DE19802463A1 - Dichtungsring - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring zur Abdichtung zwischen zwei relativ zueinander axial bewegten Bauteilen, mit einer ringförmigen, radial nachgiebigen Dichtlippe, die an ihrer im Einsatz dem mit ihr zusammenwirkenden Bau­ teil radial zugewandten Arbeitsseite zum freien Lippenende hin mit einer konvexen Rundung ausläuft.

Dichtungsringe dieser Art kommen beispielsweise bei fluid­ betätigten Arbeitszylindern zum Einsatz, um zwischen dem axial bewegten Kolben oder der Kolbenstange und dem Gehäuse eine dynamische Abdichtung hervorzurufen. Auch bei Ventilen können derartige Dichtungsringe zur Abdichtung zwischen dem Steuerschieber und dem Ventilgehäuse einge­ setzt werden. Sie verfügen meist über einen zu ihrer orts­ festen Halterung an dem einen Bauteil dienenden Grund­ körper, der eine schräg zum anderen Bauteil ragende ring­ förmige Dichtlippe trägt. Je nachdem, ob der Dichtring das dynamisch abzudichtende Bauteil umschließt oder innerhalb dieses Bauteils angeordnet ist, befindet sich die Dicht­ lippe am radial innen oder am radial außen liegenden Ab­ schnitt des Grundkörpers.

Der Anmelderin bekannte Dichtungsringe verfügen an der dem abzudichtenden Bauteil radial zugewandten Arbeitsseite im Querschnitt gesehen über zwei winkelig zueinander ver­ laufende Flächenabschnitte, einen sich ausgehend vom Wurzelbereich der Dichtlippe schräg nach vorne erstrecken­ den längeren Flächenabschnitt und einen sich an diesen ab­ gewinkelt anschließenden kürzeren Flächenabschnitt. Da­ durch ergibt sich eine mit der Oberfläche des abzu­ dichtenden Bauteils zusammenwirkende Dichtkante. Bei Dichtungsringen der eingangs genannten Art ist der kürzere Flächenabschnitt im Anschluß an den längeren linearen Flächenabschnitt konvex gerundet.

Obwohl mit den bekannten Dichtungsringen kurz- und mittel­ fristig eine gute Dichtqualität erzielt wird, ergeben sich doch Probleme im Langzeitverhalten. Beim Wechsel der axialen Bewegungsrichtung und der daraus resultierenden abwechselnden ziehenden und stemmenden Beaufschlagung der Dichtlippe stellt sich eine sehr unterschiedliche Pres­ sungsverteilung ein. Gerade im stemmenden Betrieb ist fast immer eine starke Druckspitze festzustellen, was eine Art Scheibenwischereffekt zur Folge hat, wobei der Schmierfilm unter der Dichtlippe stark abgestreift wird. Dadurch ver­ ringert sich im Laufe der Zeit die Schmierung der Dicht­ lippe, was zu einer Erhöhung der Reibung und des Ver­ schleißes führt, so daß die Abdichtqualität leidet und die Lebensdauer verringert wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dichtungsring zu schaffen, der bei hoher Lebensdauer auch langfristig eine gute Abdichtqualität im dynamisch be­ anspruchten Bereich der Dichtlippe garantiert.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Dicht­ lippe an der Arbeitsseite eine den im Einsatz möglichen Kontaktbereich mit dem zusammenwirkenden Bauteil be­ inhaltende, bereits im unbeaufschlagten Grundzustand im Querschnitt gesehen durchgehend konvex gekrümmte Lippen­ fläche aufweist, die in dem dem freien Lippenende zuge­ ordneten vorderen Bereich stärker gekrümmt ist als in dem sich daran anschließenden hinteren Bereich.

Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Dichtlippe un­ abhängig vom radialen Verformungsgrad stets mit einem konvex gekrümmten und somit zumindest leicht balligen Kontaktbereich an dem dynamisch mit ihr zusammenwirkenden Bauteil anliegt. Berechnungen haben ergeben, daß auch schon bei einer nur geringen Krümmung des sich an den stärker gekrümmten vorderen Bereich der Lippenfläche an­ schließenden Abschnittes unabhängig von der Beaufschla­ gungsintensität eine gleichmäßigere Pressung auftritt, die trotz der Belastungsumlagerung bei ziehender und stemmen­ der Beaufschlagung nicht zu sehr unterschiedlich ist. Man erreicht unter der Dichtlippe in einem sehr breiten Betriebsbereich einen annähernd parabolischen Verlauf der Pressungsverteilung. Dadurch wird insbesondere im stemmen­ den Betrieb das Auftreten einer starken Druckspitze ver­ mieden und die Tendenz zum Abschaben des Schmierfilmes von dem mit der Dichtlippe zusammenwirkenden Bauteil be­ trächtlich reduziert. Auch im Langzeitbetrieb kann somit eine ausreichende Schmierung gewährleistet werden, was auch noch nach langer Einsatzzeit eine gute Abdicht­ qualität verspricht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Auslegung der Dichtlippe derart, daß der im Betrieb mögliche Kontaktbereich an der Arbeitsseite im Querschnitt gesehen von einer Teillänge der durchgehend konvex gekrümmten Lippenfläche eingenommen wird. Die gekrümmte Lippenfläche erstreckt sich zweck­ mäßigerweise zumindest annähernd über die gesamte Quer­ schnittslänge der Dichtlippe, wobei sie am hinteren End­ bereich vorzugsweise über eine konkav gerundete Übergangs­ fläche in den die Dichtlippe tragenden Grundkörper des Dichtungsringes übergeht.

Der Übergangsbereich zwischen dem stärker und dem schwächer gekrümmten Bereich der an der Arbeitsseite befindlichen Lippenfläche ist zweckmäßigerweise dem vorde­ ren Ende des im Betrieb möglichen Kontaktbereiches zuge­ ordnet. Die Auslegung ist also vorzugsweise so getroffen, daß die Dichtlippe im Normalbetrieb nur mit dem weniger gekrümmten Bereich der Lippenfläche am abzudichtenden Bauteil anliegt. Gleichwohl kann es auf Grund toleranz­ bedingter Maßabweichungen geschehen, daß sich der Kontakt­ bereich nach vorne über das Ende des schwächer gekrümmten Flächenbereiches hinauserstreckt. In diesem Falle gewähr­ leistet der stärker gekrümmte vordere Flächenbereich weiterhin eine Anlage ohne Druckspitzen, so daß der Dichtungsring insgesamt in der Lage ist, große Fertigungs- und Montagetoleranzen auszugleichen.

Die Ausgestaltung der arbeitsseitigen Lippenfläche ist zweckmäßigerweise so getroffen, daß die Bereiche stärkerer und geringerer Krümmung allmählich ineinander übergehen. Es kann insbesondere ein tangentialer Übergang zwischen dem stärker und dem schwächer gekrümmten Bereich vor­ liegen, in welchem Falle die beiden unterschiedlich stark gekrümmten Bereiche der Lippenfläche zweckmäßigerweise jeweils kreisbogenförmig gekrümmt sind, wobei der Bogen­ radius des vorderen Flächenbereiches erheblich geringer ist als der Bogenradius des sich anschließenden rück­ wärtigen Flächenbereiches.

Handelt es sich um einen Dichtungsring, der durch Spritz­ gießen oder ein ähnliches formgebendes Herstellungsver­ fahren hergestellt wird, bei dem mehrere formgebende Form­ teile zum Einsatz gelangen, ist es zweckmäßig, die Anord­ nung so zu treffen, daß die an der Dichtlippe entstehende Formtrennstelle im vorderen Lippenbereich außerhalb der durchgehend gekrümmten Lippenfläche zu liegen kommt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Dichtringes im Querschnitt entlang einer sich axial und zugleich radial erstreckenden Schnittebene, wobei nur ein Ausschnitt des Dich­ tungsringes im Bereich der Dichtlippe gezeigt ist und wobei in durchgezogenen Linien die im unbeaufschlagten Zustand vorliegende Formgebung und strichpunktiert die beim Einsatz durch Ver­ formung übliche Gestalt der Dichtlippe ange­ deutet ist, und

Fig. 2 ein Belastungsdiagramm der Dichtlippe aus Fig. 1 bei stemmender und ziehender Beanspruchung, wobei zum Vergleich strichpunktiert die beim Stand der Technik auftretende Beanspruchung angedeutet ist.

