DE69836904T2 - Unidirektionale stangendichtung für einen hydraulischen zylinder - Google Patents

Unidirektionale stangendichtung für einen hydraulischen zylinder Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Dichtungsring zum Formen eines abgedichteten Zustandes um ein Glied, wie beispielsweise um eine Kolbenstange, eine Welle oder ein anderes Glied, welches axial in einer Bohrung eines Hydraulikzylinders bewegbar ist, und insbesondere auf einen unidirektionalen Stangendichtungsring für einen Hydraulikzylinder.
  • Technischer Hintergrund
  • Ältere Dichtungsringe, die oft als Pufferdichtungen bekannt sind, die zum Bilden eines abgedichteten Zustandes um eine Stange, eine Welle oder ein anderes Glied herum verwendet werden, welches axial in einer Bohrung eines Hydraulikzylinders bewegbar ist, weisen Urethan-Ringe mit rechteckigen oder nahezu rechteckigen Querschnittesformen auf, um eine bidirektionale Abdichtungsfähigkeit vorzusehen. Jedoch haben, wie herausgefunden wurde, diese älteren bidirektionalen Dichtungsringe eine Tendenz, hydraulisches Strömungsmittel oder Öl zwischen sich und benachbarten Dichtungsringen einzuschließen. Dies ist problematisch gewesen, weil manchmal das eingeschlossene Strömungsmittel oder Öl auf einen ausreichend hohen Druck anstieg, um sowohl den Dichtungsring als auch die benachbarten Dichtungen zu beschädigen.
  • Neuere Stangendichtungsringkonstruktionen mit einer unidirektionalen Dichtungsfähigkeit sind auch bekannt, die mehrteilige Dichtungsringe mit einem abgestuften starren PTFE-Dichtungsring in Kombination mit einem flexibleren Elastomer-Stützring haben, der aus einem Elastomer-Material gemacht ist, wie beispielsweise aus Gummi. Solche unidirektionalen Dichtungsringe verringern das Auftreten von eingeschlossenem Öl zwischen dem Pufferdichtungsring und den benachbarten Ringen. Jedoch ist herausgefunden worden, dass die Stützringe in einigen Fällen eine Tendenz haben, teilweise unter Hochdruck-Betriebsbedingungen verformt zu werden. Zusätzlich sind diese Ringe beträchtlich teurer als die älteren bidirektionalen Dichtungsringe.
  • Bezüge auf verschiedene Stangen- und Pufferdichtungsringkonstruktionen und analoge Dichtungsringkonstruktionen werden in den folgenden US-Patenten offenbart: Jamrus im US-Patent 4 323 427, ausgegeben am 6. April 1982; Kashiwamura u. A. im US-Patent 4 623 151, ausgegeben am 18. November 1986; Sugahara im US-Patent 4 907 495, ausgegeben am 13. März 1990; Peppiatt u. A. im US-Patent 5 088 745, ausgegeben am 18. Februar 1992; und Yamatani im US-Patent 4 472 111, ausgegeben am 18. September 1984.
  • Das US-Patent 5 088 745 beschreibt Dichtungen und Dichtungsanordnungen, insbesondere Pufferringdichtungsringe und Wellendichtungen, um eine Hauptstange vor Druckstößen zu schützen. Der Pufferdichtungsring hat eine Dichtungsseite auf einer Stangendichtungsseite, die eine ausgenommene Antriebsfläche in Form eines ringförmigen Kanals hat, der in einem ringförmigen Dichtungsteil liegt. Die Antriebsfläche steht in Verbindung mit dem Strömungsmittel in der Bohrung durch Verbindungsausnehmungen in einer inneren Tragrippe, so dass übermäßiger Druck auf dieser Seite den Ring axial außer Dichtungskontakt treiben kann und gestatten kann, dass der Druck durch sich axial erstreckende Druckentlastungsnuten um die Kante und die gegenüberliegende Stirnseite des Ringes entweicht.
  • Entsprechend ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Dichtungsring nach Anspruch 1 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Unteransprüchen offenbart.
