DE3136927A1

DE3136927A1 - O ring

Info

Publication number: DE3136927A1
Application number: DE19813136927
Authority: DE
Inventors: Dieter 5630 Remscheid Bieker; Gerhard 8039 Puchheim Fischer; Eckart Dr.-Ing. Dr. 8035 Gauting Saumweber; Winfried Dipl.-Ing. Dr. 8000 München Schauer
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1981-09-17
Filing date: 1981-09-17
Publication date: 1983-03-31

Abstract

The O ring (1) has projections (3) which are integrally moulded on its side flanks, are uniformly distributed and are arranged opposite one another. After insertion of the O ring (1) into an annular groove, the surfaces of the projections (3) lie opposite the walls of the annular groove with a small clearance and, by coming into contact with the walls of the annular groove, prevent the O ring (1) from being twisted in the annular groove. The projections (3) are preferably situated only in that half of the O ring (1) which faces the base of the groove and have a semi-cylindrical shape with a cylindrical surface portion facing the base of the groove. <IMAGE>

Description

O-Ring O-ring

Die Erfindung bezieht sich auf einen in eine Ringnut einlegbaren O-Ring zum Abdichten des Ringspaltes zwischen zwei axial relativ zueinander beweglichen Teilen, insbesondere zwischen dem Kolben und dem Zylinder eines hydraulisch beaufschlagbaren Zuspannzylinders einer Scheibenbremse. Derartige O-Ringe sind allgemein bekannt.The invention relates to an O-ring that can be inserted into an annular groove for sealing the annular gap between two axially movable relative to one another Parts, in particular between the piston and the cylinder of a hydraulically actuatable Brake application cylinder. Such O-rings are generally known.

Es hat sich gezeigt, daß bei relativer Axialverschiebung der beiden durch den O-Ring gegeneinander abgedichteten Teile der O-Ring in sich verwunden bzw. verdreht werden kann, wodurch Undichtigkeiten bewirkt werden können. Insbesondere beim Zurückdrücken des Kolbens hydraulisch beaufschlagbarer Zuspannzylinder von Scheibenbremsen, wie es zum Wechseln verschlissener gegen neue Bremsbeläge erforderlich ist, kann ein derartiges Verdrillen des den Kolben gegen den Zylinder des Bremszylinders abdichtenden O-Ringes auftreten.It has been shown that with relative axial displacement of the two by the O-ring mutually sealed parts of the O-ring twist into itself or can be rotated, whereby leaks can be caused. In particular when pushing back the piston hydraulically actuatable clamping cylinder from Disc brakes as required to replace worn out with new brake pads is, such a twisting of the piston against the cylinder of the brake cylinder sealing O-ring occur.

Es sind bereits Dichtringe mit von der für O-Ringe typischen, kreisscheibenförmigen Querschnittsfläche abweichender Querschnittsform bekannt, bei welchen die Querschnittsform das vorstehend erläuterte Verwinden ausschließt. Diese Dichtringe sind jedoch teurer als O-Ringe und weisen eine oftmals stark von der abzudichtenden Druckhöhe abhängige Dichtwirkung und Reibungskraft auf.There are already sealing rings with the circular disk-shaped type that is typical for O-rings Known cross-sectional area of different cross-sectional shape, in which the cross-sectional shape excludes the twisting explained above. However, these sealing rings are more expensive as O-rings and often have a pressure level that is heavily dependent on the pressure level to be sealed Sealing effect and Frictional force.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen O-Ring der eingangs genannten Art in einfacher Weise derart auszugestalten, daß ein Verdrillen bei Axialverschiebungen der durch den O-Ring gegeneinander abzudichtenden Teile ausgeschlossen ist.The invention is based on the object of an O-ring of the initially mentioned type in a simple manner in such a way that twisting in the event of axial displacements the parts to be sealed against each other by the O-ring are excluded.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß sich an den Seitenflanken des O-Ringes gleichmäßig verteilt Vorsprünge befinden, welche sich vollständig innerhalb des den Kreisquerschnitt des O-Ringes umschreibenden Quadrates befinden. Eine nach der weiteren Erfindung vorteilhafte Ausgestaltung kann der O-Ring dadurch erfahren, daß sich die Vorsprünge an der dem Grund der Ringnut zugewandten, im Querschnitt halbkreisförmigen Seite des O-Ringes befinden und mit geringem Abstand innerhalb der Seiten des umschreibenden Quadrates enden.This object is achieved according to the invention in that on the side flanks of the O-ring are evenly distributed projections, which completely within the circumscribing the circular cross-section of the O-ring Squares. An embodiment advantageous according to the further invention the O-ring can experience that the projections on the bottom of the ring groove facing, semi-circular in cross-section side of the O-ring are and with end a small distance within the sides of the circumscribing square.

