenfalls einen Beitrag, wenn auch nur einen geringen, für die Abdichtung leistet. Nachteilig hierbei ist die relativ große Reibkraft zwischen dem elastomeren Ringelement, d.h. zwischen dessen Dichtkante und der Oberfläche der 55 Welle, sodass sich mit Ringdichtungen dieser Art ebenfalls nur kurze Standzeiten ergeben. 3

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Das Undichtwerden einer Ringdichtung, insbesondere einer Hochdruckdichtung, wie sie beispielsweise bei Homogenisierapparaten in der Lebensmittelindustrie angewendet wird, führt zu Betriebsstillständen. Oftmals müssen die Dichtungen schon nach kurzer Betriebszeit ausgetauscht werden. 5

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Ringdichtung der eingangs beschriebenen Art derart weiter zu entwickeln, dass sie auch bei Abnützung zwischen dem Dichtring und dem sich bewegenden Teil weiterhin ihrer Dichtfunktion in ausreichendem Maß, auch bei hohen Drücken, nachkommt d.h., dass insbe-io sondere die Standzeit erhöht sein soll, und zwar vorzugsweise, ohne eine größere oder kompliziertere Ringdichtung zu erfordern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Dichtring als dünnwandige Dichtlippe mit einer wesentlich geringeren radialen Dicke als der radialen Dicke des elastome-15 ren Ringelements ausgebildet ist und dass das elastomere Ringelement als die Dichtlippe in radialer Richtung bewegendes Spannelement ausgebildet ist, wobei ein Kontaktdruck zwischen der Dichtlippe und dem ersten Teil aus der radialen Pressung des elastomeren Ringelements ausgebildet ist und dass das elastomere Ringelement als die Dichtlippe in radialer Richtung bewegendes Spannelement ausgebildet ist, wobei ein Kontaktdruck zwischen der Dichtlippe 20 und dem ersten Teil aus der radialen Pressung des Spannelements auf die Dichtlippe bildbar ist, wobei das Ringelement nur mit dem zweiten Teil, der Stützschulter und der Dichtlippe in Kontakt gelangt.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bei einer Ringdichtung gemäß dem Stand der 25 Technik auch bei einem relativ dicken Dichtring aufgrund von auftretendem Verschleiß des Dichtrings, eine Verringerung der Presskraft des Dichtrings auf den sich bewegenden Teil stattfindet, es kommt zu einer Abnahme des durch die beim Einbau stattfindende Verformung des Dichtteils bewirkten Kontaktdruckes zwischen dem Dichtring und dem sich bewegenden Teil, was in weiterer Folge durch Relaxationsvorgänge im Material des Dichtrings verstärkt wird. 30 Schon nach relativ kurzer Zeit reicht die Verpressung zwischen dem Dichtring und dem sich bewegenden Teil nicht mehr für eine ausreichende Abdichtung aus, der notwendige Kontaktdruck zwischen dem Dichtring und beispielsweise einer Kolbenstange geht verloren. Damit ist schon durch einen relativ geringen Verschleiß oder auch eine thermische Belastung - welche die Relaxationsvorgänge im Material des Dichtringes beschleunigt - ein Ausfall der Dichtung 35 gegeben.

