DE2218376A1

DE2218376A1 - Composite sealing ring - having harder nose to prevent jamming between components sealed

Info

Publication number: DE2218376A1
Application number: DE19722218376
Authority: DE
Inventors: Noriyuki Nishio Aichi; Nakayama Yosiaki Minamisaitama Saitama; Suzuki (Japan). P
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1971-04-19
Filing date: 1972-04-15
Publication date: 1972-11-02

Abstract

A sealing ring is intended to be housed in a supporting groove communicating with the high-pressure side, the groove having a lip at the low-pressure side to retain the ring. The ring is composite, its major part being of highly elastic material and its nose of stiffer material. Prefd. materials are nitrile rubber for the softer major part, and polymers contg. fluorine for the harder nose. The arrangement prevents the nose becoming jammed between the retaining lip and the opposite component.

Description

Aus elastischem @aterial bestehender Dichtungsring bie Erfindung betrifft einen aus elastischem Material bestehenden Dichtungsring zur Abdichtung eines Hochdruckraumes gegenüber einem Niederdruckraum, der zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Teilen angeordnet ist und einen Grundkörper sowie eine radial einwärts vorstehende Dichtungslippe aufweist, wobei der Grundkörper in einer vom Hochdruck beaufschlagten Ringnut des einen slgeils angeordnet ist und durch die Druckdifferenz in dichte Anlage gegen die Niederdruckseite der ringnut gedrückt und durch einen von der Niederdruckseite in die Ringnutöffnung axial vorstehenden hülsenförmigen Flansch gehalten ist, während die Dichtungßlippe durch die Druckdifferenz in dichte Anlage an das andere Teil gedrückt und an der Stirnfläche des Flansches abgestützt ist. Sealing ring made of elastic material from the invention relates to a sealing ring made of elastic material for sealing of a high-pressure space compared to a low-pressure space, which is between two relatively is arranged mutually movable parts and a base body and a radial has inwardly protruding sealing lip, the base body in one of the High pressure applied annular groove of a slgeils is arranged and through the Pressure difference pressed against the low-pressure side of the ring groove in a tight system and through one axially protruding from the low-pressure side into the annular groove opening sleeve-shaped flange is held, while the sealing lip by the pressure difference pressed into tight contact with the other part and against the face of the flange is supported.

Der bekannte Dichtungsring, voll dem die Erfindung ausgeht, ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Der mit 1 bezeichnete Dichtungsring besteht aus hochelastischem Material, wie z.B.The well-known sealing ring, full of which the invention is based, is in Figures 1 and 2 shown. The sealing ring labeled 1 consists of highly elastic material, e.g.

aus Nitril--oder Acrylgummi, der an einem L-förmigen Abschnitt 4 mit einem sich aufwärts erstreckenden Flansch 4a und einem Bodenabschnitt 4b eines Gehäuses befestigt ist und mit einem Lippenabschnitt la in Dichtungsanlage an einer Umfangsfläche 2a einer Stange 2 anliegt. Die stange 2 liest durchsetzt mit Spiel das Gehäuse 3 und ist relativ dazu beweglich.Made of nitrile - or acrylic rubber, which is attached to an L-shaped section 4 with an upwardly extending flange 4a and a bottom portion 4b of a housing is attached and with a lip portion la in sealing abutment on a peripheral surface 2a of a rod 2 rests. The rod 2 reads the housing 3, interspersed with play and is movable relative to it.

Eine erste hammer 5 über dem Gehäuse 3 ist mit Hochdruckflijssigkeit geffillt, während etne zweite Kammer 6 unter dem Gehäuse 3 mit niedrigem Druck aufweisedde Flüssigkeit oder mit atmosphärischer Luft gefüllt ist. seide kammern 5 und 6 sind durch die Berührungsflächen des Lippenabschnitts 1a un der stange 2 sowie durch die nicht dargestellte Verlangerung des Gehäuse 3 voneinander getrennt.A first hammer 5 above the housing 3 is with high pressure fluid filled, while a second chamber 6 under the Housing 3 with low Pressurized liquid or filled with atmospheric air. silk chambers 5 and 6 are through the contact surfaces of the lip portion 1a and the rod 2 and separated from one another by the extension of the housing 3, not shown.

