DE3904933A1 - Abdichtungsring - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Abdichtungsring aus einem elastischen Stoff, der zum Abdichten von Elementen von hydraulischen Anlagen, insbesondere von denjenigen Elementen, die die hin- und hergehende Bewegung ausführen, dient.

Aus der polnischen Patentbeschreibung Nr. 1 32 804 ist ein Abdichtungsring bekannt, der in seinem Querschnitt einen symmetrischen Umriß gegenüber der Längsachse und der Querachse aufweist. Die äußere Seitenfläche mit größerem Durchmesser sowie die innere Seitenfläche mit kleinerem Durchmesser sind mit einem Radius R sphärisch gebildet. Die Ober- und Unterflächen des Ringes sind flach ausgebildet und senkrecht zur Längsachse des Ringes angeordnet.

Die Konstruktionslösung nach der Patentbeschreibung Nr. 1 32 804 wurde einer detaillierten technischen Analyse unterzogen, die von einem Zyklus von Labor- und Prüfstandsuntersuchungen begleitet wurde. Die Analyse ergab eine verhältnismäßig beschränkte Anwendungsmöglichkeit dieser Lösung, hauptsächlich im Hinblick auf die Größe der maximalen Drücke, deren Abdichtung der bekannte Abdichtungsring gewährleistet.

Dies ergab sich vor allem Dingen aus den spezifischen Bedingungen beim Betrieb der Abdichtungen im Untertage-Bergbau, wo hydraulische Medien mit Kohlenstaub und Gesteinsstaub von der Größe 5 bis 25 µm intensiv verunreinigt sind.

Verunreinigungen in Form von Staub, die in den unmittelbaren Arbeitsbereich der Abdichtung eindringen, verursachen momentane Undichtigkeiten, was örtliche Austritte an hydraulischem Medium verschiedener Menge und Konzentration verursacht, was die Arbeitsfunktion der hydraulischen Servomotoren verschlechtert. Darüber hinaus verursachen die Partikel der Verunreinigungen im Abdichtungsbereich eine vergrößerte Intensität der Abnutzung des Abdichtungselements infolge von Verschleiß und trotz der Anwendung von Abdichtungselementen von hoher Verschleißbeständigkeit führt dieser Prozeß zu einer wesentlichen Verkürzung der Lebensdauer mit funktionsrichtiger Arbeit der Abdichtung. Eine Ursache für diesen Tatbestand bei der sonst richtigen Lösung nach der Patentbeschreibung Nr. 1 32 804 ist das Fehlen eines ständigen Schmierens mit dem hydraulischen Medium des Teils des Abdichtungsringes, von dem unmittelbar die abdichtende Funktion ausgeübt wird, also genau in der Mitte der Querachse durch das spärische Profil, wo die maximalen Belastungen auftreten, wobei es gleichzeitig unmöglich zu verhindern ist, daß Staubpartikel in diesen Bereich gelangen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Abdichtungsring dahingehend zu verbessern, daß der Abdichtungsbereich und das hydraulische Medium geschmiert werden kann und dennoch keine Leckagen ermöglichende Staubpartikel in den unmittelbaren Dichtungsbereich gelangen können.

Diese Aufgabe wird durch einen Abdichtungsring, dessen äußere und innere Seitenflächen sphärische Flächen sind, und deren Ober- und Unterseite flache Flächen sind, nach der Erfindung dadurch gelöst, daß auf der äußeren und inneren sphärischen Seitenfläche Lippen ausgeführt sind, deren Basen sich mit der Krümmung dieser sphärischen Flächen decken. Die Anzahl der Lippen ist auf jeder sphärischen Fläche des Abdichtungsringes unpaar. Je weiter die sich auf der äußeren sphärischen Fläche befindlichen Lippen von der flachen Ober- oder Unterseite des Ringes entfernt sind, einen desto größeren Umfang bestimmt ihre Spitze. Den größten Umfang bestimmt die Spitze der mittleren, sich auf dieser Fläche befindenden Lippe. Je weiter die sich auf der inneren sphärischen Fläche befindenden Lippen von der flachen Ober- bzw. Unterseite des Abdichtungsringes entfernt sind, einen desto kleineren Umfang bestimmt ihre Spitze. Den kleinsten Umfang bestimmt die Spitze der mittleren, sich auf dieser Fläche befindenden Lippe.

Die geriffelte Breite S (der mit Lippen versehene Bereich des Profils) des Abdichtungsringes beträgt das 0,20- bis 0,33-fache der gesamten Höhe B des Profils des Abdichtungsringes.

Die maximale Höhe der mittleren Lippen, sowohl der inneren als auch der äußeren beträgt 0,2 bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,7 mm, gemessen vom Schnittpunkt der Verlängerung der sphärischen Flächen mit der Querachse des Profils des Abdichtungsringes.

