DE7103820U - Sealing arrangement for relatively displaceable lent parts - Google Patents
Sealing arrangement for relatively displaceable lent partsInfo
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München, d en 15.12.1970 ■ TP11-8ü/lr /""Munich, December 15, 1970 ■ TP11-8ü / lr / ""
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KNORR-BREMSE G.m.b.H. H München Λ 5, MoosacherstraBe 6öKNORR-BREMSE GmbH H Munich Λ 5, MoosacherstraBe 6ö
Dichtungsanordnung für zueinander relativ verschiebliche TeileSealing arrangement for parts that can be moved relative to one another
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zum Abdichten ies Ringspaltes zwischen zwei zylinderischen, konzentrisch ineinander angeordneten und zueinander relativ verschmählichen Teilen, insbesondere für Kolben und Kolbenstangen, wobei das eine Teil eine radial zum anderer. Teil hin offene Ringnut mit rechteckigem Querschnitt aufweist, in welche . elastischer, den Ringspalt überbrückender Dichtungsring eingesetzt ist.The invention relates to a sealing arrangement for sealing This annular gap between two cylindrical, concentrically arranged one inside the other and relatively disdainful to one another Parts, especially for pistons and piston rods, one part being radial to the other. part has towards open annular groove with a rectangular cross-section, in which. more elastic, bridging the annular gap Sealing ring is inserted.
Bekannte Dichtungsanordnungen mit elastischen Dichtungsringen, welche von einer die dichtende Anpressung des Überdruckes unterstützenden Wirkung Gebrauch machen und bei welchen der abzudichtende Überdruck dazu verwendet wird, den Ringumfang an eine Gegenfläche zu pressen, so daß die Anpressung etwa der Größe des jeweiligen Überdruckes ent-Known sealing arrangements with elastic sealing rings, which make use of an effect supporting the sealing pressure of the overpressure and at which the overpressure to be sealed is used to press the circumference of the ring against a counter surface, so that the The pressure roughly corresponds to the size of the respective overpressure.
spricht, weisen den Nachteil auf, daß insbesondere zum Abbau dieser Anpressung bei absinkendem, abzudichtenden j>TMir>v. v/i ρ» pn F.rnn Geringhalten aer Keibung bei in beiden Eichtungen wirksamen Dichtungen notwendig war, aufwendige und komplizierte Mittel erforderlich waren.speaks, have the disadvantage that, in particular, to reduce this pressure when the pressure drops, the pressure is to be sealed j> TMir> v. v / i ρ »pn F.rnn low friction in both Effective seals were necessary and laborious and complicated resources were required.
Eine bekannte Dichtungsanordnung dieser Art weist eine am Umfang des Dichtungsringes verlaufende und nach der dem Jeweils abdichtenden Umfang entgegengesetzten Seite hin offene Nut auf, welche zu zwei als Rückschlagklappen wirkenden Abschnitten führt, die während eines Druckaufbaues mit de:i radialen ΙηηεηΓΙκοιιβή der Ringnut eines Kolbcnc zusammenwirken und dadurch die dichtende 7/irkung des Dichtungsringes unterstützen. Bei einer doppelt v/irkenden funktion der Dichtungsanordnung müssen zwei Dichtungsringe mit entsprechenden Entlüftungsbohrungen vorgesehen sein, damit die im Raum an Nu"fcgrund der Dichtungsringe eingefangene Druckluft durch besondere Kanäle wieder entweichen und die zusätzliche Vorspannung abgebaut werden kann.A known sealing arrangement of this type has a running on the circumference of the sealing ring and after the In each case sealing circumference on the opposite side open groove, which two act as non-return valves Sections leads during a pressure build-up with de: i radial ΙηηεηΓΙκοιιβή the annular groove of a Kolbcnc interact and thereby the sealing effect of the sealing ring support. In the case of a double-acting function of the sealing arrangement, two sealing rings must also be used Appropriate ventilation bores should be provided so that the sealing rings trapped in the space are just a few moments away Compressed air can escape again through special channels and the additional pre-tension can be reduced.