Nach der weiteren Erfindung vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten des O-Ringes sind den weiteren Unteransprüchen 3 bis 9 entnehmbar.According to the further invention, advantageous design options of the O-ring can be found in the further dependent claims 3 to 9.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für einen nach der Erfindung ausgebildeten O-Ring dargestellt, und zwar zeigt Figur 1 eine Aufsicht auf einen Abschnitt des O-Ringes, Figur 2 einen Querschnitt gemäß Linie A-A nach Figur 1, Figur 3 einen in eine Ringnut eines Teiles eingelegten und einen Ringspalt zu einem zweiten Teil abdichtenden O-Ring im Querschnitt gemäß Fig. 2, und Figur 4 einen Schnitt gemäß Linie B-B in Figur 1.In the drawing is an embodiment of one according to the invention formed O-ring shown, namely Figure 1 shows a plan view of a Section of the O-ring, Figure 2 shows a cross section along line A-A of Figure 1, FIG. 3 shows an inserted into an annular groove of a part and an annular gap to one second part sealing O-ring in cross section according to FIG. 2, and figure 4 shows a section along line B-B in FIG.

Der O-Ring 1 weist wie üblich eine Ringform um seine Achse 2 auf und besitzt außerhalb später zu erläuternder Vorsprünge 3 einen aus Schnitt B-B gemäß Figur 4 ersichtlichen Kreisquerschnitt 4 um eine die Achse 2 kreisförmig umgebende Mittelachse 5. Der O-Ring dient, wie aus Fig. 3 ersichtlich, zum Abdichten eines die Achse 2 umgebenden Ringspaltes 6 zwischen einem radial inneren Teil 7 und einem äußeren Teil 8. Das innere Teil 7 kann vorzugsweise der Kolben eines hydraulisch beaufschlagbaren Zuspannzylinders einer Scheibenbremse sein, welcher in dem den Zylinder des Zuspannzylinders bildenden, äußeren Teil 8 geführt ist. Das innere Teil 7 ist mit einer umlaufenden Ringnut 9 versehen, welche eine zylindrische Grundfläche 10 und zwei radiale, ringförmige Seitenflächen 11 aufweist.As usual, the O-ring 1 has a ring shape around its axis 2 and has outside projections 3 to be explained later on from section B-B according to FIG Figure 4 visible circular cross-section 4 around an axis 2 circularly surrounding Central axis 5. As can be seen from FIG. 3, the O-ring serves to seal a the axis 2 surrounding annular gap 6 between a radially inner part 7 and a outer part 8. The inner part 7 can preferably be the piston of a hydraulic be actable application cylinder of a disc brake, which in the Cylinder of the application cylinder forming, outer part 8 is guided. The inner Part 7 is provided with a circumferential annular groove 9 which has a cylindrical base 10 and two radial, annular side surfaces 11.

