DE2458974A1

DE2458974A1 - Dichtring, insbesondere fuer kolbenstangen

Info

Publication number: DE2458974A1
Application number: DE19742458974
Authority: DE
Inventors: Karl Jasmand
Original assignee: Kupfer Asbest Co
Current assignee: Kupfer Asbest Co
Priority date: 1974-12-13
Filing date: 1974-12-13
Publication date: 1976-06-16
Also published as: FR2294367A1; FR2294367B3

Description

Patsritinwalt
Dipl.-lng.-YaCiite»¹ Jsdrisch

7 Stuttgart N, Menzelstraße 40 2458S/4

KUpfer-Asbest-Co. A Jh 5lJ> - stt

Gustav Bach

71 Heilbronn a.N»

Rosenbergstraße 22 - Den 12. Dez. 1974

Dichtring, insbesondere für Kolbenstangen

Die Erfindung betrifft einen Dichtring zum Abdichten gegeneinander beweglicher Maschinenteile, insbesondere einer Kolbenstange gegenüber einer Zylinderwand, mit wenigstens einer am bev/egten Maschinenteil anliegenden Dichtlippe und mit einem zumindest bereichsweise durch einen Metallkörper versteiften DiGhtungskörper, der in einer Aufnahme öffnung <jes ruhenden Maschinenteiles abziehbar angeordnet ist und an seiner dem abzudichtenden Medium zugewandten Stirnseite mittels einer in Achsrichtung vorspringenden Dichtlippe gegen das ruhende Maschinenteil abgedichtet ist, wobei die Dichtlippe unter elastischer Biege-Vorspannung gegen die benachbarte Zylinderwand anliegt.

Durch geeignete Werkstoffauswahl für den Dichtungskörper lassen sich verschiedene Druckbereiche beherrschen, wobei hierfür die Spaltbreite zwischen dem bewegten Maschinenteil und der Aufnahme für den Dichtring maßgebend ist. Bei hohen Drücken wird der aus elastischem Werkstoff, beispielsweise aus synthetischem Gummi , hergestellte Dichtungskörper in den Spalt hinein verformt.

Hierdurch können infolge von Erosion Ausmessungen am Rücken des als Nutring ausgebildeten Dichtkörpers entstehen, was zur Undichtheit und Zerstörung des Nutringes führt« Um höhere Drücke beherrschen zu können, v/erden auch Nutringe mit Gewebeeinlagen verwendet, bei denen zwar ebenfalls eine Erosion auftreten kann, in ihrem Ausmaß jedoch wesentlich geringer bleibt. Um diese Erscheinungen zu vorhindern,ist es bekannt, am Rücken des Nutringes Backringe zu verwenden, Vielehe den genannten Spalt praktisch verschließen. Bei einem Nutring muß erfahrungsgemäß das Profilverhältnis von IMnge zu Rückenbreite mindestens 1 : 1 betragen, um ein Kippen des Nutringes mit Sicherheit zu verhindern. 'Wenn die Druckbeaufschlagung über einen vorgegebenen Wert hinaus erhöht wird, verformt sich der Nutring so weit,'daß der Einbauraum ausgefüllt wird und Lippen- und Rückenhöhe des Nutringes zum Anliegen am bewegten Maschinenteil kommen und hierbei eine beträchtliche Erhöhung der Reibung bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring der eingangs beschriebenen Art in einstückiger Ausbildung zu schaffen, bei welchem ohne zusätzliche Teile die Erosion am Rücken des Dichtringes vermieden und die am bewegten Maschinenteil anliegende Fläche der Dichtlippe auch unter Einwirkung eines hohen Drukkes auf ein Minimum beschränkt wird. Außerdem soll der Raumbedarf der Gesamtanordnuns in axialer Richtung möglichst klein sein und- eine lange Gebrauchsdauer aufweisen.

