DE102008018177A1 - Sealing device for sealing between hollow cylinder housing and piston rod in self-sustaining hydraulic spanner, has seal ring including outer and inner sealing surfaces brought in sliding contact with housing and piston rod, respectively - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungseinrichtung zum Abdichten zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, die beide relativ zu der Dichtungseinrichtung beweglich sind.The The present invention relates to a sealing device for sealing between a first component and a second component, both relatively are movable to the sealing device.
Bei bekannten Dichtungseinrichtungen dieser Art umfasst die Dichtungseinrichtung ein Halteelement sowie einen äußeren Dichtring, welcher zwischen dem Halteelement und dem ersten Bauteil abdichtet, und einen inneren Dichtring, welcher zwischen dem Halteelement und dem zweiten Bauteil abdichtet.at Known sealing devices of this type include the sealing device a holding element and an outer sealing ring, which seals between the retaining element and the first component, and an inner sealing ring, which between the holding element and the second component seals.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungseinrichtung zum Abdichten zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, die beide relativ zu der Dichtungseinrichtung beweglich sind, zu schaffen, welche einfach aufgebaut und leicht zu montieren ist.Of the The present invention is based on the object, a sealing device for sealing between a first component and a second component, both of which are movable relative to the sealing device create, which is simple and easy to assemble.
Diese Aufgabe wird bei einer Dichtungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dichtungseinrichtung einen Doppeldichtring umfasst mit einer äußeren Dichtungsfläche, die in Gleitkontakt mit dem ersten Bauteil bringbar ist, und einer inneren Dichtungsfläche, die in Gleitkontakt mit dem zweiten Bauteil bringbar ist.These Task is in a sealing device with the features of The preamble of claim 1 according to the invention thereby solved that the sealing device a double sealing ring includes an outer sealing surface, which can be brought into sliding contact with the first component, and a inner sealing surface, which is in sliding contact with the second Component can be brought.
Die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung weist statt zweier separat voneinander hergestellter und montierter Einzeldichtringe, welche jeweils nur gegenüber einem der beiden abzudichtenden Bauteile abdichten, einen Doppeldichtring auf, welcher sowohl mit einer äußeren Dichtungsfläche gegenüber dem ersten Bauteil als auch mit einer inneren Dichtungsfläche gegenüber dem zweiten Bauteil abdichtet.The Sealing device according to the invention takes place two separate seals manufactured and assembled separately, which each only to be sealed against one of the two Seal components, a double sealing ring, which with both an outer sealing surface opposite to first component as well as with an inner sealing surface seals against the second component.
Der Doppeldichtring vereint somit die Funktionen des äußeren Dichtrings und des inneren Dichtrings der bekannten Dichtungseinrichtung in einem einzigen Bauelement. Die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung ist daher besonders einfach aufgebaut.Of the Double sealing ring thus combines the functions of the outer Sealing ring and the inner sealing ring of the known sealing device in a single component. The inventive Sealing device is therefore particularly simple.
Außerdem ist die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung besonders leicht montierbar, da statt zweier Einzeldichtringe nur ein Doppeldichtring montiert werden muss.Furthermore is the sealing device according to the invention particularly easy to assemble, because instead of two single sealing rings only a double sealing ring must be mounted.
Außerdem kann bei der erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung auf ein zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil angeordnetes Halteelement verzichtet werden, an welchem mindestens ein Einzeldichtring der bekannten Dichtungseinrichtung angeordnet werden muss. Hierdurch wird der Aufbau der erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung weiter vereinfacht.Furthermore can in the sealing device according to the invention to a disposed between the first component and the second component Retaining element are omitted, on which at least one single sealing ring the known sealing device must be arranged. hereby is the structure of the sealing device according to the invention further simplified.
Der Doppeldichtring der erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtung ist vorzugsweise als ein beidseitig wirkender Radialdichtring ausgebildet.Of the Double sealing ring of the sealing device according to the invention is preferably designed as a double-acting radial seal.