Der Zustand dieses bekannten Dichtungsringes bei einem beachtlich hohen Druck ist in irig. 2 dargestellt. din konstanter hoher Druck wird einem Abstandsabschnitt 3a des Gehäuses 3 über einen zwischen der stange 2 uni dem oberen Abschnitt 9 des Gehauses gebildeten Durchgang 7 zugeführt, der auf den Dichtungsring 1 in Richtung der Pfeile P' einwirkt. Durch die Druckeinwirkung werden an den Berührungsflächen des Dichtungsringes 1 zwischen den beiden relativ zueinander beweglichen Teilen 2 und 3 Reaktionskräfte erzeugt, die durch die Pfeile P1' und E2' angedeutet sind.The condition of this known sealing ring is remarkable high pressure is in irig. 2 shown. din constant high pressure becomes a spacing section 3a of the housing 3 via a between the rod 2 and the upper portion 9 of the Housing formed passage 7 supplied to the sealing ring 1 in the direction the arrows P 'acts. The pressure on the contact surfaces of the sealing ring 1 between the two relatively movable parts 2 and 3 generated reaction forces, which are indicated by the arrows P1 'and E2'.

Durch eine geeignete Druckverteilung wird durch diese Beanspruchung eine gute Abdichtung zwischen den relativ zueinander beweglichen Teilen 2 und 3 erzielt, wobei der Dichtungsring 1 einschließlich des Lippenabschnitts stark verformt werden. Dabei wird der Lippenabschnitt la in einen zwischen der Stange 2 und dem hochstehenden flansch 4a gebildeten Spalt 8 gedrückt, wie dies aus jijg. 2 ersichtlich ist. Hierdurch wird der Dichtungsring beschädigt und abgenutzt, so daß die Dichtwirkung verloren geht.This stress is caused by a suitable pressure distribution a good seal between the parts 2 and 3 which can move relative to one another achieved, the sealing ring 1 including the lip portion greatly deformed will. The lip portion la is in one between the rod 2 and the upstanding flange 4a formed gap 8 pressed, as shown in jijg. 2 can be seen is. As a result, the sealing ring is damaged and worn, so that the sealing effect get lost.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Dichtungsring zu schaffen, bei dem die zuvor erwähnten £ngel beseitigt sind. Der Dichtungsring soll bei guten Dichtungseigenschaften eine lange Lebensdauer haben und einfach in der Konstruktion und damit wirtschaftlich herstellbar sein.The invention is based on the object of an improved sealing ring to create where the previously mentioned £ nails have been eliminated. Of the Sealing ring should have a long service life with good sealing properties and be simple in construction and thus economically producible.

Diese Aufgabenstellung wird bei einem Dichtungsring der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Dichtungsring einen aus hochelastischem Material bestehenden Grundkörper und einen Dichtungslippenkörper aus geringelastischem material aufweist und beide Teile fest miteinander verbunden sind.This task is described in the introduction for a sealing ring Art solved in that the sealing ring is made of a highly elastic material Has base body and a sealing lip body made of low elastic material and both parts are firmly connected to each other.

In vorteilhafter Auagestaltung sieht die erfindung vor, daß zwischen der Strinfläche des hülsenförmigen flansches und dem Dichtungslippenkörper im ungespannten Zustand des Dichtungsringes ein axialer Abstand vorgesehen ist.In an advantageous arrangement, the invention provides that between the outer surface of the sleeve-shaped flange and the sealing lip body in the unstressed State of the sealing ring an axial distance is provided.

Gemäß der Erfindung kann die Ausbildung so sein, daß die fest mit dem Grundkörper verbundene Dichtungslippe einen radial einwärts gerichteten Vorsprung und die der Hochdruckseite zugekehrte .,tirnfläche des Grundkörpers abdeckt.According to the invention, the training can be such that the firmly with the sealing lip connected to the base body has a radially inwardly directed projection and the face of the base body facing the high pressure side.

