DE69516825T2 - Dichtungsring - Google Patents

Dichtungsring

Info

Publication number
DE69516825T2
DE69516825T2 DE1995616825 DE69516825T DE69516825T2 DE 69516825 T2 DE69516825 T2 DE 69516825T2 DE 1995616825 DE1995616825 DE 1995616825 DE 69516825 T DE69516825 T DE 69516825T DE 69516825 T2 DE69516825 T2 DE 69516825T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ring
sealing
sealing surface
sealing ring
flat side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1995616825
Other languages
English (en)
Other versions
DE69516825D1 (de
Inventor
Roland Wikstroem
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Forsheda Stega Seals Ersmark Se AB
Original Assignee
Skega AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE9402643A external-priority patent/SE9402643L/
Application filed by Skega AB filed Critical Skega AB
Publication of DE69516825D1 publication Critical patent/DE69516825D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69516825T2 publication Critical patent/DE69516825T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen statischen Dichtungsring aus gleichförmigem Gummimaterial zum Abdichten gegen Fluide mit hohen Temperaturen und/oder unter hohem Druck, insbesondere zum Abdichten zwischen dem Zylinderblock und der Zylinderlaufbuchse oder -verkleidung von Dieselmotoren.
  • Zwischen dem Zylinderblock und der Zylinderverkleidung von Dieselmotoren werden normale O-Ringe verwendet. Aufgrund ihrer Form verteilen O-Ringe jedoch den Oberflächendruck ungleichmäßig, so daß eine hohe Dichtungskraft auf sie ausgeübt werden muß, wodurch die Lebensdauer der Dichtung nachteilig beeinflußt wird. Die zwischen dem Dichtungsring und der Zylinderverkleidung auftretenden, durch Motorschwingungen verursachten kleinen Bewegungen führen außerdem zu einer Pumperscheinung, durch die Lecks entstehen. Es hat sich außerdem gezeigt, daß die Zylinderverkleidung durch diese Bewegungen der O-Ringe durch Kavitation beschädigt wird. Ein weiteres Problem mit O-Ringen besteht darin, daß sie sich leicht verformen und verwinden, so daß sie durch einen Montageroboter schwer handhabbar sind.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend erwähnten Nachteile zu vermeiden und einen Dichtungsring des vorstehend beschriebenen Typs bereitzustellen, durch den mit geringeren Dichtungskräften eine effektive Abdichtung erreicht werden kann, und der Schwingungen effektiver dämpft als bekannte Dichtungsringe oder ringförmige Dichtungen.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Dichtungsring mit den in Patentanspruch 1 definierten Merkmalen gelöst.
  • Erfindungsgemäß weist der Dichtungsring auf: eine radial innere Dichtungsfläche, die im eingepaßten Zustand des Rings im wesentlichen kreiszylinderförmig ist, ein Paar im wesentlichen zueinander parallele und einander axial gegenüber liegende flache Seitenflächen, wobei jede flache Seitenfläche sich im wesentlichen senkrecht zur radial inneren Dichtungsfläche derart erstreckt, daß zusammen mit der Dichtungsfläche eine Kante gebildet wird, und wobei jede flache Seitenfläche mit einer leicht abgerundeten radial äußeren Dichtungsfläche verbunden ist.
  • Eine herkömmliche ringförmige Dichtung mit dieser Form ist gemäß der JP-A-59188420 bekannt. Diese Dichtung besteht jedoch nicht aus einem gleichförmigen Material, sondern weist eine radial äußere Schicht aus einem Material mit offenbar niedrigem Reibungskoeffizienten auf, wodurch angezeigt wird, daß sie nicht als statischer Dichtungsring sondern zur Verwendung zwischen sich relativ zueinander bewegenden Teilen vorgesehen ist.