Der Doppeldichtring ist vorzugsweise in Richtung seiner Längsachse (Ringachse, bezüglich welcher der Doppeldichtring vorzugsweise rotationssymmetrisch ist) relativ zu dem ersten Bauteil und relativ zu dem zweiten Bauteil beweglich. Um bei der axialen Bewegung des Doppeldichtrings eine besonders gute und sichere radiale Dichtwirkung gegenüber dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil zu ermöglichen, können die äußere Dichtungsfläche und die innere Dichtungsfläche als ringförmig umlaufende Dichtflächen ausgebildet sein, wobei die Dichtflächen (in radialer Richtung) voneinander beabstandet und koaxial zur Längsachse des Doppeldichtrings ausgerichtet sind.Of the Double sealing ring is preferably in the direction of its longitudinal axis (Ring axis, with respect to which the double sealing ring preferably is rotationally symmetric) relative to the first component and relative movable to the second component. In order for the axial movement of the Double sealing ring a particularly good and safe radial sealing effect with respect to the first component and the second component, can the outer sealing surface and the inner sealing surface as an annular circumferential Be formed sealing surfaces, wherein the sealing surfaces (in the radial direction) spaced apart and coaxial with the longitudinal axis are aligned with the double sealing ring.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die äußere Dichtungsfläche und die innere Dichtungsfläche auf zwei in axialer Richtung vorstehenden, ringförmig umlaufenden Vorsprüngen des Doppeldichtrings angeordnet sind, die ein flexibles Anlegen der äußeren Dichtungsfläche und der inneren Dichtungsfläche an den Oberflächen des ersten Bauteils bzw. des zweiten Bauteils ermöglichen.Further It is beneficial if the outer sealing surface and the inner sealing surface on two in the axial direction projecting, annular circumferential projections the double sealing ring are arranged, which is a flexible application the outer sealing surface and the inner Sealing surface on the surfaces of the first Allow component or the second component.
Ferner ist es günstig, wenn die äußere Dichtungsfläche und/oder die innere Dichtungsfläche jeweils mindestens zwei umlaufende Dichtlippen aufweisen. Durch den Einsatz von zwei oder mehr Dichtlippen kann die radiale Dichtwirkung des Doppeldichtrings erhöht werden, wobei sich gleichzeitig die Haftneigung der Dichtungsflächen reduziert.Further it is favorable if the outer sealing surface and / or the inner sealing surface in each case at least have two circumferential sealing lips. By using two or more sealing lips can the radial sealing effect of the double sealing ring be increased, at the same time the tendency to stick the sealing surfaces reduced.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Doppeldichtring einen äußeren Führungsabschnitt und einen inneren Führungsabschnitt aufweist. Der äußere Führungsabschnitt des Doppeldichtrings ermöglicht neben der Dichtungsfunktion der äußeren Dichtungsfläche auch eine gute Führung des Doppeldichtrings und gegebenenfalls eines zusammen mit dem Doppeldichtring verschiebbaren Bauelements längs der Längsachse des Doppeldichtrings, wodurch sich die Kippneigung des Doppeldichtrings reduziert. Ferner verringert eine derartige verbesserte Führungsfunktion die Neigung zu Undichtigkeiten der Dichtungsflächen. Der innere Führungsabschnitt des Doppeldichtrings verbessert in gleicher Weise die Führungseigenschaften des Doppeldichtrings und gegebenenfalls eines mit dem Doppeldichtring verbundenen Bauelements gegenüber dem zweiten Bauteil.at A preferred embodiment of the invention provides that the double sealing ring has an outer guide section and an inner guide portion. The outer one Guide section of the double sealing ring allows in addition to the sealing function of the outer sealing surface also a good leadership of the double-sealing ring and, where appropriate a displaceable together with the double sealing ring component along the longitudinal axis of the double sealing ring, whereby the tilting tendency of the double sealing ring is reduced. Further, one decreases Such improved guiding function tends to leak the sealing surfaces. The inner guide section the double sealing ring improves in the same way the guiding properties of the Double sealing ring and possibly one with the double sealing ring connected component relative to the second component.
Dabei ist es jeweils günstig, den äußeren Führungsabschnitt und den inneren Führungsabschnitt zwischen der äußeren Dichtungsfläche bzw. der inneren Dichtungsfläche einerseits und einem mit dem Doppeldichtring verbundenen Bauelement, welches als Stütz- und Führungselement dient, anzuordnen, um die Dichtwirkung des Doppeldichtrings nicht zu beeinflussen.It is favorable in each case, the outer guide portion and the inner guide portion between the outer sealing surface or the inner sealing surface on the one hand and a component connected to the double sealing ring, which serves as a support and guide element, to arrange in order not to influence the sealing effect of the double-sealing ring.