Auf dieser Erkenntnis wurde ein neues Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Ringdichtung geschaffen: Im Gegensatz zum beim Stand der Technik möglichst dick gestalteten Dichtring wird erfindungsgemäß ein entgegengesetzter Weg beschriften, es wird nämlich der Dichtring als 40 dünnwandige Dichtlippe ausgebildet, der in radialer Richtung beweglich ist, d.h. biegbar ist, und zwar zur Ausbildung eines für die Dichtfunktion erforderlichen Kontaktdruckes zwischen dem Dichtring und dem sich bewegenden Teil, wobei zum Aufbau dieses Kontaktdruckes in erster Linie das elastomere Ringelement herangezogen wird, welches nämlich als Spannelement ausgebildet ist und eine Bewegung der Dichtlippe zum sich bewegenden Teil bewirkt. Der vom 45 Spannelement hervorgerufene Kontaktdruck zwischen der Dichtlippe und dem sich bewegenden Teil wird im Gegensatz zum Stand der Technik bei einer Abnützung des Dichtringes, also der Dichtlippe, nicht geringer, sondern, sollte die Dichtlippe durch die Abnutzung noch dünner werden, eher verstärkt. Hieraus resultiert eine wesentlich höhere Standzeit der Ringdichtung. so Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Dicke der Dichtlippe in einem Bereich zwischen 5 und 15 %, vorzugsweise zwischen 9,5 und 10,5 %, der Nennbreite, d.h. radialen Erstreckung des Ringraumes, in dem die Ringdichtung unterzubringen ist, wobei vorteilhaft die axiale Erstreckung der Dichtlippe das Acht- bis Fünfzehnfache ihrer Dicke, vorzugsweise das Elf- bis Zwölffache ihrer Dicke, beträgt. 55 4

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Besonders gute Ergebnisse haben sich erzielen lassen, wenn die Dichtlippe im Neuzustand eine an dem ersten Teil zur Anlage gelangende kegelförmige Dichtfläche aufweist, wobei vorteilhaft die Dichtfläche ausgehend von der Stützschulter zum freien Ende der Dichtlippe konvergiert und wobei die Dicke der Dichtlippe vorzugsweise über ihre axiale Erstreckung etwa kon-5 stant ist.

Hierbei liegt zweckmäßig der Öffnungswinkel der kegelförmigen Dichtfläche in einem Bereich von 2° bis 7°, vorzugsweise bei 3,5° bis 4,5°. io Für eine besonders lange Standzeit ist es auch von Vorteil, wenn das Spannelement zumindest über einen Teilbereich seiner Länge eine - ausgehend von dem der Stützschulter zugeordneten Ende - sich in axialer Richtung erstreckende Querschnittszunahme aufweist und wenn weiters das Spannelement eine kegelförmige Außenfläche und eine kegelförmige Innenfläche aufweist, wobei der Öffnungswinkel der Außenfläche entgegengesetzt gerichtet ist zum Öffnungswinkel 15 der Innenfläche.

Hierbei liegt vorteilhaft der Öffnungswinkel der Innenfläche zwischen 2° und 7°, vorzugsweise bei 3,5° bis 4,5°, und der Öffnungswinkel der Außenfläche zwischen 10° bis 18°, vorzugsweise bei 13° bis 14°. 20 Für das Manipulieren der Ringdichtung ist zweckmäßig die Dichtlippe an ihrem von der Stützschulter abgewendeten Ende mit einem Ringwulst versehen und weist das Spannelement eine korrespondierend zum Ringwulst ausgebildete Ringausnehmung auf. 25 Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement im ausgebauten Zustand eine kürzere axiale Erstreckung aufweist als die Dichtlippe, wobei insbesondere der Abstand von einem Ende des Spannelements bis zur Ringausnehmung des Spannelements geringer ist als die axiale Erstreckung der Dichtlippe von der Stützschulter bis zum Ringwulst, wobei vorteilhaft die Dimensionierung so gewählt ist, dass im eingebauten 30 Zustand der Ringdichtung der Ringraum zwischen der Stützschulter, der Dichtlippe und dem zweiten Teil vom Spannelement vollständig gefüllt ist.

Vorzugsweise bildet das von der Stützschulter in axialer Richtung entferntere Ende der Dichtlippe gemeinsam mit dem Spannelement im eingebauten Zustand der Ringdichtung eine glatte, 35 spaltfreie Oberfläche von dem ersten Teil bis zum zweiten Teil.

Zweckmäßig ist die Dichtlippe an dem von der Stützschulter abgewendeten Ende abgefast.