  • Offenbarung der Erfindung
  • In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein unidirektionaler Stangendichtungsring offenbart, der geeignet ist, um einen abgedichteten Zustand in Assoziation mit einem Glied zu formen, wie beispielsweise mit einer Kolbenstange oder einer Welle, die axial in einer Bohrung eines Hydraulikzylinders bewegbar ist. Der vorliegende Dichtungsring weist ein Elastomer-Ringglied mit einer axial weisenden Dichtungsseite, mit einer entgegengesetzten axial weisenden Druckseite mit einer umlaufenden radial äußeren Oberfläche und einer umlaufenden radial inneren Oberfläche auf. Das Elastomer-Ringglied ist zusammenarbeitend in einer ringförmigen Nut um die Bohrung eines Hydraulikzylinders herum aufzunehmen, wobei die Dichtungsseite in gegenüberliegender Beziehung zu einer ersten axialen Nutwand positioniert ist, die in der Nut gelegen ist, und wobei die Druckseite in gegenüberliegender Beziehung zu einer entgegengesetzten zweiten Nutwand positioniert ist. Der abgedichtete Zustand wird durch mindestens zwei kontinuierliche ringförmige Wulste von relativ kleiner radialer Ausdehnung geformt, die sich um die Dichtungsseite herum erstrecken, wobei die Wulste positioniert sind, um dichtend mit der ersten axialen Nutwand in Eingriff zu kommen, und wobei eine radial innere umlaufende Lippe von relativ kleiner axialer Ausdehnung auf der radial inneren Oberfläche positioniert ist, um dichtend mit dem Glied in Eingriff zu kommen, welches axial in der Bohrung bewegbar ist.
  • Weiterhin weisen die Druckseite und die radial äußere Oberfläche zumindest einen Durchlass darüber auf, um die Bohrung mit der Dichtungsseite in Verbindung zu bringen, wobei der Durchlass eine Verbindungsfläche aufweisen kann; Freiräume um eine erhabene Beschriftung herum auf der Druckseite und/oder eine äußere Oberfläche; oder ähnliches.
  • Im Betrieb sieht die umlaufende Lippe aufgrund ihrer kleinen axialen Ausdehnung eine gute Abdichtungsfähigkeit zu der axial bewegbaren Stange oder dem anderen Glied vor, und zwar mit weniger Einwirkung durch Rei bung auf die axiale Bewegung der Stange oder das andere Glied im Vergleich zu weiteren Dichtungslippen. Wenn ein Druckzustand in einem Teil der Bohrung des Hydraulikzylinders in Verbindung mit der Druckseite und gegen die Druckseite wirkend größer als ein Druckzustand in einem Teil der Bohrung in Verbindung mit der Dichtungsseite und gegen die Dichtungsseite wirkend ist, ist der Zustand mit größerem Druck in dem zuerst erwähnten Bohrungsteil wirksam, um das Elastomer-Ringglied zu der ersten Nutwand zu drücken, um dichtend die zumindest eine Dichtungswulst mit der Nutwand in Eingriff zu bringen, wodurch ein abgedichteter Zustand um die Nutwand herum gebildet wird, der wesentlich das Entweichen von Strömungsmittel begrenzt oder verhindert, wie beispielsweise das Entweichen des hydraulischen Strömungsmittels oder des Öls aus dem unter Druck gesetzten zuerst erwähnten Bohrungsteil durch die Nut zu dem zuletzt erwähnten Bohrungsteil mit niedrigerem Druck. Wichtig ist, dass auf Grund der kleinen radialen Ausdehnung der mindestens einen Dichtungswulst eine hohe Kontaktspannung mit der Nutwand erreicht wird, wodurch eine gute Statische Abdichtungsfähigkeit auch unter Niederdruck-Bedingungen vorgesehen wird. Wenn ein Druckzustand im zuerst erwähnten Bohrungsteil, der gegen die Druckseite wirkt, geringer als ein Druckzustand in dem als zweites erwähnten Bohrungsteil ist, der gegen die Dichtungsfläche wirkt, sind die Dichtungswulste dichtend außer Eingriff von der Nutwand zu bringen, um dadurch zu gestatten, dass das Strömungsmittel in dem als zweites erwähnten Bohrungsteil zwischen der mindestens einen Dichtungswulst und der ersten Nutwand und durch den Durchlass oder die Durchlässe fließt, die die Bohrung mit der Dichtungsseite mit dem zuerst erwähnten Bohrungsteil verbindet bzw. verbinden.
  • Der vorliegende Dichtungsring ist in einem Teil eines Hydraulikzylinders einzubauen, wie beispielsweise in einem Zylinderkopf, wobei die Druckseite des Dichtungsringes in Verbindung mit einem unter Druck zu setzenden oder "innenliegenden" Ende des Zylinders hydraulisches Strömungsmittel oder Öl enthält, und wobei die Dichtungsseite in Verbindung mit dem gegenüberliegenden "Arbeitsende" oder dem äußeren Ende des Zylinders gelegen ist. Im Betrieb, wenn das innenliegende Ende des Hydraulikzylinders unter Druck gesetzt wird, begrenzt der Dichtungsring im Wesentlichen den auswärts gerichteten Fluss oder das Entweichen des hydraulischen Strömungsmittels oder einer anderen Flüssigkeit aus dem Zylinder oder verhindert dies. Dann, wenn der Druck in dem innenliegenden Ende des Zylinders niedriger als der außen liegende Druck ist, kann irgend welches Öl, welches aus dem innenliegenden Ende über den Dichtungsring entwichen ist, zurück in das innenliegende Ende gezogen werden und durch den Durchlass um den Dichtungsring herum wiedergewonnen werden.
