DE10314962A1 - Seal for operating unit such as friction clutch has sealing lip sealing working chamber, and wiper axially spaced away from it, with seal fitted in slot, and in annular chamber between wiper and sealing lip has lubricant filling - Google Patents

Seal for operating unit such as friction clutch has sealing lip sealing working chamber, and wiper axially spaced away from it, with seal fitted in slot, and in annular chamber between wiper and sealing lip has lubricant filling Download PDF

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Abstract

The seal is for an operating unit comprising a cylinder (3) in which axially moves a piston (5), with the cylinder and piston forming a pressure medium filled working chamber. The seal (17,19) has a sealing lip sealing the working chamber (7) and a wiper axially spaced away from it. The seal is fitted in a slot (21,23), and in an annular chamber between the wiper and sealing lip is provided with a lubricant filling. The annular chamber is connected to at least one lubricant supply pocket.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für eine Betätigungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a seal for an actuating device according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 100 18 649 A1 ist eine Betätigungseinrichtung bekannt, deren Arbeitsraum von einer Dichtung zwischen einem Kolben und einem Zylinder abgedichtet wird. Innerhalb des Arbeitsraums ist ein scheibenförmiger Dichtungsträger mit einer außenseitigen Dichtung angeordnet. Diese Bauweise bietet einige funktionale Vorteile. So vereinfacht sich die Außenkontur des Kolbens, da auf eine Nut für die Dichtung verzichtet werden kann. Des weiteren können Desachsierungsfehler zwischen dem Kolben und dem Zylinder kompensiert werden, indem der Dichtungsträger mit einem Toleranzausgleichsspiel zum Kolben im Zylinder zentrierbar ist.From the DE 100 18 649 A1 an actuator is known, the working space is sealed by a seal between a piston and a cylinder. A disc-shaped seal carrier with an outside seal is arranged within the working space. This design offers some functional advantages. This simplifies the outer contour of the piston because there is no need for a groove for the seal. In addition, misalignment errors between the piston and the cylinder can be compensated for by the seal carrier being centered in the cylinder with a tolerance compensation play for the piston.

Ein gravierender Nachteil dieser Konstruktion liegt im Preis. Metall-Elastomerverbindungsteile sind prinzipbedingt vergleichsweise teuer. Des weiteren muss der Dichtungsträger mit dem Kolben verbunden werden.On serious disadvantage of this construction is the price. Metal-elastomer connection parts are comparatively expensive in principle. Furthermore, the seal carrier must be included be connected to the piston.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtung zu realisieren, die einfach in der Montage ist und eine große Langzeitdichtwirkung gewährleistet.task of the present invention is to realize a seal which is easy to install and ensures a great long-term sealing effect.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Dichtung eine den Arbeitsraum abdichtende Dichtlippe und einen axial dazu beabstandeten Abstreifer aufweist, wobei die Dichtung in einer Nut gekammert ist und in einem Ringraum zwischen dem Abstreifer und der abdichtenden Dichtlippe mit einer Schmierstofffüllung versehen ist.According to the Task solved by that the seal has a sealing lip that seals the work area and has an axially spaced wiper, the seal is chambered in a groove and in an annular space between the wipers and the sealing sealing lip with a lubricant filling is.

Die Nut kann im Kolben oder im Zylinder ausgeführt sein und ermöglicht eine vergleichsweise elastische Dichtung, die auch in der Lage ist, einen Ausgleich der Toleranzen von Zylinder und Führungshülse herzustellen. Innerhalb der Dichtung sind drei Dichtungselemente vereinigt. In Richtung der Umgebung ist der Abstreifer angeordnet, der vor allem Staubpartikel abhalten soll. Die elastische Dichtung soll den Arbeitsraum zuverlässig abdichten, wobei die Schmierstofffüllung zwischen dem Abstreifer und der Dichtlippe als weitere Barriere wirkt. Insbesondere bei einem gasförmigen Druckmedium im Arbeitsraum erfüllt die Schmierstofffüllung eine zusätzliche Dichtwirkung. Des weiteren unterstützt sie im gewissen Maße die Dichtlippe, die dadurch vergleichsweise weicher ausgeführt werden kann.The Groove can be carried out in the piston or in the cylinder and enables one comparatively elastic seal that is also able to compensate the tolerances of the cylinder and guide sleeve. Within the seal three sealing elements are combined. In the direction The scraper, which primarily contains dust particles, is arranged in the vicinity should hold. The elastic seal should reliably seal the work area, taking the lubricant filling between the scraper and the sealing lip as a further barrier acts. Especially with a gaseous pressure medium in the work area Fulfills the lubricant filling an additional Sealing effect. It also supports the sealing lip to a certain extent, which can be made comparatively softer.