Eine optimale Führungsfunktion des äußeren Führungsabschnitts und/oder des inneren Führungsabschnitts wird erzielt, wenn die axiale Länge des äußeren Führungsabschnitts und/oder des inneren Führungsabschnitts mindestens 2 mm, bevorzugt von 4 mm bis 5 mm, beträgt.A optimal guiding function of the outer Guide section and / or the inner guide section is achieved when the axial length of the outer Guide section and / or the inner guide section at least 2 mm, preferably from 4 mm to 5 mm.
Zur Verbesserung des Gleitverhaltens der äußeren Dichtungsfläche und der inneren Dichtungsfläche im Gleitkontakt mit dem ersten Bauteil bzw. mit dem zweiten Bauteil kann der Doppeldichtring zumindest im Bereich der äußeren Dichtungsfläche und der inneren Dichtungsfläche aus einem Polytetrafluorethylen (PTFE) oder ein modifiziertes PTFE enthaltenden Material ausgebildet sein.to Improvement of the sliding behavior of the outer sealing surface and the inner sealing surface in sliding contact with the first component or with the second component, the double-sealing ring at least in the area of the outer sealing surface and the inner sealing surface made of a polytetrafluoroethylene (PTFE) or a modified PTFE containing material formed be.
Unter
einem ”modifizierten PTFE” ist dabei ein PTFE-ähnlicher
Stoff zu verstehen, bei welchem die Molekülstruktur des
PTFE dadurch chemisch modifiziert worden ist, dass neben Tetrafluorethylen noch
mindestens ein weiteres, ebenfalls perfluoriertes Monomer als Modifier
in die Molekülkette eingebaut wurde. Als Modifier kann
beispielsweise Perfluorpropylvinylether (PPVE) eingesetzt werden.
Modifiziertes PTFE ist beispielsweise in der
Ein PTFE oder ein modifiziertes PTFE enthaltendes Material kann insbesondere ein PTFE-Compound bzw. ein modifiziertes PTFE-Compound sein.One PTFE or a modified PTFE-containing material may in particular a PTFE compound or a modified PTFE compound.
Unter einem ”PTFE-Compound” ist ein Gemisch aus PTFE und mindestens einem organischen oder anorganischen Füllstoff zu verstehen. Als solche Füllstoffe kommen insbesondere Glasfasern, Kohlefasern, Kohle, Graphit, Molybdän-Disulfid, Bronze oder organische Füllstoffe, insbesondere hochtemperaturbeständige Thermoplaste und duroplastische Kunststoffe, in Betracht.Under A "PTFE compound" is a mixture of PTFE and at least one organic or inorganic filler to understand. As such fillers come in particular Glass fibers, carbon fibers, carbon, graphite, molybdenum disulfide, bronze or organic fillers, especially high temperature resistant Thermoplastics and thermosetting plastics, into consideration.
Unter einem ”modifizierten PTFE-Compound” ist ein Gemisch zu verstehen, welches ein modifiziertes PTFE und mindestens einen organischen oder anorganischen Füllstoff umfasst.Under a "modified PTFE compound" is a mixture to understand which is a modified PTFE and at least one organic or inorganic filler.
Die Verwendung von PTFE, eines modifizierten PTFE, eines PTFE-Compounds oder eines modifizierten PTFE-Compounds verhindert aufgrund der niedrigen Reibungskoeffizienten dieser Materialien bei einer gleichzeitig hohen Hitzebeständigkeit ein Ruckgleiten (sogenannter ”Stick-Slip-Effekt”) des Doppeldichtrings gegenüber dem ersten Bauteil oder gegenüber dem zweiten Bauteil.The Use of PTFE, a modified PTFE, a PTFE compound or a modified PTFE compound prevents due to the low Coefficients of friction of these materials at one time high heat resistance a stick slip (so-called "stick-slip effect") the double sealing ring opposite the first component or opposite the second component.
So können durch eine geeignete Materialauswahl negative Auswirkungen auf die Lager- und Führungseigenschaften des Doppeldichtrings vermieden werden.So can have a negative impact through proper choice of materials on the bearing and guiding properties of the double sealing ring be avoided.
