Die Erfindung betrifft ein fluidtechnisches Gerät, mit einem sich in einer Ausnehmung eines Außenteils erstreckenden, unter Belassung eines Ringspaltes von dem Außenteil umschlossenen und bezüglich des Außenteils beweglichen Innenteil, und mit mindestens einer in dem Ringspalt koaxial zu dem Innenteil angeordneten und ortsfest bezüglich des Außenteils fixierten Abdichteinrichtung, die ein das Innenteil gleitverschieblich koaxial umschließendes Dichtelement und ein das Dichtelement koaxial umschließendes, zwischen einem Krafteinleitungsbereich der radialen Außenumfangsfläche des Dichtelementes und dem Außenteil radial verspanntes gummielastisches Drückelement aufweist, wobei das Dichtelement durch das Drückelement in einer ringförmigen Abdichtzone seiner Innenumfangsfläche ringsum unter Abdichtung an die Außenumfangsfläche des Innenteils angedrückt wird.The invention relates to a fluid power device, with a extending in a recess of an outer part, leaving an annular gap surrounded by the outer part and movable relative to the outer part inner part, and at least one arranged in the annular gap coaxial with the inner part and fixedly fixed with respect to the outer part Sealing device which has a the inner part slidably coaxially enclosing sealing element and a coaxially surrounding the sealing element between a force introduction region of the radial outer peripheral surface of the sealing element and the outer part radially braced rubber-elastic pressing element, wherein the sealing element by the pressing member in an annular sealing zone of its inner peripheral surface all around under seal the outer peripheral surface of the inner part is pressed.
Die EP 0 472 910 B1 offenbart ein als Ventil ausgebildetes fluidtechnisches Gerät dieser Art, bei dem zur Abdichtung eines als Ventilglied fungierenden Innenteils bezüglich eines von einem Ventilgehäuse gebildeten Außenteils mehrere ringförmige Abdichteinrichtungen vorgesehen sind, die den zwischen dem Ventilglied und dem Ventilgehäuse gebildeten Ringspalt überbrücken. Jede Abdichteinrichtung enthält ein im Querschnitt beispielsweise Y-förmig konturiertes Drückelement, das mit einem rippenförmigen Drückabschnitt gegen die Außenumfangsfläche eines von ihm umschlossenen ringförmigen Dichtelementes drückt. Das Dichtelement wird dadurch mit einem an seinem Innenumfang ausgebildeten Radialvorsprung mit einem scharfen Dichteffekt an die Außenumfangsfläche des Ventilgliedes angedrückt. Der Radialvorsprung bewirkt, dass das Dichtelement in dem von dem Drückelement beaufschlagten Krafteinleitungsbereich eine große Wanddicke aufweist, so dass das Dichtelement insgesamt eine relativ starre Struktur aufweist, die nur schwer verformbar ist, so dass das Drückelement in der Regel schon mit einer gewissen internen radialen Vorspannung auf dem Ventilglied montiert werden muss, um eine qualitativ hochwertige Abdichtungsqualität zu gewährleisten.The EP 0 472 910 B1 discloses a designed as a valve fluid power device of this type, in which for sealing an inner part acting as a valve member with respect to an outer part formed by a valve housing a plurality of annular sealing means are provided which bridge the annular gap formed between the valve member and the valve housing. Each sealing device comprises a pressing element which is contoured in cross-section, for example in the shape of a Y, and presses with a rib-shaped pressing section against the outer peripheral surface of an annular sealing element enclosed by it. The sealing element is thereby pressed with a formed on its inner circumference radial projection with a sharp sealing effect to the outer peripheral surface of the valve member. The radial projection causes the sealing element in the force applied by the pressing element force introduction region has a large wall thickness, so that the sealing element as a whole has a relatively rigid structure, which is difficult to deform, so that the pressing element usually already with a certain internal radial prestress must be mounted on the valve member to ensure a high-quality sealing quality.
Aus der DE 27 05 081 A1 ist eine Stangendichtung bekannt, die einen eine bewegliche Stange umschließenden Dichtring aufweist, der mit einer Dichtkante auf der Oberfläche der Stange aufliegt. Ein zusätzlicher Spannring aus einem gummielastischen Werkstoff stützt sich zwischen dem Dichtring und einem Gehäuse ab, um den Dichtring verstärkt an die Oberfläche der Stange anzudrücken.From the DE 27 05 081 A1 is known a rod seal having a movable rod enclosing a sealing ring, which rests with a sealing edge on the surface of the rod. An additional clamping ring of a rubber-elastic material is supported between the sealing ring and a housing in order to press the sealing ring reinforced to the surface of the rod.
Die DE 10 2009 027 700 A1 offenbart eine Stangendichtungsanordnung mit einer eine bewegliche Stange umschließenden gummielastischen Stangendichtung, die von einem metallischen Vorspannring beaufschlagt und an die Außenoberfläche der Stange angedrückt wird. Der Vorspannring seinerseits umschließt einen Dehnungsring, der sich im Falle einer Temperaturerhöhung ausdehnt und dadurch den Vorspannring aufweitet.The DE 10 2009 027 700 A1 discloses a rod seal assembly comprising a flexible rod sealing rubber elastic rod seal which is urged by a metal bias ring and pressed against the outer surface of the rod. The biasing ring in turn surrounds an expansion ring, which expands in the event of a temperature increase, thereby expanding the biasing ring.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, die weitgehend unabhängig von Fertigungstoleranzen eine zuverlässige Abdichtung eines beweglichen Innenteils eines fluidtechnischen Gerätes ermöglichen, ohne die Beweglichkeit des Innenteils zu beeinträchtigen.The invention has for its object to provide measures that allow largely independent of manufacturing tolerances reliable sealing of a movable inner part of a fluid power device, without affecting the mobility of the inner part.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass bei der Abdichteinrichtung das Dichtelement als eine Dichthülse ausgebildet ist, deren radiale Außenumfangsfläche derart konturiert ist, dass ihre Wanddicke in dem Krafteinleitungsbereich ein Minimum aufweist, von dem ausgehend sich ihre Wanddicke axial in beiden Richtungen vergrößert.To achieve this object, it is provided that in the sealing device, the sealing element is designed as a sealing sleeve whose radial outer peripheral surface is contoured such that its wall thickness in the force introduction region has a minimum, starting from which increases their wall thickness axially in both directions.
Dadurch, dass die Wanddicke der Dichthülse in dem Krafteinleitungsbereich ein Minimum aufweist, kann eine gute radiale Verformbarkeit der Dichthülse in diesem Bereich gewährleistet werden, was unabhängig von Fertigungstoleranzen der Dichthülse sicherstellt, dass die Dichthülse in der ringförmigen Abdichtzone ringsum an die Außenumfangsfläche des Innenteils angedrückt wird. Mithin ergibt sich eine gute Abdichtung in der ringförmigen Abdichtzone auch bei einem relativ harten Material der Dichthülse, was den Vorteil mit sich bringt, dass die Dichthülse selbst bei längerem Stillstand des Innenteils nicht an dessen Außenumfangsfläche anhaftet und einen sich anschließenden Bewegungsvorgang des Innenteils beeinträchtigt. Allerdings ist die Dichthülse nicht über ihre gesamte Länge mit einer gleich dünnen Wanddicke ausgebildet, sondern es schließt sich axial beidseits an den bevorzugt sehr dünnen Krafteinleitungsbereich ein Längenabschnitt der Dichthülse an, in dem die Wanddicke größer ist. Dies hat zur Folge, dass die Dichthülse außerhalb des Krafteinleitungsbereiches über eine größere radiale Verformungsfestigkeit verfügt und sich weniger leicht diametral zusammendrücken lässt. Sollte das Drückelement aufgrund von Fertigungstoleranzen auch außerhalb des Krafteinleitungsbereiches auf die Dichthülse einwirken, wird diese dort folglich nicht oder wesentlich weniger stark verformt als in dem Krafteinleitungsbereich, so dass das Innenteil nicht festgeklemmt wird. Somit kann die Leichtgängigkeit des Innenteils unabhängig von Fertigungstoleranzen in hohem Maße gewährleistet werden. Die Abdichtqualität wird im Übrigen auch durch die Ausgestaltung des Dichtelementes als eine über relativ große Längenabmessungen verfügende Dichthülse verbessert, weil sich dadurch axial beidseits der Abdichtzone enge Dichtspalte ausbilden können, in denen die Dichthülse nicht oder nur geringfügig an das Innenteil angedrückt wird, sodass sich in ihnen im Falle einer an der Abdichtzone auftretenden Leckage ein Druckabfall ausbildet, der zu einer wirksamen fluiddichten Abdichtung beiträgt durch die Dichthülse insgesamt beiträgt. Diese Dichtspalte werden wegen der neben der Abdichtzone größeren Wanddicke der Dichthülse selbst dann kaum beeinträchtigt, wenn das Drückelement aufgrund toleranzbedingter Maßabweichungen auch neben dem Krafteinleitungsbereich auf die Dichthülse einwirken sollte, da die Dichthülse dort wesentlich verformungssteifer ist als in dem der minimalen Wanddicke zugeordneten Krafteinleitungsbereich.The fact that the wall thickness of the sealing sleeve in the force introduction region has a minimum, a good radial deformability of the sealing sleeve can be ensured in this area, which ensures regardless of manufacturing tolerances of the sealing sleeve that the sealing sleeve is pressed in the annular sealing around all around the outer peripheral surface of the inner part , Thus, there is a good seal in the annular Abdichtzone even with a relatively hard material of the sealing sleeve, which brings with it the advantage that the sealing sleeve does not adhere to the outer peripheral surface even with prolonged standstill of the inner part and affects a subsequent movement process of the inner part. However, the sealing sleeve is not formed over its entire length with an equally thin wall thickness, but it is followed axially on both sides of the preferably very thin force introduction region a length of the sealing sleeve, in which the wall thickness is greater. This has the consequence that the sealing sleeve has a greater radial deformation strength outside the force introduction region and can be less easily compressed diametrically. If, due to manufacturing tolerances, the pressing element also acts on the sealing sleeve outside of the force introduction region, then it is not deformed there or substantially less strongly than in the force introduction region, so that the inner part is not clamped tightly. Thus, the smooth running of the inner part can be guaranteed regardless of manufacturing tolerances to a large extent. Incidentally, the sealing quality is also improved by the design of the sealing element as a sealing sleeve having relatively large length dimensions, because this can form tight sealing gaps axially on both sides of the sealing zone, in which case the sealing sleeve is not or only slightly pressed against the inner part, thus In the case of a leakage occurring at the sealing zone, a pressure drop is formed in them which contributes to an effective fluid-tight seal by the sealing sleeve as a whole. These sealing gaps are hardly affected even because of the next to the Abdichtzone greater wall thickness of the sealing sleeve when the pressing element due to tolerances caused by deviations should also act on the sealing sleeve next to the force application area, since the sealing sleeve is there much more resistant to deformation than in the minimum wall thickness associated force application area.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Innenkontur der Dichthülse ist vorzugsweise so gestaltet, dass die dort befindliche Abdichtzone ohne Absatz kontinuierlich in die sich axial beidseits anschließenden Flächenabschnitte der Innenumfangsfläche der Dichthülse übergeht. Auf diese Weise wird eine optimale Dichtwirkung über eine relativ große axiale Länge gewährleistet.The inner contour of the sealing sleeve is preferably designed such that the sealing zone located there without a shoulder continuously merges into the axially adjoining surface sections of the inner circumferential surface of the sealing sleeve. In this way, an optimal sealing effect over a relatively large axial length is ensured.
