DE2006292A1 - Dichtungsanordnung - Google Patents

Description

• Dichtungsanordnung Die Erfindung betrifft eine Dichtung für ein bewegtes Teil, das zwei, zumindest zeitweise unter Druck stehende Medien trennt, insbesondere die Dichtung eines Kolbens bzw. Radzylinderkolbens.
• Es ist bekannt, daß zur Dichtung zweier voneinander zu trennender Medien, wie aus dem Handbuch für Dichtelemente der Asbest- und Gummiwerke Martin Merkel KG, Hamburg, Seite 98, Abb. 19 und Seite 93, Abb. 13 ersichtlich, zwei Dichtelemente derart angeordnet werden, daß sie jeweils in Richtung aufeinander eine Dichtwirkung verursachen. Dadurch wird vermieden, daß die Medien an den ihnen benachbarten Dichtelementen vorbeitreten und sich miteinander in dem von den Dichtelementen gebildeten Hohlräumen vermischen. Eine weitere Ausfahrung einer Dichtungsanordnung ist aus der deutschen Patentschrift 698 378 zu ersehen. Hier liegt ein einziges Dichtelement vor dem bewegten Teil und verhindert so den Druckmediumaustritt.
• Bei derartigen, bekannten Diclitungsanordnungen läuft jedoch derjenige Abschnitt des bewegten Teils, der zwischen den Dichtelementen bzw, hinter dem Dichtelement liegt, trocken, d. h. er ist weitgehend ohne Schmierung durch die Medien. Dies führt in der Praxis oft zum Fressen des bewegten Teils (Kolbens) und damit zur Unbrauchbarkeit des gesamten Gerätes. Ein weiterer Nachteil der bekannten Dichtungsanordnungen liegt darin, daß sich im Hohlraum hinter den beiden Dichtelementen das benachbarte Druckmittelmedium ansammelt und den Vorderbereich (die Dichtlippe) nicht gegen die abzudichtende Fläche preßt, sondern gegen das bewegte Teil drückt, was zur mangelhaften Abdichtung und zur frdhzeitigen Zerstörung des Dichtelementes führt, Dieser Nachteil kann zwar durch eine Stützrinlrkonstruktion, die am bewegten Teil nngebracht wird und das Dichtelement immer in einer bestimmten Lage hält, behoben werden, dies erfordert jedoch Mehrkosten und ist nicht in Verbindung mit allen Dichtelementformen anwendbar.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitgehend vollständige Schmierung auch desjenigen Teils zu erreichen, der zwischen den beiden Dichtelementen liegt.
• Eine weitere Aufgabe ist es, die Dichtelemente immer in einer bestimmtes für die Dichtwirkung am geeignetsten Lage im oder am bewegten Teil zu halten. Die geeignetste Lage liegt dann vor, wenn sich das Dichtelement mit seinem Rückenbereich am bewegten Teil und mit den Lippenenden an der abzudichtenden Wand abstützt. Falls das Hedium selbst keine Schmierwirkung besitzt, soll diese von einem Mittel, das im Hohlraum zwischen den beiden Dichtelementen angebracht ist, ausgehen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens zwei den abzutrennenden Medien benachbarte Dichtelemente, von denen jedes für sich in einer Beaufschlagungsrichtung eine stärkere Dichtwirkung erzeugt als in der anderen, eo zueinander angeordnet sind, daß die jeweile stärkeren Dichtwirkungen der Dichteleiente in voneinander wegweilenden Beaufschlagungsrichtungen erzielt werden.
• Die Schmierung der Dichtelemente bei Medien, die selbst keine oder nur wenig Schmierwirkung besitzen, wird dadurch sichergestellt, daß zwischen die beiden Lippeneleiente baw. in die durch die Dichtelemente und den Verbindungssteg gebildeten Hohlräume ein die Mischung der zu trennenden Medien verhindernder und den bewegten Teil schmierender Stoff, z. B. Fett oder Öl, eingeschlossen ist.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen weiterhin darin, daß die Dichtungsanordnung durch eine bessere Schmierung nicht mehr so schnell verschleißt, d. h. eine längere Lebensdauer hat, weniger Geräusche verursacht und leichter verschiebbar ist.
• Um eine kompaktere Bauweise zu erreichen, kann man beide Dichtelemente einander abstützend in einer gemeinsamen Nut auf dem Kolben des bewegten Teils anordnen. Dic Fertigung des bewegten Teils wird dadurch billiger.
• Um eine leichtere Montage und eine billigere Lagerhaltung der Dichtelemente zu trewällrlesten, sind nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung die beiden Dichtelemente an ihren Innenlippenenden verbunden zu einem einzigen Dichtelement.
• Einige spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnlln-r dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
• Es seien: Fig. 1 Schnitt durch die Achse eines Arbeits- oder Trennzybinders.
