DE2903816C2

DE2903816C2 - Dichtungsanordnung zur gegenseitigen Abdichtung von konzentrisch zueinander angeordneten und in axialer Richtung relativ zueinander bewegbaren Teilen

Info

Publication number: DE2903816C2
Application number: DE19792903816
Authority: DE
Inventors: 7300 Esslingen Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll
Original assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Current assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Priority date: 1979-02-01
Filing date: 1979-02-01
Publication date: 1981-07-09
Also published as: DE2903816B1

Description

lie paketartig aus mehreren Seite an Seite aneinander legenden Ringen zusammengesetzt ist, die in radialer Richtung elastisch federnd sind. Gemäß F i g. 3a können lie Ringe Kreisverlauf haben, im Querschnitt können sie z. B. die Kontur eines Rechtecks oder Quadrats besitzen. Die Dichtungsringe können aber auch im Querschnitt die Gestalt eines mit Bezug auf die Längsachse Hochkant gestellten Rechtecks haben. Ein solcher Dichtungsring ist in F i g. 3b gezeigt

Die Dichtungsringe sitzen an einem Federelement, das am Nutengrund der Nut 4 angeordnet ist und zwischen dem Nutengrund und dem von den Dichtungsringen gebildeten Ringpaket liegt und das dazu dient, die Ringe gegen das andere Teil gemäß Pfeil 13 zu verspannen. Die Dichtungsringe haben einerseits die Aufgabe, die beiden durch den Kolben getrennten Zylinderräume gegeneinander abzudichten, andererseits haben sie den Kolben zu führen; sie müssen also einerseits Abdichtungseigenschaften und andererseits gute Gleiteigenschaften besitzen. Das Federelement hat die Aufgabe, elastisch auf die Ringe einzuwirken, sie je nach dem in seinem inneren herrschenden Druck mehr oder weniger stark in radialer Richtung gegen das Gegenstück zu drücken.

Das Federelement hat bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform die Gestalt eines in sich federnden, ringförmigen Gebildes, dessen in axialer Richtung gesehen mittlere Partie weiter zum anderen Teil hin vorsteht als die äußeren Partien im Bereich der beiden axialen Enden. Bei der gezeigten Ausführungsform besteht das Federelement aus zwei Ringen 14, 15, die nebeneinanderliegen bzw. in axialer Richtung gesehen hintereinanderliegend angeordnet sind und die, wie z. B. F i g. 2 zeigt, sich in axialer Richtung konisch verjüngend und natürlich in sich federnd sind, z. B. indem sie als Stahlringe ausgebildet sind. Diese beiden in sich federnden Ringe sind in der Nut 4 so angeordnet, daß ihre weiteren Seiten 14a bzw. \5a mit dem größeren Durchmesser einander zugewandt sind und hierbei die mittlere Partie des Federelementes bilden, die nach dem, was oben gesagt worden ist, weiter zum anderen Teil, d. h. in diesem Falle zum Zylinder 1, vorsteht als die äußeren Partien Hb und \5b im Bereich der beiden axialen Enden. Zwischen den beiden Ringen ist ein Spalt vorgesehen; man kann jedoch die beiden Ringe auch so anordnen, daß sie praktisch dicht aneinander anliegen.

Bei der Anordnung nach F i g. 4 ist das Ringpaket 20 in einer Ringnut 21 am Außenumfang des Kolbens 22 untergebracht, wobei es abdichtend an der Innenfläche des Zylinders oder Gehäuses 23 anliegt

·■> Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel liegt das Ringpaket am Außenumfang der Kolbenstange abdichtend an, es kann hierbei in der Wand untergebracht sein, durch die die Kolbenstange hindurchgeführt ist Eventuell kann man das Ringpaket auch an der

-^u Kolbenstange selbst vorsehen. Bei einer Anordnung, die in Verbindung mit einem Kolben Tylinder-Aggregat mit einem sogenannten Dämpfkolben zu verwenden ist — diese Anordnung ist in der Zeichnung ebenfalls nicht weiter dargestellt — liegt das Ringpaket in einer Ringnut am Außenumfang des Dämpfkolbens, es liegt hierbei an der Innenwand des Gegenstücks an. Selbstverständlich kann man auch in diesem Falle die umgekehrte Anordnung treffen, wie bereits oben geschildert worden ist

^}0 Mann kann im übrigen die in sich federnden Ringe im Bereich ihrer axialen Enden auch noch mit kleinen hochstehenden, flanschartigen Ansätzen versehen, zwischen denen die Dichtungsringe gehalten sind, so daß die Dichtungsringe und das Federelement eine Einheit bilden, die vormontiert werden kann und als Ganzes in die Ringnut einzustecken ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Dichtungsanordnung zur gegenseitigen Abdichtung von konzentrisch zueinander angeordneten und in axialer Richtung relativ zueinander bewegbaren Teilen, z. B. Kolben und Zylinder, die eine in einer Ringnut in dem einen Teil angeordnete und mit einer quer zur Ringebene verlaufenden Seite gegen den anderen Teil dichtend anliegende Ringdichtung besitzt, die durch ein am Nutgrund angeordnetes Federelement in radialer Richtung gegen das andere Teil verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14,15) aus zwei in sich federnden Stahlringen zusammengesetzt ist, deren Querschnitt sich in axialer Richtung konisch nach außen verjüngt und zwischen denen ein Spalt vorgesehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung zur gegenseitigen Abdichtung von konzentrisch zueinander angeordneten und in axialer Richtung relativ zueinander bewegbaren Teilen, die eine in einer Ringnut in dem einen Teil angeordnete und mit einer quer zur Ringebene verlaufenden Seite gegen den anderen Teil dichtend anliegende Ringdichtung besitzt, die durch ein am Nutrand angeordnetes Federelement in radialer Richtung gegen das andere Teil verspannt ist

Aus der DE-OS 24 40 037 ist bereits eine Anordnung mit den Merkn^ilen aus dem Oberbegriff des Anspruchs bekannt geworden, bei der mit Hilfe eines aus einem O-Ring bestehenden, einzigen, gemeinsamen Federelementes sämtliche Dichtringe gleich stark nach außen gedruckt werden. Hier ist aber die Reibungskraft zu Beginn der hin und her gehenden Bewegung sehr groß, so daß die sogenannte Losbrechkraft entsprechend groß sein muß, ganz abgesehen davon, daß bei starken Drücken im Druckraum die durch die Dichtringe bewirkte Abdichtung nicht ausreicht Die Erfindung hat sich darum die Aufgabe gestellt, eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs zu schaffen, bei der die Anpassung der Abdichtungswirkung an den jeweils im Zylinder bzw. im Gehäuse herrschenden Druck mit einfachen, trotz ihres denkbar einfachen Aufbaus in der Wirkung zuverlässigen Mitteln erreicht werden kann. Aus der DE-PS 60917 ist zwar der Vorschlag bekannt geworden, die Dichtung mit Hilfe eines konischen Federelementes an die Gegenwand anzupressen, jedoch wird dort die Druckkraft zu einem großen Teil in axiale Anpreßkraft umgesetzt, was im Hinblick auf den Anwendungszweck der bekannten Anordnung geradezu erwünscht ist, so daß infolge der Abdichtung gegenüber dem Druckraum eine in vielen Fällen erwünschte automalische AnpassuHg der Andruckkraft an den Druck im Druckraum nicht möglich ist. überdies ist hier die Federkraft über eine Verstellspindel nur willkürlich einstellbar,

Zu dem oben genannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Anordnung vorgesehen, daß das Federelement aus zwei in sich federnden Stahlringen zusammengesetzt ist, deren Querschnitt sich in axialer Richtung konisch nach außen verjüngt und zwischen denen ein Spalt vorgesehen ist.

