DE2654452C2 - Dichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches I.

Aus der GB PS 9 31 956 (Fig. 5) ist eine Dichtung dieser Art bekannt, die mit gleichen Dichtungen zu einem rohrförmigen Körper über Bolzen verbunden ist. Zur Abdichtung gegenüber einem Kolben weist jede dieser Dichtungen Dichilippen auf. die an einem ringförmigen Stützkörper vorgesehen sind. Dieser Stützkörper und die Dichtlippen sind einstückig aus einem formsteifen, gleitfähigen Werkstück ausgebildet. Zur axialen Verbindung mit den benachbarten Dichtungen weist der Stützkörper jeweils spiegelsymmetrisch <>⁵ angeordnete Schultern und Stegöffnungen für die Bolzen auf. Außerdem sind im Stützkörper Ein- und Austrittsöffnungcn für das Medium vorgesehen. Da der Stützkörper große axiale Breite hat und mic den Dichtlippen in einer entsprechenden Form hergestellt werden muß und weil ein besonderer, gute Gleiteigenschaften aufweisender Werkstoff erforderlich ist, sind mit solchen Dichtungen erhebliche Herstellungskosten verbunden. Die Herstellungskosten werden auch noch dadurch erhöht, daß zur sicheren Verbindung und zum Anbringen von Durchgangsöffnungen für die Bolzen eine besonders genaue Bearbeitung erforderlich ist. Schließlich muß die Montage dieser Dientungen miteinander und ihre Anordnung im Gehäuse wegen der fluchtenden Lage der Bohrungen für die Bolzen und der steifen Ausbildung der Dichtungen mit besonderer Sorgfalt durchgeführt werden, was arbeits- und zeitaufwendig ist.

Es sind auch Dichtungen bekannt (GB-PS 7 91 607), die aus einem ringförmigen metallischen Stützkörper und elastischen Dichtteilen bestehen, die an der Innen-und Außenseite des Stützkörpers vorgesehen sind. Die Dichtungen sind ohne Formschlußverbindung zwischen Distanzstücken angeordnet. Außerdem hat der Stüizkörper relativ große axiale Erstrcckung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie einfach und billig hergestellt werden kann und sich einfach und ohne zusätzliche Formschlußmittel verdrehfrei mit benachbarten gleichen Dichtungen verbinden und in einvm Gehäuse anordnen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Der Stützkörper kann aus einem billigen und dennoch steifen Werkstoff hergestell". sein. Die Ummantelung kann dagegen aus besonders formelastischem Werk stoff, beispielsweise aus Gummi bestehen, wodurch das Einsetzen solcher Dichtungen in das Gehäuse erheblich erleichtert wird. Auch die Verdrehsicherung kann wegen der hohen Elastizität der Ummantelung und wegen ihrer Ausbildung als Steckteil leicht montiert werden, ohne daß besonders hohe Anforderungen an die Hcrstcllungsgenauigkeii gestei. ί werden müssen. Die Montage kann auch dadurch besonders leicht ausgeführt werden, weil die erfindungsgemäßen Dichtteile nicht über Bolzen oder andere Befestigungsteile miteinander verbunden sind, die in miteinander fluchtende Bohrungen der hintereinander angeordneten Dichtungen gesteckt werden müssen. Im übrigen gewährleisten die hochelastischen Dichtteile eine besonders große Dichtwirkung gegenüber dem Kolben oder Steuerschieber und dem Gehäuse, da sie so stark deformiert werden können, daß sogar Stirnflächen des scheibenförmigen Stützkörpers mit zur Anpassung beitragen können.

F-IIs die Verdrehsicherung der erfindungsgemaUen Dichtung mit einem vom Siut/körper gesonderten Distanzring in Steckverbindung gebracht wird, ist darüber hinaus die Möglichkeit vorhanden, die erfindungsgemäße Dichtung an unterschiedliche axiale Abmessungen des zugehörigen Steuerventils anzupassen, je nachdem, welche ax-ale F.rstreckung der Distanzring aufweist. Eine Anpassung an unterschiede ehe Arbeitsbedingungen und konstruktive Ausbildun gen der Ventile, in die die erfindungsgemäßen Dichtungen eingesetzt werden sollen, kann auch dadurch erreicht werden, daß der im übrigen gleiche Stützkörper mit einer mehr oder weniger starken Ummantelung bzw. Dichtteilen oder Verdrehsicherung mit anderen Formen oder Abmessungen ausgebildet ist. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus

den weiteren Ansprüchen.