• Fig. 2 und 3 besondere Ausführungen der Manscllettendichtun:r am bevegten Kolben0 Fig. 1 zeigt einen Arbeits- und Trennzylinder 12 mit zwei benachbarten Nutringmanschetten 10, 20. Der Kolben 11 verschiebt mit Hilfe des Stöl3cls 13 ein Druckmedium 7 durch den Druckmittelauslaß 14. Die Dichtung zwischen dem Druckmedium 7 und der Außenluft 9 erfolgt durch die Nutringmanschette 10 und die ihr gegenüber angeordnete Nutringmanschette 20. Dabei baut sich im hohlraum 8 und 16 sowie in dem durch Passung ungenauigkeit entstehenden die beiden Hohlräume verbindenden Ringspalt 15 der höchste im Raum 9 bzw. 7 herrschende Druck auf. In den Ilohlräumen 8, 10 und den Ringspalt 15 befindet sich entweder ein Gemisch aus Druckmedium und Luft oder es wird bei der Montage ein Fett oder Öl eingeschlossen, Dieses kann nicht mehr entweichen, da sich die Nutringlippenenden 3 und 6 unter dem Innendruck,der in den Hohlräumen 8, 15 und 16 herrscht, fest an den Zylinder 12 anpressen.
• Die Lippen 6 und 7 der Dichtelemente 5 und 2 sind so zueinander angeordnet, daß jede für sich in einer Beaufschlagungsrichtung eine stärkere Dichtwirkung erzeugt als in der anderen und daß die jeweils stärkeren Dichtwirkungen der Lippen 5 und 2 in voneinanderwegweisenden Beaufschlagungsrichtungen erzielt werden.
• Die Wirkungsweisung der Dichtungsanordnung ist die folgende: Wenn das Druckmedium 7 mit Hilfe des Stößels 17 über den Kolben 11 in Pfeilrichtung in den Druckittelauslaß 14 gedruckt wird, baut sich im restlichen mit dem Druckmedium gefijllten Zylinderraum 7 ein Druck auf, der einen geringen Teil des Druckmediums an der benachbarten Nutringmanschette 20 vorbei bis in die dahinterliegenden llohlräume 8, 15 und 16 drückt. Die hohlräume 8 und 16 werden durch die benachbarten Nuten im Kolben, und durch den beide Nuten verbindenen Ringspalt 15 zwischen Kolben und Zylinder, gebildet.
• Über den durch Passungsungenauigkeit zwischen dem Kolben 11 und dem Zylinder 12 entstandenen Ringspalt 15 gelangt wiederum ein geringer Teil des Druckmediums 7 in den durch die zweite Nutringmanschette 10 und die Kolbennut gebildeten Hohlraum 16. Dadurch erhöht sich der Druck an der Nutringmanschette 10. Das freie Lippenende 3 der Nutringmanschette 10 legt sich, unter dem Innendruck, der durch das eingedrungene Druckmedium 7 entstanden ist, sowie durch die Bewegungsrich tung des Kolbens 11, die an dem Lippenelement 2 ein Drehmoment in Richtung der Zylinderwand 12 erzeugt, linienförmig an diese an.
• Der durch das eingedrungene Druckmedium 7 erzeugte Druck innerhalb der Nut 16 hält die Nutringmanschette 10 immer in einer bestimmten Lage zum Kolben 11, indem er den Rückenbereich 1 und das nicht freie Lippenelement der Nutringmanschette 10 fest an den Kolben 11 anpreßt.
• Bei der Bewegung des Kolbens 11 entgegen der Pfeilrichtung entsteht in dem sich vergrößernden und mit Druckmedium fiillenden Zylinderraum 7 ein geringerer Druck als in den Hohlräumen 8, 15 und 16. Dieser Unterdruck bewirkt den gleichen wie im vorangegangenen Absatz beschriebenen Effekt an der dem Druckmedium 7 benachbsrten Nutringmanschette 20.
• Falls der Druck im Raum 9 bei der Bewegung des Kolbens 11 entgegen der Pfeilrichtung höher ist als der Druck in den hohlräumen 8, 15 und 16, stellt er sich an der Nutringmanschette 10 vorbei auch in den llohlräumen 8, 15 und 16 ein. In den Hohlräumen 8, 15 und 16 mischen sich also die Medien aus den Räumen 7 und 9 jeweils im Verhältnis ihrer höchsten Drücke. Nach einigen Kolbenbewegungswechseln wird sich in den Hohlräumen 8, 15 und 16 ein Maximaldruck aufbauen, der durch die Art der Manschettenanordnung nicht mehr abgebaut wird.
• Bei der Verwendung von nicht selbstschmierenden Medien in den Räumen 7 und 9, wird bei der Montage ein Fett oder Ö1 in die Hohlräume 8, 15 und 16 eingegeben.
• Die in Fig. 2 abgebildete Anordnung zeigt zwei Nutringmanschetten 10', 20' einander abstützend in einer größeren Nut 8' als in Fig. 1 auf einem Kolben 111 angeordnet. Die Lippenelemente 5' und 2' zeigen auch in dieser Ausführungsform aufeinander hin. Im wesentlichen wirkt diese Anordnung der Nutringmanschetten wie die unter Fig. 1 beschriebene. In dieser Ausfiihrungsform stellt sich der Maximaldruck im Hohlraum 8' noch schneller ein als in den in Fig. 1 beschriebenen Hohlräumen 8, 15 und 16, da der Ringspalt 15 fehlt, der einer schnellen Druckausbreitung behindernd im Wege steht.
• Die in Fig. 3 abgebildete Anordnung zeigt eine einzige Nutringmanschet te 20" in einem Kolben 11" mit gegeneinander weisenden Lippenenden 3" und 6" in einer größeren Nut 8" als in Fig. 1 angeordnet. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie die in Fig. 1 und 2 beschriebene.