Um auch über einen längeren Zeitraum einen ggf. auftretenden Schmierstoffverlust ausgleichen zu können, ist der mit einer Schmierstofffüllung versehene Ringraum mit mindestens einer Schmierstoffvorratstasche verbunden.Around also about a longer one Compensate for any loss of lubricant that may occur to be able is the one with a lubricant filling Annulus connected to at least one lubricant storage pocket.

Schmierstoffverluste können z. B. dann auftreten, wenn die Dichtlippe oder der Abstreifer besonders stark verformt werden. Deshalb ist vorgesehen, dass die Schmierstoffvorratstasche am Grund des Ringraums angeordnet ist. In diesem Bereich wirkt sich die Verformung der Dichtlippe oder des Abstreifers am geringsten auf das Volumen des Ringraums aus, so dass ein weiterer Verlust von Schmierstoff minimiert ist.lubricant losses can z. B. occur when the sealing lip or the scraper particularly be strongly deformed. It is therefore envisaged that the lubricant reservoir is arranged at the bottom of the annulus. In this area affects the least amount of deformation of the sealing lip or wiper on the volume of the annulus, making another loss of lubricant is minimized.

Bei einer ersten Ausführungsform kommt eine Mehrzahl von Schmierstoffvorratstaschen zur Anwendung, die durch in Axialrichtung der Dichtung verlaufende Stege getrennt werden. Die Stege stützen die Dichtlippe und den Abstreifer zusätzlich.at a first embodiment a variety of lubricant storage bags are used, separated by webs running in the axial direction of the seal become. Support the webs the sealing lip and the wiper.

Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Schmierstoffvorratstasche von mindestens einer konzentrisch zum Ringraum angeordneten Nut gebildet wird.alternative it is possible, that the lubricant supply pouch is concentric by at least one to the annular space arranged groove is formed.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist die Dichtung eine Nutgrunddichtfläche auf, deren Rückseite zum Arbeitsraum ausgerichtet ist. Über die Rückseite der Nutgrunddichtfläche kann druckabhängig die Vorspannung der Dichtung innerhalb der Nut gesteigert werden.In a further advantageous embodiment, the seal has a groove base sealing surface, the back is oriented towards the work area. Over the back of the groove base sealing surface can pressure dependent the preload of the seal within the groove can be increased.

Derselbe Effekt wird auch für die Dichtlippe ausgenutzt, indem die Dichtlippe der Dichtung und die Rückseite zur Nutgrunddichtfläche durch einen in Richtung des Arbeitsraums ausgerichteten Ringgraben getrennt sind.the same Effect is also for exploited the sealing lip by the sealing lip of the seal and the back to the groove base sealing surface through a ring trench aligned in the direction of the work area are separated.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist zwischen dem Abstreifer und einer axialen Anschlagfläche der Dichtung in einer Nutseitenwand der Nut für die Dichtung eine umlaufende Vertiefung eingeformt. Aufgrund der Vertiefung verlängert sich der Abstreifer, so dass bei einer vorgegebenen Elastizität der Abstreifer etwas stärker ausgeführt werden kann, das sich positiv auf die Lebensdauer des Abstreifers auswirkt.According to one advantageous subclaim is between the scraper and one axial stop surface the seal in a groove side wall of the groove for the seal a circumferential Indentation. Due to the deepening, the Scraper, so that with a given elasticity the scraper a little bit stronger accomplished can be positive for the life of the wiper effect.

In diesem Sinne kann zusätzlich oder alternativ zwischen dem Abstreifer und der axialen Anschlagfläche ein axialer Versatz ausgeführt sein.In this sense can additionally or alternatively between the wiper and the axial stop surface axial offset executed his.

Damit für einen besonders lang ausgeführten Abstreifer eine genügende Bewegungsfreiheit besteht, ist an der Nutseitenwand unterhalb des Abstreifers eine Fase angeformt.In order to for one executed particularly long Scraper a sufficient There is freedom of movement on the groove side wall below the Scraper formed a chamfer.

Zur Vermeidung von Deformationen der gesamten Dichtung innerhalb der Nut ist die Breite der Nut größer als die axiale Erstreckung der Nutgrunddichtfläche.To avoid deformations of the ge entire seal within the groove, the width of the groove is greater than the axial extent of the groove basic sealing surface.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.Based The invention is explained in more detail in the following description of the figures.

