DE19649114B4 - Dichtungsanordnung - Google Patents

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Abstract

Dichtungsanordnung (1) zwischen zwei konzentrischen, gegeneinander beweglichen Maschinenteilen (2, 3) mit einem Dichtring (10; 30; 40; 50; 60) aus elastischem Material und mit einem den Dichtring (10; 30; 40; 50; 60) radial spannenden Vorspannring (6) aus gummielastischem Material, wobei das erste Maschinenteil (2) eine Nut (20) aufweist, die den Dichtring (10; 30; 40; 50; 60) und den Vorspannring (6) aufnimmt, und wobei der Dichtring (10; 30; 40; 50; 60) in seiner Arbeitslage mit einer Dichtfläche (15; 35; 45; 55; 65) an einer Umfangsfläche (4) des zweiten Maschinenteils (3) anliegt und einen zum zweiten Maschinenteil (3) hin offenen, etwa U-förmigen axialen Querschnitt aufweist, der durch einen niederdruckseitigen Schenkel (11; 31; 41; 51; 61), einen hochdruckseitigen Schenkel (13; 33; 43; 53; 63) und einen beide Schenkel (11, 13; 31, 33; 41, 43; 51, 53; 61, 63) verbindenden Verbindungssteg (12) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der niederdruckseitige Schenkel (11; 31; 41; 51;...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zwischen zwei konzentrischen, gegeneinander beweglichen Maschinenteilen mit einem Dichtring aus elastischem Material und mit einem den Dichtring radial spannenden Vorspannring aus gummielastischem Material, wobei das erste Maschinenteil eine Nut aufweist, die den Dichtring und den Vorspannring aufnimmt, und wobei der Dichtring in seiner Arbeitslage mit einer Dichtfläche an einer Umfangsfläche des zweiten Maschinenteils anliegt.
  • Eine derartige Dichtungsanordnung ist beispielsweise durch die EP 0 670 444 A1 bekanntgeworden.
  • Die bekannte Dichtungsanordnung zwischen zwei konzentrischen, gegeneinander beweglichen Maschinenteilen umfaßt einen Dichtring aus einem zähelastischen Kunststoff und einen den Dichtring radial spannenden Vorspannring aus einem gummielastischen Werkstoff. Das erste Maschinenteil weist eine Nut auf, die den Dichtring und den Vorspannring aufnimmt. Im drucklosen und/oder stationären Zustand liegt der Dichtring mit einer Dichtringfläche an einer Umfangsfläche des zweiten Maschinenteils an. In radialer Richtung zur Achse des zweiten Maschinenteils gesehen ist der Dichtring zumindest teilweise von einer niederdruckseitigen Nutflanke der Nut beabstandet. Der Dichtring weist eine zur Achse parallele Außenumfangsfläche auf und ist unter Druckbeaufschlagung und/oder durch die Reibkraft zwischen dem Dichtring und der Umfangsfläche derart zur Niederdruckseite hin verschwenkbar, daß der Dichtring an der niederdruckseitigen Nutflanke der Nut anliegt und daß gegenüber der Umfangsfläche eine Dichtkante ausgebildet ist, die unabhängig von der Verschwenkrichtung und/oder der Druckbeaufschlagung des Dichtrings immer an ein und derselben Stelle angeordnet ist.
  • Diese bekannte Dichtungsanordnung weist zur dynamischen Abdichtseite hin einen optimalen Pressungsverlauf des Dichtrings durch dessen Geometriegestaltung auf, welche durch zwei eine Dichtkante bildende Kegelflächen erreicht wird. Dadurch können die Dichtwirkung und die Lebensdauer der Dichtungsanordnung verbessert werden, jedoch sind die beiden Kegelflächen aufwendig zu fertigen.
  • Die DE 40 17 036 A1 betrifft eine Dichtungsanordnung zwischen zwei konzentrisch, gegeneinander beweglichen Maschinenteilen mit einem Dichtring aus elastischem Material und mit einem den Dichtring radial spannenden Vorspannring aus gummielastischem Material, wobei das erste Maschinenteil eine Nut aufweist, die den Dichtring und den Vorspannring aufnimmt, und wobei der Dichtring in seiner Arbeitslage mit einer Dichtfläche an einer Umfangsfläche des zweiten Maschinenteils anliegt und einen zum zweiten Maschinenteil hin offenen, etwa U-förmigen axialen Querschnittt aufweist, der durch einen niederdruckseitigen Schenkel, einen hochdruckseitigen Schenkel und einen beide Schenkel verbindenden Verbindungssteg gebildet ist.
