DE19749235C2

DE19749235C2 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE19749235C2
Application number: DE19749235A
Authority: DE
Original assignee: RO RA VERTRIEBS GmbH
Current assignee: RO RA VERTRIEBS GmbH
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2017-11-08
Also published as: DE19749235A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung mit einem Träger zur Anbringung eines Dichtelements zur Abdichtung relativ zueinander bewegter Maschinenteile, nämlich eine Kolbendichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Als Stand der Technik sind aus einem Träger und einem Dichtele ment bestehende Dichtungsanordnungen bekannt, bei denen das Dichtelement durch eine separate Feder unter Vorspannung an ein bewegtes Maschinenteil zur besseren Abdichtung angepreßt wird. Bei derartigen Dichtungsanordnungen werden separate Federele mente verwendet, die einzeln hergestellt und am Dichtelement ange bracht werden müssen.

In der DE 196 15 157 A1 wird ein ringförmiges Dichtelement zum Verschließen eines Ringspaltes beschrieben, wobei ein Vorsprung vorgesehen ist, welches ein Dichtelement aus Elastomer-Material nahezu vollständig durchsetzt. Das Dichtelement wird dabei jedoch nicht unter Vorspannung an ein abzudichtendes Maschinenteil ange preßt.

Der DE-OS 27 09 000 ist eine Radial-Dichtung, bestehend aus ei nem Dichtlippenträger und einer damit verbundenen Dichtlippe ent nehmbar, wobei die Radial-Dichtung im Bereich des Dichtlippenträ gers Durchbrüche aufweisen kann, welche mit dem Werkstoff für den Dichtlippenträger ausgefüllt werden. Auch bei dieser Radial-Dichtung wird das abzudichtende Maschinenteil nicht unter Vorspannung be aufschlagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung an zubieten, bei denen eine besonders zuverlässige Abdichtung relativ zueinander bewegter Maschinenteile erreicht wird.

Die Aufgabe wird für die Dichtungsanordnung durch den kennzeich nenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausfüh rungsformen der Dichtungsanordnung werden durch die Unteran sprüche 2-9 realisiert. Für das Verfahren wird die Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteil hafte Verfahrensvarianten werden in den Verfahrensansprüchen 11 und 12 beschrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung besitzt der Träger der Dichtungsanordnung separate als Federzungen ausgebildete Teilbereiche zur Erzeugung der Vorspannung auf die Dichtlippe, wo bei die Teilbereiche des Trägers in die Kolbendichtung hineinragen und diese mit an den Teilbereichen angebrachten Absatzelementen durchgreifen. Hierdurch wird kein separates Federelement benötigt und eine zuverlässige Abdichtung der Kolbenstange erreicht.

Wenn die Kolbendichtung im Inneren des Trägers angebracht und vollständig vom Träger umfaßt wird, kann damit die Kolbendichtung über ihren gesamten Dichtungsbereich, also über den gesamten Umfangsbereich der Kolbenstange, mit einer Vorspannung durch den Träger beaufschlagt werden, wodurch eine besonders zuverläs sige Abdichtung erzielt wird.

An der Außenseite des Trägers kann die Kolbendichtung besonders montagefreundlich angebracht werden. Bei einer außen angebrach ten Kolbendichtung, welche auch in den Träger hineinreicht, wird so wohl eine hohe Montagefreundlichkeit als auch eine umfassende Vorspannung erreicht.

Bei den als Federzungen ausgebildeten Teilbereichen des Trägers kann durch eine entsprechende geometrische Gestaltung der Feder zungen (z. B. mit parallelem, schrägem, mäander- oder spiralförmi gem Verlauf zur Achse der Kolbenstange) bestimmt werden, in wel chen Flächenbereich der Kolbendichtung eine Vorspannung durch die Teilbereiche des Trägers eingebracht wird.

Dabei kann abhängig von der Belastbarkeit des Materials der Kolbendichtung der an der jeweiligen Stelle erforderliche Abdichtdruck durch eine entspre chende angepaßte geometrische Gestaltung der Federzungen eingestellt wer den.

