DE102007025612A1 - Dichtungsanordnung einer Steckverbindung mit einer langgezogenen Quad-Stirndichtung - Google Patents
Dichtungsanordnung einer Steckverbindung mit einer langgezogenen Quad-Stirndichtung Download PDFInfo
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Abstract
Bei einer Dichtungsanordnung (1) mit zwei Bauteilen (2, 3) und mit einer elastisch verformbaren Dichtung (4), die zwischen den beiden Bauteilen (2, 3) angeordnet und durch axiales Verpressen der beiden Bauteile (2, 3) gegeneinander in ihre abdichtende verpresste Endlage quer zur axialen Verpressrichtung (6) verformbar ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Dichtung (4) in axialer Richtung einen Querschnitt mit einem schmaleren Mittelabschnitt (4a) und zwei dickeren Endabschnitten (4b) aufweist und dass in der verpressten Endlage der Dichtung (4) der Mittelabschnitt (4a) quer zur axialen Verpressrichtung (6) verformt ist.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung geht aus von einer Dichtungsanordnung nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
- Zur Abdichtung von Steckverbindungen werden in der Regel Dichtungen mit radial wirkendem Dichtprinzip angewendet. Ist der radial zur Verfügung stehende Bauraum zu gering, bringt eine Dichtung, die in axialer Richtung wirkt, Vorteile im radialen Bauraum. Bei einer Radialdichtung bewirken in der Regel drei Dichtlippen die Abdichtung des Steckerinneren.
-
2a zeigt eine bekannte Dichtungsanordnung20 mit einer ringförmigen Axialdichtung21 , die in einem Ringraum22 zwischen zwei abzudichtenden Bauteilen23 ,24 , z. B. zwischen einem male- und einem female-Stecker einer Steckverbindung, angeordnet ist und verpresst wird. Durch Verpressen der beiden Bauteile23 ,24 in Verpressrichtung25 gegeneinander wird die Dichtung21 quer zur Verpressrichtung25 in ihre den Zwischenraum22 abdichtende Endlage verformt (2b ). Zur Abdichtung sind eine Verpresskraft F und ein sehr geringer Verpressweg D notwendig. Die Axialdichtung21 ist als Blockdichtung ausgestaltet, wodurch es nur einen geringen axialen Verpressweg gibt, um Dichtheit zu erreichen. Außerdem gibt es nur jeweils eine Dichtkante in den Bauteilen23 ,24 . - Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsanordnung bereitzustellen, die die Vorteile der Radialdichtung mit den platzsparenden Vorteilen der Axialdichtung verbindet. Gleichzeitig sollen die Nachteile der beiden Dichtsysteme (Radial/Axial) vermieden werden.
- Offenbarung der Erfindung
- Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber folgende Vorteile:
- • ein verlängerter Verpressweg;
- • ein sicheres Abdichten zweier Bauteile über den verlängerten Verpressweg in axialer Richtung und über ein Toleranzfeld in radialer Richtung;
- • erhöhte Dichtwirkung durch mehrere Dichtkanten;
- • geringfügig ansteigende Kraft über den verlängerten Verpressweg;
- • in axialer und in radialer Richtung wird ein sehr geringer Bauraum benötigt.
- Genauer gesagt führt die definierte und reproduzierbare geometrische Verformung der Dichtung zwischen den zwei Bauteilen zu einem verlängerten Verpressweg bei geringfügig ansteigender Kraft. Die Gestaltung der Stirnflächen der Dichtung gegen female und male Stecker mit einer Kontur mit jeweils zwei Dichtlippen schafft eine Dichtheit über ein Toleranzfeld in radialer Richtung. Weiterhin bewirken diese Dichtlippen ein Ausrichten der Dichtung in eine definierte radiale Position.
- Die Geometrie der Dichtung bewirkt, dass es im Ringraum mehrere Dichtkanten zwischen den Bauteilen und der Dichtung gibt. Hierdurch gibt es einen deutlichen Anstieg der Dichtwirkung auf die Steckverbindung. Durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung können die von den Axialdichtungen bekannten hohen Steckkräfte vermieden und redundante Dichtkanten, wie sie von den Radialdichtungen bekannt sind, hinzugefügt werden.
- Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
- Kurze Beschreibung der Zeichnung
- Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten Merkmale sind rein schematisch und nicht maßstäblich zu verstehen. Es zeigt:
-
1 die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung einer Steckverbindung mit unverpresster Ringdichtung (1a ) und mit verpresster Ringdichtung (1b ); und -
2 eine Dichtung einer Steckverbindung gemäß Stand der Technik mit unverpresster ringförmiger Axialdichtung (2a ) und mit verpresster Axialdichtung (2b ). - Ausführungsform der Erfindung
- Die in
1 gezeigte Dichtungsanordnung1 einer Steckverbindung umfasst zwei gegeneinander geführte Bauteile (male- und female-Stecker)2 ,3 und eine elastisch verformbare Ringdichtung4 , die in einem Ringraum5 zwischen den beiden Bauteilen2 ,3 angeordnet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Bauteil3 (male-Stecker) im Bauteil (female-Stecker)2 geführt und in Richtung des Pfeils6 (1b ) in das Bauteil2 verpressbar. Die in Verpressrichtung6 einander gegenüber liegenden Stirnflächen der Bauteile2 ,3 sind mit2a und3a und die den Ringraum5 radial nach innen bzw. außen begrenzenden Seitenwände des Bauteils2 mit2b bezeichnet. - Die Ringdichtung
4 ist als Quad-Ringdichtung ausgeführt, die einen in Verpressrichtung6 , d. h. in axialer Richtung, hantelförmigen Querschnitt mit einem schmaleren Mittelabschnitt4a und jeweils dickeren Endabschnitten4b aufweist. Die Endabschnitte4b weisen an ihren axialen Stirnseiten jeweils zwei Dichtlippen7 auf. Mit anderen Worten ist die Ringdichtung4 eine axial langgezogene Quad-Ringdichtung. - Wie in
1a gezeigt, liegt zu Beginn des Verpressvorgangs die Ringdichtung4 mit ihren beiden Endabschnitten4b an den Stirnflächen2a ,3a der Bauteile2 ,3 und an der inneren Seitenwand2b des Bauteils2 an. Durch Verpressen der beiden Bauteile2 ,3 gegeneinander wird der Mittelabschnitt4a der Ringdichtung4 radial nach außen und dadurch die Ringdichtung4 in ihre den Zwischenraum5 abdichtende verpresste Endlage verformt (1b ). Durch die Verformung steigt die Verpresskraft über einen gegenüber1b verlängerten Verpressweg D nur geringfügig an. Diese definierte und reproduzierbare geometrische Verformung der Ringdichtung4 zwischen den zwei Bauteilen2 ,3 führt also zu einem verlängerten Verpressweg D bei geringfügig ansteigender Kraft. Die beiden Bauteile2 ,3 können mindestens so weit gegeneinander verpresst werden, bis der Mittelabschnitt4a der Ringdichtung4 über die beiden Endabschnitten4b radial nach außen übersteht. Wie in1a gezeigt, ist die radiale Breite des Ringraums um mindestens 25%, vorzugsweise um mindestens 50% breiter als der Mittelabschnitt4a der unverpressten Ringdichtung4 . - Die Gestaltung der Stirnflächen der Ringdichtung
4 gegen die zwei Bauteile2 ,3 mit einer Kontur mit zwei Dichtlippen7 schafft eine Dichtheit über ein Toleranzfeld in radialer Richtung. Weiterhin bewirken diese Dichtlippen7 ein Ausrichten der Ringdichtung4 in eine definierte radiale Position. Die Geometrie der Ringdichtung4 bewirkt, dass es mehrere Dichtkanten8 zwischen den zwei Bauteilen2 ,3 und der Ringdichtung4 gibt. Hierdurch gibt es einen deutlichen Anstieg der Dichtwirkung auf die Steckverbindung. Genauer gesagt, liegen jeweils die beiden Dichtlippen7 der beiden Endabschnitte4b jeweils unter Ausbildung einer Dichtkante8 an den Stirnflächen2a ,2b , wobei die radial innere Dichtlippe7 unter Ausbildung einer weiteren Dichtkante8 auch an der inneren Seitenfläche2b des Bauteils2 anliegt. - Bei einer anderen nicht gezeigten Ausführungsform liegt zu Beginn des Verpressvorgangs die Ringdichtung
4 mit ihren beiden Endabschnitten4b an den Stirnflächen2a ,3a der Bauteile2 ,3 und an der äußeren Seitenwand2b des Bauteils2 an. Durch Verpressen der beiden Bauteile2 ,3 gegeneinander wird der Mittelabschnitt4a der Ringdichtung4 radial nach innen und dadurch die Ringdichtung4 in ihre den Zwischenraum5 abdichtende verpresste Endlage verformt. Die beiden Dichtlippen7 der beiden Endabschnitte4b liegen jeweils unter Ausbildung einer Dichtkante8 an den Stirnflächen2a ,2b , wobei die radial äußere Dichtlippe7 unter Ausbildung einer weiteren Dichtkante auch an der äußeren Seitenfläche2b des Bauteils2 anliegt. - Durch die axial langgezogene Quad-Ringdichtung
4 können die von Axialdichtungen bekannten hohen Steckkräfte vermieden und redundante Dichtkanten, wie sie von Radialdichtungen bekannt sind, hinzugefügt werden.
Claims (6)
- Dichtungsanordnung (
1 ) mit zwei Bauteilen (2 ,3 ) und mit einer elastisch verformbaren Dichtung (4 ), die zwischen den beiden Bauteilen (2 ,3 ) angeordnet und durch axiales Verpressen der beiden Bauteile (2 ,3 ) gegeneinander in ihre abdichtende verpresste Endlage quer zur axialen Verpressrichtung (6 ) verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (4 ) in axialer Richtung einen Querschnitt mit einem schmaleren Mittelabschnitt (4a ) und zwei dickeren Endabschnitten (4b ) aufweist und dass in der verpressten Endlage der Dichtung (4 ) der Mittelabschnitt (4a ) quer zur axialen Verpressrichtung (6 ) verformt ist. - Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (
4 ) zwischen den beiden Bauteilen (2 ,3 ) in einem Raum (5 ) angeordnet ist, der quer zur axialen Verpressrichtung (6 ) um mindestens 25%, vorzugsweise um mindestens 50% breiter als der Mittelabschnitt (4a ) der unverpressten Dichtung (4 ) ist. - Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (
4 ) eine umlaufende Dichtung, insbesondere eine Ringdichtung ist. - Dichtungsanordnung einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Endabschnitte (
4b ) der Dichtung (4 ) an ihren beiden axialen Stirnseiten jeweils mehrere Dichtlippen (7 ) aufweisen. - Dichtungsanordnung einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (
4 ) eine axial langgezogene Quad-Dichtung ist. - Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (
4 ) jeweils mit mehreren Dichtkanten (8 ) an den axialen Stirnflächen (2a ,3a ) der zwei Bauteile (2 ,3 ) und an einer Seitenwand (2b ) des einen Bauteils (2 ) anliegt.
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