6 0 9 8 ? S / Π Β 4 B
ORIGINAL INSPECTED

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Dichtkörpcr^Jmindestens zwei in axialer Richtung abstehende Dichtlippen aufweist, die an einem der gegeneinander beweglichen Maschinenteile anliegen, und daß der Dichtkörper samt den mit ihm einstückig verbundenen Dichtlippen auf dem als Ring ausgebildeten Metallkörper festhaftend angeordnet ist , wobei der Ring einen wenigstens annähernd quadratischen Querschnitt aufweist«

Die Ausbildung des Stützkörpers mit wenigstens annähernd quadratischem Querschnitt stellt sicher, daß der Dichtring bei der Relativbewegung der beiden Maschinenteile am Kippen gehindert wird, und zwar unaüängig davon, ob der im folgenden als erster 'Maschinenteil bezeichnete, mit dem Dichtring verbundene Maschinenteil im Räume stillsteht und dabei den Dichtring festhält oder ob dieser erste Maschinenteil samt dem Dichtring sich gegenüber dem im Räume feststehenden zweiten Maschinenteil axial hin- und herbewegt. In beiden Fällen muß die Dichtwirkung zwischen wenigstens einer der Dichtlippen und einer zylindrisch gewölbten Dichtfläche des anderen, zweiten Maschinenteils, gesichert sein, an welcher Dichtfläche die Dichtlippe gleitend anliegt. Diese Dichtfläche kann somit entweder durch die Mantelfläche einer als zweiter Maschinenteil wirkender, im Räume hin- und hergehenden Kolbenstange gebildet sein, wobei der Dichtring in einer den erstgenannten Maschinenteil bildenden, fest-

stehenden Zy linder wand angeordnet ist,, oder von der Bohrungswand des räumlich feststehenden Zjrlinders gebildet sein, wenn der Dichtring mit der im Zylinder hin« undÄerschwingenden Kolbenstange verbunden ist« In beiden Fällen kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß der zur Versteifung dienende Metallkörper an derjenigen Seite seines Querschnittes, welche der Dichtfläche gegenüberliegt, nur auf einem Teil seiner axialen Erstreckung eine zylindrische, gleichachsig zur Dichtfläche verlaufende Begrenzungswand aufweist, die zu einer der Querschnittsstirnseiten des Metallkörpers hin sich in eine beispielsweise Verjüngung fortsetzt, die in Richtung auf das abzudichtende Medium zeigt. Bei einer derartigen AusbiÜAng des Metallköipers entsteht zwischen

der Verjüngung und der Dichtfläche ein im Querschnitt keilförmiger Ringraum, in v;elchen der gummielastische Werkstoff des Dichtkörpers unter dem Druck des abzudichtenden Mediums hineingepreßt wird. Infolge dieser Verjüngung entstehen jedoch kräftige Druck-Komponenten, die gegen die Wand der Verjüngung gerichtet sind und daher leicht aufgenommen werden können, ohne daß es an den Grenzflächen zwischen dem Metallkörper und dem auf d iesen in der Regel aufvulkanisierten Dichtring-Werkstoff zu Scherbeanspruchungen kommt. Außerdem wird in diesem Bereich die Walkarbeit im Dichtwerkstoff wesentlich reduziert, was zur Folge hat, daß die Lebensdauer wesentlich erhöht wird.

Um einerseits die Diehtwirkung zu erhöhen und andererseits die bei der Relativbewegung der Dichtfläche gegenüber dem Dichtring entstehende Reibung zu vermindern, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß der aus elastischem Werkstoff hergestellte Dichtkörper im axialen Bereich der zylindrischen Begrenzungswand des Metallkörpers der oben erläuterten Dichtungsfläche mit radialem Spiel gegenübersteht, wobei weiterhin der die zylindrische Begrenzungswand einschließende, elastische Dichtwerkstoff über die Begrenzungswand hinaus zu Je einer der beiden in axialer dichtung vorspringenden Dichtlippen geformt sein kann, die in der- Gebrauchslage des Dichtringes in radialer Richtung vorgespannt an der Dichtfläche gleitend anliegen.

Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausgestaltungen sind nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind und die oben geschilderten Grundgedanken der Erfindung wiedergeben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen rotationssymmetrischen, erfindungsgemäßen Di-chtring in einem axialen Längsschnitt,

Fig. 2 den gleichen Dichtring, jedoch in einem in einen Zylinder eingebauten Zustand, ebenfalls in einem axialen Längsschnitt und

6098?5/η 545

Pig. J5 einen vergrößerten Ausschnitt aus Pig. 2 zur Erläuterung der beim erfindungsgemäßen Dichtring auftretenden Druck- und Verformungsverhältnisse;

Fig. 4 einen in der Anordnung nach Fig. 2 vorgesehenen Abstreifer, hälftig in der Ansicht von der Seite und hälftig in seinem axialen Längsschnitt und

Fig. 5 die rechte Hälfte dieses Abstreifers inaxialer Draufsicht;

Fig. 6 einen anderen Dichtring, der zwar in seinem axialen Längsschnitt gleich ausbaut ist wie der in Fig. 1 bis j5 dargestellte Dichtring, jedoch in technischer Umkehrung zu dem dort wiedergegebenen Einbau zur Befestigung auf einer Kolbenstange vogeseheh und ausgebildet ist;

Fig. 7 als drittes Ausfuhrungsbeispiel einen erfindungsgemäßen Dichtring, der für wesentlich, höhere Drücke bestimmt und ebenfalls zur Abdichtung einer Kolbenstange gegenüber einer Zylinderwand vorgesehen ist.

6 0 9 8 7 S / Π S 4 S

Der in den Fig. 1 bis 3 in seinem axialen Längsschnitt dargestellte, erfindungsgemäße Dichtring 1 ist ebenso wie die Ausführungsbeispiele nach den Fig. β und 7 zu seiner Längsachse Λ-Α rotationssymmetrisch aufgebaut und enthält ein zur Versteifung und zur Sicherung des DictfrInges gegen Kippen dienendes, als Wstallring ausgebildetes Stützglied 2, das in allen seinen parallel zur Achse A-A geführten Querschnitten annähernd quadratisch ausgebildet ist. Wie dü'e Fig. 2 erkennen läßt, ist der Dichtring 1 zur Abdichtung zweier gegeneinander beweglicher Maschinenteile, nämlich eines ersten feststehenden Maschinenteiles 3, der hier als Zylinder einer hydraulischen oder pneumatischen Stellvorrichtung ausgebildet ist und eines zweiten Maschinenteiles bestimmt, welcher bei dem dargestellten Beispielsfalle als die zum Zylinder 5 gehörende Kolbenstange '4 eines nicht näher dargestellten, hydraulischen oder pneumatischen Kolbens ausgebildet ist. Die Kolbenstange 4 muß an ihrer zylindrisch gewölbten, als Dichtfläche dienenden Mantelfläche gegen den Druck des im Arbeitsraum des doppelt wirkenden Zylinders wirksamen Druckmittels abgedichtet werden. Dieser Druck ist in den Fig. 2 und 3 durch Pfeile ρ angedeutet und kann durch einen den Arbeitsraum begrenzenden Ringspalt 6 bis •vor den Dichtring 1 gelangen.

Das Stützglied 2 hat eine zur Achse A des Dichtringes gleichachsige, zylindrische, innere Begrenzungswand. ¹J, welche der in Fig. 1 strichpunktierten Linien angedeuteten Dichtfläche 5 gegenübersteht, und eine abgestufte