Um die Gleiteigenschaften eines bevorzugt zumindest teilweise aus PTFE oder aus modifiziertem PTFE bestehenden Doppeldichtrings optimal zu nutzen, ist es günstig, wenn die Gleitpartner, d. h. die Kontaktflächen des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils, aus einem Werkstoff gebildet sind, der gut mit dem Material der Dichtungsflächen des Doppeldichtrings zusammenwirkt, beispielsweise aus einem hochverschleißfesten Kunststoff, einem Metall, einem Nicht-Eisen-Metall oder einem Keramikwerkstoff.Around the sliding properties of a preferred at least partially made of PTFE or made of modified PTFE double seal optimal it is favorable if the sliding partners, i. H. the contact surfaces of the first component and the second component, are made of a material that works well with the material of the Sealing surfaces of the double sealing ring cooperates, for example made of a highly wear-resistant plastic, a metal, a non-ferrous metal or a ceramic material.
Als besonders vorteilhafter Werkstoff für die Kontaktflächen des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils hat sich Messing erwiesen.When particularly advantageous material for the contact surfaces The first component and / or the second component has brass proved.
Günstig ist es, wenn der Doppeldichtring eine Federeinrichtung aufweist, wobei die Federeinrichtung die äußere Dichtungsfläche gegen das erste Bauteil und die innere Dichtungsfläche gegen das zweite Bauteil vorspannt. Diese Federeinrichtung stabilisiert den Doppeldichtring, insbesondere bei einer Anordnung der äußeren Dichtungsfläche und der inneren Dichtungsfläche auf umlaufenden Vorsprüngen, und ermöglicht den Aufbau der erforderlichen hohen Dichtkraft in radialer Richtung, um einen gegenüber dem Atmosphärendruck erhöhten Druck in den an den Doppeldichtring angrenzenden Medienräumen, die von dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil begrenzt werden, zu ermöglichen.Cheap it is when the double sealing ring has a spring device, wherein the spring means the outer sealing surface against the first component and the inner sealing surface biased against the second component. This spring device stabilized the double sealing ring, in particular in an arrangement of the outer Sealing surface and the inner sealing surface on circumferential projections, and allows the Structure of the required high sealing force in the radial direction, increased by a relative to the atmospheric pressure Pressure in the media spaces adjacent to the double sealing ring, which are bounded by the first component and the second component, to enable.
Dabei kann die Federeinrichtung insbesondere als ein im Querschnitt U-förmiger Federring mit einem äußeren Federschenkel und einem inneren Federschenkel ausgebildet sein, wobei der äußere Federschenkel auf die äußere Dichtungsfläche und der innere Federschenkel auf die innere Dichtungsfläche wirkt. Trotz der einfachen Konstruktion eines solchen U-förmigen Federrings kann durch die Federschenkel wirkungsvoll ein Druck bzw. eine Vorspannung auf die äußere Dichtungsfläche und auf die innere Dichtungsfläche aufgebracht werden.there For example, the spring device can be designed as a cross-sectionally U-shaped one Spring washer with an outer spring leg and be formed an inner spring leg, wherein the outer spring leg on the outer sealing surface and the inner spring leg acts on the inner sealing surface. Despite the simple construction of such a U-shaped Spring ring can effectively by the spring legs a pressure or a bias on the outer sealing surface and applied to the inner sealing surface.
Um eine einfache und sichere Montage des Doppeldichtrings an einem zusammen mit dem Doppeldichtring beweglichen Trägerelement zu ermöglichen, kann der Doppeldichtring einen umlaufenden Vorsprung und das Trägerelement eine umlaufende Fixiernut aufweisen, wobei der Vorsprung des Doppeldichtrings in die Fixiernut des Trägerelements einsetzbar ist, um den Doppeldichtring an dem Trägerelement anzuordnen.Around a simple and secure installation of the double sealing ring on one together with the double sealing ring movable support element to allow the double sealing ring a circumferential projection and the carrier element have a circumferential fixing groove, wherein the projection of the double sealing ring in the fixing groove of the support element can be used to the double sealing ring on the support element to arrange.
Dabei bildet der umlaufende Vorsprung des Doppeldichtrings vorzugsweise eine an die Fixiernut des Trägerelements speziell angepasste Einschnappnase aus, durch die der Doppeldichtring formschlüssig mit dem als Dichtungsträger dienenden Trägerelement verbunden ist.there The circumferential projection of the double-sealing ring preferably forms a specially adapted to the fixing groove of the support element Snap-in nose, through which the double sealing ring form-fitting with the serving as a seal carrier carrier element connected is.