  • Der vorliegende Dichtungsring kann optional ein Stützring aus starrerem Material um seinen radial inneren Umfang herum aufweisen, um eine verbesserte Steifigkeit vorzusehen und das Herausdrücken des Elastomer-Ringgliedes zu verhindern.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Draufsicht eines Dichtungsrings gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine Querschnittsansicht des Dichtungsringes, der entlang der Linie 2-2 der 1 aufgenommen wurde, und die den Dichtungsring in einer Betriebsposition in einer Nut zeigt, die sich um eine Bohrung eines Hydraulikzylinders herum erstreckt, in der eine axial darin bewegliche Stange vorgesehen ist; und
  • 3 ist eine Querschnittsansicht einer alternativen Dichtungsringkonstruktion, die einen Stützring gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, die den Dichtungsring betriebsmäßig in der Nut des Hydraulikzylinders der 2 eingebaut zeigt.
  • Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen zeigen die 1 und 2 einen Dichtungsring 10, der gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung aufgebaut und wirksam ist. Der Dichtungsring 10 ist in 2 so gezeigt, dass er in einer Betriebsposition in einem Hydraulikzylinder 12 eingebaut ist, und zwar in einer ringförmigen Nut 14, die sich um eine Bohrung 16 herum erstreckt, die eine lang gestreckte Stange 18 enthält, die axial darin bewegbar ist, wobei die axiale Bewegung durch den Pfeil 20 bezeichnet wird. Der Hydraulikzylinder 12 ist beispielhaft für Hydraulikzylinder, die für eine große Vielzahl von Zwecken in Assoziation mit Traktoren, Erdbewegungsmaschinen usw. verwendet wird, wobei die Nut 14 in irgendeinem geeigneten Teil des Hydraulikzylinders 12 gelegen ist, wie beispielsweise im Zylinderkopf des Hydraulikzylinders 12, jedoch nicht darauf eingeschränkt ist.
  • Der Dichtungsring 10 weist ein Elastomer-Ringglied 22 mit einer axial weisenden Dichtungsseite 24, mit einer Entgegengesetzten axial weisenden Druckseite 26 und einer umlaufenden radialen Außenfläche 28 und einer umlaufenden radialen Innenfläche 30 auf, die sich dazwischen erstreckt. Mit genauerer Bezugnahme auf 2 ist ein Elastomer-Ringglied 22 zusammenarbeitend in der Nut 14 des Hydraulikzylinders 12 aufzunehmen, wobei die Dichtungsseite 24 in gegenüberliegender Beziehung zu einer ersten axialen Nutwand 32 positioniert ist, die in der Nut 14 gelegen ist, wobei die Druckseite 26 in entgegengesetzter Beziehung zu einer gegenüberliegenden zweiten axialen Nutwand 34 positioniert ist, die in der Nut 14 gelegen ist, und wobei die radial äußere Oberfläche 28 in gegenüberliegender Beziehung zu einer radial nach innen weisenden Nutwand 36 gelegen ist. Die Dichtungsseite 24 weist zwei kontinuierliche ringförmige erhabene Wulste von im Allgemeinen vorstehenden oder abgerundeten Querschnitt darauf auf, die eine erste Wulst 38 und eine zweite Wulst 40 aufweisen, wobei die erste Wulst 38 und die zweite Wulst 40 jeweils von relativ kleiner radialer Ausdehnung sind, und zwar im Vergleich zu der radialen Ausdehnung der Dichtungsseite 24 von der radial äußeren Oberfläche 28 zu der radial inneren Oberfläche 30, und der Wulst 38 und der Wulst 40 sind dabei zum dichtenden Eingriff mit der ersten axialen Nutwand 32 positioniert, wie erklärt wird. Die radial innere Oberfläche 30 weist einen ersten verjüngten Oberflächenteil 42 auf, der sich radial nach innen von der Dichtungsseite 24 erstreckt, und einen zweiten verjüngten Oberflächenteil 44, der sich radial nach innen von der Druckseite 26 erstreckt, wobei der Oberflächenteil 42 und der Oberflächenteil 44 an einer radial inneren umlaufenden Lippe 46 zusammenlaufen. Die Lippe 46 ist von relativ kleiner axialer Ausdehnung im Vergleich zur gesamten axialen Breite der radialen inneren Oberfläche 30 und ist zum umlaufenden abdichtenden Eingriff mit der Stange 18 positioniert, wie gezeigt. Zusätzlich weisen die Druckseite 26 und die radial äußere Oberfläche 28 des Elastomer-Ringgliedes 22 eine Vielzahl von kleinen Nuten 48 darüber auf, wobei jede Nut 48 sich von der Dichtungsseite 24 zum Oberflächenteil 44 der radial inneren Oberfläche 30 erstreckt, wodurch die Dichtungsseite 24 mit der Nut 14 radial außerhalb um die Lippe 46 herum verbunden wird.
