DE8417939U1

DE8417939U1 - Dichtring, insbesondere für Kolbenstangen

Info

Publication number: DE8417939U1
Application number: DE8417939U
Authority: DE
Original assignee: Kaco GmbH and Co KG
Current assignee: Kaco GmbH and Co KG
Priority date: 1984-06-14
Filing date: 1984-06-14
Publication date: 1984-09-22

Description

KACO GmbH + Co. A 37 968/fro

Rosenbergstr. 22

7100 Heilbronn < 3. .liml

Dichtring, insbesondere für Kolbenstangen

Die Erfindung betrifft einen Dichtring, insbesondere für Kolbenstangen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Dieser bekannte Dichtring (DE-OS 24 58 974) wird in der Einbaulage durch einen Sprengring gehalten, der in eine Nut des ruhenden Maschinenteiles eingreift und sich am Stützkörper des Dichtringes abstützt. Die dem abzudichtenden Medium zugewandte und durch dieses beaufschlagte Stirnseite des Dichtkörpers liegt mit axialem Abstand einer Wandung des Einbauraumes im ruhenden Maschinenteil gegenüber. Das abzudichtende Medium gelangt durch einen Spalt zwischen dem beweglichen und dem ruhenden Maschinenteil an diese Stirnseite, wodurch der Dichtring vom Mediumsdruck beaufschlagt und gegen den Sprengring gedrückt wird. Infolge des axialen Spiels zwischen der Aufnahmewandung des ruhenden Maschinenteiles und der mediumsseitigen Stirnseite kann der Dichtring in der Einbaulage axiale Bewegungen ausführen. Solche Axialbewegungen treten beispielsweise bei Verwendung des Dichtringes zur Abdichtung von Ventilen auf. Wenn das abzudichtende Medium stark fließt und dann schlagartig, beispielsweise durch Abschalten des Ventiles, der Strömungsfluß unterbrochen wird, entsteht ein Unterdruck, wodurch der Dichtring axial um das Spiel zwischen Aufnahmewandung und mediumsseitiger Stirnseite in Rich-

tung auf die Aufnahmewandung verschoben wird. Dadurch wird der statische Dichtteil, der am ruhenden Maschinenteil anliegt, einer sehr hohen Beanspruchung ausgesetzt. Er verschleißt dadurch sehr rasch, da er lediglich auf statische Beanspruchung ausgelegt ist. Andererseits ist das axiale Spiel zwischen dem Dichtring und der Aufnahmewandung erforderlich, damit das abzudichtende Medium an die mediumsseitige Stirnseite und an den statischen Dichtteil gelangen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Dichtring so auszubilden, daß Axialbewegungen in der Einbaulage verhindert werden, ohne daß der Zufluß des abzudichtenden Mediums zum statischen Dichtteil beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Dichtring stützt sich in der Einbaulage mit seinem Abstützteil axial ab. Er ist so ausgebildet, daß er im Einbauzustand des erfindungsgemäßen Dichtringes eine gegen den Stützkörper gerichtete axiale Gegenkraft erzeugt. Wenn nun auf den Dichtring eine Axialkraft entgegen dem Mediumsdruck wirken sollte, beispielsweise durch Erzeugen ein^s Unterdruckes im abzudichtenden System, dann wirkt dieser Kraft die durch den Abstützteil erzeugte Gegenkraft entgegen. Der Dichtring wird dadurch an einer Axialverschiebung gehindert. Der statische, am ruhenden Maschinenteil anliegende Dichtteil wird daher nicht mehr längs des ruhenden Maschinenteiles verschoben, so daß der Verschleiß sehr gering gehalten werden kann. Durch den Durchlaß kann trotz des Abstützteiles das abzudichtende Medium an die Stirnseite des

Dichtkörpers und an den statischen Dichtteil gelangen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den v/eiteren Ansprüchen/ der Beschreibung und der Zeichnung.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Stirnansicht eines erfindungsge

mäßen Dichtringes,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in

Fig. 1,

Fig. 3 den erfindungsgemäßen Dichtring in

Einbaulage (Schnittebene II-II).

Der Dichtring hat einen ringförmigen Dichtkörper 1, in den teilweise ein ringförmiger Stützkörper 2 eingebettet ist. Er versteift den Dichtkörper 1, der den Stützkörper innenseitig mit einem schmalen Ringteil 3 abdeckt.