Bevorzugt ist die Innenumfangsfläche der Dichthülse in einem die Abdichtzone und die sich axial beidseits daran anschließenden Flächenabschnitte enthaltenden Längenabschnitt durchweg unabgestuft zylindrisch konturiert. Bevorzugt ist die Innenumfangsfläche der Dichthülse, abgesehen von mindestens einem eventuell vorhandenen abgeschrägten axialen Endbereich, durchweg zylindrisch ohne Abstufung ausgeführt.Preferably, the inner peripheral surface of the sealing sleeve in a the sealing zone and the axially on both sides adjoining surface portions containing longitudinal section consistently unabstracted cylindrical contoured. Preferably, the inner circumferential surface of the sealing sleeve, except for at least one possibly existing beveled axial end region, is designed to be cylindrical throughout without gradation.
Die Dichthülse kann so ausgebildet sein, dass sich ihre Wanddicke ausgehend von dem Krafteinleitungsbereich in beiden einander entgegengesetzten axialen Richtungen kontinuierlich vergrößert. In diesem Zusammenhang kann die Dichthülse beispielsweise über eine konkave Außenkontur verfügen, wenn man sie in einem Radialschnitt betrachtet, dessen Schnittebene in der axialen und in der radialen Richtung der Dichthülse verläuft. Eine andere, besonders vorteilhafte Gestaltung sieht vor, dass die Dichthülse an ihrer radialen Außenumfangsfläche eine in axialer Richtung mehrfach abgestufte Außenkontur hat, wobei sich die Wanddicke ausgehend von dem Kontaktbereich mit dem Drückelement axial in beiden Richtungen stufenweise vergrößert.The sealing sleeve can be designed such that its wall thickness continuously increases starting from the force introduction region in both opposite axial directions. In this context, the sealing sleeve may, for example, have a concave outer contour when viewed in a radial section, the cutting plane extends in the axial and in the radial direction of the sealing sleeve. Another, particularly advantageous embodiment provides that the sealing sleeve on its radial outer peripheral surface has a multi-stepped in the axial direction outer contour, wherein the wall thickness, starting from the contact area with the pressing member increases axially in both directions gradually.
Als besonders zweckmäßig, insbesondere im Zusammenhang mit einer abgestuften Außenkontur der Dichthülse, wird es angesehen, wenn die Dichthülse an der radialen Außenumfangsfläche in dem Krafteinleitungsbereich eine zu ihrer Längsachse konzentrische Ringnut aufweist, in die das Drückelement mit einem Drückabschnitt eingreift. Hier bildet dann zweckmäßigerweise die Nutgrundfläche den Krafteinleitungsbereich für das Drückelement und die Innenumfangsfläche der Dichthülse bildet im Bereich der Ringnut die Abdichtzone. Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Nutflanken der Ringnut sich nach außen erweiternd abgeschrägt sind.As particularly useful, especially in connection with a stepped outer contour of the sealing sleeve, it is considered when the sealing sleeve has on the radial outer peripheral surface in the force introduction region concentric with its longitudinal axis annular groove into which engages the pressing member with a pressing portion. Here then expediently forms the groove base the force application area for the pressing member and the inner peripheral surface of the sealing sleeve forms the sealing zone in the region of the annular groove. It is advantageous in this context if the groove flanks of the annular groove are bevelled outwardly widening.
In Verbindung mit einer mehrfach abgestuften Außenkontur ist es vorteilhaft, wenn die radiale Außenumfangsfläche der Dichthülse axial beidseits der Ringnut jeweils mindestens eine zu der Ringnut beabstandete Ringstufe aufweist, wobei ohne weiteres auch mehrere solcher Ringstufen axial beabstandet zueinander auf beiden axialen Seiten der Ringnut vorhanden sein können. Hier ist dann zweckmäßigerweise die Wanddicke der Dichthülse in den von einer Ringstufe voneinander abgetrennten Längenabschnitten unterschiedlich groß, und zwar mit ansteigender Dicke bei zunehmendem Abstand von der Ringnut.In conjunction with a multi-stepped outer contour, it is advantageous if the radial outer peripheral surface of the sealing sleeve axially on both sides of the annular groove each having at least one spaced apart from the annular ring stage, readily a plurality of such ring stages axially spaced from each other on both axial sides of the annular groove may be present , Here is then expediently the wall thickness of the sealing sleeve in the separated from each other by a ring step length sections of different sizes, with increasing thickness with increasing distance from the annular groove.
Für das Drückelement empfiehlt sich eine manschettenartige Ausgestaltung, so dass sie als Drückmanschette bezeichnet werden kann. Sie verfügt dabei über einen sich radial außen an dem Außenteil abstützenden Abstützabschnitt und einen von dem Abstützabschnitt nach radial innen ragenden, unter Vorspannung von radial außen her im Krafteinleitungsbereich auf die Drückmanschette einwirkenden ringförmigen Drückabschnitt. Die in der axialen Richtung der Drückmanschette gemessene Breite des Drückabschnittes ist dabei geringer als die entsprechend gemessene Breite des Abstützabschnittes, wobei es vorteilhaft ist, wenn der Drückabschnitt zumindest im Wesentlichen im axial mittigen Bereich des Abstützabschnittes angeordnet ist. Auf diese Weise wird der Drückabschnitt axial beidseits von jeweils einem ringförmigen Endabschnitt des Abstützabschnittes axial überragt, woraus zweckmäßigerweise eine T-förmige Querschnittskontur bei Betrachtung in einem Radialschnitt der oben definierten Art vorliegt. Bevorzugt hat der Drückabschnitt in dem oben erwähnten Radialschnitt betrachtet eine bauchige Querschnittsform.For the pressing element, a sleeve-like configuration is recommended, so that it can be referred to as a pressure sleeve. It has a radially outwardly supporting on the outer part supporting portion and a radially inwardly projecting from the support portion, under bias of radially outwardly acting in the force introduction region on the pressure sleeve annular pressing portion. The measured in the axial direction of the pressing collar width of the pressing portion is less than the corresponding measured width of the support portion, it is advantageous if the pressing portion is arranged at least substantially in the axially central region of the support portion. In this way, the pressing portion is axially surmounted axially on either side of each annular end portion of the support portion, which expediently present a T-shaped cross-sectional contour when viewed in a radial section of the type defined above. Preferably, in the above-mentioned radial section, the pressing portion has a bulbous cross-sectional shape.
Die beiden von dem ringförmigen Drückabschnitt axial wegragenden Endabschnitte des Abstützabschnittes sind zweckmäßigerweise jeweils mit radialem Abstand zu der von der Drückmanschette umschlossenen Dichthülse angeordnet, so dass sich dort ein jeweils axial offener Ringspalt ergibt. Dieser Ringspalt gestattet unter anderem bei entsprechender Ausgestaltung des fluidtechnischen Gerätes das Einströmen eines Fluides, um die Dichthülse axial beidseits der Abdichtzone zusätzlich mittels Fluidkraft von radial außen her zu beaufschlagen.The two axially projecting from the annular pressing portion end portions of the support portion are expediently arranged in each case with a radial distance to the sealing sleeve enclosed by the pressure sleeve, so that there is an axially open annular gap. This annular gap allows, inter alia, with appropriate design of the fluid power device, the inflow of a fluid to apply the sealing sleeve axially on both sides of the Abdichtzone additionally by means of fluid force from radially outward.
Vorzugsweise liegen die beiden einander entgegengesetzten axialen Endbereiche des Drückelementes in zwei axial zueinander beabstandeten Bereichen des Ringspaltes, die mittels mindestens eines Verbindungskanals ständig miteinander in Fluidverbindung stehen. Dieser mindestens eine Verbindungskanal umgeht den Kontaktbereich zwischen dem Drückelement und der Dichthülse, bei dem es sich um einen abgedichteten Kontaktbereich in dem Krafteinleitungsbereich handelt. Zweckmäßigerweise ist der mindestens eine Verbindungskanal in dem Außenteil ausgebildet.Preferably, the two mutually opposite axial end portions of the pressing element in two axially spaced-apart regions of the annular gap, which by means of at least one connecting channel constantly together Fluid connection stand. This at least one connecting channel bypasses the contact area between the pressing element and the sealing sleeve, which is a sealed contact area in the force introduction area. Conveniently, the at least one connecting channel is formed in the outer part.
Vorzugsweise enthält die Abdichteinrichtung einen über einen ringförmigen Querschnitt verfügenden Befestigungs- und Abdichtkörper, der sowohl die Dichthülse als auch einen bevorzugt einstückig mit der Dichthülse ausgebildeten ringförmigen Befestigungsbund bildet, wobei der Befestigungsbund die Dichthülse vergleichbar einem Flansch radial überragt. Hierbei ist ein Querschnitt mit zur Längsachse des Befestigungs- und Abdichtkörpers rechtwinkeliger Schnittebene gemeint. Die Dichthülse ist von einem hülsenförmigen Längenabschnitt des kombinierten Befestigungs- und Abdichtkörpers gebildet. Mit Hilfe des Befestigungsbundes ist der Befestigungs- und Abdichtkörper bezüglich des Außenteils fixiert, indem der Befestigungsbund zwischen zwei einander zugewandten ersten und zweiten Halteflächen des Außenteils gehalten ist.Preferably, the sealing device comprises a fastening and sealing body which has an annular cross-section and forms both the sealing sleeve and an annular fastening collar which is preferably formed integrally with the sealing sleeve, the fastening collar projecting radially beyond the sealing sleeve in a manner comparable to a flange. Here, a cross-section is meant with the cutting plane perpendicular to the longitudinal axis of the fastening and sealing body. The sealing sleeve is formed by a sleeve-shaped longitudinal section of the combined fastening and sealing body. With the help of the mounting collar of the fastening and sealing body is fixed with respect to the outer part by the mounting collar is held between two mutually facing first and second retaining surfaces of the outer part.