  • Im Betrieb trennt der umlaufende Dichtungseingriff zwischen der Lippe 46 des Elastomer-Ringgliedes 22 und der Stange 18 die Bohrung 16 des Hydraulikzylinders 12 in einen ersten Bohrungsteil 50 in Verbindung mit dem Oberflächenteil 42 der radial inneren Oberfläche 30 und zumindest jenen Teil der Dichtungsseite 24, der radial innerhalb der ersten Wulst 38 gelegen ist, und einen zweiten Bohrungsteil 52 in Verbindung mit dem Oberflächenteil 44 der radial inneren Oberfläche 30 und der Druckseite 26. Typischerweise wird der Dichtungsring 10 in einer Nut eingebaut, wie beispielsweise in der Nut 14, so dass der erste Bohrungsteil 50 zum äußeren Ende oder Arbeitsende der Bohrung 16 liegen wird, und so dass der zweite Bohrungsteil 52 am inneren Teil oder am unter Druck setzbaren Teil der Bohrung 16 sein wird. Wenn ein Druckzustand im zweiten Bohrungsteil 52 existiert, der größer ist als ein Druckzustand, der in dem ersten Bohrungsteil 50 existiert, wird somit der größere Druckzustand das Elastomer-Ringglied 22 zur ersten axialen Nutwand 32 drücken, so dass der erste Wulst 38 und der zweite Wulst 40 dichtend mit der ersten axialen Nutwand 32 in Eingriff kommen, wodurch ein abgedichteter Zustand um die Nut 14 herum geformt wird. Diese abgedichtete Bedingung in Kombination mit dem abgedichteten Eingriff der Lippe 46 mit der Stange 18 verhindert effektiv einen wesentlichen Fluss, falls dieser vorhanden ist, eines Strömungsmittels, wie beispielsweise von Hydraulik Strömungsmittel, Öl oder ähnlichem, welches in dem zweiten Bohrungsteil 52 gelegen ist, zum ersten Bohrungsteil 50, egal ob die Stange 18 stationär ist oder sich axial in der Nut 14 bewegt, wie vom Pfeil 20 bezeichnet. Da die erste Wulst 38 und die zweite Wulst 40 jeweils von relativ kleiner oder schmaler radialer Ausdehnung sind, ist wichtig, dass deren Oberfläche zum Eingriff mit der Nutwand 32 entsprechend klein ist, so dass relativ niedrige Drücke, die gegen die wesentlich größere Druckseite 26 wirken, einen relativ hohen Kontaktdruck zwischen der Wulst 38, der Wulst 40 und der Nutwand 32 zur Folge haben, wodurch effektiv ermöglicht wird, dass der Dichtungsring 10 eine Leckage von hydraulischem Strömungsmittel oder Öl dort herum verhindert, auch unter Niederdruck-Bedingungen im zweiten Bohrungsteil 52.
  • Es ist auch wichtig, dass, wenn die Druckbedingungen im zweiten Bohrungsteil 52 geringer als die Druckbedingungen im ersten Bohrungsteil 50 sind, der Wulst 38 und der Wulst 40 nicht in dichtenden Eingriff mit der Nutwand 34 gedrückt werden, was somit ermöglicht, dass hydraulisches Strömungsmittel oder Öl im ersten Bohrungsteil 50 durch den Durchlass zwischen der Wulst 38, der Wulst 40 und der Nutwand 34 wieder begonnen wird, und durch die Nuten 48 zum zweiten Bohrungsteil 52 fließt. In einigen Fällen kann die Druckbedingung im zweiten Bohrungsteil 52 ein negativer Druck sein, der ausreicht, um das Elastomer-Ringglied 22 weg von der Nutwand 32 zu ziehen oder zu drücken, und hydraulisches Strömungsmittel oder Öl in dem zweiten Bohrungsteil 52 vom Bohrungsteil 50 zu ziehen oder zu saugen. Dann, wenn der Druckzustand im zweiten Bohrungsteil 52 wiederum den Druckzustand dem ersten Bohrungsteil 50 überschreitet, wird das Elastomer-Ringglied 22 zur Nutwand 32 gedrückt, um dichtend die Wulst 38 und die Wulst 40 mit der Nutwand 32 in Eingriff zu bringen, wie oben beschrieben.
