DE2057027A1 - Hydraulische Dichtung - Google Patents

Description

FICHTEL & SACHS AG· SCHWEINFURT

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung Hydraulische Dichtung

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Dichtung, insbesondere mit einem aus Kunststoff bestehenden Dichtelement, welches beispielsweise von einem Elastomerkörper gegen die abzudichtende Fläche gepreßt wird.

Derartige Dichtungen sollen einen unter Druck stehenden und in seinem Volumen durch Ein- und Ausfahren einer Kolbenstange oder Auf- und Abgehen eines Kolbens veränderlichen Raum nach außenhin, d. h., in Richtung eines geringeren Außendruckes abdichten. Dies geschieht bisher dadurch, daß entweder die eigentliche Dichtung mit sehr hohem Druck gegen die Dichtfläche gepreßt wird, das zur Folge hat,₄daß zur Bewegung sehr große Kräfte erforderlich sind, welche sich z.B. beim Kraftfahrzeug im Fahrkomfort negativ auswirken können, oder man arbeitet mit einem geringeren Anpreßdruck, der zwar eine geringere Kraft zur Überwindung der Reibung benötigt, dafür aber eine erhebliche Menge Leckage erzeugt; eine weitere Möglichkeit ist es, Werkstoffe mit geringerem Reibungskoeffizienten zu verwenden, die aber ebenfalls eine hohe Leckage erzeugen. In beiden Fällen ist eine LeeköIrUckfUhrung erforderlich, will man eine einwandfreie Funktion gewährleisten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine hydraulische Dichtung zu entwickeln, die die Vorteile einer Dichtung mit geringerer Reibung mit den Vorteilen einer Dichtung mit hohem Anpreßdruck verbindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß außer dem vorzugsweise elastischen Dichtelement ein vorzugsweiser

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starrer Stützring vorhanden ist, welcher den Elastomerkörper auf der Seite des Druckaufbaues teilweise abstützt. Ferner dadurch, daß der Stützring auf der Mantelseite, welche von dem Elastomerkörper beaufschlagt wird, einen ejpwas geringeren Auflagedurchmesser aufweisen kann als das Dadurch entsteht trotz geringer Reibung des Dichtelementes eine nur sehr geringe Leckage, die eine Leckö!rückführung überflüssig macht.

Ferner ist kennzeichnend, daß zwischen den abzudichtenden Flächen eine oszillierende Bewegung stattfinden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, es zeigen:

Fig. 1 den Kraftlinienverlauf der durch das Elastomerbauteil ausgeübten Anpreßkraft;

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ausführung der Dichtung, wobei die abzudichtende Anpreßfläche im inneren Durchmesser des Dichtelements gleitet und die Dichtungsanordnung und Halterung stationär ausgebildet ist;

W Fig· 3 eine erfindungsgemäße Ausführung, wobei die abzudichtende Anpreßfläche am Außendurchmesser des Dichtelements · gleitet und die Dichtungsanordnung und Halterung beweglich angeordnet ist.

in Fig. 2 wird der unter Druck stehende Raum 6 nach den Seiten hin von einem Behälter 7 und zur Stirnfläche hin von der Kolbenstangenführung 5 begrenzt. Die Kolbenstange 8 wird in der Kolbenstangenf uhr ung 5 beweglich geführt, in die Kolbenstangenführung

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ist ein Dichtungsgehäuse neun eingelassen, das zur Aufnahme des Dichtungssystems dient. Die Kolbenstangenführung 5 hat gegenüber der Kolbenstange 8 ein Spiel 10, so daß sich der Flüssigkeitsdruck ungehindert am Dichtungssystem aufbauen kann. Das Dichtungssystem besteht aus dem mit einem Spiel gegenüber der Kolbenstange 8 versehenen vorzugsweise starren Stützring j5, der keine Dichtungsaufgaben zu erfüllen. hat, dze-dahinter angeordneten vorzugsweise elastischen Dichtelement; welches auf der Anpreßfläche 4 der Kolbenstange 8 gleitet und dem Elastomerkörper 1, der das Diehtelement 2 gegen die Anpreßfläche 4 drückt und sich an dem Stützring 2 abstützt.

Bei Fig. 3 stellt die Innenseite des Behälters 7 die Anpreßfläche 4 dar, der Kolben 11_agetragen von der Kolbenstange 8, nimmt hier das Dichtungsgehäuse 9 in seiner äußeren Mantelfläche auf, wobei sich der Druckaufbauspalt 10 zwischen der Innenseite des Behälters 7 und dem äußeren lintel des Kolbens 11 befindet. Der Stützring 3 und das Dichtelement 2 werden von dem Elastomerkörper 1 nach außen gegen die Anpreßfläche gedrückt.