  • Die DE 36 03 669 C2 offenbart einen Abstreifring einer Abstreiferanordnung mit einer niederdruckseitigen Dichtfläche und einer hochdruckseitigen Dichtkante. Sowohl die Dichtfläche als auch die Dichtkante sind derart mit einem Übermaß gefertigt, dass der Abstreifring im eingebauten Zustand zur Hochdruckseite hin verkippt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art dahin gehend weiterzubilden, daß die Dichtfläche bzw. Dichtkante des Dichtrings in einem einfacheren Fertigungsprozeß hergestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dichtring einen zum zweiten Maschinenteil hin offenen, etwa U-förmigen axialen Querschnitt aufweist, der durch einen niederdruckseitigen Schenkel, einen hochdruckseitigen Schenkel und einen beide Schenkel verbindenden Verbindungssteg gebildet ist, daß der niederdruckseitige Schenkel sich im nichteingebauten Zustand des Dichtrings radial weiter zur Umfangsfläche als der hochdruckseitige Schenkel erstreckt, und daß der Dichtring in seiner Arbeitslage bis zur stützenden Anlage einer Anlagefläche des hochdruckseitigen Schenkels am zweiten Maschinenteil zur Hochdruckseite hin verkippt ist.
  • Die Verkippbarkeit und die Dichtwirkung des Dichtrings kann leicht über die Geometrie seines Querschnittes, z.B. durch Variation der axialen Breite der beiden Schenkel und des Verbindungssteges sowie der radialen Breite des Verbindungssteges und der Schenkel, geändert bzw. eingestellt werden. Dabei ist die axiale Breite des niederdruckseitigen Schenkels 10% bis 40% der gesamten axialen Breite des Dichtrings.
  • Erfindungsgemäß ist in der verkippten Arbeitslage des Dichtrings der von den beiden Schenkeln, dem Verbindungssteg und dem zweiten Maschinenteil eingeschlossene Innenraum mit der Hochdruckseite verbunden. Dadurch herrscht in dem Innenraum der gleiche Druck wie im äußeren hochdruckseitigen Nutraum, wodurch der von außen mit Hochdruckmedium beaufschlagte Dichtring im Bereich des Verbindungsstegs durch das ebenfalls im Innenraum wirkende Hochdruckmedium entlastet werden kann.
  • Diese erfindungsgemäße Dichtungsanordnung zeichnet sich durch ihren einfachen U-förmigen Querschnitt aus, der fertigungstechnisch leicht herzustellen ist. Seine dichtende Wirkung entfaltet der Dichtring erst in seiner Arbeitslage, in welcher der niederdruckseitige Schenkel die Dichtfläche bildet und der Dichtring innerhalb der Nut zur Hochdruckseite hin so weit verkippt ist, bis auch der hochdruckseitige Schenkel mit seiner Anlagefläche an der Umfangsfläche des zweiten Maschinenteils anliegt. Der hochdruckseitige Schenkel des Dichtrings dient zur Abstützung des Dichtrings in dieser verkippten Arbeitslage. Der Dichtring verkippt in seine Arbeitslage um den Profilschwerpunkt seines axialen Querschnittes. Die optimale Pressungsverteilung der Dichtfläche des Dichtrings gegenüber der Umfangsfläche wird einerseits durch Materialverspannungen bzw. Deformationen des Dichtrings und andererseits durch entsprechend vorgeformte Dichtflächen erreicht (z.B. kegelförmig).
  • Der Dichtring kann aus zähelastischem Material, aber auch aus einem gummielastischen Material gebildet sein, da der Dichtring sich dann in der verkippten Arbeitslage durch entsprechende Querschnittsverformung dem Nutquerschnitt anpassen und so eine optimale Pressungsverteilung erzielt werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung kann insbesondere bei relativ zueinander hin- und her beweglichen Maschinenteilen und in einem Druckbereich, der bis zum Höchstdruck (z.B.: p = 1000 bar) reicht, eingesetzt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dichtring in seine Arbeitslage durch die Wirkung des Vorspannrings verkippbar, d. h., der Dichtring verkippt in seine Arbeitslage erst dann, wenn er durch den Vorspannring beaufschlagt ist.