Ferner ist eine Dichtungsanordnung bekannt geworden, deren Dichtungsring zur offenen Seite der radialen Ringnut hin einen größeren Querschnitt aufweist als an der dem Nutgrund zugekehrten Seite. Durch seine symmetrische oder unsymmetrische Querschnittsfora ergibt sich der Nachteil, daß dieser Dicht-tungsring sich im wesentlichen nur für eine einseitig wirk-Furthermore, a sealing arrangement has become known whose Sealing ring towards the open side of the radial ring groove has a larger cross-section than that facing the groove base Page. Due to its symmetrical or asymmetrical cross-sectional shape, there is the disadvantage that this sealing ring essentially only for a unilaterally effective
Game Dichtungsanordnung eignet. Dadurch, daß sich derartige Dichtungsringe nach der Nutgrundseite hin verjüngen,Game seal arrangement is suitable. The fact that such Taper the sealing rings towards the groove base,
e t e t.e t e t.
Aufgabe der Erfindung ist es ohne aufwendige Kittel eine Dichtungsanordnung mit einem Dichtungsring zu schaffen, reiche m beiden Richtungen wirkend iusbildhar ist und welche von der dichtenden Anpressung des ί) ^s unterstützenden Wirkung Gebrauch macht, ohne dabt d Punktionstüchtigkeit zu mindern.The object of the invention is to create a sealing arrangement with a sealing ring without expensive smocks, rich in both directions and acting in both directions which of the sealing contact pressure of the ί) ^ s supporting Make use of the effect without being able to puncture to reduce.
Die Aufgabe der Erfindung wird in der «reise gelöst, daß der im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt aufweisende Dichtungering an seinen seitlichen Begrenzungsflächen zumindest eine in Umfangsrichtung verlaufende, axial offene Ringnut aufweist, deren den anderen Teil abgewandte Seitenfläche als Kegelstumpfn:antelfläche ausgebildet ist, wobei die Kegelstumpfmantell'läche mit der an ihr anliegenden seitlichen Begrenzungsfläche des Dichtungsringes unter Bildung einer Dichtungslippe einen spitzen Winkel einschließt und die zur Öffnung der radial offenen Ringnut weisende Diehtungslippe an einer radialen Seitenwandung der Ringnut anliegt.The object of the invention is achieved in the "journey that the sealing ring, which essentially has a rectangular cross-section, has at least one circumferential sealing ring on its lateral boundary surfaces, has axially open annular groove whose side surface facing away from the other part is designed as a truncated cone: antelfläche is, wherein the truncated cone jacket surface with the lateral boundary surface of the sealing ring resting against it to form a sealing lip encloses an acute angle and the opening of the radially open The ring groove pointing diehtungslippe rests on a radial side wall of the ring groove.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der ErfindungIn the drawing is an embodiment of the invention
dargestellt. Es zeigtshown. It shows
Ji--, "■ einen Schnitt fln^oh pinen erfindurii-rriTeniäJi-, "■ a cut fln ^ oh pinen erfindurii-rriTeniä
Dichtungsring im in einen Kclben eingebauten, nicht beaufschlagten Zustand.Sealing ring built into a bracket, not acted upon condition.
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Kolben mit einem in Pfeilrichtung von rechts beaufschlagten Dichtungsring gemäß der Erfindung.Fig. 2 is a section through a piston with a in the direction of the arrow acted upon from the right sealing ring according to the invention.
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Kolben cit einem in Pfeilrichtung von links beaufschlagten Dichtungsring.Fig. 3 is a section through a piston cit one sealing ring acted on from the left in the direction of the arrow.
?ig. 4 einen Schnitt durch einen Kolben nit einem in Pfeilrichtung von rechte beaufschlagten Dichtungsring mit verlängertes L-ittelsteg.? ig. 4 shows a section through a piston with one acted upon in the direction of the arrow from the right Sealing ring with extended center bar.
Fig. 5 einen Schnitt durch einen mit Diehtungsanordnungen gemäß der E. fincung abgedichteten doppeltwirkenden Zylinder.Fig. 5 is a section through one with wire assemblies double-acting cylinder sealed according to E.fincung.
