DE1109469B

DE1109469B - Dichtungsring mit polygonalem Querschnitt und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE1109469B
Application number: DEP21771A
Authority: DE
Inventors: Herbert Ball
Original assignee: Pioneer Oil sealing and Moulding Co Ltd
Current assignee: Pioneer Oil sealing and Moulding Co Ltd
Priority date: 1956-01-25
Filing date: 1958-11-25
Publication date: 1961-06-22
Also published as: FR1185726A; GB852507A

Description

Dichtungsring mit polygonalem Querschnitt und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft einen Dichtring sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung, welcher aus elastischem Material, beispielsweise Kunstgummi, besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring zu schaffen, der mit seinen dem Außen-bzw. dem Innendurchmesser entsprechenden Kanten zwei gegeneinander bewegte Teile abdichtet, ohne sich hierbei wesentlich zu verformen.
Bisher sind verschiedene Arten von Dichtringen verwendet worden. Eine bekannte Dichtung weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei lediglich eine schmale Dichtzone vorhanden ist, welche zu geringen Reibungsverlusten führt. Ein derartiger Dichtring ist in einer Nut quadratischen oder rechteckigen Querschnittes elastisch verformbar gelagert. Er hat die Tendenz, sich in der Nut zu verdrillen, wenn er mit einem hin- und hergehenden oder -gleitenden Teil in Berührung kommt. Dieser Nachteil führt zu Rissen an der Oberfläche des Ringes und damit zur Herabminderung des Dichteffektes.
Ein weiterer bekannter Dichtring weist einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt auf und ist stabiler als der Dichtring kreisförmigen Querschnittes. Der Nachteil dieser Anordnung besteht jedoch vor allem darin, daß dieser Ring große Berührungsflächen aufweist. Darüber hinaus ist er insofern nicht sehr elastisch, da er die Nut, in welcher er angeordnet ist, nahezu vollständig ausfüllt. Es ist außerdem ein Dichtungsring aus elastischem Material mit polygonalem Querschnitt bekanntgeworden, der in erster Linie zur Dichtung zwischen einem Zylinder und einem sich in diesem auf- und abwärts bewegenden Kolben dient. Während des Bewegungsvorganges wird der Dichtungsring zusammengepreßt und dabei verformt. Der Ring, der im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat, weist an allen Kanten symmetrische Einbuchtungen auf, die dazu dienen sollen, eine gleichmäßige Verformung beim Zusammenpressen zu erzielen. Die Verformung beim. Zusammenpressen ist derart, daß auch bei diesem Ring das Material die Öffnung voll ausfüllt.
Weiterhin ist eine Dichtung mit polygonalem Querschnitt bekannt, die bei Einführung einer Druckflüssigkeit wirksam wird, wobei die Kanten des Ringes ebenfalls stark verformt werden, derart, daß die für die Dichtung wirksame ursprünglich kreisförmige Außenkante eine ebene Fläche bildet.
Es ist auch ein Dichtungsring mit seitlich angeordneten Rillen bekannt. Mit diesen Rillen wird bezweckt, daß der Ring eine elastische, vorübergehende Formänderung erfahren kann. Die Rillen dienen als Ausweichmöglichkeit für das elastische Material, sobald der Ring unter Druck gesetzt wird.
Alle diese bekannten Dichtungen haben bei Verwendung für den der Erfindung zugrunde liegenden Zweck den Nachteil, daß sie sich entweder infolge punktförmigen Anliegens an der Dichtfläche verwerfen oder eine zu starke Reibung aufweisen.
Bei der Herstellung von Dichtringen durch Gießen ist bisher infolge der Fuge zwischen den beiden Hälften der Form auf der dichtenden Fläche des Ringes ein Rand entstanden. Dieser mußte nach dem Gießvorgang entfernt werden, wodurch die Dichtfläche beschädigt und damit die Dichtwirkung des Ringes erheblich herabgesetzt wurde. Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, auch diesen Nachteil zu vermeiden.
