DE4203326A1 - Dichtungsanordnung - Google Patents
DichtungsanordnungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
- F16J15/3232—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
- F16J15/3236—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips with at least one lip for each surface, e.g. U-cup packings
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung,
insbesondere eine Manschettendichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Dichtungen werden zum Abdichten der Trennfugen oder
Spalte von ruhend aufeinanderliegenden oder sich
gegeneinander bewegenden Teilen verwendet. Solche
Berührungsdichtungen an gleitenden Flächen sind meist als
sogenannte Packungsdichtungen ausgebildet, die jedoch
einer steten Wartung bedürfen. Bei den sogenannten
Manschetten-Dichtungen, auch Stulpdichtungen genannt,
handelt es sich um weitgehend wartungsfreie
Berührungsdichtungen an gleitenden Flächen. Dabei dichten
die Dichtungsmanschetten selbständig unter Ausnutzung des
an der Dichtstelle auftretenden Differenzdruckes. Zur
Einleitung der Dichtwirkung ist hierfür eine geringe
Vorpressung erforderlich, die durch eine werkstoffeigene
Vorspannung der Manschetten, d. h. durch ein Unter- bzw.
Übermaß herbeigeführt wird. Bei derartigen
Manschettendichtungen sind u. a. bekannt die sogenannten
Nutringmanschetten mit einem U-Profil und die Lippenring-
Manschetten mit einem U-Profil, dessen einer Schenkel den
anderen Schenkel überragt und nach oben hin spitz
zulaufend eine Dichtlippe bildet.
Bei derartigen Manschettendichtungen wird die
Dichtwirkung u. a. durch Druckbeaufschlagung des
U-förmigen Innenraums des U-Profils bewirkt, wobei die
Dichtkante zwischen den beiden abzudichtenden Teilen
gepreßt wird. Dies geschieht jedoch vornehmlich durch
eine entsprechende Vorpressung bzw. Vorspannung der
Dichtmanschette selbst.
Von den sogenannten Manschettendichtungen sind
aufblasbare Dichtungen zu unterscheiden. Bei einer
Manschettendichtung zeigt die Öffnung des U-Profils zum
Dichtspalt, d. h. die Druckdifferenz an der Dichtung
wirkt sich innerhalb des U-Profils aus. Bei einer
aufblasbaren Dichtung ist das U-Profil umgekehrt in der
Dichtungsnut eingelassen. Die Druckbeaufschlagung auf die
Nut erfolgt von der Nutseite aus. Eine solche Anordnung
ist in der EP 03 44 584 A2, Fig. 2a oder in dem Prospekt
der Firma Merkel: "Automatic Wellendichtringe" Seite 3,
Bild 2-4 gezeigt. Eine Manschettendichtung und
insbesondere eine Lippenring-Manschettendichtung ist aus
Lueger, Lexikon der Technik, Band 2, S. 304 bekannt
geworden.
Nachteilig an diesen Dichtungselementen ist die Tatsache,
daß die Druckdifferenz zwischen den Dichtungsseiten nicht
optimal ausgenutzt und der Einsatz der Dichtung in
verschmutzten und aggressiven Medien Probleme bereitet.
Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 hat gegenüber den bekannten
Dichtungsanordnungen den Vorteil, daß der Differenzdruck
an der Manschettendichtung sich unmittelbar auf die
Abdichtungslippe zwischen den abzudichtenden Teilen
auswirkt. Hierfür ist die Dichtlippe an einen
zusätzlichen Quersteg angeformt, der von unten her mit
Druck beaufschlagt wird und dessen Hebelwirkung den
Dichtungsvorgang unterstützt. Weiterhin bewirkt der
druckseitige Schenkel der Dichtung eine weitestgehende
Abdichtung des Dichtungsinnenraumes und der
Dichtungslippe vor Verunreinigungen.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen
und Verbesserungen angegeben. Insbesondere ist die
Anordnung so getroffen, daß im noch nicht eingebauten
entspannten Zustand der Dichtung der Quersteg ein wenig
nach außen aufgeklappt ist, um dadurch im eingebauten
Zustand eine gewisse Vorspannung zu erzeugen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und unter
Angabe weiterer Vorteile in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert.
Die Figur zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße
Dichtungsanordnung.
Die in der Figur dargestellte Dichtungsanordnung 1 stellt
eine Manschettendichtung dar, die zur Abdichtung eines
feststehenden Maschinenteils 3 von einem beweglichen
Maschinenteil 2 dient. Das feststehende Maschinenteil
könnte ein Drehschiebergehäuse und das bewegliche
Maschinenteil 2 ein Drehschieber sein (s. z. B.
EP 03 44 584 A2).