  • Im erfindungsgemäßen Dichtungsring erfolgt die Verbindung zwischen jeder flachen Seitenfläche und der abgerundeten äußeren Dichtungsfläche über eine Übergangsfläche, wobei jede Übergangsfläche, im Querschnitt des Rings betrachtet, eine radial innere konkave Kontur mit einem kleinen Krümmungsradius aufweist und den Ring in einer radial äußeren Richtung verengt, und eine radial äußere geradlinige Kontur aufweist, die zur äußeren Dichtungsfläche hin bezüglich einer radialen Ebene des Dichtungsrings geneigt ist.
  • Ein erfindungsgemäß konstruierter Dichtungsring wird eine große aktive innere Dichtungsfläche aufweisen, die sich über die volle Höhe des Rings erstreckt und an jedem ihrer Enden in einem Rand endet, der den Fluidzufluß zur Dichtungsfläche effektiv blockiert.
  • Durch den erfindungsgemäßen Dichtungsring werden, insbesondere wenn er in Verbrennungsmotoren und darunter insbesondere in Dieselmotoren verwendet wird, die folgenden Vorteile erhalten: durch eine große innere Dichtungsfläche des Dichtungsrings kann der Ringoberflächendruck reduziert werden, so daß geringere Dichtungskräfte erforderlich sind, wodurch höhere Lebensdauern und eine verbesserte Schwingungsdämpfung erhalten werden. Die große innere Dichtungsfläche bildet eine stabile Basis, die ermöglicht, das eine vorgegebene Querschnittsform sich über einen größeren radialen Bereich erstrecken kann, wodurch das Schwingungsdämpfungsvermögen des Dichtungsrings weiter verbessert wird. Die einander gegenüberliegenden scharfeckigen Kanten des Dichtungsrings reduzieren das Risiko sogenannter Mikrobewegungen, die zur Leckbildung führende Mechanismen einleiten können. Durch die Form des Dichtungsrings gegen die Zylinderverkleidungswand wird außerdem das Risiko des Dichtungs-"Pumpeffekts" eliminiert, wenn Schwingungen von Kolben, Verbindungsstangen und Kurbelwellen zum Motorblock übertragen werden; dadurch wird auch das Risiko einer Beschädigung der Zylinderverkleidungswand durch Kavitation reduziert. Durch die teilweise rechteckige Ausführungsform wird außerdem die Möglichkeit verbessert, den Dichtungsring so herzustellen, daß er sich nicht verformt oder verwindet. Die den Ring radial nach außen verengenden Übergangsflächen reduzieren den Querschnittradius auf der äußeren Dichtungsfläche, so daß die Dichtungskraft gegen den Zylinderblock im Vergleich zu einer O- Ring-Dichtung beibehalten werden kann.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der übrigen Patentansprüche und der folgenden ausführlichen Beschreibung verdeutlicht.
  • Nachstehend wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen ausführlicher beschrieben; es zeigen:
  • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Dichtungsrings;
  • Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils des in Fig. 1 dargestellten Dichtungsrings in größerem Maßstab;
  • Fig. 3 eine Querschnittansicht des in Fig. 1 dargestellten Dichtungsrings;
  • Fig. 4 eine Teil-Querschnittansicht eines Abschnitts des Dichtungsbereichs zwischen einem Zylinderblock und einer Zylinderverkleidung eines Verbrennungsmotors, z. B. eines Dieselmotors; und
  • Fig. 5A - 5D jeweils Querschnittansichten modifizierter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Dichtungsrings.
