DE3606886A1 - Hydraulic seal - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtung für hydraulische Kolben und Kolbenstangen mit einem Dichtring aus zähelastischem Kunststoff als Berührungsdichtung zwischen einem ruhenden, eine Ringnut aufweisenden und einem dazu in axialer Richtung relativ beweglichen, zylindrischen Maschinenteil und einem den Dichtring radial spannenden, und gegenüber der Ringnut und dem Dichtring abdichtenden, gummielastischen Spannring, wobei die dem beweglichen Maschinenteil zugewandte Oberfläche des Dichtrings eine durch zwei aneinandergrenzende Kegelflächen gebildete Dichtkante aufweist. Die Dichtkante weist im ungespannten Zustand des Dichtrings eine Überdeckung gegenüber der zylindrischen Oberfläche des beweglichen Maschinenteils auf, so daß während der Montage beim erstmaligen Überstreifen des Dichtrings über die zylindrische Oberfläche sich die Dichtkante des Dichtrings infolge Druckspannung zu einer schmalen, zylindrischen Berührzone verformt. Wegen der funktionell entscheidenden Bedeutung der Dichtkante werden solche Hydraulikdichtungen auch als "Dichtkantenringe" bezeichnet.The invention relates to a seal for hydraulic pistons and piston rods with a sealing ring made of tough elastic plastic as a contact seal between a resting one with an annular groove and one to it cylindrical machine part relatively movable in the axial direction and a radially exciting the sealing ring, and opposite the ring groove and Sealing ring sealing, rubber-elastic clamping ring, whereby the movable Surface of the sealing ring facing the machine part one by two has adjoining conical surfaces formed sealing edge. The sealing edge has an overlap when the sealing ring is not tensioned against the cylindrical surface of the movable machine part, so that during assembly when the sealing ring is slipped on for the first time over the cylindrical surface, the sealing edge of the sealing ring as a result Compression stress deformed into a narrow, cylindrical contact zone. Because of the functionally decisive importance of the sealing edge becomes such Hydraulic seals also called "sealing edge rings".
Die der Niederdruckseite zugewandte Kegelfläche des Dichtrings bildet mit dem zylindrischen Maschinenteil einen Keilspalt mit einem kleinen Öffnungswinkel, während die der Hochdruckseite zugewandte Kegelfläche einen sich mit steilem Winkel öffnenden Keilspalt bildet. Dichtkantenringe, die die genannten Merkmale aufweisen, entsprechen dem Stand der Technik.The conical surface of the sealing ring facing the low-pressure side also forms the cylindrical machine part has a wedge gap with a small opening angle, while the conical surface facing the high pressure side is one wedge gap opens at a steep angle. Sealing edge rings that the Features mentioned correspond to the prior art.
Von der Dichtung eines aus einem flüssigkeitsgefüllten Raum in die Umgebung austretenden, hin- und herbewegten, zylindrischen Maschinenteils wird erwartet, daß sieFrom the seal one from a liquid-filled room into the Escaping, reciprocating, cylindrical machine part is expected to
- a) das abzudichtende Fluid beim Ausfahren vom zylindrischen Maschinenteil so abstreift, daß auf dessen Oberfläche ein möglichst dünner Schmierfilm zurückbleibt,a) the fluid to be sealed when extending from the cylindrical machine part scrapes so that the thinnest possible film of lubricant on its surface remains behind
- b) beim Einfahren des zylindrischen Maschinenteils in den flüssigkeitsgefüllten, unter Überdruck stehenden Raum, den auf der Oberfläche haftenden, dünnen Schmierfilm durch hydrodynamische Rückförderwirkung wieder in den abzudichtenden Raum zurückpumpt,b) when the cylindrical machine part is moved into the liquid-filled, pressurized space, the surface adhering thin lubricating film due to hydrodynamic return action pumps back the space to be sealed,
- d) möglichst wenig Bauraum beansprucht, undd) takes up as little space as possible, and
- e) möglichst geringe Reibung und kein Ruckgleiten verursacht.e) causes as little friction as possible and no sticking.
Im Hinblick auf die Gesamtheit dieser Anforderungen wird gegenwärtig mit optimal gestalteten Dichtkantenringen aus verstärktem Polytetrafluoräthylen die beste Kompromißlösung erreicht. Dazu muß jedoch in der Regel eine Tandemanordnung mit zwei in getrennten Nuten eingebauten Dichtungen angewendet werden, was hinsichtlich des axialen Bauraums sehr unbefriedigend sein kann. Ein weiterer Nachteil der dem Stand der Technik entsprechenden Dichtkantenringe ist, daß insbesondere bei hohem abzudichtendem Druck die Dichtringe sich infolge ungenügender Formsteifigkeit bleibend verformen, was zu einer wesentlichen Verschlechterung der dynamischen Abdichtwirkung führt.With regard to the totality of these requirements is currently with optimally designed sealing edge rings made of reinforced polytetrafluoroethylene reached the best compromise solution. However, this usually requires a tandem arrangement with two seals installed in separate grooves be used, which is very unsatisfactory in terms of axial space can be. Another disadvantage of the prior art Sealing edge rings is that, especially at high sealing Pressure causes the sealing rings to remain due to insufficient rigidity deform, causing a significant deterioration in dynamic Sealing effect leads.
Die nachteiligen Folgen einer ungenügenden Formsteifigkeit des Dichtrings sind:The disadvantageous consequences of an insufficient stiffness of the sealing ring are:
- 1. Der Keilspalt zwischen Dichtring und zylindrischem Maschinenteil schließt sich schon bei verhältnismäßig kleinem Druck unter Bildung einer hydrodynamisch ungünstigen Flächenpressungsverteilung in der Berührfläche zwischen Dichtring und zylindrischem Maschinenteil. Insbesondere dann, wenn sich infolge bleibender Verformung eine Flächenpressung einstellt, die vom niederdruckseitigen Ende der Berührfläche her gesehen, unmittelbar am Anfang der Berührfläche steil ansteigt, wird das hydrodynamische Rückfördervermögen beträchtlich vermindert. Bei einer optimalen Dichtung soll indessen die Pressung etwa linear von Null bis zu einem in der Nähe des hochdruckseitigen Endes der Berührfläche liegenden Maximum ansteigen.1. The wedge gap between the sealing ring and the cylindrical machine part closes even at relatively low pressure to form one hydrodynamically unfavorable surface pressure distribution in the contact surface between the sealing ring and the cylindrical machine part. Especially then if there is a surface pressure due to permanent deformation, the seen from the low pressure side end of the contact surface, immediately on At the beginning of the contact area rises steeply, the hydrodynamic return capacity considerably reduced. With an optimal seal, however the pressure is approximately linear from zero to one near the high pressure side Rise at the end of the contact surface.
