DE102011003744A1

DE102011003744A1 - sealing arrangement

Info

Publication number: DE102011003744A1
Application number: DE102011003744A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Kurth; Frank Sonnenschein
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2012-08-09
Also published as: WO2012107354A1

Abstract

Eine Dichtungsanordnung umfasst einen inelastischen Träger (2) und ein Dichtungsmaterial (4). Zwischen dem inelastischen Träger (2) und dem Dichtungsmaterial ist ein elastisches Material (6) angeordnet, das eine größere Elastizität besitzt, als das Dichtungsmaterial (4).A sealing arrangement comprises an inelastic carrier (2) and a sealing material (4). Between the inelastic carrier (2) and the sealing material, an elastic material (6) is arranged, which has a greater elasticity than the sealing material (4).

Description

Ausführungsbeispiele der Erfindung befassen sich mit Dichtungsanordnungen, die beispielsweise zur Abdichtung eines Ventils verwendet werden können.Embodiments of the invention are concerned with seal assemblies that may be used, for example, to seal a valve.

Dichtungen kommen in großer Zahl bei vielen technischen Anwendungen zum Einsatz. Bei Anwendungen, bei denen das zur Dichtung verwendete Material in direktem Kontakt mit einem beweglichen Bauteile steht, ist eine hohe Verschleißfestigkeit des Dichtungsmaterials erforderlich. Beispielsweise bei Wellendichtringen, mittels derer eine drehende Welle bezüglich eines Gehäuses abgedichtet werden soll, muss das Material der Dichtung verschleißfest sein, da erheblichen Relativgeschwindigkeiten zwischen dem Dichtungsmaterial und der Oberfläche der Welle bzw. des beweglichen Bauteils auftreten können. Derart verschleißfeste Dichtungsmaterialien sind relativ hart und unelastisch.Seals are used in large numbers in many technical applications. In applications where the material used for sealing is in direct contact with a moving component, a high wear resistance of the sealing material is required. For example, in shaft seals, by means of which a rotating shaft is to be sealed with respect to a housing, the material of the seal must be resistant to wear, as considerable relative velocities between the sealing material and the surface of the shaft or of the movable component can occur. Such wear-resistant sealing materials are relatively hard and inelastic.

Bei anderen Abdichtungen zwischen 2 Bauelementen findet keine Relativbewegung zwischen dem Dichtungsmaterial, also dem Material, aus dem die Dichtung besteht, und den abzudichtenden Bauteilen statt, wenngleich sich die Bauteile selbst relativ zueinander bewegen können. Beispiele für solche Dichtungen sind Faltenbälge, wie sie beispielsweise bei Kfz-Lenkungen oder -Achsen verwendet werden. Hierbei werden Dichtungsmaterialien verwendet, die eine hohe Elastizität aufweisen, deren Verschleißfestigkeit jedoch, beispielsweise im Hinblick auf einen möglichen Abrieb, gering ist.In other seals between 2 components there is no relative movement between the sealing material, ie the material from which the seal is made, and the components to be sealed, although the components themselves can move relative to each other. Examples of such seals are bellows, as used for example in motor vehicle steering or -Achs. This sealing materials are used, which have a high elasticity, the wear resistance, however, for example, in view of a possible abrasion, is low.