Ein Dichtungsring mit polygonalem Querschnitt, bestehend aus elastischem Material, z. B. synthetischem Gummi, zur Verwendung in einer ringförmigen Nut mit ebenen Begrenzungsflächen, wobei die den Innen- und den Außendurchmesser begrenzenden Flächen des Ringes gegeneinander bewegte Teile abdichten, weist erfindungsgemäß an seiner Ober-und Unterseite ebene, durch eine Vertiefung unterbrochene Flächen auf, die sich an die ebenen Begrenzungsflächen der Nut anlegen, und mindestens eine der an den bewegten Teilen gleitenden Außenflächen ist mit Kanten versehen, derart, daß hierdurch eine oder mehrere Dichtungslippen gebildet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Dichtring legen sich die Kanten an die ebenen Begrenzungsflächen einer ringförmigen Nut glatt an. Die Einbuchtung unterbricht die ebenen Flächen des Ringes und verhindert damit eine zu starke Reibung. Trotz dieser beabsichtigten geringen Reibung kann sich der Ring infolge der ebenen oberen und unteren Begrenzungsflächen während des Betriebes nicht verwerfen. Die am Innen- bzw. Außendurchmesser angeordneten Dichtungslippen greifen in eine entsprechende Führung der gegeneinander bewegten Teile ein.
Der Dichtring hat zumindest eine einzige Dichtlippe, welche lediglich auf der Außenseite des Dichtringes vorgesehen werden kann, wobei die Innenseite glatt durchgehend ausgebildet ist, wie dies ja auch bei der Innenseite des an sich bekannten Dichtringes quadratischen oder rechteckigen Querschnittes der Fall ist. Es ist aber auch möglich, die Dichtlippe lediglich auf der Innenseite des Dichtringes vorzusehen, wobei die Außenseite glatt durchgehend ausgebildet ist.
Wenn mehrere Dichtungslippen vorhanden sind, wird eine gewisse Menge von Schmiermittel oder Flüssigkeit zwischen den Lippen der Ringnuten zurückgehalten. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Lippen mit Schmiermittel versehen werden und nicht während des Betriebes trocken sind.
Die Form zur Herstellung des Dichtringes ist so ausgebildet, daß sich der durch die Fuge zwischen den beiden Formhälften entstehende Rand keineswegs an derjenigen Stelle bildet, welche mit dem abzudichtenden Teil in Berührung kommt. Auf diese Weise wird eine einwandfreie Dichtungsoberfläche erhalten.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt Fig. 1. einen Schnitt mit Ansicht eines Teiles des Dichtungsringes, Fig. 2, 3 und 4 im Schnitt und in Ansicht weitere Ausbildungen des Dichtringes, Fig. 5 eine Teilansicht einer Form zur Fertigung eines Dichtringes, Fig. 6 im Schnitt und in Ansicht eine weitere Ausbildung des Dichtringes, welcher sich insbesondere für mittlere und höhere Drücke eignet.
Der Dichtring (Fig. 1) weist einen polygonalförrnigen Querschnitt und auf einer seiner Endflächen zwei voneinander getrennte Zonen 11, 12 auf, welche derart ausgebildet sind, daß sie sich gegen die Seitenwand einer Nut rechteckigen Querschnittes anlegen. Ähnliche Zonen 13, 14 sind auf der gegenüberliegenden Endfläche angeordnet, welche so ausgebildet sind, daß sie sich gegen die gegenüberliegenden Seitenwände der Nut anlegen. Der Dichtring weist ferner Dichtlippen 15, 16 auf, die in den abzudichtenden Teil passen.
Eine gute elastische Verformbarkeit ohne Instabilität gegen Drehbeanspruchungen wird erreicht durch konkav ausgebildete eingebuchtete Zonen 17, 18, welche zwischen den Teilen 11, 12 bzw. 13, 14 vorgesehen sind. Der Innenumfang des Dichtringes, welcher an der Sohle der Nut anliegt, ist ähnlich wie der Außenumfang ausgebildet und weist zwei entsprechende Dichtlippen 19, 20 auf. Die Dichtlippen 15 bzw. 16 sind von den Dichtlippen 19 bzw. 20 durch konkave Zonen 21 bzw. 22 getrennt. Gegebenenfalls können schräge oder abgekantete Zonen 23, 24, 25 oder 26 vorgesehen werden, welche sich zwischen den Dichtlippen 15, 16, 19 oder 20 und den anschließenden Endseiten des Dichtringes erstrecken.
