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"Rundschnurdichtung" Die Erfindung betrifft eine Rundschnurdichtung
zwischen zwei sich axial verschiebenden und konzentrischen Zylinderflächen.
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Bei bekannten Abdichtungen ist nachteilig, daß eine Druckdifferenz
den Rundschnurring der Dichtung in den Spalt zwischen die beiden Zylinder drückt
und deren Bewegung hindert.
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Wenn die Dichtungen durch Anpressen an Kolben und Zylinder an einer
Bewegung weitgehend gehindert werden, so
erfordert dies doch wegen
der Reibung zwischen Dichtungskörper und Laufbahn einen relativ großen Kraftaufwand
und ergibt einen r: rken Verschleiß.
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Bei Rollmanschetten ist die Reibung und der Kraftaufwand zwar gering,
sie benötigen aber bei größeren Hüben viel Platz, und außerdem sind bei Rollmanschetten
zwei Befestigungsflansche anzubringen. Ohne eine ausreichende Druckdifferenz ist
weiterhin ein ordnungsgemäßes Abrollen der Rollmanschette nicht gewährleistet.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der
Technik zu vermeiden und eine Dichtung zwischen sich bewegenden zylindrischen Flächen
zu schaffen, bei denen eine optimale Abdichtung bei gleichzeitig geringster Reibung
und somit geringstem Kraftaufwand möglich ist. Weiterhin soll die erfindungsgemäße
Dichtung gegenüber geringem Überdruck und gegenüber Vakuum ein Einsaugen des Dichtringes
in den Spalt verhindern und damit einen erhöhten Kraftaufwand ausschließen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der eingangs genannten Rundschnurdichtung
dadurch gelöst, daß die
Zylinderflächen umlaufende Kerben und der
Rundschnurring in die Kerben passende Vorsprünge aufweist. Der Rundschnurring wird
damit durch die sich bewegenden zylindrischen Flächen abgerollt und ist damit in
seiner Lage gegenüber dem Spalt positiv fixiert. Vorteilhaft kann zur einfachereren
Ausführung der Zylinderflächen auf diese ein die Kerben aufweisender Belag aufgebracht
werden, und zur Vermeidung von Reibung und Verschleiß kann dieser Belag aus Kunststoff
bestehen. Der Rundschnurring weist zur Gewährleistung einer einwandfreien Bewegung
zwischen den zylindrischen Flächen vorteilhaft einen Kern aus einem Material größerer
Härte auf als das Ringmaterial und um ein Bewegen durch das Vakuum oder den Überdruck
gegenüber den Zylinderflächen ohne ein Abrollen sicher zu verhindern, ist der Ringquerschnitt
mindestens fünfeckig.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand von
Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch ein Vakuumhebezeug
mit einer Rundschnurdichtung gemäß der Erfindung, wobei die linke Seite den Ring
in seiner unteren
Stellung und die rechte Seite den Ring in seiner
oberen Stellung nach der Bewegung der Zylinderflächen zeigt, Fig. 2 einen Ausschnitt
aus der rechten Seite der Fig.l, Fig. 3 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Dichtung unter Verwendung eines Belages der Zylinderflächen, Fig. 4 eine weitere
Ausführungsform der Erfindung mit einem Rundschnurring hoher Eckenzahl, Fig. 5 einen
erfindungsgemäßen Rundschnurring mit einem Kern größerer Härte, Fig. 6 einen weiteren
Rundschnurring gemäß der Erfindung und Fig. 7 einen Rundschnurring und Zylinderflächen
mit Kerben sehr geringer Tiefe.
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Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung findet vornehmlich bei Unterdruckhebezeugen
Anwendung, bei denen ein Innenzylinder 2 in einem Außenzylinder 1 axial bewegt wird,
und wobei die Abdichtung zwischen beiden über einen Rundschnurring 3 erfolgt. Durch
die Bewegung des Innenzylinders 2 wird ein Raum 6 geJchaffen, in dem ein Unterdruck
herrscht und der durch Gummilippen 4 gegenüber der Atmosphäre abgedichtet ist.
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Das in dem Raum 6 befindliche Vakuum versucht den Rundschnurring 3
in seine untere mögliche Lage entsprechend der linken Seite der Fig. 1 zu ziehen,
in den Spalt zwischen die Zylinderflächen 1, 2 wird bei einer erneuten Abwärtsbewegung
der Ring eingesaugt und stellt dort ein klemmendes Hindernis gegenüber der Weiterbewegung
der Zylinderflächen dar.
