DE102007056651A1

DE102007056651A1 - Ringdichtung

Info

Publication number: DE102007056651A1
Application number: DE200710056651
Authority: DE
Inventors: Franz Weiher; Reiner Künstle
Original assignee: Gustav Magenwirth GmbH and Co KG
Current assignee: Gustav Magenwirth GmbH and Co KG
Priority date: 2007-11-24
Filing date: 2007-11-24
Publication date: 2009-05-28

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ringdichtung, insbesondere zur dynamischen Abdichtung eines Kolbens (13) gegen eine Zylinder-Innenwand (15), mit einem Dichtungsgrundkörper (2), der wenigstens eine Dichtlippe (5), einen Dichtrücken (3) und einen Grundkörper-Schenkel (4) aufweist. Die erfindungsgemäße Ringdichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des Dichtrückens (3) ein radial nach außen vorstehender, umlaufender Wulst (6) vorgesehen ist, der in Einbaulage an der Zylinder-Innenwand (15) anliegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ringdichtung, insbesondere zur dynamischen Abdichtung eines Kolbens gegen eine Zylinder-Innenwand, mit einem Dichtungsgrundkörper der wenigstens eine Dichtlippe, einen Dichtrücken und einen Grundkörper-Schenkel aufweist.
Solche Dichtungen haben sich beispielsweise beim Einsatz in hydraulischen Brems- und Kupplungssystemen bewährt und werden vielfach eingesetzt. Aufgrund der bauraumbedingten Anforderungen werden jedoch die Hydraulikzylinder immer kompakter, wodurch auch die Hydraulikkolben und damit auch die Dichtungen am Kolben immer kürzer werden. Zu kurze Dichtungen neigen jedoch bei einer Kolbenbewegung zum Kippen, so dass undichte Bereiche entstehen und Luft in das Hydrauliksystem einwandern kann. Insbesondere bei hydraulischen Brems- und Kupplungssystemen führt die Luft zu einer Druckpunktverschiebung, so dass eine dosierte Betätigung des System nicht mehr möglich ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Dichtung für einen Kolben zu schaffen die selbst mit kompak ten Abmessungen kippsicher ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass am Außenumfang des Dichtrückens ein radial nach außen vorstehender, umlaufender Wulst vorgesehen ist, der in Einbaulage an der Zylinder-Innenwand anliegt.
Durch den Wulst am Dichtrücken ist zusätzlich zu der Anlage- und Dichtstelle der Dichtlippe, axial beabstandet dazu, eine weitere Anlage- und Dichtstelle gebildet, so dass selbst bei sehr kurzen Dichtungen ein Kippen wirksam verhindert wird.
Zusätzlich weist die Dichtung durch die insgesamt stärkere Verpressung eine bessere Dämpfung, beispielsweise gegenüber mechanischen Pulsationen im Hydraulikfluid auf. Solche Pulsationen können beispielsweise auf der Nehmerseite einer hydraulischen Kupplung durch Motorvibrationen auftreten. Durch die erfindungsgemäße Dichtung werden die Pulsationen gepuffert, woraus auch ein geringerer Verschleiß und eine insgesamt verlängerte Lebensdauer resultieren. Ein Einwandern von Luft wird verhindert, da keine durch kippeln entstehenden, undichten Stellen an der Dichtung auftreten können.
Durch die kippsichere Lagerung der erfindungsgemäßen Dichtung kann sie wesentlich schmaler gebaut werden und erlaubt eine effektive Abdichtung auch in Verbindung mit extrem kurzen Hydraulikkolben. Die schmale und trotzdem kippsichere Dichtung ermöglicht somit auch kurze, kompakte Zylinder, in denen durch die schmale Dichtung mehr Bauraum zur Verfügung steht. Damit ist mehr Platz für eine Rückstellfeder und es steht auch mehr Betätigungsweg zur Verfügung.
Zweckmäßig ist es dabei, wenn der Durchmesser der Dichtung im Bereich des Wulstes größer ist als das Außen-Einbaumaß der Ringdichtung, damit eine ausreichende Kompression der Dichtung auch im Bereich der Wulst gewährleistet ist.
Bevorzugt wird in Einbaulage der Ringdichtung im Übergangsbereich zwischen Wulst und Dichtlippe eine radiale Einsenkung gebildet, um die Reibung der Dichtung zu reduzieren.
Bevorzugt weist der Wulst ein halbrundes Profil auf. Praktisch kann der Wulst als halber O-Ring angesehen werden, der auf den Dichtrücken aufgesetzt ist, also eine Kombination aus einer Profildichtung mit einem O-Ring.
Bevorzugt beträgt die axiale Breite der Wulst etwa zwischen 20% und 40%, insbesondere zwischen 30% und 36% der Gesamtbreite der Ringdichtung. Bevorzugt ist die Breite der Wulst etwa ein Drittel der Gesamtbreite. Dadurch ergibt sich ein optimales Verhältnis zwischen Breite und Höhe der Dichtung wodurch die Kippgefahr wesentlich vermindert ist.
Vorteilhaft ist es, wenn das radiale Übermaß der Wulst zum Außen-Einbaumaß etwa einem Viertel der Wulst-Breite entspricht, um ein entsprechendes Übermaß und damit eine ausreichende Kompression zu erreichen.
In einer Ausführung der Erfindung weist die Dichtlippe einen gegenüber der Dichtungs-Mittellängsachse nach außen gerichteten Anstellwinkel zwischen etwa 10 Grad und etwa 40 Grad, insbesondere etwa 30 Grad, auf, wodurch eine effiziente Abdichtung gegenüber der Zylinderwand gegeben ist.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Grundkörper-Schenkel einen gegenüber der Dichtungs-Mittellängsachse nach innen gerichteten Anstellwinkel zwischen etwa 10 Grad und etwa 20 Grad, insbesondere etwa 15 Grad, aufweist.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist an der Innenkante des Grundkörper-Schenkels und/oder an der Außenkante der Dichtlippe eine Fase, vorzugsweise eine 45 Grad-Anfasung, vorgesehen.
Bevorzugt ist die Ringdichtung aus elastischem Material, insbesondere Kunststoff oder Gummi, hergestellt.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Ringdichtung,
2 eine vergrößerte Schnitt-Teilansicht der Ringdichtung und
3 eine Schittansicht der Dichtung in Einbaulage.
In 1 ist eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Ringdichtung gezeigt. Der Dichtungsgrundkörper 2 weist einen Dichtrücken 3 und einen Grundkörper-Schenkel 4 sowie eine Dichtlippe 5 auf. Am Außenumfang des Dichtrückens 3 ist erfindungsgemäß ein im Querschnitt etwa halbkreisförmiger, radial nach außen vorstehender Wulst 6 angeformt.
In 2 ist zu erkennen, dass größte Durchmesser der Wulst 6 und der in Richtung eines Druckraumes weisenden Dichtlippe 5 größer ist als das strichliniert gezeichnete Außen-Einbaumaß 10. Ebenso steht der Grundkörper-Schenkel 4 über das Innen-Einbaumaß 11 nach innen gespreizt, wodurch die Kompres sion der Dichtung 1 im Einbauzustand erfolgt. Die Höhe C des Wulstes 6 entspricht im gezeigten Beispiel der halben Breite D, wobei das radiale Übermaß zum Außen-Einbaumaß 10 etwa ein Viertel der Wulst-Breite D beträgt. Die Wulst-Breite D wiederum ist etwa ein Drittel der Gesamtbreite der Dichtung 1.
Die Dichtlippe 5 weist einen gegenüber der Dichtungs-Mittellängsachse 7 nach außen gerichteten Anstellwinkel A von etwa 30 Grad auf und der Grundkörper-Schenkel 4 weist einen gegenüber der Mittellängsachse 7 nach innen gerichteten Anstellwinkel B von etwa 15 Grad auf, wobei die Dichtlippe 5 in axialer Richtung kürzer ist als der Grundkörper-Schenkel 4. Weiterhin sind an der Innenkante des Grundkörper-Schenkels 4 und an der Außenkante der Dichtlippe 5 jeweils eine 45-Grad-Fase 8, 9 angeordnet.
In 3 ist schematisch eine Ringdichtung 1 in eingebautem Zustand gezeigt. Die Dichtung ist in eine Nut 12 in eines Hydraulikkolbens 13 eingesetzt, wobei die Dichtung bei Druckbeaufschlagung von der Druckseite 18 an einer Nut-Wand 14 abgestützt wird. Zwischen dem Wulst 6, der Dichtlippe 5 und der Zylinder-Innenwand 15 ist ein ringförmiger Hohlraum 16 vorhanden, der zu einer geringeren Reibung beiträgt. Deutlich ist erkennbar, dass durch den Wulst 6 eine „Zweipunkt"-Anlage mit zueinander beabstandeten, ringförmigen äußeren Anlagen der Dichtung an der Zylinder-Innenwand 15 einerseits durch den Wulst 6 und andererseits durch die Dichtlippe 5 gebildet ist.

