DE3014797C2

DE3014797C2 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE3014797C2
Application number: DE3014797A
Authority: DE
Inventors: Henry A. Pacific Palisades Calif. Traub
Original assignee: Ws Shamban & Co Santa Monica Calif Us
Current assignee: Ws Shamban & Co Santa Monica Calif Us
Priority date: 1979-04-23
Filing date: 1980-04-17
Publication date: 1983-06-30
Also published as: IT1141302B; FR2455227A1; DK159939B; US4231578A; GB2050534B; DE3014797A1; GB2050534A; FR2455227B1; IT8021587A0; DK159939C; DK167080A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung zur Herstellung einer Dichtung zwischen benachbarten Oberflächen von zwei Bauteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Dichtungsanordnungen werden beispielsweise zwischen einer Kolbenstange und einem Zylinder eingesetzt und müssen sowohl im statischen als auch im dynamischen Betrieb bei unter Umständen stark schwankenden Drücken eine wirksame Dichtung gewährleisten.

Bei einer aus der US-PS 37 65 690 bekannten Dichtungsanordnung dieser Art haben die beiden Dichtungsringe bestimmte, aufeinander abgestimmte Materialeigenschaften. Der innengelegene Schenkelabschnitt des relativ weichen Y-förmigen zweiten Dichtungsring steht bei dieser bekannten Dichtungsanordnung soweit über den Schenkelabschnitt des relativ harten L-förmigen ersten Dichtungsrings vor, daß er mit zunehmendem Druck über eine zunehmend große Kontaktfläche an der abzudichtenden Oberfläche zur Anlage kommt. Da das elastorsre Material des Y-förmigen Dichtungsrings einen relativ hohen Reibungskoeffizienten hat, treten unter Hochdruckbedingungen an der vergrößerten Kontaktfläche des Y-förmigen Dichtungsrings und an der abzudichtenden Räche relativ hohe Reibungsverluste auf, die den Verschleiß und die Reaktionskräfte der Dichtungsanordnung erhöhen.

Eine ähnliche Dichtungsanordnung ist aus der US-PS 40 53 166 bekannt Auch dort werden im Hochdruckfalle beide Dichtungsringe mit relativ großen Kontaktflächen an der abzudichtenden Räche in Anlage gedruckt, um Leckströme durch die Dichtungsanordnung zu minimieren. Es treten daher unter Hochdruckbedingungen erhebliche Reibungseffekte an den wirksamen Dichtflächen auf. Entsprechend groß ist auch die Abnutzung vor allem des elastomeren Materials des etwa Y-förmigen zweiten Dichtungsrings im Bereich der abzudichtenden Räche, wodurch die Lebensdauer der Dichtungsanordnung entsprechend verringert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art eine ausgezeichnete Dichtwirkung sowohl im statischen als auch im dynamischen Betrieb zu erzielen und dabei die Reibung zu den abzudichtenden Flächen unabhängig von hohen oder niedrigen Strömungsmitteldrücken auf einen praktisch konstant niedrigen Wert zu begrenzen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgese-

hen. Aufgrund der erfiriJungsgemäOen Ausbildung der Dichtungsanordnung ist die liontaktfläche zwischen dem elastomeren Y-förmigen zweiten Dichtungsring und der abzudichtenden Fläche, beispielsweise einer Kolbenstange, stets auf den Bereich der scharfen äußeren Kante des einen Schenkelabschnitts beschränkt und bleibt daher praktisch in allen Druckbereichen gleich klein. Im Niederdruckfall sorgt die hohe Flächenpressung der scharfen Dichtungskante an der abzudichtenden Fifehe für eine optimale Dichtwirkung. _]0 Im Hochdruckfalle erhöht sich der Reibungsbeitrag des relativ weichen Y-förmigen Dichtungsrings nicht merklich, da seine linienförmige Kontaktfläche an der abzudichtenden Räche praktisch konstant bleibt Dementsprechend gering sind auch die Reaktionskräfte der Dichtungsanordnung auf eine Relativbewegung der abzudichtenden Räche und die Abnutzung der Dichtungselemente.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine hydraulische betätigte Kolben-Zylindervorrichtung, die einen typischen Anwendungsfall für die Dichtungsanordnung darstellt;

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnung in entspanntem Zustand, d. h. vor deren Einbau;

