DE1194661B

DE1194661B - Dichtungs- oder Packungsring

Info

Publication number: DE1194661B
Application number: DEB71008A
Authority: DE
Inventors: Erwin Baas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-03-06
Filing date: 1963-03-06
Publication date: 1965-06-10

Description

Dichtungs- oder Packungsring Die Erfindung bezieht sich auf einen als Hohlring ausgebildeten elastischen Dichtungs- oder Packungsring für relativ zueinander bewegliche, wechselnden Drücken ausgesetzte Teile, der einen über den gesamten Umfang verlaufenden Schlitz aufweist und durch den der abzudichtende Überdruck zum Anpressen der Dichtflächen in den hohlen Dichtungsring gelangt und in diesem gefangen wird.
Das Ziel der Erfindung ist es, Dichtungs- oder Packungsringe der vorgenannten Art bezüglich ihrer Lebensdauer, ihrer Betriebssicherheit sowie ihrer Herstellungs- und Einbaukosten zu verbessern. Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Ring so auszubilden, daß der Umfangsschlitz in der dem Raum höheren Druckes zugewandten Stirnseite des Dichtungsringes angeordnet ist und die Schlitzkanten als sich überlappende Ventillippen ausgebildet sind. Eine gleichwertige Ausbildung ergibt sich erfindungsgemäß auch dann, wenn man nicht die Schlitzkanten als sich überlappende Ventillippen ausbildet, sondern im Innern des hohlen Dichtungsringes einen. als Rückschlagventilkörper wirkenden, massiven, vorzugsweise im Querschnitt rund oder keilförmig profilierten Ventilring anordnet und die dem Hohlraum zugewandten Ränder des Umfangschlitzes als Ventilsitz ausbildet. Bei der letzterwähnten Ausführungsform kann auch im Hohlraum des Dichtungsringes eine dem Ventilring elastisch gegen seine Sitzfläche drückende Einrichtung vorgesehen sein.
Die bisher bekanntgewordenen Dichtungsringe der einleitend genannten Art weisen zahlreiche Mängel auf. Bei einer Ausführungsform wird die den überdruck aufnehmende Kammer des Hohlringes von Teilen der Zylinderwandung begrenzt, so daß an diesen unbequem zu bearbeitenden Ausnehmungen hochwertige Dichtflächen ausgebildet werden müssen. Hinzu kommt, daß man beim Auswechseln des Dichtungsringes sehr häufig diese Dichtflächen sehr sorgfältig nacharbeiten muß, um den gewünschten Druckkammereffekt wieder zu erhalten. Außerdem ist es bereits bekanntgeworden, die den überdruck aufnehmende Kammer des Dichtungsringes mit den hin- und tierbeweglichen Bauelementen zu begrenzen. Hierdurch ergibt sich an den besonders empfindlichen Dichtlippen des Dichtungsringes ein erheblicher Verschleiß, der die Lebensdauer des Dichtungsringes stark verkürzt. Eine weitere vorbekannte Konstruktion zeigt ferner auch schon bei einem stationär eingebauten Packungsring die Verwendung eines Rückschlagventils, das- jedoch außerhalb des Dichtungsringes angeordnet ist. Bei dieser recht umständlichen Konstruktion muß also eine zusätzliche Verbindungsleitung zwischen dem Innern des Dichtungsringes und dem Rückschlagventil vorgesehen werden, die auch selbst wieder Anlaß zu Undichtigkeiten geben kann.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Abdichtungsstelle zwischen zwei relativ beweglichen Teilen mit einem erfindungsgemäßen Dichtungsring und F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Bei den beiden Ausführungsformen der Erfindung gemäß F i g. 1 und 2 sind die relativ zueinander beweglichen Bauelemente, bei denen es sich beispielsweise um Kolben und Zylinder od. dgl. handeln kann, mit den Bezugszeichen 1 und 2 versehen.
In dem Bauteil 2 befindet sich eine in üblicher Weise ausgebildete Ringnut 3 mit etwa rechteckigem Querschnitt. Diese Ringnut 3 nimmt den eigentlichen Dichtring auf, der anschließend näher beschrieben werden soll. Bei den Darstellungen der F i g. 1 und 2 ist davon ausgegangen, daß der unter höherem Druck stehende Raum, beispielsweise die Druckkammer eines Zylinders, unterhalb der Dichtung angeordnet ist, während der abzudichtende Spalt zwischen den Teilen 1 und 2 nach oben hin zu einem Raum geringeren Druckes führt, der beispielsweise unter Atmosphärendruck stehen kann.
Der gemäß F i g. 1 vorgeschlagene Dichtungsring 4 hat einen etwa U-förmigen Querschnitt. Die freien Schenkel 5 und 6 dieses Profils sind etwas verstärkt und nach innen hin als Ventilsitz für einen Ventilring 7 ausgebildet, der sich in dem inneren Hohlraum 8 des Dichtringes 4 befindet. Der Dichtring 4 und auch der Ventilring 7 bestehen vorzugsweise aus gummiartigem Werkstoff, so daß man durch eine elastischen Verformung den entsprechend dimensionierten Ring 7 in den Ring 4 einlegen kann. Der Ring 7 kann einen kreisförmigen oder auch keilförmigen Querschnitt aufweisen. Um die Rückschlagventilanordnung lageunabhängig zu machen, ist in den Ringraum 8 zusätzlich ein Vorspannelement angeordnet. Bei diesem Vorspannelement handelt es sich in dem dargestellten Beispiel um einen federnden Ring 9 aus beispielsweise Weichgummi, der sich einerseits an der Innenwand des Hohlringes 4 und andererseits an dem Ventilring 7 abstützt. Um ein seitliches Ausweichen des federnden Ringes 9 bei Druckdifferenzen zu verhindern, enthält der Ring einen oder mehrere Druckausgleichkanäle 10.
Der soweit beschriebene Dichtungsring arbeitet wie folgt: Es sei zunächst angenommen, daß unterhalb des Dichtungsringes 4 zwischen den Bauelementen 1 und 2 ein hoher Druck von beispielsweise 100 atü herrscht. Wird die unter hohem Druck stehende Zylinderkammer entleert, sinkt der unterhalb des Dichtungsringes 4 herrschende Druck auf einen sehr kleinen Wert ab, und es entsteht gegebenenfalls auch ein druckloser Zustand. Da der Innenraum 8 zuvor dem maximalen Betriebsdruck ausgesetzt war, schließt das von dem Ring 7 und den beiden Lappen 5 und 6 gebildete Rückschlagventil, so daß der hohe Druck innerhalb des Dichtringes 4 bestehen bleibt. Dieser hohe Innendruck des Dichtringes sorgt für ein sattes Anliegen des Dichtringes 4 an den abzudichtenden Bauelementen. Auf Grund der unterschiedlichen Querschnittsflächen von Ventilring 7 und Ringspalt zwischen den Lippen 5 und 6 spricht das Rückschlagventil sehr schnell an, so daß der Druck innerhalb des Dichtringes auf nahezu dem vollen maximalen Zylinderdruck gehalten wird. Es ist offensichtlich, daß die Abdichtung um so besser ist, je höher der Differenzdruck zwischen der Zylinderkammer und dem Innenraum 8 des Dichtringes 4 ist.
Bei der weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß F i g. 2 ist ein einteiliger Dichtungsring 14 vorgesehen, welcher ebenfalls im wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt aufweist. An den beiden freien Schenkeln des Ringes 14 sind zwei ringförmige Lappen 15 und 16 ausgebildet, von denen der eine, nämlich der Lappen 15, eine Ventilklappe bildet, die an dem anderen, den Ventilsitz bildenden Lappen 16 zur Anlage kommt. Durch entsprechende Formgebung bei der Herstellung des Dichtringes 14 können die aneinander zur Anlage kommenden Lappen 15 und 16 eine Vorspannung in ventilschließender Richtung erhalten. Die Arbeitsweise dieses mit Rückschlagventil versehenen Dichtringes 14 ist ähnlich der zuvor beschriebenen Ausführungsform gemäß F i g. 1. Auch hier kommt es beim Absinken des Druckes zu einem schnellen Ventilschluß, so daß in der Kammer 18 ein hoher Druck erhalten bleibt, der eine Anpassung des Dichtringes vor allem bei geringerem Zylinderdruck sicherstellt.