- 2. Der Dichtring kippt bereits beim Einbau infolge einer im Verhältnis zum Umstülpmittelpunkt exzentrischen Krafteinleitung, dergestalt, daß je nach gewählter axialer Position der Dichtkante der Dichtring sich unter der Einwirkung des abzudichtenden Drucks und des Spannrings nach der einen oder anderen Seite neigt.2. The sealing ring tilts during installation due to a relative to Center of inversion eccentric force application, such that depending on selected axial position of the sealing edge of the sealing ring under the Influence of the pressure to be sealed and the clamping ring after one or other side tends.
- 3. Der Dichtring wird bei hohem Druck des abzudichtenden Fluids an seiner Niederdruckseite in den Spalt zwischen ruhendem und beweglichem Maschinenteil extrudiert, wodurch ebenfalls der Verlauf der Flächenpressung und somit die hydrodynamische Förderwirkung ungünstig beeinflußt wird.3. The sealing ring is at its high pressure of the fluid to be sealed Low pressure side in the gap between the stationary and moving machine part extruded, whereby the course of the surface pressure and thus the hydrodynamic delivery effect is adversely affected.
Diese nachteiligen Auswirkungen, die in der Praxis immer wieder zu Undichtheiten oder zum Ausfall von Dichtungen führen, sowie die Forderung der Anwender nach einer weiteren Reduzierung des axialen Bauraums gaben den Anstoß für weitere erfinderische Überlegungen zur optimalen Gestaltung von Hydraulikdichtungen für Kolben und vor allem für Kolbenstangen.These adverse effects that keep on increasing in practice Leaks or failure of seals lead to the requirement the user gave after a further reduction in the axial installation space the impetus for further inventive considerations for optimal design of hydraulic seals for pistons and especially for piston rods.
Als ein wesentlicher Grund für die genannten nachteiligen Wirkungen wurde die Tatsache erkannt, daß die bisher bekannten Dichtkantenringe im Verhältnis zu ihrer axialen Länge eine zu geringe radiale Dicke aufweisen, was im Hinblick auf die Formstabilität zwei gravierende Nachteile hat. Zum einen weist ein radial dünner Ring einen verhältnismäßig geringen Biege- und Umstülpwiderstand auf und zum anderen ist dessen Stirnfläche verhältnismäßig klein, wodurch die an sich erwünschte, die radiale Verschiebung des Dichtrings hemmende Reibungskraft ebenfalls klein bleibt. Has been identified as a major reason for the adverse effects recognized the fact that the previously known sealing edge rings in the ratio have too small a radial thickness to their axial length, which has two serious disadvantages in terms of dimensional stability. To the one has a radially thin ring with a relatively low bending and inversion resistance on and on the other hand, its end face is proportional small, which makes the radial displacement desired of the sealing ring inhibiting friction force also remains small.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile beseitigt, wenn der Dichtring dergestalt ausgeführt wird, daß seine radiale Dicke insgesamt oder zumindest in Teilbereichen größer ist als seine axiale Breite. Besonders hohe Formstabilität des Dichtrings mit dem Ergebnis einer besonders günstigen statischen und dynamischen Abdichtwirkung wird erfindungsgemäß erreicht, wenn die radiale Dicke des Dichtrings 1,5 mal bis 3 mal so groß ist wie die axiale Breite des Dichtrings. Ein derartiger Dichtring weist im Vergleich zu den, dem Stand der Technik entsprechenden Dichtkantenringen einen wesentlich größeren Biege- und Umstülpwiderstand auf, so daß eine dichtungstechnisch vorteilhaft und erfindungsgemäß in der Nähe der hochdruckseitigen Stirnfläche angeordnete Dichtkante nurmehr eine geringe, dichtungstechnisch unschädliche Deformation des Ringquerschnitts verursacht.According to the invention, these disadvantages are eliminated if the sealing ring is carried out such that its total radial thickness or is larger than its axial width at least in some areas. Especially high dimensional stability of the sealing ring with the result of a particularly favorable static and dynamic sealing effect is inventively reached when the radial thickness of the sealing ring is 1.5 to 3 times as large like the axial width of the sealing ring. Such a sealing ring has in Comparison to the sealing edge rings corresponding to the state of the art a much greater bending and inversion resistance, so that a advantageous in terms of sealing technology and according to the invention in the vicinity of the high-pressure side End face arranged sealing edge only a small, Deformation of the ring cross-section that is not harmful to the seal caused.
Bei Anwendungen, bei denen es wesentlich auf einen besonders geringen axialen Einbauraum der Dichtung ankommt, besteht allgemein der Wunsch, die Dichtung, unter Beibehaltung ihrer statischen und dynamischen Dichtwirkung axial so schmal wie möglich auszuführen. Von diesem Wunsch ausgehende, erfinderische Überlegungen und Experimente zeigten, daß bei den bisher gebräuchlichen Dichtringen ein beträchtlicher Anteil der axialen Baubreite nicht zum Erzeugen der Dichtfunktion beiträgt, also im Prinzip entfallen kann. Es zeigte sich, daß die Dichtwirkung der handelsüblichen Dichtkantenringe mit geeignet geformten, halb so breiten aber radial dickeren Dichtringen erreicht und übertroffen werden kann.For applications where it is essential to a particularly low axial installation space of the seal arrives, there is a general desire the seal, while maintaining its static and dynamic sealing effect axially as narrow as possible. From this wish outgoing, inventive considerations and experiments showed that in the sealing rings used so far, a considerable part of the axial Overall width does not contribute to the creation of the sealing function, in principle can be omitted. It was found that the sealing effect of the commercially available Sealing edge rings with suitably shaped, but half as wide but radial thicker sealing rings can be reached and surpassed.
Erfindungsgemäß werden deshalb Dichtringe, die das erfinderische Merkmal aufweisen, daß das Verhältnis ihrer radialen Dicke zu ihrer axialen Breite größer als 1 ist und vorzugsweise zwischen 1,5 und 3 beträgt, so ausgeführt, daß ihre absolute axiale Breite etwas weniger als halb so groß ist, wie die axiale Breite der standardisierten Nuten der handelsüblichen Dichtkantenringe. Praktisch beträgt damit die axiale Breite erfindungsgemäßer Dichtringe vorzugsweise zwischen zwei und drei Millimeter. Mit Dichtringen die diese erfinderischen Merkmale aufweisen ist es nun möglich, bei hoher Abdichtqualität im Hinblick auf den axialen Platzbedarf der Dichtung extrem bauraumsparende Konstruktionen auszuführen.According to the invention are therefore sealing rings that have the inventive feature have the ratio of their radial thickness to their axial width is greater than 1 and is preferably between 1.5 and 3, so executed that their absolute axial width is a little less than half as large, like the axial width of the standardized grooves of the standard sealing edge rings. In practice, the axial width is therefore more in accordance with the invention Sealing rings preferably between two and three millimeters. With sealing rings which have these inventive features, it is now possible at high Sealing quality extreme in terms of the axial space requirement of the seal space-saving constructions.