Bei der Auswahl der Materialien, aus denen eine Dichtungsanordnung besteht, ist darüber hinaus auf die Betriebsbedingungen, in denen die Dichtung verwendet werden soll, Rücksicht zu nehmen. Diese können teilweise sehr anspruchsvoll sein. Beispielsweise wird bei modernen PKWs zur Minderung der Emissionen von Stickoxiden (NOx) eine Abgasrückführung verwendet, bei der Teile des Abgases dem Verbrennungsraum erneut zugeführt werden, um die Verbrennungstemperatur und damit den Ausstoß von Stickoxiden zu senken. Die rückgeführte Abgasmenge wird in einer als Abgasrückführventil bezeichneten Anordnung mittels eines Ventils geregelt. Die Betätigung des Ventils kann beispielsweise über einen Nocken oder über einen elektromotorischen Antrieb erfolgen. Eine Abdichtung des Ventils bezüglich des Gehäuses des Abgasrückführventils kann bei modernen PKWs erforderlich sein, da diese häufig über Sensoren verfügen, die einem zentralen Steuergeräts die momentane Position des Abgasrückführungsventils melden, so dass dieses bei der Berechnung der Betriebsparameter des Motors diese Information verwenden kann. Aus diesem Grund darf an der Ventilführung kein Abgas vorbei gelangen, da das mehrere 100° heiße Abgas oder deren Kondensate solche elektronischen bzw. sensorischen Komponenten zerstören würde. Diese sind typischerweise außerhalb des abgasführenden Volumens, meist in einem Bereich auf der Rückseite des eigentlichen Ventils, beispielsweise beim Antrieb des Ventils angeordnet. Eine Dichtung in einem solchen Abgasrückführventil kann also Temperaturen von –40°C beim Kaltstart bis zu +200°C im Betrieb ausgesetzt sein.When selecting the materials that make up a seal assembly, the operating conditions in which the seal is to be used must also be considered. These can sometimes be very demanding. For example, in modern cars to reduce emissions of nitrogen oxides (NOx) exhaust gas recirculation is used in which parts of the exhaust gas are supplied to the combustion chamber again to lower the combustion temperature and thus the emission of nitrogen oxides. The recirculated exhaust gas amount is regulated in a designated as exhaust gas recirculation valve arrangement by means of a valve. The actuation of the valve can be done for example via a cam or an electric motor drive. A seal of the valve with respect to the housing of the exhaust gas recirculation valve may be required in modern cars, as they often have sensors that report the current position of the exhaust gas recirculation valve to a central controller, so that this can use this information in the calculation of the operating parameters of the engine. For this reason, no exhaust gas may pass the valve guide, since the exhaust gas, which has a temperature of several 100 ° C or its condensates, would destroy such electronic or sensory components. These are typically located outside of the exhaust-carrying volume, usually in an area on the back of the actual valve, for example when driving the valve. A seal in such an exhaust gas recirculation valve can therefore be exposed to temperatures of -40 ° C during cold start up to + 200 ° C during operation.

Bei Dichtungen, bei denen eine Relativbewegung der beiden zueinander abzudichtenden Bauelemente auftreten kann, werden häufig elastomere Dichtlippen verwendet. Bei mangelnder Schmierung und wenn die beiden mittels der Dichtung abgedichteten Bauteile eine Relativbewegung zueinander ausführen, verschleißen diese Dichtung jedoch häufig schnell, sind also wenig standfest. Ferner können solche Dichtungen nicht zuverlässig über einen großen Temperaturbereich eingesetzt werden, da Elastomere bereits oberhalb der Glasübergangstemperatur (der Temperatur, bei der Elastomere ihre Elastizität verlieren) eine erhebliche Verminderung der Elastizität erfahren können. Bei niedrigeren Temperaturen kann eine elastomere Dichtlippe daher häufig den Relativbewegungen der abzudichtenden Bauteile nicht mehr folgen bzw. diese ausgleichen, da die Flexibilität des Elastomers bereits zu stark reduziert ist. Die Folge davon ist eine Reduktion bzw. ein Verlust der Dichtwirkung.In seals in which a relative movement of the two components to be sealed to each other can occur, often elastomeric sealing lips are used. In the absence of lubrication and when the two sealed by the seal components perform a relative movement to each other, but often wear this seal quickly, are therefore less stable. Furthermore, such gaskets can not be reliably used over a wide temperature range because elastomers can experience a significant reduction in elasticity even above the glass transition temperature (the temperature at which elastomers lose their elasticity). At lower temperatures, an elastomeric sealing lip can therefore often no longer follow or compensate for the relative movements of the components to be sealed, since the flexibility of the elastomer is already too greatly reduced. The consequence of this is a reduction or loss of the sealing effect.

Verschleißfeste Dichtungsmaterialien, die bei Bauteilen eingesetzt werden, die eine Relativbewegung zueinander ausführen, so dass im Betrieb eine Relativbewegung zwischen dem Dichtungsmaterial und einem Bauelement auftritt, weißen also eine zu geringe Flexibilität bzw. Elastizität auf, als dass sie größeren Relativbewegungen bzw. größeren Abstandsvariationen zwischen den zu dichtenden Bauteilen folgen könnten. Flexible Dichtungsmaterialen sind aus Gründen des Verschleißes häufig nicht verwendbar.Wear-resistant sealing materials, which are used in components that perform a relative movement to each other, so that during operation, a relative movement between the sealing material and a component occurs, so have too low flexibility or elasticity, than that they relatively large relative movements or larger distance variations between could follow the components to be sealed. Flexible sealing materials are often unusable for reasons of wear.

Es besteht somit die Notwendigkeit, eine Dichtungsanordnung bereitzustellen, die universeller einsetzbar ist.There is thus the need to provide a seal assembly that is universally applicable.

Ausführungsbeispiele von Dichtungsanordnungen ermöglichen dies, indem bei einer Dichtungsanordnung zwischen einem inelastischen Träger und einem Dichtungsmaterial, das in Kontakt mit einem zu dichtenden, relativ zum Dichtungsmaterial beweglichen Bauteil stehen kann, ein elastisches Material angeordnet wird, das eine größere Elastizität aufweist als das Dichtungsmaterial selbst.Embodiments of sealing arrangements make this possible by arranging, in a sealing arrangement between an inelastic support and a sealing material, which may be in contact with a component which is to be sealed relative to the sealing material, an elastic material which has a greater elasticity than the sealing material itself.

