DE2227042A1

DE2227042A1 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE2227042A1
Application number: DE19722227042
Authority: DE
Inventors: Lutz Dr Ing Gottschald
Original assignee: Langen and Co
Current assignee: Langen and Co
Priority date: 1972-06-02
Filing date: 1972-06-02
Publication date: 1973-12-13
Also published as: DE2227042B2; DE2227042C3

Description

Gegenstand: Dichtungsanordnung Die Erfindung beziejit sich auf eine Dicatungsanordiiung zum Abdichten des Spaltes zwischen einer beweyten Stange, insbesondere einer Kolbenstange eines llydro-pneullatiscllen Federbeines, und einer Stangenfülirung gegen einen im wesentlicnen einseitigen Überdruck mit Rilfe eines Dichtringes und eines relativ dazu harteren Stützringes.
Derartige Dictltungsanordnungen sind bereits in einer Vielzanl von Ausführungen bekannt geworden. Die wohl am weitesten verbreitete Kombination besteht aus einem Rundschnurdichtring oder 0-Ring als Dichtring und einem sogenannten "Back-up"-Ring als Stützring. Die an eine Dichtungsanordnung für Kolbenstangen von hydropneumatischen Federbeinen zu stellenden Forderungen, nänilich äußerst gute Abdichtung unter statischen und dynamischen Bedingungen, geringe Losbrechkräfte, Reibungsarmut während des Betriebes, Unempfindlichkeit gegen Spaltveränderungen und lange Lebensdauer, wurden bisher aber nur unvollkommen erfüllt.
Gemaß der Erfindung werden diese Anforderungen in hervorragender ;;eise durch eine Dicntungsanordnung gelöst, welcne dadurch gekennzeichnet -ist, daß der in einer Nut größeren Durchmessers angeordnete Dichtring einen L-förmigen Querschnitt besitzt, mit seiner inneren, einer Stirnseite eines Schenkels des L entspreclienden Mantelfläche die Stange mit Vorspannung umscillicßt und mit seiner niederdruckseitigen, der Stirnfläche des anderen Schenkels des L entsprechenden Stirnfläche an der niederdruckseitigen Nutflanke anliegt, wobei der Stützring einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzt, die Stange illit setlr geringem Spiel umschließt sewie die @iederdruckseitige Nutflanke und die den Innenseiten der Schenkel des L entsprechende Stirn- bzw. Mantelfläche des Dichtringes berührt, welctier auf seiner hochdruckseitigen und seiner radial außen liegenden Stirn- bzw. Mantelfläche vom Hochdruck @eaufschlagt ist. Die ut ist in inrer Breite so bemessen, daß sie gleich oder größer ist als die axiale Ausdehnung des Dicntringes im ungespannten Zustand. Die Nut wird zwecksmäßigerweise durch die Kombination einer Ansenkung mit einer Büchse gebildet, wobei die Stirnflache der Büchse die niederdruckseitige Nutflanke darstellt. Der Dichtring kann zweckmäßigerweise aus Polytretrafluoräthylen bestehen. Als Material für den Stützring hat sicii bronze seur gut bewährt. Es hat sicri weitertiin als günstig erwiesen, die niederdruckseitige Stirnfläctle des Stützringes einer Feinbearbeitung zu unterzienen.
Diese Feinbearbeitung, z.B. Läppen,kann bei in die Ansenkung eingelegtem Dicntring und Stützring vorgenommen werden, wodurcn sich die axiale Ausdeslnung der Dichtungsanrodnung genau der Tiefe der Ansenkung oder, anders ausgedrückt, der Nutbreite anpassen läßt.
Die erfindungsgemäße Dicsltungsantrdnung zeicnnet sich durch große Reibungsarmutund gute Dichtheit aus.
Die Reibungsarmut wird durch die geringe Vorspannung und durch die geeignete Materialauswahl erreicht.
Insbesondere bei mit Querkräften beaufschlagten Stangen z. B. Bei Mc Pherson-Federbeinen, hat es sich außerdem als günstig erwiesen, daß die gesamte Dientungsanordnung sich mit der Stange radial verlagern kann:, o@ne daß die Dichtwirkung verloren ginge oder ein ernöhter Verscnleiß eintreten würde. Die Diciitwirkung wird durch druckabhängige Anpressung des dichtringes auf die Dichtflächen erhöht.
Aniiand eines in den Abbildungen dargestellten Ausfünrungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.
Figur 1 zcicjt die Diciltuncjsanordnung im Zusanl;lenwirken mit einer Stange.
Figur 2 zeigt in einem Ausschnitt die Dichtungsanordnung in vergrößerter Darstellung.
Eine Stange 1 ist in einer Boiirung 2 eines Zylinders 3 geführt. Der Zylinder 3 besitzt eine Ansenkung 4, in welche eine Dichtungsanordnung 5 eingelegt ist, welcile durch die Stirnfläche 6 einer Hülse 7 axial genalten wird.
Zur Dichtungsanordnung @ genört ein Dichtring 8 mit L-förmigem Querschnitt. Der Diciitring 8 berührt mit seiner inneren, der Stirnseite eines Schenkels 9 entsprechen@en Mantelfläche lo die Stange 1 mit Vorspannung. Die der Stirnseite des anderen Schenkels 11 entsprechende niederdruckseitige Stirnfläche 12 berüjirt die als niederdruckseitige Nutflanke- dienende Stirnfläche b. Die den Innenseiten der Schenkel 9 und 11 entsprechende Mantelfläche 13 und Stirnfläche 14 des Dichtringes 8 werden von einem Stützring 15 von rechteckigem Querschnitt berünrt. »er Stützring 15 liegt weiternin an der Stirnfläcne 6 nn und umfaßt die Stange 1 mit sehr geringem Spiel. Der Außendurchmesser @ der Ansenkung 4 ist größer als der Durcnmesser d des Dichtringes 8. Die Tiefe t der Ansenkung 4 ist ebenso groß wic die axiale Ausdehnung des Dichtringes im ungespannten zustand. Da auch der Stützring axial so bemessen ist wie die Innenseite 13 des Schenkels 11, wird die Dichtungsanordnung axial nicht vorgespannt. Die notwendige Vorspannung erfolgt erst bei Druckbeaufschlagung, welciie durch Druckmittel hervorgerufen wird, welches zwischen der hochdruckseitigen Nutflanke 16 und der hochdruckseitigen Stirnfläche 17 des Dichtringes 8 durchtritt. Es ist aber aucn möglich, Druckmittel über einen Kanal 18 in den zwiscluen der radial außen liegenden Mantelfläche 19 und der Wand 20 der Ansenkung 4 befindlichen Ringraum 21 zu leiten. Die Trennfuge 22 zwischen Zylinder 3 und lilse 7 wird mit llilfe einer nicht naher dargestellten statiscnen Dichtung angedichtet.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Dichtungsanordnung zum Abdichten eines Spaltes zwischen einer bewegten Stange, ins@esondere einer kolbenstange eines hydro-phnumatischen Federbeines, und einer Stangenf2hrung gegen einen im wesentlichen einseitigen Üerdruck mit Hilfe eines Dichtringes und eines relativ dazu närteren Stützringes, dadurch gekennzeichnet, daß der in einer @ut (4,6) größeren Durenmessers (D) angeordnete Dichtring (@) einen L-förmigen querschnitt besitzt, illit seiner inneren, einer Stirnseite eines Schenkels (@) des @ entsprechenden Mantelfläche (lo) die Stange (1) mit Vorspannung umschließt und mit seiner niederdruckseitigen, der Stirnfläcjie des anderen Schenkels (11) des L entsprechenden Stirnfläche (12) an der niederdruckseitigen Nutflanke (Stirnfläche @) anliegt, wobei der Stützring (15) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzt, die Stange (1) mit sehr geringem Spiel umschließt sowie die piederdruckseitige Nutflanke (Stirnflache o) und die den Innenseiten der Scnenkel (11, 9) entsprechende Mantelfläche (13) bzw. Stirnfläche (14) des Dichtringes (8) berührt, welbner auf seiner nochdruckseitigen Stirnflacne (17) bzw. auf seiner radial außen liegenden Mantelfläche (19) vom @ochdruck beaufschlagt ist.