Vorzugsweise beträgt bei einem erfindungsgemäßen Dichtring der axiale Abstand der Dichtkante von der hochdruckseitigen Stirnfläche zwischen 10% und 30% der axialen Breite des Dichtrings. Aufgrund der geometrischen Verhältnisse ist bei dem erfindungsgemäßen Dichtring die, seiner niederdruckseitig anliegenden Stirnfläche proportionale, die radiale Deformation des Dichtrings behindernde Reibungskraft wesentlich größer als dies bei einem herkömmlichen, radial dünnen Dichtring der Fall ist. Wegen des verhältnismäßig kleinen Spalts zwischen dem bewegten und dem ruhenden Maschinenteil ist beim erfindungsgemäßen Dichtring praktisch auch die radiale Breite des niederdruckseitig an der Nutseitenwand anliegenden Teils seiner Stirnfläche breiter als die axiale Breite des Dichtrings. Vorzugsweise ist diese Anlagefläche in radialer Richtung gemessen mindestens 40% breiter als die axiale Breite des Dichtrings.In the case of a sealing ring according to the invention, the axial is preferably Distance of the sealing edge from the high-pressure end face between 10% and 30% of the axial width of the sealing ring. Because of the geometric Ratios is in the sealing ring according to the invention, its low pressure side adjacent radial face proportional to the radial deformation of the sealing ring obstructing friction force much larger than this a conventional, radially thin sealing ring is the case. Because of the relative small gap between the moving and the resting Machine part is practically also in the sealing ring according to the invention radial width of the part abutting the groove side wall on the low pressure side its end face wider than the axial width of the sealing ring. Preferably is this contact surface measured in the radial direction at least 40% wider than the axial width of the sealing ring.
Als Spannring des erfindungsgemäßen Dichtrings wird in bekannter Weise ein O-Ring verwendet, dessen Schnurdurchmesser etwas kleiner als die axiale Breite des Dichtrings ist und der beim Einbau radial etwa um 15% bis 25% seines Schnurdurchmessers vorgespannt wird.As a clamping ring of the sealing ring according to the invention is in a known manner uses an O-ring whose cord diameter is slightly smaller than that The axial width of the sealing ring is about 15% up to when installed radially 25% of its cord diameter is biased.
Es entspricht dem Stand der Technik, zwei Dichtkantenringe in axial nebeneinander angeordneten Nuten als sogenannte Tandemdichtung einzusetzen. Eine solche Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn unter ungünstigen Betriebsbedingungen die hochdruckseitige Dichtung eine gewisse Undichtheit aufweist. Deren Leckage wird dann zunächst im Raum zwischen den beiden Dichtungen gespeichert, und später, unter günstigeren Betriebsbedingungen hydrodynamisch wieder in den abzudichtenden Raum zurückgefördert. Ein wesentlicher Nachteil einer Tandemanordnung mit Dichtungen der herkömmlichen Bauart ist jedoch deren beträchtlicher axialer Raumbedarf.It corresponds to the state of the art, two sealing edge rings axially next to each other arranged grooves to use as a so-called tandem seal. Such an arrangement is particularly advantageous if under unfavorable Operating conditions the high-pressure side seal a certain Has leakage. Their leakage is then initially in the space between saved the two seals, and later, under more favorable operating conditions conveyed back hydrodynamically into the space to be sealed. A major disadvantage of a tandem arrangement with seals the conventional design, however, is their considerable axial space requirement.
Für die Einbauräume (Nuten) der Dichtungen werden zum Zweck der Austauschbarkeit verschiedener Dichtungsfabrikate von den Herstellern hydraulischer Geräte weitgehend standardisierte, an verschiedene Durchmesserbereiche angepaßte Abmessungen verwendet.For the installation spaces (grooves) of the seals are for the purpose of Interchangeability of different seal brands from the manufacturers hydraulic devices largely standardized to different Diameter ranges adapted dimensions used.
Ein besonderer Vorteil der im Verhältnis zu den herkömmlichen Dichtringen axial schmalen, erfindungsgemäßen Dichtungen ist es nun, daß in einem zur Aufnahme einer einzelnen, herkömmlichen Dichtung geeigneten Einbauraum nunmehr zwei Dichtungen der erfindungsgemäßen Bauform eingebaut werden können, die somit zusammen auf engstem Raum eine Tandemanordnung darstellen.A particular advantage compared to the conventional sealing rings axially narrow seals according to the invention, it is now that in a to Inclusion of a single, conventional seal suitable installation space now two seals of the design according to the invention are installed can, which together represent a tandem arrangement in a confined space.
Die vorzugsweise mit einem Winkel zwischen 60° und 70° ausgeführte hochdruckseitige Kegelfläche des niederdruckseitig angeordneten, erfindungsgemäßen Dichtrings bildet bei zwei erfindungsgemäß in einem gemeinsamen Einbauraum herkömmlicher Abmessung angeordneten erfindungsgemäßen Dichtringen zusammen mit dem Keilspaltraum des hochdruckseitig angeordneten Dichtrings einen ringförmigen Hohlraum, den Zwischendichtungsraum, dem nun die Funktion des Leckage-Zwischenspeichers zukommt. Vorzugsweise wird der Zwischendichtungsraum erfindungsgemäß noch zusätzlich dadurch vergrößert, daß in die hochdruckseitige Stirnfläche des niederdruckseitigen Dichtrings mehrere radiale Nuten eingearbeitet sind. The preferably carried out at an angle between 60 ° and 70 ° High-pressure side conical surface of the low-pressure side, inventive According to the invention, sealing rings form in one in two common installation space of conventional dimensions arranged according to the invention Sealing rings together with the wedge gap of the high pressure side arranged sealing ring an annular cavity, the intermediate seal space, which now has the function of the leakage buffer. The intermediate seal space is preferably according to the invention further enlarged by the fact that in the high pressure side face of the low-pressure side sealing ring several radial grooves are incorporated are.
