DE10159220A1

DE10159220A1 - Sealing ring for a plug connector, at a breathing apparatus, has a structured peripheral sealing lip towards the rotating connector component flanked by recesses and sealing lips, and forms a lubricating chamber on the other side

Info

Publication number: DE10159220A1
Application number: DE10159220A
Authority: DE
Inventors: Carsten Leuschner; Peter Kling; Peter Kadow
Original assignee: MSA Auer GmbH
Current assignee: MSA Auer GmbH
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2002-11-28
Also published as: ATE470094T1; DE50214468D1

Abstract

The elastic ring seal (4), for a plug connector at a breathing apparatus, is inserted by sliding into a ring groove (3) at the fixed first component part (1) of the connection. A sealing lip (5) around the circumference of the sealing ring is aligned towards the second rotating component part (2) of the connection. The opposite side of the seal, towards the sliding surface, has a curved recess to form a lubricating chamber (10), with sealing lips (9) at the edges towards the sliding surface. The peripheral sealing lip is flanked by recesses (6), defined by outer edge lips (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Ringdichtung, insbesondere für Steckanschlüsse von Atemschutzgeräten, bei der in ei nem der beiden ineinandersteckbaren Bauteile eine mit ei nem Schmiermittel versehene Ringnut zur Aufnahme eines elastischen Dichtrings mit einer Dichtfläche, an der das andere Bauteil reibschlüssig gehalten ist, und mit einer Gleitfläche, an der der Dichtring in der Ringnut gleitend geführt ist, vorgesehen ist.The invention relates to a ring seal, in particular for plug connections of respiratory protection devices, in which one of the two pluggable components one with egg ring groove provided with a lubricant for receiving a elastic sealing ring with a sealing surface on which the other component is held frictionally, and with one Sliding surface on which the sealing ring slides in the ring groove is performed, is provided.

Ringdichtungen für Steckanschlüsse der oben erwähnten Art, die eine sichere Abdichtung und einen festen Sitz der beiden ineinandergesteckten Teile in Längsrichtung und dennoch eine Drehbeweglichkeit dieser Teile gegenein ander gewährleisten sollen, sind in vielfältigen Ausfüh rungsformen bekannt. Die Herstellung einer dichten und drehbeweglichen Steckverbindung bereitet, insbesondere bei Steckanschlüssen von Atemschutzgeräten, jedoch inso fern Schwierigkeiten, als es gerade in diesem Anwendungs bereich erforderlich ist, dass die beiden Bauteile auch bei größeren Durchmessertoleranzen leicht und schnell, und zwar ohne Rollen oder Kippen des Dichtungsringes und ohne Austreten oder Verschmutzung des Schmiermittels ineinandergeschoben werden können, die beiden Bauteile leicht zueinander verdrehbar sind und ein hohes Maß an Sicherheit für den Benutzer bieten.Ring seals for plug connections of the above mentioned Kind that has a secure seal and a tight fit of the two nested parts in the longitudinal direction and yet a rotational mobility of these parts against each other others are to be guaranteed, are in various designs known forms. The production of a dense and rotatable connector prepares, in particular with plug-in connections of respiratory protective devices, however inso distant difficulties than just in this application area is required that the two components also for larger diameter tolerances easily and quickly, without rolling or tilting the sealing ring and without leakage or contamination of the lubricant the two components can be pushed together are easily rotatable to each other and a high degree of Provide security for the user.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den ela stischen Dichtring für Ringdichtungen von Steckanschlüs sen der eingangs erwähnten Art so auszubilden, dass auch unter rauhen Einsatzbedingungen und bei robuster Handha bung eine sichere Funktion und eine lange Lebensdauer der Ringdichtung gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object, the ela tical sealing ring for ring seals of plug connections of the type mentioned at the beginning so that also under harsh operating conditions and with a robust handle a safe function and a long lifespan of the Ring seal is guaranteed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer gattungsgemä ßen Ringdichtung für Steckanschlüsse mit einem gemäß den Merkmalen des Kennzeichens des Schutzanspruches 1 ausge bildeten Dichtring gelöst.According to the invention the task at a generic Outer ring seal for plug connections with a according to the Features of the label of protection claim 1 out formed sealing ring loosened.