Die Fig. 1 zeigt einen möglichen Einsatzfall des erfin­ dungsgemäßen Dichtungsringes 1 im Zusammenhang mit einem fluidbetätigten Arbeitszylinder, wobei strichpunktiert ein Ausschnitt des Gehäuses 2 und der Kolbenstange 3 des Arbeitszylinders gezeigt sind. Die Längsachse des Arbeitszylinders, die gleichzeitig die axial verlaufende Längsachse des Dichtungsringes 1 darstellt, ist bei 4 angedeutet. Das Ganze stellt einen Längsschnitt durch den Arbeitszylinder dar, wobei zur Vereinfachung nur der unterhalb der die Symmetrieachse bildenden Längsachse 4 liegende Teil angedeutet ist und wobei der Dichtungsring 1 entlang einer sich axial und radial erstreckenden Schnitt­ ebene quergeschnitten dargestellt ist. Die Abbildung des Dichtungsringes 1 in durchgezogenen Linien gibt den un­ beaufschlagten Zustand wieder, also den Zustand, in dem sich der Dichtungsring 1 befindet, bevor er bestimmungs­ gemäß eingebaut wird und bevor seine Dichtlippe 5 mit einem abzudichtenden Bauteil, hier: mit der Kolbenstange 3, zusammenarbeitet. Mit der strichpunktierten Linie 6 ist die Gestalt der Dichtlippe 5 wiedergegeben, die diese im Einsatz beispielsweise einnimmt. Beim Ausführungsbeispiel ist dies die radial verformte Stellung der Dichtlippe 5, die sich auf Grund der sie beaufschlagenden Kolbenstange 3 einstellt.

Der Dichtungsring 1 verfügt außer der schon erwähnten ringförmigen Dichtlippe 5 über einen ebenfalls ringförmigen Grundkörper 7, welcher die Dichtlippe 5 trägt. Sowohl die Dichtlippe 5 als auch der Grundkörper 7 bestehen zweck­ mäßigerweise aus Material mit gummielastischen Eigen­ schaften, insbesondere einem Elastomermaterial. Die Gestalt des Grundkörpers 7 ist beliebig, beispielsweise kann in den Grundkörper 7 noch mindestens ein Verstei­ fungselement eingebettet sein.

Der Grundkörper 7 dient im Einsatz des Dichtungsringes 1 zu dessen Festlegung an dem einen der beiden gegeneinander abzudichtenden Bauteile. Hierzu wird der Dichtungsring 1 beim Ausführungsbeispiel mit seinem Grundkörper 7 in einer ringförmigen Ausnehmung 8 des Gehäuses 2 an einer Stirn­ seite des Arbeitszylinders gehalten. Die Kolbenstange 3 durchdringt das Gehäuse 2 stirnseitig und durchsetzt dabei gleichzeitig koaxial den am Gehäuse 2 festgelegten Dich­ tungsring 1. Die zylindrische Außenfläche 12 der Kolben­ stange 3 beaufschlagt dabei die Dichtlippe 5 in radial nach außen weisender Richtung. Im Einsatz ist die Dicht­ lippe 5 im Vergleich zum unbeaufschlagten Zustand vor dem Einsatz radial nach außen verformt, so daß der von ihr umschlossene Querschnitt eine geringfügige konzentrische radiale Aufweitung erfährt. Dadurch ist gewährleistet, daß die Dichtlippe 5 im Einsatz unter einer gewissen Vor­ spannung an der Außenfläche der Kolbenstange 3 anliegt. Im Betrieb des Arbeitszylinders führt die Kolbenstange 3 relativ zum Gehäuse 2 eine hin- und hergehende Axialbe­ wegung gemäß Doppelpfeil 13 aus, wobei sie mit ihrer Außenfläche 12 an dem an ihr anliegenden ringförmigen Abschnitt der der Kolbenstange 3 radial zugewandten ring­ förmigen Lippenfläche 14 anliegt. Diese Lippenfläche 14 sei nachfolgend als "arbeitsseitige Lippenfläche" bezeich­ net.

