DE3409750A1

DE3409750A1 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE3409750A1
Application number: DE19843409750
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Konan Aichi Kaisaku; Yoshihisa Ichinomiya Aichi Kato
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1983-03-16
Filing date: 1984-03-16
Publication date: 1984-09-27
Also published as: JPS6353418B2; DE3409750C2; JPS59170564A

Description

Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung.
Ubliche Dichtungsanordnungen besitzen O-Ringe, schalenförmige Dichtungselemente und im Querschnitt eckige Ringe, die aus elastischem Material wie Gummi oder Weichkunststoff bestehen. Bei den O-Ringen und schalenförmigen Dichtungselementen besteht das Problem, daß ihre Herstellung relativ kostspielieg ist, da jedes Dichtungselement einen entsprechenden Hohlraum einer Form benötigt. Demgegenüber läßt sich der im Querschnitt eckige Ring dadurch billig herstellen, daß man einen Hohlzylinder formt und diesen anschließend senkrecht zu seiner Längsachse schneidet, so daß gleichzeitig eine Vielzahl von Ringen mit eckigem Querschnitt entsteht. Allerdings dichtet dieser Ring nur mit einer Seitenfläche ab und weist daher einen großen Gleitwiderstand und geringe Dichtwirkung auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung zu schaffen, die als Dichtung einen an sich bekannten Ring mit eckigem Querschnitt besitzt, jedoch eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Dichtungswirkung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Axialschnittansicht eines Rings mit eckigem Querschnitt, Fig. 3 eine Schnittansicht einer gegenüber der ersten Ausführungsform abgewandelten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 eine Teilansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 5 eine Teilansicht einer gegenüber der zweiten Ausführungsform abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.
Der im Rahmen der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung verwendete Ring mit eckigem Querschnitt entspricht in seiner Form herkömmlichen, zu Dichtungszwecken eingesetzten Ringen. Ein solcher Ring ist ein kreisförmiger oder elliptischer Ring mit einem quadratischen oder allgemein rechteckigen Querschnitt und wird wie folgt hergestellt.
Zunächst wird durch Extrudieren oder Spritzgießen ein hohlzylindrischer Formkörper hergestellt. Dann wird dieser Formkörper quer zu seiner Längsachse geschnitten, so daß mehrere Ringe mit rechteckigem Querschnitt entstehen.
In einem Dichtungsträger einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist eine Ringnut mit V-förmigem bzw. annähernd V-förmigem Querschnitt ausgebildet. Dementsprechend besitzt ein abgedichtetes Element eine Dichtungsfläche entsprechend einer Zylinderfläche. Erfindungsgemäß wird ein im Querschnitt eckiger Ring in die Ringnut V-förmigen Querschnitts eingesetzt. Hierdurch verformt sich der Ring elastisch derart, daß die äußere Kante seines rhombenförmigen Querschnitts eine Liniendichtung mit dem abgedichteten Element bildet.
Wenn der Ring in die V-förmige Ringnut eingesetzt ist, stehen zwei benachbarte Außenflächen des Ringquerschnitts in Berührung mit den zwei Schrägflächen bzw. Flanken der V-förmigen Nut. Die anderen beiden Außenflächen des Ringquerschnitts stehen aus der Ringnut des Dichtungsträgers vor. Hierdurch wird ein kreisförmiger Ring mit vorstehendem Querschnitt entlang der Außenfläche des Ringträgers gebildet. Die äußere Kante, d.h. die freie Spitze des dreieckförmigen Querschnitts bildet durch Berührung der inneren zylindrischen Fläche des abgedichteten Elements eine Liniendichtung. Durch die V-förmige Ringnut wird der rechteckige Querschnitt zu einem rhombenförmigen Querschnitt aufgrund elastischer Verformung, denn der Ring dreht sich ähnlich wie beim Wenden, jedoch macht der Ring nur einen Teil einer solchen Wende-Bewegung. Der Dreh winkel beträgt vorzugsweise 30°-60°. Die V-förmige Ringnut hat also die Wirkung, den Rechteckquerschnitt des Rings in einen rhombusförmigen Querschnitt umzusetzen.
Der Querschnitt der Ringnut muß nicht exakt V-förmig sein, sondern kann auch angenähert V-förmig sein. Um die Dichtungswirkung zwischen dem Dichtungsträger und dem Ring mit eckigem Querschnitt zu verbessern, können in der Oberfläche der V-förmigen Nut Vorsprünge vorgesehen sein, wie in Fig. 5 gezeigt ist, oder es kann ein ebener, d.h. zur Außenfläche des Dichtungsträgers paralleler Bodenbereich vorgesehen sein (s. Fig. 3).
Ein abgedichtetes Element 5 besitzt einen Hohlraum, in den der Dichtungsträger 2 gemäß Fig. 1 eingesetzt ist.
Das abgedichtete Element 5 hat eine der Gestalt des Dichtunysträgers 2 entsprechende Form. Hat der Dichtungsträger 2 beispielsweise zylindrische Form mit kreisförmigem Querschnitt, dann weist das abgedichtete Element 5 einen Hohlraum mit kreisförmigem Querschnitt auf, jedoch rmit einem bezüglich des Dichtuncjsti#äcjers etwas größeren Durchmesser. Die äußere Kante des Rings 1 mit eckigem Querschnitt steht beweglich in Berührung mit der Innenfläche des abgedichteten Elements 5. Hierdurch wird der Raum zwischen dem Dichtungsträger 2 und dem abgedichteten Element 5 sicher abgedichtet.
Obschon der Ring mit eckigem Querschnitt sehr billig ist, läßt sich mit ihm durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eine Liniendichtung erzielen, ähnlich wie bei einer Kupplungsmuffe.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung.
Die in Fig. 1 gezeigte Dichtungsanordnung enthält einen Ring 1 mit quadratischem Querschnitt (s. Fig. 2) und einen Dichtungsträger 2, in dessen zylindrischer Außenfläche eine V-förmige Nut 21 ausgebiadet ist. Der Ring 1 wird verformt, indem er um die Mittelachse des quadratischen Querschnitts in Richtung der Pfeile in Fig. 2 um etwa 450 gedreht wird. Der Ring wird in die Nut 21 des Dichtungsträgers 2 eingesetzt. Hierdurch wird der eckige Ring 1 aufgrund seiner Eigenelastizität in der Ringnut 21 festgelegt. Als mit der Innenfläche eines abgedichteten Elementes 5 in Berührung stehender Dichtungsabschnitt dient die äußere Kante la der insgesamt vier Kanten des Rings mit quadratischem Querschnitt. Es handelt sich hier um eine Liniendichtung, durch die eine hervorragende Abdichtung erreichbar ist.
Fig. 3 zeigt eine Teilansicht einer demgegenüber abgewandelten Ausführungsform, bei der der Boden 21a' der V-förmigen Nut 21' des Dichtungsträgers 2' flach ausgebildet ist. An diesen flachen Abschnitt 21' wird die Kante 1b (s. Fig. 2) des Rings 1 angedrückt und dadurch der Gummi an dieser Stelle verformt. Hierdurch wird eine besonders gute Abdichtung zwischen dem Dichtungsträger 2' und dem Ring 1 erzielt.
Fig. 4 zeigt im Schnitt eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die einen Ring 3 rechteckigen Querschnitts und einen Dichtungsträger 4 enthält, in welchem eine V-förmige Ringnut 41 ausgebildet ist, deren Flanken verschiedene Winkel aufweisen, d.h.
die schräg eingeschnitten ist. Hierdurch entsteht eine größere Kontaktfläche zwischen der Ringnut 41 und dem Ring 3, so daß dieser von dem Dichtungsträger 2 mit größerer Kraft gehalten wird. Auch bei dieser Ausführungsform wird eine Liniendichtung erreicht, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform. Es werden entsprechende Dichtungswirkungen erzielt.
Die in Fig. 5 dargestellte, gegenüber Fig. 4 abgewandelte Ausführungsform weist in einem der Flächenbereiche der V-förmigen Nut 41' des Dichtungsträgers 4' zwei vorstehende scharfkantige Ringwülste 411' und 412' auf, durch die die Abdichtung zwischen dem Dichtungsträger 4' und dem Ring 3' noch weiter verbessert wird.
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Claims