Eine abgewandelte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeichnet sich dadurch aus, daß die Innenfläche des Grundkörpers eine auf der Hochdruckseite liegende ringförmige Ausnehmung aufweist, in der der Dichtungslippenkörper an deren Schulter anliegend angeordnet ist, und daß die der Niederdruckseite zugekehrte, aus der Ausnehmung nach innen vorstehende .tirnfläche an der Stirnfläche des hülsenförmigen Flansches abgestützt ist.A modified embodiment of the subject matter of the invention is characterized is characterized in that the inner surface of the base body is one on the high pressure side has lying annular recess in which the sealing lip body on their Shoulder is arranged adjacent, and that the low-pressure side facing, from the recess inwardly protruding .tirnfläche on the end face of the sleeve-shaped Flange is supported.

vorbeilkafte @ @bil @u@ @@ Dichtung Ei@ge @@@@ @ i @@ @ie@t @@@@@ @ @ @@@dkorper ans itril @@mi un der Lichtungslippen@@rper a@ Fluer enthaltenden Polimeren bestehen. by @ @bil @ u @ @@ Seal Ei @ ge @@@@ @ i @@ @ ie @ t @@@@@ @ @ @@@ dkorper ans itril @@ mi un containing the clearing lips @@ rper a @ Fluer Polimer exist.

Es dirite klar ersichtlich sein, bei dem erfindungsgemäß ausgebildete Dichtungsring vorzeitig Abnutsung oder @eschädi ungen auf ein @indestmaß reduziert sind, so daß die Lebensdauer gegenüber dem bekannten Dichtungsring um ein vielfaches verlängert ist.It can be clearly seen in the case of the one designed according to the invention Sealing ring premature wear or damage reduced to the minimum are, so that the service life is many times that of the known sealing ring is extended.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsggenstandes sollen nachfolgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt eines üblichen Dichtungringes; Fig. 2 einen Querschnitt @@ Dichtungsringes nach Fig. 1, der in einem Gehäuse angeordnet und hohem Druck azsgesetzt ist; Fig. 3 einen ähnlichen Qeurschnitt wie in xig. 2 des Dichtungsringes gemäß der Erfindung in eingebautem Zustand bei geringer Druckbelastung; Fig. 4 einen Querschnitt wie Fig. 3 jedoch bei hoher Druckbelastung des Dichtungsringes; und Fig. 5 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform des Dichtungsringes gemäß der Erfindung.Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are intended to follow will be described with reference to the accompanying drawings. 1 shows a cross section a conventional sealing ring; Fig. 2 shows a cross section of the sealing ring Fig. 1, which is arranged in a housing and exposed to high pressure; Fig. 3 a similar cross section as in xig. 2 of the sealing ring according to the invention in built-in Condition with low pressure load; FIG. 4 shows a cross section like FIG. 3, however when the sealing ring is under high pressure; and FIG. 5 is a cross section of a another embodiment of the sealing ring according to the invention.

«s wird zunächst auf die figuren 3 und 4 Bezug genommen, die eine erste Ausführungsform eines Dichtungsringes 11 gemäß der Erfindung zeigen, der aus zwei Teilen besteht, nämlich einem Lippenkörper ila aus einem warme- und abriebfesten Material mit geringer Elastizität, wie z.B. Fluor enthaltende Polymere und einen Grundkörper 11b aus einem wärmefesten material, wie z.B. Acryl- oder Nitrilgummi. Die beiden Teile 11a und 11b sind fest miteinander verbunden, so daß 4ie obere Stirnfläche 11b' und eine nach innen vorspringende Schulter 11b" des Grundkörpers 11b abgedeckt sind. Eine relativ zu einem Gehäuse 13 bewegliche Stange 12 durchgreift mit Spiel zu Umfangsfläche 12a das Gehäuse 13, das mit einer ringförmigen Nut 13a versehen ist, die zur Stange 12 hin radial offen ist und einen sich auswärts erstreckenden hülsen-Förmigen Flansch 14a aufweist, der einteilig mit dem Bodenabschnitt 14b der Nut 13a ausgebildet ist. Der durch den Flansch 14a und den Bodenabschnitt 14b gebildete L-förmige abschnitt 14 bestimmt die Stellung des in dem Gehäuse 13 befestigen Dichtungsringes 11. Der Lippenkörper 11a steht in Gleitberührung mit der Umfangsfläche 12a der Stange 12, wobei der innendurchmesser des Lippenkörpers 11a vorzugsweise etwas kleiner als der Außendurchmesser der Stange 12 ist, so daß auch bei geringem Druck eine gute Dichtung sichergestellt ist.Reference is first made to Figures 3 and 4, the one show first embodiment of a sealing ring 11 according to the invention from consists of two parts, namely a lip body ila from a warm and abrasion-resistant material with low elasticity such as fluorine-containing polymers and a base body 11b made of a heat-resistant material such as acrylic or nitrile rubber. The two parts 11a and 11b are firmly connected to one another, so that the upper end face 11b 'and an inwardly projecting shoulder 11b ″ of the base body 11b are. A rod 12 movable relative to a housing 13 extends through with play to the circumferential surface 12a the housing 13, which is provided with an annular groove 13a which is radially open towards the rod 12 and an outwardly extending one having sleeve-shaped flange 14a, which is integral with the bottom portion 14b of the Groove 13a is formed. The one formed by the flange 14a and the bottom portion 14b L-shaped section 14 determines the position of the sealing ring fastened in the housing 13 11. The lip body 11a is in sliding contact with the peripheral surface 12a of the rod 12, the inner diameter of the lip body 11a preferably being somewhat smaller than the outer diameter of the rod 12, so that even at low pressure a good seal is ensured.