  • Eine andere bevorzugte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß der niederdruckseitige Schenkel gegenüber dem zweiten Maschinenteil ein radiales Übermaß aufweist. Durch dieses Übermaß kann am niederdruckseitigen Schenkel eine bestimmte Pressungsverteilung an der Dichtfläche vorgegeben werden sowie auch ohne Vorspannring bereits ein Verkippen des Dichtrings in Richtung auf bzw. in seine Arbeitslage erreicht werden.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform weist auch der hochdruckseitige Schenkel gegenüber dem zweiten Maschinenteil ein radiales Übermaß auf, über welches die Anpressung der Anlagefläche des hochdruckseitigen Schenkels an das zweite Maschinenteil eingestellt werden kann, wobei das Übermaß am niederdruckseitigen Schenkel größer sein muß als das Übermaß am hochdruckseitigen Schenkel.
  • Wenn in besonders vorteilhafter Ausführungsform die Anlagefläche des hochdruckseitigen Schenkels sich im nichteingebauten Zustand des Dichtrings zur Hochdruckseite hin kegelförmig öffnet, kann der Dichtring in seine verkippte Arbeitslage so weit verschwenken, bis die kegelförmige Anlagefläche des hochdruckseitigen Schenkels vollständig an der Umfangsfläche des zweiten Maschinenteils anliegt. Über den Kegelwinkel des hochdruckseitigen Schenkels kann somit die Endkipplage des Dichtrings definiert eingestellt werden.
  • Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Anlagefläche des hochdruckseitigen Schenkels als Kante ausgebildet.
  • In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform öffnet sich die Dichtfläche des niederdruckseitigen Schenkels im nichteingebauten Zustand des Dichtrings zur Niederdruckseite hin kegelförmig. Der Kegelwinkel ist dabei vorzugsweise auf die verkippte Arbeitslage des Dichtrings derart abgestimmt, daß in dieser verkippten Arbeitslage die kegelförmige Dichtfläche des niederdruckseitigen Schenkels gegenüber der Umfangsfläche des zweiten Maschinenteils ein Maximum der Pressungsverteilung im Bereich der dynamischen Dichtkante ausbildet.
  • Ganz besonders bevorzugt öffnet sich bei einer weiteren Ausführungsform eine niederdruckseitige Radialfläche des Dichtrings im nichteingebauten Zustand des Dichtrings zum niederdruckseitigen Spalt hin kegelförmig, so daß diese Radialfläche bei in seine Arbeitslage verkipptem Dichtring eine niederdruckseitige Stützfläche an der zugeordneten niederdruckseitigen Nutflanke der Nut im ersten Maschinenteil bildet. Die verkippte Endlage des Dichtrings kann so definiert vorgegeben werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform sind in dem hochdruckseitigen Schenkel des Dichtrings Bohrungen vorgesehen, die bei verkipptem Dichtring den Innenraum mit der Hochdruckseite verbinden.
  • Bei einer anderen Weiterbildung sind in der Anlagefläche des hochdruckseitigen Schenkels Nuten vorgesehen, die bei verkipptem Dichtring den Innenraum mit der Hochdruckseite verbinden.
  • Bei einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform läuft die Außenseite des Dichtrings im nichteingebauten Zustand des Dichtrings auf mindestens der axialen Breite des niederdruckseitigen Schenkels zur Niederdruckseite hin kegelförmig zu, wodurch bei verkipptem Dichtring das Pressungsmaximum der Dichtfläche des niederdruckseitigen Schenkels in der hochdruckseitigen Dichtkante liegt.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung. Es zeigt:
  • 1 eine Dichtungsanordnung mit einem in seine Arbeitslage verkippten Dichtring, der einen axialen U-förmigen Querschnitt aufweist, mit zugehöriger axialer Pressungsverteilung;
  • 2 eine erste Ausführungsform des Dichtrings der 1 im nichteingebauten Zustand;
  • 3 den in einer Nut eines ersten Maschinenteils angeordneten Dichtring der 2;
  • 4 eine zweite Ausführungsform des Dichtrings der 1 im nichteingebauten Zustand;
  • 5 eine dritte Ausführungsform des Dichtrings der 1 im nichteingebauten Zustand mit zugehöriger axialer Pressungsverteilung;
  • 6 eine vierte Ausführungsform des Dichtrings der 1 im nichteingebauten Zustand; und
  • 7 eine fünfte Ausführungsform des Dichtrings der 1 im nichteingebauten Zustand mit einem hochdruckseitigen Schenkel, der als Anlagefläche eine Schnittlinie zweier Kegelflächen aufweist.
  • Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen teilweise stark schematisiert den erfindungsgemäßen Gegenstand und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die Gegenstände der einzelnen Figuren sind teilweise auch stark vergrößert dargestellt, damit der Aufbau besser gezeigt werden kann.
  • 1 zeigt eine Dichtungsanordnung 1 mit einem ersten Maschinenteil 2 und einem zweiten Maschinenteil 3. Die Dichtungsanordnung 1 dichtet einen Spalt 5 zwischen den beiden Maschinenteilen 2, 3 ab, die sich gegeneinander, vorzugsweise aber in Axialrichtung hin und her bewegen.
  • In 1 ist die Dichtungsanordnung 1 im druckbeaufschlagten Zustand dargestellt, wobei H die Hochdruckseite und N die Niederdruckseite bezeichnet. In einer Nut 20 des ersten Maschinenteils 2 ist ein im axialen Querschnitt im wesentlichen U-förmiger Dichtring 10 aus elastischem Material und ein den Dichtring 10 radial spannender Vorspannring 6 aus gummielastischem Material angeordnet. Der Dichtring 10 kann z. B. aus einem zähelastischen Material, wie z. B. Polytetrafluorethylen oder Polyurethan, oder aus einem gummielastischen Material bestehen. Der Vorspannring 6 kann ein einfacher O-Ring sein, es können aber auch zwei O-Ringe oder ein Mehrlippendichtring oder auch ein Vierkantring auf den Dichtring 10 wirken.
  • Wie die Ausführungsform nach 2 zeigt, weist der Dichtring 10 auch im nichteingebauten Zustand einen zu dem zweiten Maschinenteil 3 hin offenen, etwa U-förmigen axialen Querschnitt auf, der durch einen niederdruckseitigen Schenkel 11, einen hochdruckseitigen Schenkel 13 und einen beide Schenkel 11, 13 verbindenden Verbindungssteg 12 gebildet ist. Der niederdruckseitige Schenkel 11 erstreckt sich im nichteingebauten Zustand der 2 radial weiter zur Umfangsfläche als der hochdruckseitige Schenkel 13, d. h., der Innendurchmesser des niederdruckseitigen Schenkels 11 ist kleiner als der Innendurchmesser des hochdruckseitigen Schenkels 13 bei innendichtender Anwendung. Der Querschnitt des Dichtrings 10 in seiner Herstellungsform, d. h. im nichteingebauten Zustand (2), unterscheidet sich daher von seinem späteren abdichtenden Wirkungsquerschnitt (1). In den 4 bis 7 sind weitere mögliche Querschnittsformen des Dichtrings gezeigt, die zu dem in 1 gezeigten Wirkungsquerschnitt des Dichtrings führen.
  • 3 zeigt den Dichtring 10 der 2 ohne den Vorspannring 6 innerhalb der Nut 20 des ersten Maschinenteils 2 angeordnet. Die niederdruckseitige Dichtfläche 15 des niederdruckseitigen Schenkels 11 liegt an der Umfangsfläche 4 des zweiten Maschinenteils 3 an, während die Anlagefläche 16 des hochdruckseitigen Schenkels 13 noch radial von der Umfangsfläche 4 beabstandet ist.