Die beiden Halteflächen sind zweckmäßigerweise an zwei separaten, ersten und zweiten Außenteilabschnitten ausgebildet, die aneinander angesetzt und insbesondere lösbar miteinander verbunden sind. Einer der Außenteilabschnitte bildet dabei die Ausnehmung, in die der Befestigungs- und Abdichtkörper mit seinem hülsenförmigen Längenabschnitt hineinragt. Axial zwischen dem Befestigungsbund und dem zweiten Außenteilabschnitt ist zweckmäßigerweise ein elastischer Dichtungsring eingespannt, der eine Abdichtung zwischen dem Befestigungs- und Abdichtkörper und dem zweiten Außenteilabschnitt bewirkt und den Befestigungs- und Abdichtkörper zwischen den beiden Halteflächen axial verspannt. Vorzugsweise besteht der Befestigungs- und Abdichtkörper aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem Verbundmaterial.The two retaining surfaces are expediently formed on two separate, first and second outer part sections, which are attached to each other and in particular releasably connected to each other. One of the outer part sections forms the recess into which the fastening and sealing body protrudes with its sleeve-shaped longitudinal section. Axially between the mounting collar and the second outer part section an elastic sealing ring is expediently clamped, which effects a seal between the fastening and sealing body and the second outer part section and axially braces the fastening and sealing body between the two retaining surfaces. The fastening and sealing body preferably consists of a plastic material, in particular a composite material.
Das fluidtechnische Gerät kann beliebiger Bauart sein. Beispielsweise kann es sich bei ihm um einen fluidbetätigten Arbeitszylinder oder um ein zur Aufbereitung von Druckluft nutzbares Wartungsgerät handeln. Besonders vorteilhaft ist allerdings eine Ausgestaltung als zur Fluidsteuerung verwendbares Ventil, bei dem das Außenteil von einem Ventilgehäuse und das Innenteil von einem bezüglich des Ventilgehäuses axial beweglichen Ventilglied gebildet ist. Mindestens eine Abdichteinrichtung ist dabei zweckmäßigerweise zwischen einer mit mehreren Ventilkanälen kommunizierenden Ventilkammer und einer eine Ventilantriebseinrichtung zumindest partiell aufnehmenden Antriebskammer angeordnet. Vor allem bei einem Ventil können mehrere erfindungsgemäße Abdichteinrichtungen vorhanden sein, die mit axialem Abstand zueinander angeordnet sind und ein und dasselbe, ein Innenteil repräsentierendes Ventilglied unter Abdichtung gleitverschieblich umschließen.The fluid power device can be of any type. For example, it can be a fluid-operated working cylinder or a servicing device that can be used for the treatment of compressed air. However, an embodiment is particularly advantageous as a valve usable for fluid control, in which the outer part is formed by a valve housing and the inner part by a valve member with respect to the axially movable valve member. At least one sealing device is expediently arranged between a valve chamber communicating with a plurality of valve channels and a drive chamber at least partially receiving a valve drive device. Especially in the case of a valve, a plurality of sealing devices according to the invention can be present, which are arranged at an axial distance from one another and enclose one and the same valve element, which represents an inner part, in a sliding manner under sealing.
Zweckmäßigerweise sind der Innendurchmesser der Dichthülse und der Außendurchmesser des die Dichthülse durchsetzenden Innenteils so aufeinander abgestimmt, dass kein Übermaß vorliegt, der Innendurchmesser der Dichthülse also keinesfalls kleiner ist als der Außendurchmesser des Innenteils. Die Auslegung erfolgt also insbesondere mit einer Spielpassung.Conveniently, the inner diameter of the sealing sleeve and the outer diameter of the sealing sleeve passing through the inner part are coordinated so that no excess is present, the inner diameter of the sealing sleeve is therefore not smaller than the outer diameter of the inner part. The interpretation thus takes place in particular with a clearance fit.
Durch das aus Material mit gummielastischen Eigenschaften bestehende Drückelement wird die Dichthülse jedoch auf der axialen Höhe des Krafteinleitungsbereiches in der sich ausbildenden Abdichtzone in unmittelbaren Dichtkontakt zur Anlage an die Außenoberfläche des Innenteils gedrückt. Wenn die Dichthülse, was vorzugsweise der Fall ist, eine im nicht montierten Zustand des Drückelementes kreiszylindrische Innenumfangsfläche aufweist, die länger ist als der von dem Kontaktbereich mit dem Drückelement eingenommene Längenabschnitt, ergibt sich der vorteilhafte Effekt, dass die Dichthülse aufgrund der durch das Drückelement hervorgerufenen Vorspannung in nur einem schmalen Längenabschnitt, der die Abdichtzone bildet, einen unmittelbaren Dichtkontakt zum Innenteil aufweist, während axial beidseits daran anschließend jeweils ein sehr kleiner Ringspalt vorliegt, der als Dichtspalt fungiert. Der schmale Kontaktbereich in der Abdichtzone ruft eine nur geringe Reibkraft hervor, was die leichte Beweglichkeit des Innenteils begünstigt. Andererseits wird durch die sich anschließenden, sehr geringen Ringspalte eine zusätzliche Reduzierung eventueller Leckage erzielt.Due to the existing material with elastomeric properties pressing element, however, the sealing sleeve is pressed at the axial height of the force introduction region in the forming sealing zone in direct sealing contact for abutment against the outer surface of the inner part. If the sealing sleeve, which is preferably the case, has a circular cylindrical inner peripheral surface which is longer than the longitudinal section occupied by the contact region with the pressing element, the advantageous effect results that the sealing sleeve is produced due to the pressure caused by the pressing element Preload in only a narrow longitudinal section, which forms the Abdichtzone, having an immediate sealing contact with the inner part, while axially on both sides thereafter each present a very small annular gap, which acts as a sealing gap. The narrow contact area in the sealing zone causes only a slight frictional force, which favors the easy mobility of the inner part. On the other hand, an additional reduction of possible leakage is achieved by the subsequent, very small annular gaps.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:
1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen fluidtechnischen Gerätes, bei dem es sich um ein Ventil handelt, und 1 a longitudinal section through a preferred embodiment of a fluid power device according to the invention, which is a valve, and
2 den in 1 strichpunktiert umrahmten Ausschnitt II in einer vergrößerten Darstellung. 2 the in 1 dash-dotted framed section II in an enlarged view.
In der Zeichnung ist ein insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnetes fluidtechnisches Gerät illustriert, das stellvertretend für die erfindungsgemäß realisierbaren fluidtechnischen Geräte steht und bei dem es sich in vorteilhafter Weise um ein zur Steuerung von Fluidströmen dienendes Ventil 1a handelt. Obwohl sich die weitere Beschreibung der Erfindung an einem Ventil orientiert, gelten die diesbezüglichen Ausführungen entsprechend für andere Arten fluidtechnischer Geräte, beispielsweise für fluidbetätigte Arbeitszylinder oder für bei der Aufbereitung von Druckluft einsetzbare sogenannte Wartungsgeräte.In the drawing is a total reference number 1 The illustrated fluid power device illustrated, which is representative of the inventively realizable fluid power devices and which is advantageously used to control fluid flows valve 1a is. Although the further description of the invention is based on a valve, the relevant explanations apply correspondingly to other types of fluid power devices, for example for Fluid operated cylinder or for usable in the preparation of compressed air so-called maintenance equipment.
Das fluidtechnische Gerät 1 verfügt über ein Außenteil 2, das exemplarisch von einem Ventilgehäuse 2a des Ventils 1a gebildet ist. Im Innern des Außenteils 2 ist eine Ausnehmung 3 ausgebildet, in der sich ein bezüglich des Außenteils 2 bewegliches Innenteil 4 erstreckt, bei dem es sich exemplarisch um ein Ventilglied 4a des Ventils 1a handelt.The fluidic device 1 has an outdoor part 2 , the example of a valve housing 2a of the valve 1a is formed. Inside the outdoor unit 2 is a recess 3 formed, in which a respect to the outer part 2 movable inner part 4 extends, which is exemplified by a valve member 4a of the valve 1a is.
Vorzugsweise wird die Ausnehmung 3 von dem Innenteil 4 in ihrer axialen Richtung durchsetzt, wobei eine die axiale Richtung vorgebende mittige Längsachse der Ausnehmung 3 bei 5 strichpunktiert angedeutet ist.Preferably, the recess 3 from the inner part 4 penetrated in its axial direction, wherein the axial direction predetermining central longitudinal axis of the recess 3 at 5 indicated by dash-dotted lines.
Das Innenteil 4 hat zweckmäßigerweise eine Längserstreckung mit einer Längsachse 6, die mit der Längsachse 5 der Ausnehmung 3 zusammenfällt.The inner part 4 has expediently a longitudinal extent with a longitudinal axis 6 with the longitudinal axis 5 the recess 3 coincides.
Das Innenteil 4 kann eine durch einen Doppelpfeil angedeutete Arbeitsbewegung 7 relativ zu dem Außenteil 2 ausführen. Die Arbeitsbewegung 7 ist exemplarisch eine Linearbewegung in der Achsrichtung der Längsachsen 5, 6. Im Rahmen der Arbeitsbewegung 7 kann das Ventilglied 4a zwischen unterschiedlichen Betriebsstellungen umgeschaltet werden, um die Strömung eines unter Druck stehenden Fluides, insbesondere Druckluft, unterschiedlich zu beeinflussen.The inner part 4 may be a work movement indicated by a double arrow 7 relative to the outer part 2 To run. The work movement 7 is an example of a linear movement in the axial direction of the longitudinal axes 5 . 6 , As part of the labor movement 7 can the valve member 4a be switched between different operating positions to affect the flow of a pressurized fluid, in particular compressed air, different.
Die Erfindung ist allerdings auch dann anwendbar, wenn das Innenteil 4 bezüglich des Außenteils 2 drehbeweglich ist oder eine kombinierte lineare und rotative Bewegung ausführen kann.However, the invention is also applicable when the inner part 4 with respect to the outer part 2 is rotatable or can perform a combined linear and rotary motion.