Es zeigt:It shows:

1 Schnittdarstellung von einer Betätigungseinrichtung 1 Sectional view of an actuator

2 u. 3 Erfindungsgemäße Dichtung als Einzelteil 2 u. 3 Seal according to the invention as a single part

4 bis 6 Varianten der Dichtung gemäß den 2 und 3 4 to 6 Variants of the seal according to the 2 and 3

Die 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer Betätigungseinrichtung 1 für eine Reibungskupplung. Innerhalb eines Zylinders 3 ist axial beweglich ein Kolben 5 angeordnet, wobei der Zylinder und der Kolben einen Arbeitsraum 7 bilden, dessen Volumen über eine nicht dargestellte Anschlussöffnung willkürlich mit einem Druckmedium in flüssiger oder gasförmiger Form gefüllt werden kann.The 1 shows a simplified representation of an actuator 1 for a friction clutch. Within a cylinder 3 a piston is axially movable 5 arranged, the cylinder and the piston a working space 7 form, the volume of which can be arbitrarily filled with a pressure medium in liquid or gaseous form via a connection opening, not shown.

Der Kolben gleitet auf einer Führungshülse 9, die fest mit dem Zylinder verbunden ist. Zwischen dem Kolben und der Führungshülse sind Führungsbänder 11 eingelegt, die eine Zentrierfunktion übernehmen. Innerhalb des Arbeitsraums 7 kann eine Vorlastfeder 13 zwischen dem Kolben und dem Zylinder verspannt sein, die den Kolben 5 gegen ein Lager 15 drückt.The piston slides on a guide sleeve 9 that is firmly connected to the cylinder. There are guide bands between the piston and the guide sleeve 11 inserted that take over a centering function. Inside the work space 7 can be a preload spring 13 be clamped between the piston and the cylinder that the piston 5 against a camp 15 suppressed.

Die Dichtflächen zwischen dem Kolben und dem Zylinder und dem Kolben und der Führunghülse werden von Dichtungen 17; 19 verschlossen. Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, ist der prinzipielle Aufbau der beiden Dichtungen gleich. Für beide Dichtungen verfügt der Kolben über eine Nut 21; 23, in der die Dichtung gekammert ist.The sealing surfaces between the piston and the cylinder and the piston and the guide sleeve are made of seals 17 ; 19 locked. Like from the 2 and 3 it can be seen that the basic structure of the two seals is the same. The piston has a groove for both seals 21 ; 23 in which the seal is chambered.

Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, verfügen beide Dichtungen über eine dynamische Dichtlippe 25, die in Richtung des Arbeitsraums 7 ausgerichtet ist. Dazu beabstandet in Richtung der Atmosphäre ist ein Abstreifer 27 ausgeführt, wobei ein Ringraum 29 zwischen der Dichtlippe und dem Abstreifer mit einer Schmierstofffüllung 31 versehen ist. Damit die Dichtlippe 25 nicht durch die Nut 21; 23 hinterströmt werden kann, verfügen die Dichtungen 17; 19 über eine statische Nutgrunddichtflä che 33, deren Rückseite 35 zum Arbeitsraum 7 ausgerichtet ist. Die Dichtung 25 und die Rückseite 35 zur Nutgrunddichtfläche 33 sind durch einen in Richtung des Arbeitsraums 7 ausgerichteten Ringgraben 37 getrennt. Dadurch werden eine Oberseite 39 der Dichtlippe 25 und die Rückseite 35 mit Druckmedium beaufschlagt und sorgen für eine Vorspannung auf die Dichtlippe bzw. die Nutgrunddichtfläche.Like from the 2 and 3 it can be seen that both seals have a dynamic sealing lip 25 going towards the work space 7 is aligned. At a distance from this in the direction of the atmosphere is a scraper 27 executed, with an annulus 29 between the sealing lip and the wiper with a lubricant filling 31 is provided. So that the sealing lip 25 not through the groove 21 ; 23 the seals have a backflow 17 ; 19 via a static groove base sealing surface 33 whose back 35 to the work room 7 is aligned. The seal 25 and the back 35 to the groove base sealing surface 33 are through one towards the work space 7 aligned trench 37 Cut. This will be a top 39 the sealing lip 25 and the back 35 pressurized with pressure medium and provide a preload on the sealing lip or the groove base sealing surface.