Die grundsätzliche Forderung, die Reibung einer Dichtung auf den kleinsten, die Funktionserfüllung noch gewährleistenden Wert zu beschränken, kann bei einer erfindungsgemäßen Tandemanordnung zu dem Wunsch führen, die niederdruckseitige Dichtung radial weniger stark anzupressen als die hochdruckseitige. Dieser Wunsch ist aufgrund der Erfahrung realisierbar, daß der Druck im Zwischendichtungsraum in aller Regel geringer ist als der Druck des abzudichtenden Fluids.The basic requirement, the friction of a seal on the smallest, restricting the fulfillment of the function that still guarantees in a tandem arrangement according to the invention lead to the wish that radial pressure on the low-pressure side seal is less pressing than the high-pressure side. Experience has shown that this wish can be realized the pressure in the intermediate seal space is generally lower than that Pressure of the fluid to be sealed.
Erfindungsgemäß wird eine verringerte radiale Anpressung des niederdruckseitigen Dichtrings der erfindungsgemäßen Tandemanordnung dadurch erreicht, daß der niederdruckseitig angeordnete Dichtring an seiner dem Spannring zugekehrten Seite eine Kegelfläche aufweist, an die sich der Spannring infolge des auf ihn einwirkenden Drucks des abzudichtenden Fluids anlegt. Die Kegelfläche erstreckt sich nur über einen Teilbereich der axialen Breite des Dichtrings, so daß auch der Druck des abzudichtenden Fluids übertragende Spannring nur auf einen Teilbereich des niederdruckseitigen Dichtring radial einwirkt. Erfindungsgemäß wird bei dieser Anordnung nur ein einzelner, beide Dichtringe spannender und sekundär abdichtender Spannring verwendet. Aufgrund dieser Verhältnisse und der Tatsache, daß bei dieser Variante erfindungsgemäß die radiale Anlagefläche des niederdruckseitigen Dichtrings unter Ausnützung nahezu der ganzen Nuttiefe verhältnismäßig groß ausgeführt ist, wird hier eine besonders große formstabilisierende Wirkung erzeugt. Eine derartige, erfindungsgemäße Tandemanordnung mit zwei ungleich gestalteten Dichtringen ist somit vor allem bei hohem abzudichtendem Druck von besonderem Vorteil. Auch bei einer derartigen Tandemanordnung wird der die Leckage des hochdruckseitigen Dichtrings zeitweilig speichernde Zwischendichtungsraum in vorteilhafter Weise zusätzlich durch in der hochdruckseitigen Stirnfläche des niederdruckseitig angeordneten Dichtrings eingearbeitete radiale Nuten vergrößert.According to the invention, there is a reduced radial pressure on the low-pressure side Sealing rings of the tandem arrangement according to the invention achieved that the sealing ring arranged on the low pressure side at its Clamping ring facing side has a conical surface to which the Clamping ring due to the pressure of the fluid to be sealed acting on it creates. The conical surface extends only over a portion of the axial Width of the sealing ring, so that the pressure of the fluid to be sealed Transferring clamping ring only on a partial area of the low pressure side Radial acts sealing ring. According to the invention, this arrangement only a single clamping ring that excites both sealing rings and seals secondarily used. Because of these conditions and the fact that at this variant according to the invention the radial contact surface of the low pressure side Sealing rings using almost the entire groove depth proportionally is large, here is a particularly large shape-stabilizing Effect. Such a tandem arrangement according to the invention with two unevenly designed sealing rings is therefore above all high pressure to be sealed is particularly advantageous. Even with such a The tandem arrangement is the leakage of the high-pressure side sealing ring temporarily storing intermediate seal space in an advantageous manner additionally by in the high pressure side face of the low pressure side arranged radial grooves enlarged radial grooves.
Als eine besonders vorteilhafte Ausführung mit hoher dynamischer Dichtheit erwies sich eine in einer gemeinsamen Nut eingebaute Tandemanordnung mit zwei ungleich gestalteten Dichtringen, bei der die radiale Berührfläche der beiden Dichtringe auf einen Bereich begrenzt ist, der sich an die vom Schnittpunkt der hochdruckseitigen Kegelfläche des niederdruckseitigen Dichtrings mit dessen hochdruckseitiger Stirnfläche gebildeten Kante anschließt und sich radial annähernd bis zur Mitte der niederdruckseitigen Stirnfläche des hochdruckseitigen Dichtrings erstreckt. Bei dieser Anordnung erzeugt der Axialschub des abzudichtenden Drucks ein zusätzliches, die hydrodynamische Rückförderung begünstigendendes Kippmoment am hochdruckseitigen Dichtring. Vorzugsweise sind bei dieser Art der Tandemanordnung die beiden, die Dichtkante des hochdruckseitigen Dichtrings erzeugenden Kegelflächen im Herstellungszustand des Dichtrings relativ zur Symmetrieachse annähernd gleich groß.As a particularly advantageous version with high dynamic tightness a tandem arrangement built into a common groove also proved two unevenly shaped sealing rings, in which the radial contact surface of the two sealing rings is limited to an area that corresponds to that of Intersection of the cone surface on the high pressure side of the low pressure side Connects sealing ring with its high-pressure side edge formed edge and radially approximately to the middle of the low pressure side End face of the high-pressure side sealing ring extends. With this arrangement the thrust of the pressure to be sealed creates an additional one hydrodynamic return promoting favorable tipping moment on the high pressure side Sealing ring. This type of tandem arrangement is preferred the two that create the sealing edge of the high-pressure side sealing ring Conical surfaces in the state of manufacture of the sealing ring relative to Axis of symmetry approximately the same size.
Um bei in einer gemeinsamen Nut eingebauten, erfindungsgemäßen Tandemanordnungen auch bei rauhem Betrieb und einer gegebenenfalls beschädigten Oberfläche des beweglichen, zylindrischen Maschinenteils eine besonders günstige, dynamische Dichtwirkung zu erreichen, wird zusammen mit einem hochdruckseitigen Dichtring aus zähelastischem Kunststoff auf der Basis von PTFE der niederdruckseitige Dichtring vorzugsweise, wie von den herkömmlichen, in getrennten Nuten als Tandem angeordneten Dichtringen her bekannt, aus Elastomerwerkstoff, vorzugsweise aus Polyurethan ausgeführt.To with tandem arrangements according to the invention installed in a common groove even in rough operation and possibly damaged A special surface of the movable, cylindrical machine part Achieving a favorable, dynamic sealing effect is done together with a High-pressure sealing ring made of tough elastic plastic on the base of PTFE, the low-pressure side sealing ring preferably, as of the conventional sealing rings arranged in tandem grooves known from elastomer material, preferably from polyurethane executed.