  • 3 zeigt einen alternativen Dichtungsring 54, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut und wirksam ist, wobei gleiche Teile des Dichtungsrings 54 entsprechend Teilen des Dichtungsrings 10 durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Der Dichtungsring 54 ist, genauso wie der Dichtungsring 10, in einer Nut 14 einzubauen, die sich um eine Bohrung 16 eines Hydraulikzylinders 12 erstreckt, und zwar in einer Position, um dichtend mit einer Stange 18 oder einem anderen Glied in Eingriff zu kommen, welches axial in der Bohrung 16 bewegbar ist. Der Dichtungsring 54 weist ein Elastomer-Ringglied 56 mit einer Dichtungsseite 24, mit einer gegenüberliegenden Druckseite 26, mit einer radial äußeren Fläche 28 und einer entgegengesetzten radial inneren Fläche 30 auf, mit einer Dichtungsseite 24, die eine kontinuierliche ringförmige erhabene erste Wulst 38 und eine kontinuierliche ringförmige erhabene zweite Wulst 40 darauf aufweist, wobei beide davon einen im Allgemeinen vorstehenden oder abgerundeten Querschnitt und eine kleine radiale Ausdehnung haben, und zwar positioniert, um dichtend mit der Nutwand 32 in der Nut 14 in der oben beschriebenen Weise in Eingriff zu kommen. Zusätzlich weisen die Druckseite 26 und die radial aus Oberfläche 28 des Elastomer-Ringgliedes 56 eine Vielzahl von Nuten 48 darin auf, wobei die Nuten 48 ebenfalls so wirken, wie oben beschrieben.
  • Die radial innere Oberfläche 30 des Elastomer-Ringgliedes 56 weist einen verjüngten Oberflächenteil 44 auf, der sich von der Druckseite 26 zu einer radial inneren umlaufenden Lippe 46 erstreckt, doch statt einer verjüngten Oberfläche 42 weist die radial innere Oberfläche 30 eine umlaufende Ausnehmung 58 auf. Die Ausnehmung 58 ist geeignet, um einen Stützring 60 aufzunehmen, der aus einem starreren Material gemacht ist als jenes des Elastomer-Ringgliedes 56, wie beispielsweise aus einem starreren Polymer-Material. Im Betrieb sieht der Dichtungsring 54 die gleichen Abdichtungs- und Strömungsmittelwiedergewinnungsfunktionen vor, wie oben in Verbindung mit dem Dichtungsring 10 beschrieben, und zwar mit dem zusätzlichen Merkmal, dass, wenn Hochdruck-Bedingungen im zweiten Bohrungsteil 52 vorhanden sind, der Stützring 60 geeignet ist, um das Herausdrücken des Elastomer-Ringgliedes 56 durch die Bohrung 16 um die Stange 18 herum zu verhindern oder im Wesentlichen zu begrenzen.