Ausgehend von einem in der Ringnut eines stillstehenden Bauteils mit Hilfe eines Schmiermittels gleitfähig ange ordneten Dichtringes, der an seiner Dichtfläche mit einem eingesteckten drehbeweglichen Bauteil reibschlüssig ver bunden ist, besteht der Grundgedanke der Erfindung darin, dass auf der Dichtfläche des Dichtringes eine mittig um laufende Dichtwulst zur Erzeugung des Reibungsschlusses und in der gegenüberliegenden Gleitfläche eine konkav ge wölbte Gleitflächenvertiefung, die in seitlichen Gleit flächen-Dichtlippen endet, vorgesehen ist.Starting from one in the ring groove of a stationary Component lubricated with the help of a lubricant arranged the sealing ring, which on its sealing surface with a inserted rotatable component frictionally ver is bound, the basic idea of the invention is that on the sealing surface of the sealing ring around a center running sealing bead to create the frictional connection and a concave ge in the opposite sliding surface arched sliding surface recess, which in lateral sliding surface sealing lips ends, is provided.

Der so ausgebildete Dichtring weist über die Höhe seines Querschnitts eine hohe Elastizität und über seine Breite eine ausreichende Steifigkeit auf, so dass Durchmesserto leranzen der ineinander gesteckten Bauteile ausgeglichen werden und eine hohe Abdichtwirkung und beim Zusammen stecken geringe Reibungskräfte zu verzeichnen sind. Die beiden Bauteile lassen sich zudem mühelos ineinander schieben, ohne dass es zu einem Rollen, Umklappen oder Verkanten des Dichtringes kommt. Die Gleitflächenvertie fung bildet mit dem Boden der Ringnut eine Schmiermittel kammer, so dass das in der Ringnut befindliche Schmier mittel nicht verloren geht, sondern immer in ausreichen der Schichtdicke an der Gleitfläche vorhanden ist. Seine Schmierwirkung wird auch nicht durch in die Ringnut ein dringende Schmutzpartikel beeinträchtigt. Durch das Ein kammern des Schmiermittelreservoirs wird der Dichtring auch nicht durch an ausgetretenem Schmiermittel haftende Schmutzteilchen verschmutzen. Somit ist eine sichere Funktion der Ringdichtung und eine bequeme Handhabung des Steckanschlusses über einen langen Zeitraum gewährlei stet. Der Dichtring erreicht eine hohe Lebensdauer. Im Niederdruckbereich ist eine optimale Abdichtung zwischen den beiden ineinander gesteckten Bauteilen gewährleistet.The sealing ring designed in this way has the height of its Cross-section high elasticity and across its width have sufficient rigidity so that diameter tolerances of the nested components and a high sealing effect and when together there are low frictional forces. The the two components can also be effortlessly interlocked slide without it rolling, folding or Tilting of the sealing ring comes. The sliding surface fung forms a lubricant with the bottom of the ring groove chamber so that the lubricant in the ring groove medium is not lost, but always sufficient the layer thickness is present on the sliding surface. His Lubrication effect is also not through in the ring groove urgent dirt particles impaired. By the one The sealing ring becomes the chamber of the lubricant reservoir also not due to sticking to leaked lubricant Contaminate dirt particles. So is a safe one Function of the ring seal and easy handling of the Ensure plug connection over a long period of time stet. The sealing ring has a long service life. in the Low pressure area is an optimal seal between guaranteed the two nested components.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind in die Dichtfläche zur Erhöhung der Dichtwirkung zwei weitere, jeweils am Rand ausgeformte Randdichtlippen integriert, deren Dichtlinie geringfügig unter der der mittleren Dichtwulst liegt, sich aber bei einer Kraftwirkung auf die mittig verlaufende Dichtwulst an das eingeschobene Bauteil dichtend anlegt. Damit wird ein dreifach wirken des Dichtelement zur Verfügung gestellt.In an advantageous development of the invention are in the Sealing surface to increase the sealing effect two more, molded lip seals integrated on the edge, whose sealing line is slightly below that of the middle one Sealing bead is on, but on a force the central sealing bead on the inserted Component seals. This will have a triple effect of the sealing element provided.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat der Dichtring ebene Flanken und seine Querschnittsfläche ist zur Gleit fläche hin verjüngt ausgebildet. Der Dichtring ist mit seitlichem Spiel in der Ringnut angeordnet. In vorteil hafter Weiterbildung der Erfindung kann der Dichtring aber auch so ausgebildet sein, dass sich dessen oberer Flankenbereich bzw. die Randdichtlippen an den Nutflanken der Ringnut abstützt. Dadurch wird die Lage des Dichtrin ges beim Zusammenstecken der Bauteile zusätzlich stabili siert und man erreicht gleichzeitig eine Abdichtung der Ringnut und verhindert dadurch das Eindringen von Schmutzpartikeln. In a further embodiment of the invention, the sealing ring flat flanks and its cross-sectional area is for gliding tapered surface. The sealing ring is with lateral play arranged in the ring groove. In an advantage The further development of the invention can be the sealing ring but also be designed so that its top Flank area or the edge sealing lips on the groove flanks the ring groove supports. This will change the position of the poet additional stability when plugging the components together siert and you achieve a sealing of the Ring groove and thereby prevents the penetration of Dirt particles.

Aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung ei ner bevorzugten Ausführungsform einer Ringdichtung für Steckanschlüsse von Atemschutzgeräten ergeben sich weite re vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.From the claims and the description below ner preferred embodiment of a ring seal for Plug connections of respiratory protection devices are wide re advantageous embodiments of the invention.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is based on the Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ringdichtung in einer ersten Ausführungsform des Dichtrin ges für eine Steckverbindung zwischen ei nem feststehenden Bauteil und einem in diesem drehbaren Bauteil, wobei der Dicht ring mit seitlichem Spiel in der Ringnut des feststehenden Bauteils angeordnet ist; und Figure 1 is a sectional view of an annular seal in a first embodiment of the sealing ring for a plug connection between a fixed component and a component rotatable therein, the sealing ring being arranged with lateral play in the annular groove of the fixed component. and

Fig. 2 eine Schnittansicht einer Ringdichtung in einer zweiten Ausführungsvariante des Dichtringes, der aber an den Nutflanken der Ringnut seitlich abgestützt ist. Fig. 2 is a sectional view of an annular seal in a second embodiment of the sealing ring, which is supported laterally on the groove flanks of the annular groove.

In den Fig. 1 und 2 sind mit den Bezugszeichen 1 und 2 die beiden über eine Ringdichtung für einen Steckanschluß verbundenen Bauteile eines Atemschutzgerätes bezeichnet. In der Innenwand einer Öffnung des feststehenden Bauteils 1 befindet sich eine Ringnut 3, in der ein Dichtring 4 auf einem Schmierfilm gleitfähig angeordnet ist. Dadurch ist das zweite Bauteil 2, das in axialer Richtung durch Reibungskräfte an dem Dichtring 4 gehalten ist, gleich zeitig drehbeweglich in der Ringnut 3 gelagert und ge führt. In Figs. 1 and 2 are indicated by reference numerals 1 and 2, the two components via an annular seal connected to a plug connector referred to a respirator. In the inner wall of an opening of the fixed component 1 there is an annular groove 3 , in which a sealing ring 4 is slidably arranged on a lubricating film. As a result, the second component 2 , which is held in the axial direction by frictional forces on the sealing ring 4 , is simultaneously rotatably supported in the annular groove 3 and leads ge.