Bei einem nicht näher dargestellten Einsatzfall des Dichtungsringes 1 ist dieser am im Betrieb eine Axial­ bewegung durchführenden Kolben eines Arbeitszylinders festgelegt, wobei seine Dichtlippe mit der Innenfläche des Zylindergehäuses dynamisch dichtend zusammenarbeitet. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Dichtungsring in Ventilen zur Abdichtung zwischen dem axial bewegten Steuerschieber und dem Ventilgehäuse einzusetzen. Diese Aufzählung der möglichen Einsatzfelder des Dichtungsringes ist selbstverständlich nicht abschließend.

Die ringförmige Dichtlippe 5 ist derart am Grundkörper 7 angeordnet, daß sie im Querschnitt gesehen mit Bezug zur Längsachse 4 zum freien Lippenende 15 hin einen Schräg­ verlauf aufweist. Sie erstreckt sich axial vom Grundkörper 7 weg und dabei gleichzeitig radial in Richtung zu dem mit ihr zusammenwirkenden Bauteil, vorliegend der Kolbenstange 3. Die Dichtlippe 5 ist dabei am radial innen liegenden Ab­ schnitt 16 des Grundkörpers 7 einstückig angeformt, wobei sich ihre Ringgestalt zum freien Lippenende 15 hin ver­ jüngt.

In Einsatzfällen, bei denen das mit der Dichtlippe 5 zusammenwirkende Bauteil den Dichtungsring 1 radial außen koaxial umschließt, beispielsweise bei einer Anbringung des Dichtungsringes 1 am Kolben eines Arbeitszylinders, ist die Dichtlippe 5 zweckmäßigerweise am radial außen liegenden Abschnitt des Grundkörpers 7 angesetzt und erweitert sich zum freien Lippenende hin schräg nach außen. Je nach Einsatzzweck befindet sich dabei die arbeitsseitige Lippenfläche 14 wie beim gezeigten Aus­ führungsbeispiel an der radialen Innenfläche der Dicht­ lippe 5 oder an der radialen Außenfläche.

Zur Optimierung des Dicht- und Verschleißverhaltens ist die arbeitsseitige Lippenfläche 14 mit einer besonderen Formgebung versehen. Diese besondere Formgebung liegt bereits im unverformten Zustand der Dichtlippe 5 vor, also wenn der Dichtungsring 1 noch nicht im Einsatz ist bzw. wenn die Dichtlippe 5 noch nicht von dem mit ihr zusammen­ wirkenden Bauteil 3 beaufschlagt und dadurch verformt ist. Dieser Zustand der Dichtlippe 5, der in Fig. 1 in durchgezogenen Linien dargestellt ist, sei als "Grund­ zustand" bezeichnet.

Die besondere, bereits im Grundzustand vorliegende Form­ gebung der arbeitsseitigen Lippenfläche 14 äußert sich in einer im Querschnitt gesehen durchgehend konvexen Krüm­ mung. Die Erstreckung "l" dieser durchgehend gekrümmten Lippenfläche 14 ist in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil markiert. Die Länge bzw. Erstreckung "l" der durchgehend gekrümmten arbeitsseitigen Lippenfläche 14 entspricht mindestens der entsprechend gemessenen Länge des im Einsatz möglichen Kontaktbereiches zwischen der Außen­ fläche 12 des Bauteils 3 und der Dichtlippe 5. Wie schon erwähnt, wird die Dichtlippe 5 je nach Einsatzfall in Abhängigkeit von Einbautoleranzen und insbesondere von Querschnittstoleranzen des Bauteils 3 mehr oder weniger weit in Radialrichtung verformt, wobei die Dichtlippe 5 eine Art Schwenkbewegung gemäß Doppelpfeil 20 um ihren Wurzelbereich 17 ausführt. Die im Querschnittgemessene Länge und/oder die lokale Plazierung des tatsächlichen Kontaktbereiches kann daher in gewissem Rahmen variieren.