Wie bereits beschrieben verfügen beide Dichtungen 17; 19 über einen Abstreifer 27. Zwischen dem Abstreifer 27 und einer axialen Anschlagfläche 41, die an einer Nutseitenwand der Nut 21 oder 23 anliegt, ist eine umlaufende Vertiefung 43 eingeformt. Die verformbare Länge des Abstreifers kann dadurch vergleichsweise groß ausgeführt werden. Zusätzlich kann zwischen dem Abstreifer 27 und der axialen Anschlagfläche 41 noch ein axialer Versatz 45 ausgeführt sein, der zu einer zusätzlichen Verlängerung des Abstreifers führt.As already described, both seals have 17 ; 19 via a scraper 27 , Between the wipers 27 and an axial stop surface 41 that on a groove side wall of the groove 21 or 23 is a circumferential recess 43 formed. The deformable length of the scraper can be made comparatively large. In addition, between the wipers 27 and the axial stop surface 41 another axial misalignment 45 be carried out, which leads to an additional extension of the scraper.

In der 1 ist erkennbar, dass die Nutbreite der Nuten 21; 23 etwas größer dimensioniert ist als die Dichtung 17; 19. Es wird damit zuverlässig vermieden, dass die Dichtung 17; 19 in axialer Richtung deformiert wird und ggf. Leckagen aufkommen lässt. Zusätzlich ist an der Nutseitenwand der Nut 23 unterhalb des Abstreifers 27 eine Fase 47 oder alternativ ein größerer Radius angeformt, um einen Freiraum für eine elastische Verformung des Abstreifers zu gewährleisten.In the 1 it can be seen that the groove width of the grooves 21 ; 23 is dimensioned somewhat larger than the seal 17 ; 19 , This reliably prevents the seal 17 ; 19 is deformed in the axial direction and may cause leaks. In addition, the groove is on the groove side wall 23 below the scraper 27 a bevel 47 or alternatively, a larger radius is formed in order to ensure a free space for an elastic deformation of the scraper.

Die 4 zeigt eine Abwandlung der Dichtungen 19, die zusätzlich zu dem mit einer Schmierstofftüllung 31 versehenen Ringraum 29 zwischen der Dichtlippe 25 und dem Abstreifer 27 eine Anzahl von konzentrisch am Grund des Ringraums angeordneten Nuten 49 aufweist, die eine Schmierstoffvorratstasche bilden. Bei einem Reibkontakt des Abstreifers 27 und/oder der Dichtlippe 25 mit dem Zylinder kann der Ringraum 29 durch die elastischen Dichtungsbereich verkleinert werden, wodurch Schmierstoff aus dem Ringraum verdrängt wird. Die Schmierstoffvorratstasche in Form der Nuten 49 sorgt dafür, dass zumindest ein Minimum an Schmierstoff im Ringraum 29 verbleibt.The 4 shows a modification of the seals 19 that in addition to that with a lubricant filler 31 provided annulus 29 between the sealing lip 25 and the wiper 27 a number of grooves arranged concentrically at the base of the annulus 49 has, which form a lubricant storage pocket. In the case of frictional contact of the wiper 27 and / or the sealing lip 25 with the cylinder the annulus 29 can be reduced in size by the elastic sealing area, as a result of which lubricant is displaced from the annular space. The lubricant storage bag in the form of the grooves 49 ensures that at least a minimum of lubricant in the annulus 29 remains.

Die 5 und 6 zeigen eine Alternativvariante bei der am Grund des Ringraums 29 einzelne Schmierstofftaschen 51 vorliegen, die durch in Axialrichtung der Dichtung verlaufende Stege 53 (6) getrennt werden. Aufgrund der Stege 53 werden die Fußbereiche der Dichtlippe und des Abstreifers verstärkt. Des weiteren kann auch in Umfangsrichtung z. B. bei einseitiger Erwärmung nicht die gesamte Schmierstofffüllung aus dem Ringraum 29 abfließen, da die Stege Barrieren bilden. Selbstverständlich kann die Geometrie nach den 4 bis 6 auch bei der Dichtung 17 zwischen dem Kolben und der Führungshülse eingesetzt werden.The 5 and 6 show an alternative variant at the bottom of the annulus 29 individual lubricant pockets 51 are present by webs running in the axial direction of the seal 53 ( 6 ) be separated. Because of the bridges 53 the foot areas of the sealing lip and the wiper are reinforced. Furthermore, z. B. with one-sided heating not the entire lubricant filling from the annulus 29 drain off, since the webs form barriers. Of course, the geometry according to the 4 to 6 also with the seal 17 be used between the piston and the guide sleeve.