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnung, eingebaut in eine Dichtungsnut mit Zugangsöff- _J0 nung;

Fig.4 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnung mit einem L-förmigen ersten Dichtungsring, der einem konischen Stützring angepaßt 'St;

F i g. 5 eine andere Ausführungsform der Dichtungsanordnung mit einem Stützring;

Fig.6 eine abgewandelte Dichtungsanordnung, die an eine konische Dichtungsnutwand angepaßt ist;

F i g. 7 eine anderes Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnun~ mit einem geteilten L-förmigen Dichtungsring; und

F i g. 8 ein Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnung, bei der in einem der beiden Dichtungsringe eine einen Freiraum bildende Ringnut vorgesehen ist

In F i g. 1 ist eine hydraulisch betätigte Kolben-Zylindervorrichtyng 10 gezeigt, in der &'e beschriebene Dichtungsanordnung typischerweise zum Einsatz kommt Eine Zylinderwand U begrenzt eine als Hochdruckkammer dienende erste Kammer 12 und eine als Niederdruckkammer dienende zweite Kammer 14. Diese beiden Kammern sind durch einen Kolben 16 getrennt, der gegen die Zylinderwand 11 durch eine Dichtungsanordnung 17 abgedichtet ist Eine mit dem Kolben 16 verbundene Kolbenstange 18 erstreckt sich durch die zweite Kammer 14 und durchgreift einen die zweite Kammer 14 abschließenden Zylinderkopf 20. Der Zylinderkopf 20 besteht aus zwei plattenförmigen Bauteilen 22 und 24, die gemeinsam eine Dichtungsringnut 25 begrenzen, in der eine Kolbenstangen-Dichtungsanordnung 26 aufgenommen ist Die Ringnut 25 hat eine Hochdruckseite 27 an der der zweiten Kammer 14 benachbarten Seite und eine Niederdruckseite 28 auf der entgegengesetzten Seite. Durch Lösen des plattenförmigen Bauteils 24 kann die Ringnut 25 durch eine Zuggriffsöffnung freigelegt werden.

Eine wesentliche Funktion der neuen Dichtungsanordnung 26 besteht darin, ϊπ Mitreißen eines dünnen Hydraulikmitteinims und damit die Bildung einer Leckstrombrücke beim Zurückziehen der Kolbenstange aus dem Zylinder weitgehend zu verhindern, Ein an der Kolbenstange 18 haftender und durch die Dichtungsanordnung 26 nach außen gezogener Hydraulikmediumfilm würde beim Zurückschieben der Kolbenstange 18 von der Dichtungsanordnung 26 nach außen abgestreift

Ein Ausführungsbeispiel dieser Dichtungsanordnung 26 ist in Fig.2 in perspektivischer Teilansicht gezeigt Die Dichtungsanordnung 26 weist zwei Dichtungsringe auf, von denen der erste Dichtungsring 50 eine etwa L-förmige Querschnittsausbildung und der zweite Dichtungsring 30 eine etwa Y-förmige Querschnittskonfiguration hat

Fig.3 zeigt eine genaue Querschnittsansicht der Dichtungsanordnung 26 gemäß F i g. 2, eingebaut in die Ringnut 25 gemäß Fi g. 1. Die Ringnut 25 ist in dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel begrenzt durch eine axial verlaufende Wand 33, eine erste radial verlaufende Wand 35 und eine zweite radial verlaufende Wand 37, wobei die Wände 33 und 37 air ersten Bauteil 22 und die Wand 35 am zweiten bauteil 24 des Zylinderkopfs ausgebildet sind. Der Y-förmige Dichtungsring 30 weist einen axial verlaufenden Hauptabschnitt 32 und zwei Schenkelabschnitte 34 und 36 auf. Der Hauptabschnitt 32 endet in einer radial verlaufenden Stirnfläche 38 und hat eine axial verlaufende Umfangsfläche 39, die bei Einbau der Dichtungsanordnung 26 in die Ringnut 25 in Druckkontakt mit der axial verlaufenden Wand 33 der Ringnut 25 steht Der Schenkelabschnitt 36 hat eine erste Räche 42 und eine zweite Räche 44, die unter Bildung einer scharfen Kante 40 radial nach innen zusammenlaufen.

