DE102013217147A1 - Profile sealing ring and sealing arrangement - Google Patents
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Abstract
Ein Profildichtring (20), insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeugmotor oder -getriebe, weist folgende Eigenschaften auf: der Profildichtring (20) bildet im Querschnitt ein Polygon mit mehr als vier Kanten, und der größte und der kleinste Mittendurchmesser des Polygons unterscheiden sich höchstens um den Faktor 1,5.A profile sealing ring (20), in particular for use in a motor vehicle engine or transmission, has the following properties: the profiled sealing ring (20) forms a polygon with more than four edges in cross section, and the largest and the smallest center diameter of the polygon differ at most the factor 1.5.
Description
Die Erfindung betrifft einen Profildichtring, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeugmotor oder -getriebe, und eine Dichtanordnung mit einem Bauteil und einem Profildichtring zur Abdichtung des Bauteils gegen ein Gehäuse.The invention relates to a profile sealing ring, in particular for use in a motor vehicle engine or transmission, and a sealing arrangement with a component and a profiled sealing ring for sealing the component against a housing.
Profildichtringe, die einen kreisrunden Querschnitt aufweisen und als O-Ring bezeichnet werden, sind weit verbreitet. Unter gewissen Umständen, beispielsweise in bestimmten Montagesituationen, kann jedoch eine Neigung von O-Ringen zum Verdrillen bestehen, welche die Dichtfunktionalität des O-Rings beeinträchtigen kann. Des Weiteren kann die am Innen- und Außendurchmesser liegende Formtrennung nachteilig sein. Beispielsweise bei radial dichtenden Anwendungen liegen sowohl die Formtrennung als auch zahlreiche zulässige Fehlermerkmale (Formversatz etc.), die mit der Formtrennung zusammenhängen, in der Wirk- bzw. Dichtfläche des O-Rings.Profiled seals, which have a circular cross-section and are referred to as O-ring, are widely used. However, under certain circumstances, such as in certain mounting situations, there may be a tendency for O-rings to twist, which may affect the sealing functionality of the O-ring. Furthermore, the internal and external diameter mold separation may be disadvantageous. For example, in the case of radially sealing applications, both the mold separation and numerous permissible defect features (shape offset, etc.) associated with mold separation are in the effective or sealing surface of the O-ring.
Um das Verdrillen zu vermeiden, sind Profildichtringe mit unrunden Querschnittsformen bekannt. Ein Ovalring, der eine ausreichende Sicherheit gegen Verdrillen bietet, erfordert jedoch eine deutlich breitere Ausbildung und gegebenenfalls eine deutliche breitere Nut als ein O-Ring. Im Querschnitt rechteckige oder X-förmige Ringe sind nicht in jeder Einbausituation verwendbar. Beispielsweise im Falle eines verrundeten Nutgrunds ergeben sich hier aufgrund der Forminkompatibilität unsachgemäße Lageverschiebungen des Dichtrings, welche die Dichtfunktionalität beeinträchtigen können. Die ungünstige Lage wird durch einen Innendruck, sofern vorhanden, noch verstärkt.To avoid twisting, profile sealing rings with non-circular cross-sectional shapes are known. An oval ring, which provides sufficient security against twisting, but requires a much broader education and possibly a significantly wider groove than an O-ring. Rectangular or X-shaped rings in cross-section can not be used in every installation situation. For example, in the case of a rounded groove base arise here due to the shape incompatibility improper positional displacements of the sealing ring, which may affect the sealing functionality. The unfavorable situation is reinforced by an internal pressure, if available.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verdrillsicheren Profildichtring bereitzustellen, der in unterschiedlichen Einbausituationen eine zuverlässige Abdichtwirkung erzielt.The object of the invention is to provide a twist-proof profiled sealing ring, which achieves a reliable sealing effect in different installation situations.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Der erfindungsgemäße Profildichtring bildet im Querschnitt ein Polygon mit mehr als vier Ecken und Kanten. Die Vorteile des O-Rings, nämlich einfacher, massiver Querschnitt, kein gerichteter Verbau, einfache Handhabung, bleiben bei dem erfindungsgemäßen Polygon-Dichtring erhalten. Der polygonale Querschnitt wirkt einem Verdrillen des Dichtrings wirksam entgegen. Zudem kann beispielsweise vom Monteur bzw. in der Endkontrolle auf einen Blick erkannt werden, ob der Ring verdrillt montiert wurde. Aufgrund der an die Kreisform angenäherten Form eines Polygons ist der erfindungsgemäße Dichtring in Nuten mit abgerundetem Nutgrund vorteilhaft einsetzbar.The invention solves this problem with the features of the independent claims. The profiled sealing ring according to the invention forms in cross section a polygon with more than four corners and edges. The advantages of the O-ring, namely simple, solid cross-section, no directed shoring, easy handling, remain in the polygon sealing ring according to the invention. The polygonal cross section effectively counteracts twisting of the sealing ring. In addition, for example, the installer or in the final inspection can be seen at a glance, whether the ring was mounted twisted. Due to the shape of a polygon approximated to the circular shape, the sealing ring according to the invention can advantageously be used in grooves with a rounded groove base.