Die endlose Manschettendichtung 4 ist in eine Nut 5 des
Maschinenteils 2 eingelassen. Der abzudichtende Spalt 6
zwischen dem Maschinenteil 2 und dem Maschinenteil 3
weist eine Stärke s auf.
Die Manschettendichtung 4 weist ein U-förmiges
Grundprofil auf, mit einem in der Figur dargestellten
linken Schenkel 7 und einem rechten Schenkel 8, sowie
einem Grund-Verbindungssteg 9. Zwischen den beiden
Schenkeln 7, 8 befindet sich der Hohlraum 10.
Bei der Anordnung der Manschettendichtung gemäß der Figur
befindet sich die Seite höheren Drucks 11, gegebenenfalls
mit einem verschmutzten Druckmedium auf der linken
Figuren-Seite, die Seite niedrigeren Drucks 12 auf der
rechten Figurenhälfte. Der höhere Druck ist mit p1, der
niedrigere Druck mit p2 gekennzeichnet, d. h. p1 < p2. Um
eine Abdichtung der Druckräume 11, 12 zu erzielen, ist an
den rechten Schenkel 8 ein Quersteg 13 angeformt, der
sich seitlich bis über den Bereich der Mittellinie 14 der
Manschettendichtung erstreckt und damit an seinem unteren
Ende eine breite Druckbeaufschlagungsfläche 15 oder
Druckfläche 15 aufweist. Durch den im Hohlraum 10
vorhandenen Druck p1 wird demnach die untere
Druckfläche 15 mit Druck beaufschlagt, was durch die
Pfeile 16 dargestellt ist. Diese Druckbeaufschlagung 16
wirkt resultierend in einem Druckpunkt 17 mit der nach
oben gerichteten Druckkraft 18 und drückt die obere,
dachförmige Dichtkante 19 oder Dichtlippe 19 gegen die
obere, abzudichtende Fläche des Maschinenteils 3. Die
Dichtwirkung zwischen den Maschinenteilen 2, 3 wird
demnach nicht oder nur unwesentlich durch die vorhandene
Vorspannkraft der Manschettendichtung selbst, sondern
durch den nach oben wirkenden Innendruck p1 an der
Druckfläche 15 bewirkt. Hierfür ist die
Übergangsfläche 20 zwischen dem rechten Schenkel und dem
oberen Quersteg 13 relativ schmal mit einer Breite b1
ausgeführt, so daß der Quersteg 13 flexibel nach oben
bewegt werden kann. Die Druckkraft 18 wirkt quasi an
einem Hebelarm, der schematisch mit l1 bezeichnet ist.
Die obere Dichtkante 19 oder Dichtlippe 19 befindet sich
im Ausführungsbeispiel nahezu auf der Mittellinie 14 der
im unteren Bereich symmetrischen Manschettendichtung. Um
einen möglichst großen Hebelarm l1 zu erzielen, soll sich
der Quersteg 13 möglichst weit in den Hohlraum bzw.
Druckraum 10 hinein erstrecken, d. h. die Dichtkante oder
Dichtlippe 19 kann auch links von der Mittellinie 14
angeordnet sein. Maßgeblich ist eine große untere
Druckbeaufschlagungsfläche 15 und eine kleine obere
Druckgegenfläche 21 zur Erzielung einer großen, nach oben
gerichteten resultierenden Druckkraft 18.
Damit der Quersteg 13 sich leicht nach oben biegen läßt,
ist die äußere Anlegekante 22 zur Nut 5 stark abgerundet
ausgebildet. Im entspannten Zustand vor dem Einbau der
Dichtung 4 liegt die Dichtkante 19 höher als der Scheitel
des linken Schenkels 7, so daß der Quersteg 13 beim
Einbau von dem Maschinenteil 3 eingedrückt wird, die
Dichtkante 19 also mit einer gewissen Vorspannung
aufliegt. Die Höhe des linken Schenkels 7 ist so
bemessen, daß sein Scheitel am Maschinenteil 3 gerade zur
Anlage kommt, d. h. kein oder fast kein Spiel hat. Der
Druck p1 kann sich hierdurch zwar in den Hohlraum 10
hinein ausbreiten, vom Druckmedium aus dem Druckraum 11
eventuell mitgeführte Fremdkörper wie Granulat,
Schleifstaub oder dgl. wird hierdurch zurückgehalten.