Der L-förmige Dichtungsring 50 hat einen Basisabschnitt 52, der der Niederdruckseite 28 der Ringnut 25 benachbart ist und außerdem einen an der radial innen gelegenen Seite des Basisabschnitts zur Hochdruckseite hin anschließenden Schenkelabschnitt 54, dessen Innenfläche mit der Innenfläche des Basisabschnitts 52 durchgehend zylindrisch ausgebildet ist Das freie Ende des Schenkelabschnitts 52 ist an der Außenseite 56 radial einwärts verjüngt und bildet zusammen mit der Innenfläche eine zur Hochdruckseite der Ringnut 25 hin weisende scharfe Vorderkante. Der Basisabschnitt 52 des L-förmigen Dichtungsrings 50 hat eine erste- radial verlaufende Fläche 58, welche der Fläche 38 des Y-förmigen Dichtungsrings 30 zugewandt ist. Der Basisabschnitt ist außerdem mit einer zweiten, allgemein radial verlaufenden Fläche 60 versehen, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 an die radial verlaufende Wand 35 auf der Niederdruckseite der Ringnut 25 stößt

Wegen der stark wechselnden Drücke in der Kammer 14, denen auch die Dichtungsanordnung 26 auf deren Hociidruckseite ausgesetzt ist, sollte die Dichtungsanordnung 26 in der Dichtungsnut 25 eine guts Dichtungswirkung unter allen Betriebsdrücken entfalten. Ein für gute Dichtungseigenschaften unter hohem Druck bekanntes Material ist Polytetrafluorethylen, z. B. das unter dem Warenzeichen Teflon bekannte Material. Unter hohem Druck neigt dieses Material dazu, in winzige Oberflächenvertiefungen zu fließen und dadurch eine sehr gute Hochdruckdichtung herzustellen. Dieses Material hat auch einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten, unterliegt daher einem relativ geringen Abrieb und ti;» eine sehr lange Lebensdauer. Ein Material mit ausgezeichneten Dichtungseigenschaften unter niedrigem Druck ist Gummi. Unter hohem

Druck verformt sich Gummi jedoch relativ stark, läuft aufgrund seines hohen Reibungskoeffizienten heiß und hat demzufolge eine relativ kurze Lebensdauer. Die beschriebene Dichtungsanordnung 26 nutzt sowohl die erwünschten Dichtungseigenschaften des für Hoch- -, druckdichtungen bekannten Materials als auch die Dichtungseigenschaften von für Niederdruckdichtungen bekannten, elastisch verformbarem Material, wie Gummi, aus, während die Einflüsse aufgrund der jeweils unerwünschten Materialeigenschaften minimiert wer- m den. Die beschriebene Konstruktion der Dichtungsanordnung bewirkt eine nahezu gleiche statische und dynamische Reibung zwischen der Dichtungsanordnung 26 und der Kolbenstange 18 und führt daher zu einer praktisch übergangslosen Bewegung der Kolbenstange r, sowohl bei deren Auswärts- als auch bei deren Einwärtsverschiebungen. Die Dichtungsanordnung 26 ist daher für Anwendungsfälle besonders geeignet, bei denen eine präzise Pniitinnssteiierung der Kolbenstange ohne stoßartig auftretende Gegenkräfte erforderlich :n ist.