Die für die Dichtlippe und das Spannelement bevorzugten Werkstoffe sind in den Unteransprü-40 chen 15 bis 18 aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei Fig. 1 eine Ringdichtung nach dem Stand der Technik und Fig. 2 gemäß der Erfindung im Axialschnitt veranschaulichen. Fig. 3 zeigt die Ringdichtung vor dem Einbau. 45

Bei einer Ringdichtung gemäß dem Stand der Technik, wie sie z.B. zum Abdichten einer einen ersten Teil 1 bildenden längsbeweglichen Kolbenstange verwendet wird, ist in einem ein Gehäuse für die Ringdichtung 3 darstellenden Ringraum 2 zwischen der Kolbenstange 1 und dem zweiten Teil 4, gegenüber dem die Kolbenstange 1 abzudichten ist, eine Ringdichtung 3 mit so einem Dichtring 5 eingesetzt, der integral mit einer radial gerichteten Stützschulter 6 ausgebildet ist. Der Dichtring 5 erstreckt sich in axialer Richtung, und sein freies Ende 7 ist mit einem radial nach außen gerichteten Ringwulst 8 versehen.

Der Stützring 6 erstreckt sich von der Kolbenstange 1 bis zur den Ringraum 2 begrenzenden 55 Wand 4', sodass er an dem zweiten Teil, gegenüber dem die Kolbenstange 1 zu dichten ist, 5

AT 413 433 B ebenfalls zur Anlage gelangt. In dem verbleibenden Ringraum 2 zwischen dem Dichtring 5 und dem zweiten Teil 4, gegenüber dem die Kolbenstange 1 abzudichten ist, ist ein als O-Ring 9 ausgebildetes elastomeres Ringelement eingesetzt. 5 Zur Lagefixierung der Ringdichtung 3 gegenüber der Kolbenstange 1 dient ein sich radial um die Kolbenstange 1 erstreckender Gehäuseteil 10, der an der Rückseite des Stützringes 6 anliegt. Der Druck (veranschaulicht durch den Pfeil 11) wirkt auf die Ringdichtung 3 auf der Seite der Anordnung des O-Ringes 9. io Der Durchmesser 12 der Kolbenstange 1 ist etwas größer bemessen als der Innendurchmesser 13 des Dichtringes 5 (vgl. die strichlierte Linie 5’), wodurch es beim Neuzustand der Ringdichtung 3 nach dem Einbau zu einer Aufdehnung der zylindrischen Ausnehmung des Dichtringes 5 kommt, wenn dieser auf die Kolbenstange 1 aufgepresst wird. Der auf den Dichtring 5 aufgebrachte O-Ring 9 bewirkt mehr oder weniger lediglich eine Abdichtung gegenüber dem Gehäu-15 se 4, in dem die Ringdichtung untergebracht ist.

Kommt es zu einer Abnützung des Dichtringes 5 an der sich bewegenden Kolbenstange 1, geht die Aufdehnung und damit der Kontaktdruck zwischen dem Dichtring 5 und der Kolbenstange 1 verloren und die Dichtwirkung lässt nach, zumal eine Aufrechterhaltung des Kontaktdruckes 20 durch den O-Ring 9 infolge der durch die große Dicke des Dichtringes 5 verursachten Steifheit desselben nicht bzw. nur unzureichend möglich ist.

Die erfindungsgemäße Ringdichtung 30 weist prinzipiell einen ähnlichen Aufbau auf. So ist auch hier ein Dichtring 50 vorgesehen, der integral in eine Stützschulter 60 übergeht, und es ist 25 im eingebauten Zustand der Ringdichtung 30 in dem Ringraum 2 zwischen dem Dichtring 50 und der Gehäusewand 4' ein ringförmiges elastomeres Ringelement 90 eingebracht.