Der O-Ring 1 ist gegebenenfalls mit geringer Pressung in die Ringnut 9 eingelegt und liegt mit seiner radial äußeren Begrenzung unter bestimmter Vorspannung an einer zylindrischen Innenfläche 12 des äußeren Teiles 8 an.The O-ring 1 is possibly with little pressure in the ring groove 9 is inserted and its radially outer boundary is under certain pretension on a cylindrical inner surface 12 of the outer part 8.

An seiner der Grundfläche 10 der Ringnut 9 zugewandten, im Querschnitt halbkreisförmigen Seite 13, also im Bereich radial innerhalb eines die Mittelachse 5 beinhaltenden Zylinders, ist der O-Ring 1 mit den bereits erwähnten Vorsprüngen 3 versehen, welche sich vollständig innerhalb des in Fig. 4 angedeuteten, den Kreisquerschnitt 4 umschreibenden Quadrates 14 befinden. Beim dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die gleichmäßig über die Seite 13 verteilt angeordneten Vorsprünge 3 halbzylindrisch ausgebildet, wobei der Radius r der Vorsprünge 3 kleiner als der Radius R des Kreisquerschnittes 4 des O-Ringes 1 ist. Die Achsen 15 der halbzylindrischen Vorsprünge 3 verlaufen parallel zur Achse 2 des O-Ringes 1 und schneiden die Seite 13 mit nur geringem Abstand a zur Mittelachse 5. Die zylindrischen Oberflächenabschnitte 16 der Vorsprünge 3 sind zur Grundfläche 10 der Ringnut 9 hin gerichtet. Die Vorsprünge 3 sind, bezogen auf eine radiale Mittelebene des O-Ringes 1, jeweils paarweise spiegelbildlich zueinander angeordnet. Die Stirnflächen der Vorsprünge 3 sind eben und verlaufen parallel zu den Seitenflächen 11 der Ringnut 9; der Abstand b der Stirnflächen 17 zweier spiegelbildlich angeordneter Vorsprünge ist etwas kleiner als der Durchmesser D des Kreisquerschnittes 4 des O-Ringes 1 und auch etwas kleiner als der Abstand der beiden Seitenflächen 11 der Ringnut 9 voneinander. Die somit parallel zu den Seitenflächen 11 und der Grundfläche 10 der Ringnut 9 verlaufenden Oberflächenabschnitte aufweisenden Vorsprünge 3 sind einstückig an den O-Ring 1 angeformt.At its the base 10 of the annular groove 9 facing, in cross section semicircular side 13, that is, in the area radially within a central axis 5 containing cylinder, the O-ring 1 is with the already mentioned projections 3 provided, which is completely within the indicated in Fig. 4, the circular cross-section 4 circumscribing square 14 are located. In the illustrated preferred embodiment the projections 3, which are evenly distributed over the side 13, are semicylindrical formed, the radius r of the projections 3 smaller than that Radius R of the circular cross-section 4 of the O-ring 1 is. The axes 15 of the semi-cylindrical Projections 3 run parallel to the axis 2 of the O-ring 1 and intersect the side 13 with only a small distance a to the central axis 5. The cylindrical surface sections 16 of the projections 3 are directed towards the base surface 10 of the annular groove 9. The protrusions 3 are, in relation to a radial center plane of the O-ring 1, each mirror image in pairs arranged to each other. The end faces of the projections 3 are flat and run parallel to the side surfaces 11 of the annular groove 9; the distance b between the end faces 17 two projections arranged in mirror image is slightly smaller than the diameter D of the circular cross-section 4 of the O-ring 1 and also slightly smaller than the distance of the two side surfaces 11 of the annular groove 9 from each other. The thus parallel to the Side surfaces 11 and the base surface 10 of the annular groove 9 extending surface sections having projections 3 are integrally formed on the O-ring 1.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß nach Einlegen des O-Ringes 1 in die Ringnut 9 die Stirnflächen 17 der Vorsprünge 3 sich in geringem Abstand vor den Seitenflächen 11 der Ringnut 9 und die radial inneren Begrenzungen der Vorsprünge 3 in ebenfalls geringem Abstand vor der Grundfläche 10 der Ringnut 9 befinden, während der O-Ring 1 mit gerundeten, dem Rand seines Kreisquerschnittes 4 zugehörenden Flächenabschnitten an den Seitenflächen 11 und der Grundfläche 10 anliegt. Nach Einsetzen des Teiles 7 in das Teil 8 liegt der O-Ring 1 mit seiner radial äußeren, ebenfalls gerundeten Begrenzung an der Innenfläche 12 an. Der O-Ring 1 liegt wie üblich unter bestimmter Eigenspannung an den ihn umgebenden Flächen an, zu den Schnittflächen 11 kann er auch ein geringes Spiel aufweisen.From Fig. 3 it can be seen that after inserting the O-ring 1 in the Annular groove 9 the end faces 17 of the projections 3 at a small distance from the Side surfaces 11 of the annular groove 9 and the radially inner boundaries of the projections 3 are also at a small distance from the base 10 of the annular groove 9, while the O-ring 1 with rounded surface sections belonging to the edge of its circular cross-section 4 rests against the side surfaces 11 and the base surface 10. After inserting the part 7 in the part 8 is the O-ring 1 with its radially outer, also rounded Boundary on the inner surface 12. As usual, the O-ring 1 is below certain Internal stress on the surfaces surrounding it, on the cut surfaces 11 it can also have little play.