Unter niedrigem Hydraulikdruck, nämlich beim Ausschieben der Kolbenstange 18, entfaltet der aus einem Tetrafluoräthylenpolymerisat (Teflon*) bestehende L-förtnige Dichtungsring 50 nur eine geringe >> Dichtungswirkung. Der zweite, aus elastomerem Material, z. B. aus Gummi bestehende Y-förmige Dichtungsring 30 verhindert in Kombination mit dem L-förmigen Dichtungsring 50 die Bildung eines Hydraulikmittelfilms in der Dichtungsanordnung. Wie in Fig.3 zu erkennen ist, sind die beiden Schenkelabschnitte 36 und 34 des Y-förmigen Gummi-Dichtungsrings 30 in der Einbaulage leicht zusammengedrückt. Die Dichtungseigenschaften dieser beiden Schenkelabschnitte sind daher nicht druckabhängig. Die scharfe Kante 40 zwischen den Flächen 42 und 44 des Y-förmigen Dichtungsrings 30 bewirkt einen raschen Druckanstieg an der linienförmigen Kontaktfläche zur Außenfläche der Kolbenstange 18. Dies bedeutet, daß beim Auftreffen des Strömungsmediums auf die Vorderkante der Dichtung eine rasch zunehmende Flächenpressung zwischen der Dichtungskante und der Kolbenstange auftritt. Diese rasche Flächenpressungszunahme sorgt dafür, daß der Strömungsmittelfilm unter dem Schenkelabschnitt 36 bzw. unter der wirksamen Kante 40 minimal gehalten wird. Da der Schenkelabschnitt 36 des Y-förmigen zweiten Dichtungsrings 32 nahezu über seine Gesamtlänge auf der verjüngten Außenfläche 56 am freien Ende des Schenkelabschnitts 54 des L-förmigen ersten Dichtungsrings 50 abgestützt ist, bleibt die Kontaktfläche des Schenkelabschnit's 36 an der Kolbenstange 18 auf die in Linienberührung stehende Kante 40 selbst bei hohen Drücken beschränkt. Trotz des hohen Reibungskoeffizienten des Materials des Y-förmigen zweiten Dichtungsrings 30 sind daher selbst bei hohen Drücken keine 55 wesentlichen Reibungskräfte zu überwinden, da die Druckkräfte von dem Schenkelabschnitt 36 weitgehend auf das konisch verjüngte freie Ende des Schenkelabschnitts 54 übertragen werden. Unter niedrigen Drücken ist dagegen die scharfe Kante 40 des t>o Schenkelabschnitts 36 des Y-förmigen Gummi-Dichtungsrings 30 in Art eines Wischerblatts wirksam und verhindert, daß ein dünner Hydraulikmittelfilm an der Umfangsfläche der Kolbenstange durch die Dichtungsanordnung 26 nach außen gezogen und während des to Einwärtshubs der Kolbenstange 18 an der Außenkante des L-förmigen Dichtungsrings 50 abgestreift wird. Wegen der unter allen Betriebsdrücken praktisch konstant gehaltenen minimalen Kontaktflächen im Bereich der Kante 40 des Y-förmigen Gummi-Dichtungsrings 30 ist dessen Reibungsanteil im Vergleich zu demjenigen der gesamten Dichtungsanordnung 26 minimal gehalten. Mit Hilfe des verjüngt auslaufenden Abschnitts 56 des L-förmigen Dichtungsrings 50, der den Schenkelabschnitt 36 des Gummi-Dichtungsrings 30 weitgehend vom Kontakt mit der Kolbenstange 18 abhebt, wird die Reibung unter Hochdruckeinfluß minimiert. Für die gesamte Dichtungsanordnung 26 ist daher unter allen Betriebsbedingungen in erster Linie die günstige Rcibiingscharakteristik des L-förmigen Dichtungsrings 50 aus Fluorkunststoff maßgeblich. Daher sind die statischen und dynamischen Reibkräfte zwischen der Dichtungsanordnung 26 und der Kolbenstange 18 nahezu gleich, wodurch der Hin- und Rücklauf der Kolbenstange 18 bei nur sehr geringen Stoßbelastungen praktisch übergangslos verlaufen kann.

Die in F i g. 3 dargestellte Dichtungsanordnung 26 stellt auch eine wirksame Dichtung unter statischen Bedingungen, d. h. im Ruhezustand der Kolbenstange 18 dar. In diesem Zustand hält der Gummi-Dichtungsring 30 Leckströme zurück, welche anderenfalls aufgrund von Unebenheiten oder Kratzern in der Oberfläche des Fluorkunststoff-Dichtungsrings 40 entstehen können. Da die beiden Schenkelabschnitte 34 und 36 des Y-förriigen Gummi-Dichtungsrings 30 in entspanntem Zustand eine radiale Spannweite haben, die größer ist als die Radialspannweite zwischen den Innen- und Außenflächen des Basisabschnitts des L-förmigen Dichtungsrings, und beim Einbau in die Ringnut 25 leicht zusammengedrückt werden, ist die Dichtungsanordnung auch in belastungsfreiem Zustand voll wirksam und verhindert Leckströme. Die Dichtungseigenschaften des Gummi-Dichtungsrings 30 sind nicht strömungsmittel-druckabhängig. sondern von dem Einbaudruck zwischen den beiden Schenkelabschnitten 34 und 36 innerhalb der Ringnut ?j abhängig.