Die Erfindung wird ar.ridud dreier ir. d-n Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt

Fig. I einen Teil eines Steuerventil mit mehreren axial hintereinander angeordneten erfindungsgemäßen Dichtungen teilweise im Axialschnitt und teilweise in Ansicht,

F i g. 2 einen Teil der Dichtung nach F i g. 1 in vergrößerter Darstellung, teilweise im Axialschnitt, F i g. 3 eine Ansicht in Pfeilrichtung Pin F i g. 2,

Fig 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindung^c^.üScn Dichtung in einer Darstellung gemäß F i g. 2 und

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtung in einer Darstellung gemäß den F i g. 2 und 4.

Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Dichtung 1 besteht aus einem im Querschnitt rechteckigen Stützkörper 23, der als schmale Ringscheibe aus festem Werkstoff ausgebildet ist. Der Stützkörper 23 ist von einer Ummantelung 3 umgeben, die aus elastischem Werkstoff, wie beispielsweise Gummi besteht.

Die Ummantelung 3 ist. wie insbesondere F i g. 2 zeigt, symmetrisch zur Quermittelebene M des Stützkörpers 23 ausgebildet und weist im Bereich zweier radial äußerer Stirnflächen 4 und 5 des Stülzkörpers jeweils zwei lippenartige Dichtteile 11 und 12 bzw. 13 und 14 auf. Diese Dichtteile verlaufen jeweils schräg zur Längsachse A der Dichtung 1: einander radial benachbarte Dichtlippen U und 13 bzw. 12 und 14 weisen vom Stützkörper 23 weg in entgegengesetzte Richtungen. Mit ihren Dichtkanten 24 bis 27 ragen die Dichtlippen Il bis 14 radial über die zugehörigen Stirnflächen 4 und 5 des Stützkörpers 23. Zur Verringerung des Reibwiderstandes beim Auflaufen der Dichtlippen auf eine abzudichtende Fläche 9 eines beweglichen Steuerschieber«. 8 und zur Verbesserung der Dichtwirkung sind die Dichtkanten 24 bis 27 vorzugsweise teilkreisförmig abgerundet. Der Dichtkan'.endurchmesser der radial inneren Dichtlippen 13 und 14 ist kliner als der Außendurchmesser der abzudichtenden Flache 9, während der Dichtkantendurchmesser der radial äußeren Dichtlippen Il und 12 großer ist als der Innendurchmesser einer abzudichten den Fläche 6 eines zylindrischen Ventilgehauscs 2 (Fig. I).

Im Bereich zwischen den radial inne.cn Dichtlippen 13 und 14 und den radial äußeren Dichtlippen 11 und 12 weist die Ummantelung 3 /ur Quermittelebene M des Stut/körpers 23 einander benachbarte umlaufende Wulste 17 auf. Diese hi.4en jeweils rechteckigen Querschnitt und gehen, wie Fig. 3 zeigt, in einen radial nach außen ratenden gekrümmten Nocken 18 über, der in Draufsicht (F ig 3) etwa trapezförmigen Querschnitt hat um) sich in Umfangsrichtung der Dichtung erstreckt. Die Wulste 17 und die Nocken 18 haben leweils von den Stirnflächen 4 und 5 des Stutzkorpers 23 etwa gleichen Abstand

Mehrere in Achsrichtung Λ eines Ventiles (Fig. 1) hinter«, zander angeordnete Dichtungen 1 siitci über ihre Wulste 17 mit ringförmigen Distan/stücken lOsteckver bunden. Hierbei dienen clic Nocken 18 als Verdrehsicherung für die Distan/siiicke. die als .Steckhülsen ausgebildet STKl(F i g. I).

Die Dichtung 1 kann Much so ausgeführt sein, daß lediglich ein einseitig angeordneter Wulst 17 vorgesehen is!. Ferner kann iedur >ler Wulste 17 mn mehreren in üinfungsrichtung hint., ivin.inder angeordneten Nocken 18 verseben sein.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Steuerventil sind

mehrere Dichtungen (Fig.2) in Achsrichtung des Steuerschiebers hintereinander im Ventilgehäuse 2 angeordnet. Der Steuerschieber 8 ist, wie bereits erwähnt, in Längsrichtung A' abgesetzt. Er weist atAWuhseinu hintereinander liegende Abschnitte 2ü und 29 auf. Die Abschnitte 29, die die Fläche 9 aufweisen, haben größeren Durchmesser, als die Abschnitte 28, die die Ausnehmungen 7 bilden.