Jsine erste Kammer 15 ist über dem Gehause 13 vorgesehen, in der hoher Flüssigkeitsdruck herrscht, während in einer zweiten, unter den Gehäuse 13 angeordneten Kammer niedriger Flüssigkeits- oder Luftdruck herrscht. Zwischen der Stange 12 und dem gehäuse 13 sind Ringspalte 17 und 18 gebildet, die durch die Berührungsfläche des Lippenkörpers 11a an der Stange 12 voneinander getrennt sind, um ein Durchlecken von Hochdruckflüssigkeit aus der ersten Kammer 15 iii die zweite Kammer «6 zu verhindern. Die Ringnut 13a muß so bemessen sein, daß der Dichtungsring im L-förmigen Abschnitt 14 befestigt werden kann, und daß sie mit durch den Spalt 17 gelangende Höchdruckflüssigkeit gefüllt ist.A first chamber 15 is provided above the housing 13, in the higher one Liquid pressure prevails, while in a second, arranged under the housing 13 Chamber has low fluid or air pressure. Between the rod 12 and the housing 13 are annular gaps 17 and 18 formed by the contact surface of the lip body 11a on the rod 12 are separated from each other to prevent leakage to prevent high pressure liquid from the first chamber 15 iii the second chamber «6. The annular groove 13a must be dimensioned so that the Sealing ring in the L-shaped Section 14 can be attached, and that it passes through the gap 17 with High pressure fluid is filled.

Zwischen dem Lippenkörper 11a und der Stirnfläche des sich aufwirst erstreckenden Flansches 14a ist, wie in Fig. 3 gezeigt, ein axialer Abstand 18a vorgeJehen, der überwinden vird, wenn der Dichtungsring durch hohen Druck beträchtlich deformiert ist, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.Between the lip body 11a and the end face of the uprising extending flange 14a is, as shown in Fig. 3, an axial distance 18a This is done when the sealing ring is considerably affected by high pressure is deformed as shown in FIG.

Wenn der Dichtungsring 11 unter Hochdruck arbeitet, wie in Fig. 4 gezeigt, wirkt ein Druck in der ersten Kammer 15 und der ringförmigen Aut 13a den Dichtungsring 11 in Richtung der Pfeile E, so daß clie Reaktionskräfte eine Beanspruchung an den Berührungsflächen des Dichtungsringes 11 mit den beiden relativ zueinander beweglichen Teilen 12 und 13 in Hichtung der Pfeile L1, P2 und P3 bewirken. Diese Beanspruchung bewirkt eine gute Abdichtung zwischen den relativ beweglichen eilen, was auf eine geeignete Druckverteilung dazwischen zurückzuführen ist.When the sealing ring 11 operates under high pressure, as in FIG. 4 shown, a pressure acts in the first chamber 15 and the annular Aut 13a the Sealing ring 11 in the direction of arrows E, so that the reaction forces are stressed at the contact surfaces of the sealing ring 11 with the two relative to one another cause moving parts 12 and 13 in the direction of arrows L1, P2 and P3. These Stress causes a good seal between the relatively movable parts, which is due to a suitable pressure distribution between them.

