DE1056440B - Dichtungskoerper - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

KL.47f 22/70

INTERNAT. KL. F 06 J

Z 5832 XII/47 f

ANMELDETAG: 23. OKTOBER 1956

BEKANNTMACHUNG
DERANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 30.APRIL1959

Die Erfindung betrifft einen zwischen sich relativ zueinander drohenden, ineinanderliegend angeordneten Maschinenteilen in eine Ringnut des einen Maschinenteiles eingesetzten geschlitzten oder geteilten metallischen Diohtungiskörper, insbesondere für Anwendungsfälle, bei denen von einem zum anderen Teil innerhalb von radial gerichteten Bohrungen od. dgl. eine Druckflüssigkeit geführt wird.

In solchen Fällen ist es üblich, zwischen den Maschinenteilen einzelne Dichtungsringe je in einer entsprechenden Ringnut des einen Maschinenteiles zu verwenden, die sich jedoch als nicht genügend standfest erwiesen haben. .

Es ist auch eine besondere Ausbildung der Stoßstellen für Kolbenringe mit winkelförmigem Querschnitt bekanntgeworden-, wobei die Winkelform durch einen sogenannten Entlas-tungsrand an der Außenfläche des Ringquerschnittes auf der Seite des niedrigeren Druckes gebildet ist. Vermittels eines solchen Randes soll dabei die an der Zylinderwand gleitende Fläche des Ringes vergrößert,· dessen spezifischer Anpreßdruck und damit der Verschleiß des Ringes verringert werden. Bekannt sind weiterhin Kolbenringe für Verbrennungsmotoren, die durch ihre abgestufte Form eine Verringerung des Gasdruckes zwischen Kolbenring und Zylinder bewirken so-lleai, so daß der Kolbenring nur mit verminderter Kraft gegen den Zylinder gedrückt wird.

Demgegenüber besteht beim Erfindungsgegenstand das Neue und Fortschrittliche im wesentlichen darin, daß der Diehtungskörper so bemessen ist, daß er im Ringnutraum in an sich bekannter _Weise sowohl axial als auch radial gerichtetes- Spiel aufweist und in der einen Richtung mit verhältnismäßig größerer Fläche und mit -dementsprechend stärkerem Druck an den einen Maschinenteil zur Anlage gebracht wird als an den anderen Maschinenteil, so daß der Dichtungskörper von dem an seiner größeren Fläche anliegenden Maschinenteil durch Reibung mit genommen wird und mit seiner kleineren Fläche an dem anderen Maschinenteil gleitet. Diese Ausbildung ist von Vorteil für Triebteile mit hohen Umlaufgeschwindigkeiten und bei Vorhandensein hohen Flüssigkeitsdruckes, indem hier für allie vorkommenden Betriebsverhältnisse, insbesondere auch bei starken Temperatursohwankungen, die Sicherheit für dauernd einwandfreien Betrieb gegeben ist. Die erfindungsgemäß erzielbare- Wirkung des ringförmigen Dichtungskörpers ist derart, daß er am einen Maschinenteil mit großer Anlagefläche und- entsprechend hohem Anpreßdruck in haftende Anlage gebracht wird, während die andere Fläche des Dichtungskörpers kleiner ist und mit geringem Druck Dichtungskörper

Anmelder:

Zahnradfabrik Friedrichshafen

Aktiengesellschaft,

Friedrichshafen

Fritz Herbst, Friedrichshafen,
ist als Erfinder genannt worden

am anderen Maschinenteil gleitend in Anlage gehalten wird.

Der ringförmige Diehtungskörper ist vorzugsweise in sich federnd, indem er nach Art eines Sprengringes geschlitzt ist, wobei der radialgeführte Schlitz nur sehr schmal ist. Es könnten unter Umständen zwei oder drei Ringsektoren mit ganz geringen radialen Zwischenräumen vorgesehen werden. Die Dicke des Dichtungsringes wird vorteilhaft im Verhältnis zum Durchmesser des inneren Maschinenteiles möglichst gering gewählt, so daß sich eine gute Federungseigenschaft des Ringes ergibt. Es empfiehlt sich, den Ringquerschnitt als Winkelprofil oder T-Profil auszubilden, wodurch eine günstige axiale Steifheit erreicht ist.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt zwei ineinanderliegend angeordnete Maschinenteile mit in einer Ringnut des einen Maschineniteilles untergebrachtem Dichtungskörper; die Einzelteile erscheinen in einem Axialschnitt;

Fig. 2 zeigt in teilweisem Längsschnitt eine andere Ausführungsform des Dichtu-ngiskörpers;

Fig. 3 ist ein zu Fig. 2 gehöriger Teilschnitt nach Linie III-III; ■

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausfü'hrungsform des Dichtungskörpers im Längsschnitt;

Fig. 5 läßt ein Anwendiunigsbeispiel erfindungsgemäßer Dichtungskörper erkennen.