  • Hier sei bemerkt, dass ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung die Abdichtungsfähigkeit der ersten Wulst 38 und der zweiten Wulst 40 mit der ersten axialen Nutwand 32 ist, und zwar unter Niederdruck-Bedingungen, die in dem zweiten Bohrungsteil 52 vorhanden sind und gegen die Druckseite 26 wirken. Diese Abdichtungsfähigkeit bei Niederdruck wird im Wesentlichen durch die schmale radiale Ausdehnung der ersten Wulst 38 und der zweiten Wulst 40 erreicht, wobei wichtig ist, zu erkennen, dass eine solch kleine radiale Ausdehnung mit einer großen Vielzahl von Querschnittsformen erreicht werden kann, und zwar zusätzlich zu den ausgebuchteten oder abgerundeten gezeigten Formen, die Kegelstumpfquerschnittsformen, rechteckige Querschnittsformen, ovale Querschnittsformen usw. aufweisen können, jedoch nicht darauf eingeschränkt sind. Es sei auch bemerkt, dass eine Anzahl von Wülsten von mehr als den zwei Gezeigten auf der Dichtungsseite des vorliegenden Dichtungsrings vorgesehen sein kann, falls erwünscht. In ähnlicher Weise kann eine radial innere Oberfläche 30 und die Lippe 46 davon eine große Vielzahl von unterschiedlichen Querschnittsformen haben, was abgerundete Querschnittsformen, rechteckige Querschnittsformen usw. mit einschließt, die den erwünschten Kontakt mit geringer Reibung mit der Stange 18 vorsehen, wie oben besprochen.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Der vorliegende unidirektionale Dichtungsring wirkt dahingehend, dass er die Größe des Druckes verringert, der aufeinander folgende Dichtungen in einer typischen Hydraulikzylinderanordnung erreicht. Zusätzlich bietet der unidirektionale Dichtungsring Anwendung für eine große Vielzahl von Hydraulikzylinderanwendungen und ähnlichen Anwendungen, wobei die Abdichtungsfähigkeit unter Bedingungen mit niedrigem Hydraulikdruck und das Halten oder die Wiedergewinnung von hydraulischem Strömungsmittel oder Öl erwünscht ist, was Hydraulikzylinderanwendungen für Traktoren, Erdbewegungsmaschinen, Grabmaschinen usw. aufweist, wobei die Druckbedingungen in Verbindung mit entgegengesetzten axialen Stirnseiten des Dichtungsrings stark im Betrieb variieren können, wie beispielsweise aufgrund einer häufigen Hin- und Herbewegung des Hydraulikzylinders und unter Bedingungen, unter denen Hochdruck-Spitzen auftreten können, wie beispielsweise wenn ein Werkzeug, welches am Arbeitsende der Stange angebracht ist, auf ein Hindernis trifft, wie beispielsweise auf einem Felsen, wenn es gräbt oder ähnliches tut. Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und den beigefügten Ansprüchen gewonnen werden.

Claims (6)

  1. Dichtungsring (10) zum Bilden eines unidirektional abgedichteten Zustands um ein Glied (18) herum, das axial bewegbar in einer Bohrung (16) eines hydraulischen Zylinders (12) ist, wobei der Dichtungsring (10) Folgendes aufweist: ein Elastomer-Ringglied (22) mit einer axial weisenden Dichtungsseite (24), einer entgegengesetzt axial weisenden Druckseite (26), einer radial äußeren Umfangsfläche (28), und einer radial inneren Umfangsfläche (30), wobei das Elastomer-Ringglied (22) kooperativ aufnehmbar ist in einer Ringnut (14), um die Bohrung (16) des Hydraulikzylinders (12) herum, wobei die Dichtungsseite (24) in entgegengesetzter Beziehung zu einer ersten Axialnutwand (32) in der Nut (14) angeordnet ist, und die Druckseite (26) in einer entgegengesetzten Beziehung zu einer entgegengesetzten zweiten Nutwand (34) positioniert ist, wobei die Dichtungsseite (24) wenigstens zwei kontinuierliche ringförmige Wülste (38, 40) dortherum mit geringem radialen Ausmaß besitzt, die zum abdichtenden Eingriff mit der ersten Axialnutwand (32) positioniert sind, wobei die radial innere Oberfläche (30) eine radial innerste Umfangslippe (46) mit kleinem axialen Ausmaß besitzt, die zum abdichtenden Eingriff des Glieds (18), das in der Bohrung (16) axial bewegbar ist, positioniert ist, wobei der Eingriff zwischen dem Dichtungsring (10) und dem Glied (18), das in der Bohrung (16) axial bewegbar ist, auf die radial innerste Lippe (46) begrenzt ist, wobei die Druckseite (26) und die radial äußere Oberfläche wenigstens einen Durchlass darüber hinweg umfassen, der die Bohrung (16) mit der Dichtungsseite (24) verbindet, und wobei ein Druckzustand in der Bohrung (16) des Hydraulikzylinders (12), der gegen die Druckseite (26) wirkt, größer ist als ein Druckzustand in der Bohrung (16), der gegen die Dichtungsseite (24) wirkt, betriebsmäßig, das Elastomer-Ringglied (22) zu der ersten Nutwand (32) drückt, um in abdichtender Weise die wenigstens zwei Dichtwüls te (38, 40) mit der ersten Nutwand (32) in Eingriff zu bringen, und wobei ein Druckzustand in der Bohrung (16), der gegen die Druckseite (26) wirkt, der kleiner ist als ein Druckzustand in der Bohrung (16), der gegen die Dichtungsseite (24) wirkt, erlaubt, dass Strömungsmittel in der Bohrung (16) zwischen den wenigstens zwei Dichtwülsten (38, 40) und der ersten Nutwand (32) und durch den wenigstens einen Durchlass, der die Druckseite (26) mit der Dichtungsseite (24) verbindet, strömt.