η 9 s ? .ς / π ς l

äußere Begrenzungswand 8, welche einer zur Aufnahme des Dichtringes dienenden Bohrung 9 im Zylinder J5 gegenübersteht. Wie der in der Zeichnung dargestellte Querschnitt des Stützgliedes 2 erkennen läßt, ist dieses an seiner dem abzudichtenden, durch die Druckpfeile ρ symbolisierten Medium zugekehrten Stirnseite 10, an seiner inneren Begrenzungswand 7» &n der abgestuften Begrenzungswand 8 sowie an der rückwärtigen Stirnseite 11, der Rückenseite, mit einem aufvulkanisierten, gummielastischen Dichtwerkstoff umschlossen, v;eIcher einen Dichtkörper 12 bildet. Dieser setzt sich in insgesamt drei in axialer Richtung von den Stirnseiten des Stützgliedes 2

abstehende Dichtlippen fort, nämlich in e ine erste zur Anlage an der Dichtfläche 5 bestimmte und deshalb mit kräftiger Wandstärke ausgebildete Dichtlippe lj>_t eine zweite, ebenfalls in axialer Richtung gegen den Arbeitsraum des Zylinders und gegen das abzudichtende Medium abstehende Dichtlippe 14, die zur Anlage an der Bohrungswand 9 bestimmt ist, und eine dritte Dichtlippe 15, die ebenfalls zur Anlage an der Dichtfläche 5 bestimmt ist, bei der Abdichtung unterstützend mitwirkt und darüber hinaus die Aufgabe eines Abstreifers erfüllt, '

Um den Dichtring 1 in seiner eingebauten Lage nach-Fig. 2 zu sichern, ist in die Bohrung 9 des Zylinders j5 eine Ringnut 17 eingestochen. In diese greift ein Sprengring 18 mit etwa der Hälfte-seines runden

/n's a

Querschnittes ein, während die andere Hälfte seines Querschnittes aus der Ringnut 17 vorsteht und in die Bohrung 9 so weit hineinragt, daß sich das Stützglied 2 mit einer Kegelfläche 19 gegen den Sprengring 18 abstützen kann. Die Kegelfläche 19 schließt mit der Längsachse A des Dichtringes einen Winkel ein, den man zweckmäßig möglichst groß wählt.. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel etwa 6o°. Um die angestrebte hohe Dichtwirkung bei möglichst Kleinen Re ibungs widerständen sowie geringer Walkarbeit auch bei hohen Drücken des Arbeitsmediums sicherzustellen, ist vorgesehen, daß sich die der Dichtfläche 5 zugekehrte, innere Begrenzungswand 7 des Stützgliedes 2 nur über einen Teil der axialen Stärke des Stützgliedes erstreckt und daß diese Begrenzungswand zu der Querschnittsstirnseite 10 hin sich in eine Verjüngung 21 fortsetzt, die, wie in Fig. ;5 mit-ausgezogenen Linien wiedergegeben, kegel- oder konusförmig ausgebildet sein kann, aber auch durch eine bei 22 mit unterbrochenen Linien angedeutete Kontur begrenzt sein kann. Diese Verjüngung 21 setzt sich in Richtung auf das abzudichtende Medium fort, so daß sich zwischen der Dichtfläche 5 und dieser Verjüngung 21 ein im Querschnitt keilförmiger Ringspalt ergibt, in welchen der Dichtwerkstoff der Dichtlippe IJ beim Abdichtvorgang hineingepreßt wird.

In Pig. 5 ist das Verhalten des Dichtringes unter Einwirkurg eines hohen Druckes ρ im Betrieb im einzelnen näher dargestellt. Bei G kommt die Dichtlippe IJ beim

