DE19938785A1

DE19938785A1 - Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines stangenförmigen Elements

Info

Publication number: DE19938785A1
Application number: DE19938785A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Pietsch; Juergen Netzer; Werner Heinl
Original assignee: CR Elastomere GmbH
Current assignee: SKF Sealing Solutions GmbH
Priority date: 1999-08-16
Filing date: 1999-08-16
Publication date: 2001-03-22
Also published as: GB0020205D0; IT1320799B1; FR2797672A1; ITTO20000795A0; ITTO20000795A1; GB2353336A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung (1) zur Abdichtung eines stangenförmigen Elements (2), wobei die Dichtungsanordnung (1) eine Druckdifferenz (DELTA p) aufrechterhält, die zwischen den beiden Bereichen (3, 4) herrscht, die durch die Dichtungsanordnung (1) getrennt werden. Um insbesondere das Reibungsverhalten zu verbessern, ist die Erfindung gekennzeichnet durch ein erstes Dichtelement (5) in Form einer Dichtlippe aus elastomerem Material, die dichtend am stangenförmigen Element (2) anliegt, und ein zweites Dichtelement (6) in Form einer Dichtung aus Polytetrafluoräthylen, wobei das zweite Dichtelement (6) im Querschnitt eine im wesentlichen rechteckige Form hat.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines stangenförmigen Elements, wobei die Dichtungsanordnung eine Druckdifferenz aufrechterhält, die zwischen den beiden Bereichen herrscht, die durch die Dichtungsanordnung getrennt werden.

Dichtungsanordnungen der gattungsgemäßen Art sind hinlänglich bekannt und werden oft als Gasfederdichtungen bezeichnet. Ihre Aufgabe ist es, eine geführte und abgedichtete Stange derart abzudichten, daß eine Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten der Dichtung aufrechterhalten werden kann.

In den meisten Fällen kommt bei einer Gasfederdichtung eine Elastomerdichtlippe zum Einsatz, die den gewünschten Effekt - also die Aufrechterhaltung einer Druckdifferenz - erbringen soll. Derartige vorbekannte Dichtungsanordnungen haben jedoch den Nachteil, daß die Losbrechkraft und Reibung in Abhängigkeit vom Gasfederdruckinhalt sehr hohe und damit schädliche Werte erreichen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung der gattungsgemäßen Art derart weiterzuentwickeln, daß die Losbrechkraft- und Reibwerte der Anordnung auch bei großen aufrechtzuerhaltenden Druckdifferenzen niedrig bleiben.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist gekennzeichnet durch

- ein erstes Dichtelement (5) in Form einer Dichtlippe aus elastomerem Material, die dichtend am stangenförmigen Element (2) anliegt, und
- ein zweites Dichtelement (6) in Form einer Dichtung aus Polytetrafluoräthylen (PTFE),
- wobei das zweite Dichtelement (6) im Querschnitt eine im wesentlichen rechteckige Form hat.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß das erste Dichtelement (5) demjenigen Bereich (3) zugewandt ist, in dem der höhere Druck (p₁) herrscht. Weiterhin kann vorgesehen werden, daß das zweite Dichtelement (6) in unmittelbarer Nähe des ersten Dichtelements (5) angeordnet ist.

Erfindungsgemäß wird anstelle der vorbekannten üblichen Elastomerdichtlippe also eine Zweikomponenten-Ausführung der Dichtungsanordnung vorgeschlagen. Auf der vorderen, dem Druckbereich zugewandten Seite wird weiterhin eine Elastomerdichtlippe vorgesehen. Diese Lippe ist durch das sich aufbauende, vorgeschaltete Ölpolster im Betrieb sehr gut geschmiert und hat gleichzeitig aufgrund der hohen Elastizität und dem geringen Setzverhalten sehr gute Dichtungseigenschaften gegen den Gasdruck. Der Elastomerdichtlippe nachgeschaltet ist erfindungsgemäß eine zweite Dichtstelle, die aus PTFE-Material besteht. In diesem Bereich der Gasfederdichtung herrscht größtenteils Mischreibung vor, so daß die sehr guten Gleitreibungseigenschaften des PTFE-Materials zum Tragen kommen. Gleichzeitig ist der Anpreßdruck auf den Werkstoff hier deutlich geringer als im vorderen Bereich der Dichtung, also im Bereich der Elastomerdichtlippe, so daß die Kriechneigung des PTFE-Werkstoffs unter hoher Druckbelastung keine nennenswerte Relevanz hat.

Fortbildungsgemäß ist vorgesehen, daß die dem stangenförmigen Element (2) zugewandte Fläche (7) des zweiten Dichtelements (6) zumindest teilweise unter einem Winkel (α) zur Oberfläche (8) des stangenförmigen Elements (2) angeordnet ist. Dieser Winkel (α) kann zwischen 0,5° und 30° liegen.

Ein besonders gutes Verhalten zeigt die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung, wenn vorgesehen wird, daß zwischen dem ersten Dichtelement (5) und dem zweiten Dichtelement (6) eine Schmiertasche (9) angeordnet ist. Durch diese Schmiertasche kann eine weitere Reduzierung der Reibung erreicht werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnung dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Dichtungsanordnung und die Kontaktverhältnisse zu einem abzudichtenden stangenförmigen Element im Detail, in

Fig. 2 ist die gesamte eingebaute Dichtung zu sehen.