Die Ausbildung des Dichtringes in Fig. 2 ist derjenigen in Fig. 1 ähnlich, mit der Ausnahme, daß dieser Dichtring je drei Dichtlippen 31, 32, 33 bzw. 34, 35, 36 an seinem Außen- bzw. Innenumfang aufweist.
Die in Fig. 3 und 4 dargestellten Dichtringe haben nur je eine Dichtlippe am Außen- bzw. am Innenumfang. Die Dichtlippen 41, 42 sind spitz zulaufend (Fig. 3), während die Dichtlippen 43, 44 abgerundet sind (Fig. 4).
Zum Gießen wird eine Form verwendet, deren Hälften 51, 52 (Fig. 5) so angeordnet sind, daß der überstehende, unerwünschte Rand nicht an den Dichtlippen, sondern längs der Flächen 53, 54 gebildet wird, so daß die Entfernung dieses Randes die Dichtzone nicht beschädigt.
Fig. 6 zeigt einen Dichtring 60 mit einer Vielzahl von Außenrippen 61 bzw. Innenrippen 62. Dieser Ring ist insbesondere für mittlere und höhere Drücke geeignet. Bei der Verwendung dieses Dichtringes zur Abdichtung beweglicher Teile können die Rippen 61 in einer Nut liegen und die Rippen 62 eine hin- und hergehende Kolbenstange umfassen. Hierbei wirken die Rippen 61 statisch, während die die Stange berührenden Rippen 62 einen Dichteffekt durch Gleitreibung bewirken.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Dichtungsring mit polygonalem Querschnitt, bestehend aus elastischem Material, z. B. synthetischem Gummi, zur Verwendung in einer ringförnügen Nut mit ebenen Begrenzungsflächen, wobei die den Innen- und den Außendurchmesser begrenzenden Flächen des Ringes gegeneinander bewegte Teile abdichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und Unterseite des Ringes ebene. durch eine Vertiefung (17, 18) unterbrochene Flächen (11, 12 bzw. 13, 14) aufweist, die sich an die ebenen Begrenzungsflächen der Nut anlegen, und daß mindestens eine der an den bewegten Teilen gleitenden Außenflächen mit Kanten (15, 16) versehen sind, derart, daß hierdurch eine oder mehrere Dichtungslippen gebildet werden.
2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der polygonalförmige Querschnitt mindestens zwei parallele Seiten aufweist.
3. Dichtring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich auf der Außenseite des Dichtringes eine oder mehrere Dichtlippen vorgesehen sind, während die Innenseite des Dichtringes glatt ausgebildet ist.
4. Dichtring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich auf der Innenseite des Dichtringes eine oder mehrere Dichtlippen vorgesehen sind, während die Außenseite des Ringes glatt ausgebildet ist.
5. Dichtring nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mindestens eine konkave Fläche aufweist, welche sich gegen das abzudichtende Glied legt. 6. Dichtring nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mindestens eine konvexe Fläche aufweist, welche sich gegen das abzudichtende Glied legt. 7. Dichtring nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieser auf seiner Innen- und Außenoberfläche eine einzige Dichtzone aufweist. B. Dichtring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Dichtzone als spitz zulaufende radiale Rippe (41, 42) ausgebildet ist. 9. Dichtring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Dichtzone als runde, konvex geformte Rippe (43, 44) ausgebildet ist. 10. Dichtring nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieser an seiner Dichtzone eine Vielzahl von Lippen (62) aufweist, welche zum Auffangen des Schmiermittels voneinander durch Ringnuten (61) getrennt sind. 11. Verfahren zur Herstellung des Dichtringes nach Anspruch 1 bis 10 mit Hilfe einer Gieß-oder Preßform, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweiteilige Form (51, 52) verwendet wird, deren Hälften an Stellen zusammentreffen, die abseits von der Dichtzone des Ringes liegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 1125 604, 1141567; Buch von T r u t n o v s k y, »Dichtungen«, Reihe Werkstattbücher, H. 92, S. 7, Abb. 10D, 10E; S. 15, Abb. 24, 25.