Fig. 1 zeigt den Kraftlinienverlauf des resultierenden Anpreßdruckes, mit dem das Dichtelement 2 gegen die Anpreßfläche gedrückt wird. Er resultiert aus dem Überdruck im Raum 6, der sich in axialer Richtung über den Stützring 3 hinweg ungehin- " dert am Dichtelement 2 aufbauen kann und den radial gerichteten Anpreßdruck des E las tomer körpers 1.

Die Wirkungsweise der* erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist folgende:

Die Kolbenstangenführung 5 ist fest mit dem Behälter 7 verbunden

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und mit einer Bohrung für die Kolbenstange 0 versehen, die aus fertigungstechnischen Gründen ein Spiel 10 aufweist, welches der Forderung nach Druckdichtigkeit des Raumes 6 nicht gerecht wird, der Raum 6 muß deshalb nach außen hin abgedichtet werden und gleichzeitig eine oszillierende Bewegung der Kolbenstange 8 ermöglichen. Dabei soll zwischen dem Dichtelement 2 und der Anpreßfläche 4- der Kolbenstange 8 eine möglichst geringe Reibung entstehen, um ein verzögerungsfreies Ansprechen zu gewährleisten, gleichzeitig aber eine geringe Leckage entstehen. Dies wird bei herkömmlichen Dichtungen dieser Art durch Erhöhung des Anpreßdruckes erreicht, welcher wiederum eine größere Reibung zur Folge hat.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, besteht das Dichtungssystem erfindungsgemäß aus mindestens zwei nebeneinanderliegenden Ringen, von denen der druckseitig angeordnete vorzugsweise starr ausgeführte Stützring $ ein Spiel gegenüber der Anpreßfläche 4- haben kann und keine Dichtfunktion auszuüben braucht, während das eigentliche, vorzugsweise elastisch ausgeführte, Dichtelement 2 daneben angeordnet ist. Ein Elastomerkörper 1 ist so angeordnet , daß er sowohl auf den 'vorzugsweise starren Stützring 3 als auch auf das vorzugsweise elastische Dichtelement 2 einen Druck ausüben kann. Dadurch erfährt die dem Stützring zugewandte Kante des Dichtelementes 2 einen erhöhten Kantendruck, wodurch das Druckmaximum der aus dem axial gerichteten Druck des Druckmediums und dem radialen Anpreßdruck des Elastomerkörpers 1

W resultierenden Kraftlinie in Richtung der dem Druck zugewandten Kante des Dichtelements verlagert wird (Fig. 1). "

Für Kolben und Kolbenstange bzw. kolbenartige Bauteile hat es sich als vorteilhaft trwiesen, den Stützring 5 etarr und mit einem Spiel gegenüber der Anpreßfläche 4· auszubilden, damit sich der Druckaufbau ungehindert an dem in diesem Fall vorteilhaft elastisch ausgebildeten Dichtelement 2 vollziehen kann.

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Für ebene abzudichtende Flächen kann auch ein starres Stütz·« element in Verbindung mit einem starren Dichteiernent vorteilhaft sein.

Fig. 3 zeigt eine sinngemäße Ausführung der Erfindung, jedoch ist hierbei die Anpreßflache 4 stationär, während das Dichtungssystem in dem beweglich ausgeführten Kolben 11 untergebracht ist. Dabei wirkt die Anpreßkraft des Elastomerkorpers

I radial nach außen wegen des Innendurchmessers des Stützringes > bzw. des Dichtelementes 2#

in beiden Fällen wirktbei Stillstand des Kölfoens bzw. der Kolbenstange oder kolbenartigen Bauteiles der ElastomerkÖrper 1 zusammen mit dem Dichtelement 2 als statische Bißfotung ,für den unter erhöhtem Druck stehenden Raum 6· Bei Bewegung des Kolbens

II bzw. der Kolbenstange 8 stellt allein das Mehtelement 2 die dy:iaßiisöhe Dichtung dar.

Die Erfindung bezieht sieb ndehfc Uta? auf die hier dargestellte ■ Ausführung, sondern kanii'iiH Bahnen des weiterentwickelt werden.

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   1^Hydraulische Dichtung, insbesondere mit einem aus Kunststoff bestehenden Dichtelement, welches beispielsweise von einem Elastomerkörper gegen die abzudichtende Fläche gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem vorzugsweise elastischen Dichtelement (2) ein vorzugsweise starrer Stützring (J) vorhanden ist, welcher den Elastomerkörper (1) auf der Seite des Druckaufbaues teilweise abstützt.
2. 2. Hydraulische Dichtung'nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (jj) auf der Mantelseite, welcher von dem Elastomerkörper (1) beaufschlagt wird, einen etwas geringeren Auf lagedurtchmesser aufweisen kann als das Dichtelement (2)

   3« Hydraulische Dichtung.nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den abzudichtenden Flächen eine oszillierende Bewegung stattfinden kann.

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