Der Stützkörper 2, der aus steiferem Material als der Dichtkörper 1 besteht, hat einen senkrecht zur Dichtringachse 4 liegenden ebenen Boden 5, der stetig gekrümmt in eine zylindrische Innenwandung 6 übergeht, die vollständig vom Ringteil 3 des Dichtkörpers abgedeckt ist.. Auf der dem Boden 5 gegenüberliegenden Seite schließt die Innenwandung 6 rechtwinklig an eine Stirnseite 7 des Stützkörpers 2 an, die über eine Kegelmantelflache 8 in eine ebenfalls auf einen Kegelmantel liegende Anlagefläche 9 übergeht. Die beiden Kegelmantelflächen 8, 9 liegen stumpfwinklig zueinander und sind von der Stirn-

seite 7 aus jeweils schräg radial nach außen gerichtet. Die Kegelmantelflache 8 ist vollständig und die Anlagefläche 9 nur etwa über die halbe Breite von einem schmalen Abdeckteil 10 des Dichtkörpers abgedeckt. An die Anlagefläche 9 schließt eine zylindrische Außenwandung 11 an, die koaxial zur Innenwand 6 verläuft und an eine Kegelmantelf lache 12 anschließt, die schräg radial nach innen gerichtet ist und durch einen zylindrischen Zwischenwandabschnitt 13 mit dem Boden 5 verbunden ist. Der Zwischenwandabschnitt 13 und die Kegelmantelfläche 12 begrenzen eine ringförmige, radial nach außen und axial in Richtung auf den Boden offene Ausnehmung 14, in die der Dichtkörper 1 mit einem ringförmigen Vorsprung 15 eingreift. Die Außenwandung 11 bildet einen Teil der Außenseite des Dichtringes. Der Vorsprung 15 des Dichtkörpers 1 weist eine umlaufende Ringwulst 16 auf, die abgerundet ausgebildet ist und in Höhe des zylindrischen Zwischenwandabschnittes 13 des Stützkörpers 2 liegt.

Der Dichtkörper 1 ist nahe seiner Stirnseite 17, die benachbart zum Boden 5 des Stützkörpers 2 liegt, außenseitig mit einer umlaufenden Dichtkante 18 versehen.

Im Anschluß an die Stirnseite 7 des Stützkörpers 2 ist der Dichtkörper 1 mit einer umlaufenden Dichtlippe 19 versehen, die in Einbaulage (Fig. 3) an einem bewegbaren Maschinenteil 20, im Ausführungsbeispiel an einer Kolbenstange, dichtend anliegt. In Höhe der Dichtkante 18 ist der Dichtkörper 1 innenseitig mit einer weiteren umlaufenden Dichtkante 21 versehen, die in Einbaulage ebenfalls am beweglichen Maschinenteil 20 dichtend anliegt.

Auf der ebenen Stirnseite 17 ist wenigstens ein Abstützteil 22 vorgesehen, der vorzugsweise einstückig mit. dem

Dichtkörper 1 ausgebildet ist. Im Ausführungsbeispiel sind auf der Stirnseite 17 über den Umfang verteilt sechs Abstützteile 22 vorgesehen, die jeweils gleich ausgebildet sind und Abstand voneinander haben. Ihre Stirnseite 23 (Fig. 2) ist abgerundet. Außerdem verbreitern sich die Abstützteile 22 in Richtung auf die Stirnseite 17.

Der Dichtring wird in einen Einbauraum 24 eines ruhenden Maschinenteiles 25, im Ausführungsbeispiel eines Zylinders, eingesetzt. Der Aufnahmjraum 24 ist axial durch eine senkrecht zur Dichtringachse 4 liegende Wandung 26 begrenzt, durch welche der bewegliche Maschinenteil 20 ragt. Zur Lagesicherung des Dichtringes im Einbauraum 24 ist ein Sprengring 27 vorgesehen, der in eine Ringnut 28 des Maschinenteiles 25 eingreift und auf der Anlagefläche des Stützkörpers 2 im Bereich neben dem Abdeckteil 10 anliegt. Der Abstand des Sprengringes 27 von der Wandung ist so bemessen, daß die Abstützteile 22 in der Einbaulage teilweise elastisch zusammengedrückt sind. In der Einbaulage sind auch die Dichtlippe 19 und die Dichtkante 21 elastisch verformt, so daß sie mit Vorspannung auf den beweglichen Maschinenteil 20 aufliegen und eine ausreichende Dichtwirkung sicherstellen. Die Dichtkante ist in der Einbaulage ebenfalls elastisch verformt und liegt am ruhenden Maschinenteil 25 an. Der Außendurchmesser der Ringwulst 16 ist größer als der Innendurchmesser des Aufnahmeraumes 24, so daß beim Einschieben des Dichtringes in den Aufnahmeraum die Ringwulst elastisch zusammengedrückt wird und so eine zusätzliche Abdichtung darstellt.