Eine weiter verbesserte Zwischenspeicherwirkung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß vorzugsweise in einer standardisierten, für die Aufnahme herkömmlicher Dichtkantenringe vorgesehenen Nut, mehr als zwei Dichtringe der erfindungsgemäßen Art nebeneinander angeordnet werden. Bei einer solchen, vorzugsweise aus drei gleichen, erfindungsgemäßen Dichtringen mit jeweils einem Spannring bestehenden, in einer gemeinsamen Nut angeordneten Tandemanordnung wird die Leckage in zwei aufeinanderfolgenden Zwischendichtungsräumen gespeichert, die erfindungsgemäß vorzugsweise durch in den Stirnseiten der Dichtringe angeordnete radiale Nuten vergrößert sind, wodurch insgesamt eine noch bessere dynamische Abdichtwirkung erreicht wird.A further improved buffering effect is according to the invention thereby achieved that preferably in a standardized, for the Inclusion of conventional sealing edge rings provided groove, more than two Sealing rings of the type according to the invention can be arranged side by side. At such, preferably from three identical sealing rings according to the invention with one clamping ring each, in a common groove arranged tandem arrangement, the leakage is in two consecutive Intermediate seal spaces stored, which are preferred according to the invention by radial grooves arranged in the end faces of the sealing rings are enlarged, making overall an even better dynamic Sealing effect is achieved.
Die Forderung, unter Beibehaltung der für die handelsüblichen Dichtkantenringe dimensionierten Nuten, mit nur einem Dichtring und Spannring eine im Vergleich zu den herkömmlichen Dichtkantenringen auf Dauer und vor allem bei hohem Druck verbesserte dynamische Dichtwirkung zu erreichen, wird erfindungsgemäß dadurch verwirklicht, daß der Dichtringquerschnitt gegen Biegung und Stülpung versteift und so weit vergrößert wird, daß er nahezu den ganzen Nutraum ausfüllt. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Ausführungen ist hierbei der vorzugsweise als O-Ring ausgeführte Spannringquerschnitt wesentlich kleiner als der Dichtringquerschnitt. Weiterhin wird bei einer solchen Anordnung der die Funktion der Nebenabdichtung erfüllende Spannring zum Teil in eine Ausdrehung des Dichtrings eingelassen. Bei einer aus funktionellen Gründen erforderlichen, außermittigen Lage der Dichtkante, wird auch der in den Dichtring eingelassene Spannring außermittig, vorzugsweise so angeordnet, daß die radiale Mittelebene des Spannrings annähernd mit der Dichtkantenebene zusammenfällt, so daß infolge der radialen Spannkraft des Spannrings ein Umstülpen des Dichtrings nicht eintritt.The requirement, while maintaining the for the commercially available sealing edge rings dimensioned grooves, with only one sealing ring and clamping ring one in Compared to the conventional sealing edge rings in the long run and above all to achieve improved dynamic sealing effect at high pressure realized according to the invention in that the sealing ring cross section against Bend and turn stiffened and enlarged so that it almost fills the whole groove space. In contrast to the conventional versions is the clamping ring cross section, which is preferably designed as an O-ring much smaller than the sealing ring cross section. Furthermore, at such an arrangement that fulfills the function of the secondary seal Part of the clamping ring is inserted into a recess in the sealing ring. At an eccentric position of the required for functional reasons Sealing edge, the clamping ring embedded in the sealing ring also becomes eccentric, preferably arranged so that the radial center plane of the clamping ring approximately coincides with the sealing edge level, so that as a result the radial clamping force of the clamping ring does not turn the sealing ring inside out entry.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 8 erläutert, die Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Dichtungen und Dichtungsanordnungen darstellen. Die Figuren zeigen verschiedene Varianten der Grundelemente der erfindungsgemäßen Dichtung, nämlich jeweils mindestens einen Dichtring 1 und den radial neben jedem Dichtring angeordneten, diesen sekundär abdichtenden und radial belastenden Spannring 2. Dichtring und Spannring sind jeweils in einer Ausdrehung ("Nut") eines die Dichtung aufnehmenden Maschinenteils 3 ("Gehäuse") angeordnet. Jeder Dichtring weist eine, eine zylindrische Oberfläche des Maschinenteils 4 ("Stange", "Zylinderbohrung") dichtend berührende Dichtkante auf. Die Dichtkante weist im Fertigungszustand eine Überdeckung gegenüber der zylindrischen Oberfläche auf, so daß bei der Montage der Dichtung die Dichtkante bei der Berührung mit der zylindrischen Oberfläche zu einer schmalen Berührfläche abgeplattet wird. An diese Berührfläche schließt sich jeweils ein sich mit einem kleinen Winkel γ zur Niederdruckseite hin öffnender Keilspalt an. Zur Hochdruckseite hin bildet eine am Dichtring angebrachte Kegelfläche mit der zylindrischen Oberfläche den im Verhältnis zu γ großen Winkel α. Zur bildlichen Erläuterung sind die Winkel α und γ in den Fig. 1, 5 und 8 bezeichnet.The invention is explained below with reference to FIGS. 1 to 8, which represent exemplary embodiments of seals and seal arrangements according to the invention. The figures show different variants of the basic elements of the seal according to the invention, namely in each case at least one sealing ring 1 and the clamping ring 2 arranged radially next to each sealing ring and sealing it radially and secondarily. Sealing ring and clamping ring are each arranged in one recess ("groove") of a machine part 3 receiving the seal ("housing"). Each sealing ring has a sealing edge that contacts a cylindrical surface of the machine part 4 (“rod”, “cylinder bore”). In the state of manufacture, the sealing edge has an overlap with respect to the cylindrical surface, so that when the seal is assembled, the sealing edge is flattened into a narrow contact surface when it comes into contact with the cylindrical surface. This contact surface is followed by a wedge gap which opens at a small angle γ towards the low-pressure side. Towards the high pressure side, a conical surface attached to the sealing ring forms with the cylindrical surface the angle α which is large in relation to γ . The angles α and γ are shown in FIGS. 1, 5 and 8 for illustrative purposes .
Fig. 1 zeigt die Anordnung einer erfindungsgemäßen Dichtung. Der Dichtring 1 weist die axiale Breite B und die radiale Höhe H auf, wobei im Hinblick auf eine erfindungsgemäß anzustrebende, möglichst große Formsteifigkeit des Dichtrings die Höhe H so groß wie konstruktiv möglich, vorzugsweise mindestens gleich groß wie B ausgeführt ist. Im Hinblick auf das Bestreben der Konstrukteure von hydraulischen Geräten, möglichst kompakte, bauraumsparende Dichtungen zu verwenden, wird B möglichst klein ausgeführt. Fig. 1 shows the arrangement of a seal according to the invention. The sealing ring 1 has the axial width B and the radial height H , the height H being as large as possible in terms of design, preferably at least the same size as B , with a view to achieving the greatest possible dimensional rigidity of the sealing ring. In view of the efforts of the designers of hydraulic devices to use the most compact, space-saving seals, B is made as small as possible.