Wichtig ist daher, daß die Dichtlippe 5 an ihrer dem mit ihr zusammenwirkenden Bauteil 3 zugewandten Arbeitsseite zumindest über den möglichen Kontaktbereich hinweg eine durchgehend konvexe Krümmung aufweist. Diese Krümmung liegt wie gesagt bereits im unverformten Grundzustand der Dichtlippe 5 vor.

Zweckmäßigerweise wird man die Ausgestaltung der Dicht­ lippe 5 so treffen, daß die durchgehend gekrümmte arbeits­ seitige Lippenfläche 14 im Querschnitt gesehen eine größere Länge aufweist als der mögliche Kontaktbereich. Insbesondere bietet es sich an, die gekrümmte arbeits­ seitige Lippenfläche so auszubilden, daß sie sich zu­ mindest annähernd über die gesamte Lippenlänge an der Arbeitsseite erstreckt. In dem schon erwähnten Wurzel­ bereich schließt sich an die konvex gekrümmte Lippenfläche 14 unmittelbar und insbesondere tangential eine konkav gerundete Übergangsfläche 18 an, die in die beim Aus­ führungsbeispiel zylindrische, der Kolbenstange 3 zuge­ wandte Grundfläche 19 des Grundkörpers 7 übergeht.

Die Krümmungsgestalt der durchgehend konvex gekrümmten Lippenfläche 14 ist so gewählt, daß ihr dem freien Lippen­ ende 15 zugeordneter vorderer Flächenbereich 22 stärker gekrümmt ist als der sich daran anschließende hintere Flächenbereich 23. Der Übergangsbereich 24 zwischen den beiden vorgenannten Flächenbereichen 22, 23 befindet sich in der Nähe des freien Lippenendes 15, wobei die in Axial­ richtung gemessene Erstreckung des stärker gekrümmten vorderen Flächenbereiches 22 erheblich geringer ist als derjenige des weniger stark gekrümmten hinteren Flächen­ bereiches.

Der Übergangsbereich 24 ist insbesondere so gelegt, daß er sich im Bereich des vorderen Endes des beim Einsatz üblicherweise beaufschlagten Kontaktbereiches "k" befindet. Dieser im Einsatz üblicherweise beaufschlagte Kontaktbereich "k" hat bezogen auf die Längsrichtung der Dichtlippe 5 eine geringere Erstreckung als der maximal mögliche Kontaktbereich und stellt denjenigen Bereich dar, der bei üblicher Belastung unter Berücksichtigung der üblicherweise auftretenden Toleranzen mit der Außenfläche 12 der Kolbenstange 3 zusammenarbeitet. Beim Ausführungs­ beispiel ist die Auslegung so getroffen, daß die Kolben­ stange 3 im Betrieb etwa mit dem vorderen Endabschnitt des üblicherweise beaufschlagten Kontaktbereiches "k" zu­ sammenarbeitet. Bei Einsatz einer toleranzbedingt etwas größeren Querschnitt aufweisenden Kolbenstange verlagert sich die Berührzone zum hinteren Endabschnitt dieses Kontaktbereiches "k".

Damit auch bei vom üblichen Anwendungsfall abweichenden Extrembedingungen gewährleistet ist, daß die Dichtlippe 5 mit einer konkav gekrümmten Fläche an der Kolbenstange 3 anliegt, ist die durchgehend gekrümmte Lippenfläche 14 mit der größeren Erstreckung "l" ausgeführt, so daß sich der üblicherweise beaufschlagte Kontaktbereich "k" innerhalb der gekrümmten Lippenfläche 14 befindet und sich sowohl vorne als auch hinten noch ein gekrümmter Flächenabschnitt der Lippenfläche 14 an den üblicherweise beaufschlagten Kontaktbereich "k" anschließt. Es kann insbesondere vor­ gesehen sein, daß der stärker gekrümmte vordere Flächen­ bereich 22 der Lippenfläche 14 nicht zu dem üblicherweise beaufschlagten Kontaktbereich "k" gehört, sondern sich an letzteren insbesondere unmittelbar anschließt. Es ist sogar möglich, den Übergangsbereich 24 so zu plazieren, daß er geringfügig außerhalb des üblicherweise beauf­ schlagten Kontaktbereiches "k" liegt.