-2. Dichtungsanordnung nacn Ansprucit 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nut (4,6) gleich oder größer ist als die axiale Ausdehnung des Dichtringes (8) in ungespannten Zustand.

3. Dichtungsanorclnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut durch die Kombination einer ansenkung (4) mit einer Büchse (7) gebildet wird, wobei die Stirnfläche (u) der Büchse@ die niederdruckseitige Nutflanke bildet

4. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeiciinet, daß der Dichtring (8) aus Polytetrafluoräthylen besteht.

5. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekénnzeichnet, daß der Stützring (15) aus einem @agermetall besteht.

6. Dichtungsanordnung nach einem dder menreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die niederdruckseitige Stirnfläche des Stützringes (15) feinbearbeitet ist.

7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekcnnzeichnet, daß Stützring (15) und Dichtring (8) in die Ansenkung (4) eingelegt werden und dann zusammen auf das l4aß der Tiefe (t) der Ansenkung (4)feinbearbeitet werden.

8. Dichtungsanordnung nach einem oder menrerexi der vorigen Ansprücne. dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (6) der Büchse (7) feinbearbeitet ist.

9. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der radial außerhalb des Dichtringes (8) befindliche Ringraum (21) über einen kanal (18) mit Hochdruck beaufschlagt wird.