- 10 -

6 0 9 8 ? 5 / Π B A 6

- ίο -

Aufziehen auf die Kolbenstange 4 bereits im drucklosen Zustand mit radialer Biege-Vorspannung zur Anlage an der Dichtfläche 5. Die Linie 2.J zeigt die Ausstellung der Dichtlippe I^ vor dem Einbau. Der Betriebsdruck ρ ve rf or rat die Dichtlippe 13 derart., daß sie etwa bis zur Höhe der Verschneidungskante zwischen der Verjüngung 21 und der äußeren Begronzungsviand 7 des Stützgliedes 2, das heißt, bis zu der beim Punkt B liegenden Stelle zur Anlage an der Dichtfläche 5 kommt. Bei C tritt keine Verformung mehr auf. Durch, die kreuz-schraffierte Fläche D ist die Verformung des elastischen Dichtwerkstoffes zwischen dem Stützglied 2 und der Kolbenstange 4 angedeutet. An der Bohrungswand- 9 im Zylinder ~$ liegen die Verhältnisse etwas anders, da hier die Dicht lippe 14 ruhend arn Zylinder 2 anliegt und dort abdichtet. Im Bereich 24 der äußeren Begrenzungswand S ist der Stützring mit kleinerem Außendurchmesser ausgeführt. In dieser Zone besteht sogar zwischen dem Dichtring l"und der Aufnahmebohrung 9 ein geringes Spiel, welches in der Zeichnung der besseren Deutlichkeit halber unmaßstäblich vergrößert wiedergegeben ist. Die durch den schraffierten Bereich F angedeutete Verformung der Dicht lippe 14 ist somit vesentlich geringer und tritt nur unmittelbar unterhalb der Stirnseite 10 des Stützgliefes 2 in einemBsreich auf, an welchem der Außendurchmesser der Dichtlippe in der aus den Fig. und 2 erkennbaren Weise kleiner als der Durchmesser der Bohrung 9 gehalten ist.

- 11 -

P 0 9 8 ? 5 / 0 R A B

- li -

Da die Kolbenstangendichtung vor allem bei hydraulischen Geräten besonderem Verschleiß unterworfen ist, bringt die in den Fig. 1 bis 3 dargestel lte Ausführungsform besondere Vorteile mit sich, da sie eine Auswechslung des Dichtringes ermöglicht, und der Dichtring durch Einschieben leicht ein- und ausgebaut werden kann, ohne daß eine Demontage des Gerätes erforderlich ist.

Bei rauhen Betriebsbedingungen, beispie Isweise bei Erdbewegungsarbeiten auf Baustellen oder bei Kälte infolge von Eisbildung oder durch auf der Kolbenstange 4 haftende Feststoffe, besteht die Gefahr, daß die als AbstKafer wirksame Dichtlippe 15 beschädigt oder zerstört wird und daß dann Schmutz in den Diclicraum 25 gelangen kann und dort zu v/eiteren Beschädigungen führt. Um dies zu vermeiden, ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vor dem Dichtring einais dünnem Metallblech tiefgezogener Abstreifer angeordnet, welcher durch einen Drahtring in seiner vorgesehenen Arbeitslage innerhalb der Bohrung 9 gehalten wird. Der Abstreifer 27 ist in der aus Fig. und Fig. 4 erkennbaren Vie is e hohlkegelig ausgebildet und liegt mit seiner zentralen öffnung 29 an der Dichtfläche 5 der Kolbenstange 4 an. Der Außendurchmesser des Abstreifers ist nur wenig kleiner als der Durchmesser der Aufnahmebohrung 9 gewählt, so daß sich zwischen dem Rand des Abstreifers und der Bohrungswand 9 geringes radiales Spiel jSO ergibt. Dieses Spiel ist jedoch so groß .gewählt, daß der Abstreifer

- 12 -

bei den durch das Lagerspiel der Kolbeastange 4 hervorgerufenen radialen Bewegungen nicht an der Bohrung 9 des Zylinders 3 zur Anlage kommen kann. Da unter dem Einfluß der hohen Arbeitsdrücke ρ von dem Sprengring auf seine Nut 17 erhebliche Kräfte übertragen werden, muß zwischen der Ringnut IJ und der zur Aufnahme des Drahtringes 28 dienenden Nut $1 ein genügend langer axialer Bund vorhanden sein. Der. aus diesem Grunde erforderliche Abstand zwischen dem Sprengring 18 und dem Drahtring 28, der zu einem unzulässigen Axialspiel des Abstreifers 27 bei der Hin- und Herbewegung der Kolbenstange 4 führen würde, wird dadurch überbrückt, daß an der äußeren Randzone des Abstreifers in axialer Richtung ausladende Ausbuchtungen angeprägt sind. Durch die beim Ausführungsbeispiel vorgesehenen acht Ausbuchtungen 32 wird nicht nur das Axialspiel des Abstreifers 27 begrenzt, sondern auch dessen Steifigkeit beträchtlich erhöht. Der innerhalb des Abstreifers 27 liegende Dichtraum kann vorteilhaft mit Fett gefüllt werden, welches etwaige Schmutzteilchen, die trotz des Abstreifers 27 in die Bohrung 9 gelangen, eingebettet werden. Hierdurch wird ein zusätzlicher Schutz gegen Eindringen von Schmutz in den Arbeitsraum des Zylinders 3 bzw. des mit der Kolbenstange 4 verbundenen, nicht dargestellten Kolbens erzielt.