Der wesentliche Unterschied zum Stand der Technik ist darin zu sehen, dass der Dichtring 50 sehr dünnwandig ausgebildet ist, nämlich als dünnwandige Dichtlippe 50, die gegen die Ober-30 fläche 1' der Kolbenstange 1 durch das elastomere Ringelement 90 bewegbar ist; das elasto-mere Ringelement 90 ist als die Dichtlippe 50 in radialer Richtung bewegendes Spannelement 90 ausgebildet, und es füllt den gegenüber dem Stand der Technik wesentlich vergrößerten Raum 2 zwischen dem Dichtring 50, also der Dichtlippe 50, und der Gehäusewand 4', wodurch das Spannelement 90 so bemessen werden kann, dass es eine genügend große Kraft auf die 35 Dichtlippe 50 aufbringt und damit für einen hinreichend großen Kontaktdruck zwischen der Dichtlippe 50 und der Kolbenstange 1 Sorge tragen kann, und zwar auch für hohe und höchste Druckbereiche.

Die Dicke D der Dichtlippe 50 liegt in einem Bereich zwischen 5 und 15 % der radialen Erstre-40 ckung des Ringraumes 2, also der Erstreckung von der Oberfläche T der Kolbenstange 1 bis zur Gehäusewand 4'. Vorzugsweise liegt die Dicke D der Dichtlippe 50 in einem Bereich zwischen 9,5 und 10,5 % der radialen Erstreckung D' des Ringraumes 2. Wesentlich zum Erreichen einer langen Standzeit ist auch die axiale Erstreckung L der Dichtlippe, sie soll das Acht-bis Fünfzehnfache ihrer Dicke D, vorzugsweise das Elf- bis Zwölffache ihrer Dicke D betragen. 45

Wie insbesondere aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist die Innenseite 51, d.h. die an der Kolbenstange 1 zur Anlage gelangende Seite 51 der Dichtlippe 50, kegelig gestaltet, und zwar ausgehend vom Stützring 60 bis zum Ende 70 sich verjüngend, wobei der Öffnungswinkel des die Innenseite 51 der Dichtlippe 50 bildenden Kegels zwischen 2 und 7°, vorzugsweise zwischen 3,5 und so 4,5° liegt.

Das Spannelement 90 weist über einen Teilbereich seiner Länge 91, d.h. seiner axialen Erstreckung, eine Querschnittszunahme auf, und zwar werden die an der Dichtlippe 50 und an der Gehäusewand 4' anliegende Innen- und Außenfläche 92, 93 des Spannelementes 90 von ke-55 gelförmigen Flächen gebildet, wobei der Öffnungswinkel der kegeligen Innenfläche 92, also der 6

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Fläche, die an der Dichtlippe 50 anliegt, zwischen 2° und 7°, vorzugsweise zwischen 3,5° und 4,5°, liegt und der Öffnungswinkel der Außenfläche 93, also der Fläche, die an der Gehäusewand 4' anliegt, zwischen 10 und 18°, vorzugsweise zwischen 13° und 14°, liegt. Zum einwandfreien Halt des Spannelementes 90 an der Dichtlippe 50 ist die Dichtlippe 50 mit einem sich 5 radial erstreckenden Wulst 80 an ihrem Ende 70 versehen, welcher Wulst 80 in eine ringförmige Gegenausnehmung 94 des Spannelementes 90 nach dem Zusammenbau der Ringdichtung 30 eingreift.

Von Bedeutung ist noch, dass das Spannelement 90 im ausgebauten Zustand der Ringdichtung io 30 eine kürzere axiale Erstreckung 95 aufweist als die Dichtlippe 50, d.h. bei Fluchten der Stirnwand 52 der Dichtlippe 50 mit der Stirnwand 96 des Spannelementes 90 an der Druckseite der Ringdichtung 30 besteht zwischen der gegenüberliegenden radialen Endfläche 97 des Spannelements 90 und der radial gerichteten, zum Spannelement 90 gerichteten Fläche 61 der Stützschulter 60 ein Spalt 100. Das Volumen des Spannelementes 90 ist derart bemessen, dass im 15 zusammengebauten Zustand dieser Spalt 100, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, zum Verschwinden kommt. Insbesondere ergibt sich maximal eine geringfügige Vorwölbung des Spannelements 90 über die Stirnfläche 52 der Dichtlippe 50, insgesamt jedoch ist eine spaltfreie Oberfläche an der Druckseite der Ringdichtung 30 vorhanden. 20 Die Dichtlippe 50 weist an ihrem Ende 70 eine Fase 53 auf, die dem leichteren Einbau der Ringdichtung 30 dient.