Claims (11)

Dichtung für eine Betätigungseinrichtung, umfassend einen Zylinder, in dem ein Kolben axial beweglich angeordnet ist, wobei der Zylinder und der Kolben einen mit einem Druckmedium gefüllten Arbeitsraum bilden, der von mindestens einer der besagten Dichtung verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (17; 19) eine den Arbeitsraum (7) abdichtende Dichtlippe (25) und einen axial dazu beabstandeten Abstreifer (27) aufweist, wobei die Dichtung (17; 19) in einer Nut (21; 23) gekammert ist und in einem Ringraum (29) zwischen dem Abstreifer (27) und der abdichtenden Dichtlippe (25) mit einer Schmierstofffüllung (31) versehen ist.Seal for an actuator to comprising a cylinder in which a piston is arranged to be axially movable, the cylinder and the piston forming a working space filled with a pressure medium, which is closed by at least one of the said seals, characterized in that the seal ( 17 ; 19 ) the work space ( 7 ) sealing sealing lip ( 25 ) and an axially spaced wiper ( 27 ), the seal ( 17 ; 19 ) in a groove ( 21 ; 23 ) is chambered and in an annulus ( 29 ) between the scraper ( 27 ) and the sealing sealing lip ( 25 ) with a lubricant filling ( 31 ) is provided. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit einer Schmierstofffüllung (31) versehene Ringraum (29) mit mindestens einer Schmierstoffvorratstasche (49; 51) verbunden ist.Seal according to claim 1, characterized in that the with a lubricant filling ( 31 ) provided annulus ( 29 ) with at least one lubricant storage bag ( 49 ; 51 ) connected is. Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstoffvorratstasche (49; 51) am Grund des Ringraums (29) angeordnet ist.Seal according to claim 2, characterized in that the lubricant supply pocket ( 49 ; 51 ) at the bottom of the annulus ( 29 ) is arranged. Dichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Schmierstoffvorratstaschen (51) zur Anwendung kommen, die durch in Axialrichtung der Dichtung (17; 19) verlaufende Stege (53) getrennt werden.Seal according to claim 3, characterized in that a plurality of lubricant storage pockets ( 51 ) are used, which are due to the axial direction of the seal ( 17 ; 19 ) running bars ( 53 ) be separated. Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstoffvorratstasche von mindestens einer konzentrisch zum Ringraum (29) angeordneten Nut (49) gebildet wird.Seal according to claim 2, characterized in that the lubricant supply pocket of at least one concentric to the annular space ( 29 ) arranged groove ( 49 ) is formed. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (17; 19) eine Nutgrunddichtfläche (33) aufweist, deren Rückseite (35) zum Arbeitsraum (7) ausgerichtet ist.Seal according to claim 1, characterized in that the seal ( 17 ; 19 ) a groove base sealing surface ( 33 ), the back ( 35 ) to the work area ( 7 ) is aligned. Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (25) der Dichtung (17; 19) und eine Rückseite (35) zur Nutgrunddichtfläche (33) durch einen in Richtung des Arbeitsraums (7) ausgerichteten Ringgraben (37) getrennt sind.Seal according to claim 6, characterized in that the sealing lip ( 25 ) the seal ( 17 ; 19 ) and a back ( 35 ) to the groove base sealing surface ( 33 ) in the direction of the work area ( 7 ) aligned trench ( 37 ) are separated. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abstreifer (27) und einer axialen Anschlagfläche (41) der Dichtung (17; 19) in einer Nutseitenwand der Nut (21; 23) für die Dichtung (17; 19) eine umlaufende Vertiefung (43) eingeformt ist.Seal according to claim 1, characterized in that between the stripper ( 27 ) and an axial stop surface ( 41 ) the seal ( 17 ; 19 ) in a groove side wall of the groove ( 21 ; 23 ) for the seal ( 17 ; 19 ) a circumferential depression ( 43 ) is molded. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abstreifer (27) und der axialen Anschlagfläche (43) ein axialer Versatz (45) ausgeführt ist.Seal according to claim 1, characterized in that between the stripper ( 27 ) and the axial stop surface ( 43 ) an axial offset ( 45 ) is executed. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Nutseitenwand unterhalb des Abstreifers (27) eine Fase (47) angeformt ist.Seal according to claim 1, characterized in that on the groove side wall below the wiper ( 27 ) a bevel ( 47 ) is molded on. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Nut (19; 21) größer ist als die axiale Erstreckung der Nutgrunddichtfläche (33).Seal according to one of claims 1 to 10, characterized in that the width of the groove ( 19 ; 21 ) is greater than the axial extent of the basic groove sealing surface ( 33 ).
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