Erfindungsgemäß unterscheiden sich der größte und der kleinste Mittendurchmesser des Polygons höchstens um den Faktor 1,5, vorzugsweise höchstens um den Faktor 1,4, weiter vorzugsweise höchstens um den Faktor 1,3, noch weiter vorzugsweise höchstens um den Faktor 1,2, besonders vorteilhaft höchstens um den Faktor 1,1. Je geringer dieser Faktor ist, desto besser ist die Annäherung des Polygonquerschnitts an die Kreisform. Jedoch ist der Faktor erfindungsgemäß größer als eins (Kreisform) und vorzugsweise größer gleich 1.01, weiter vorzugsweise größer gleich 1.03, noch weiter vorzugsweise größer gleich 1.05, um die gewünschte Verdrillsicherheit bereitzustellen. Ein Mittendurchmesser ist ein durch den Mittelpunkt des Polygons verlaufender Durchmesser. Der Mittelpunkt des Polygons ist der Schwerpunkt einer dünnen Querschnittsscheibe des Dichtrings.According to the invention, the largest and the smallest mean diameter of the polygon differ at most by a factor of 1.5, preferably by at most a factor of 1.4, more preferably by at most a factor of 1.3, even more preferably by a maximum of a factor of 1.2 advantageously at most by a factor of 1.1. The smaller this factor, the better the approximation of the polygon cross section to the circular shape. However, the factor according to the invention is greater than one (circular) and preferably greater than or equal to 1.01, more preferably greater than or equal to 1.03, even more preferably greater than or equal to 1.05, to provide the desired twist resistance. A center diameter is a diameter passing through the center of the polygon. The center of the polygon is the center of gravity of a thin cross-section disk of the sealing ring.
In einer besonders bevorzugten Ausführung ist das Polygon regelmäßig (gleiche Seitenlängen und gleiche Innenwinkel), wodurch sich ein besonders kompakter Profildichtring ergibt. Das sich im Querschnitt des Profildichtrings ergebende Polygon ist vorzugsweise konvex, einfach und/oder nicht überschlagen.In a particularly preferred embodiment, the polygon is regular (same side lengths and same internal angle), resulting in a particularly compact profile sealing ring. The resulting polygon in the cross section of the profile sealing ring is preferably convex, simple and / or not overturned.
Vorteilhaft ist die Anzahl der Ecken bzw. Kanten des Polygons gerade, um parallele Flächen für die Abdichtung (wahlweise radial oder axial) zu erzeugen. Weiter vorteilhaft ist die Anzahl der Ecken bzw. Kanten des Polygons ein Vielfaches von vier, wodurch sich axial und radial parallele Funktionsflächen ergeben. Diese sind beispielsweise für eine axiale Montage eines radial dichtenden Dichtrings besonders vorteilhaft.Advantageously, the number of corners or edges of the polygon is straight to produce parallel surfaces for sealing (optionally radially or axially). Further advantageously, the number of corners or edges of the polygon is a multiple of four, resulting in axially and radially parallel functional surfaces. These are particularly advantageous, for example, for axial mounting of a radially sealing ring.