  • Der Vorspannring 6 (1) stützt sich im Ausführungsbeispiel der 1 an der niederdruckseitigen Nutflanke 21 und am Nutgrund 22 ab und beaufschlagt die Außenseite 18 des Dichtrings 10 im Bereich des Verbindungssteges 12 und/oder des hochdruckseitigen Schenkels 13 derart, daß der Dichtring 10 aus seiner in 3 gezeigten Einbaulage in die in 1 gezeigte Arbeitslage zur Hochdruckseite H hin bis zur stützenden Anlage der Anlagefläche 16 des hochdruckseitigen Schenkels 13 an der Umfangsfläche 4 des zweiten Maschinenteils 3 verkippt. Aufgrund insbesondere seiner Deformierbarkeit legt sich der elastische Dichtring 10 mit seiner niederdruckseitigen Axialfläche 17 an die niederdruckseitige Nutflanke 21 an, während die Dichtfläche 15 und die Anlagefläche 16 des Dichtrings 10 an der Umfangsfläche 4 des zweiten Maschinenteils 3 anliegen. In dieser verkippten Arbeitsstellung stellt die hochdruckseitige Kante der Dichtfläche 15 eine Dichtkante 19 dar, die in ihrer Wirkungslage durch die stützende Anlage des hochdruckseitigen Schenkels 13 stabilisiert und gesichert ist.
  • Der Innenraum 14 zwischen den beiden Schenkeln 11, 13 steht, wie bezüglich den 5 und 7 näher ausgeführt ist, mit dem Hochdruckmedium in Verbindung. Dadurch kann der Dichtring 10 im Bereich des Verbindungsstegs 12 hydraulisch entlastet werden, so daß durch ein niedrigeres Reibkraftniveau die auf den Dichtring 10 wirkende Belastung bzw. Reibwärme minimiert werden. Dies führt zu einer Verbesserung der Standzeit des Dichtrings 10 bzw. zu einer Erhöhung seines Leistungsniveaus.
  • Die Dichtungsanordnung 1 zeichnet sich weiter durch eine gute Einbaufreundlichkeit des Dichtrings 10 aus, da bei seinem Einbau die Aufweitung durch das zweite Maschinenteil 2 nicht zuerst über die eigentliche bzw. spätere dynamische Dichtkante 19 erfolgt.
  • In 1 ist außerdem noch die axiale Pressungsverteilung über die niederdruckseitige Dichtfläche 15 und der Anlage fläche 16 des Dichtrings 10 dargestellt, bei dem sich das Pressungsmaximum nahe der Dichtkanten 19, 19a befindet.
  • 4 zeigt eine weitere mögliche Querschnittsform des Dichtrings 30, wobei der niederdruckseitige Schenkel 31 im nichteingebauten Zustand ein radiales Übermaß 31' gegenüber der Umfangsfläche 4 des zweiten Maschinenteils 3 aufweist. Durch dieses radiale Übermaß 31' kann der Dichtring 30 auch ohne die Wirkung des Vorspannrings 6 bereits in seine Arbeitslage verkippen. Außerdem öffnet sich die Anlagefläche 36 des hochdruckseitigen Schenkels 33 zur Hochdruckseite H kegelförmig, so daß die kegelförmige Anlagefläche 36 in dieser verkippten Arbeitslage auf ihrer axialen Breite vollflächig am zweiten Maschinenteil 3 anliegt.
  • 5 zeigt einen weiteren möglichen Querschnitt des Dichtrings 40, der sich gegenüber der in 2 gezeigten Form durch eine Außenseite 48 mit einem niederdruckseitigen, kegelförmigen Abschnitt 48' auf axialer Höhe der Dichtkante 49 des niederdruckseitigen Schenkels 41 unterscheidet. Durch diesen kegelförmigen Abschnitt 48' weist bei verkipptem Dichtring 40 die Pressungsverteilung in axialer Richtung über die Dichtfläche 45 des niederdruckseitigen Schenkels 41 ihr Maximum an dieser Dichtkante 49 auf. Der in der verkippten Arbeitslage zwischen dem Dichtring 40 und dem zweiten Maschinenteil 3 definierte Innenraum 14 (1 und 2) ist über Nuten 46a, welche in der Anlagefläche 46 des hochdruckseitigen Schenkels 43 ausgebildet sind, mit der Hochdruckseite H verbunden. Das Hochdruckmedium wirkt so auch im Innenraum 14 und insbesondere auf die innere Umfangsfläche des Verbindungsstegs 12, so daß die auf die Außenseite 48 des Dichtrings 40 wirkende Kraft im wesentlichen kompensiert werden kann.
