DE3114129C2 - Dichtung - Google Patents

Abstract

Zur gleichzeitigen Verbesserung der statischen und dynamischen Abdichtung sowie der Leichtgängigkeit des Schiebers und der Sicherheit des Dichtungssitzes wird eine zweiteilige Dichtung vorgeschlagen, bestehend aus einem O-Ring zur statischen Abdichtung und aus einem Dichtungsring zur dynamischen Abdichtung, welcher in einem Stück aus einem Hauptring, einem Ansatz und einem Ringflansch zusammengesetzt ist. Die Dichtung wird mit zwei Distanzringen verwendet, die den Dichtungsring an allen axialen und radial äußeren Flächen abdecken und von denen einer den O-Ring in einer Nut aufnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Dichtung für in einem zylindrischen Gehäusehohlraum bewegbare Ventilschieber; bestehend aus zwei in den Hohlraum eingepaßten Distanzringen, aus einem in einer äußeren Umfangsnut der Distanzringe angeordneten O-Ring zur statischen Abdichtung der Distanzringe gegen das Gehäuse, und aus einem zweiten Dichtungsring, der in einem von den Distanzringen und dem Ventilschieber begrenzten Raum angeordnet ist und welcher aus einem im wesentlichen radial inneren Hauptring mit radial innerer Dichtkante zur dynamischen Abdichtung gegen den Ventilschieber, aus einem radial äußeren Ring und aus einem diesen Ring mit dem Hauptring verbindenden Ansatz besteht. Eine solche Dichtung wird beispielsweise bei einem Wegeventil mit drei gesteuerten Anschlüssen vierfach benötigt.

Bei einer aus der DE-AS 22 06 766 bekannten mehrteiligen Dichtung der zuvor genannten Art begrenzen die beiden Dislanzringe auch eine innere Umfangsnut, in welcher der im wesentlichen als S- oder Z-förmig profiliert anzusehende zweite Dichtungsring koaxial zum O-Ring ohne axiale Vorspannung angeordnet ist. Es kann daher vorkommen, daß der durch zwei im Querschnitt V-förmige Nuten und die dynamische innere Dichtkante profilierte zweite Dichtungsring unter dem abzudichtenden Mediumsdruck bei Bewegung des Ventilschiebers seinen Sitz in der inneren Umfangsnut der Distanzringe verläßt, weil sein radial innerer Hauptring vom Schieber herausgezogen und vom Medium herausgedrückt wird. An der bekannten mehrteiligen Dichtung ist außerdem nachteilig, daß die statische Abdichtung radial nach außen mangelhaft ist, weil die beiden Distanzringe ohne Einfügung eines Teiles des zweiten Dichtungsringes axial aneinanderlicgen.

Es ist auch aus der DE-OS 30 43 371 eine Dichtung für in einem zylindrischen Gchäuschohlraum bewegbare zylindrische Schieber bekannt, mit einem einzigen Dichtungsring zur statischen Abdichtung eines Ustanzringes gegen das Gehäuse und zur dynamischen Abdichtung gegen den Schieber. Der Dichtungsring besteht radial von innen nach außen aus einem für die dynamische Abdichtung sorgenden Dichtieil, aus einem die Dichtung positionierenden Lagerteil und aus einem für (? die statische Abdichtung sorgenden Dichtteil, wobei alle drei Teile in einem Stück ausgebildet sind. Der Lagerteil des Dichtungsringes wird von zwei einander benachbarten gleichen Distanzringen axial eingeklemmt Der Nachteil dieser bekannten Dichtung besteht im Falle ihrer Verwendung für in einem zylindrischen Gehäusehohlraum durch solche Distanzringe bewegbare zylindrische Schieber darin, daß bei einer ungünstigen Beziehung der tolerierbaren Abweichungen der axialen Abmessungen des Gehäusehohlraumes und der Distanzringe von den Sollabmessungen, also beispielsweise bei relativ kurzem oder langem Hohlraum und bei verhältnismäßig langem hzw. kurzem Distanzkörper, die Haft- und Gleitreibung der Dichtung am Schieber zu groß ist bzw. Undichtheit besteht.