Claims

Patentansprüche: 1. Als Hohlring ausgebildeter elastischer Dichtungs- oder Packungsring für relativ zueinander bewegliche, wechselnden Drücken ausgesetzte Teile, der einen über den gesamten Umfang verlaufenden Schlitz aufweist und durch den der abzudichtende Überdruck zum Anpassen der Dichtflächen in den hohlen Dichtungsring gelangt und in diesem gefangen wird, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Umfangsschlitz in der dem Raum höheren Druckes zugewandten Stirnseite des Dichtungsringes (14) angeordnet ist und die Schlitzkanten als sich überlappende Ventillippen (15, 16) ausgebildet sind (F i g. 2).
2. Als Hohlring ausgebildeter elastischer Dichtungs- oder Packungsring für relativ bewegliche, wechselnden Drücken ausgesetzte Teile, der einen über den gesamten Umfang verlaufenden Schlitz aufweist und durch den der abzudichtende überdruck zum Anpressen der Dichtflächen in den hohlen Dichtungsring gelangt und in diesem gefangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsschlitz in der dem Raum höheren Druckes zugewandten Stirnseite des Dichtungsringes (4) angeordnet ist und ein als Rückschlagventilkörper wirkender, massiver, vorzugsweise im Querschnitt rund oder keilförmig profilierter Ventilring (7) im Innern des hohlen Dichtungsringes angeordnet ist und die dem Hohlraum zugewandten Ränder des Umfangsschlitzes als Ventilsitz ausgebildet sind (F i g. 1).
3. Dichtungs- oder Packungsring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum des Dichtungsringes (4) eine den Ventilring elastisch gegen seine Sitzflächen drückende Einrichtung (9) vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1032 629; britische Patentschriften Nr. 129141, 123 355, 604 704; USA: Patentschriften Nr. 2 754136, 2 889183.