Die Dichtungsanordnung 26 aus der Kombination aus einem Gummi-Dichtungsring 30 und einem Fluorkunststoff-Dichtungsring 50 hat einen Reibungskoeffizienten, der nur wenig größer als derjenige einer ganz aus Fluorkunststoff bestehenden Dichtungsanordnung und wesentlich niedriger ist als derjenige einer ganz aus Gummi bestehenden Dichtungsanordnung. Daher hat die Dichtungsanordnung 26 einen ausgezeichneten Kaltlauf und eine gegenüber Dichtungsanordnungen vergleichbarer Gattung erhöhte Lebensdauer.

F i g. 4 zeigt die Dichtungsanordnung in einer etwas abgewandelten Ausführung, angepaßt an einen in die Nut eingebauten Nockenring 64. Der L-f^vmige Dichtungsring 50 ist mit einer Kegelfläche 62 versehen, die der konisch geneigten Fläche 66 komplementär angepaßt ist. Die aus den beiden Dichtungsringen 30 und 50 und dem Nockenring 64 bestehende Dichtungsanordnung läßt sich in die ein etwa rechteckiges Querschnitlsprofil aufweisende Ringnut 25 passend einsetzen. Der Nockenring 64 ist in typischer Ausführung aus einem Material mit einem hohen Elastizitätsmodul hergestellt der wesentlich höher als derjenige des Fluorkunststoff-Dichtungsrings 50 ist In Fig.4 ist außerdem strichpunktiert der entspannte Zustand des aus Gummi bestehenden, Y-förmigen Dichtungsrings 30 dargestellt. In diesem entspannten Zustand weist der Gummi-Dichtungsring 30 eine axial verlaufende Fläche 39' auf, die unter einem weiteren Radius als der Außenumfang des L-förmigen Dichtungsrings 40 verläuft Außerdem haben die Schenkelabschnitte 34

und 36 im entspannten Zustand, der gestrichelt mit 34' und 36' dargestellt ist, eine radiale Spannweite, die größer als diejenige der Ringnut 25 ist.

Bei dem in Fip. 5 dargestellten AusführungLheispiel ist der Basisabschnitt des L-förmigen Dichtungsrings 50 ', an einem Stützring 70 abgestützt. Der .Stützring 70 besteht vorzugsweise aus einem Material mit einem wesentlich höheren Elastizitätsmodul als demjenigen des l'morkunststoffs des Dichtungsrings 50. Der überwiegende Teil des Schenkelabschnitts 36 des Y-förmigen Dichtungsrings 30 ist auf dem konisch verjüngten freien F.nde des L-förmigen Dichtungsrings abgestützt, so daß auch hier nur der begrenzte Kantenbereich des Schenkelabschnitts 36 an der Kolbenstange 18 in Anlage steht. r,

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel der Dichtungsanordnung ist die Dichtungsanordnung an der Niederdruckseite an einer geneigten Wand an einem Bauteil 80 abgestützt, welches im wesentlichen die gleiche Funktion wie der Nuckenring 64 und das Bauteil 22 in der Anordnung gemäß F i g. 4 erfüllt.

Die in den F i g. 3 bis 6 in Zuordnung zu der beschriebenen Dichtungsanordnung gezeigten Dichtungsnuten sind dadurch offenbar oder zugreifbar gestaltet, daß eine Endwand, d. h. entweder die niederdruckseitige Wand oder die hochdruckseitige Wand, von der Zylinderkopfanordnung 20 entfernt werden kann. Die in den F i g. 7 und 8 gezeigten Ringnuten sind insofern anders als diejenigen gemäß den Fig. 3 bis 6 ausgebildet, als sie von einem to einstöckigen Bauteil vollständig umgrenzt sind und keint· treilegbare Nutwandung haben. Um das Einsetzen eines starren Fluorkunststoff-Dichtungsrings in die Ringnut 25 zu erleichtern, wenn letztere von einem einstückigen Bauteil umschlossen ist. kann der L-förmi- r. ge Fluorkunststoff-Dichtungsring 50 zweiteilig ausgebildet sein und aus den Dichtungsteilen 90 und 92 bestehen. Die in Fig. 7 gezeigte Konstruktion ist ähnlich derjenigen gemäß F i g. 3, hat jedoch einen zweiteiligen L-förmigen Dichtungsring 50, wobei der Basisabschnitt des L-förmigen Dichtungsteils ')2 in einem äußeren Dichtungsringteil 90 eingesetzt ist. Beim Einbau der Dichtungsanordnung 26 gemäß F i g. 7 wird zunächst der Dichtungsteil 90, danach der Y-förmige Gummi-Dichtungsring 30 und schließlich der zweite Dichtungs- i~. teil 92 des Fluorkunststoff-Dichtungsrings in die Ringnut 25 eingesetzt und in die in Fig. 7 dargestellte Anordnung gebracht. Die Dichtungsteile 90 und 92 sind wesentlich flexibler als ein einteiliger Fluorkunststoff-Dichtungsring 50 in der Ausführung gemäß F i g. 3, vi wodurch das Einsetzen der Dichtungsanordnung 26 in eine weitgehend geschlossene Ringnut 25 wesentlich erleichtert wird.