Es ist vor allem herstellungstechnisch besonders vorteil­ haft, wenn die durchgehend konvex gekrümmte Lippenfläche von zwei ineinander übergehenden Flächenabschnitten 22, 23 gebildet ist, die jeweils nach Art eines Kreisbogens gekrümmt sind und tangential ineinander übergehen. Die unterschiedlichen Radien der bei den kreisbogenförmigen Flächenabschnitte 22, 23 sind in Fig. 1 durch "R" und "r" markiert.

Anstelle eines derartigen direkten Überganges kann auch ein allmählicher Übergang zwischen den unterschiedlichen Krümmungen erfolgen. Dies läßt sich beispielsweise durch mathematische Spline-Funktionen beschreiben.

Außerhalb der durchgehend gekrümmten Lippenfläche 14 be­ findet sich beim Ausführungsbeispiel im vorderen Lippen­ bereich noch eine stufenartig ausgeführte Formtrennstelle 25. Sie resultiert aus dem Trennbereich der bei der Her­ stellung des Dichtungsringes aneinanderliegenden Form­ werkzeuge. Die Herstellung des Dichtungsringes erfolgt zweckmäßigerweise durch Spritzgießen oder eine vergleich­ bare Urformung. Da die Formtrennstelle 25 außerhalb des möglichen Kontaktbereiches der Lippenfläche 14 liegt, wirkt er sich auf das Dichtverhalten nicht nachteilig aus.

In Fig. 2 sind zum Vergleich die Belastungskurven der erfindungsgemäßen Dichtlippe und einer Dichtlippe nach dem Stand der Technik bei den beiden möglichen axialen Be­ wegungsrichtungen aufgezeigt. Man erkennt strichpunktiert die Druckverläufe 26, 26', die bei bekannten Dichtungs­ ringen im Kontaktbereich "k" auftreten. Die eine Kurve 26 gibt den Belastungsfall bei ziehender Beaufschlagung wieder, bei der sich die Kolbenstange 3 gemäß Pfeil 27 von der Dichtlippe 5 weggerichtet bewegt. Die andere Kurve 26' gibt die Belastung bei stemmender Beaufschlagung an, die auftritt, wenn sich die Kolbenstange 3 gemäß Pfeil 27' axial auf die Stirnseite der Dichtlippe 5 zubewegt. Man erkennt aus den Belastungskurven die im stemmenden Betrieb auftretende starke Druckspitze 28, die dazu führt, daß der üblicherweise auf der Außenfläche 12 der Kolbenstange 3 befindliche Schmierfilm rasch abgeschabt wird, so daß Verschleißerscheinungen auftreten. Im Vergleich dazu haben die Belastungskurven beim Einsatz der erfindungsgemäßen Dichtlippe 5 sowohl bei ziehender Beaufschlagung (Kurve 32) als auch bei stemmender Beaufschlagung (Kurve 32') einen gleichmäßigeren, annähernd parabolischen Verlauf. Die Pressungsverteilung ist hier also trotz der Be­ lastungsumlagerung in einem sehr breiten Betriebsbereich nicht zu sehr unterschiedlich, so daß sich die Schmierung der Dichtlippe langfristig besser aufrechterhalten läßt, woraus eine Verbesserung sowohl der Reibungseigenschaften als auch der Lebensdauer resultiert.

Im Einsatz des Dichtungsringes, beispielsweise in einem Arbeitszylinder, erfolgt der Einbau regelmäßig so, daß im Bereich der radialen Außenseite der Dichtlippe 5 ein höherer Druck herrscht als im Bereich der radialen Innen­ seite bzw. arbeitsseitigen Lippenfläche 14. Dadurch wird die Dichtlippe infolge der herrschenden Druckdifferenz gegen die Außenfläche 12 des von ihr umschlossenen Bau­ teils 3 gedrückt. Beim Ausführungsbeispiel sitzt der Dichtungsring so an einer stirnseitigen Abschlußwand des Gehäuses 2 eines Arbeitszylinders, daß die Dichtlippe 5 axial dem Innern des Gehäuses 2 zugewandt ist, wo im Be­ trieb ein höherer Druck als an der Umgebung herrscht.