Während bei dem in den Fig. 1 bis 5 wiedergegebenen ersten Ausführungsbeispiel der Dichtring 1 in dem ruhenden Zylinder 3 axial festgelegt und mit dem Zylinder verbunden ist, zeigt das Ausführungsbeispiel nach

R 0 9 8 ? K / Π JU S

Pig. β hierzu die technische Umkehrung. Soweit bei dieser Anordnung gleiche oder gleich wirkende Teile wie beim ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, tragen sie die gleichen Bezugszeichen wie in den Pig. I bis 5.

Im Gegensatz zum ersten Ausführung sbeispie 1 wird bei der Anordnung nach Fig. β der Dichtring 1 auf der hin- und hergehenden Kolbenstange 4 mit nur sehr geringem axialem Spiel befestigt. Hierzu dient ebenfalls ein im Querschnitt kreisrunder Sprengring 18," der jedoch im Gfeensatz zu der Anordnung nach den Fig. 2 und 3 in eine in die JSLbenstange 4 eingeschnittene Ringnut If so eingesetzt ist, daß er mit der über die Mantelfläche der Kolbenstange 4 vorspringenden Querschnittshälfte den Stützring 2 dadurch festlegt, daß er gegen dessen an der rückwärtigen Stirnseite des Stützringes 2 angeordnete Konusfläche 39 zur Anlage kommt. Das andere axiale Widerlager des Bichtrings 1, der mit seinen beiden axial vom Stützring 2 abstehenden Dichtlippen 13 und 15 gegen die als Dichtfläche 5 wirkende Bohrung des Zylinders 3 anliegt, ist durch einen zweiten, im Querschnitt jedoch rechteckigen Sprengring 4θ gebildet, der in eine Ringnut 41 der Kolbenstange 4 eingesetzt ist. Die zweite gegen den Druck ρ des abzudichtenden Mediums gerichtete Dichtlippe 14·liegt am Mantel der Kolbenstange 4 an und ergibt dort die erforderliche Dichtwirkung. Gleichzeitig begrenzt die Dichtlippe 14 das geringe Axial-

- 14 -

6 0 9 8 ? S / Π B 4 fi

~ 14 -

sp-tel des Dichtrings 1 gegenüber dem unteren Sprengring 4o.

Beim dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 soll der Dichtring 1 als doppelt wirkender Kolben in einem Zylinder ~j> wirken und dabei gegen die als Dichtfläche wirkende Zylinderbohrung anliegen. Der Dichtring 1 trennt dabei zwei Arbeitsräume 4j5 und 44 voneinander, die abwechslungsweise unter hohe Drücke/bis zu 350 atü gesetzt werden können.

Im einzelnen weist der Dichtring 1 eine Lochscheibe 4r> auf, die mit ihrer zentralen Durchgangsbohrung 46 auf einen mit kleinerem Durchmesser abgesetzten Verlangerungszapferi 47 der Kolbenstange 4 aufgesetzt und dort mittels einer auf das Schraubgewinde 48 dieses Zapfens aufgedrehten Mutter unter Zwischenlage einer Federscheibe 50 festgespannt ist. Die als Stützglied wirken~ de Lochscheibe 45 ist gegen .den Verlängerungszapfen durch einen O-Ring 52 abgedichtet, der in eine umlaufende Nut 52 des Verlängerungszapfens 47 eingelegt ist.