Dadurch kann ein im Hinblick auf Verschleiß geeignetes Dichtungsmaterial verwendet werden, um eine hohe Standfestigkeit der Dichtungsanordnung zu gewährleisten. Gleichzeitig kann eine mögliche Relativbewegung zwischen den zueinander abzudichtenden Bauteilen ausgeglichen werden, indem die Elastizität des elastischen Materials genutzt wird, welches sich wiederum an dem inelastischen Träger abstützt. Somit kann für den verschleißträchtigen direkten Kontakt mit einem beweglichen Bauteil ein geeignetes Dichtungsmaterial verwendet werden, wohingegen aufgrund des zusätzlichen elastischen Materials sichergestellt ist, dass das Dichtungsmaterial den Bewegungen folgen kann, die das mit dem Dichtungsmaterial in Kontakt stehende Bauteil relativ zu dem inelastischen Träger oder einem weiteren Bauteil ausführt. Ausführungsbeispiele von Dichtungsanordnungen können bei hoher Verschleißfestigkeit die Abdichtung jederzeit gewährleisten.As a result, a suitable with regard to wear sealing material can be used to ensure a high stability of the seal assembly. At the same time, a possible relative movement between each other be sealed components to be used by the elasticity of the elastic material is used, which in turn is supported on the inelastic carrier. Thus, a suitable sealing material can be used for the wear-resistant direct contact with a movable component, whereas it is ensured due to the additional elastic material that the sealing material can follow the movements of the component in contact with the sealing material relative to the inelastic support or a executes another component. Embodiments of sealing arrangements can ensure the seal at high wear resistance at any time.

Bei einigen Ausführungsbeispielen ist das elastische Material zwischen dem Dichtungsmaterial und dem inelastischen Träger derart angeordnet, dass eine auf das Dichtungsmaterial einwirkende Kraft über das elastische Material auf den inelastischen Träger übertragen wird. Mit anderen Worten stützt sich das elastische Material am inelastischen Träger ab und ermöglicht aufgrund seiner eigenen Elastizität eine Relativbewegung zwischen den beiden abzudichtenden Bauteilen, die auch in einer zur Oberfläche des abzudichten Bauteils senkrechten Richtung erfolgen kann.In some embodiments, the elastic material is disposed between the sealing material and the inelastic support such that force applied to the sealing material is transferred to the inelastic support via the elastic material. In other words, the elastic material is supported on the inelastic support and, due to its own elasticity, allows a relative movement between the two components to be sealed, which can also take place in a direction perpendicular to the surface of the component to be sealed.

Bei einigen Ausführungsbeispielen wird als elastisches Material ein Material gewählt, dass ein Polysiloxan (Silikon) umfasst. Das elastische Material besteht bei einigen Ausführungsbeispielen zu mehr als 50, zu mehr als 70, zu mehr als 90 bzw. zu mehr als 95 Gewichtsprozent aus Polysiloxan. Dies kann den Vorteil haben, dass Dichtungsanordnungen, deren flexibles Material Polysiloxan im oben angegebenen Umfang aufweist, in einem hohen Temperaturbereich, beispielsweise von weniger als –50°C bis zu mehr als 250°C eingesetzt werden können, da das Material in diesem Temperaturbereich eine hohe Elastizität aufweist.In some embodiments, a material comprising a polysiloxane (silicone) is selected as the elastic material. The elastic material in some embodiments is greater than 50, greater than 70, greater than 90, and greater than 95 weight percent polysiloxane, respectively. This may have the advantage that sealing arrangements whose flexible material has polysiloxane in the scope specified above, in a high temperature range, for example, from less than -50 ° C to more than 250 ° C can be used, since the material in this temperature range has high elasticity.