Der Dichtungsring könnte im übrigen auch zwei einander axial entgegengesetzt ausgerichtete Dichtlippen 5 der beschriebenen Art aufweisen, beispielsweise wenn er als Kolbendichtung eingesetzt wird und je nach Druckbeauf­ schlagung des Kolbens die Druckunterschiede wechseln.

Claims (12)

1. Dichtungsring zur Abdichtung zwischen zwei relativ zueinander axial bewegten Bauteilen, mit einer ring­ förmigen, radial nachgiebigen Dichtlippe (5), die an ihrer im Einsatz dem mit ihr zusammenwirkenden Bauteil (3) radial zugewandten Arbeitsseite zum freien Lippenende (15) hin mit einer konvexen Rundung ausläuft, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtlippe (5) an der Arbeitsseite eine den im Einsatz möglichen Kontaktbereich mit dem zusammen­ wirkenden Bauteil (3) beinhaltende, bereits im unbeauf­ schlagten Grundzustand im Querschnitt gesehen durchgehend konvex gekrümmte Lippenfläche (14) aufweist, die in dem dem freien Lippenende (15) zugeordneten vorderen Bereich (22) stärker gekrümmt ist als in dem sich daran an­ schließenden hinteren Bereich (23).

2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die durchgehend konvex gekrümmte Lippenfläche (14) in axialer Richtung eine größere Erstreckung aufweist als der im Einsatz mögliche Kontaktbereich (14).

3. Dichtungsring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die durchgehend konvex gekrümmte Lippen­ fläche (14) am hinteren Endbereich über eine konkav gerundete Übergangsfläche (18) in den die Dichtlippe (5) tragenden Grundkörper (7) des Dichtungsringes (1) über­ geht.

4. Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (22, 23) stärkerer und geringerer Krümmung allmählich ineinander übergehen.

5. Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen dem stärker gekrümmten Bereich (22) und dem schwächer ge­ krümmten Bereich (23) nach einer mathematischen Spline-Funktion erfolgt.

6. Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein tangentialer Übergang zwischen dem stärker und dem schwächer gekrümmten Bereich (22, 23) der durchgehend gekrümmten Lippenfläche (14) vorliegt.

7. Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durchgehend konvex ge­ krümmte Lippenfläche (14) von zwei ineinander übergehenden, kreisbogenförmig gekrümmten Flächenabschnitten (22, 23) unterschiedlich großer Krümmungsradien gebildet sind.

8. Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Übergangsbereich (24) zwischen dem stärker und dem schwächer gekrümmten Bereich (22, 23) der betreffenden Lippenfläche (14) im Bereich des vorderen Endes des beim Einsatz üblicherweise beaufschlag­ ten Kontaktbereiches befindet.

9. Dichtungsring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß sich der Übergangsbereich (24) vorne außerhalb des beim Einsatz üblicherweise beaufschlagten Kontaktbe­ reiches befindet.

10. Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die durchgehend konvex gekrümmte Lippenfläche (14) im Querschnitt gesehen zu­ mindest annähernd über die gesamte Länge der Dichtlippe (5) erstreckt.

11. Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der zum Beispiel durch Spritzgießherstellung erfolgten Formung des Dichtungs­ ringes (1) an der Dichtlippe (5) entstandende Formtrenn­ stelle (25) im vorderen Lippenbereich außerhalb der durch­ gehend gekrümmten Lippenfläche (14) liegt und sich an diese Lippenfläche (14) insbesondere unmittelbar an­ schließt.

12. Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das im Einsatz mit der Dicht­ lippe (5) zusammenwirkende und dabei die durchgehend ge­ krümmte Lippenfläche (14) in dem Kontaktbereich beauf­ schlagende Bauteil (3) von der Kolbenstange oder dem Gehäuserohr eines fluidbetätigten Arbeitszylinders oder vom zylindrisch konturierten Steuerschieber eines Ventils gebildet ist.