DE3738512C2 - Dichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für einen Kolben, der in der Bohrung eines Gehäuses verschiebbar ist.

Aus der DE-OS 30 14 797 ist eine Dichtung für eine Kolben­ stange bekannt, welche in der Bohrung eines Gehäuses ver­ schiebbar ist. Diese Dichtung hat einen eine Dichtlippe auf­ weisenden Gummi-Dichtring und einen dazu koaxial angeordneten Teflon-Dichtring, der im eingebauten Zustand die Dichtlippe bis auf deren Kante gegenüber der Kolbenstange abstützt.

Der gegen die Kolbenstange vorgespannte, im Querschnitt Y-för­ mige Gummi-Dichtring dient bei niedrigen Drücken dazu, das Druckmittel mit seiner Dichtlippenkante von der Kolbenstange abzustreifen, während der Gummi-Dichtring bei höheren Drücken unter Aufdehnung seines V-förmigen Dichtlippenbereichs mit seiner Dichtlippe gegen einen Schenkelabschnitt des im Quer­ schnitt L-förmigen Teflon-Dichtrings gepreßt wird. Da Teflon einen geringen Reibbeiwert µ aufweist, hält sich die bei Bewegung der Kolbenstange zu überwindende Reibkraft in Abhängigkeit des anstehenden Drucks in vorbe­ stimmten Grenzen.

Dieser Reibkraftminimierung sind jedoch werkstoffseitig Gren­ zen gesetzt. Zudem benötigt der im Querschnitt Y-förmige Gummi-Dichtring einen relativ großen Bauraum, da den beim Auf­ dehnen des V-förmigen Dichtlippenbereichs im Dichtringgrund auftretenden Zugspannungen durch einen relativ breiten Dicht­ ringboden Rechnung getragen werden muß.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für einen in der Bohrung eines Gehäuses ver­ schiebbaren Kolben eine Dichtung zu schaffen, die bei kom­ pakten Abmaßen eine geringere Reibung auch bei hohen Drücken aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.

Der Stützring, der koaxial zum Dicht­ ring angeordnet ist und die Dichtlippe des Dichtrings bis auf deren Kante von der abzudichtenden Gehäusebohrung bei Druckbeaufschlagung trennt, besteht aus einem starren Material und ist im eingebauten Zustand um einen vorbestimmten Betrag von der Gehäusebohrung beabstandet, so daß der Stützring den Hauptanteil der unter Druckbeaufschla­ gung an der Dichtlippe normal zur Gehäusebohrung wirkenden Kraft aufnimmt.

Somit wird die einer Bewegung des Kolbens entgegenstehende Reibkraft durch Begrenzung der unter Druckbeaufschlagung an der Dichtlippenkante normal zur Gehäusebohrung wirkenden Kraft in vorbestimmten Grenzen gehalten. Eine Weitergabe des Hauptanteils der Normalkraft über den Stützring an die Gehäu­ sebohrung ist ausgeschlossen, weil der Stützring von der Ge­ häusebohrung beabstandet und starr ist.

Da sich der Stützring unter Druckbeaufschlagung im Betrieb nicht verformen kann, kommt es auch nicht zu einer übermäßigen Verformung des Dichtrings, so daß schlanke, im Querschnitt beispielsweise L-förmige Dichtringe verwendet werden können, die nur einen kleineren Bauraum benötigen.

Im folgenden wird die Dichtung gemäß der Erfindung anhand eines bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Nehmerzylinder mit der Dichtung im Schnitt und

Fig. 2 die Dichtung im Schnitt.

In Fig. 1 ist das Gebäude mit 1 bezeichnet, in dessen Bohrung ein Kolben 2 angeordnet ist, der axial verschiebbar ist und auf einen Druckbolzen 3 einwirkt, welcher über einen Kupplungsausrückhebel die Kupplung betätigt, wenn im Druckraum 4 über die Zuleitung 5 Druck aufgebaut wird. Ein Faltenbalg 6 schützt die Bohrung und den Kolben 2 vor Schmutz. Der Druckraum 4 ist von der Dichtung 7 abgedichtet.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht die Dichtung 7 aus einem Stützring 8 und einem Dichtring 9, der eine Dichtlippe 10 aufweist. Sowohl der Stützring 8 als auch der Dichtring 9 sind an den sich gegen­ überstehenden Flächen konisch ausgebildet, wobei die Schräge des Stützrings 8 um den Winkel Alpha und die Schräge des Dichtrings 9 um den Winkel Beta zur Mittelachse geneigt ist. Dabei beträgt der Winkel Alpha zwischen 45° und 80° und der Winkel Beta ist im eingebauten Zustand um ca. 1°-10° kleiner als Alpha, so daß sich ein Spalt 11 bildet. Die Sitzfläche des Dichtrings 9 auf dem Kolben ist ebenfalls konisch ausgebildet, wobei der sich zum Boden hin vergrößernde Kegel mit der Mittelachse einen Winkel Gamma bildet, der etwas kleiner ist als die Differenz zwischen den Winkeln Alpha- Beta. Es entsteht ein Spalt 12.

Durch diese Aus­ bildung wird bewirkt, daß sich bei Druckaufbau der Dichtring 9 an den Stützring 8 anlegt und einen großen Teil der Anpreßkraft aufnimmt. Der Spalt 12 hat die vorteilhafte Wirkung, daß er sich bei Druck­ beaufschlagung verkleinert und schließlich nicht mehr vorhanden ist, so daß die Dicht­ lippe 10 nach unten gezogen und somit entlastet wird. Über die Winkel Alpha und Beta und die Rauhigkeit der Schräge des Stützrings 8 läßt sich die Anpreßkraft der Dichtlippe 10 an die jeweiligen Druck- und Werkstoffverhältnisse leicht anpassen.

Claims (2)

1. Dichtung, vorzugsweise für hydraulische Anlagen, wobei ein Dichtring von einem konisch ausge­ bildeten Stützring umgeben ist und wobei

• - der Stützring (8) aus starrem Material be­ steht und
• - im Durchmesser geringfügig kleiner ist als die Gehäusebohrung,
• - der Winkel Alpha (Fig. 2) des konischen Stützringes (8) zwischen 45° und 80° beträgt,
• - der Winkel Beta (Fig. 2) des die Dichtlippe (10) tra­ genden Dichtrings (9) im eingebauten Zustand um ca. 1°-10° kleiner ist als Alpha,
• - die aus dem Stützring (8) axial herausragende Breite des Dichtringes (9) weniger als ca. 40% der gesamten Dichtung (7) beträgt, und
• - zwischen dem Stützring (8) und dem Dichtring (9) ein Spalt (11) angeordnet sind, in den der Dichtring (9) bei Druckbeaufschlagung hineingezogen wird.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sitzfläche des Dichtrings (9) ebenfalls konisch ausgebildet ist, so daß ein freier Raum (12) entsteht, wobei der sich zum Boden hin vergrößernde Kegel mit der Waage­ rechten einen Winkel Gamma bildet, der etwas kleiner ist als die Differenz zwischen den Winkeln Alpha-Beta.