Bei der Anbringung der Kolbendichtung am Träger können Teilbereiche des Trägers die Kolbendichtung formschlüssig umfassen, wodurch eine zur Aus wechslung der Kolbendichtung bei Verschleiß lösbare Verbindung zwischen Träger und Kolbendichtung hergestellt wird.

Zur Anbringung der Kolbendichtung am Träger können zum einen diejenigen Teilbereiche verwendet werden, die auch zur Erzeugung einer Vorspannung dienen. Ferner können separate weitere Teilbereiche am Träger angebracht sein, die allein die Aufgabe haben, die Kolbendichtung mit dem Träger zu ver binden.

Die die Kolbendichtung durchgreifenden (Abschnitte der) Teilbereiche des Trägers schließen vorteilhafterweise bündig mit der Oberfläche des Dichtelements ab, so daß z. B. der Bewegungsraum von in der Nähe der Oberfläche der Kolbendichtung angeordneten Maschinenteilen nicht be schränkt wird.

Neben oder zusätzlich zu einer formschlüssigen Verbindung zwischen Trä ger und Kolbendichtung kann die Kolbendichtung durch chemische Verbindung auch stoffschlüssig (z. B. durch Mehrkomponentenverfahren) am Träger be festigt sein, wobei eine unbeabsichtigte Lösung der Kolbendichtung vom Träger besonders zuverlässig ausgeschlossen wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Dichtungsanordnung ist ein separates Zusatzelement aus thermoplastischem Werkstoff vorgese hen, welches am Träger und/oder der Kolbendichtung angebracht werden kann und zusätzlich eine Stabilisierung der Dichtungsanordnung oder eine Vorspan nung in die Kolbendichtung einbringt.

Der Träger kann z. B. aus glasfaserverstärktem Polyamid bestehen. Für die Kolbendichtung wird z. B. Nitrid-Butadien-Kautschuk verwendet.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsan ordnung kann die gesamte Dichtungsanordung schnell und kostengünstig hergestellt werden. Dabei wird zunächst der Träger aus thermoplastischem Material im Spritzverfahren angefertigt. Nach der Entformung werden der Träger oder einzelne Teilbereiche des Trägers fixiert, um zu vermeiden, daß beim nun stattfindenden Anspritzen der Kolbendichtung direkt an den Träger eine Lageverschiebung des Trägers erfolgt.

Die angespritzte Kolbendichtung verbindet sich vorteilhafterweise mit dem Träger (z. B. durch Mehrkomponentenspritzguß), so daß eine einstückige Dichtungsanordnung entsteht.

In einer vorteilhaften Verfahrensvariante werden diejenigen Teilbereiche des Trägers fixiert, die eine Vorspannung auf die Kolbendichtung im montierten Zustand der Dichtungsanordnung ausüben. Hierdurch wird vermieden, daß während des Spritzvorgangs eine Verschiebung der Teilbereiche erfolgt.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfigu ren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Trägers,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Trägers,

Fig. 3 eine Draufsicht des Trägers,

Fig. 4 eine Schnittansicht des Trägers mit angesetzter Kolbendichtung,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Trägers mit Kolbendichtung sowie

Fig. 6 eine Draufsicht des Trägers mit Kolbendichtung.

Fig. 1 zeigt den Träger 1 mit als Federzungen 3 ausgebildeten Teilbereichen, die sich länglich in axialer Richtung eines durch die Durchgangsöffnung 6 hindurchgeführten Maschinenteils (nicht abgebildet) erstrecken. Die Feder zungen 3 weisen Absatzelemente 4 auf. Die Basis 5 des rotationssymmetri schen Trägers 1 besitzt materialsparend einen umlaufenden U-förmigen Querschnitt (vgl. Fig. 2).

Insgesamt weist der Träger 1 nach Fig. 3 als Federzungen 3 ausgebildete Teilbereiche auf, die zur Aufnahme der Kolbendichtung 2 und zur Erzielung der Vorspannung in der Kolbendichtung 2 dienen.