Bei einigen Ausführungsbeispielen wird als Dichtungsmaterial ein Material verwendet, dass ein Polytetrafluorethylen umfasst. Das Dichtungsmaterial besteht bei einigen Ausführungsbeispielen zu mehr als 50, zu mehr als 70, zu mehr als 90 bzw. zu mehr als 95 Gewichtsprozent aus Polytetrafluorethylen. Dies ermöglicht es einigen Ausführungsbeispielen, hohen Relativbewegungen zwischen dem Dichtungsmaterial und dem mit dem Dichtungsmaterial in Kontakt stehenden Bauteil standzuhalten, da Polytetrafluorethylen (PTFE) einen äußerst geringen Reibungskoeffizienten aufweist. Darüber hinaus ist es äußerst temperaturstabil. PTFE als Dichtungsmaterial bzw. PTFE-Dichtlippen weisen ein sehr gutes Verschleißverhalten bei trockener Reibung, d. h. also auch ohne Schmierung auf und sind nicht zuletzt auch deshalb äußerst standfest.In some embodiments, a material comprising a polytetrafluoroethylene is used as the sealing material. The sealing material in some embodiments is greater than 50, greater than 70, greater than 90, and greater than 95 weight percent polytetrafluoroethylene. This makes it possible for some embodiments to withstand high relative movements between the sealing material and the component in contact with the sealing material, since polytetrafluoroethylene (PTFE) has an extremely low coefficient of friction. In addition, it is extremely temperature stable. PTFE as sealing material or PTFE sealing lips have a very good wear behavior with dry friction, d. H. So even without lubrication and are not least therefore extremely stable.

Bei einigen Ausführungsbeispielen wird der inelastische Träger von einem Gehäuse bzw. von einem Teil eines Bauteils, bezüglich dessen eine Abdichtung erfolgen soll, selbst gebildet. Dies kann die Fertigungskosten und die Einsetzbarkeit von Dichtungsanordnung weiter erhöhen.In some embodiments, the inelastic support is itself formed by a housing or part of a component with respect to which a seal is to be made. This can further increase the manufacturing cost and the usability of the seal assembly.

Bei einigen Ausführungsbeispielen wird ein Ventil in einem Abgasrückführventil mittels eines Ausführungsbeispiels einer Dichtungsanordnung, die ein PTFE umfassendes Dichtungsmaterial und ein Polysiloxan umfassendes elastisches Material aufweist, bezüglich des Gehäuses des Abgasrückführventils abgedichtet. Mittels dieser Kombination der Materialien kann bei den Ausführungsbeispielen selbst über einen großen Temperaturbereich von beispielsweise –40°C bis 200°C eine zuverlässige Abdichtung erzielt werden, da die guten Notlaufeigenschaften von Dichtungen aus gefüllten PTFE-Werkstoffen mit den guten elastischen Eigenschaften eines Silikonringes zur Anpressung der Dichtlippe bzw. des Dichtungsmaterials an den Schaft kombiniert werden. Dies kann eine zuverlässige Dichtwirkung gewährleisten, selbst wenn ein Schaft des Ventils in der radialen Richtung, also senkrecht zu dessen Oberfläche bzw. zu dessen abzudichtender Fläche, hohe Abweichungen von der Nominalposition zeigen sollte. Bei Abgasrückführventilen sind solche Abweichungen häufig, da aufgrund des hohen Temperaturbereichs ein Spiel zwischen dem Ventilschaft und der Ventilführung vergleichsweise groß sein muss, um ein Klemmen des Ventils bei allen Betriebstemperaturen zu verhindern.In some embodiments, a valve in an exhaust gas recirculation valve is sealed relative to the housing of the exhaust gas recirculation valve by means of an embodiment of a seal assembly comprising a sealing material comprising PTFE and an elastic material comprising polysiloxane. By means of this combination of materials, a reliable seal can be achieved in the embodiments even over a wide temperature range of for example -40 ° C to 200 ° C, since the good emergency running properties of seals made of filled PTFE materials with the good elastic properties of a silicone ring for contact pressure the sealing lip or the sealing material are combined to the shaft. This can ensure a reliable sealing effect, even if a shaft of the valve in the radial direction, ie perpendicular to the surface or to the surface to be sealed, should show high deviations from the nominal position. With exhaust gas recirculation valves, such deviations are frequent, since due to the high temperature range, clearance between the valve stem and the valve guide has to be comparatively large in order to prevent the valve from jamming at all operating temperatures.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen wird beispielsweise ein beweglicher Schlitten mittels eines Ausführungsbeispiels einer Dichtungsanordnung abgedichtet. Bei weiteren Ausführungsbeispielen sind die Dichtungsanordnung somit lediglich in einer Dimension linear ausgedehnt und umschließen einen zu dichtenden Gegenstand nicht vollständig. Ausführungsbeispiele von Dichtungsanordnungen sind dabei nicht auf zylindersymmetrische Dichtungen, die beispielsweise zum Abdichten von Wellen oder Stangen bzw. Ventilstangen verwendet werden können, beschränkt.In further embodiments, for example, a movable carriage is sealed by means of an embodiment of a sealing arrangement. Thus, in further embodiments, the seal assemblies are linearly expanded in only one dimension and do not completely enclose a subject to be sealed. Embodiments of sealing arrangements are not limited to cylindrically symmetrical seals, which can be used, for example, for sealing shafts or rods or valve rods.

Einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend, bezugnehmend auf die beigefügten Figuren, näher erläutert.Some embodiments of the present invention will be explained in more detail below with reference to the attached figures.

Es zeigen:Show it:

1 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Dichtungsanordnung; 1 a sectional view of an embodiment of a seal assembly;

2 ein Beispiel einer Gestaltung des Dichtungsmaterials des Ausführungsbeispieles von 1; 2 an example of a design of the sealing material of the embodiment of 1 ;

3 ein weiteres Beispiel einer Gestaltung des Dichtungsmaterials des Ausführungsbeispieles von 1; und 3 another example of a design of the sealing material of the embodiment of 1 ; and

4 ein Ausführungsbeispiel eines Abgasrückführventils. 4 an embodiment of an exhaust gas recirculation valve.

1 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Dichtungsanordnung, die einen inelastischen Träger 2, ein Dichtungsmaterial 4 und ein elastisches Material 6 umfasst. Das elastische Material 6 ist zwischen dem inelastischen Träger 2 und dem Dichtungsmaterial 4 angebracht und steht mit diesen jeweils physikalisch in Kontakt bzw. liegt an diesen an. 1 shows a sectional view of an embodiment of a seal assembly comprising an inelastic support 2 , a sealing material 4 and an elastic material 6 includes. The elastic material 6 is between the inelastic carrier 2 and the sealing material 4 attached and is physically in contact with each of these or is attached to these.

Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Ventilschaft 8 eines Ventils bezüglich eines Gehäuses bzw. einer Ventilführung in dem Gehäuse abgedichtet, wobei das Gehäuse selbst den inelastischen Träger 2 der Dichtungsanordnung bildet. Das Gehäuse bzw. der inelastische Träger 2 weist eine ringförmige Ausnehmung 10 auf, innerhalb der das Dichtungsmaterial 4 und des elastischen Materials 6 angeordnet ist. In der rotationssymmetrischen Anordnung von 1 kann sich der Ventilschaft 8 in und entgegen einer axialen Richtung 12, in der Figur also von links nach rechts, bewegen.At the in 1 Shown embodiment, a valve stem 8th a valve with respect to a housing or a valve guide sealed in the housing, wherein the housing itself the inelastic support 2 the seal arrangement forms. The housing or the inelastic support 2 has an annular recess 10 inside, within the sealing material 4 and the elastic material 6 is arranged. In the rotationally symmetrical arrangement of 1 can the valve stem 8th in and against an axial direction 12 , in the figure so from left to right, move.

Weist die Führung des Ventilschafts 8, die vorliegend von einer Bohrung mit einem Durchmesser 14 gebildet wird, bezüglich dem Ventilschaft 8 ein Spiel auf, ist der Durchmesser 14 der Bohrung also größer als der Durchmesser des Ventilschafts 8, kann sich der Ventilschaft 8 bezüglich des Gehäuses und damit bezüglich des inelastischen Trägers 2 der Dichtungsanordnung in einer zur axialen Richtung senkrechten radialen Richtung 16 bewegen.Indicates the guidance of the valve stem 8th , which in this case of a bore with a diameter 14 is formed, with respect to the valve stem 8th a game on, is the diameter 14 the bore thus larger than the diameter of the valve stem 8th , the valve stem may be 8th with respect to the housing and thus with respect to the inelastic support 2 the seal assembly in a radial direction perpendicular to the axial direction 16 move.

Da das elastische Material 6 in der radialen Richtung 14 zwischen der Dichtlippe bzw. dem Dichtungsmaterial 4 und der radialen Gehäusewand bzw. dem inelastischen Träger 2 angeordnet ist, wird das Dichtungsmaterial 4 elastisch gegen den Ventilschaft 8 gepresst. Dadurch kann das Dichtungsmaterial 4, auch wenn dies aufgrund seiner eigenen Elastizität sonst nicht möglich wäre, über eine elastische Deformation des in Form eines O-Ringes ausgebildeten elastischen Materials 6 einer radialen Bewegung des Ventilschafts 8 folgend.Because the elastic material 6 in the radial direction 14 between the sealing lip or the sealing material 4 and the radial housing wall or the inelastic support 2 is arranged, the sealing material 4 elastic against the valve stem 8th pressed. This allows the sealing material 4 Although this would otherwise not be possible due to its own elasticity, via an elastic deformation of the formed in the form of an O-ring elastic material 6 a radial movement of the valve stem 8th following.