Der Dichtring 4 hat im Querschnitt eine einem Trapez ähn liche Grundform, wobei das Verhältnis seiner Höhe zu sei ner Breite etwa bei 1 zu 2 liegt und die untere Seite (Gleitfläche) kürzer als die obere Seite (Dicht- /Reibfläche) ist. Der Dichtring 4 weist an der dem einge steckten, drehbaren Bauteil 2 zugewandten, hier als Dichtfläche bezeichneten Seite eine mittig verlaufende gewölbte Dichtwulst 5 und zwei an diese über eine gewölb te (konkave) Dichtflächenvertiefung 6 anschließende, am Rand des Dichtringes 4 umlaufende Randdichtlippen 7 auf. Die zum Nutboden 3a der Ringnut 3 weisende Gleitfläche des Dichtringes 4 ist als umlaufende, konkav gewölbte Gleitflächenvertiefung 8 ausgebildet, die am Rand in um laufende Gleitflächen-Dichtlippen 9 übergeht. Die Gleit flächen-Dichtlippen 9 sind schmaler als die diesen an der Dichtfläche gegenüberstehenden Randdichtlippen 7 ausge bildet.The sealing ring 4 has a trapezoid-like basic shape in cross section, the ratio of its height to its width being approximately 1 to 2 and the lower side (sliding surface) being shorter than the upper side (sealing / friction surface). The sealing ring 4 has on the side facing the inserted, rotatable component 2 , referred to here as the sealing surface, a centrally running curved sealing bead 5 and two adjoining this via a curved (concave) sealing surface recess 6 , peripheral sealing lips 7 on the edge of the sealing ring 4 , The sliding surface of the sealing ring 4 facing the groove bottom 3 a of the annular groove 3 is designed as a circumferential, concavely curved sliding surface recess 8 which merges at the edge into running sliding surface sealing lips 9 . The sliding surface sealing lips 9 are narrower than the edge sealing lips 7 that face these on the sealing surface.

Durch die konkaven Dichtflächenvertiefungen 6 und die konkave Gleitflächenvertiefung 8 (letztere umfasst etwa 25%-30% der Gesamthöhe des Dichtringquerschnittes) ist der Dichtring 4 einerseits besonders biegeelastisch und ermöglicht daher ein bequemes Zusammenstecken und eine sichere Abdichtung, behält aber dennoch seine Stabilität beim Zusammenstecken der beiden Bauteile 1 und 2 bei, so dass sich der Dichtring 4 bei der Herstellung der Steck verbindung weder rollen noch verkanten oder kippen kann.Due to the concave sealing surface recesses 6 and the concave sliding surface recess 8 (the latter comprises approximately 25% -30% of the total height of the sealing ring cross-section), the sealing ring 4 is particularly flexible on the one hand and therefore enables a convenient plugging together and a secure seal, but still maintains its stability when plugging together two components 1 and 2 , so that the sealing ring 4 can neither roll nor tilt or tilt during the production of the plug connection.