  • 6 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform eines Dichtrings 50, dessen Dichtfläche 55 des niederdruckseitigen Schenkels 51 und dessen Anlagefläche 56 des hochdruckseitigen Schenkels 53 sich im nichteingebauten Zustand zur Niederdruckseite N bzw. zur Hochdruckseite H hin kegelförmig mit Öffnungswinkeln α1 und α2 öffnen. Die niederdruckseitige Radialfläche 57 des Dichtrings 50 öffnet sich ebenfalls kegelförmig zum niederdruckseitigen Spalt hin unter einem Öffnungswinkel α3. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungswinkel α1, α2, α3 gleich groß gewählt. Wenn der Dichtring 50 in seine Arbeitslage verkippt ist, liegen die beiden kegelförmigen Flächen 55, 56 jeweils über ihre gesamte axiale Breite vollflächig an der Umfangsfläche 4 des zweiten Maschinenteils 3 an und liegt die niederdruckseitige Axialfläche 57 des Dichtrings 50 auf ihrer gesamten Kegelfläche an der niederdruckseitigen Nutflanke 21 an, so daß der Dichtring 50 in seiner verkippten Arbeitslage stabilisiert und gesichert ist. In diesem Zusammenhang ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der α3 = 0 ist.
  • 7 zeigt einen Dichtring 60, dessen niederdruckseitiger Schenkel 61 eine zylindrische Dichtfläche 65 aufweist und dessen hochdruckseitiger Schenkel 63 an seiner Umfangsfläche 66 eine Kante 66c aufweist. Diese Kante 66c wird durch zwei Kegelflächen 66a und 66b der hochdruckseitigen Anlagefläche 66 gebildet. Beim Einbau und Verkippen des Dichtrings 60 in seine Arbeitslage führt der zylindrische Querschnitt zu einem entsprechenden vergrößerten Anpreßdruck der Dichtfläche 65 im druckzugewandten Endbereich an das zweite Maschinenteil 3. Der Innenraum 14 (1) ist bei dieser Ausführungsform über Bohrungen 63a, welche in dem hochdruckseitigen Schenkel 63 ausgebildet sind, mit der Hochdruckseite H verbunden.
  • Bei einer Dichtungsanordnung 1 zwischen zwei konzentrischen, gegeneinander beweglichen Maschinenteilen 2, 3 mit einem Dichtring 10 aus elastischem Material und mit einem den Dichtring 10 radial spannenden Vorspannring 6 aus gummielastischem Material, wobei das erste Maschinenteil 2 eine Nut 20 aufweist, die den Dichtring 10 und den Vorspannring 6 aufnimmt, und wobei der Dichtring 10 in seiner Arbeitslage mit einer Dichtfläche 15 an einer Umfangsfläche 4 des zweiten Maschinenteils 3 anliegt, weist der Dichtring 10 einen zum zweiten Maschinenteil 3 hin offenen, etwa U-förmigen axialen Querschnitt auf, der durch einen niederdruckseitigen Schenkel 11, einen hochdruckseitigen Schenkel 13 und einen beide Schenkel 11, 13 verbindenden Verbindungssteg 12 gebildet ist. Der niederdruckseitige Schenkel 11 erstreckt sich im nichteingebauten Zustand des Dichtrings 10 radial weiter zur Umfangsfläche 4 als der hochdruckseitige Schenkel 13, und der Dichtring 10 ist in seiner Arbeitslage bis zur stützenden Anlage einer Anlagefläche 16 des hochdruckseitigen Schenkels 13 am zweiten Maschinenteil 3 zur Hochdruckseite H hin verkippt. Diese Dichtungsanordnung zeichnet sich durch ihren einfachen U-förmigen Querschnitt aus, der fertigungstechnisch leicht herzustellen ist.