Da die Dichtlippe 50 sehr dünn ausgeführt ist, werden Tangentialspannungen nach der Montage relativ rasch abgebaut, wodurch nach relativ kurzer Zeit fast der gesamte Anteil des Kon-25 taktdruckes zwischen der Dichtlippe 50 und der Kolbenstange 1 aus der radialen Verpressung des Spannelements 90 herrührt. Weist nun die Dichtlippe 50 einen Verschleiß an ihrer an der Kolbenstange 1 anliegenden Fläche 51 auf, so wird der Kontaktdruck hierdurch nur unwesentlich beeinflusst. Weiters wirken sich auch Relaxationsvorgänge, also eine Reduktion von Tangentialspannungen in der Dichtlippe 50, nur unwesentlich auf den Kontaktdruck und somit auf 30 das Abdichtvermögen der Ringdichtung 30 aus. Das Spannelement 90 hat aufgrund seiner Größe und damit einhergehenden absoluten Verpressung in radialer Richtung eine extreme Nachstellwirkung auf die Dichtlippe 50, wodurch ein Verschleiß zwischen der Dichtlippe 50 und der Kolbenstange 1 sehr gut ausgeglichen wird. 35 Infolge der Tatsache, dass Relaxationsvorgänge auf die Ringdichtung 30 keinen Einfluss auf die Dichtwirkung ausüben, ist die erfindungsgemäße Ringdichtung 30 auch für erhöhte Temperaturen, die eine starke Beschleunigung der Relaxationsvorgänge in polymeren Werkstoffen bewirken, sehr gut geeignet. Eine Sterilisation der eingebauten Ringdichtung 30 mittels Heißdampf bleibt praktisch ohne Folgen auf die Dichtwirkung. 40

Relaxationsvorgänge im Spannelement 90 wirken sich aufgrund der absoluten bleibenden Verpressung nicht entscheidend aus - im Gegensatz zu Ringdichtungen 3 nach dem Stand der Technik. 45 Das Volumen des Spannelements 90 ist, wie oben erwähnt, derart gewählt, dass nach dem Einbau der Dichtung 30 in das Gehäuse der zu Verfügung stehende Raum vom Spannelement 90 völlig ausgefüllt wird, wie insbesondere die Fig. 2 zeigt. Dadurch kommt es auch bei Druckbeaufschlagung zu keinen weiteren Deformationen des Spannelements 90 und somit auch zu keiner Relativbewegung zwischen Spannelement 90 und Gehäuse, sodass auch kein Verso schleiß des Spannelements 90 an der Wand 4’ des Gehäuses des O-Ringes 9 auftritt. Bei herkömmlichen Ringdichtungen 3 kann ein solcher Verschleiß zu einem vorzeitigen Ausfall der Ringdichtung 3 infolge Leckage über die statische Seite der Ringdichtung 3 führen.

Dadurch, dass das Spannelement 90 mit der Dichtlippe 50 eine glatte druckseitige Fläche bil-55 det, ergibt sich eine besondere Eignung im Lebensmittelbereich. Es können sich kaum Keime