Aufgrund der konkaveren Gleitflächenvertiefung 8 wird mit dem Nutboden 3a der Ringnut 3 eine durch die Gleitflä chen-Dichtlippen 9 seitlich begrenzte Schmiermittelkammer 10 gebildet. Das in der Schmiermittelkammer 10 einge schlossene Schmiermittel kann somit nicht aus der Ringnut 3 entweichen oder durch von außen in die Ringnut 3 ein dringende Fremdstoffe verunreinigt werden. Dadurch ist eine gleichbleibend gute Gleitfähigkeit des Dichtringes 4 in der Ringnut 3 und eine lange Lebensdauer des Dichtrin ges 4 gewährleistet. Die Gleitflächen-Dichtlippen 9 sind im übrigen schmaler als die Randdichtlippen 7 ausgebil det, um bei radialer Belastung des Dichtringes 4 zu den Nutflanken 3b der Ringnut 3 hin elastisch ausweichen zu können und die Gleitfähigkeit des Dichtringes 4 in der Ringnut 3, aber auch die Dichtwirkung in der Ringnut 3 nicht zu beeinträchtigen.Due to the concave sliding surface recess 8 is formed with the groove bottom 3 a of the annular groove 3 by the Gleitflä chen sealing lips 9 laterally limited lubricant chamber 10 . The enclosed in the lubricant chamber 10 lubricant can not escape from the annular groove 3 or be contaminated by an external foreign matter in the annular groove 3 . This ensures a consistently good lubricity of the sealing ring 4 in the annular groove 3 and a long life of the sealing ring 4 . The sliding surface sealing lips 9 are ausgebil det in the remaining narrower than the edge sealing lips 7 to the groove flanks 3 b to avoid elastically towards the annular groove 3 in the radial loading of the sealing ring 4 and the sliding of the sealing ring 4 in the annular groove 3, but also the Not to impair the sealing effect in the annular groove 3 .

Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Dichtring 4 so ausgebildet, dass ein seitlicher Abstand zu den Nutflanken 3b der Ringnut 3 besteht und die Flan ken 4a des Dichtringes 4 gerade sind und in der Ringnut 3 schräg nach innen verlaufen. Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 2 sind die Flanken 4a des Dichtringes 4 konkav gewölbt und der Dichtring 4 ist über die Randdichtlippen 7 an den Nutflanken 3b abgestützt. In diesem Fall kann sich der Dichtring 4 beim Zusammenstecken der beiden Bau teile 1 und 2 nicht verschieben, rollen oder verkanten oder gar umklappen und außerdem ist die Ringnut 3 bereits im oberen Bereich der Nutflanken 3b zusätzlich abgedich tet, und zwar insbesondere auch gegen das Eindringen von Schmutzpartikeln.According to the embodiment shown in Fig. 1, the sealing ring 4 is formed such that there is a lateral distance to the groove flanks 3 b of the annular groove 3 and the flan ken 4 a of the sealing ring 4 are straight and run obliquely inward in the annular groove 3 . In the embodiment according to FIG. 2, the edges 4 are concavely curved a of the sealing ring 4 and the sealing ring 4 is supported on the edge sealing lips b 7 to the groove flanks. 3 In this case, the sealing ring 4 cannot move, roll or tilt or even fold over when the two construction parts 1 and 2 are plugged together and, moreover, the annular groove 3 is already sealed in the upper region of the groove flanks 3 b, in particular also against that Penetration of dirt particles.

Die Dichtwirkung zwischen der Dichtfläche des Dichtrings 4 und dem eingeschobenen Bauteil 2 ist in erster Linie durch die mittlere Dichtwulst 5 bestimmt, die reibschlüs sig an der Oberfläche des Bauteils 2 anliegt. Durchmes sertoleranzen können durch die auf der Basis der geome trischen Ausbildung hohe Elastizität des Dichtringes 4 ausgeglichen werden. Durch eine auf die mittlere Dicht wulst 5 ausgeübte Druckkraft wird der Dichtring 4 jedoch derart elastisch verformt, dass die Randdichtlippen 7 ei ne erhöhte Position (nicht dargestellt) einnehmen und mit dem eingeschobenen Bauteil 2 in Kontakt kommen, so dass an der Dichtfläche des Bauteils 2 eine dreifache Dicht wirkung erzielt wird, gleichzeitig aber die Flächenpres sung am Nutboden 3a der Ringnut 3 durch das seitliche Ausweichen der schmalen Gleitflächen-Dichtlippen nicht erhöht wird und eine hohe Gleitfähigkeit des Dichtringes in der Ringnut 3 und damit die Drehbeweglichkeit des Bau teils 2 an dem Bauteil 1 gewährleistet ist. The sealing effect between the sealing surface of the sealing ring 4 and the inserted component 2 is primarily determined by the central sealing bead 5 , which is frictionally applied to the surface of the component 2 . Diameter tolerance can be compensated for by the high elasticity of the sealing ring 4 on the basis of the geome cal training. Through a medium to the sealing bead 5 pressing force applied to the sealing ring 4, however, is elastically deformed, taking that the edge sealing lips ei ne raised position (not shown) 7 and come into contact with the inserted member 2 so that the sealing surface of the component 2 a triple sealing effect is achieved, but at the same time the surface pressure on the groove bottom 3 a of the annular groove 3 is not increased by the lateral deflection of the narrow sliding surface sealing lips and a high lubricity of the sealing ring in the annular groove 3 and thus the rotational mobility of the construction part 2 the component 1 is guaranteed.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