Claims (12)

  1. Dichtungsanordnung (1) zwischen zwei konzentrischen, gegeneinander beweglichen Maschinenteilen (2, 3) mit einem Dichtring (10; 30; 40; 50; 60) aus elastischem Material und mit einem den Dichtring (10; 30; 40; 50; 60) radial spannenden Vorspannring (6) aus gummielastischem Material, wobei das erste Maschinenteil (2) eine Nut (20) aufweist, die den Dichtring (10; 30; 40; 50; 60) und den Vorspannring (6) aufnimmt, und wobei der Dichtring (10; 30; 40; 50; 60) in seiner Arbeitslage mit einer Dichtfläche (15; 35; 45; 55; 65) an einer Umfangsfläche (4) des zweiten Maschinenteils (3) anliegt und einen zum zweiten Maschinenteil (3) hin offenen, etwa U-förmigen axialen Querschnitt aufweist, der durch einen niederdruckseitigen Schenkel (11; 31; 41; 51; 61), einen hochdruckseitigen Schenkel (13; 33; 43; 53; 63) und einen beide Schenkel (11, 13; 31, 33; 41, 43; 51, 53; 61, 63) verbindenden Verbindungssteg (12) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der niederdruckseitige Schenkel (11; 31; 41; 51; 61) sich im nichteingebauten Zustand des Dichtrings (10; 30; 40; 50; 60) radial weiter zur Umfangsfläche (4) als der hochdruckseitige Schenkel (13; 33; 43; 53; 63) erstreckt, daß der Dichtring (10; 30; 40; 50; 60) in seiner Arbeitslage bis zur stützenden Anlage einer Anlagefläche (16; 36; 46; 56; 66) des hochdruckseitigen Schenkels (13; 33; 43; 53; 63) am zweiten Maschinenteil (3) zur Hochdruckseite (H) hin verkippt ist, daß in der verkippten Arbeitslage des Dichtrings (10; 30; 40; 50; 60) der von den beiden Schenkeln (11, 13; 31, 33; 41, 43; 51, 53; 61, 63), dem Verbindungssteg (12) und dem zweiten Maschinenteil (3) eingeschlossene Innenraum (14) mit der Hochdruckseite (H) verbunden ist und daß der niederdruckseitige Schenkel (11; 31; 41; 51; 61) eine axiale Breite von 10% bis 40% der gesamten axialen Breite des Dichtrings (10; 30; 40; 50; 60) einnimmt.
  2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem hochdruckseitigen Schenkel (63) des Dichtrings (60) Bohrungen (63a) vorgesehen sind, die bei verkipptem Dichtring (60) den Innenraum (14) mit der Hochdruckseite (H) verbinden.
  3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anlagefläche (46) des hochdruckseitigen Schenkels (13) Nuten (46a) vorgesehen sind, die bei verkipptem Dichtring (40) den Innenraum (14) mit der Hochdruckseite (H) verbinden.
  4. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (10; 30; 40; 50; 60) in seine Arbeitslage durch die Wirkung des Vorspannrings (6) verkippbar ist.
  5. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der niederdruckseitige Schenkel (11; 31; 41; 51; 61) gegenüber dem zweiten Maschinenteil (3) ein radiales Übermaß (31') aufweist.
  6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch der hochdruckseitige Schenkel (13; 33; 43; 53; 63) gegenüber dem zweiten Maschinenteil (3) ein radiales Übermaß aufweist.
  7. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anlagefläche (36; 56; 66) des hochdruckseitigen Schenkels (33; 53; 63) im nichteingebauten Zustand des Dichtrings (30; 50; 60) zur Hochdruckseite (H) hin kegelförmig öffnet.
  8. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (66) des hochdruckseitigen Schenkels (63) als Dichtkante (66c) ausgebildet ist.
  9. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dichtfläche (55) des niederdruckseitigen Schenkels (51) im nichteingebauten Zustand des Dichtrings (50) zur Niederdruckseite (N) hin kegelförmig öffnet.
  10. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (65) des hochdruckseitigen Schenkels (63) im nichteingebauten Zustand des Dichtrings (60) ballig, vorzugsweise konvex, ist.
  11. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine niederdruckseitige Radialfläche (57) des Dichtrings (50) im nichteingebauten Zustand des Dichtrings (50) zum niederdruckseitigen Dichtspalt hin kegelförmig öffnet.
  12. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite (48) des Dichtrings (40) im nichteingebauten Zustand des Dichtrings (40) auf mindestens der axialen Breite des niederdruckseitigen Schenkels (41) zur Niederdruckseite (N) hin kegelförmig (48') zuläuft.
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