In den Fig. 4-6 ist die Kolbendichtung 2 auf der Basis 5 des Trägers 1 auflie gend angebracht. Dabei durchragen die Federzungen 3 die Kolbendichtung 2 und schließen mit ihren Absatzelementen 4 bündig mit der Oberfläche der Kolbendichtung 2 ab.

Über die elastischen Federzungen 3 wird ein durch die Durchgangsöffnung 6 des Trägers 1 hindurchgeführtes Maschinenteil (die Kolbenstange, nicht abgebildet) über die Kolbendichtung 2 mit einer Vorspan nung beaufschlagt, so daß die Dichtlippen 7 an das Maschinenteil zur Erzie lung einer zuverlässigen Abdichtung angepreßt werden. Es können auch mehrere vorgespannte Dichtlippen 7 vorgesehen sein (nicht abgebildet).

Die Dichtungsanordnung nach Fig. 4-6 kann nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren zunächst durch Herstellung des Trägers 1, dann durch Fixierung der als Federzungen 3 ausgebildeten Teilbereiche des Trägers 1 und schließlich durch Anspritzen der Kolbendichtung 2, z. B. im Mehrkompo nentenspritzguß, kostengünstig hergestellt werden. Die die Kolbendichtung 2 durchgreifenden Federzungen 3 bewirken neben einem Stoffschluß von Trä ger 1 und Kolbendichtung 2 zusätzlich eine formschlüssige Fixierung der Kolbendichtung 2 am Träger 1 u. a. über die Absatzelemente 4.

Claims

1. Dichtungsanordnung mit einem Träger zur Anbringung eines Dichtelements zur Abdichtung relativ zueinander bewegter Ma schinenteile, nämlich Kolbendichtung zur Abdichtung einer axial bewegbaren Kolbenstange für Fluiddämpfer, Luft- und Hydrau likzylinder, wobei die Kolbendichtung über mindestens eine Dichtlippe unter Vorspannung an der Kolbenstange anliegt und der Träger aus einem thermoplastischen Werkstoff besteht und die Kolbendichtung unter Vorspannung an die Kolbenstange anpreßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger(1)sepa rate als Federzungen ausgebildete Teilbereiche zur Erzeugung der Vorspannung auf die Dichtlippe (7) aufweist und die Teilbe reiche des Trägers (1) in die Kolbendichtung (2) hineinragen und diese mit an den Teilbereichen angebrachten Absatzele menten (4) durchgreifen.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbendichtung (2) im Inneren des Trägers (1) angebracht ist.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbendichtung (2) an der Außenseite des Trägers (1) angebracht ist.

4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kolbendich tung (2) durchgreifenden (Abschnitte der) Teilbereiche des Trä gers (1) bündig mit der Oberfläche der Kolbendichtung (2) ab schließen.

5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbendichtung (2) formschlüssig mit dem Träger (1) verbunden ist.

6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbendichtung (2) stoffschlüssig am Träger (1) angebracht ist.

7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzelement aus thermoplastischem Werkstoff zur Anbringung am Träger (1) und/oder an der Kolbendichtung (2) vorgesehen ist.

8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger(1)aus glasfaserverstärktem Polyamid besteht.

9. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbendichtung (2) aus Nitrid-Butadien-Kautschuk besteht.

10. Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung mit einem Träger zur Anbringung eines Dichtelements zur Abdichtung re lativ zueinander bewegter Maschinenteile, nämlich zur Herstel lung einer Kolbendichtung zur Abdichtung einer axial bewegba ren Kolbenstange für Fluiddämpfer, Luft- und Hydraulikzylinder, wobei die Kolbendichtung unter Vorspannung an der Kolben stange anliegt, nämlich Verfahren zur Herstellung einer Dich tungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-9, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Herstellung eines Trägers aus thermoplastischem Material im Spritzverfahren;
- Fixierung des Trägers;
- Anspritzen der Kolbendichtung an oder in den Träger.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Teilberei che des Trägers fixiert werden, die eine Vorspannung auf die Kolbendichtung ausüben.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anspritzender Kolbendichtung auf oder in den Träger eine stoffliche Verbin dung der Kolbendichtung mit dem Träger, z. B. durch Mehrkom ponentenverfahren, erfolgt.