Beim Ausführungsbeispiel mündet die Ausnehmung 3 axial einerseits in eine Ventilkammer 8 und axial entgegengesetzt in eine Antriebskammer 12. Das die Ausnehmung 3 durchsetzende Ventilglied 4a ragt in die Antriebskammer 12 hinein und kooperiert dort mit einer Ventilantriebseinrichtung 13, bei der es sich exemplarisch um eine Elektromagneteinrichtung handelt. Mit Hilfe der Ventilantriebseinrichtung 13 kann die Arbeitsbewegung 7 des Ventilgliedes 4a hervorgerufen werden.In the embodiment, the recess opens 3 axially on the one hand into a valve chamber 8th and axially opposed to a drive chamber 12 , That the recess 3 passing valve member 4a protrudes into the drive chamber 12 into and cooperates there with a valve drive device 13 , which is an example of an electromagnetic device. With the help of the valve drive device 13 can the work movement 7 of the valve member 4a be caused.
In die Ventilkammer 8 münden mehrere das Ventilgehäuse 2a durchsetzende Ventilkanäle 14, 15. Exemplarisch ist der eine Ventilkanal 14 ein Speisekanal 14a, der im Betrieb des Ventils 1a mit einer nicht näher gezeigten Druckquelle in Verbindung steht, die ein unter einem Primärdruck stehendes fluidisches Druckmedium liefert. Der andere Ventilkanal 15 ist exemplarisch ein Arbeitskanal 15a, der im Betrieb des Ventils 1a mit einem nicht näher gezeigten, zu betätigenden Verbraucher verbindbar ist, beispielsweise mit einem fluidbetätigten Antrieb.In the valve chamber 8th several open the valve body 2a passing valve channels 14 . 15 , Exemplary is the one valve channel 14 a feeding channel 14a in the operation of the valve 1a is in communication with a pressure source not shown in detail, which supplies a fluid under pressure under a primary pressure fluid. The other valve channel 15 is an example of a working channel 15a in the operation of the valve 1a with a not shown in detail, can be connected to actuated consumer, for example, with a fluid-operated drive.
Das Ventilglied 4a kann im Rahmen der Arbeitsbewegung 7 wahlweise in einer die Verbindung zwischen den beiden Ventilkanälen 14, 15 verschließenden Schließstellung oder einer die Fluidverbindung zwischen den beiden Ventilkanälen 14, 15 freigebenden Offenstellung positioniert werden. Illustriert ist die Schließstellung, in der das Ventilglied 4a mit seinem in die Ventilkammer 8 hineinragenden Endabschnitt an einem dem Arbeitskanal 15a zugeordneten Ventilsitz 16 dichtend anliegt und dadurch den Arbeitskanal 15a fluiddicht von der Ventilkammer 8 und mithin von dem in die Ventilkammer 8 einmündenden Speisekanal 14a abtrennt. In der Offenstellung ist das Ventilglied 4a von dem Ventilsitz 16 abgehoben, so dass die beiden Ventilkanäle 14, 15 durch die Ventilkammer 8 hindurch miteinander in Fluidverbindung stehen.The valve member 4a can in the context of the labor movement 7 optionally in one the connection between the two valve channels 14 . 15 closing closing position or a fluid connection between the two valve channels 14 . 15 releasing open position be positioned. Illustrated is the closed position in which the valve member 4a with his in the valve chamber 8th protruding end portion of a working channel 15a associated valve seat 16 sealingly abuts and thereby the working channel 15a fluid-tight from the valve chamber 8th and therefore of the in the valve chamber 8th opening feed channel 14a separates. In the open position, the valve member 4a from the valve seat 16 lifted, leaving the two valve channels 14 . 15 through the valve chamber 8th through each other in fluid communication.
Die äußeren Querschnittsabmessungen des Innenteils 4 sind in dem die Ausnehmung 3 durchsetzenden Längenabschnitt kleiner als die Querschnittsabmessungen der Ausnehmung 3. Daher erstreckt sich in der Ausnehmung 3 rings um das Innenteil 4 herum ein zu dem Innenteil 4 und zu der Ausnehmung 3 koaxialer Ringsspalt 17. In diesem Ringspalt 17 befindet sich eine Abdichteinrichtung 18, die dynamisch dichtend mit der radialen Außenumfangsfläche 22 des Innenteils 4 zusammenwirkt, um einen Fluidübertritt zwischen der Ventilkammer 8 und der Antriebskammer 12 zu verhindern.The outer cross-sectional dimensions of the inner part 4 are in the recess 3 passing length portion smaller than the cross-sectional dimensions of the recess 3 , Therefore, extends in the recess 3 around the inner part 4 around to the inner part 4 and to the recess 3 coaxial annular gap 17 , In this annular gap 17 there is a sealing device 18 , which seals dynamically with the radial outer peripheral surface 22 of the inner part 4 cooperates to a fluid transfer between the valve chamber 8th and the drive chamber 12 to prevent.
Die Abdichteinrichtung 18 ist in koaxialer Anordnung zwischen der den Ringspalt 17 radial außen begrenzenden Innenumfangsfläche 23 der Ausnehmung 3 und der Außenumfangsfläche 22 des sich momentan in der Ausnehmung 3 erstreckenden Längenabschnittes des Innenteils 4 eingegliedert. Die Innenumfangsfläche 23 gehört zum Außenteil 2.The sealing device 18 is in coaxial arrangement between the annular gap 17 radially outside limiting inner peripheral surface 23 the recess 3 and the outer peripheral surface 22 which is currently in the recess 3 extending length portion of the inner part 4 incorporated. The inner peripheral surface 23 belongs to the outer part 2 ,
Die Abdichteinrichtung 18 hat einen mehrteiligen Aufbau und verfügt über zwei konzentrisch ineinander angeordnete Komponenten. Die eine, radial weiter innen liegende Komponente besteht aus einem als Dichthülse 24 bezeichneten hülsenförmigen Dichtelement und die diese Dichthülse 24 radial außen umschließende Komponente ist von einem gummielastischen Drückelement 25 gebildet, das zwischen der Dichthülse 24 und der Innenumfangsfläche 23 des Außenteils 2 radial verspannt bzw. elastisch komprimiert ist.The sealing device 18 has a multi-part design and has two concentric nested components. The one, radially further inside component consists of a sealing sleeve 24 designated sleeve-shaped sealing element and this sealing sleeve 24 radially outside enclosing component is of a rubber-elastic pressing element 25 formed between the sealing sleeve 24 and the inner peripheral surface 23 of the outer part 2 is radially clamped or elastically compressed.
Die im zu den Längsachsen 5, 6 rechtwinkeligen Querschnitt betrachtet ringförmige Abdichteinrichtung 18 hat eine mittige Längsachse 26, die zweckmäßigerweise mit den Längsachsen 5, 6 der Ausnehmung 3 und des Innenteils 4 zusammenfällt. Mit einer von der Längsachse 26 radial wegweisenden Außenumfangsfläche 27 liegt das Drückelement 25 unter Abdichtung an der Innenumfangsfläche 23 der Ausnehmung 3 an und stutzt sich daran ab. Im Bereich seines radialen Innenumfanges verfügt das Drückelement 25 über einen zu der Längsachse 26 konzentrischen Drückabschnitt 28, der an der von der Längsachse 26 wegweisenden radialen Außenumfangsfläche 32 der Dichthülse 24 unter Abdichtung anliegt und darauf ringsum eine radial nach innen orientierte Drückkraft FD ausübt.The im to the longitudinal axes 5 . 6 rectangular cross-section considered annular sealing device 18 has a central longitudinal axis 26 , which expediently with the longitudinal axes 5 . 6 the recess 3 and the inner part 4 coincides. With one of the longitudinal axis 26 radially pioneering outer peripheral surface 27 lies the pressing element 25 under seal on the inner peripheral surface 23 the recess 3 and stands by it. in the Area of its radial inner circumference has the pressing element 25 about one to the longitudinal axis 26 concentric pressure section 28 which is at the of the longitudinal axis 26 pioneering radial outer peripheral surface 32 the sealing sleeve 24 under sealing rests and on around a radially inwardly oriented pressing force F D exerts.
An ihrem der Längsachse 26 radial zugewandten Innenumfang hat die Dichthülse 24 eine Innenumfangsfläche 33, die in einem ringförmigen axialen Längenabschnitt, der als ringförmige Abdichtzone 34 bezeichnet sei, unter Abdichtung gleitverschieblich an der Außenumfangsfläche 22 des Innenteils 4 anliegt, indem sie durch das Drückelement 25 daran angedrückt wird. Die Abdichtzone 34 übt also eine dynamische Dichtwirkung bezüglich des Innenteils 4 aus.At her the longitudinal axis 26 radially facing inner circumference has the sealing sleeve 24 an inner peripheral surface 33 formed in an annular axial length which serves as an annular sealing zone 34 is denoted by sliding slidably on the outer peripheral surface 22 of the inner part 4 is applied by passing through the pressing element 25 is pressed on it. The sealing zone 34 So exercises a dynamic sealing effect with respect to the inner part 4 out.
Die Abdichtzone 34 befindet sich in einem Längenabschnitt der Dichthülse 24, der im Folgenden auch als Haupt-Dichtabschnitt 35 bezeichnet sei und in dem die radiale Außenumfangsfläche 32 der Dichthülse 24 so konturiert ist, dass die Wanddicke der Dichthülse 24 dort ein Minimum aufweist, ausgehend von dem sich die Wanddicke der Dichthülse 24 axial in beiden Richtungen vergrößert. Die axiale Richtung ist hierbei die Achsrichtung der Längsachse 26.The sealing zone 34 is located in a longitudinal section of the sealing sleeve 24 , which is also referred to below as the main sealing section 35 is designated and in which the radial outer peripheral surface 32 the sealing sleeve 24 contoured so that the wall thickness of the sealing sleeve 24 there has a minimum, starting from which the wall thickness of the sealing sleeve 24 axially enlarged in both directions. The axial direction is the axial direction of the longitudinal axis 26 ,
Der dem die geringste Wanddicke aufweisenden Haupt-Dichtabschnitt 35 zugeordnete Flächenabschnitt der radialen Außenumfangsfläche 32 der Dichthülse 24 bildet einen Krafteinleitungsbereich 36, an dem das Drückelement 25 mit seinem Drückabschnitt 28 unter radialer Vorspannung ringsum anliegt. Das Drückelement 25 ist zwischen der Innenumfangsfläche 23 der Ausnehmung 3 und dem Krafteinleitungsbereich 36 der Dichthülse 24 im komprimierten Zustand eingesetzt und somit radial verspannt, so dass es in dem Krafteinleitungsbereich 36 eine hohe radiale Drückkraft FD auf den dort befindlichen Haupt-Dichtabschnitt 35 ausübt, der mithin mit hoher Intensität an die Außenumfangsfläche 22 des Innenteils 4 angedrückt wird. Diese hohe Anpresskraft ruft eine qualitativ hochwertige Dichtwirkung hervor, ohne die relative Beweglichkeit zwischen dem Innenteil 4 und dem Außenteil 2 nennenswert zu beeinträchtigen, weil die zugeordnete Abdichtzone 34 in der axialen Richtung der Dichthülse 24 relativ schmal ist.The main wall section having the smallest wall thickness 35 associated surface portion of the radial outer peripheral surface 32 the sealing sleeve 24 forms a force introduction area 36 at which the pressing element 25 with his push section 28 under radial prestress all around. The pressing element 25 is between the inner peripheral surface 23 the recess 3 and the force application area 36 the sealing sleeve 24 used in the compressed state and thus radially braced, so that it is in the force application area 36 a high radial pressing force F D on the main sealing section located there 35 exerts, therefore, with high intensity to the outer peripheral surface 22 of the inner part 4 is pressed. This high contact pressure produces a high-quality sealing effect, without the relative mobility between the inner part 4 and the outer part 2 appreciably affect, because the associated sealing zone 34 in the axial direction of the sealing sleeve 24 is relatively narrow.