Somit kann sowohl eine hohe Verschleißfestigkeit als auch eine Dichtigkeit in einem großen Temperatur- und Betriebsparameterbereich gewährleistet werden. Das Anpressen des Dichtungsmaterials 4 kann dabei, anders als beispielsweise beim Verwenden von Stahldrahtfedern am Umfang des Dichtungsmaterials, erfolgen, ohne dass hohe Anpressdrücke erforderlich wären, was den Verschleiß und die Leistungsverluste beim Betrieb des Ventils erhöhen würde.Thus, both high wear resistance and tightness in a wide range of temperature and operating parameters can be ensured. The pressing of the sealing material 4 can be done, unlike, for example, when using steel wire springs on the periphery of the sealing material, without high contact pressures would be required, which would increase the wear and the power loss during operation of the valve.

In diesem Sinne soll unter einem inelastischen Träger 2 hier und in den anderen Ausführungsbeispielen ein Träger aus einem Material verstanden werden, dessen Elastizität geringer ist als die Elastizität des elastischen Materials 6, sodass bei dem Ausüben einer Kraft auf das elastische Material 6 das elastische Material 6 deformiert wird und nicht der inelastische Träger 2. D. h., wirkt in der radialen Richtung 16 nach außen eine Kraft auf das Dichtungsmaterial 4, die über das elastische Material 6 auf den inelastischen Träger 2 übertragen wird, deformiert sich lediglich das elastische Material 6. Als Materialien für inelastische Träger 2 kommen beispielsweise Metalle oder Kunststoffe, beispielsweise duroplastische Kunststoffe, in Betracht, die abseits ihrer Energie-Elastizität keine weiteren elastischen Eigenschaften aufweisen.In this sense, under an inelastic carrier 2 Here and in the other embodiments, a carrier to be understood from a material whose elasticity is less than the elasticity of the elastic material 6 so that when exerting a force on the elastic material 6 the elastic material 6 is deformed and not the inelastic carrier 2 , That is, acts in the radial direction 16 outwardly a force on the sealing material 4 that about the elastic material 6 on the inelastic carrier 2 is transferred, deforms only the elastic material 6 , As materials for inelastic supports 2 For example, metals or plastics, such as thermosetting plastics, into consideration, which have no further elastic properties apart from their energy elasticity.

In Richtung des abzudichtenden Volumens, also in der axialen Richtung 12 an das elastische Material 6 angrenzend, erstreckt sich bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel das Dichtungsmaterial 4 selbst bis zu dem inelastischen Träger 2, was dem Schutz des inelastischen Materials 6 vor den im abzudichtenden Volumen enthaltenen Substanzen dienen kann. Durch die dadurch zusätzlich erreichte Abstützung der Dichtungsanordnung in der axialen Richtung 12 kann darüber hinaus ein geringer Bauchraum erreicht werden.In the direction of the sealed volume, ie in the axial direction 12 to the elastic material 6 adjacent, extends at the in 1 shown embodiment, the sealing material 4 even up to the inelastic support 2 What the protection of inelastic material 6 can serve in front of the substances contained in the sealed volume. By thus additionally achieved support of the seal assembly in the axial direction 12 In addition, a small abdominal space can be achieved.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer geometrischen Form des Dichtungsmaterials 4, wie es bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet werden kann. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Segment des Dichtungsrings bzw. des Ringes aus Dichtungsmaterial 4 und des Ringes aus elastischem Material 6. Zusätzlich zu den in 1 gezeigten Merkmalen weist das Dichtungsmaterial 4 in 2 eine Ausnehmung 18 auf, die ein Schmiermittel aufnehmen kann, um eine zusätzliche Schmierung und Verringerung der Reibung bei der Relativbewegung zwischen dem Dichtungsmaterial 4 und dem Ventilschaft 8 bewirken kann. Zu diesem Zweck ist die Ausnehmung auf der dem inelastischen Träger 2 abgewandten Seite des Dichtungsmaterials 4, also auf der dem Ventilschaft 8 zugewandten Seite des Dichtungsmaterials 4 angeordnet. 2 shows an embodiment of a geometric shape of the sealing material 4 as is the case in the 1 shown embodiment can be used. 2 shows a section through a segment of the sealing ring or the ring of sealing material 4 and the ring of elastic material 6 , In addition to the in 1 features shown, the sealing material 4 in 2 a recess 18 which can receive a lubricant to provide additional lubrication and reduce friction in the relative movement between the sealing material 4 and the valve stem 8th can cause. For this purpose, the recess is on the inelastic support 2 opposite side of the sealing material 4 So on the valve stem 8th facing side of the sealing material 4 arranged.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer geometrischen Form des Dichtungsmaterials 4, bei dem zusätzlich zu der Ausnehmung 18 eine Dichtlippe 20 verwendet wird, die sich von der Oberfläche des Dichtungsmaterials 4 in Richtung des Ventilschafts 10 erstreckt, um ein zur Schmierung verwendetes Fett lokal zu halten und die Dauer der Schmierung zu erhöhen bzw. den Verlust von Schmiermittel zu minimieren. D. h., zusätzlich zu den Ausnehmungen 18 in der Dichtlippe bzw. dem Dichtmaterial 4 wird Fett zu Schmierung lokal gehalten, wobei eine zusätzlich angebrachte Rückhalte- bzw. Dichtlippe 20 auf der der Dichtkannte gegenüberliegenden Seite der Dichtlippe eine einzubringende Fettmenge noch vergrößern kann, indem Fett zusätzlich zu den Kammern auf der dem Ventilschaft 8 zugewandten Seite aufgenommen und für eine Initialschmierung verwendet werden kann. 3 shows another embodiment of a geometric shape of the sealing material 4 in which in addition to the recess 18 a sealing lip 20 is used, extending from the surface of the sealing material 4 in the direction of the valve stem 10 to maintain a grease used for lubrication local and to increase the duration of lubrication or to minimize the loss of lubricant. That is, in addition to the recesses 18 in the sealing lip or the sealing material 4 Grease is held locally for lubrication, with an additionally attached retention or sealing lip 20 on the side of the sealing lip opposite the sealing edge, a quantity of grease to be introduced can be increased even further by adding grease in addition to the chambers on the valve stem 8th facing side and can be used for an initial lubrication.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Abgasrückführventils 22 in einer schematischen Schnittansicht. Das Abgasrückführventil 22 umfasst ein Gehäuse 24, innerhalb dessen ein Ventil 26 angeordnet ist, das einen Abgasstrom durch das Abgasrückführventil 22 regelt, der zwischen einem Eingang 28 und einem Ausgang 30 des Abgasrückführventils 22 fließen kann. 4 shows an embodiment of an exhaust gas recirculation valve 22 in a schematic sectional view. The exhaust gas recirculation valve 22 includes a housing 24 , inside which a valve 26 is arranged, which is an exhaust gas flow through the exhaust gas recirculation valve 22 that settles between an entrance 28 and an exit 30 the exhaust gas recirculation valve 22 can flow.