Während des Betriebes bewegen sich die radial inneren Dichtlippen 13 und i4 abwechselnd über die Ausnehmungen 7 und die abzudichtenden Flächen 9 der erweiterten Abschnitte 29 des Schiebers 8. Im Bereich der Ausnehmungen 7 steuern die Dichtlippen ein Überströmen des Mediums, während sie beim Auflaufen auf die jeweils abzudichtende Fläche 9 die Umsteuerung des Durchflusses durch die Ausnehmungen 7 bewirken. Zu Beginn des Steuervorganges, beim Auflaufen der radial inneren Dichtlippen 13 und 14 auf die abzudichtende Fläche 9, werden die Dichtlippen infolge ihrer freien Beweglichkeit aufgeweitet t>.ud liegen unter Vorspannung an der abzudichtenden Fiache 9 an. Infolge der hohen Elastizität der Dichtlippen üben diese beim Auflaufen auf den erweiterten Abschnitt 29 des Schiebers nur geringe Verschiebekräfte auf den Schieber aus. Bei entsprechend großer Aufweitung kann die Stirnfläche 15 der Dichtung 1 zwischen den radial inneren Dichtlippen 13 und 14 am Schieber 8 zur Anlage kommen und dadurch dessen Führung übernehmen. Seitenkräfte, die hierbei auftreten, können von der Ummantelung 3 im Bereich zwischen der Stirnfläche S des Stutzkörpers 23 und der Stirnfläche 15 zwischen den Lippen 13 und 14 elastisch aufgenommen werden. Die hohe elastische Verformbarkeit der Dichtlippen gewährleistet außerdem eine einfache und schnelle Montage der Dichtungen in dem Ventil. Die einzelnen Dichtungen 1 sind, wie bereits erwähnt, über Distan/ringe 10 miteinander verbunden, die auf den Wulsten 17 der Dichtungen zentriert und durch die Nocken 18 gegen Verdrehen gesichert sind. Die Distanzringe 10 erstrecken sich jeweils über die ganze axiale Länge zwischen ben.n.hb.irten Dichtungen I und weisen etwa ⁴"' in halber Länge Überströmöffnungen If) für das Stcuermedium auf.

Die steife Ausbildung des Stut/korpers hu weiterhin den Vorteil, daß die Dichtung 1 als Lagerung fur den Schieber 8 dienen kann.

'^)fl Line weitere Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt. Diese Dichtung unterscheidet sk h im wesentlichen dadurch von der Dichtung nach ilen I ι g. I bis j. dall anstelle der Distan/ringe 10 ein einstückig mn dem Dichtkörper 23 ausgebildeter Distanzring 20 vorgcsc ^ hen ist. Dieser weist in Umfangsrichtung mit jeweils gleichem Abstand voneinander liegende Aussparungen 21 auf die bis in die Höhe der zugehörigen Ln htlipperi 12 unit 14 reichen Dct Distanzring 20 hat etwa gleiche axiale I rstrcckung wie die Dichtung 1 im Bereich ihrer ^hn Dichtlippen 11 und 12 b/w 13 und 14 gemessen. Der Dislan/ring 20 is» lediglich an einer Seite des Stut/korpers 23. elwa in halber radialer Breite /wischen den einander gegenüberliegenden Dichtlippen 12 und 14 vorgesehen. Auf der gegenüberliegenden Seile hai die ^hi elastische Ummantelung 3 als Verdrehsicherung dienende gekrümmte Nocken 22. Bei Anordnung mehrerer solcher Diel:.· ::_t'en hin' Teinamier greift der Dicht.lo«- ken 22 iii eine der Ausnehmungen 21 des Disianzringes

20 ein. Die Ummantelung 3 reicht im Bereich des I hstanzringcs 20 lediglich bis etwa in halbe axiale Länge der Dichtlippen 12 und 14. /inn Korrosionsschutz des Distanzringcs kann dieser vollständig von der Ummantelung umgeben sein.