feststehendes erstes Bauteil
fixed first component

22

drehbewegliches zweites Bauteil
rotatable second component

33

Ringnut in Ring groove in

11

33

a Nutboden
a groove bottom

33

b Nutflanken
b groove flanks

44

Dichtring
seal

44

a Flanken von a flanks of

44

55

mittige Dichtwulst
central sealing bead

66

konkave Dichtflächenvertiefungen
concave sealing surface recesses

77

Randdichtlippen
Edge sealing lips

88th

konkave Gleitflächenvertiefung
concave sliding surface recess

99

Gleitflächen-Dichtlippen
Sliding sealing lips

1010

Schmiermittelkammer
lubricant chamber

Claims

1. Ring seal, in particular for plug-in connections of respiratory protective devices, in which, in one of the two components which can be plugged into one another, a ring groove provided with a lubricant for receiving an elastic sealing ring with a sealing surface on which the other component is held frictionally and with a sliding surface on which the sealing ring is slidably guided in the ring groove, is easily seen, characterized in that the sealing ring ( 4 ) on the sealing surface has a circumferential sealing bead ( 5 ) and in the sliding surface to increase the bending elasticity and to form a laterally sealed lubricant chamber ( 10 ) a concavely curved Gleitflächenver recess ( 8 ), each of which merges into a circumferential sliding surface sealing lip ( 9 ) at the edge.

2. Ring seal according to claim 1, characterized in that the sealing ring ( 4 ) on the sealing surface has a concave-curved sealing surface recess ( 6 ) extending from the sealing bead ( 5 ) on both sides with elasticity-increasing effect, each in a peripheral edge sealing lip ( 7 ) ends.

3. An annular seal according to claim 2, characterized net gekennzeich that the upper edge of the edge sealing lips (7) of the upper edge of the sealing bead (5) is half under, wherein the edge sealing lips (7) acting at a bead to the middle seal (5) force move upwards and act as an additional sealing element.

4. Ring seal according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing bead ( 5 ), the edge sealing lips ( 6 ) and the sliding surface sealing lips ( 9 ) have a rounded, convex cross-sectional shape.

5. Ring seal according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flanks ( 4 a) of the sealing ring ( 4 ) are flat and directed obliquely inward.

6. Ring seal according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flanks ( 4 a) of the sealing ring ( 4 ) are concavely curved.

7. Ring seal according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ratio of width to height of the cross-sectional area of the sealing ring ( 4 ) is approximately 2 to 1.

8. Ring seal according to claim 1, characterized in that the height of the concave sliding surface recess ( 8 ) is about 25% to 35% of the total height of the sealing ring be.

9. Ring seal according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sealing ring ( 4 ) is arranged with lateral play in the annular groove ( 3 ).

10. Ring seal according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sealing ring ( 4 ) in the region of its flanks or the edge sealing lips ( 7 ) is supported laterally on the groove flanks ( 3 b) of the ring groove ( 3 ) and seals them ,

11. Ring seal according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sliding surface sealing lips ( 9 ) are narrower than the edge sealing lips ( 7 ).