Die Lippen der vorbeschriebenen Form und Abmessungen ermöglichen ein ständiges Schmieren der sphärischen Flächen des Abdichtungsringes, in deren Bereich maximale Belastungen auftreten durch das hydraulische Medium. Gleichzeitig verhindern die randlichen Lippen das Gelangen von Partikeln von festen Körpern in den Bereich, in dem die Abdichtungsfunktion des Abdichtungsringes konzentriert ist.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel unter Bezug auf eine Zeichnung, die einen Abdichtungsring zeigt, näher erläutert.

Der Abdichtungsring hat einen Querschnitt 1 mit einem symmetrischen Umriß gegenüber der Längsachse 2 und der Querachse 3.

Die äußere sowie die innere Seitenfläche des Abdichtungsringes sind durch Radien R bestimmte sphärische Flächen. Die Ober- und Unterseiten 4 des Abdichtungsringes sind flach und zur zentralen Längsachse 2 des Abdichtungsringes senkrecht. Die äußere sphärische Fläche 8 des Abdichtungsringes und die innere sphärische Fläche 9 sind in ihrem Mittelteil geriffelt, d.h. mit Lippen 6 bzw. 7 versehen. Die geriffelte Breite S des Querschnitts (Profils) 1 des Abdichtungsringes enthält eine unpaare Anzahl von Lippen 6, 7, im Ausführungsbeispiel drei mit etwa dreieckigem Querschnitt.

Die äußeren Lippen 6, 7 auf der Breite S des Querschnitts 1 haben die kleinste Höhe, dagegen haben die mittleren Lippen 6, 7 die größte Höhe.

Die Spitzen der Lippen 6 auf der äußeren sphärischen Fläche 8 bestimmen immer größere Umfänge gegenüber der Längsachse 2, je weiter sie von den flachen Ober- bzw. Unterseiten 4 des Abdichtungsringes entfernt sind. Den größten Umfang bestimmt die Spitze der mittleren Lippe 6. Die Spitzen der Lippen 7 auf der inneren, sphärischen Fläche 9 bestimmen immer kleinere Umfänge gegenüber der Längsachse 2, je weiter sie von den flachen Ober- bzw. Unterseiten 4 des Abdichtungsringes entfernt sind. Den kleinsten Umfang bestimmt die Spitze der mittleren Lippe 7.

Der beriffelte Bereich des Profils des Abdichtungsrings weist eine Breite S auf, die das 0,20- bis 0,33-fache der Höhe B des Abdichtungsrings beträgt.

Die Höhe der Lippen 6, 7 beträgt 0,2 bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,7 mm, gemessen vom Schnittpunkt der durchgehenden sphärischen Flächen 8, 9 mit der Querachse 3 des Profils des Abdichtungsrings.

Claims (3)

1. Abdichtungsring mit im Querschnitt (1) gegenüber der Längs- und der Querachse symmetrischem Umriß aus einem elastischen Stoff, dessen äußere Seitenfläche (8) sowie dessen innere Seitenfläche (9) sphärisch ausgebildet sind und mit flachen zur zentralen Achse (2) des Abdichtungsringes senkrechten Ober- und Unterseiten (4), dadurch gekennzeichnet, daß auf der äußeren sphärischen Seitenfläche (8) eine unpaare Anzahl von abdichtenden Lippen (6) ausgeführt sind, derer Basen sich mit der Krümmung dieser Fläche decken, wobei mit der Entfernung der Lippen (6) von den flachen Ober- oder Unterseiten (4) des Abdichtungsringes die Spitze jeder nächsten Lippe (6) einen immer größeren Umfang bestimmt, wobei die Spitze der mittelsten Lippe (6) den größten Umfang bestimmt und daß auf der inneren sphärischen Seitenfläche (9) eine unpaare Anzahl von abdichtenden Lippen (7) ausgeführt sind, deren Basen sich mit der Krümmung dieser Fläche decken, wobei mit der Entfernung von den flachen Ober- oder Unterseiten (4) des Abdichtungsringes die Spitze jeder nächsten Lippe (7) einen immer kleineren Umfang bestimmt, wobei die Spitze der mittelsten Lippe (7) den kleinsten Umfang bestimmt.

2. Abdichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geriffelte Breite (S) des Profils des Abdichtungsringes das 0,20- bis 0,33-fache der gesamten Höhe (B) des Abdichtungsringes beträgt.

3. Abdichtungsring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Höhe der inneren als auch der äußeren mittelsten Lippen (6, 7) 0,2 bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,7 mm, beträgt, bestimmt vom Schnittpunkt der durchgehenden sphärischen Seitenflächen (8, 9) mit der Querachse (3) des Profils des Abdichtungsrings.