In denjenigen Längenabschnitten der Innenumfangsfläche 33 der Dichthülse 24, die sich axial beidseits an die von dem Haupt-Dichtabschnitt 35 definierte Abdichtzone 34 anschließen, liegt zweckmäßigerweise jeweils ein minimaler, in der Zeichnung für das Auge nicht sichtbarer Ringspalt zwischen der Dichthülse 24 und der Außenumfangsfläche 22 des Innenteils 4 vor. Diese im Folgenden als Dichtspalte bezeichneten Bereiche sind in der Zeichnung durch die Bezugsziffern 37 identifiziert. Sie können auch ohne unmittelbaren Kontakt zwischen der Dichthülse 24 und dem Innenteil 4 aufgrund des in ihnen über ihre axiale Länge hinweg auftretenden Druckabfalls eine Dichtwirkung entfalten und im Bereich der Abdichtzone 34 auftretende Leckage an einem Durchtritt durch die zentrale Hülsenöffnung 42 der Dichthülse 24 hindern.In those lengths of the inner peripheral surface 33 the sealing sleeve 24 extending axially on both sides of the main sealing portion 35 defined sealing zone 34 connect, is expediently in each case a minimum, not visible in the drawing for the eye annular gap between the sealing sleeve 24 and the outer peripheral surface 22 of the inner part 4 in front. These areas, referred to below as sealing gaps, are indicated in the drawing by the reference numerals 37 identified. You can also without direct contact between the sealing sleeve 24 and the inner part 4 due to the pressure drop occurring in them over its axial length unfold a sealing effect and in the region of the sealing zone 34 occurring leakage at a passage through the central sleeve opening 42 the sealing sleeve 24 prevent.
Die Dichthülse 24 ist zweckmäßigerweise so ausgelegt, dass sie in einem Zustand, in dem das Drückelement 25 nicht montiert ist, das Innenteil 4 über ihre gesamte Länge hinweg mit minimalem Spiel umschließt. Das Innenteil 4 und die Dichthülse 24 sind mit einer Spielpassung aufeinander abgestimmt. Erst durch die Montage des Drückelements 25 wird die Dichthülse 24 lediglich in dem aufgrund der geringen Wandstärke sehr flexiblen Bereich des Haupt-Dichtabschnittes 35 an die Außenumfangsfläche 22 des Innenteils 4 angepresst. Diese elastische Verformung des Haupt-Dichtabschnittes 35 wirkt sich auf die sich axial beidseits daran anschließenden Längenabschnitte der Dichthülse 24 nicht aus, da deren Wandstärke größer ist, so dass sie über eine höhere radiale Steifigkeit verfügen. Dadurch bleiben die Dichtspalte 37 ungeachtet der Verformung des Haupt-Dichtabschnittes 35 erhalten und bewirken eine weitere Reduzierung oder sogar gänzliche Unterbindung eventuell auftretender Leckage.The sealing sleeve 24 is suitably designed so that in a state in which the pressing member 25 not mounted, the inner part 4 encloses with minimal play along its entire length. The inner part 4 and the sealing sleeve 24 are matched with a clearance fit. Only by the assembly of the pressing element 25 becomes the sealing sleeve 24 only in the due to the small wall thickness very flexible region of the main sealing portion 35 to the outer peripheral surface 22 of the inner part 4 pressed. This elastic deformation of the main sealing portion 35 affects the axially on both sides adjoining the longitudinal sections of the sealing sleeve 24 not because their wall thickness is greater, so they have a higher radial stiffness. This leaves the sealing gaps 37 regardless of the deformation of the main sealing portion 35 receive and cause a further reduction or even suppression of any leakage occurring.
Die Innenkontur der Dichthülse 24 ist bevorzugt so gestaltet, dass die Abdichtzone 34 kontinuierlich ohne Absatz in die sich axial beidseits daran anschließenden Flächenabschnitte der Innenumfangsfläche 33, die jeweils einen der Dichtspalte 37 definieren, übergeht. Die Innenumfangsfläche 33 der Dichthülse 24 beinhaltet beim Ausführungsbeispiel einen über die gesamte axiale Länge unabgestuft zylindrisch konturierten axialen Längenabschnitt, der sowohl die Abdichtzone 34 als auch sich axial beidseits daran anschließende, die Dichtspalte 37 definierende Flächenabschnitte enthält.The inner contour of the sealing sleeve 24 is preferably designed so that the sealing zone 34 continuously without paragraph in the axially on both sides adjoining surface portions of the inner peripheral surface 33 , each one of the sealing column 37 define, passes. The inner peripheral surface 33 the sealing sleeve 24 In the exemplary embodiment, this includes an axial longitudinal section which is not cylindrically shaped over the entire axial length and which encloses both the sealing zone 34 as well as axially adjoining it on both sides, the sealing gaps 37 contains defining surface sections.
An den axialen Endbereichen der Dichthülse 34 ist zweckmäßigerweise jeweils eine bevorzugt konische Abschrägung 38 mit sich nach axial außen hin erweiterndem Durchmesser vorhanden, um insbesondere das Einführen des Innenteils 4 in die von der Dichthülse 24 umschlossene und radial außen von der Innenumfangsfläche 33 begrenzte Hülsenöffnung 42 zu vereinfachen.At the axial end regions of the sealing sleeve 34 is expediently in each case a preferably conical bevel 38 with extending axially outward diameter diameter, in particular the insertion of the inner part 4 in the of the sealing sleeve 24 enclosed and radially outside of the inner peripheral surface 33 limited sleeve opening 42 to simplify.
Die Dichthülse 24 besteht zweckmäßigerweise aus einem relativ harten Kunststoffmaterial, so dass im Bereich der Abdichtzone 34 eine sogenannte hartdichtende Dichtungswirkung bezüglich des Innenteils 4 ausgeübt wird, wobei keine gummielastischen Materialien mitwirken. Dies gewährleistet eine reibungsarme Beweglichkeit des Innenteils 4 ohne Gefahr eines Anhaftens an der Innenumfangsfläche 33 selbst bei längerem Betriebsstillstand.The sealing sleeve 24 suitably consists of a relatively hard plastic material, so that in the region of the sealing zone 34 a so-called hard-sealing effect with respect to the inner part 4 is exercised, with no rubber-elastic materials participate. This ensures a low-friction mobility of the inner part 4 without Danger of sticking to the inner peripheral surface 33 even with a longer downtime.
Bevorzugt ist die Dichthülse 24 Bestandteil eines Multifunktionsteils, das außer einer Abdichtfunktion auch noch eine Befestigungsfunktion übernimmt und deshalb als Befestigungs- und Abdichtkörper 44 bezeichnet sei. Dieser Befestigungs- und Abdichtkörper 44, der insbesondere einstückig und bevorzugt aus Kunststoffmaterial realisiert ist, hat die gleiche Längsachse 26 wie die Dichthülse 24 und verfügt über einen diesbezüglich konzentrischen ringförmigen Befestigungsbund 45 an bevorzugt einem Ende der Dichthülse 24, von dem axial an einer Seite ein die Dichthülse 24 bildender hülsenförmiger Längenabschnitt 43 axial wegragt.The sealing sleeve is preferred 24 Part of a multi-functional part, which in addition to a sealing function also performs a fastening function and therefore as a fastening and sealing body 44 is designated. This fastening and sealing body 44 , which is realized in particular in one piece and preferably made of plastic material, has the same longitudinal axis 26 like the sealing sleeve 24 and has a concentric annular mounting collar in this respect 45 at preferably one end of the sealing sleeve 24 , from the axially on one side of the sealing sleeve 24 forming sleeve-shaped longitudinal section 43 protrudes axially.
Der Befestigungsbund 45 definiert einen ersten axialen Endbereich 46 des Befestigungs- und Abdichtkörpers 44. An der dem Befestigungsbund 45 axial entgegengesetzten Seite läuft die Dichthülse 24 zweckmäßigerweise frei aus und bildet mit ihrem freien Endbereich einen zweiten axialen Endbereich 47 des Befestigungs- und Abdichtkörpers 44.The mounting collar 45 defines a first axial end region 46 of the fastening and sealing body 44 , At the the mounting collar 45 axially opposite side runs the sealing sleeve 24 expediently free and forms with its free end portion a second axial end portion 47 of the fastening and sealing body 44 ,
Mit Hilfe des Befestigungsbundes 45 ist der Befestigungs- und Abdichtkörper 44 in dem Außenteil 2 axial zumindest im Wesentlichen unbeweglich fixiert. Exemplarisch schließt sich hierzu an der der Antriebskammer 12 zugewandten Stirnseite der Ausnehmung 3 ein bezüglich der Ausnehmung 3 im Durchmesser vergrößerter Befestigungsraum 48 an, der axial von zwei einander zugewandten ringförmigen ersten und zweiten Halteflächen 52, 53 begrenzt ist. Die Ausnehmung 3 geht axial unmittelbar in den Befestigungsraum 48 über, an den sich wiederum die Antriebskammer 12 anschließt.With the help of the mounting federation 45 is the fastening and sealing body 44 in the outer part 2 axially fixed at least substantially immovable. This is exemplified by the drive chamber 12 facing end face of the recess 3 a with respect to the recess 3 in diameter enlarged mounting space 48 at, axially from two facing annular first and second retaining surfaces 52 . 53 is limited. The recess 3 goes axially directly into the mounting space 48 over, in turn, the drive chamber 12 followed.