Vorzugsweise liegt die Zahl der Ecken bzw. Kanten des Polygons im Bereich zwischen sechs und sechzehn. Es hat sich herausgestellt, dass sich ein im Querschnitt achteckiger Dichtring besonders einfach montieren lässt. Ein achteckiger Dichtring kann als insgesamt optimal angesehen werden. Ein ebenfalls vorteilhafter zwölfeckiger Dichtring hat aufgrund der geringeren Kantenlänge eine höhere Flächenpressung.Preferably, the number of corners or edges of the polygon is in the range between six and sixteen. It has been found that a cross-sectionally octagonal sealing ring can be mounted particularly easily. An octagonal sealing ring can be considered optimal overall. An equally advantageous dodecagonal sealing ring has a higher surface pressure due to the smaller edge length.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Polygonquerschnitt erlaubt eine außermittige Anordnung der Formtrennung, so dass die Funktions- bzw. Dichtflächen vorteilhaft frei von Formtrennungen und entsprechenden Fehlstellen sein können. Die Erfindung ist aber keinesfalls auf eine außermittige Anordnung der Formtrennung beschränkt. Für die automatisierte Fertigung kann eine mittige Formtrennung vorteilhaft sein, beispielsweise um den fertigen Dichtring leichter ausbürsten zu können. Bei ausreichender Schnurstärke kann vorteilhaft je eine umlaufende Vertiefung in der radialen Oberfläche des Dichtrings vorgesehen sein, in der die Formtrennung und der Anguss Platz finden, so dass der Spritzgrat nicht in den Funktionsflächen liegt. Die mit der Vertiefung verbundene Unterbrechung der radialen Funktionsfläche wirkt sich günstig auf die Flächenpressung aus. Die Vertiefung kann sowohl mit einem Filmanguss als auch mit einem Punktanguss gefüllt werden.The polygon cross-section proposed according to the invention permits an off-center arrangement of the mold parting so that the functional or sealing surfaces can advantageously be free of mold partitions and corresponding defects. However, the invention is in no way limited to an off-center arrangement of the mold parting. For automated production, a central mold separation may be advantageous, for example, to be able to brush out the finished sealing ring more easily. If the line thickness is sufficient, it is advantageous to provide one circumferential recess in each case in the radial surface of the sealing ring in which the mold separation and the sprue can fit, so that the spray burr does not lie in the functional surfaces. The one connected with the depression Interruption of the radial functional surface has a favorable effect on the surface pressure. The depression can be filled with both a film gate and a point sprue.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft zur statischen und/oder radialen Abdichtung eines Bauteils, insbesondere eines Verschlusselements, gegen ein Gehäuse anwendbar, ohne jedoch auf diese Anwendungen beschränkt zu sein. Insbesondere kann der Profildichtring auch für eine axiale und/oder radialaxiale Abdichtung verwendet werden. Zudem sind auch dynamische, insbesondere translatorische Abdichtungen erfasst.The invention is particularly advantageous for the static and / or radial sealing of a component, in particular a closure element, applicable to a housing, but without being limited to these applications. In particular, the profile sealing ring can also be used for an axial and / or radial axial sealing. In addition, dynamic, in particular translatory seals are detected.
Im Hinblick auf die gewünschte Dichtwirkung ist der Profildichtring vorteilhaft massiv, d.h. frei von durchgehenden Hohlräumen ausgeführt. Der Polygonquerschnitt des Profildichtrings ist des Weiteren vorzugsweise rotationssymmetrisch, d.h. die Querschnittsform geht bei Drehung um einen Winkel von 360°/k in sich selbst über, wobei k eine ganze Zahl größer gleich zwei, vorzugsweise größer gleich vier, weiter vorzugsweise größer gleich sechs, noch weiter vorzugsweise größer gleich acht ist.With regard to the desired sealing effect, the profile sealing ring is advantageously solid, i. free of continuous cavities. The polygon cross section of the profile sealing ring is furthermore preferably rotationally symmetrical, i. the cross-sectional shape turns on rotation by an angle of 360 ° / k in itself, where k is an integer greater than or equal to two, preferably greater than or equal four, more preferably greater than or equal to six, even more preferably greater than or equal eight.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:The invention will be explained below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying figures. Showing:
Eine beispielhafte Anwendung eines erfindungsgemäßen Profildichtrings
Eine vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Profildichtrings
Der Funktionszustand des Profildichtrings
Die genaue Form der Ecken
Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Profildichtrings
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Profildichtrings
Claims (15)
Priority Applications (1)
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DE201310217147 DE102013217147A1 (en) | 2013-08-28 | 2013-08-28 | Profile sealing ring and sealing arrangement |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
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- 2013-08-28 DE DE201310217147 patent/DE102013217147A1/en not_active Withdrawn
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