Eine Verbesserung der Ausführung der Dichtungsanordnung 26 gemäß Fig.3, welche die statischen und dynamischen Reibungswerte noch stärker einander angleicht, ist in F i g. 8 dargestellt. Dabei ist in einer der einander zugewandten, etwa radial verlaufenden Flächen des Hauptabschnitts 32 des Y-förmigen Dichtungsrings 30 und des L-förmigen Dichtungsrings 50 eine Ringnut 100 ausgebildet. Zweck der Ringnut 100 ist es, dem Gummi-Dichtungsring 30 einen Freiraum für die Verformung und Stauchung unter hohem Druck zu geben, wobei er diesen Freiraum teilweise füllt. Dadurch kann der Gummi-Dichtungsring 30 soweit nachgeben, daß der Schenkelabschnitt 36 über die rampenartige Fläche 56 nach oben gedrängt und aus dem Kontakt mit der Kolbenstange 18 abgehoben wird. Auf diese Weise leistet unter hohen Drücken der Gummi-Dichtungsring 30 überhaupt keinen Reibungsbeitrag mehr zu den Reibkräften der gesamten Dichtungsanordnung 26. Unter hohem Druck verhält sich daher die Dichtungsanordnung 26 wie eine Dichtungsanordnung, die vollständig aus einem Polyfluoräthylen (Teflon*) mit entsprechend geringem ReiuurigSKucffi/.icmcM uCSichi. DiC Dichtungsanordnung 26 hat daher statische und dynamische Reibwerte, die dem Optimum völliger Gleichheit sehr nahe kommen. Eine oder mehrere Ringnuten oder ringförmige Freiräume können entsprechend F i g. 8 entweder entlang der Kanten und/oder im Mittelbereich der Radialfläche des Gummi-Dichtungsrings 30 und/oder im Dichtungsring 50 verlaufen. Die Wirkung der in Fig.8 gezeigten Dichtungsanordnung als Niederdruckdichtung entspricht völlig derjenigen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, da un'er geringem Druck die linienförmig an die Kolbenstange angreifende Kante 40 in Art eines Wischerblatts wirksam ist und Leckströme an Hydraulikmedium verhindert.

Alle zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele der Dichtungsanordnung 26 entfalten sowohl unter extrem niedrigen als auch unter extrem hohen Drücken ausgezeichnete Dichtungseigenschaften. In Tests wurden Leckstromwerte von weniger als ein Tropfen des Hydraulikmediums pro 5000 Arbeitszyklen der Kolbenstange 18 gemessen. Diese Ergebnisse wurden bei Kolbenstangendurchmessern zwischen 0,952 cm bis 10,16 cm bei einem Hub in der Größenordnung von 7,6 cm und einer Kolbenstangenbewegunj; von 60 Zyklen pro Minute gemessen. Die Dichtungsanordnung ist über einen Druckbereich zwischen 1,72 und 690 bar wirksam. Die Reibungswerte liegen außerordentlich niedrig, so daß die Dichtungsanordnung kühler läuft als vorbekannte Dichtungsanordnungen. Dementsprechend höher ist auch die Lebensdauer der Dichtungsanordnung. Die Dichtungskante 40 kann dadurch in ihrer Wirkung noch erhöht werden, daß sie durch Abschneiden oder Abziehen eines Teils des zugehörigen Schenkelabschnitts verschärft oder zugespitzt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