  • Insbesondere gemäß den Fig. 2 und 3 ist deutlich, daß ein erfindungsgemäßer Dichtungsring 10 im Querschnitt betrachtet eine im wesentlichen glockenförmige Kontur aufweist. D. h., der Ring kann gemäß den folgenden Punkten als durch ringförmige Flächen definiert betrachtet werden: eine radial innere, kreiszylinderförmige Dichtungsfläche 12 erstreckt sich axial über den gesamten Ring und endet an einem Paar gegenüberliegender flacher Flächen 16, die sich senkrecht zu Fläche 12 erstrecken. Jede der Seitenflächen 16 erstreckt sich radial nach außen zu einer Übergangsfläche, die eine Fläche 18 aufweist, die anfangs einen konkaven Querschnitt aufweist und die einen relativ kleinen Querschnittradius r aufweist und in einer Fläche 20 endet, die einen flachen Querschnitt hat und zur radialen Mittelebene des Rings hin schräg nach innen verläuft und zusammen mit der Mittelebene einen Winkel α definiert. Jede flache Fläche 20 geht tangential zu einer gemeinsamen, leicht abgerundeten, radial äußeren Dichtungsfläche 22, die als teilweise torisch bezeichnet werden kann, d. h., die einen (radial äußeren) Teil einer Torusfläche mit einem Querschnittradius R bildet, in die radial äußere Fläche des Rings über.
  • Ein typischer erfindungsgemäßer Dichtungsring mit einem Innendurchmesser von z. B. 142 mm wird eine Breite und eine Dicke von etwa 5,8 mm haben, wobei r etwa 0,2 mm, R etwa 2,5 mm und α etwa 10º betragen. Um zu gewährleisten, daß die innere Dichtungsfläche 12 eine ausreichend gleichmäßige Steifigkeit aufweist, haben die flachen Flächen 16 eine radiale Ringbreite, die geeignet einem Drittel oder möglicherweise einer Hälfte der radialen Materialdicke des Rings 10 entspricht.
  • Die schematische Ansicht von Fig. 4 zeigt ein Paar Dichtungsringe 10, die in entsprechende Ringnuten 34 zwischen einem Motorblock 32 und einer Zylinderverkleidung 36 eines allgemein durch das Bezugszeichen 30 bezeichneten Dieselmotors eingepaßt sind. Obwohl die Dichtungsringe aus einem geeigneten Gummimaterialtyp herstellbar sind, ist es im dargestellten Fall bevorzugt, daß der kühlmittelseitig angeordnete obere Ring 10 aus EPDM hergestellt ist, während der kurbelgehäuseseitig eingepaßte untere Ring 10 vorzugsweise aus Fluorgummi oder -kautschuk, z. B. aus Viton®, hergestellt ist. Obwohl nicht dargestellt, können mehr als ein Ring jedes Typs auf bekannte Weise auf den entsprechenden Seiten eingepaßt werden.
  • Die innere Dichtungsfläche 12 muß nicht notwendigerweise vollständig kreiszylinderförmig sein, um eine Druckverteilung über die innere Dichtungsfläche 12 zu erhalten, die für die Dichtungsfunktion des Rings 10 optimal ist, wenn der Ring eingepaßt ist. Stattdessen kann, in einem entspannten oder unbelasteten Zustand des Dichtungsrings betrachtet, die Dichtungsfläche in Abhängigkeit von verschiedenen nominellen Betriebsparametern, z. B. vom Fluiddruck und von der Motordrehzahl, eine leicht konvexe oder eine leicht konkave Querschnittsform aufweisen, wie in den Fig. 5A und 5B dargestellt.
  • Wie in den Fig. 5C und 5D dargestellt, kann die äußere Dichtungsfläche des Dichtungsrings 10 durch mindestens eine ringförmige Nut 24 in ringförmige Stege 22 geteilt sein, wobei diese Stege dazu dienen, die Dichtungskraft zum Vorteil der Dichtungsfunktion des Rings labyrinthartig zu verteilen.
  • Für Fachleute ist ersichtlich, daß unter Bezug auf die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen anhand dieser Beschreibung mehrere Modifikationen vorgenommen werden können. Durch die Beschreibung soll der durch die beigefügten Patentansprüche definierte Schutzumfang der Erfindung nicht eingeschränkt werden, sondern sollen lediglich gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen dargestellt werden.