Bei einem hohen Druck und beträchtlicher Deformation des Dichtungsringes 11 stützt die Stirnfläche des aufwärts gerichteten flansches 14a den Lippenkörper 11a des verformten Dichtungsringes urLd verhindert, daß der Dichtungsring 11 noch weiter bis zu einem Maß verformt wird, bei dem der Lippenkörper 11a in den Ringspalt 18 gedrückt wird.At high pressure and significant deformation of the sealing ring 11, the end face of the upwardly directed flange 14a supports the lip body 11a of the deformed sealing ring urLd prevents the sealing ring 11 from still is further deformed to an extent at which the lip body 11a enters the annular gap 18 is pressed.

Fig. @ zeigt eine weitere Ausführungsform eines Dichtungsringes 21, der ebenfalls aus zwei Teilen besteht, von denen eines ein Lippenkörper 21a aus einem Material mit geringer Elastizität, z.B. Fluor enthaltende Polymere ist, während der andere ein Grundkörper 21b aus einem Material mit großer elastzität ist, z.@. Acryl- oder Nitrilgummi. Der Grundkörper 21b ist mit einer ringförmigen Ausnehmung 21b' versehen, in der der Lippenkörper 21a sicher befestigt ist. Wie ersichtlich, zeigt der Lippenkörper 21a eine einfachere Konstruktion und ist leichter zusammenbaubar als der Lippenkörper 11a nach der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Konstruktion. Während des Betriebes verhält sich der Dichtungsring 21 im wesentlichen gleich der ersten Ausführungsform. Fig. @ Shows a further embodiment of a sealing ring 21, which also consists of two parts, one of which is a lip body 21a a material with low elasticity, e.g. fluorine-containing polymers, while the others a base body 21b made of a material with great elasticity is, z. @. Acrylic or nitrile rubber. The base body 21b has an annular shape Recess 21b 'provided in which the lip body 21a is securely attached. As As can be seen, the lip body 21a has a simpler construction and is lighter can be assembled as the lip body 11a according to that shown in FIGS Construction. During operation, the sealing ring 21 behaves essentially same as the first embodiment.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1.) Sealing ring made of elastic material for sealing of a high pressure chamber compared to an Eider ruckraum, which is between two relatively is arranged mutually movable parts and a hrundkörper and a radial has inwardly protruding sealing lip, the base body in one of the High pressure applied annular groove of one part is arranged and by the pressure difference pressed in tight contact against the low-pressure side of the ring groove and through a from each pressure side into the annular groove opening axially protruding sleeve-shaped Flange is held while the sealing lip is sealed by the pressure difference System pressed against the other part and supported on the face of the flange is, characterized in that the sealing ring (11,21) is made of a highly elastic Material consisting of base body (11b, 21b) and sealing lip body (11a, 21a) has slightly elastic material and both parts are firmly connected to each other.

2.) Sealing ring according to claim 1, characterized gekennzeicnet that between the end face of the sleeve-shaped flange (14a) and the sealing lip body (11a, 21a) in the unstressed state of the sealing ring (11,21) an axial distance is provided.

or 2 3.) Sealing ring according to claim 1, characterized in that that the sealing lip firmly connected to the base body (11b) (11a) a radially inwardly directed projection (11b ") and that facing the high pressure side Covering the end face (11b ') of the base body (11b).

4.) Sealing ring according to claim 1 or 2, characterized in that da13 the inner surface of the base body (21b) is on the high pressure side has annular recess (21b ') in which the sealing lip body (21a) to the shoulder of which is arranged close to the body, and that the one facing the low-pressure side, from the recess (21b ') inwardly protruding end face on the end face of the sleeve-shaped flange (14a) is supported.

5.) Sealing ring according to one of claims 1-4, characterized in that that the base body (11b or 21b) made of nitrile rubber and the sealing lip body (11a and 21a) consist of fluorine-containing polymers.