Um die beim ersten Ausführujgsbeispiel erläuterte Keilwirkung der Lochscheibe 45 gegenüber der Dichtfläche 5 zu erreichen, ist die Lochscheibe 45 nur am axialen Mittelabschnitt 54 mit einer zylindrisch ausgebildeten Begrenzungsfläche versehen. Diese Begrenangsflache geht

- 15 -

fi 0 9 8 ? f. /nS4

2 A 5^v8-9 7

nach beiden Stirnseiten hin in je eine von zwei konischen Verjüngungen 55 und 5β über. An der zylindrischen Begrenzungsfläche 54 sowie an den beiden Verjüngungen und 56 ist die Lochscheibe 45 vom elastischen Werkstoff ihres Dichtkörpers 57 umschlossen, der in die beiden in axialer Richtung von der Lochscheibe 45 abstehenden Dichtlippen 58 und 59 übergeht und außerdem mit schmalen Randzonen 61 und 62 auf den -Stirnseiten der Lochscheibe 45 aufvulkanisiert ist.Zwischen den beiden zur Anlage an der Dichtfläche 5 bestimmten Dichtlippen 58 und 59 befindet sich eine einen geringeren Außendurchmesser aufweisende Mittelzone 65, durch welche sichergestellt ist, daß dort zur Verringerung der Reibung ein geringes Spiel 64 gegenüber der Dichtfläche 5 aufrechterhalten wird.

Beim dargestellten Ausfulirungsbeispiel nach Fig. 7 ist vorgesehen, daß der Diohtkörper 57 einstückig ausgebildet und an allen Flächen, an welchen er auf der Lochscheibe 45 aufliegt, mit dieser durch Vulkanisation fest verbunden ist. Da die Mittelzone 65 lediglich die Abstützkräfte der beiden Dichtlippen 58 und 59 aufzunehmen braucht, kann der Dichtkörper bei einer gegenüber Fig. 7 abgewandelten Ausfuhrungsform an dieser Mittelzone 6j5 aus einem härteren und/oder festeren Werkstoff, beispielsweise aus Phenolharz hergestellt sein, während die Dichtlippen 58 und 59 aus einer weicheren, flexibleren Gummi-Mischung oder aus Kunststoff bestehen können. In beiden Fällen wirkt es

- 16 -

R Π 3 ft ? R / Π ς k

sich jedoch vorteilhaft ac, daß durch die beiden Verjüngungen 55 und 56 eine Scherbeanspruchung zwischen dem Dichtkörper 57 und der mit annähernd quadratischem Querschnitt ausgebildeten Lochscheibe 45 weitgehend vermieden wird und die bei der Reibung der Dichtlippen 58 und 59 an der Dichtfläche entstehenden Kräfte weitgehend durch senkrecht zu den Verjüngungen gerichtete Druckkräfte aufgenommen werden können.

- 17 - (Ansprüche)

B η 9 R 7 fi / η s u 5

Claims

Patentanwalt ■ ^ .

OipL-lng. Witter Jackisdi /4003/4

7 Stuttgart N, Menze-lstraßa 40

- 17 -

Kupfer-Asbest-Co. A ^4 513 - sü

Gustav Bach

71 Heilbronn a.N>

Rosenbergstraße 22 Den 12. Der, 1974

Ansprüche ';

IDichtring zum Abdichten relativ zueinander beweglicher Maschinenteile, insbesondere einer Kolbenstange gegenüber einer Zylinderwand, mit wenigstens einer am bewegten Maschinenteil anliegenden Dichtlippe und mit einem zumindest bereichsweise durch einen Metallkörtfer versteiften Dichtungskörper, der mit einem der Maschinenteile lösbar verbunden ist und an seiner dem abzudichtenden Medium zugekehrten Stirnseite eine in Achsrichtung vorspringende Dichtlippe aufweist, welche unter elastischer Biege-Vorspannung gegen die benachbarte Dichtfläche am anderen Maschinenteil anliegt, dadurch gekennzeich η e t , daß der Dichtkörper (12, 57) festhaftend auf dem als Ring ausgebildeten Metallkörper (2) angeordnet ist, wobei die parallel zur Achse (A-A) des" Dichtringes geführten Querschnitte des Metallkörper wenigstens annähernd quadratisch ausgebildet sind.

2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (12, 57) mindestens zwei in axialer Richtung von dem Metallkörper (2) abstehende Dichtlippen

- 18 -

14, 15) aufweist und mit diesen Dichtlippen vorzugsweise einstückig verbunden ist.

Dichtring nach Anspruch 1 oder 2, dar mit dem ersten der beiden !Maschinenteile verbunden ist und mit wenigstens einer seiner beiden Dichtlippen an einer zylindrisch gewölbten Dichtfläche am zweiten, relativ zum Dichtring bewegten Maschinenteil gleitend anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Versteifung dienende Metallkörper (2) an derjenigen Seite (7) seines Querschnitts, welche der Dichtfläche (5) gegenüberliegt _t nur auf einem Teil seiner axiale'n Erstreekung eine zylindrische, gleichachsig zur Dichtfläche verlaufende Begrenzungsv/and (7) aufweist, die zu einer (10) der Querschnittsstirnseiten des Metallkörper's hin sich in eine

Verjüngung (21, 22) fortsetzt, die in Richtung auf das abzudichtende Medium zeigt.

4·. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis ;5> dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtteörper (12, 57) an seiner dem abzudichtenden Medium zugekehrten Stirnseite (10) zwei in axialer Richtung abstehende, in ihrem axialen Querschnitt voneinander unter spitzem V/inkel abgespreizte Dichtlippen (1;5> 1^0 aufweist, von denen die eine -Dichtlippe am ersten Maschinenteil und die andere Dichtlippe am zweiten Maschinenteil anliegt.

- 19 -

6 0 9 fl 7 5 / η 5 k fi

5. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Versteifung dienende Metallkörper (2) an seiner von dem abzudichtenden Medium abgekehrten, rückwärtigen Stirnseite (11) eine Kegelfläche (19) aufweist, die mit der gemeinsamen Achse (A-A) des Dichtringes (1) einen Winkel von wenigstens 30°, vorzugsweise 'von etwa 60° einschließt und als Anlage für einen sich am ersten Maschinenteil abstützenden Haltering (18) dient.

6, Dichtring nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkörper (2) an seiner Kegelfläche (19) vom Dichtwerkstoff des" Dichtkörpers (12, 57) freigehalten ist.

7. Dichtring nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (18) in eine passende, in den ersten Maschinenteil eingeschnittene Ringnut (17) eingesetzt ist.

8. Dichtring nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (18) als Sprengring ausgebildet ist,

9. Dichtring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (18) einen runden Querschnitt hat.

10. Dichtring nach einem der Ansprüche-7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering etwa mit der Hälfte seines Querschnitts in der Ringnut (I7) aufgenommen ist,

-20-

mit :1er anderen Lälfte seines Querschnitts jedoch aus der Ringnut herausragt (Pig. 2, 3» 6)·

11. Mchtring nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Versteifung dienende Metallkörper eis eine im Querschnitt quadratische Lochscheibe (45) ausgebildet; ist (Pig. 7)·

12. Dichtring nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

daß die Lochscheibe (4-5) a^¹ axialen MittelabscLnitc (54) ihrer Umfangsflache die zylindrisch ausgebildete Begrenzungsfläche (54) aufweist, wobei diese Begrensungsfläcbe nach beiden Stirnseiten der Lochscheibe hin in je eine von zwei konischen Verjüngungen (55> 56) übergeht.

13. Dichtring nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe (45) an der äußeren Handfläche (61, 62), an den beiden Verjüngungen (55» 56) sowie an der zylindrischen Begrenzungsfläche (54) von dem Dichtwerkstoff des Dichtkörpers (57) umschlossen ist.

14. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 15₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (13, 14, 15) aus anderem Werkstoff hergestellt sind als der übrige Teil des Dichtkörpers (12, 57).

Leerseite