Die beiden ineinanderliegend angeordneten Maschinenteile, welche relativ zueinander verdrehbar sein sollen, sind mit 1 und 2 bezeichnet. Durch den

9-09 508/228

zwischen diesen beiden Teilen unvermeidlichen Trennspalt 3 würde Druckflüssigkeit, die von einer hier ni/cbt gezeichneten Stelle kommt, nach außen abfließen, wenn eine geeignete Abdichtung nicht vorhanden wäre. Für das Abdichten ist nun der in eine Ringnut 4 der Welle-2 'untergebrachte Dichtungskörper 5 eingesetzt, und zwar so, daß ihm sowohl in axialer als· auch im radialer Richtung ein geringes Bewegungsspiel -innerhalb der Ringnut verbleibt. Dieses Spiel ist vorgesehen·; damit die in der Trennfuge 3 vorhandene Druckflüssigkeit in die Ringnut 4 eindringen und auf den Dichtungskörper wirken kann. Diese erfind umgsgemäß beabsichtigte besondere-Druckwirkung ist bedingt durch ..die Gestaltung des .Dichtungskörpers 5 in seinem Querschnitt. Vorzugsweise bildet der Dichtungs-körper einen Ring, der an einer Stelle durch einen Schlitz 6 getrennt ist und in sich etwas federt. Der Ring besteht aus Metall und weist eine gewisse Spannung auf, mit der er sich radial nach außen gegen die Innenfläche des Maschinenteiles 1 anlegt. Es sei nun angenommen, daß der Maschinenteil 1 eine geringere Drehgeschwindigkeit als die Welle 2 hat oder sich etwa entgegengesetzt dreht oder stillsteht. Für diesen Anwendüngsfall der Abdichtung ist der Ring 5, wie auis Fig. 1 erkennbar, im Querschnitt rechteckig und weist miit seiner Schmalseite zum Teil 1 hin, während der Ringquerschnitt stirnseitig breiter bemessen ist. Daraus ergibt sich, daß der Ring 5 sich mit der größeren Fläche infolge der auf die gegenüberliiegende Rinigfläche ausgeübten Druckwirkung (s. Pfeil S in Fig. 1) mit verhältnis- ». mäßig großer Kraft an die eine Seitenfläche der Ringnut 4 anlegt. Dadurch erfolgt während der Drehung der Welle 2 mit dieser eine Mitnahme des Ringes 5. Da.die Umfangsfläc'he des Ringes 5 schmäler ist, ergibt sich ein geringer Druck in Radiälrichtung (s. Pfeil R in Fi;g. 1), so daß .der Ring 5 an der Innenfläche des Teiles 1 zwar gleitet, aber doch eine ausreichende Diehtungswirkuog. erzeugt. Durch den Trennungsspailt 6 tritt genügend öl zur: Lauffläche des Ringes, so daß dieser geschmiert wird. Bei der .·-. ■ schmalen dichtenden Umfangsfläche des Ringes erhält sich der Schmierfilm gut, und zwar deshalb, weil der spezifische Flächendruck der Dichtungsfläche lediglich vom Öldruck und der Vorspannung und nicht von der Breite der Umfangsfläche abhängt.

Beim Ausführungsbeispiel Fig. 2 und 3 ist der Dichtungsring dazu bestimmt, am Maschinenteil 1 haftend angedrückt zu werden und sich, an der Seitenfläche der Ringnut 4 der Welle 2 gleitend, abdichtend anzulegen.