Da der Befestigungsbund 45 bezüglich des hülsenförmigen Längenabschnittes 43 ringsum radial übersteht, ragt er zwischen die beiden Halteflächen 52, 53 hinein und stützt sich unter Zwischenschaltung eines weiter unten näher erläuterten Dichtungsringes 54 an den beiden Halteflächen 52, 53 des Außenteils 2 ab. Auf diese Weise ist der Befestigungs- und Abdichtkörper 44 bezüglich des Außenteils 2 axial fixiert.Because the mounting collar 45 with respect to the sleeve-shaped longitudinal section 43 protrudes radially around it, it protrudes between the two holding surfaces 52 . 53 into and supported by the interposition of a further explained below sealing ring 54 at the two holding surfaces 52 . 53 of the outer part 2 from. In this way, the fastening and sealing body 44 with respect to the outer part 2 axially fixed.
Das Außenteil 2 ist bevorzugt mehrteilig ausgebildet. Exemplarisch enthält es zwei aneinander angesetzte erste und zweite Außenteilabschnitte 20a, 20b, wobei in dem einen, ersten Außenteilabschnitt 20a die Ausnehmung 3 ausgebildet ist und außerdem eine sich daran anschließende Abstufung, die zur Bildung des Befestigungsraumes 48 beiträgt, wenn der zweite Außenteilabschnitt 20b daran angesetzt ist. Die erste Haltefläche 52 ist an dem ersten Außenteilabschnitt 20a an der schon erwähnten Abstufung ausgebildet, während sich die zweite Haltefläche 53 an dem zweiten Außenteilabschnitt 20b befindet. Zur Montage kann der Befestigungs- und Abdichtkörper 44 im abgenommenen Zustand des zweiten Außenteilabschnittes 20b mit dem hülsenförmigen Längenabschnitt 43 voraus in die dann zugängliche Ausnehmung 3 eingesteckt werden, bis der Befestigungsbund 45 an der ersten Haltefläche 52 zur Anlage gelangt. Anschließend wird der zweite Außenteilabschnitt 20b angesetzt, damit der Befestigungsbund 45 auch von der zweiten Haltefläche 53 gehalten wird.The outer part 2 is preferably formed in several parts. As an example, it contains two juxtaposed first and second outer sections 20a . 20b , wherein in the one, first outer part section 20a the recess 3 is formed and also an adjoining gradation, the formation of the mounting space 48 contributes when the second outer section section 20b attached to it. The first holding surface 52 is on the first outer part section 20a formed at the already mentioned gradation, while the second holding surface 53 on the second outer part section 20b located. For mounting the fastening and sealing body 44 in the removed state of the second outer part section 20b with the sleeve-shaped longitudinal section 43 ahead in the then accessible recess 3 be plugged in until the mounting collar 45 at the first holding surface 52 comes to the plant. Subsequently, the second outer part section 20b set, so that the mounting collar 45 also from the second holding surface 53 is held.
Das Einsetzen des Befestigungs- und Abdichtkörpers 44 erfolgt zweckmäßigerweise, nachdem zuvor bereits das gummielastische Drückelement 25 auf die Dichthülse 24 aufgesteckt wurde.The insertion of the fastening and sealing body 44 expediently, after previously already the rubber-elastic pressing element 25 on the sealing sleeve 24 was plugged.
Zweckmäßigerweise ist der Befestigungsbund 45 an der dem hülsenförmigen Längenabschnitt 43 entgegengesetzten Stirnseite mit einem zu der Längsachse 26 koaxialen Dichtungsring 54 bestückt. Der Befestigungsbund 45 weist zu diesem Zweck beim Ausführungsbeispiel eine axial und vorzugsweise auch radial offene ringförmige Haltenut 55 auf, in die der Dichtungsring 54 eingesetzt ist. Im zusammengebauten Zustand wird der Dichtungsring 54 axial zwischen dem Befestigungsbund 45 und der zweiten Haltefläche 53 des zweiten Außenteilabschnittes 20b verpresst, so dass zu beiden Komponenten eine fluiddichte Abdichtung erzielt wird, die verhindert, dass außen um den Befestigungsbund 45 herum unter Druck stehendes Fluid aus der Ventilkammer 8 in die Antriebskammer 12 überströmt. Gleichzeitig drückt der Dichtungsring 54 den Befestigungsbund 45 gegen die erste Haltefläche 52, sodass eine exakte Axialposition des Befestigungs- und Abdichtkörpers 44 bezüglich des ersten Außenteilabschnittes 20a gewährleistet ist.Conveniently, the mounting collar 45 at the sleeve-shaped longitudinal section 43 opposite end face with a to the longitudinal axis 26 coaxial sealing ring 54 stocked. The mounting collar 45 has for this purpose in the embodiment an axially and preferably also radially open annular retaining groove 55 in which the sealing ring 54 is used. In the assembled state, the sealing ring 54 axially between the mounting collar 45 and the second holding surface 53 of the second outer part section 20b Pressed so that a fluid-tight seal is achieved to both components, which prevents the outside around the mounting collar 45 fluid under pressure from the valve chamber 8th in the drive chamber 12 overflows. At the same time the sealing ring presses 54 the mounting collar 45 against the first holding surface 52 so that an exact axial position of the fastening and sealing body 44 with respect to the first outer part section 20a is guaranteed.
Zweckmäßigerweise ist zwischen den beiden Außenteilabschnitten 20a, 20b zusätzlich noch eine weitere ringförmige Dichtung 56 platziert, die diese beiden Außenteilabschnitte 20a, 20b gegeneinander abdichtet und die verhindert, dass außen an dem Befestigungsbund 45 eventuell vorbeiströmendes Fluid aus der Ventilkammer 8 durch den Fügebereich zwischen den beiden Außenteilabschnitten 20a, 20b hindurch zur Atmosphäre abströmt. Die genannte ringförmige Dichtung 56 ist koaxial zu der Längsachse 26 angeordnet und umschließt zweckmäßigerweise den Dichtungsring 54 mit radialem Abstand in konzentrischer Zuordnung.Conveniently, between the two outer sections 20a . 20b In addition, another ring-shaped seal 56 placed these two outer sections sections 20a . 20b seals against each other and prevents the outside of the mounting collar 45 possibly passing fluid out of the valve chamber 8th through the joining area between the two outer sections 20a . 20b flows through to the atmosphere. Said annular seal 56 is coaxial with the longitudinal axis 26 arranged and expediently surrounds the sealing ring 54 with radial distance in concentric assignment.
Das gummielastische Drückelement 25 ist bevorzugt manschettenförmig ausgebildet und wird daher im Folgenden auch als Drückmanschette 57 bezeichnet. In der beim Ausführungsbeispiel realisierten vorteilhaften Bauform verfügt die Drückmanschette 57 über einen die Außenumfangsfläche 27 definierenden, sich radial außen an dem Außenteil 2 abstützenden hülsenförmigen Abstützabschnitt 58 und außerdem über den weiter oben schon erwähnten ringförmigen Drückabschnitt 28, der in konzentrischer Anordnung radial innen an dem Abstützabschnitt 58 angeordnet ist und dessen in der axialen Richtung der Drückmanschette 57 gemessene Breite geringer ist als die entsprechend gemessene Breite des Abstützabschnittes 58.The rubber-elastic pressing element 25 is preferably cuff-shaped and is therefore hereinafter also referred to as a pressure sleeve 57 designated. In the advantageous embodiment realized in the exemplary embodiment, the pressure sleeve has 57 via an outer circumferential surface 27 defining, radially outward on the outer part 2 supporting sleeve-shaped support section 58 and also on the above already mentioned annular pressing portion 28 in concentric arrangement radially inward on the support section 58 is arranged and whose in the axial direction of the pressure sleeve 57 measured width is less than the corresponding measured width of the support section 58 ,
Man kann somit sagen, dass der Manschettenkörper der Drückmanschette 57 im Radialschnitt betrachtet einen T-förmigen Querschnitt aufweist, wobei vorliegend unter einem ”Radialschnitt” ein Schnitt mit einer Schnittebene zu verstehen ist, die von der Längsachse 26 und einer hierzu rechtwinkeligen radialen Achse aufgespannt ist. Die schmale Basis der T-Kontur ist von dem Drückabschnitt 28 gebildet, während der obere Quersteg der T-Kontur von dem Abstützabschnitt 58 gebildet ist.It can thus be said that the cuff body of the pressure cuff 57 viewed in radial section has a T-shaped cross-section, wherein in the present case a "radial section" is to be understood as a section having a sectional plane that extends from the longitudinal axis 26 and a perpendicular thereto radial axis is clamped. The narrow base of the T-contour is from the push section 28 formed while the upper crosspiece of the T-contour of the support portion 58 is formed.
Vorzugsweise ist der Drückabschnitt 28 mit axialem Abstand zu beiden einander entgegengesetzten axialen Stirnflächen 62a, 62b des Abstützabschnittes 58 angeordnet, so dass er axial beidseits von jeweils einem ringförmigen Endabschnitt 63a, 63b des Abstützabschnittes 58 überragt wird. Es ist dabei zweckmäßig, wenn der Drückabschnitt 28 zumindest im Wesentlichen axial mittig bezüglich des Abstützabschnittes 58 angeordnet ist.Preferably, the pressing portion 28 with axial distance to both opposite axial end faces 62a . 62b the support section 58 arranged so that it axially on both sides of each of an annular end portion 63a . 63b the support section 58 is towered over. It is expedient if the pressing section 28 at least substantially axially centered with respect to the support section 58 is arranged.
Die radiale Außenumfangsfläche 27 der Drückmanschette 57 ist von dem Abstützabschnitt 58 gebildet und definiert zweckmäßigerweise eine zylindrische Abstützfläche 65, die unter radialer Vorspannung an der ebenfalls zylindrisch gestalteten Innenumfangsfläche 23 der Ausnehmung 3 anliegt.The radial outer peripheral surface 27 the squeeze cuff 57 is from the support section 58 formed and expediently defines a cylindrical support surface 65 , which under radial prestress on the likewise cylindrically shaped inner peripheral surface 23 the recess 3 is applied.
