DE2227042B2 - Dichtungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen dss Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine solche Dichtungsanordnung ist bereits durch

2> die DE-OS 2025730, Fig. 3, bekanntgeworden. Der mit L-förmigem Querschnitt versehene Dichtring ist als Spaltring ausgebildet, während der zusätzliche Ring die Funktion eines endlosen, elastischen Rückhalteringes besitzt, welcher eine radiale Bewegung des

jo Dichtringes nach einem gewissen Verschleiß unterbinden soll. Der Rückhaltering ist hochdruckseitig angeordnet, ohne jedoch eine Dichtfunktion zu übernehmen. Das bedeutet, daß der Dichtring nicht vor einem Hineinwandern in den niederdruckseitigen

j5 Spalt geschützt ist, so daß mit einer Verringerung der Lebensdauer sowie mit relativ hohen Reib- bzw. Losbrechkräften gerechnet weiden muß. Eine derartige Ausführung ist daher nicht für solche Anwendungsfälle geeignet, bei denen trotz eines einseitigen hohen

Überdruckes bei großen Hubzahlen ein geringer Verschleiß, geringe Losbrech- und Reibtcräfte sowie eine äußerst geringe Leckrate gefordert werden. Ein solcher Anwendungsfall ist beispielsweise bei einem hydro-pneumatischen Federbein gegeben, bei welchem j trotz ungünstiger Umweltbedingungen diese Forderungen zu erfüllen sind. Das Federbein soll für die Lebensdauer eines Kraftfahrzeuges dicht sein, und Losbrech- und Reibkräfte müssen so gering sein, daß sie keine merklichen Aufbaubeschleunigungen mit

w den damit verbundenen Unannehmlichkeiten für Fahrzeuginsassen zur Folge haben.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine in Rede stehende Dichtungsanordnung so auszugestalten, daß eine gute Abdichtung mit sehr geringer Leckrate bei

-,■> statischen und dynamischen Betriebsbedingungen sowie bei Spaltänderungen erreicht wird, die Losbrechkräfte und die Reibung während des Betriebes gering sind, und eine große Lebensdauer gewährleistet ist. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsge-

ho maß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Die Unteransprüche beziehen sich auf die Auswahl geeigneter Materialien für den Dichtring und den Stützring sowie konstruktive Details zum Erzielen einer geeigneten Vorspannung und einer guten Dichtwirkung.

Durch die DE-OS 1918690 sind zwar schon aus PTFE hergestellte Kolbenringe bekannt, die mit ei-

nem inneren Stützring versehen sind, der z, B, aus Stahl besteht. Die Kolbenringe sind für Verdichter vorgesehen. Zur Verschleißminderung sollen sie die Lauffläche »nur so eben« berühren. Sie dürften daher zur Abdichtung gegen Hochdruck kaum geeignet sein, zumal sie auch nicht gegen das Hineinquetschen in den abzudichtenden Spalt geschützt sind.

Dichtungsringe aus Asbest-Kautschuk-Metall-Mischungen an sich sind aus der AT-PS 104 279 bekannt.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung zeichnet sich durch große Reibungsarmut und 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 McPherson-Federbeinen, hat es sich außerdem als günstig erwiesen, daß die gesamte Dichtungsanordnung sich mit der Stange radial verlagern kann, ohne daß die Dichtwirkung verlorenginge oder ein erhöhter Verschleiß eintreten würde. Die Dichtwirkung wird durch druckabhängige Anpressung des Dichtringes auf die Dichtflächen erhöht.

Anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Dichtungsanordnung im Zusammenwirken mit einer Stange;

Fig. 2 zeigt in einem Ausschnitt die Dichtungsanordnung in vergrößerter Darstellung.