Claims (9)

1. Patentansprüche

   1,)Dichtung für ein bewegliches Teil, das zwei mit zumindest zeitweise unter Druck stehenden Medien gefüllte Räume trennt, insbesondere Dichtung eines Kolbens bzw. Radzylinderkolbens eines Kraftfahrzeugbremssystems, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens zwei den abzutrennenden Medien (7) und (9) benachbarte Dichtelemente (5; 5'; 5") und (2; 22; 2"), von denen jedes für sich in einer Beaufschlagungsrichtung eine stärkere Dichtwirkung erzeugt als in der anderen, eo zueinander angeordnet sind, daß die jeweils stärkeren Dichtwirkungen der Dichtelemente (5; 5'; 5") und (2; 2'; 2") in voneinander wegweisenden Beaufschlagungsrichtungen erzielt werden.
2. 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dichtung aus mindestens zwei Lippenelementen (2; 22; 2") und (5; 5'; 5") mit jeweils einem Bückenbereich (1; 1'; 1") bzw.

   (4; 4'; 4") und einem Vorderbereich (3; 3'; 3") bzw. (6; 6'; 6") besteht, wobei der Rückenbereich (1; 1'; 1") bzw. (4; 4'; 4") am beweglichen Teil (11; 11(; 11") fest angeordnet, beispielsweise abgestützt, angeklemmt usw. ist und der Vorderbereich (3; 3';3") bzw, (6; 6'; 6") insbesondere gegen die abzudichtende Fläche anpreßbar ist, daß die beweglichen Vorderbereiche (3; 3'; 3") bzw.

   (6; 6'; 6") sich zueinander hin erstrecken, während die Rückenbereiche (1; 1'; 1") bzw. (4; 42; 4") voneinander abgewandt, insbesondere den abzudichtenden Medien jeweils benachbart, angeordnet sind.
3. 3. Dichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e daO das Lippenelement (5; 5'; 5") bzw (2; 2'; 2") Teil einer Manschette (20; 20'; 20") bzw. (10; 10') ist, die in einer Nut (8; 8'; 8") bzw. (16) des bewegten Teils (11; 112; 11") angeordnet ist.
4. 4. Dichtung ; nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch ;5 e k e n n z e i c h -n e t , daß die Manschette (10; 10') bzw. (20; 20'; 20") L-förmig ist, insbesondere eine Hut- oder Topf-Manschette, einen Lippenring oder einen Abstreifer darstellt.
5. 5. Dichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Manschette (10; 10') bzw. (20; 20'; 20") U-förmig ist, insbesondere einen Nutring mit äußerer Itaftlippe (6; 6'; 6") bzw. (3; 3'; 3") oder eine U-Manschette darstellt.
6. 6. Dichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Manschette (lo; 10') bzw. (20; 20'; 20") dach-oder V-förmig ist, insbesondere eine Dachmanschette darstellt.
7. 7. Dichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die zwei Dichtelemente (10') und (20') gemeinsam sich gegeneinander abstützend in einer Nut (8') auf dem bewegten Teil (11') angeordnet sind.
8. 8. Dichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die beiden Dichtelemente (10') und (20') an ihrem Rückenbereich über Verbindungsstege zu einem einzigen Dichtelemeint (20") mit zwei beweglichen Vorderbereichen (3") und (6"), die sich zueinander hin erstrecken, verbunden sind und in einer Nut (8") auf dem bewegten Teil (11") angeordnet sind.
9. 9. Dichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß zwischen die beiden Lippenelemente (2; 2') und (5; 5') bzw. in den durch die Lippenelemente (3") und (6") und den Verbindungssteg gebildeten Hohlraum (8; 8'; 8"; 15) und (16) ein die Mischung der zu trennenden Medien (7) und (9) verhindernder und den bewegten Teil (11; 11'; 11") schmierender Stoff, z. B. Fett oder Öl, eingeschlossen ist.