Die gewünschte radiale Drückbeaufschlagung des Haupt-Dichtabschnittes 35 ergibt sich aus einer im eingebauten Zustand vorliegenden radialen Kompression der Drückmanschette 57 im Bereich des wulstförmig nach innen ragenden Drückabschnittes 28. Dieser Drückabschnitt 28 hat vor dem Einbau der Drückmanschette 57 relativ große radiale Abmessungen, so dass er einen Ausgangsquerschnitt umschließt, der erheblich geringer ist als der Außenquerschnitt des Haupt-Dichtabschnittes 35 der Dichthülse 24. In 2 ist gestrichelt bei 66 die unverformte Gestalt des Drückabschnittes 28 angedeutet, die radial innen in einem verhältnismäßig schmalen Scheitelbereich ausläuft. Im montierten Zustand erfährt der Drückabschnitt 28 eine radiale Stauchung verbunden mit einem Abflachen, wobei die dadurch generierte Rückstellkraft die auf den Haupt-Dichtabschnitt 35 einwirkende Drückkraft FD bildet.The desired radial pressure application of the main sealing section 35 results from a present in the installed state radial compression of the pressure sleeve 57 in the region of the bead-shaped inwardly projecting press section 28 , This pressing section 28 has before the installation of the pressure cuff 57 relatively large radial dimensions, so that it encloses an output cross section, which is considerably smaller than the outer cross section of the main sealing portion 35 the sealing sleeve 24 , In 2 is dashed at 66 the undeformed shape of the press section 28 indicated, which expires radially inwardly in a relatively narrow apex area. In the assembled state experiences the pressing section 28 a radial compression associated with a flattening, wherein the restoring force generated thereby on the main sealing portion 35 acting pressing force F D forms.
Dadurch, dass sich die Wanddicke der Dichthülse 24 ausgehend von dem Krafteinleitungsbereich 36 beziehungsweise dem diesem zugeordneten Haupt-Dichtabschnitt 35 axial in beiden Richtungen vergrößert, ist die Dichthülse 24 im Bereich der sich an den Haupt-Dichtabschnitt 35 anschließenden und jeweils einen der Dichtspalte 37 begrenzenden Abschnitte, die im Folgenden als Sekundär-Dichtabschnitte 67a, 67b bezeichnet werden sollen, in radialer Richtung relativ steif und schwerer verformbar als der Haupt-Dichtabschnitt 35. Selbst wenn daher die Drückmanschette 57 aufgrund von Fertigungstoleranzen und damit verbundenen Maßabweichungen im Bereich der Sekundär-Dichtabschnitte 67a, 67b auf die Dichthülse 24 einwirken sollte, kann dies nicht zu einer relevanten radialen Verformung dieser Sekundär-Dichtabschnitte 67a, 67b führen, so dass die Dichtspalte 37 verbleiben und die Leichtgängigkeit der Bewegung des Innenteils 4 nicht beeinträchtigt wird.This causes the wall thickness of the sealing sleeve 24 starting from the force introduction area 36 or the main sealing section associated therewith 35 axially enlarged in both directions, is the sealing sleeve 24 in the area of the main sealing section 35 subsequent and one of the sealing gaps 37 limiting sections, hereinafter referred to as secondary sealing sections 67a . 67b should be referred to, in the radial direction relatively stiff and more difficult to deform than the main sealing portion 35 , Even if therefore the squeeze cuff 57 due to manufacturing tolerances and associated deviations in the range of secondary sealing sections 67a . 67b on the sealing sleeve 24 should not act, a relevant radial deformation of these secondary sealing sections 67a . 67b lead, leaving the sealing column 37 remain and the ease of movement of the inner part 4 is not affected.
Um axial neben dem Haupt-Dichtabschnitt 35 einen Kontakt zwischen der Drückmanschette 57 und der Dichthülse 24 zu vermeiden, ist die Drückmanschette 57 bevorzugt so gestaltet, dass zwischen jedem ihrer beiden Endabschnitte 63a, 63b und dem vom jeweiligen Endabschnitt 63a, 63b umschlossenen Sekundär-Dichtabschnitt 67a, 67b der Dichthülse 24 ein an der dem Haupt-Dichtabschnitt 35 axial entgegengesetzten Seite axial offener Ringspalt 68a, 68b vorliegt.To axially next to the main sealing section 35 a contact between the pressure cuff 57 and the sealing sleeve 24 to avoid is the push-cuff 57 preferably designed so that between each of its two end sections 63a . 63b and that of the respective end portion 63a . 63b enclosed secondary sealing section 67a . 67b the sealing sleeve 24 one at the main sealing section 35 axially opposite side axially open annular gap 68a . 68b is present.
Besonders vorteilhaft sind die Ringspalte 68a, 68b in Verbindung mit einer auch beim Ausführungsbeispiel realisierten Konstruktion, bei der die beiden axialen Endabschnitte 63a, 63b der Drückmanschette 57 in zwei axial zueinander beabstandeten Bereichen des Ringspaltes 17 liegen, die mittels mindestens eines Verbindungskanals 69 ständig in Fluidverbindung miteinander stehen. Exemplarisch handelt es sich bei den beiden vorgenannten Bereichen um die beiden einander entgegengesetzten axialen Endbereiche 73a, 73b des Ringspaltes 17.Particularly advantageous are the annular gaps 68a . 68b in connection with a construction also realized in the embodiment, in which the two axial end portions 63a . 63b the squeeze cuff 57 in two axially spaced-apart regions of the annular gap 17 lie, by means of at least one connecting channel 69 constantly in fluid communication with each other. By way of example, the two aforementioned areas are the two opposite axial end regions 73a . 73b of the annular gap 17 ,
Der eine, erste Endbereich 73a des Ringspaltes 17 ist exemplarisch dem zweiten axialen Endbereich 47 des Befestigungs- und Abdichtkörpers 44 zugeordnet und mündet in die Ventilkammer 8, so dass der in der Ventilkammer 8 anstehende Fluiddruck gemäß Pfeilen 74 auch in dem zugeordneten ersten Ringspalt 68a wirksam ist und dadurch der zugeordnete erste Sekundär-Dichtabschnitt 67a der Dichthülse 24 sowohl im Bereich seines Außenumfanges als auch im Bereich des von ihm umschlossenen Dichtspaltes 37 mit einem gleichhohen Fluiddruck beaufschlagt ist. Dies hat den vorteilhaften Effekt, dass das Drückelement 25 in seiner axialen Lage nicht verschoben wird.The one, first end area 73a of the annular gap 17 is exemplary of the second axial end region 47 of the fastening and sealing body 44 assigned and opens into the valve chamber 8th so that in the valve chamber 8th Pending fluid pressure according to arrows 74 also in the associated first annular gap 68a is effective and thereby the associated first secondary sealing portion 67a the sealing sleeve 24 both in the area of its outer circumference and in the area of the sealing gap enclosed by it 37 is subjected to an equal high fluid pressure. This has the advantageous effect that the pressing element 25 is not moved in its axial position.
Aufgrund des mindestens einen Verbindungskanals 69 steht der in der Ventilkammer 8 herrschende Fluiddruck gemäß den Pfeilen 75 auch in dem dem Befestigungsbund 45 zugeordneten zweiten axialen Endbereich 73b des Ringspaltes 17 an und wirkt mithin auch in dem dort befindlichen zweiten Ringspalt 68b. Folglich wird der zugeordnete zweite Sekundär-Dichtabschnitt 67b der Dichthülse 24 von radial außen her durch den in der Ventilkammer 8 herrschenden Druck beaufschlagt, dem ein im zugeordneten Dichtspalt 37 herrschender, im Folgenden als Sekundärdruck bezeichneter Fluiddruck entgegengesetzt ist. Beim Ausführungsbeispiel entspricht dieser Sekundärdruck dem in dem Arbeitskanal 15a herrschenden Druck, der über einen das Ventilglied 4a durchsetzenden Druckausgleichskanal 76 auch auf die dem Befestigungsbund 45 zugewandte axiale Seite der Hülsenöffnung 42 geleitet wird. Auf diese Weise wirkt auf den zweiten Sekundär-Dichtabschnitt 67b in der Regel eine radial nach innen gerichtete Druckdifferenz.Due to the at least one connection channel 69 he stands in the valve chamber 8th prevailing fluid pressure according to the arrows 75 also in the attachment covenant 45 associated second axial end portion 73b of the annular gap 17 and thus also acts in the second annular gap located there 68b , Consequently, the assigned second secondary sealing section 67b the sealing sleeve 24 from radially outward through the in the valve chamber 8th prevailing pressure applied, the one in the associated sealing gap 37 prevailing, hereinafter referred to as secondary pressure fluid pressure is opposite. In the embodiment, this secondary pressure corresponds to that in the working channel 15a prevailing pressure, over a the valve member 4a passing pressure equalization channel 76 also on the the mounting collar 45 facing axial side of the sleeve opening 42 is directed. In this way acts on the second secondary sealing portion 67b usually a radially inward pressure difference.
Allerdings wird der zweite Sekundär-Dichtabschnitt 67b aufgrund seiner Steifigkeit normalerweise trotzdem nicht an das Innenteil 4 angepresst. Außerdem bewirkt der an dem zweiten Sekundär-Dichtabschnitt 67b angeordnete Befestigungsbund 45 eine zusätzliche strukturelle Versteifung, die einem unerwünschten radialen Einschnüren des zweiten Sekundär-Dichtabschnittes 67b entgegenwirkt.However, the second secondary sealing portion becomes 67b Nevertheless, due to its stiffness, it is usually not attached to the inner part 4 pressed. In addition, the effect on the second secondary sealing portion 67b arranged mounting collar 45 an additional structural stiffening, the unwanted radial constriction of the second secondary sealing portion 67b counteracts.
Wenn jedoch bei einer entsprechenden Anwendung des fluidtechnischen Gerätes 1 in der Ventilkammer 8 ein sehr hoher Fluiddruck herrscht, ist der zweite Sekundär-Dichtabschnitt 67b einer relativ hohen radiale Druckdifferenz ausgesetzt, die den zweiten Sekundär-Dichtabschnitt 67b an das Innenteil 4 andrückt und dadurch die Dichtwirkung in diesem Fall verbessert.However, if in a corresponding application of the fluid power device 1 in the valve chamber 8th a very high fluid pressure prevails, is the second secondary sealing portion 67b a relatively high radial pressure difference exposed, the second secondary sealing portion 67b to the inner part 4 presses and thereby improves the sealing effect in this case.