Die Dichtung nach F'i g. 5 weist anstelle der radial äußeren Dichtlippen 11 und 12 gemäß den fig. I bis 4 eine wulstartige Verdickung 19 auf, die durch die Ummantelung .30 des Stützkorpers 31 ausgebildet ist. Die Verdickung 19 umgibt den Stützkörper 31 im Bereich eines schulterartig abgesetzten F.ndes 32 und hat geringfügig kleinere axiale F'rstreekung als die gegenüberliegenden radial inneren Dichtlippen 13 und 14. Die Länge der Verdickung 19 beträgt etwa ein Viertel der entsprechenden Länge der Dichtung.

Die Dichtfläche 33, mit der die Dichtung am ruhenden Maschinenteil bzw. am Ventilgehäuse 2 anliegt, ist durch die kleinere Grundseite eines im Querschnitt (Fig. 5) trapezförmigen Ansatzes.34 der Verdickung 19 gebildet.

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Endes .32 des Stützkörpers 31 abgeschrägt in eine Stirnfläche 35 der Verdickung 19 über. Die Stirnfläche 35 erstreckt sich etwa über die axiale Breite des abgesetzten Endes 32. Die Dichtfläche 33 geht an tier vom abgewinkelten F.nde 32 des Stiilzkörpers 31 abgewandten Seite ebenfalls über eine schräge Fläche in eine radial verlaufende Begreriziiiigsfläche 36 der Verdickung 19 über. Im Bereich des die Dichtlippen 13 und 14 aufweisenden Fndes 37 des Stützkorpers 31 weist die Ummantelung 30 eine Verschwächung 38 auf. die wesentlich dünner ist als im anschliellenden. radial verlaufenden Bereich des Stützkorpers 71. in dem die Ummantelung beidseitig gleiche Dicke hat Im verschwächten Bereu Ii 38 geht die Ummantelung 30 teilkreisförmig gekrümmt in die zugehörigen 'VuBenfliichen 39 und 40 der Dichtlippen 13 imd 14 über. Durch die Verschwächung 38 können die Dichilippen 13 und 14 radial in Richtung auf die Venlickung 19 noch starker aufgeweitet werden. Die Ausfuhrungsform nach F ι g. 5 ist besonders für Ventile mit sehr kleiner Einbuulänge

pen nicht mehr zuläßt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Dichtung zur Durchflußbegrenzüng in einem Steuerventil mit einem ringförmigen, steifen Stützkörper, der mindestens einen radial nach innen über den Slützkörper ragenden Dichiteil und zur axialen Abstützung und verdrehfreien Verbindung mit axial benachbarten, gleichen Dichtungen Ansätze und Formschlußmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dichtteil (13, 14), ein radial äußeres Dichtteil (U, 12; 33) und mindestens ein als Verdrehsicherung (18; 22) und zur Steckverbindung mit der zugehörigen, benachbarten Dichtung (1) ausgebildeter Ansatz durch eine aus elastischem Material bestehende Ummantelung (3) gebildet sind.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung (18; 22) ein zwischen dem inneren und dem äußeren Dichtteil (U, 12; 33 und 13, 14| in Umfangsrichtung des Stützkörpcrs (23) verlaufender, vorzugsweise teilkreisförmig gekrümmter Nocken ist.

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer, als schmaler Ring ausgebildeter Ansatz (17; 20) vorgesehen ist. der in einen Distanzring (10) einer weiteren Dichtung (1) einsteckbar ist.

4. Dichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu der zu ihrer Längsachse (A) senkrechten Mittelebene (M) sym- ω metrisch ausgebildet ist.

5. Dkrhtu j nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß ·Ί·ε Ansätze (17) für die Distanzringe (10) von den Dichtteilcn (H bis 14; 24, 25; 33) axial überragt sind. J5

b. Dichtung nach einem der Ansprüche I, 2 und 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (20) durch den Stützkörper (23) gebildet ist und die zugehörigen Dichtteile (12, 14) zur Bildung des Distan/ringes axial überragt.

7. Dichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (20) mit mindestens einer, vorzugsweise mehreren in Umfangsrichtung mit gleichen Abständen hintereinander liegenden Durchtrittsöffnungen (21) für das Medium versehen *5 ist.

8. Dichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (21) randoffene und in axialer Richtung verlaufende Schlitze sind.

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