Das Ventil 26 ist mittels eines Ausführungsbeispiels einer Dichtungsanordnung bezüglich eines Ventilsitzes 32 abgedichtet, wobei in dem in 4 illustrierten Ausführungsbeispiel der inelastische Träger 2 durch einen Teil des Gehäuses 18 des Abgasrückführventils 22 gebildet wird. Das Dichtungsmaterial 4 und das elastische Material 6 befinden sich im in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb einer Ausnehmung 34 in dem den inelastischen Träger 2 bildenden Gehäuse 24. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann sich das elastische Material 6 auch an dem Ventilschaft abstützen, was im Defektfall einen Austausch der Dichtungsanordnung zusammen mit dem Ventil 26 ermöglichen kann.The valve 26 is by means of an embodiment of a sealing arrangement with respect to a valve seat 32 sealed, in which in 4 illustrated embodiment of the inelastic carrier 2 through a part of the housing 18 the exhaust gas recirculation valve 22 is formed. The sealing material 4 and the elastic material 6 are located in 4 illustrated embodiment within a recess 34 in which the inelastic carrier 2 forming housing 24 , In further embodiments, the elastic material may 6 also supported on the valve stem, which in case of defect replacement of the seal assembly together with the valve 26 can allow.

Um trotz der großen Temperaturunterschiede, die die beim normalen Betrieb eines Abgasrückführventils auftreten, eine zu jedem Zeitpunkt gute Abdichtung des Ventils 26 bezüglich des Ventilsitzes 32 zu gewährleisten, wird bei dem Ausführungsbeispiel, das in 4 dargestellt ist, als Dichtungsmaterial ein gefüllter PTFE-Werkstoff verwendet. Darüber hinaus wird als elastisches Material ein O-Ring aus einem Silikon bzw. aus einem Polysiloxan eingesetzt, sodass während sämtlicher Betriebszustände und Temperaturen, das heißt z. B. zwischen –40°C und 200°C, die Gehäusedurchführung des Ventilschafts gegen vorbeiströmendes Gas und eventuell auftretendes Kondensat abgedichtet werden kann, um Störungen und defekte angrenzender Komponenten, die sich beispielsweise auf der dem Abgasraum abgewandten Seite des Ventils 26 befinden können, zu vermeiden. Als Beispiel für eine solche Komponente ist in 4 schematisch ein Ventilpositionssensor 36 dargestellt.In spite of the large temperature differences that occur during normal operation of an exhaust gas recirculation valve, at all times a good seal of the valve 26 with respect to the valve seat 32 to ensure, in the embodiment, in 4 is shown as a sealing material used a filled PTFE material. In addition, an O-ring made of a silicone or a polysiloxane is used as an elastic material, so that during all operating conditions and temperatures, ie z. B. between -40 ° C and 200 ° C, the housing passage of the valve stem can be sealed against passing gas and any condensate occurring to faults and defective adjacent components, for example, on the side facing away from the exhaust chamber of the valve 26 can be avoided. As an example of such a component is in 4 schematically a valve position sensor 36 shown.