Gemäß ?ig. 1 ist in eines Zylinder 1 eir, Kclben ? geführt, welcher eine radial sun Zylinder 1 hin offene Ringnut 3 mit rechteckigem Querschnitt aufweist-, in der ein elastischer, den Ringspalt 4 überbrückender Dichtungsring 5 vorgesehen ist. Der Dichtungsring 5 weist an seinen seitlichen Begren-According to? 1 is in a cylinder 1 eir, Kclben ? out, which has a radially sun cylinder 1 open towards annular groove 3 with a rectangular cross-section, in which an elastic, the annular gap 4 bridging sealing ring 5 is provided. The sealing ring 5 has at its lateral limit
sun/rof luehen 6 und 6' je eine in U raf Lvn.gr ich tune verlaufende, axial offene Ringn·· . 7 ·;·ηά ?' auf, deren der: Zylinder 1 abgewandtc SeitenfIcohrn als Kegelstumpf ir.ar.-elfi;:::he: 17 und 17' ausgebildet sind und mit den an sie anliegend en seitlichen Begrenzungsflächen S und &'· einen spitzen Winkel 10 einschließen und unter Bildung je einer Dichtungslippe 9 und 9' an den radialen Seitenv/andungen 11 und 11' der Ringnut 3 anliegen. Die Dichtungslippen 9 und 9' liegen dabei im nicht beaufschlagten Zustand des Dichtungsringes 5 federnd an je einer radialen Seitenwandung 11 und 11' der Ringnut 3 an und halten auf diese Wiese den Dichtungsring 5 in einer selbstzentrierenden Kittellage. Die axial offene Ringnut 7 und 7' sind durch einen parallel zur radialen Kittelebene des Dichtungsringes 5 verlaufenden Mittelsteg 1 2 des Dichtungsringes 5 voneinander getrennt. Der Mittelsteg 12 ist dabei als ein ;η radialer Richtung wirkender Dehnungsabschnitt ausgebildet, dessen Dehungsbereich auf die maximale Druckhöhe abgestimmt ist, so daß bei hohen Drücken die größte Anpreßkraft der radial äußeren Begrenzungsfläche 15 des Dichtungsringes 5 mit der Zylinderfläche 1 erreicht wird ohne dabei die Schmierfilmaufbereitunn zu unterbrechen. Der Dichtungsring 5 weist an seinen radial äußeren Teil je eine seitliche Begrenzungsiläche 6 und 6' auf, die mit den radialen Seitenwandungen 11 und 11' der Ringnut 3 je einen radialen Ringspalt 16 und 16V bilden, von dsnen der Ringspalt 16 mit der axial offenen Ringnut sun / rof luehen 6 and 6 'each one in U raf Lvn.gr ich tune running, axially open ringn ··. 7 ·; · ηά? ' on, of which the: cylinder 1 facing away from the side flanges are designed as a truncated cone ir.ar.-elfi; ::: he: 17 and 17 'and enclose an acute angle 10 with the lateral boundary surfaces S and &' · adjoining them and below Formation of a sealing lip 9 and 9 'each rest on the radial Seitenv / andungen 11 and 11' of the annular groove 3. The sealing lips 9 and 9 'rest resiliently against a radial side wall 11 and 11' of the annular groove 3 when the sealing ring 5 is not acted upon, and in this way hold the sealing ring 5 in a self-centering cemented position. The axially open annular groove 7 and 7 'are separated from one another by a central web 1 2 of the sealing ring 5 that runs parallel to the radial center plane of the sealing ring 5. The central web 12 is as a ; η radial direction acting expansion section formed, the expansion area is matched to the maximum pressure head, so that at high pressures the greatest contact pressure of the radially outer boundary surface 15 of the sealing ring 5 with the cylinder surface 1 is achieved without interrupting the lubricant film preparation. The sealing ring 5 has on its radially outer part each a lateral boundary surface 6 and 6 ', which form a radial annular gap 16 and 16 V with the radial side walls 11 and 11' of the annular groove 3, of which the annular gap 16 with the axially open one Ring groove
und der Ringspalt 16· mit '"er axial offenen Ringnut 7' verbunden ist. Der Dichtungsring 5 liegt mit seiner radial äußeren Ringfläche 15 am Zylinder 1 und mit seiner radial ini^ren Ringfläche 14 am Nutgrund 13 mit bestimmter Vorspannung an und nimmt in der beschriebenen Lage seine betriebsbereite Stellung ein.and the annular gap 16 · with an axially open annular groove 7 ' connected is. The sealing ring 5 rests with its radially outer annular surface 15 on the cylinder 1 and with its radially ini ^ ren ring surface 14 at the groove base 13 with a certain Bias and assumes its ready-to-operate position in the position described.