Claims

7 AT 413 433 B absetzen, die bei einer Reinigung der Ringdichtung 30 im eingebauten Zustand nur schwierig wieder zu entfernen bzw. abzutöten wären. Zumal die erfindungsgemäße Ringdichtung 30 auch besonders für eine Dampfsterilisation geeignet ist, ergibt sich die besondere Eignung in der Lebensmittel- und auch in der pharmazeutischen Industrie. 5 Für die erfindungsgemäße Ringdichtung 30 haben sich für den Dichtring 50 thermoplastische und thermoplastisch-elastomere Materialien, insbesondere teilkristalline thermoplastische Materialien, als besonders geeignet gezeigt, und zwar insbesondere: io - PTFE (rein als auch mit Füllstoffen versetzt) - Polyethylen (PE) - hochmolekulares Polyethylen (UHMW-PE) - Polyethylenterephthalat (PET) - Polyacetal (POM)
15 - Polyamid (PA) - Polyaryletherketon (PEEK) - Polyurethan (PUR) - Polyesteretherelastomer (TPE-E) 20 Das Spannelement 90 ist aus einem elastomeren Werkstoff oder aus einem thermoplastischen Elastomer gebildet, insbesondere aus Gummi, wobei für die Lebensmittelindustrie EPDM, für die chemische Industrie FPM, für Ölhydraulik NBR und für Wasser NBR und EPDM vorteilhaft sind. 25 Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern kann in verschiedener Hinsicht modifiziert sein. Beispielsweise kann der erste Teil 1, also die Kolbenstange 1, sich in Ruhe befinden und mit der Ringdichtung 30 den statischen Teil bilden und Teil 4 gegenüber der Ringdichtung 30 bewegbar sein. In diesem Fall wäre die Dichtlippe 50 am Gehäuse, d.h. an der Gehäusewand 8, anliegend vorzusehen und das Spannele-30 ment 90 wäre anliegend an der Oberfläche 1' der Kolbenstange 1 anzuordnen. Patentansprüche: 1. Ringdichtung (30) zur Abdichtung eines Ringraumes (2) zwischen einem ersten Teil (1), der eine axiale und/oder radiale Relativbewegung gegenüber einem zweiten Teil (4) ausführen kann, insbesondere Hochdruckdichtung für eine bewegte Kolbenstange (1), mit einem sich axial erstreckenden und an dem ersten Teil (1) anliegenden Dichtring (50), einer mit dem Dichtring (50) verbundenen, vorzugsweise mit dem Dichtring (50) integral ausge-40 bildeten, radial gerichteten Stützschulter (60) an einem axialen Ende des Dichtringes (50), und mit einem in den Raum (2) zwischen der Stützschulter (60) und dem Dichtring (50) eingesetzten und am Dichtring (50) sowie am zweiten Teil (4) zur Anlage gelangenden ringförmigen elastomeren Ringelement (90), dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring als dünnwandige Dichtlippe, (50) mit einer wesentlich geringeren radialen Dicke (D) als der 45 radialen Dicke des elastomeren Ringelements (90) ausgebildet ist und dass das elastome-re Ringelement als die Dichtlippe (50) in radialer Richtung bewegendes Spannelement (90) ausgebildet ist, wobei ein Kontaktdruck zwischen der Dichtlippe (50) und dem ersten Teil (1) aus der radialen Pressung des Spannelements (90) auf die Dichtlippe (50) bildbar ist, wobei das Ringelement (90) nur mit dem zweiten Teil (4), der Stützschulter (60) und der so Dichtlippe (50) in Kontakt gelangt.
2. Ringdichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (D) der Dichtlippe (50) in einem Bereich zwischen 5 und 15 %, vorzugsweise zwischen 9,5 und 10,5 %, der Nennbreite, d.h. radialen Erstreckung (D') des Ringraumes (2), in dem die Ringdichtung 55 (30) unterzubringen ist, beträgt. 8 ΑΤ 413 433 Β
3. Ringdichtung nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung (L) der Dichtlippe (50) das Acht- bis Fünfzehnfache ihrer Dicke (D), vorzugsweise das Elf- bis Zwölffache ihrer Dicke (D), beträgt.
4. Ringdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (50) im Neuzustand eine an dem ersten Teil (1) zur Anlage gelangende kegelförmige Dichtfläche (51) aufweist.