Claims

Ringdichtung, insbesondere zur dynamischen Abdichtung eines Kolbens (13) gegen eine Zylinder-Innenwand (15), mit einem Dichtungsgrundkörper (2) der wenigstens eine Dichtlippe (5), einen Dichtrücken (3) und einen Grundkörper-Schenkel (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des Dichtrückens (3) ein radial nach außen vorstehender, umlaufender Wulst (6) vorgesehen ist, der in Einbaulage an der Zylinder-Innenwand (15) anliegt.
Ringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Dichtung im Bereich des Wulstes (6) größer ist als das Außen-Einbaumaß (10) der Ringdichtung (1).
Ringdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass in Einbaulage der Ringdichtung (1) im Übergangsbereich zwischen Wulst (6) und Dichtlippe (5) eine radiale Einsenkung (16) gebildet wird.
Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst (6) einen halbrunden Querschnitt aufweist.
Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Breite (D) der Wulst (6) etwa zwischen 20% und 40%, insbesondere zwischen 30% und 36%, der Gesamtbreite der Ringdichtung (1) beträgt.
Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das radiale Übermaß der Wulst (6) über das Außen-Einbaumaß (10) etwa einem Viertel der Wulst-Breite (D) entspricht.
Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (5) einen gegenüber der Dichtungs-Mittellängsachse (7) nach außen gerichteten Anstellwinkel (A) zwischen etwa 10 Grad und etwa 40 Grad, insbesondere etwa 30 Grad, aufweist.
Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper-Schenkel (4) einen gegenüber der Dichtungs-Mittellängsachse (7) nach innen gerichteten Anstellwinkel (B) zwischen etwa 10 Grad und etwa 20 Grad, insbesondere etwa 15 Grad, aufweist.
Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenkante des Grundkörper-Schenkels (4) und/oder an der Außenkante der Dichtlippe (5) jeweils eine Fase (8, 9), vorzugsweise eine 45 Grad-Anfasung, vorgesehen ist.
Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (1) aus elastischem Material, insbesondere Kunststoff oder Gummi, besteht.