Erfolgt nun eine Beaufschlagung des Dichtungsringes 5 in Pfeilrichtung von rechts gemäß Pig. 2, so strömt das Druckmedium über den axialen Ringspalt 4 und den radialen Ringspalt 16 in die axial offene Ringnut 7 ein und baut in diesen Räumen einen !'ruck auf, wobei es für die Punktionstüchtigkeit des Dichtungsringes 5 belanglos ist, ob sich der Druck nur langsam oder schnell aufbaut. Entsprechend der Größe det. ..ruckaufbaues wird über die Kegelstumpfmantelfläche 17 die -^ichtungslippe 9 an die Seitenwandung 11 und über die seitliche Begrenzungsfläche 6 der Dichtungsring 5 mit seiner seitlichen Begrenzungsfläche 6' an die Seitenwandung 11' der radialen Ringnut 3 gedrückt, wobei im mittleren Druckbereich der Mittelsteg 12 noch keine Funktion ausübt. Steigt der Druck jedoch weiterhin an, beginnt sich innerhalb seines vorbestimmten Toleranzbereiches der Mittelsteg 12 in radialer Richtung zu dehnen bei gleichzeitiger Ausbuchtung in axialer Richtung gemäß Fig. 4 his die seiner Beaufschlagungsrichtung entgegengesetzte Begrenzungsfläche 18 an die radiale Seiten-If the sealing ring 5 in Direction of the arrow from the right according to Pig. 2, that's how it flows Pressure medium through the axial annular gap 4 and the radial annular gap 16 in the axially open annular groove 7 and builds In these rooms one! 'jerk up, taking it for the puncture ability of the sealing ring 5 is irrelevant whether the pressure builds up slowly or quickly. Corresponding the size of det. ..pressure build-up is over the surface of the truncated cone 17 the - ^ ichtung lip 9 on the side wall 11 and over the lateral boundary surface 6 of the sealing ring 5 with its lateral boundary surface 6 'pressed against the side wall 11' of the radial annular groove 3, the central web 12 not yet exercising any function in the central pressure area. However, the pressure continues to rise on, the central web 12 begins to close in the radial direction within its predetermined tolerance range expand with simultaneous bulging in the axial direction according to FIG. 4 until the direction opposite to its impingement direction Boundary surface 18 on the radial side
718382017.2.72718382017.2.72
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wandung 11' der Ringnut 3 anredrückt wird. Darr.it ist der E.-.ximale AnpreCdruck der radial äußeren Ringfläche 15 deswall 11 'of the annular groove 3 is pressed. Darr.it is the E. The maximum contact pressure of the radially outer annular surface 15 of the
I Ttungsringes 5 an die Zylinderflache 1 erreicht. Die Anpresskraft des Dichtungsringes 5 ist dabei so bemessen, daß bei maximaler Druckhöhe die ochEierfilnaufbreitung durch die Reibung zwischen der äußeren Ringfläche 15 und der Zylinderfläche 1 nicht unterbrochen wird. Ein Übertreten des Druckmediums zum Nutgrund 14 der radialen Ringnut 3 wird auch bei maximaler Druckhöhe durch die ihrer Beaufschlagungsrichtung entgegenstehende Dichtungslippe 9 verhindert. I Ttungsringes 5 reached the cylinder surface 1. The contact pressure of the sealing ring 5 is dimensioned so that at the maximum pressure level the egg film spreading is not interrupted by the friction between the outer ring surface 15 and the cylinder surface 1. A crossing of the pressure medium to the groove base 14 of the radial annular groove 3 is prevented by the sealing lip 9 opposite to its direction of application, even at the maximum pressure level.