Im Hinblick auf die geschilderten Nachteile der beiden bekannten Dichtungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche unter allen normalen Betriebsbedingungen statisch und dynamisch einwandfrei abdichtet, in Verbindung mit einem dynamisch abzudichtenden Schieber geringe, jedoch hinreichende Reibung aufweist und im Betrieb einen sicheren Sitz an Distanzringen behält.

Diese Aufgabe ist crfind.ungsg'jTiäß dadurch gelöst, daß der Ansatz hohlzylindrisch ist und auf einem Distanzring sitzt, und daß der radial äußere Ring ein sich radial erstreckender Flansch ist und von den Distanzringen axial eingeklemmt wird. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß der die radial innere Dichtkante aufweisende Hauptring des zweiten Dichtungsringes über dessen Ansatz mittels des zwischen den beiden einander benachbarten Distanzringen eingeklemmten Ringflansches sicher gehalten ist, daß die radial innere Dichtkantc, unabhängig von den Erfordernissen der statischen Abdichtung, mit der richtigen radialen Vorspannung am Schieber anliegen kann, so daß dessen Leichtgängigkeit und eine gute dynamische Abdichtung gewährleistet sind, und daß durch den Ringflansch, unabhängig vom O-Ring, eine gute statische Abdichtung radia! nach außen bewirkt wird. Der erfindungsgemäßen Dichtung können Toleranzen der Fertigung des Gehäusehohlraumes und der Distanzringe nichts von ihrer vorzüglichen Wirkung nehmen, da sich diese Fertigungstoleran/.cn nur auf die Spannung auswirken, unter welcher der Ringflansch des zweiten Dichtungsringes zwischen benachbarten Distanzringen steht. Die Störungsfreiheit der dynamischen Abdichtung führt beispielsweise bei Wegeventilen dazu, daß deren Schaltstellungen präzise erreicht und eingehalten werden.

Der hohlzylindiischc Ansatz der erfindungsgemälicn mehrteiligen Dichtung hat im Vergleich zu dem konischen Ansatz der bekannten mehrteiligen Dichtung den Vorteil, daß die radiale Anpassungsfähigkeit des Haupi-

■inges mit radialer innerer Dichtkante besser ist, weil ein lohlzylindrischer Ansatz bei einer radialen Bewegung ies Hauptringes nahezu keine Längenänderung erfährt

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfinjungsgemäßen mehrteiligen Dichtung ist der Ringlansch mit radialen und/oder konzentrischen Zügen versehen, welche die statische Abdichtung verbessern.

Bei der bevorzugten Ausführungsform weist der Hauptring eine zur inneren Dichtkante konzentrische, gegebenenfalls abgerundete, radial äußere Dichtkante zur zusätzlichen statischen Abdichtung gegen einen Distanzring auf. Diese äu3ere Dichtkante verbessert nicht nur die statische Abdichtung, sondern sorgt auch dafür, daß der radial innere Hauptring des zweiten Dichtungsringes axiale Stülpbewegungen leichter ausführen kann. Schließlich zeichnet sich die bevorzugte Ausführungsform dadurch aus, daß die Distanzringe gleich sind und je einen O-Ring in einer eigenen vollständigen Nut aufnehmen, so daß im Vergleich zu der bekannten mehrteiligen Dichtung eine rationellere Teiiefertigung und eine Vormontage der O-Ringe mögiich sind.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der durrh die Zeichnung beispielhaft dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtung in Verbindung mit einem Wegeventil im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch den Dichtungsring der Ausführungsform; und

F i g. 2 einen axialen Längsschnitt durch das Wegeventil mit mehrfach vorhandener Ausführungsform.

Jede Ausführungsform besteht aus einem O-Ring 10 und aus einem davon getrennten Dichtungsring 12, der seinerseits aus drei einstückig ausgebildeten Teilen besteht, nämlich aus einem Hauptring 14, einem Ansatz 16 und einen Ringflansch 18.

Der Hauptring 14 weist zwei planparallele Stirnflächen 20 und 22 sowie eine radial innere Dichtkanle 24 und eine konzentrische, radial äußere Dichtkante 26 auf. welche durch doppeltkonische Umfangsflächcn gebildet sind.

Der hohlzylindrisch ausgebildete Ansatz lö ist am äußeren Rand der Stirnfläche 20 des Hauptringes 14 an diesen angefügt und weist eine zylindrische Innenfläche 28 sowie eine konzentrisch-koaxiale zylindrische Außenfläche 30 auf.

Der radial nach außen gerichtete Ringflansch 18 ist an dem dem Hauptring 14 abgekehrten axialen Ende des Ansatzes 16 angefügt und weist ebenfalls zwei im großen und ganzen planparallele Stirnflächen 32 und 34 auf, von denen die dem Ansatz und dem Hauptring zugewandte Stirnfläche 34 mit radialen und konzentrischen Zügen 36 versehen ist, die ringsektorförmige Saugvertiefungen bilden.

Das Wegeventil gehört dem Typ 4/2 an, weist also in einem Gehäuse 38 vier gesteuerte Anschlüsse 39 bis 42 und zwei Schaltstellungen eines Schiebers 44 auf, nämlich zwei Durchflußstellungen, beispielsweise für doppeltwirkende Zylinder oder Fluidmotoren, mit einer Sperr-Zwischenstellung.die in F i g. 2 gezeichnet ist.

Das Gehäuse 38 weist einen zylindrischen Hohlraum

45 auf, in dem auf die oberen Anschlüsse 39.1, 40 und 39.2 zentriert je ein stirnseitig profilierter Distanzring

46 mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Bohrungen gleichsinnig angeordnet sind, von denen eine dem zugeordneten Anschluß gegenübersteht. Zwischen diesen drei gleichen Distanzringen 46 befinden sich im Gehäusehohlraum 45 auf die unteren Anschlüsse 41 und 42 zentriert zwei weitere Distanzringe 47, die den Distanzringen 46 gleichen. Zwischen jedem Distanzring 46 und jedem Distanzring 47 ist mittels seines Ringflansches 18 ein Exemplar des Dichtungsringes 12 axial eingeklemmt, dessen radial innere Dichtkante 24 aus dem zwischen beiden Distanzringen gebildeten Raum zur Aufnahme des Hauptringes 14 radial nach innen gegen den Schieber 44 vorragt. Zwei Distanzringe 46 und 47 schließen auch den Ansatz 16 jedes Dichtungsringes XI radial innen und außer, ein, wobei der Ansatz kraftschlüssig auf einem davon sitzt Jeder der Distanzringe 46 und 47 weist an seinem äußeren Umfang eine umlaufende Nut 48 auf, in der je ein Exemplar des O-Ringes 10 angeordnet ist, der an der Wandung des Gehäusehohlraumes 45 anliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mehrteilige Dichtung für in einem zylindrischen Gehäusehohlraum bewegbare Ventilschieber: bestehend aus zwei in den Hohlraum eingepaßten Distanzringen, aus einem in einer äußeren Umfangsnut der Distanzringe angeordneten O-Ring zur statischen Abdichtung der Distanzringe gegen das Gehäuse, und aus einem zweiten Dichtungsring, der in einem von den Distanzringen und dem Ventilschieber begrenzten Raum angeordnet ist und welcher aus einem im wesentlichen radial inneren Hauplring mit radial innerer Dichtkante zur dynamischen Abdichtung gegen den Ventilschieber, aus einem radial äußeren Ring und aus einem diesen Ring mit dem Hauptring verbindenden Ansatz besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (16) hohlzylindrisch ist und auf einem Distanzring (46 oder 47^^tzt, und daß der radial äußere Ring ein sich radial erstreckender Flansch (18) ist und von den Distanzringen (46 und 47) axial eingeklemmt wird.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (18) mit radialen und/ oder konzentrischen Zügen (36) versehen ist

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptring (14) eine zur inneren Dichtkante (24) konzentrische, gegebenenfalls abgerundete, radial äußei e Dichtkante (26) zur zusätzlichen statischen Abdichtung gegen einen Distanzri·? (46 oder 47) aufweist.

4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, 6aß die Distanzringe (46 und 47) gleich sind und te einen O-Ring (10) in einer eigenen vollständigen Nut (4t) aufnehmen.