Die Dichtungsanordnung 1 liegt gemäß Fig. 1 reibend an einem stangenförmigen Element 2 an und dichtet dieses ab. Im oberen Bereich 3 des stangenförmigen Elements 2 herrscht ein höherer Druck p₁ als im unteren Bereich 4, wo der geringere Druck p₂ vorliegt. Die Dichtungsanordnung 1 dichtet das stangenförmige Element 2 folglich gegen die Druckdifferenz Δp = p₁ - p₂ ab.

Zu diesem Zweck besteht die Dichtungsanordnung 1 zunächst in bekannter Weise aus einem ersten Dichtelement 5 in Form einer Elastomerdichtlippe. Diesem ist jedoch in räumlicher Nähe ein zweites Dichtelement 6 aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) nachgeordnet. Wie aus der Figur gut zu erkennen ist, hat dabei die PTFE-Dichtung 6 im Querschnitt eine im wesentlichen rechteckige Form, wenngleich diese etwas dadurch verfälscht sein kann, daß die Dichtung 6 in einem Teilbereich mit einem Winkel a abgeflacht sein kann. Das Dichtelement 6 wird durch das Kolbenführungselement 11 einerseits und durch die Elastomerdichtlippe 5 andererseits in seiner axialen Lage gesichert.

In diesem Falle ist die Fläche des zweiten Dichtelements 7, die dem stangenförmigen Element 2 zugewandt ist, zur Oberfläche 8 des stangenförmigen Elements 2 teilweise um den Winkel α abgeflacht. Hierdurch können sich besonders gute Schmierungsverhältnisse ergeben.

Diese Schmierungsverhältnisse werden insbesondere auch dadurch verbessert, daß zwischen der Elastomerdichtlippe 5 und der PTFE-Dichtung 6 eine Schmiertasche 9 vorgesehen wird; hierdurch kann eine weitere Reduzierung der Reibung der Dichtungsanordnung 1 am stangenförmigen Element 2 erzielt werden. Namentlich kann durch die Schmiertasche 9, die sich nach einigen Hüben durch das in der Oberflächenrauheit des Kolbenstangenelements verbleibende Öl teilweise füllt, eine weitere Reduzierung der Reibung erreicht werden.

Der vorgeschlagene Aufbau einer Dichtungsanordnung macht es möglich, einen reibungsoptimierten Dichtverbund zu realisieren. Die Dichtungsanordnung ist kompakt aufgebaut und daher für einen langfristig stabilen Einsatz geeignet.

Wie Fig. 2 entnommen werden kann, ist die gesamte Dichtungsanordnung in einem rohrförmigen Element 12 montiert, das eine gute Festlegung der Dichtungsanordnung 1 relativ zum stangenförmigen Element 2 bewerkstelligt. Die Dichtungsanordnung 1 selber ist durch ein Versteifungselement 10 stabilisiert, das im Ausführungsbeispiel im Elastomermaterial des ersten Dichtelements 5 angeordnet ist.

Bezugszeichenliste

1

Dichtungsanordnung

2

stangenförmiges Element

3

erster Bereich höheren Druckes

4

zweiter Bereich geringeren Druckes

5

erstes Dichtelement, Elastomerdichtlippe

6

zweites Dichtelement, PTFE-Dichtung

7

Fläche des zweiten Dichtelements

8

Oberfläche des stangenförmigen Elements

9

Schmiertasche

10

Versteifungselement

11

Kolbenführungselement

12

rohrförmiges Element
Δp Druckdifferenz = p₁

- p₂

p₁

erster, höherer Druck
p₂

zweiter, geringerer Druck
α Winkel zwischen zweitem Dichtelement und stangenförmigem Element

Claims

1. Dichtungsanordnung (1) zur Abdichtung eines stangenförmigen Elements (2),
wobei die Dichtungsanordnung (1) eine Druckdifferenz (Δp) aufrechterhält, die zwischen den beiden Bereichen (3, 4) herrscht, die durch die Dichtungsanordnung (1) getrennt werden,
gekennzeichnet durch
ein erstes Dichtelement (5) in Form einer Dichtlippe aus elastomerem Material, die dichtend am stangenförmigen Element (2) anliegt, und
ein zweites Dichtelement (6) in Form einer Dichtung aus Polytetrafluoräthylen (PTFE),
wobei das zweite Dichtelement (6) im Querschnitt eine im wesentlichen rechteckige Form hat.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dichtelement (5) demjenigen Bereich (3) zugewandt ist, in dem der höhere Druck (p₁) herrscht.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dichtelement (6) in unmittelbarer Nähe des ersten Dichtelements (5) angeordnet ist.

4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem stangenförmigen Element (2) zugewandte Fläche (7) des zweiten Dichtelements (6) zumindest teilweise unter einem Winkel (α) zur Oberfläche (8) des stangenförmigen Elements (2) angeordnet ist.

5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen 0,5° und 30° liegt.

6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Dichtelement (5) und dem zweiten Dichtelement (6) eine Schmiertasche (9) angeordnet ist.