Bei einer anschließenden Entlüftung entweicht der aufgebaute Druck über den Ringspalt 4 und der Dichtungsring 5 kehrt infolge seiner durch die Dichtungslippen 9 und 9' bewirkten Selbstzentrierung in eine betriebsbereite liittellage zurück und nimmt wieder seine in Pig. 1 dargestellte, ursprüngliche Ausgangsstellung ein.In the event of a subsequent venting, the pressure built up escapes through the annular gap 4 and the sealing ring 5 returns to a ready-to-operate liittellage due to its self-centering caused by the sealing lips 9 and 9 'and resumes its position in Pig. 1 shown, original starting position.
In Fig. 3 ist eine Dichtungsanordnung dargestellt, bei welcher der Dichtungsring 5 in Pfeilrichtung von der entgegengesetzten Seite beaufschlagt ist und wobei seine Punktionen sinngemäß in der vorstehend geschilderten Weise gemäß Fig. 2 erfolgen. Der Dichtungsring 5 wird dabei mit seiner radialen Begrenzungsfläche 6 an die SeitenwandungIn FIG. 3, a sealing arrangement is shown in which the sealing ring 5 is acted upon in the direction of the arrow from the opposite side and its punctures are carried out in the manner described above according to FIG. The sealing ring 5 is with its radial boundary surface 6 on the side wall
Ringnut 3 gedrückt. Kino Entlüftung erfolgt ebenfalls über den Hingspalt 4.Ring groove 3 pressed. Cinema ventilation is also done over the Hingspalt 4.
Gemä!j der Erfindung kann die Dichtungsanordnung in vorteilhafter 7/eise auch angewendet v/erden, v/enn von beiden Seiten gleichzeitig oder wechselweise beaufschlagt wird "5s ist dabei für die Fiinktionstüchtigkeit des Dichtungsringes 5 ohne Belang, ob .r Überdruck zu beiden leiten gleich groß ist oder differiert. Zu einer unzulässigen Verlagerung des Dichtungsringes 5 kann es auch bei großen Druckdifferenzen nicht "komsen, v/eil die dem Überdruck ausgesetzten Flächen 1? und 17' nicht nur die dichtende Anpressung der Dichtungslippen 9 und 91 unterstütz-?*., sondern gleichzeitig eine Zentrierung des Dichtungsringes 5 bewirken. Darüberhinaus verhindern die Dichtungslippen 9 und 9' ein Übertreten des Druckmediums zum ITutgrund 14 und damit ein ungewolltes Hinausdrücken des Dichtungsringes 5 in radialer Richtung aus der Hingnut 3 des Kolbens 2, wenn der Kolben 2 aus den Zylinder 1 austritt. ACCORDING! J of the invention, the sealing arrangement advantageously 7 / else also applied v / earth, v / hen from both sides simultaneously or alternately applied to "5s is whether .r pressure guide for the Fiinktionstüchtigkeit of the sealing ring 5 of no importance to both is the same or different. An impermissible displacement of the sealing ring 5 cannot occur, even with large pressure differences, because the surfaces 1? and 17 'not only support the sealing contact pressure of the sealing lips 9 and 9 1 -? *., but at the same time cause the sealing ring 5 to be centered. In addition, the sealing lips 9 and 9 'prevent the pressure medium from crossing the groove base 14 and thus preventing the sealing ring 5 from being inadvertently pushed out of the hanging groove 3 of the piston 2 in the radial direction when the piston 2 emerges from the cylinder 1.
Pig. 5 zeigt eine weitere vorteilhafte Anwendungsform des Dichtungsringes 5 in einer Dichtungsanordnung wobei in einen Zylinder 19 ein Kolben 2 geführt ist, welcher mit einem urfindungsgemäSen Dichtungsring 5 gemäß Fig. 1 versehen ist und mit seiner äußeren, radialen Begrenzu^.gsflache 15 den Kolben 2 gegenüber der Zylinderfläche 1 ab-Pig. 5 shows a further advantageous embodiment of the Sealing ring 5 in a sealing arrangement wherein a piston 2 is guided into a cylinder 19, which with a sealing ring 5 according to the invention as shown in FIG.