Während somit beim Ausführungsbeispiel der erste Sekundär-Dichtabschnitt 67a radial bezüglich des Fluiddruckes druckausgeglichen ist, ergibt sich bei dem zweiten Sekundär-Dichtabschnitt 67b eine Druckabhängigkeit in der Anpressintensität bezüglich des Innenteils 4.While thus in the embodiment of the first secondary sealing portion 67a is radially balanced with respect to the fluid pressure, results in the second secondary sealing portion 67b a pressure dependence in the Anpressintensität with respect to the inner part 4 ,
Der mindestens eine Verbindungskanal 69 ist zweckmäßigerweise in dem Außenteil 2 ausgebildet. Exemplarisch sind mehrere für eine parallele Fluidverbindung sorgende Verbindungskanäle 69 vorhanden, die rings um die Ausnehmung 3 herum verteilt sind und sich dort zwischen den beiden axialen Endbereichen 73a, 73b erstrecken, so dass der abgedichtete Kontaktbereich zwischen der Drückmanschette 57 und der Dichthülse 24 umgangen wird.The at least one connecting channel 69 is suitably in the outer part 2 educated. By way of example, several connection channels are provided for a parallel fluid connection 69 present around the recess 3 are distributed around and there between the two axial end portions 73a . 73b extend so that the sealed contact area between the push collar 57 and the sealing sleeve 24 is bypassed.
Damit sich die sich ausgehend von dem Krafteinleitungsbereich 36 axial beidseits vergrößernde Wanddicke der Dichthülse 24 ergibt, ist die Dichthülse 24 an ihrer radialen Außenumfangsfläche 32 bevorzugt mehrfach abgestuft, so dass sich eine ausgehend von dem Krafteinleitungsbereich 36 axial in beiden Richtungen stufenweise Vergrößerung der Wanddicke einstellt.So that the starting from the force introduction area 36 axially on both sides increasing wall thickness of the sealing sleeve 24 gives, is the sealing sleeve 24 at its radial outer peripheral surface 32 preferably stepped several times, so that one starting from the force introduction area 36 axially increasing the wall thickness incrementally in both directions.
Exemplarisch ergibt sich die mehrfache Abstufung dadurch, dass die Dichthülse 24 an ihrer radialen Außenumfangsfläche 32 in dem Krafteinleitungsbereich 36 eine zur Dichthülse 24 konzentrische, nach radial außen offene Ringnut 77 aufweist, deren zwei seitlichen Nutflanken 78 jeweils eine erste Ringstufe 79a bilden, an die sich – mit axialem Abstand – jeweils eine zweite Ringstufe 79b anschließt.By way of example, the multiple gradation results from the fact that the sealing sleeve 24 at its radial outer peripheral surface 32 in the force application area 36 one to the sealing sleeve 24 concentric, radially outwardly open annular groove 77 has, whose two lateral groove flanks 78 each a first ring stage 79a form, to which - at an axial distance - each have a second ring stage 79b followed.
Der Nutgrund der Ringnut 77 bildet den oben erwähnten Krafteinleitungsbereich 36 und ist Bestandteil des Haupt-Dichtabschnittes 35, der exemplarisch die kleinste Wanddicke der Dichthülse 24 vorgibt. Zwischen jeder ersten Ringstufe 79a und der darauffolgenden zweiten Ringstufe 79b erstreckt sich jeweils ein weiterer Längenabschnitt der Dichthülse 24, der ein Bestandteil eines der Sekundär-Dichtabschnitte 67a, 67b ist und dessen Wanddicke größer ist als diejenige des Haupt-Dichtabschnittes 35. An die darauffolgende zweite Ringstufe 79b schließt sich jeweils ein weiterer Längenabschnitt der Dichthülse 24 an, dessen Wanddicke größer ist als die Wanddicke des sich zwischen der ersten Ringstufe 79a und der zweiten Ringstufe 79b erstreckenden Längenabschnittes. Auf diese Weise vergrößert sich die Wanddicke der Dichthülse 24 ausgehend von dem in der Ringnut 77 definierten Minimum stufenweise in beiden axialen Richtungen.The groove bottom of the annular groove 77 forms the force introduction area mentioned above 36 and is part of the main sealing section 35 , the exemplary the smallest wall thickness of the sealing sleeve 24 pretends. Between every first ring step 79a and the subsequent second ring step 79b in each case a further longitudinal section of the sealing sleeve extends 24 that forms part of one of the secondary sealing sections 67a . 67b is and whose wall thickness is greater than that of the main sealing portion 35 , To the subsequent second ring stage 79b in each case a further longitudinal section of the sealing sleeve closes 24 whose wall thickness is greater than the wall thickness of the between the first ring stage 79a and the second ring stage 79b extending length section. In this way, the wall thickness of the sealing sleeve increases 24 starting from the in the annular groove 77 defined minimum gradually in both axial directions.
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel schließen sich an eine oder beide zweite Ringstufen 79b noch ein oder mehrere weitere Ringstufen an, die die Übergänge zu Längenabschnitten neuerlich größerer Wanddicke markieren. Bei einem ebenfalls nicht abgebildeten Ausführungsbeispiel resultiert die abgestufte Kontur aus lediglich den von den Nutflanken 78 gebildeten ersten Ringstufen.In one embodiment, not shown, close to one or both second ring stages 79b another one or more ring stages, which mark the transitions to length sections again larger wall thickness. In a likewise not shown embodiment, the stepped contour results only from that of the groove flanks 78 formed first ring stages.
In den sich an die Ringstufen 79a, 79b anschließenden Bereichen ist die radiale Außenumfangsfläche 32 der Dichthülse 24 zweckmäßigerweise jeweils zylindrisch gestaltet. Die Ringstufen 79a, 79b können abgeschrägt sein, so dass sich in ihrem Bereich eine allmähliche Wanddickenveränderung einstellt.In the at the ring steps 79a . 79b subsequent areas is the radial outer peripheral surface 32 the sealing sleeve 24 expediently designed in each case cylindrical. The ring steps 79a . 79b can be bevelled so that a gradual change in wall thickness occurs in their area.
Die Drückmanschette 57 ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie seitens der Dichthülse 24 ausschließlich auf den Nutgrund der Ringnut 77 einwirkt und ansonsten ein radialer Zwischenraum zwischen der Dichthülse 24 und der Drückmanschette 57 vorliegt.The squeeze cuff 57 is preferably designed so that it is on the part of the sealing sleeve 24 exclusively on the groove bottom of the annular groove 77 acts and otherwise a radial gap between the sealing sleeve 24 and the presser cuff 57 is present.
Durch die geschilderte Gestaltung des bevorzugt als Elastomerteil realisierten Drückelementes 25 können die bei der Fertigung des Drückelementes auftretenden Toleranzen ausgeglichen werden und kann unabhängig von den Fertigungstoleranzen eine sehr geringe Reibung zwischen der Dichthülse 24 und dem Innenteil 4 garantiert werden. Dabei ist die beschriebene dünnwandige Ausführung des Drückelementes 25 in dem Krafteinleitungsbereich 36 für den angestrebten Effekt besonders vorteilhaft. Zwischen dem Innenteil 4 und der Dichthülse 24 kann eine sehr geringe Reibung gewährleistet werden, weil unter anderem auch die Möglichkeit besteht, die Dichthülse 24 aus einem reibungsarmen Kunststoffmaterial zu fertigen, beispielsweise aus einem polytetrafluorethylenhaltigen Material. Eine zusätzliche Dichtwirkung gegenüber dem Innenteil 4 kann in Verbindung mit den geschilderten Verbindungskanälen 69 herbeigeführt werden, wenn hohe Druckunterschiede auftreten. Ist beispielsweise der in der Ventilkammer 8 herrschende Fluiddruck erheblich größer als der auf die entgegengesetzte Seite des Befestigungs- und Abdichtkörpers 44 rückgeführte Sekundärdruck, kann ungeachtet der steiferen Struktur des zweiten Sekundär-Dichtabschnittes 67b eine Druckunterstützung bei der Abdichtung erzielt werden.Due to the described design of preferably realized as an elastomeric part pressing element 25 If necessary, the tolerances occurring in the manufacture of the pressing element can be compensated for and, regardless of the manufacturing tolerances, a very low friction between the sealing sleeve 24 and the inner part 4 be guaranteed. Here is the described thin-walled design of the pressing element 25 in the force application area 36 particularly advantageous for the desired effect. Between the inner part 4 and the sealing sleeve 24 a very low friction can be ensured because, among other things, the possibility exists, the sealing sleeve 24 made of a low-friction plastic material, for example, a polytetrafluoroethylene-containing material. An additional sealing effect against the inner part 4 Can in conjunction with the described connection channels 69 be brought about when high pressure differences occur. For example, in the valve chamber 8th prevailing fluid pressure significantly greater than that on the opposite side of the mounting and sealing body 44 recycled secondary pressure, regardless of the stiffer structure of the second secondary sealing portion 67b a pressure support in the sealing can be achieved.
Der vorzugsweise vorhandene Dichtungsring 54 begünstigt die axiale Lagerfixierung des Befestigungs- und Abdichtkörpers 44, da er axial zwischen dem Außenteil 2 und dem Befestigungsbund 45 verspannt ist und somit der Befestigungs- und Abdichtkörper 44 auch dann axial verspannt ist, wenn der Befestigungsbund 45 mit einem geringen axialen Spiel zwischen den beiden Halteflächen 52, 53 aufgenommen ist. Auf diese Weise kann ein Verrutschen des Befestigungs- und Abdichtkörpers 44 im Außenteil 2 ausgeschlossen werden, was eine ruckartige Bewegung des Innenteils 4 verhindert und auch die Hysterese verringert, was im Falle einer geregelten Betriebsweise zu einem besseren Regelverhalten führt. Letzteres ist vor allem bei einem Einsatz in Verbindung mit Proportionalregelventilen von Vorteil.The preferably existing sealing ring 54 favors the axial bearing fixation of the fastening and sealing body 44 because it is axially between the outer part 2 and the mounting collar 45 is braced and thus the fastening and sealing body 44 is then also axially braced when the mounting collar 45 with a slight axial play between the two retaining surfaces 52 . 53 is included. In this way, a slipping of the fastening and sealing body 44 in the outer part 2 be ruled out, causing a jerky movement of the inner part 4 prevents and also reduces the hysteresis, which leads to a better control behavior in the case of a regulated operation. The latter is particularly advantageous when used in conjunction with proportional control valves.
Für das Drückverhalten des Drückelementes 25 ist es von Vorteil, wenn der Drückabschnitt 28 relativ breit ist und eine bauchige Kontur hat, so dass er sich in dem Krafteinleitungsbereich 36 relativ großflächig an den Haupt-Dichtabschnitt 35 anschmiegen kann.For the pressing behavior of the pressing element 25 it is advantageous if the pressing section 28 is relatively wide and has a bulbous contour so that it is in the force application area 36 relatively large area to the main sealing section 35 can cling to.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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EP 0472910 B1 [0002] EP 0472910 B1 [0002]
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DE 102009027700 A1 [0004] DE 102009027700 A1 [0004]