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Die Bewegung des Kolbens 2 erfolgt mit Hilfe eines Angriffspunktes
5 für die Kraft, diesen entgegen dem Vakuum hinauszuziehen. Wird jetzt der Ring
3 - wie vorher beschrieben - eingeklemmt, so kann damit das gesamte Unterdruckhebezeug
funktionsuntüchtig werden.
Erfindungsgemäß kann der vorstehend beschriebene
Effekt dadurch vermieden werden, daß der Rundschnurdichtungsring 3 Vorsprünge aufweist
und die Zylinderflächen 1, 2 umlaufende Kerben aufweisen, wobei die Vorsprünge und
die Kerben kongruent sind und miteinander zusammenwirken.
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Bei einer Bewegung der Zylinderflächen in axialer Richtung wird jetzt
der Ring aufgrund seiner Vorsprünge abrollen und damit eine stets fixierte Stellung
gegenüber den Zylinderflächen einnehmen. Seine Absolutgeschwindigkeit ist halb so
groß wie die Geschwindigkeit der inneren bewegten Zylinderfläche 2. Die Kerben verhindern
jetzt, daß der Ring durch das Vakuum oder einen Überdruck aus seiner Stellung, in
die er durch einen Abrollvorgang gelangt ist, herausgenommen wird. Die Kerben sind
aber andererseits mit runden Ecken ausgeführt und behindern die Dichtwirkung des
Rundschnurringes 3 nicht. Bei der Ausführung gemäß der Erfindung wird also positiv
verhindert, daß der Ring in den unteren schmalen Spalt zwischen die Zylinderflächen
gerät und dort bei einer Bewegung des inneren Zylinders nach unten hin eingekleut
werden kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Zylinderflächen
Auflagen 7 auf, die z. B. aus Kunststoff bestehen können und eine geringe Reibung
des Ringes beim Abrollen gewährleisten. Außerdem wird die Fertigung der Kerben,
z. B. durch eine aufgeklebte Kunststoffolie mit längs verlaufenden Kerben vereinfacht.
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Gemäß den Fig. 2, 4, 6 und 7 kann der erfindungsgemäße Dichtungsring
zwischen fünf und bis zu mehr als zehn verschiedene Erhöhungen aufweisen. Gemäß
Fig. 7 können die Erhöhungen und damit auch die Kerben so gering sein, daß sie nicht
ohne weiteres zeichenbar sind.
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Die Dichtung erfolgt durch die Dichtflächen des Ringes, die auf den
Nutenflanken der Zylinderflächen aufliegen.
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Vorteilhaft ist der axiale Druck zwischen den Dichtlippenflanken und
den Nutenflanken abhängig von der zu dichtenden Druckdifferenz, und damit steigt
also die Flächenpressung mit der zu dichtenden Druckdifferenz.
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Gegenüber den herkömmlichen Rundschnurringen besteht also der Vorteil,
daß die Dichtkraft der absudichtenden Kraft proportional ist.
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Um ein einwandfreies Abrollen des Ringes in dem Spalt zu gewährleisten,
kann der erfindungsgemäße Rundschnurring einen Kern aufweisen, der härter ist als
das übrige Schnurmaterial. Es wird dadurch gewährleistet, daß der Ring nicht etwa
trotz der Vorsprünge in dem Spalt rutscht, da die Elastizität des außenliegenden
Materials des Ringes eine so große Verformung nicht mehr zuläßt.
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Als Ringe finden zur Gewährleistung eines guten Abrollhalten vorzugsweise
Ringe Verwendung, die gestreckt hergestellt sind und die dann zusammengelegt und
zu einem Ring verklebt wurden. Diese Ringe besitzen im Gegensatz zu rund gegossenen
oder gepreßten Rundschnurringen innen eine Phase gestauchten Materials, die außen
von einer Phase gestreckten Materials kompensiert wird. Jedes Rollen des Ringes
bringt neue Phasen in den gestauchten bzw. den gestreckten Zustand und der Ring
besitzt also keine Neigung sich wieder zurückzudrehen.
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Ersichtlicherweise bietet der erfindungsgemäße Rundschnurring mit
den dazu passenden Dichtungsflächen eine ideale Lösung der anstehenden Probleme.
Insbesondere gegenüber Rollmanschetten ist der eingesparte Aufwand sowie der verringerte
Platz beträchtlich.