5. Ringdichtung nach Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (51) ausge- io hend von der Stützschulter (60) zum freien Ende (70) der Dichtlippe (50) konvergiert, wobei die Dicke (D) der Dichtlippe (50) vorzugsweise über ihre axiale Erstreckung (L) etwa konstant ist.
6. Ringdichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel 15 der kegelförmigen Dichtfläche (51) in einem Bereich von 2° bis 7°, vorzugsweise bei 3,5° bis 4,5°, liegt.
7. Ringdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (90) zumindest über einen Teilbereich seiner Länge eine - ausge- 20 hend von dem der Stützschulter (60) zugeordneten Ende - sich in axialer Richtung erstre ckende Querschnittszunahme aufweist.
8. Ringdichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (90) eine kegelförmige Außenfläche (93) und eine kegelförmige Innenfläche (92) aufweist, wo- 25 bei der Öffnungswinkel der Außenfläche (93) entgegengesetzt gerichtet ist zum Öffnungs winkel (92) der Innenfläche.
9. Ringdichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel der Innenfläche (92) zwischen 2° und 7°, vorzugsweise bei 3,5° bis 4,5°, und der Öffnungswin- 30 kel der Außenfläche (93) zwischen 10° bis 18°, vorzugsweise bei 13° bis 14°, liegt.
10. Ringdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (50) an ihrem von der Stützschulter (60) abgewendeten Ende mit einem Ringwulst (80) versehen ist und das Spannelement (90) eine korrespondierend zum Ring- 35 wulst (80) ausgebildete Ringausnehmung (94) aufweist.
11. Ringdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (90) im ausgebauten Zustand eine kürzere axiale Erstreckung (95) aufweist als die Dichtlippe (50), wobei insbesondere der Abstand von einem Ende des 40 Spannelementes (90) bis zur Ringausnehmung (94) des Spannelementes (90) geringer ist als die axiale Erstreckung der Dichtlippe (50) von der Stützschulter (60) bis zum Ringwulst (80).
12. Ringdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, 45 dass im eingebauten Zustand der Ringdichtung (30) der Ringraum (2) zwischen der Stütz schulter (60) der Dichtlippe (50) und dem zweiten Teil (4) vom Spannelement (90) vollständig gefüllt ist.
13. Ringdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, so dass das von der Stützschulter (60) in axialer Richtung entferntere Ende (70) der Dichtlippe (50) gemeinsam mit dem Spannelement (90) im eingebauten Zustand der Ringdichtung (30) eine glatte, spaltfreie Oberfläche von dem ersten Teil (1) bis zum zweiten Teil (4) bildet.
14. Ringdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, 9 AT 413 433 B dass die Dichtlippe (50) an dem von der Stützschulter (60) abgewendeten Ende abgefast ist.
15. Ringdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, 5 dass die Dichtlippe (50) aus einem thermoplastischen oder thermoplastischelastomeren Material, insbesondere aus einem teilkristallinen thermoplastischen Material, gebildet ist.
16. Ringdichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (50) aus einem der folgenden Materialien gebildet ist: 10 - PTFE (rein als auch mit Füllstoffen versetzt) - Polyethylen (PE) - hochmolekulares Polyethylen (UHMW-PE) - Polyethylenterephthalat (PET) 15 - Polyacetal (POM) - Polyamid (PA) - Polyaryletherketon (PEEK) - Polyurethan (PUR) - Polyesteretherelastomer (TPE-E) 20
17. Ringdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (90) aus einem elastomeren Werkstoff oder aus einem thermo-plastisch-elastomeren Werkstoff gebildet ist.
18. Ringdichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (90) aus Gummi gebildet ist, insbesondere in der Lebensmittelindustrie aus EPDM, für die chemische Industrie aus FPM, für Ölhydraulik aus NBR und für Wasser aus NBR gebildet ist. 30 Hiezu 1 B!att Zeichnungen 35 40 45 50 55