  2. Dichtungsring (10) nach Anspruch 1, wobei die radial innere Oberfläche (30) des Elastomer-Ringglieds (22) einen ersten sich verjüngenden Oberflächenteil (42) und einen entgegengesetzten zweiten sich verjüngenden Oberflächenteil (44) umfasst, die an der radial innersten Umfangslippe (46) zusammenlaufen.
  3. Dichtungsring (10) nach Anspruch 1, der ferner einen Stützring (60) aus einem starreren Material als dem des Elastomer-Ringglieds (56) aufweist, der derart positioniert ist, dass er verhindert, dass das Elastomer-Ringglied (56) in die Bohrung (16) des Hydraulikzylinders (12) extrudiert bzw. herausgedrückt wird.
  4. Dichtungsring (10) nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Durchlass der Druckseite (26) und der radialen äußeren Oberfläche (28) eine Vielzahl von Verbindungsnuten (48) in der Druckseite (26) und der radial äußeren Oberfläche (28) aufweist.
  5. Dichtungsring (10) nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Durchlass der Druckseite (26) und der radial äußeren Oberfläche (28) Freiräume zwischen angehobenen Buchstaben auf der Druckseite (26) und/oder der radial äußeren Oberfläche (28) aufweist.
  6. Dichtungsring (10) nach Anspruch 1, wobei ein Druckzustand in der Bohrung (16), der auf die Druckseite (26) wirkt und der kleiner ist als ein Druckzustand in der Bohrung (16), der gegen die Dichtungsseite (24) wirkt, betriebsmäßig das Elastomer-Ringglied (22) weg von der ersten Axialnutwand (32) zieht.
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US997582 1997-12-23
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US (1) US6129358A (de)
EP (1) EP0961891B1 (de)
JP (1) JP4142113B2 (de)
DE (1) DE69836904T2 (de)
WO (1) WO1999032814A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014017261A1 (de) * 2014-11-24 2016-05-25 Eagle Burgmann Espey Gmbh Kohleschwimmringdichtung für umlaufende Wellen

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6158744A (en) * 1995-07-03 2000-12-12 Smiths Industries Plc Seal arrangement providing a seal between a bore and a rod movable in the bore
JP3349132B2 (ja) * 1999-04-12 2002-11-20 三菱電線工業株式会社 低荷重シール
DE19938249C2 (de) * 1999-08-12 2002-03-07 Stabilus Gmbh Axial beweglicher Schaltring innerhalb einer Nut
US6595524B1 (en) * 2000-09-25 2003-07-22 Macrotech Polyseal, Inc. Pressure regulating buffer seal
US20040007829A1 (en) * 2001-09-07 2004-01-15 Ross Colby M. Downhole seal assembly and method for use of same
US20030047880A1 (en) * 2001-09-07 2003-03-13 Ross Colby M. Seal and method
US6896269B2 (en) * 2001-11-20 2005-05-24 Caterpillar Inc Reverse pressure actuated seal
JPWO2004007937A1 (ja) * 2002-07-12 2005-11-10 内山工業株式会社 ガスケット
CA2488655A1 (en) * 2003-04-03 2004-10-14 Trelleborg Sealing Solutions U.S., Inc. Back pumping seal assembly
US7341258B2 (en) * 2004-09-24 2008-03-11 Greene, Tweed Of Delaware, Inc. Cammed seal assembly with sealing ring having an angled leg portion and foot portion with elastomeric energizer element
WO2006066547A1 (de) * 2004-12-24 2006-06-29 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Dichtung für wandlerüberbrückungskupplung
US20060220322A1 (en) * 2005-04-04 2006-10-05 Je Pistons, Inc. Replenishment pockets on piston rings for the prevention of microwelding
CN101228378B (zh) * 2005-06-22 2012-07-18 赛乐姆知识产权控股有限责任公司 用于旋转压盖密封的装置
EP1996817A4 (de) * 2005-11-28 2011-07-06 Cadtech Innovations Buchse und laternenring für rotationsfluidpumpeinrichtung
DE102006009491A1 (de) * 2006-02-27 2007-09-06 Busak + Shamban Deutschland Gmbh Dichtungssystem mit Druckentlastungselementen und Verwendung eines Dichtungssystems zur Einstellung einer Zwischenraumdruckkaskade