Das Trägerelement bildet einen integrierten Dichtungsträger für den Doppeldichtring.The Carrier element forms an integrated seal carrier for the double sealing ring.
Die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Baugruppe, welche ein erstes Bauteil, ein zweites Bauteil und eine erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung, die relativ zu den beiden Bauteilen beweglich ist, umfasst.The Sealing device according to the invention is suitable in particular for use in an assembly which is a first Component, a second component and an inventive Sealing device which is movable relative to the two components is included.
Dabei kann das erste Bauteil an einer Stirnseite eine Montageöffnung aufweisen, die mit einem Endstopfen verschließbar ist. Neben einer einfachen Herstellung des ersten Bauteils ermöglicht eine solche Montageöffnung einen Zusammenbau der Baugruppe von der Seite der Montageöffnung aus.there For example, the first component may have a mounting opening on one end side have, which is closable with an end plug. In addition to a simple production of the first component allows such a mounting opening assembly of the assembly from the side of the mounting hole.
Um eine sichere Abdichtung eines unter einem erhöhten Druck stehenden Fluids im Zwischenraum zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil zu ermöglichen, kann zwischen dem ersten Bauteil und dem Endstopfen eine Dichtung, bevorzugt ein elastischer Dichtungsring, wie beispielsweise ein O-Ring, vorgesehen sein.Around a secure seal under increased pressure standing fluid in the space between the first component and allow the second component, can between the first component and the end plug a seal, preferably an elastic sealing ring, such as an O-ring, be provided.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Baugruppe ist vorgesehen, dass das zweite Bauteil relativ zu dem ersten Bauteil beweglich ist.at a preferred embodiment of the invention Assembly is provided that the second component relative to the first component is movable.
Insbesondere kann eine solche Baugruppe als ein Autark-Hydraulikspanner, insbesondere für einen Kettentrieb eines Verbrennungsmotors, ausgebildet sein, der als erstes Bauteil ein Gehäuse, einen in einer Kolbenbohrung des Gehäuses geführten Spannkolben, als Trägerelement für den Doppeldichtring einen in der Kolbenbohrung geführten Freikolben, als zweites Bauteil eine am Spannkolben ausgebildete Kolbenstange, die sich durch den Freikolben erstreckt, ein durch den Spannkolben, das Gehäuse und den Freikolben begrenztes Hydraulikreservoir und einen am Freikolben angeordneten Doppeldichtring, mittels welchem das Hydraulikreservoir gegenüber dem Gehäuse und der Kolbenstange abgedichtet ist, umfasst.Especially Such an assembly may be considered as a self-contained hydraulic tensioner, in particular for a chain drive of an internal combustion engine, formed be the first component, a housing, a in a Piston bore of the housing guided tensioning piston, as a carrier element for the double sealing ring a in the piston bore guided free piston, second Component formed on the clamping piston piston rod, which is extends through the free piston, a through the tensioning piston, the housing and the free piston limited hydraulic reservoir and one on the free piston arranged double sealing ring, by means of which the hydraulic reservoir sealed against the housing and the piston rod is included.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.Further Features and advantages of the invention are the subject of the following Description and the drawing of an embodiment.
In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:
In
dem in Spannrichtung vorderen Bereich des hohlzylindrischen Gehäuses
Der
mit dem Hydraulikmittel gefüllte Druckraum
Der
Freikolben
Das
Gehäuse
An
der Außenseite des äußeren ringförmigen
Vorsprungs
Neben
der U-förmigen Ringfeder
In
der perspektivischen Ansicht des Autark-Hydraulikspanners
Im
Folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen
Autark-Hydraulikspanners
Bei
dem in
Das
bei einer Einfahrbewegung des Spannkolbens
Bei
einer Ausrückbewegung des Spannkolbens
Die
Speicherung des bei der Dämpfung der Einfahrbewegung des
Spannkolbens
Die
in
Der
beschriebene Autark-Hydraulikspanner
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Claims (11)
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DE200810018177 DE102008018177A1 (en) | 2008-04-01 | 2008-04-01 | Sealing device for sealing between hollow cylinder housing and piston rod in self-sustaining hydraulic spanner, has seal ring including outer and inner sealing surfaces brought in sliding contact with housing and piston rod, respectively |
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- 2008-04-01 DE DE200810018177 patent/DE102008018177A1/en not_active Withdrawn
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