Dichtungsanordnung Patentansprüche 1. Dichtungsanordnung, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Dichtungsträger (2), in dessen zylindrischer Außenseite eine Ringnut (21, 21', 41, 41') mit V-förmigem Querschnitt ausgebildet ist, ein abgedichtetes Element (5) mit einem Hohlraum, der durch eine zylindrische Innenfläche definiert ist und in den der Dichtungsträger (2) eingesetzt ist, und eine aus einem im Querschnitt eckigen Ring (1, 3, 3') gebildete Dichtung aus elastischem Material, wie Gummi oder Weichkunststoff, die in der Ringnut sitzt und eine Außenkante (1a) aufweist, weiche mit der Innenfläche des abgedichteten Elementes (5) eine Liniendichtung bildet.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Querschnitt des Dichtungsrings (1, 3, 3') rechteckig ist.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Querschnitt des Dichtungsrings (1) quadratisch ist.
4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die im Querschnitt V-förmige Ringnut einen abgeflachten Grund (21a') aufweist.
5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in wenigstens einer Seitenwand der im Querschnitt V-förmigen Ringnut (41') wenigstens ein Ringwulst (411', 412') vorgesehen ist.
6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Ringwulst scharfkantig ausgebildet ist.
7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Flanken der Ringnut (21, 21', 41, 41') einen rechten Winkel einschließen.
8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Flanken der Ringnut (41, 41') einen voneinander verschiedenen Flankenwinkel aufweisen.
9. Verfahren zur Herstellung eines im Querschnitt rechteckigen Rings für eine Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß ein hohlzylindrischer Formkörper senkrecht zu seiner Achse geschnitten wird.