Der Dichtungsring 15 weist rechteckigen Querschnitt auf und ist an einer Stelle durch einen Soh'litz 6 getrennt, infolgedessen sich der Dichtungsring 15 unter geeigneter Spannung mit seiner Schmalseite radial an die. Innenfläche, des Maschinenteiles 1 anlegt. Die'an der Seitenwand der Ringnut 4 anliegende Stirnfläche des Dichtungsringes 15 weist -vorteilhaft einen Rücksprung 16 auf, mittels dessen Stege 17 bzw. 18 gebildet sind, wobei der Steg 17 die eigentliche Dichtungsfläche darstellt, während der Steg 18 als Stützfläche gegen etwaiges Verkanten des Dichtungsringes 15 vorgesehen ist. Vermittels .in den Steg 18 eingearbeiteter Nuten 19, die gleichzeitig die Bildung eines Schmierfilmes gestatten, gelangt das durch die Trennfuge 3 eindringende Druckmittel in die durch den Rücksprung 16 und die Seitenwand der Ringnut 4 gebildete Ringkammer 20. Daraus ergibt sich, daß die •erfindungsgemäß beabsichtigte Druckwirkung in axialer Richtung durch den sich in der Ringkammer 20 aufbauenden Gegendruck (Pfeil G) um einen geeigeneten Betrag vermindert wird, derart, daß eine gleitend abdichtende Anlage des Dichtungsringes an der Ringnutseitenwand hervorgerufen wird. Der gegenüber der axialen Druckwirkung größere radial gerichtete Druck (Pfeil R) bewirkt dabei in Verbindung mit der gleichgerichteten Vorspannkraft des Dichtungsringes 15 eine abdichtend haftende Anlage am Maschinenteil 1. Der Schütz 6 gestattet, daß eine geringe Menge des Druckmittels zur Schmierung auf die Dichtfläche des Steges 17 gelangen, kann. Es kann vorteilhaft sein, eine Fase oder Eindrehung 26 am Dichtungsring 5 bzw. an der Ringnutkante 4 vorzusehen, um Freßerscheinungen ziu vermeiden.

In Fig. 4 ist ein gemäß Fig. 1 verwendeter Dichtungsring 5 vorgesehen, der demgegenüber beispielsweise einen Verstärkungssteg 29 in L-Form aufweist.

In Fig. 5 ist ein Anwendungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar ist ein auf einer Welle 21 fester Kupplungsteil 22 zur Aufnahme von hier nicht dargestellten Lamellen od. dgl. einer hydraulisch zu betätigenden Kupplung vorgesehen, dessen Druckraum 24 über eine an einem ortsfest angeordneten Teil 23 feste Leitung 25 und geeignete Kanäle Druckflüssigkeit zugeführt wird. Daraus ergibt sich, daß die Druckflüssigkeit beim Übertreten von dem Teil 23 in den Teil 22 in den Trennspalt 3 beider Teile einzudringen vermag.

Wie Fig. 5 erkennen läßt, ist beiderseits der beispielsweise radial gerichtet zum T renn spalt verlaufenden Zuführung 25 je ein Dichtungsring 5 in Ringnuten 4 des Kupplungsteiles· 22 eingesetzt. Die Dichtungsringe 5 kommen hierbei in axial entgegengesetzter Richtung an die Seitenwand der Ringnuten 4 zur Anlage. Die Dichtungsringe 5 legen sich, wie schon bei Fig. 1 .beschrieben, mit ihrer Schmalseite entsprechend der Druckwirkung und der geringen Eigenspannung, radial abdichtend gleitend, an den Teil 23 an, während sie sich mit der größer bemessenen Seitenfläche infolge der auf die gegenüberliegende Seite ausgeübten Druckwirkung (Pfeil 6* in Fig. 1) mit verhältnismäßig großer Kraft an die Seitenfläche der Ringnut 4 haftend abdichtend anlegen, wobei eine Mitnahme der Dichtungsringe 5 durch den Kupplungsteil 22 erfolgt.

Claims (4)

PatentANSPRccHE:

1. Zwischen sich relativ zueinander drehenden, i nein a nde fliegend angeor dne ten M a s ch ί η en te i 1 e η in eine Ringnut des einen Maschinenteiles eingesetzter geschlitzter oder geteilter metallischer Dichtungskörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper so bemessen ist, daß er im Ringnutraum in an sich bekannter Weise sowohl axial als auch radial gerichtetes Spiel aufweist und in der einen Richtung mit verhältnismäßig größerer Fläche und mit dementsprechend stärkerem Druck an den einen Maschinenteil zur Anlage gebracht wird als an den anderen Maschinenteil, · so daß der Dichtungskörper von dem an seiner größeren Fläche anfliegenden Maschinenteil durch Reibung mitgenommen wird und mit seiner kleineren Fläche an dem anderen Maschinenteil gleitet.

2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe an der einen Seite, mit der er eine Gleitbewegung am einen Maschinenteil zulassen soll, mit einem Rücksprung (16) versehen ist, derart, daß zwischen der Gegenfläche

des Maschinenteiles und dem Dichtungsring (5) eine einen Teil des Druckmittels aufnehmende Kammer (20) gebildet ist, zu dem Zweck, die Anpreßkraft auf den Dichtungsring (5) gegen den genannten Maschinenteiil (1) zu mildern.

3. Dichtungsring nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Dichtungskörper (5) bzw. in der Seitenfläche der Ringnut (4) Ausnehmungen (Nuten, Bohrungen 19 od. dgl.) für die Zuführung der Druckflüssigkeit zur Kammer (20) vorgesehen sind.

4. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe profilierten Querschnitt aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 731496;
französische Patentschrift Nr. 797 284.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen