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Metallische Dichtung Die Erfindung betrifft eine Dichtung mit einem
metallischen Dichtungsring, an dessen Rückensteg zwei Schenkel anschließen, die
zwischen sich einen dem abzudichtenden Raum zugewandten Innenhohlraum freilassen.
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Eine derartige Dichtung ist aus der französischen Patentschrift 488
775 bekannt. Bei dieser Anordnung besteht der Dichtungsring aus einem Rückensteg
und rechtwinklig dazu angeordneten, außen ebenen Schenkeln, die an entsprechenden
Flächen einer ebenfalls im Querschnitt rechtwinkligen Nut anliegen. Diese Dichtung
setzt, um befriedigend wirken zu können, eine sehr genaue Bearbeitung der aneinander
anliegenden Flächen voraus.
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Demgegenüber ist es das Ziel der Erfindung, eine Dichtung zu schaffen,
die lediglich geringe Ansprüche an die Bearbeitungsgenauigkeit der dichtenden Flächen
stellt, trotzdem aber sowohl bei niedrigen als auch bei hohen als auch bei wechselnden
Drücken eine sichere Abdichtung gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einer Dichtung der eingangs genannten
Gattung dadurch erreicht, daß der zum Einlegen in zwei gegenüberliegende halbrunde
Nuten bestimmte Dichtungsring an den tibergängen vom Rückensteg zu den Schenkeln
und an den freien Enden der Schenkel äe eine im Querschnitt kreisabschnittsförmige,
an den Nuten anli-egende Dichtfläche aufweist, während die zwischen den Dichtflächen
angeordneten Aunenwandungen des Dichtungsringes mit Abflachungen versehen sind und
der Radius der Nuten gleich dem Radius des Dichtungsringes bemessen ist.
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Durch die im Verhältnis zu den druckbeaufschlagten Innenflächen der
Schenkel verhältnismäßig kleinen Dichtflächen an den freien Enden der Schenkel wirken
hier sehr starke Anpreßdrücke. Es läßt sich daher auch bei einer größeren Rauhigkeit
der zusammenwirkenden Dichtflächen eine zuverlässige Dichtung erzielen. Ebenso werden
die Dichtflächen am aber gang vom Rückensteg zu den Schenkeln sowohl durch die Spreizung
der Schenkel durch die Beaufschlagung mit Druck als auch durch den unmittelbar auf
den Rükkensteg wirkenden Druck mit großer Kraft gegen die entsprechenden Dichtflächen
der Nut gepreßt. Dabei erleichtert die runde Ausbildung der Nut und der dichtenden
Flächen des Dichtungsringes die Bearbeitung.
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Darüber hinaus bietet die Dichtung eine zusätzliche Sicherheit gegen
unerwünschten Durchtritt des ab zum dichtenden mediums, insbesondere einer Flüssigkeit,
durch die Anordnung von Dichtflächen am Übergang vom Rückensteg zu den Schenkeln.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtung ist darin zu sehen, daß
sie
auch in der Lage ist, die beiden dicht miteinander zu verbindenden Teile zu zentrieren.
Außerdem wäre noch die Austauschbarkeit der Dichtungsringe zu erwähnen.
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Ein wesentliches Anwendungsgebiet für die erfindungsgemäße Dichtung
sind Kraftstoffeinspritzanlagen für Brennkraftmaschinen.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Innenwandungen der
Schenkel untereinander und zu den abgeflachten Außenwandungen parallel verlaufend
ausgebildet. Diese Variante läßt sich sehr einfach herstellen.
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Nach einer alternativen AusgeStaltung der Erfindung sind die Innenwandungen
der Schenkel in Richtung zum abzudichtenden Raum auseinanderlaufend ausgebildet.
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Hierdurch werden die Dichtflächen an den freien Enden der Schenkel
verkleinert, so daß höhere Blächenpressungen auftreten können. Außerdem wird auf
die an den Übergängen vom Rückensteg zu den Schenkeln angeordneten Dichtflächen
ein erhöhter Anpreßdruck ausgeübt.
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Vorteilhaft sind die Außenwandungen des Dichtungsringes und/oder der
Nut mit Kunststoff, z. B. Teflon, beschichtet. Durch diese Ausgestaltung läßt sich
Passungsrost, der insbesondere bei wechselnden Drücken des abzudichtenden Mediums
oder auch bei thermischer Belastung der abzudichtenden Teile auftreten kann, vermeiden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung steht der Dichtungsring-unter
einer die Schenkel nach außen spreizenden Vorspannung. Bei Anwendung dieser MaBnahme
läßt
sich eine sichere Abdichtung auch dann erzielen, wenn die Innendrücke niedrig sind
oder stark variieren.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben.
Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtung
im Schnitt, Figur 2 den Dichtungsring der Anordnung nach Figur 1, ebenfalls im Schnitt
in einem kleineren Maßstab und Figur 3 einen Schnitt durch eine alternative Ausgestaltung
des Dichtungsringes.
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Bei der Anordnung gemäß Figur 1 ist ein Dichtungsring 1 vorgesehen,
der einen mit unter Druck stehender Flüssigkeit gefüllten Raum 2 zwischen zwei Bauteilen
3 und 4 abdichtet. Der Dichtungsring 1 weist einen Rückensteg 5 und zwei Schenkel
6 und 7 auf. Zwischen den Schenkeln verbleibt ein Innenhohlraum 8. Die Au-Benwandungen
des Dichtungsringes 1 liegen im wesentlichen auf einem Kreisbogen, dessen Radius
gleich dem Radius zweier halbrunder Stuten 9, 10 in den beiden Bauteilen 3 und 4
ist. Die Außenwandungen des Dichtungsringes 1 weisen im Bereich des Rückensteges
5 und der beiden Schenkel 6 je eine Abflachung 11, 12, 13 auf. Zwischen den Abflachungen
11, 12, 13 verbleiben an den Nuten 9, 10 anliegende Dichtflächen 14, 15 im Bereich
des Überganges zwischen dem Rückensteg 5 und den Schenkeln 6, 7 sowie Dichtflächen
16, 17 an
den freien Enden der Schenkel 6, 7. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel sind weiterhin die Abflachungen 11, 12, 13 parallel zu Innenwandungen
18, 19 der Schenkel 6, 7 ausgebildet.
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Baut sich im Raum 2 ein Flüssigkeitsdruck auf, so sucht dieser über
die Innenwandungen 18, 19 die Schenkel 6, 7 nach außen zu spreizen. Hierdurch werden
die Dichtflächen 16, 17 an die entsprechenden Teile der Nuten 9, 10 angepreßt. Dabei
reicht es zur Dichtung aus, wenn eine Dichtung entlang einer umlaufenden Linie erzielt
wird. Gleichzeitig werden aber auch die Dichtflächen 14, 15 gegen die entsprechenden
Absclmitte der Nuten 9, 10 dadurch gepreßt, daß der Druck zum einen innen gegen
den Rückensteg 5 wirkt und zum anderen sich die Schenkel 6, 7 zu spreizen suchen.
Sollten also unter sehr ungünstigen Bedingungen Spuren der Flüssigkeit im Raum 2
die Dichtflächen 16, 17 tatsächlich unterwandern können, so werden sie durch die
Dichtflächen 14, 15 in den Hohlräumen über den Abflachungen 11, 12 und 13 zurückgehalten.
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Zweckmäßig sind die Außenwandungen des Dichtungsringes 1 mit einer
dünnen Kunststoffbeschichtung, die aus Teflon hergestellt sein kann, versehen. Zusätzlich
oder alternativ können auch die beiden Nuten 9, 10 beschichtet sein. Führt bei einer
derartigen Ausgestaltung der Dichtungsring 1 kleinste Bewegungen gegenüber den Nuten
9, 10 aus, so kann kein Passungsrost entstehen.
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Da der Dichtungsring 1 spielfrei in den beiden Nuten 9, 10 sitzt,
kann er gleichzeitig zur Zentrierung der beiden Bauteile 3 und 4 Verwendung finden.
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Nach Figur 3 ist ein Dichtungsring 20 vorgesehen, der wiederum einen
Rückensteg 21 und zwei Schenkel 22, 23 aufweist. Die Schenkel 22, 23 sind durch
Innenwandungen 24, 25 begrenzt, die in Richtung zum abzudichtenden Raum unter einem
Winkel von ca. 15 Grad auseinanderlaufen. Bei einer sonst mit dem ersten Ausführungsbeispiel
übereinstimmenden Gestaltung der Außenwandungen des Dichtungsringes 20 ergibt sich
hierdurch eine Verkürzung der an den freien Enden der Schenkel 22, 23 vorgesehenen
Dichtflächen 26, 27. Infolgedessen lassen sich hiermit entlang dieser Dichtflächen
26, 27 höhere Anpreßdrücke erzielen.
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Zweckmäßig stehen die Schenkel 22, 23 des Dichtungsringes 20 unter
einer Vorspannung, die die Schenkel 22, 23 geringfügig nach außen zu spreizen sucht.
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Infolgedessen dichten die Dichtflächen 26, 27 auch dann gut ab, wenn
im Innenhohlraum 28 nur ein geringer Flüssigkeitsdruck herrscht oder wenn im Innenhohlraum
28 erhebliche Druckunterschiede auftreten.
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Die Maßnahme der Spreizung der Schenkel kann selbstverständlich auch
bei der Anordnung gemäß Figur 1 und 2 Anwendung finden.