Erfindungsgemäß wird bei Dichtringen nach Fig. 1 die Breite B vorzugsweise zwischen 2 Millimeter und 3 Millimeter ausgeführt. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis H/B = 1,5 bis 3. Die radiale Breite W der Berührfläche zwischen dem Dichtring und der Stirnwand des die Dichtung aufnehmenden Maschinenteils ist praktisch um 0,5 bis 1 Millimeter kleiner als H. Am Übergang zwischen der Berührfläche mit der Breite W und der den niederdruckseitigen Keilspalt bildenden Kegelfläche des Dichtrings weist der Dichtring vorzugsweise entsprechend der Deutschen Patentanmeldung P 36 06 011.9 eine in den Dichtring einspringende Übergangsfläche 12 auf. Das Verhältnis der axialen Breite A der Übergangsfläche zu Breite B des Dichtrings beträgt vorzugsweise A/B = 0,1 bis 0,2.According to the invention 1, the width B is preferably carried out between 2 millimeters and 3 millimeters in sealing rings according to Figs.. The ratio H / W = 1.5 to 3. The radial width W of the contact surface between the sealing ring and the end wall of the machine part receiving the seal is practically 0.5 to 1 millimeter smaller than H. At the transition between the contact surface with the width W and the conical surface of the sealing ring which forms the wedge gap on the low-pressure side, the sealing ring preferably has a transition surface 12 projecting into the sealing ring in accordance with German patent application P 36 06 011.9. The ratio of the axial width A of the transition surface to the width B of the sealing ring is preferably A / B = 0.1 to 0.2.
Die Dichtkante des Dichtrings entsprechend Fig. 1 ist im Abstand E von der hochdruckseitigen Stirnfläche des Dichtrings angeordnet. Vorzugsweise beträgt erfindungsgemäß das Verhältnis E/B = 0,1 bis 0,2.The sealing edge of the sealing ring according to FIG. 1 is arranged at a distance E from the high-pressure side end face of the sealing ring. According to the invention, the ratio E / B is preferably 0.1 to 0.2.
Der hochdruckseitige Winkel α wird entsprechend der bekannten Lehre den üblichen Verhältnissen beim erstmaligen Einfahren der Dichtung während des Montagevorgangs angepaßt. Praktisch wird α zwischen 50° und 70° ausgeführt. Der Winkel γ den die niederdruckseitige Kegelfläche des Dichtrings mit dem axialbeweglichen Maschinenteil bildet, wird in bekannter Weise im Bereich γ = 5° bis 10° ausgeführt.The high-pressure side angle α is adapted according to the known teaching to the usual conditions when the seal is first retracted during the assembly process. In practice, α is carried out between 50 ° and 70 °. The angle γ which the low-pressure conical surface of the sealing ring forms with the axially movable machine part is carried out in a known manner in the range γ = 5 ° to 10 °.
In der hochdruckseitigen Stirnwand des Dichtrings ist vorzugsweise mindestens eine Nut 13 angeordnet, die bei einem einzeln in einer Nut angeordneten Dichtring entsprechend Fig. 1 in an sich bekannter Weise einen ungedrosselten Zutritt des abzudichtenden Fluids zum Spannring ermöglicht. At least one groove 13 is preferably arranged in the end wall of the sealing ring on the high-pressure side, which, in the case of a sealing ring individually arranged in a groove according to FIG. 1, allows unrestricted access of the fluid to be sealed to the clamping ring in a manner known per se.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Tandemanordnung mit zwei gleichartigen erfindungsgemäßen Dichtringen 1 und Spannringen 2 in einer gemeinsamen Nut. Wird insbesondere die axiale Breite B der Dichtringe erfindungsgemäß halb so groß ausgeführt wie die axiale Breite der herkömmlichen, handelsüblichen Dichtringe, so kann nun die Tandemanordnung nach Fig. 2 ohne weiteres in eine für die handelsüblichen Dichtringe standardisierten Nut eingebaut werden. Die Dichtsicherheit sowie die dynamische Dichtheit ist somit erfindungsgemäß bei gleichem Bauraumbedarf wesentlich verbessert. Vorzugsweise weisen beide Dichtringe hochdruckseitige Nuten 13 sowie niederdruckseitige Ausdrehungen 12 auf. Die vom hochdruckseitig angeordneten Dichtring bei axialer Bewegung des zylindrischen Maschinenteils 4 durchgelassene Leckage wird von der Dichtkante des niederdruckseitig angeordneten Dichtrings abgestreift. Die Leckage sammelt sich im Zwischendichtungsraum 11, der vorzugsweise durch die Nuten 13 des niederdruckseitig angeordneten Dichtrings vergrößert ist. Fig. 2 shows a tandem arrangement of the invention with two identical seal rings according to the invention 1 and tension rings 2 in a common groove. If, in particular, the axial width B of the sealing rings is designed to be half as large as the axial width of the conventional, commercially available sealing rings, the tandem arrangement according to FIG. 2 can now be easily installed in a groove standardized for the commercially available sealing rings. The tightness and the dynamic tightness is thus significantly improved according to the invention with the same space requirement. Both sealing rings preferably have grooves 13 on the high-pressure side and recesses 12 on the low-pressure side. The leakage let through by the sealing ring arranged on the high pressure side during axial movement of the cylindrical machine part 4 is wiped off the sealing edge of the sealing ring arranged on the low pressure side. The leak accumulates in the intermediate sealing space 11 , which is preferably enlarged by the grooves 13 of the sealing ring arranged on the low pressure side.