Eine Stange 1 ist in einer Bohrung 2 eines Zylinders 3 geführt. Der Zylinder 3 besitzt eine Ansenkung 4, in welche eine Dichtungsanordnung 5 eingelegt ist, welche durch die Stirnfläche 6 einer Hülse 7 axial gehalten wird. Zur Dichtungsanordnung 5 gehört ein Dichtring 8 mit L-förmigem Querschnitt. Der Dichtring 8 berührt mit seiner inneren, der Stirnseite eines Schenkels 9 entsprechenden Mantelfläche 10 die Stange 1 mit Vorspannung. Die der Stirnseite des anderen Schenkels IX entsprechende niederdruckseitige Stirnfläche 12 berührt die als niederdruckseitige Nutflanke dienende Stirnfläche 6. 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 berührt. Der Stützring 15 liegt weiterhin an der Stirnfläche 6 an und umfaßt die Stange 1 mit sehr geringem

is Spiel. Der Außendurchmesser D der Ansenkung 4 ist größer als der Durchmesser d des Dichtringes 8. Die Tiefe t der Ansenkung 4 ist ebenso groß wie 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, welche durch Druckmittel hervc. rgerufen wird, welches zwischen der hochdruckseitigen Nutflanke 16

2=> und der hochdruckseitigen Stirnfläche 17 des Dichtringes 8 durchtritt. Es ist aber auch möglich, Druckmittel i'ber einen Kanal 18 in den zwischen der radial außen liegenden Mantelfläche 19 und der Wand 20 der Ansenkung 4 befindlichen Ringraum 21 zu leiten.

jo Die Trennfuge 22 zwischen Zylinder 3 und Hülse 7 wird mit Hilfe einer nicht näher dargestellten statischen Dichtung abgedichtet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Dichtungsanordnung zum Abdichten eines Spaltet zwischen einer Stangenführung und einer relativ zur Stangenführung bewegbaren Stange, insbesondere einer Kolbenstange eines hydropneumatiscben Federbeins, gegen einen im wesentlichen einseitigen Überdruck,

a) welche Dichtungsanordnung in einer Nut in der Stangenführung aufgenommen ist

b) und aus einem im Querschnitt L-förmigen Dichiring

c) und einem innerhalb des durch die Schenkel des »L« definierten, mit einem rechteckigen Querschnitt versehenen Ringraumes angeordneten zusätzlichen, ebenfalls mit einem rechteckigen Querschnitt versehenen Ring aus einem anderen Material als jenes des Dichtringes besteht,

d) wobc' ein Schenkel des »L« parallel zur Achse der Stange und der andere Schenkel des »L« senkrecht dazu ausgerichtet ist

e) und der Dichtring mit seiner der freien Stirnfläche des senkrecht zur Achse ausgerichteten »L« entsprechenden inneren Mantelfläche die Stange mit Vorspannung berührt, dadurch gekennzeichnet, daß

f) der zusätzliche Ring als Stützring (15) dient,

g) härter als der Dichtring (8) ist,

h) die Stange (1) mit sehr geringem Spiel umschließt,

i) an der niederdruckseitigen Nutfianke (Stirnfläche 6) der fc-'ut (A- Senkung 4, Stirnfläche 6) anliegt

j) und im übrigen die durch lie Innenseiten der Schenkel (11,9) des »L« definierten Mantelfläche (13) bzw. Stirnfläche (14) des Dichtringes (8) berührt,

k) welcher seinerseits in axialer Richtung spielfrei in der Nut (Ansenkung 4, Stirnfläche 6) angeordnet ist

1) und auf seiner radial außenliegenden Mantelfläche (19) bzw. seiner hochdruckseitigeii Stirnfläche (17) vom Hochdruck beaufschlagt ist.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nut (Ansenkung 4, Büchse 7) gleich oder größer ist als die axiale Ausdehnung des Dichtringes (8) im ungespannten Zustand.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Nut durch die Kombination einer Ansenkung (4) mit einer Buchse (7) gebildet wird, wobei die Stirnfläche (6) der Büchse (7) die niederdruckseitige Nutflanke bildet.

4. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Dichtring (8) aus Polytetrafluorethylen besteht.

5. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (15) aus einem Lagermetall besteht.

6. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die niederdruckseitige Stirnfläche

des Stützringes (15) feinbearbeitet ist.

7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Stützring (15) und Dichtring (8) in die Ansenkung (4) eingelegt werden und dann zusammen auf das Maß der Tiefe (0 der Ansenkung (4) feinbearbeitet werden,

8. Dichtungsanordnung nach-einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, 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.