U Dichtungsanordnung zur Herstellung einer Dichtung zwischen benachbarten Oberflächen von zwei Bauteilen, von denen eines mit einer der Oberfläche des anderen Bauteils gegenüberliegenden Ringnut versehen ist, wobei die Dichtungsanordnung einen eine etwa L-förmige Querschnittsausbildung habenden ersten Dichtungsring mit einem Basisabschnitt und einem axial nach einer Seite vom ι ο Basisabschnitt abgehenden Schenkelabschnitt, dessen Innenfläche mit der Innenfläche des Basisabschnitts durchgehend zylindrisch ausgebildet ist und dessen freies Ende an der Außenseite unter Bildung einer scharfen Kante mit der Innenfläche radial einwärts verjüngt ausgebildet ist, und einen zweiten Dichtungsring aus einem elastisch verformbaren Material mit einer etwa Y-förmigen Querschnittskonfiguration aufweist, dessen axial verlaufender Hauptabschnitt konzentrisch auf der Außenfläche des Scheufcilabschnitts des ersten Dichtungsrings sitzt und dessen beide Schenkelabschnitte an umlaufenden Außenkanten in entspanntem Zustand eine radiale Spannweite haben, die größer ist als die radiale Spannweite zwischen den Innen- und Außenflächen des Basisabschnitts des ersten Dichtungsrings, und wobei die beiden Schenkelabschnitte des Y-förmigen zweiten Dichtungsrings in die dem Basisabschnitt des L-förmigen ersten Dichtungsrings entgegengesetzte Richtung weisen, dadurch gekennzeichnet, daß der eine (36) der beiden Schenkelabschnitte (34,36) des Y-förmigen zweiten Dichtungsrings (32) nahezu über seine gesamte Länge auf der verjüngten Außenflächen (56) am freien Ende des SchenkeraKschnUts (54) des L-förmi- js gen ersten Dichtungsrings (50) abgestützt ist und nur die äußere Kante (40) des einen Schenkelabschnitts (36) etwas über die scharfe.Kante des Schenkelabschnitts (54) des ersten Dichtungsrings (50) vorsteht.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer der einander zugewandten, etwa radial verlaufenden Flächen (38 und 58) des Hauptabschnitts (32) des Y-förmigen Dichtungsrings (30) und des L-förmigen Dichtungsrings (50) wenigstens eine einen Freiraum bildende Ringnut (100) vorgesehen ist, in die ein Teil des Y-förmigen Dichtungsrings (30) bei Hochdruckbeaufschlagung der Dichtungsanordnung (26) ausweichen kann.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der L-förmige Dichtungsring (50) einen ringförmigen Dichtungsteil (90) und einen L-förmigen Dichtungsteil (92) mit verkürztem Basisabschnitt (52) aufweist, wobei der Außendurchmesser des Basisabschnitts (52) kleiner ss ist als der Innendurchmesser des Dichtungsringteils (90), so daß der L-förmige Dichtungsringteil (92) mit dem verkürzten Basisabschnitt konzentrisch in den Dichtungsringteil (90) zur Bildung des L-förmigen Dichtungsrings (50) einsetzbar ist. μ
4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Y-förmigen zweiten Dichtungsring (30) abgewandte Fläche des Basisabschnitts (52) des L-förmigen ersten Dichtungsrings (50) wenigstens teilweise f>5 gegenüber der Radialrichtung geneigt und durch einen Nockenring (80) abgestützt ist. der (80) über eine komplementär geneigte Fläche an der geneigten Räche des Basisabschnitts (52) in Anlage steht (F ig. 6),
5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (20) als Stopfbuchse ausgebildet ist, in die die Dichtungsanordnung (26) eingesetzt ist und daß der Hauptabschnitt (32) des Y-förmigen zweiten Dichtungsrings (30) einen Innendurchmesser hat, der etwas größer als der Außendurchinesser des Schenkelabschnttts (54) des L-förmigen ersten Dichtungsrings (50) ist, und einen Außendurchmesser hat, der etwas größer als der Außendurchmesser des Basisabschnitts (52) des ersten Dichtungsrings (50) ist, so daß der zweite Dichtungsring (30) konzentrisch auf den Schenkelabschnitt (54) des ersten Dichtungsrings (50) aufsetzbar ist