Fig. 3 zeigt ein in einer gemeinsamen Nut angeordnetes Tandem aus dem hochdruckseitigen Dichtring 1 und dem niederdruckseitigen Dichtring 1 a. Erfindungsgemäß werden beide Dichtringe von einem einzigen Spannring 2 abgedichtet und angepreßt. Der Dichtring 1 a weist eine gegenüber dem Dichtring 1 vergrößerte radiale Höhe H auf. Der Spannring legt sich unter der Einwirkung des abzudichtenden Drucks an eine ihm zugewandte Kegelfläche 21 sowie an eine Stirnfläche 22 des Dichtrings 1 a an. Zwischen dem Dichtring 1 a und der Umfangsfläche der Nut ist erfindungsgemäß ein Spalt vorgesehen, dessen Breite s größer als die im Betrieb erforderliche radiale Verschiebung oder Dehnung der Dichtringe ist. Vorzugsweise beträgt der Spalt s = 0,3 bis 0,6 Millimeter. Fig. 3 shows a tandem arranged in a common groove from the high-pressure side sealing ring 1 and the low-pressure side sealing ring 1 a . According to the invention, both sealing rings are sealed and pressed on by a single clamping ring 2 . The sealing ring 1 a has an increased radial height H compared to the sealing ring 1 . Under the action of the pressure to be sealed, the clamping ring lies against a conical surface 21 facing it and against an end surface 22 of the sealing ring 1 a . According to the invention, a gap is provided between the sealing ring 1 a and the peripheral surface of the groove, the width s of which is greater than the radial displacement or expansion of the sealing rings required during operation. The gap is preferably s = 0.3 to 0.6 millimeters.
Das Tandem nach Fig. 3 kann ebenfalls in einer für den einzigen Dichtring herkömmlicher Art vorgesehenen Nut untergebracht werden, wenn erfindungsgemäß die Breite B jedes Dichtrings halb so groß wie die axiale Breite eines herkömmlichen Dichtrings ausgeführt wird.The tandem according to FIG. 3 can also be accommodated in a groove provided for the single sealing ring of a conventional type if, according to the invention, the width B of each sealing ring is made half as large as the axial width of a conventional sealing ring.
Fig. 4 zeigt eine Tandemanordnung mit zwei unterschiedlichen Dichtringen 1 und 1 a, wobei die gemeinsame radiale Berührfläche der beiden Dichtringe eine Breite C aufweist, die erfindungsgemäß kleiner ist als die radiale Breite D der Stirnfläche des Dichtrings 1. Vorzugsweise sind bei dieser Anordnung der hochdruckseitige Kegelwinkel und der niederdruckseitige Kegelwinkel im uneingebauten Zustand des hochdruckseitigen Dichtrings gleich groß, so daß sich auch im eingebauten Zustand ohne die Wirkung des abzudichtenden Drucks annähernd gleich große Keilspaltwinkel δ einstellen. Bei dieser Anordnung verkleinert sich der niederdruckseitige Keilwinkel des Dichtrings 1 unter Druckeinwirkung infolge der erfindungsgemäßen Abstützung in einer für die Dichtwirkung vorteilhaften Weise. Selbstverständlich kann die Berührfläche mit der Breite C im Gegensatz zu der Darstellung in Fig. 4, bei gleicher Wirkung, auch mittels einer niederdruckseitig am Dichtring 1 angebrachten, vorspringenden Ringfläche erzeugt werden. Die Tandemanordnung nach Fig. 4 weist nur einen Spannring 2 auf, der den Dichtring 1 an dessen Umfang und den Dichtring 1 a an dessen Kegelfläche 21 berührt. Vorzugsweise weist der mittels seines Vorsprungs mit der Breite C die Berührfläche bildende Dichtring stirnseitige Nuten 13 auf. Fig. 4 shows a tandem arrangement with two different sealing rings 1 and 1 a, wherein the common radial contact surface of the two seal rings has a width C, which is according to the invention is smaller than the radial width D of the end face of the sealing ring 1. In this arrangement, the high-pressure side cone angle and the low-pressure side cone angle are preferably of the same size in the unassembled state of the high-pressure side sealing ring, so that even in the installed state without the effect of the pressure to be sealed, approximately the same wedge gap angle δ is set. In this arrangement, the wedge angle of the sealing ring 1 on the low-pressure side decreases under the action of pressure as a result of the support according to the invention in an advantageous manner for the sealing action. Of course, in contrast to the illustration in FIG. 4, the contact surface with the width C can also be produced, with the same effect, by means of a projecting ring surface attached to the sealing ring 1 on the low-pressure side. The tandem arrangement of FIG. 4 has only a clamping ring 2, which contacts the sealing ring 1 at its circumference and the sealing ring 1 a of the conical surface 21. The sealing ring forming the contact surface by means of its projection with the width C preferably has end-side grooves 13 .
Fig. 5 zeigt eine im wesentlichen der in Fig. 4 gezeigten Tandemanordnung entsprechende Ausführung mit zwei unterschiedlichen Dichtringen 1 und 1 a, wobei jedoch die Keilwinkel α und γ des hochdruckseitigen Dichtrings verschieden sind und den in Fig. 1 beschriebenen Verhältnissen entsprechen. Erfindungsgemäß sind hier die Keilwinkel, die die Dichtkante des niederdruckseitigen, vorzugsweise aus Elastomer bestehenden, Dichtrings 1 a bilden, annähernd gleich groß. Ein derartiger, als Schmutzabstreifer wirkender Dichtring 1 a hat gegenüber den herkömmlichen Schmutzabstreifern mit zur Niederdruckseite hin abstreifender Dichtkante den Vorteil, daß er den am axialbeweglichen Maschinenteil haftenden Schmierfilm in beiden Richtungen durchläßt. FIG. 5 shows an embodiment corresponding essentially to the tandem arrangement shown in FIG. 4 with two different sealing rings 1 and 1 a , but the wedge angles α and γ of the sealing ring on the high-pressure side are different and correspond to the relationships described in FIG. 1. According to the invention, the wedge angles that form the sealing edge of the low-pressure side sealing ring 1 a , preferably made of elastomer, are approximately the same size. Such a sealing ring 1 a acting as a dirt wiper has the advantage over the conventional dirt wipers with a sealing edge wiping towards the low-pressure side that it allows the lubricating film adhering to the axially movable machine part to pass through in both directions.
Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung mit je drei gleichen, in einer gemeinsamen Nut angeordneten Dichtringen 1 und zugehörigen Spannringen 2. Bei dieser Anordnung ist sowohl die radiale Höhe H als auch die radiale Berührbreite W im Verhältnis zur axialen Breite B noch weitaus größer als bei den Ausführung nach den Fig. 2 bis 5, wenn die drei Dichtringe in eine Nut eingebaut werden, die auf die Abmessungen eines Dichtkantenrings mit Spannring nach dem Stand der Technik abgestimmt ist. Als Spannringe werden hier kleinere O-Ringe verwendet, die wiederum einen Schnurdurchmesser aufweisen, der etwa so groß ist wie die axiale Breite B der Dichtringe. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 6 ist infolge der Reibungswirkungen zwischen den Dichtringen sowie zwischen den Spannringen, der Nutwand und den Dichtringen die radiale Anpressung des mittleren Dichtrings geringer und die des niederdruckseitig angeordneten Dichtrings noch geringer als die des hochdruckseitigen Dichtrings. Somit ist die Dichtkantenanpressung jeweils einem im Betrieb durch Leckage der hochdruckseitigen Dichtungen entstehenden, im Verhältnis zum abzudichtenden Druck niederen Zwischendichtungsdruck etwa angepaßt. Fig. 6 shows a sealing arrangement according to the invention with three identical, arranged in a common groove sealing rings 1 and associated clamping rings 2. In this arrangement, both the radial height H and the radial contact width W in relation to the axial width B are still much larger than in the embodiment according to FIGS. 2 to 5, if the three sealing rings are installed in a groove that corresponds to the dimensions a sealing edge ring with a clamping ring is coordinated according to the prior art. Smaller O-rings are used as tension rings, which in turn have a cord diameter that is approximately as large as the axial width B of the sealing rings. In the arrangement according to the invention according to FIG. 6, due to the frictional effects between the sealing rings and between the clamping rings, the groove wall and the sealing rings, the radial pressure on the central sealing ring is less and that of the sealing ring arranged on the low-pressure side is even less than that of the high-pressure side sealing ring. Thus, the sealing edge contact pressure is approximately adapted to an intermediate sealing pressure which arises during operation due to leakage of the seals on the high-pressure side and is low in relation to the pressure to be sealed.
Fig. 7 zeigt eine Dichtung in einer für handelsübliche Dichtungen standardisierten Nut, mit einer gegenüber einem typischen handelsüblichen Dichtkantenring wesentlich größeren Querschnittsfläche, wodurch erfindungsgemäß die Formsteifigkeit des Dichtrings wesentlich vergrößert ist. In bekannter Weise ist die Dichtkante ungefähr in der axialen Mitte des Dichtrings angeordnet, das heißt es ist E/B = 0,5 und die Dichtkante bildet mit der Oberfläche des beweglichen Maschinenteils die Winkel α und γ. FIG. 7 shows a seal in a groove standardized for commercially available seals, with a cross-sectional area that is substantially larger than that of a typical commercially available sealing edge ring, whereby the stiffness of the sealing ring is significantly increased according to the invention. In a known manner, the sealing edge is arranged approximately in the axial center of the sealing ring, that is to say E / B = 0.5, and the sealing edge forms the angles α and γ with the surface of the movable machine part.
Der Dichtring weist erfindungsgemäß eine radiale Höhe H auf, die größer als die axiale Breite B ist. Der Spannring ist in eine in den Dichtring eingearbeitete Ringnut eingelassen. Vorzugsweise ist der Spannring so angeordnet, daß seine Mittelebene ungefähr mit der von der Dichtkante gebildeten Radialebene zusammenfällt.According to the invention, the sealing ring has a radial height H which is greater than the axial width B. The clamping ring is embedded in an annular groove machined into the sealing ring. The clamping ring is preferably arranged such that its central plane coincides approximately with the radial plane formed by the sealing edge.
Fig. 8 zeigt schließlich einen Dichtring in einer für handelsübliche Dichtungen standardisierten Nut, mit einer gegenüber einem typischen handelsüblichen Dichtkantenring wesentlich größeren Querschnittsfläche. Im Vergleich zu der in Fig. 7 gezeigten Ausführung ist der axiale Abstand E der Dichtkante von der hochdruckseitigen Stirnfläche des Dichtrings hier kleiner. Dies hat erfindungsgemäß zur Folge, daß die für die Rückförderwirkung mit entscheidende axiale Länge des niederdruckseitigen Keilspalts größer ist. Trotz einer Querdehnung des Dichtrings infolge der axialen Druckbelastung wird durch eine erfindungsgemäße Anordnung erreicht, daß der niederdruckseitige Keilspalt auch bei hohem Druck eine optimalen Wert beibehält. Dies geschieht dadurch, daß der Spannring ebenfalls so zur Hochdruckseite hin versetzt angeordnet wird, daß seine Mittelebene annähernd mit der Dichtkantenebene zusammenfällt. Dies hat zur Folge, daß der Spannring nicht umstülpend auf den Dichtring wirkt und daß, vom Spannring aus gesehen, der niederdruckseitige Teil des Dichtrings radial vom abzudichtenden Druck nicht beaufschlagt wird. Zwischen dem Dichtring 1 und der Umfangsfläche der Nut ist erfindungsgemäß ein Spalt vorgesehen, dessen Breite s größer ist als die im Betrieb erforderliche radiale Verschiebung und Dehnung des Dichtrings. Vorzugsweise ist s = 0,3 bis 0,6 Millimeter. Fig. 8 shows a sealing ring in a standardized for commercially available seals groove with respect to a typical commercial sealing edge ring substantially larger cross-sectional area. In comparison to the embodiment shown in FIG. 7, the axial distance E of the sealing edge from the high-pressure side end face of the sealing ring is smaller here. According to the invention, this has the consequence that the axial length of the wedge gap on the low-pressure side, which is decisive for the return action, is greater. Despite a transverse expansion of the sealing ring as a result of the axial pressure load, an arrangement according to the invention ensures that the wedge gap on the low-pressure side maintains an optimal value even at high pressure. This is done in that the clamping ring is also offset from the high-pressure side so that its central plane approximately coincides with the sealing edge plane. This has the consequence that the clamping ring does not act inside out on the sealing ring and that, seen from the clamping ring, the part of the sealing ring on the low-pressure side is not acted upon radially by the pressure to be sealed. According to the invention, a gap is provided between the sealing ring 1 and the peripheral surface of the groove, the width s of which is greater than the radial displacement and expansion of the sealing ring required during operation. Preferably s = 0.3 to 0.6 millimeters.
Fig. 8 zeigt außerdem noch beispielhaft eine vorzugsweise Gestaltung der nach der Lehre der deutschen Patentanmeldung P 36 06 011.9 am Dichtring angebrachten, konkaven Ringfläche 12. Erfindungsgemäß entsteht eine besonders günstige Stützwirkung, wenn die Übergangsfläche die Stirnfläche mit einem Winkel ε schneidet, der im Querschnitt größer oder gleich 90° ist und die Übergangsfläche die Kegelfläche mit einem Winkel β schneidet, der gößer oder gleich der Summe 90° + γ ist. FIG. 8 also shows an example of a preferred configuration of the concave ring surface 12 attached to the sealing ring according to the teaching of German patent application P 36 06 011.9. According to the invention, there is a particularly favorable support effect if the transition surface intersects the end face with an angle ε that is greater than or equal to 90 ° in cross section and the transition surface intersects the conical surface with an angle β that is greater than or equal to the sum 90 ° + γ .
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