Wenngleich bei den vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispielen Dichtungsanordnungen beschrieben wurden, die ein Gehäuse bzw. ein Bauteil bezüglich eines zylindrische Schaftes abdichten, versteht es sich von selbst, dass weitere Ausführungsbeispiele von Dichtungsanordnungen verwendet werden können, um nicht rotationssymmetrische, beispielsweise quaderförmige Bauteile, sowie Wellen beliebigen, beispielsweise elliptischen Querschnitts, abzudichten. Darüber hinaus können weitere Ausführungsbeispiele von Dichtungsanordnungen verwendet werden, die ein Bauteil nicht vollständig umschließen, sondern sich beispielsweise linear in eine Richtung erstrecken. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel kann das Dichtungsmaterial beispielsweise von einer Seite auf einem Tisch einer Presse oder einer ähnlichen Vorrichtung aufliegen, um eine Dichtung zwischen zwei linear zueinander beweglichen Elementen zu erzielen.Although sealing arrangements have been described in the embodiments described above, which seal a housing or a component with respect to a cylindrical shaft, it goes without saying that further embodiments of sealing arrangements can be used to non-rotationally symmetrical, for example cuboidal components, as well as waves, For example, elliptical cross section, seal. In addition, other embodiments of sealing arrangements can be used which do not completely enclose a component, but for example extend linearly in one direction. In such an embodiment, the sealing material may, for example, rest on one side of a table of a press or similar device from one side to achieve a seal between two linearly movable elements.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: inelastischer Trägerinelastic carrier
44: Dichtungsmaterialsealing material
66: elastisches Materialelastic material
88th: Ventilschaftvalve stem
1010: ringförmige Ausnehmungannular recess
1212: axiale Richtungaxial direction
1414: Durchmesserdiameter
1616: radiale Richtungradial direction
1818: Ausnehmungrecess
2020: Dichtlippesealing lip
2222: AbgasrückführventilExhaust gas recirculation valve
2424: Gehäusecasing
2626: VentilValve
2828: Eingangentrance
3030: Ausgangoutput
3232: Ventilsitzvalve seat
3434: Ausnehmungrecess
3636: VentilpositionssensorValve position sensor

Claims

Sealing arrangement comprising the following features: an inelastic support ( 2 ); a sealing material ( 4 ); and one between the inelastic carrier ( 2 ) and the sealing material ( 4 ) arranged elastic material ( 6 ), which has a greater elasticity than the sealing material ( 4 ).

Sealing arrangement according to claim 1, wherein the elastic material ( 6 ) between the sealing material ( 4 ) and the inelastic carrier ( 2 ) is arranged that on the sealing material ( 4 ) acting force over the elastic material ( 6 ) on the inelastic support ( 4 ) is transmitted.

Sealing arrangement according to one of claims 1 or 2, wherein the sealing material ( 4 ) comprises a polytetrafluoroethylene.

Sealing arrangement according to one of claims 1 to 3, wherein the elastic material ( 6 ) comprises a polysiloxane (silicone).

Sealing arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the sealing material ( 4 ) on one of the inelastic carrier ( 2 ) facing away from one or more recesses ( 18 ) for receiving a lubricant.

Sealing arrangement according to one of claims 1 to 5, wherein the elastic material ( 6 ) directly to the sealing material ( 4 ) and to the inelastic carrier ( 2 ) adjoins.

Sealing arrangement according to one of Claims 1 to 6, in which the inelastic support ( 2 ), the sealing material ( 4 ) and the elastic material ( 6 ) one on the inelastic support ( 2 ) facing away from the sealing material ( 4 ) completely surround the opening.

Exhaust gas recirculation valve ( 22 ) with a sealing arrangement according to one of the preceding claims.

Exhaust gas recirculation valve ( 22 ) according to claim 8, wherein the stem of a valve controlling an exhaust gas flow ( 26 ) by means of the sealing arrangement with respect to a valve guide ( 32 ) is sealed for the valve.

Exhaust gas recirculation valve according to Claim 9, in which the inelastic support ( 2 ) of the sealing arrangement of a housing ( 24 ) of the exhaust gas recirculation valve ( 22 ) or from the stem of the valve ( 26 ) is formed.