Da sich die Abstützteile 22 in Richtung auf die Stirnseite 17 verbreitern, lassen sie sich beim Einbau des Dichtringes zunächst leicht elastisch verformen. Mit zunehmendem Einschubweg nimmt die zum elastischen Zusammendrücken der

Abstützteile 22 erforderliche Kraft infolge der Dickenzunahme der Abstützteile zu. Dadurch wird in einfacher Weise gewährleistet, daß die Stirnseite 17 in der Einbaulage auf des Dichtringes auf jeden Fall Abstand von der Wandung 26 hat. Infolge der elastischen Verformung erzeugen die Abstützteile 22 eine axial in Richtung auf den Sprengring 27 gerichtete Gegenkraft, die der Haltekraft des Sprer/jringes 27 entgegenwirkt. Da die Abstützteile 22 mit Abstand voneinander liegen, wird zwischen ihnen jeweils ein Durchlaß 29 für das abzudichtende Medium gebildet, das dadurch an den statischen, die Dichtkante 18 aufweisenden Dichtteil gelangen kann. Das abzudichtende Medium kann durch einen Ringspalt 30 zwischen dem beweglichen Maschinenteil 20 und der Wandung 26 zum Dichtring gelangen, so daß auf die Stirnseite 17 des Dichtkörpers 1 der Mediumsdruck wirkt.

Sollte im Betrieb der Dichtring eine Axialkraft in Richtung auf die Wandung 26 erfahren, beispielsweise wenn der Dichtring bei einem Ventil eingesetzt und dieses abgeschaltet wird, dann würde er ohne die Abstützteile 22 axial bis zum Anschlag an die Wand 26 verschoben werden. Da die Abstützteile 22 jedoch in der Einbaulage elastisch zusammengedrückt sind, üben sie auf den Dichtring eine entgegengesetzt gerichtete Axialkraft auf, die der axialen Verschiebekraft entgegenwirkt. Der Dichtring bleibt daher in seiner Einbaulage und wird v.icht in unerwünschter Weise im Einbauraum 24 axial verschoben. Der statische Dichtteil 18 wird dadurch in hohem Maße geschont. Die Größe der axialen Gegenkraft kann durch die Ausbildung der Abstützteile, deren elastische Verformung in der Einbaulage und deren Anordnung auf der Stirnseite 17 des Dichtkörpers 1 in einfacher Weise eingestellt werden.

Die Abstützteile 22 können jede beliebige Form aufweisen.

j? So k?nn beispielsweise nur ein einziger ringförmiger Ab-

¹ stützteil vorgesehen sein, der zum Durchlaß des Mediums

% . an seiner Stirnseite wenigstens eine Vertiefung als Durch-A) laß aufweist. Die Abstützteile können ferner kreisförmigen,

^:i; ■ eckigen oder unrunden Querschnitt haben.

$ Die Abstützteile 22 liegen, in Axialrichtung gesehen,

■fe in Höhe des Stützkörpers 2, so daß die durch die

elastische Verformung der Abstützteile erzeugte Gegenkraft vom Stützkörper optimal aufgenommen werden kann.

Claims

Eatentanwalt .DIpL-Jng. 'i Nj Mzr\ia\iiraib · ι 1 1 1 I ι ill, i;. KAOO GmbH + Co. A 37 968/fro |i _ Rosenbergstr. 22 Ϊ - 7100 Heilbronn 1 3, Junj I Ansprüche

1. Dichtring, insbesondere für Kolbenstangen, mit wenig stens einer Dichtlippe zur Anlage an einem beweglichen

Maschinenteil, insbesondere an der Kolbenstange, wit wenigstens einem statischen Dichtteil zur Anlage an einem ruhenden Maschinenteil, insbesondere an einer Zylinderwandung, und mit einem Dichtkörper, der zumindest teilweise mit einem Stützkörper versteift ist und dessen eine Stirnseite dem abzudichtenden Medium zugewandt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite (17) des Dichtkörpers (1) wenigstens ein axial vorstehender, zumindest einen Durchlaß (29) für das abzudichtende MÄdium frei lassender Abstützteil (22) vorgesehen ist, der in Einbaulage des Dichtringes eine gegen den Stützkörper (2) gerichtete axiale Gegenkraft erzeugt.

2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützteil (22) in der Einbaulage zur Erzielung der axialen Gegenkraft elastisch verformt ist.

3. Dichtring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Stirnseite (17) des Dichtringes (1) über deren Umfang mehrere verteilt angeordnete Abstützteile

(22) vorgesehen sind, zwischen denen jeweils ein Durchlaß (29) für das abzudichtende Medium vorgesehen ist. ο

4. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 3/ dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützteil (22) eine abgerundete Stirnseite (23) aufweist.

5. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützteil (22) von seiner Stirnseite (23) aus in der Dicke zunimmt.

6. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützteil (22) , in Axialrichtung gesehen, in Höhe des Stützkörpers (2) liegt.