716382017.2.72716382017.2.72
dichtet. Mit dem Kolben 2 lot eine Kolbenstange 20 verbunden, welche gegenüber dc;:i Zylinder 19 durch einen Dichtungsring 21 mit radial umgekehrter Formgebung abgedichtet int... η i<! KunkLionen ac·" in cnxunr.srin^ua 2 1 Kiuüpruuhcn dabei dor Funktion de:; Dichtungsringen 5 in den Fig. 1, 2, 3 und 4. Durch die Urr ehrung der Formgebung ist es möglich, den Dichtungsring 5 für innen oder außen dichtend aunzubilden.seals. A piston rod 20 is connected to the piston 2, which opposite dc;: i cylinder 19 by a sealing ring 21 with radially reverse shape sealed int ... η i <! KunkLionen ac · "in cnxunr.srin ^ ua 2 1 Kiuüpruuhcn with the function de :; Sealing rings 5 in Fig. 1, 2, 3 and 4. Due to the original design, it is possible to seal the sealing ring 5 for the inside or outside uneducated.
Ein weiterer Vorteil des erfindungygemäßen Dichtungsringes 5 besteht darin, daß die Montage, sein Einbringen in die Ringnut 3 rasch und ohne Schwierigkeiten erfolgen kann, weil die· Dieh";un£:5lippen 9 und 9' ihrer iientagerichtung nichtc-ntg'-ge:istehen und von selbst die richtige Punktionsstellung entgegen ihrer Beaufschlagungsrichtung einnehmen. Bei vorheriger Schmierung der Ringnut 3 kann zuviel eingebrachtes Fett oder öl vom Nutgrund 14 entlang den seitlichen Begrensungsflachen 8 und 8' über die Dichtungslippen 9 und 9' wieder j.ie£en bzw. herausgedrückt werden und der Dichtungsring 5 legt sich mit seiner radial inneren Begrenzungsfläche 13 auf den Nutgrund H der Ringnut 3 und kann dadurch in vorteilhafter Weise, ohne Minderung seiner Funktionstüchtigkeit in der Niederdruckhydraulik verwendet werden.Another advantage of the sealing ring according to the invention 5 is that the assembly, its introduction into the annular groove 3 can be done quickly and without difficulty because the "Dieh"; un £: 5lips 9 and 9 'in their direction of orientation not c-ntg'-ge: i and automatically assume the correct puncture position against the direction of application. at Prior lubrication of the annular groove 3 can be too much introduced grease or oil from the groove base 14 along the lateral Limiting surfaces 8 and 8 'over the sealing lips 9 and 9 'again j.ie £ en or pushed out and the Sealing ring 5 lies with its radially inner boundary surface 13 on the groove base H of the annular groove 3 and can thereby advantageously, without reducing its Functionality in the low-pressure hydraulics.
Die dem Zylinder 1 zugewandte äußere radiale Ringfläche 15The outer radial annular surface 15 facing the cylinder 1
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des Dichtungsringes 5 bzw. die der Kolbenstange 20 zugewandte innere radiale Ringfläche 15 des Dichtungsringes gemäß Fig. 5 kann, wie dargestellt, dachartig oder auch flach ausgebildet yu-in.of the sealing ring 5 or the inner radial annular surface 15 of the sealing ring facing the piston rod 20 According to FIG. 5, as shown, yu-in can be designed like a roof or else flat.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4228438C1 (en) * | 1992-08-26 | 1994-01-13 | Festo Kg | Sealing ring for multi-way valves |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4228438C1 (en) * | 1992-08-26 | 1994-01-13 | Festo Kg | Sealing ring for multi-way valves |
US5338005A (en) * | 1992-08-26 | 1994-08-16 | Festo Kg | Sealing ring for multi-way valves |
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