Bei der erfindungsgemäOen Anordnung ergibt sich automatisch eine Anpassung des Druckes, mit dem die Ringe in radialer Richtung an der f iegenfläche anliegen,

an den jeweils im Druckraum herrschenden Druck, wobei noch von besonderer Bedeutung ist, daß die hierfür verwendeten Mittel einen denkbar einfachen Aufbau haben und mit geringen Herstellungskosten verbunden sind und vor allem auch eine extrem lange Lebensdauer haben.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat noch den Vorteil, daß der Weg des abzudichtenden Druckmediums zwischen der Hochdruckseite und der Nied^rdruckseite groß ist, da das Druckmedium, um von der Hochdruckseite der Dichtungsanordnung zur Niederdruckseite zu gelangen, zunächst einen Schlitz der Dichtungsanordnung in axialer Richtung passieren muß, dann durch den quer zur Achse angeordneten Spalt zwischen zwei nebeneinander liegenden Ringen strömen muß, um den über den Umfang gesehen versetzten Schlitz des anschließenden Ringes zu erreichen, dann nach dem Passieren des zweiten Schlitzes durch den Spalt zwischen den nachfolgenden aneinander liegenden Ringen strömen muß usw., also etwa wie bei einer sogenannten Labyrinthdichtung. Es ergibt sich also eine gute Dichtwirkung infolge des durch den Aufbau bedingten langen Dichtweges.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform einer Dichtungsanordnung gemäß 4er Erfindung in einer Seitenansicht teilweise geschnitten,

Fig.2 einen Ring des Federelementes der Anordnung nach F i g. 1 in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung,

F i g. 3a und 3b einen Dichtungsring der Dichtungsanordnung nach F i g. 1 in einer Vorderansicht bzw. im Schnitt und

F i g. 4 eine beispielhafte Anwendung der Dichtungsanordnung nach Fig. 1 in seiner Seitenansicht in schematischer Darstellung.

In einem Zylinder 1 ist ein Kolben 2 geführt, von dem lediglich ein kleiner Abschnitt dargestellt ist und der in Richtung des Pfeiles 3 hin und her"bcweglich geführt ist Im Kolben 2 ist eine Ringnut 4 vorgesehen, in der eine insgesamt mit 5 bezeichnete Ringdichtung angeordnet ist, die zur Abdichtung des Zylinders gegenüber dem Kolben dient und aus einem Ringpaket aus mehreren Dichtungsringen besteht Diese Ringdichtung liegt mit ihrer quer zur Ringebene 6 verlaufenden Seite 7 an der Innenwand des Zylinders 1 dichtend an, sie besitzt mehrere paketartig Seite an Seite aneinander liegende, z. B. drei oder vier übereinander* b?w. nebeneinander angeordnete Dichtungsringe 8,9,10,11, die ihre in der Ringebene liegenden Stirnseiten einander zuwenden. Diese Ringe sind jeweils mit einem radialen durchgehenden Schlitz 12 versehen; sie bestehen aus Kunststoff und zwar aus halbhartem Matertal, beispielsweise aus einem abdichtenden Kunststoffmaterial mit Gleiteigen' schäften, und sind durch Stanzen hergestellt Die Dichtungsringe 8. 9, 10, 11 sind über dem Umfang gesehen versetzt gegeneinander angeordnet, derart, daß die Schlitze 12 gegeneinander versetzt sind, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Schlitze aneinander angrenzender Ringe um jeweils 180° gegeneinander versetzt sind. Insgesamt ergibt sich also eine Dichtungsanordnung zur gegenseitigen Abdichtung von konzentrisch zueinander angeordneten und in axialer Richtung relativ zueinander bewegbaren Teilen, die ein in einer Ringnut in dem einen Teil angeordnete und mit einer quer zur Ringebene verlaufenden Seite gegen den anderen Teil dicht anliegenden Ringdichtung aufweist,