DE102008040994A1 (de) * 2008-08-05 2010-02-11 Robert Bosch Gmbh Dichtungsanordnung
DE102009000506A1 (de) * 2009-01-30 2010-08-12 Zf Lenksysteme Gmbh Anpressvorrichtung
WO2012056768A1 (ja) * 2010-10-26 2012-05-03 Nok株式会社 ガスケット
JP5604345B2 (ja) * 2011-03-23 2014-10-08 カヤバ工業株式会社 流体圧シリンダのピストン軸受け構造
US9732857B2 (en) 2012-03-15 2017-08-15 Borgwarner Inc. One-way pressure activated piston seal
JP2014214768A (ja) * 2013-04-23 2014-11-17 日本バルカー工業株式会社 シール構造
US9409612B2 (en) 2013-04-24 2016-08-09 Caterpillar Inc. Seal assembly for track joint assembly of undercarriage
DE102015109826A1 (de) * 2015-06-19 2016-12-22 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Kolbenring mit Nutdichtung
DE102019215559A1 (de) * 2019-10-10 2021-04-15 Zf Friedrichshafen Ag Drosselstelle für einen Schwingungsdämpfer
CN112483576B (zh) 2019-12-27 2022-04-22 北京京西重工有限公司 液压阻尼器组件
DE102020215867A1 (de) 2020-12-15 2022-06-15 BRUSS Sealing Systems GmbH Dichtring und Dichtungsanordnung
DE102020133509B4 (de) 2020-12-15 2023-06-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Dynamische Dichtungsanordnung mit Ventil- und Blendenfunktion
US20230366415A1 (en) 2022-05-10 2023-11-16 Caterpillar Inc. Hydraulic cylinder buffer seal backup ring
US20230366466A1 (en) 2022-05-10 2023-11-16 Caterpillar Inc. Hydraulic cylinder sealing arrangement

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3214182A (en) * 1962-02-27 1965-10-26 Henry J Herbruggen Packing ring
GB1168508A (en) * 1966-06-15 1969-10-29 Fiat Spa Improvements relating to the Sealing of Slidable and/or Rotatable Shafts
DE2123140C3 (de) * 1971-05-11 1974-10-24 Motoren-Werke Mannheim Ag Vorm. Benz Abt.Stat. Motorenbau, 6800 Mannheim Dichtungsanordnung für eine hin- und hergehende Stange
US3810639A (en) * 1972-08-31 1974-05-14 Parker Hannifin Corp Frangible backup ring for sealing rings
US4157833A (en) * 1977-12-01 1979-06-12 A. W. Chesterton Company Sealing ring with diameter indicia
US4323427A (en) * 1979-09-10 1982-04-06 General Electric Company Deceleration buffer for hydraulic linear motion drive
US4256318A (en) * 1980-04-28 1981-03-17 Sealed Power Corporation Piston ring
JPS6022195B2 (ja) * 1982-01-22 1985-05-31 義一 山谷 高圧流体発生装置
US4458717A (en) * 1983-03-14 1984-07-10 Aeroquip Corporation Cylinder cushion seal
US4501429A (en) * 1983-03-30 1985-02-26 Garlock Inc. Mechanical seal flush agitator and wear monitor for mechanical seals
JPS60219438A (ja) * 1984-04-13 1985-11-02 Mitsubishi Electric Corp スタ−リング機関
US4594938A (en) * 1984-07-26 1986-06-17 J. I. Case Company Pressure relieved piston rod seal
JPS62258207A (ja) * 1986-04-30 1987-11-10 Sumio Sugawara 複合流体圧シリンダ装置
AU634731B2 (en) * 1988-12-02 1993-03-04 Sanden Corporation Piston ring having a function which is for facilitating supply of lubricating oil into an annular groove of a piston
US4893823A (en) * 1988-12-21 1990-01-16 Greene, Tweed & Co. Seal assembly
GB8925358D0 (en) * 1989-11-09 1989-12-28 Hallite Seals Int Ltd Buffer seals
US5143382A (en) * 1991-03-04 1992-09-01 W. S. Shamban & Company Pressure relieving slipper seal system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014017261A1 (de) * 2014-11-24 2016-05-25 Eagle Burgmann Espey Gmbh Kohleschwimmringdichtung für umlaufende Wellen

Also Published As

Publication number Publication date
JP4142113B2 (ja) 2008-08-27
WO1999032814A1 (en) 1999-07-01
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DE69836904D1 (de) 2007-03-08
EP0961891B1 (de) 2007-01-17
JP2001513180A (ja) 2001-08-28
EP0961891A1 (de) 1999-12-08

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