Claims (6)

1. Statischer Dichtungsring (10) aus gleichförmigem Gummimaterial zum Abdichten gegen Fluide mit hohen Temperaturen und/oder unter hohem Druck, mit einer radial inneren Dichtungsfläche (12), die im wesentlichen im in den Ring eingepaßten Zustand kreiszylinderförmig ist, einem Paar im wesentlichen zueinander parallelen und einander axial gegenüberliegenden flachen Seitenflächen (16), wobei jede flache Seitenfläche sich im wesentlichen senkrecht zur radial inneren Dichtungsfläche derart erstreckt, daß eine Kante (14) zusammen mit der Dichtungsfläche gebildet wird, und wobei jede flache Seitenfläche mit einer leicht abgerundeten radial äußeren Dichtungsfläche (22) des Rings (10) über eine Übergangsfläche (18,20) verbunden ist, wobei jede Übergangsfläche (18,20) gesehen im Querschnitt des Rings (10) eine radial innere konkave Kontur (18) mit einem kleinen Krümmungsradius aufweist und den Ring in einer radial-äußeren Richtung verengt, und mit einer radialäußeren, geradlinigen Kontur (20), die in einer Richtung zur äußeren Dichtungsfläche (22) zu einer radialen Mittelebene des Dichtungsrings (10) geneigt ist.
2. Dichtungsring nach Anspruch 1, wobei jede flache Seitenfläche (16) eine radiale Ringbreite entsprechend höchstens der Hälfte der radialen Materialdicke des Rings (10) hat.
3. Dichtungsring nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jede flache Seitenfläche (16) eine radiale Ringbreite entsprechend höchstens ein Drittel der radialen Materialdicke des Rings (10) hat.
4. Dichtungsring nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die radial innere Dichtungsfläche (12) des Rings gesehen in seinem Querschnitt schwach konvex in einem nichteingepaßten Zustand des Rings (10) ist.
5. Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die radial innere Dichtungsfläche (12) des Rings gesehen in seinem Querschnitt leicht konkav in einem nichteingepaßten Zustand des Rings (10) ist.
6. Dichtungsring nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die äußere Dichtungsfläche mindestens eine Nut (24) aufweist, die sich in Umfangsrichtung des Rings (10) erstreckt.
DE1995616825 1994-08-05 1995-08-04 Dichtungsring Expired - Lifetime DE69516825T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9402643A SE9402643L (sv) 1994-08-05 1994-08-05 Tätningsring

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69516825D1 DE69516825D1 (de) 2000-06-15
DE69516825T2 true DE69516825T2 (de) 2000-12-28

Family

ID=20394858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1995616825 Expired - Lifetime DE69516825T2 (de) 1994-08-05 1995-08-04 Dichtungsring

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE69516825T2 (de)

Also Published As

Publication number Publication date
DE69516825D1 (de) 2000-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69529509T2 (de) Metallische Flachdichtung
EP1299662B1 (de) Wellendichtring
DE3604661C2 (de)
DE3820796C2 (de)
DE69307780T2 (de) Metalldichtung
DE69937495T2 (de) Wellendichtung und verfahren zur herstellung
EP1156242B2 (de) Radialwellendichtring
DE19651112C5 (de) Dichtungsvorrichtung für eine Motorkolbenstange
DE1956165A1 (de) Wellen-Gleitringdichtung
EP1837564A1 (de) Dichtring
DE102005052613A1 (de) Metalldichtung
DE112004000496T5 (de) Dichtungsring
DE2942157A1 (de) Torsionsschwingungsdaempfer
EP3810963A1 (de) Hydrodynamisch wirksamer dichtring und drehdurchführung mit einem solchen dichtring
WO2005024277A1 (de) Mehrteiliger ölabstreifring für kolben von verbrennungsmotoren
DE69618308T2 (de) Abdichtungsvorrichtung für eine Verbrennungskammer einer Brennkraftmaschine
DE102006026280A1 (de) Zylinderkopfdichtung
DE10340313A1 (de) Ölabstreifring-Ringnut-Anordnung für Kolben von Verbrennungsmotoren
DE60204521T3 (de) Dichtungsmanschette hergestellt aus Kunstharz
WO2019029982A1 (de) Kolben für eine hubkolbenbrennkraftmaschine sowie hubkolbenbrennkraftmaschine
DE102006003356A1 (de) Zylinderkopfdichtung
DE19811040B4 (de) Axiallaufscheibe
DE69813614T2 (de) Vorgespannte, gedämpfte lageranordnung
DE69516825T2 (de) Dichtungsring
DE69502555T2 (de) Kompressionsring für brennkraftmotor

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: FORSHEDA STEGA SEALS AB, ERSMARK, SE