Insbesondere aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß bei relativer Axialverschiebung der Teile 7 und 8 der O-Ring 1 sich innerhalb der Ringnut 9 nicht verdrehen kann, da bereits nach einer geringen Drehung um die Mittelachse 5 die Stirnflächen 17 der Vorsprünge 3 an den Seitenflächen 11 der Ringnut 9 zur Anlage gelangen und eine weitere Drehung ausschließen. Ein Verdrillen des O-Ringes 1 längs der Mittelachse 5 ist somit nicht möglich, der O-Ring 1 wird gezwungen, an der Innenfläche 12 entlang zu gleiten, er kann sich auf dieser nicht abrollen.In particular from Fig. 3 it can be seen that with relative Axial displacement of parts 7 and 8 of the O-ring 1 cannot rotate within the annular groove 9, since after a slight rotation about the central axis 5 the end faces 17 the projections 3 come to rest on the side surfaces 11 of the annular groove 9 and a exclude further rotation. Twisting the O-ring 1 along the central axis 5 is therefore not possible, the O-ring 1 is forced along the inner surface 12 to slide, he cannot unroll on this.

Es ist wesentlich, daß die Vorsprünge 3 wie vorstehend erläutert derart ausgebildet sind, daß sie die Dichtfunktionen des O-Ringes 1 unbeeinflußt belassen. Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der O-Ring 1 in eine nach radial außen offene Ringnut 9 an einem kolbenartigen Teil 7 eingesetzt; soll der O-Ring zum Einsetzen in eine nach radial innen offene Ringnut an einem zylinderartigen Teil geeignet sein, so sind die Vorsprünge 3 nicht an der Seite 13, sondern am radial außerhalb der Mittelachse 5 befindlichen Halbringabschnitt des O-Ringes mit nach radial außen gewandten, gerundeten Oberflächenabsc-hnitten anzuordnen.It is essential that the projections 3 as explained above such are designed that they leave the sealing functions of the O-ring 1 unaffected. In the embodiment described above, the O-ring 1 is in one after radially outwardly open annular groove 9 inserted on a piston-like part 7; should he O-ring for insertion in an annular groove that is open radially inward on a cylinder-like one Part be suitable, so the projections 3 are not on the side 13, but on the radial outside the central axis 5 located half-ring section of the O-ring with after to be arranged radially outwardly facing, rounded surface sections.

Die Vorsprünge 3 können auch abweichend zu vorstehenden Erläuterungen ausgebildet sein: Es ist möglich, die halbzylindrischen Vorsprünge 3.um ihre Achsen 15 um 1800 Grad verdreht derart anzuordnen, daß die Achsen 15 den Kreisquerschnitt 4 nahe der radial inneren oder radial äußeren Begrenzung des O-Ringes schneiden, die halbzylindrischen Oberflächenabschnitte 16 also der Mittelachse 5 zugewandt sind. Auch können die Vorsprünge 3 eine von der beschriebenen, halbzylindrischen Form abweichende Gestalt aufweisen, wesentlich ist jedoch, daß sie zu den Seitenflächen 11 und/oder der Grundfläche 10 der Ringnut 9 parallel verlaufende Oberflächenabschnitte besitzen.The projections 3 can also deviate from the explanations given above be designed: It is possible, the semi-cylindrical projections 3. around their axes 15 rotated by 1800 degrees to be arranged so that the axes 15 have the circular cross-section 4 cut near the radially inner or radially outer boundary of the O-ring, the semi-cylindrical surface sections 16 therefore face the central axis 5 are. The projections 3 can also be one of the semi-cylindrical ones described Shape have different shape, but it is essential that they to the side surfaces 11 and / or surface sections running parallel to the base 10 of the annular groove 9 own.

Bezugszeichenliste 1 O-Ring 2 Achse 3 Vorsprung 4 Kreisquerschnitt 5 Mittelachse 6 Ringspalt 7 inneres Teil 8 äußeres Teil 9 Ringnut 10 Grundfläche 11 Seitenfläche 12 Innenfläche 13 Seite 14 Quadrat 15 Achse 16 - Oberflächenabschnitt 17 Stirnfläche r Radius R Radius a Abstand D Durchmesser b AbstandLIST OF REFERENCE NUMERALS 1 O-ring 2 axle 3 projection 4 circular cross-section 5 central axis 6 annular gap 7 inner part 8 outer part 9 annular groove 10 base 11 side surface 12 inner surface 13 side 14 square 15 axis 16 - surface section 17 End face r radius R radius a distance D diameter b distance

Claims

Claims rrz W In O-ring (1) that can be inserted into an annular groove (9) for sealing the annular gap (6) between two axially movable relative to one another Parts (7, 8), in particular between the piston and the cylinder of a hydraulic actuatable application cylinder of a disc brake, characterized in that that projections (3) are evenly distributed on the side flanks of the O-ring (1) which are completely within the circular cross-section (4) of the O-ring (1) circumscribing square (14).

2. O-ring according to claim 1, characterized in that the projections (3) on the base (10) of the annular groove (9) facing, semicircular in cross-section Side (13) of the O-ring (1) and with a small distance within the sides the circumscribing square (14) ends.

3. O-ring according to claim 2, characterized in that the projections (3) to the side and the base surface (11 and 10) of the annular groove (9) running parallel Have surface sections.

4. O-ring according to claim 2 or 3, characterized in that, based on the radial center plane of the O-ring (1), two projections (3) in mirror image are arranged to each other.

5. O-ring according to claim 3 or 4, characterized in that the Projections (3) have a semi-cylindrical shape, the radius (r) of which is smaller than the radius (R) of the circular cross-section (4) of the O-ring (1) and their axes (15) run parallel to the axis (2) of the O-ring (1) and the O-ring (1) in the area its semi-circular side facing the base area (10) of the annular groove (9) (13) cut.

6. O-ring according to claim 5, characterized in that the cylindrical Surface sections (16) of the projections (3) of the base (10) of the annular groove (9) are facing.

7. O-ring according to claim 5 or 6, characterized in that the Radius (R) of the circular cross-section (4) of the O-ring (1) about twice as large as is the radius (r) of the projections (3).

8. O-ring according to claim 4 and 5, 6 or 7, characterized in that that the distance (b) between the end faces (17) of two projections arranged in mirror image (3) smaller than the diameter (D) of the circular cross-section (4) of the O-ring (1) is.

9. O-ring according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the projections (3) are integrally formed on the O-ring (1).