Dadurch bleibt die Dichtungsfläche 19 weitgehend von
Fremdkörpern geschützt und damit wirksam.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Dichtung mit
folgenden Maßen ausgebildet:
H₁ = 13,3 mm
H₂ = 12,5 mm
H₃ = 4,5 mm
H₄ = 11,5 mm
H₅ = 11,0 mm
H₆ = 9,8 mm
H₇ = 9,0 mm
B₁ = 11,7 mm
B₂ = 9,9 mm
B₃ = 6,1 mm
B₄ = 4,5 mm
B₅ = 4,0 mm
Á₁ = 22,5°
Á₂ = 45°
Á₃ ∼ 10°
H₂ = 12,5 mm
H₃ = 4,5 mm
H₄ = 11,5 mm
H₅ = 11,0 mm
H₆ = 9,8 mm
H₇ = 9,0 mm
B₁ = 11,7 mm
B₂ = 9,9 mm
B₃ = 6,1 mm
B₄ = 4,5 mm
B₅ = 4,0 mm
Á₁ = 22,5°
Á₂ = 45°
Á₃ ∼ 10°
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und
beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt
auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen und
Verbesserungen im Rahmend es erfindungsgemäßen
Grundgedankens.
Claims (7)
1. Dichtungsanordnung, insbesondere
Manschettendichtung, vorzugsweise zur Abdichtung zweier
aneinander gleitender Flächen, wobei eine selbsttätige
Dichtwirkung unter Ausnutzung des an der Dichtstelle
auftretenden Differenzdruckes erfolgt, mit einer im
Querschnitt U-förmigen, umlaufenden Lippenring-
Manschette, die einen inneren Hohlraum zur
Druckbeaufschlagung auf einen Dichtungsschenkel aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Manschettendichtung (4)
aus zwei nach oben zur abzudichtenden Fläche hin weisende
Schenkel (7, 8) besteht, daß an dem, der Druckseite (11)
abgewandten Schenkel (8) ein im oberen Bereich der
Manschettendichtung (4) angeformter Quersteg (13)
vorgesehen ist, der eine untere, in den Hohlraum (10) der
Manschettendichtung weisende, möglichst große
Druckbeaufschlagungsfläche (15) aufweist, die eine
Druckkraft (18) auf eine oben liegende Dichtkante oder
Dichtlippe (19) ausübt, und daß der der Druckseite (11)
zugewandte Schenkel (7) bis oder nahezu bis zum
abzudichtenden Maschinenteil (3) reicht.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Quersteg (13) mit dem seitlichen
Schenkel (8) der Manschettendichtung (4) über einen
dünnen, flexiblen Übergangsbereich (20) verbunden ist.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Quersteg (13) in seinem
oberen Bereich dachförmig ausgebildet ist, wobei die
Dachspitze (19) die Dichtkante bzw. Dichtlippe bildet.
4. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtlippe (19) zur Bildung eines Hebelarums (l1) in
einem großen Abstand (l1) vom seitlichen Schenkel (8)
entfernt angeordnet ist.
5. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dachform zur Bildung der Dichtkante (19) auf der der
Druckseite (11) zugewandten Seite eine möglichst kurze
Druckgegenfläche (21) aufweist.
6. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im
nicht eingebauten Zustand die Dichtkante (19) den der
Druckseite (11) zugewandten Schenkel (7) überragt.
7. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
innere Hohlraum (10) im Querschnitt trapezförmig
ausgebildet ist, mit der nach oben hin gerichteten
größeren Basisseite.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924203326 DE4203326A1 (de) | 1991-07-24 | 1992-02-06 | Dichtungsanordnung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4124492 | 1991-07-24 | ||
DE19924203326 DE4203326A1 (de) | 1991-07-24 | 1992-02-06 | Dichtungsanordnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4203326A1 true DE4203326A1 (de) | 1993-01-28 |
Family
ID=25905780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924203326 Withdrawn DE4203326A1 (de) | 1991-07-24 | 1992-02-06 | Dichtungsanordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4203326A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10312753A1 (de) * | 2003-03-21 | 2004-10-07 | Mokveld Valves B.V. | Ringspaltdichtung für ein Ventil |
DE102007008553A1 (de) * | 2007-02-22 | 2008-08-28 | Audi Ag | Drehschieber mit einem drehbar gelagerten Schieberglied |
US8671982B2 (en) | 2006-10-27 | 2014-03-18 | Audi Ag | Rotary slide valve, in particular for a coolant circuit, which has a plurality of branches, of an internal combustion engine; electromechanical assembly |
-
1992
- 1992-02-06 DE DE19924203326 patent/DE4203326A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10312753A1 (de) * | 2003-03-21 | 2004-10-07 | Mokveld Valves B.V. | Ringspaltdichtung für ein Ventil |
US8671982B2 (en) | 2006-10-27 | 2014-03-18 | Audi Ag | Rotary slide valve, in particular for a coolant circuit, which has a plurality of branches, of an internal combustion engine; electromechanical assembly |
DE102007008553A1 (de) * | 2007-02-22 | 2008-08-28 | Audi Ag | Drehschieber mit einem drehbar gelagerten Schieberglied |
DE102007008553B4 (de) * | 2007-02-22 | 2011-12-15 | Audi Ag | Drehschieber mit einem drehbar gelagerten Schieberglied |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |