DE8605787U1 - Hydraulic seal - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtung für hydraulische Kolben und Kolbenstangen mit einem Dichtring aus zähelastischem Kunststoff als Berührungsdichtung zwischen einem ruhenden, eine Ringnut aufweisenden und einem dazu in axialer Richtung relativ beweglichen, zylindrischen Maschinenteil und einem den Dichtring radial spannenden, und gegenüber der Ringnut und dem Dichtring abdichtenden, gummielastischen Spannring,wobei die dem beweglichen Maschinenteil zugewandte Oberfläche des Dichtrings eine durch zwei aneinandergrenzende Kegelflächen gebildete Dichtkante aufweist. Die Dichtkante weist im ungespannten Zustand des Dichtrings eine Überdeckung gegenüber der zylindrischen Oberfläche des beweglichen Maschinenteils auf, so daß v.'ährend der Montage beim erstmaligen Überstreifen des Dichtrings über die zylindrische Oberfläche sich die Dichtkante des Dichtrings infolge Druckspannung zu einer schmalen, zylindrischen Berührzone verformt. Wegen der funktionell entscheidenden Bedeutung der Dichtkante werden solche Hydraulikdichtungen auch als "Dichtkantenringe" bezeichnet.The invention relates to a seal for hydraulic pistons and piston rods with a sealing ring made of tough-elastic plastic as a contact seal between a stationary machine part having an annular groove and a cylindrical machine part that is movable relative to it in the axial direction and a rubber-elastic clamping ring that radially clamps the sealing ring and seals against the annular groove and the sealing ring, whereby the surface of the sealing ring facing the movable machine part has a sealing edge formed by two conical surfaces that adjoin one another. When the sealing ring is not clamped, the sealing edge overlaps the cylindrical surface of the movable machine part, so that during assembly, when the sealing ring is first slipped over the cylindrical surface, the sealing edge of the sealing ring is deformed into a narrow, cylindrical contact zone due to compressive stress. Due to the functionally decisive importance of the sealing edge, such hydraulic seals are also referred to as "sealing edge rings".
Die der Niederdruckseite zugewandte Kegelfläche des Dichtrings bildet mit dem zylindrischen Maschinenteil einen Keilspalt mit einem kleinen Öffnungswinkel, während die der Hochdruckseite zugewandte Kegelfläche einen sich mit steilem Winkel öffnenden Keilspalt bildet. Dichtkantenringe, die die genannten Merkmale au. weisen, entsprechen dem Stand der Technik.The conical surface of the sealing ring facing the low-pressure side forms a wedge gap with a small opening angle with the cylindrical machine part, while the conical surface facing the high-pressure side forms a wedge gap that opens at a steep angle. Sealing edge rings that have the features mentioned correspond to the state of the art.
Von der Dichtung eines aus einem flüssigkeitsgefüllten Raum in die Umgebung austretenden, hin-und herbewegten, zylindrischen Maschinenteils wird erwartet.daß sieThe seal of a reciprocating, cylindrical machine part that exits from a fluid-filled space into the environment is expected to
a) das abzudichtende Fluid beim Ausfahren vom zylindrischen Maschinenteil so abstreift, daß auf dessen Oberfläche ein möglichst dünner Schmierfilm zurückbleibt,a) the fluid to be sealed is stripped off the cylindrical machine part when it is extended so that the thinnest possible lubricating film remains on its surface,
b) beim Einfahren des zylindrischen Maschinenteils in den flüssigkeitsgefüllten, unter Überdruck stehenden Raum, den auf der Oberfläche haftenden, dünnen Schmierfilm durch hydrodynamische Rückförderwirkung wieder in den abzudichtenden Raum zurückpumpt,b) when the cylindrical machine part is moved into the liquid-filled, pressurized space, the thin lubricating film adhering to the surface is pumped back into the space to be sealed by means of a hydrodynamic return effect,
d) möglichst wenig Bauraum beansprucht, undd) takes up as little installation space as possible, and
e) möglichst geringe Reibung und kein Ruckgleiten verursacht.e) causes as little friction as possible and no jerk-slip.
Im Hinblick auf die Gesamtheit dieser Anforderungen wird gegenwärtig mit optimal gestalteten Dichtkantenringen aus verstärktem Polytetrafluoräthylen die beste Kompromißlösung erreicht. Dazu muß jedoch in der Regel eine Tandemanordnung mit zwei in getrennten Nuten eingebauten Dichtungen angewendet werden, was..fojn&1chtjt£h-ele$ axjaten Bauraums sehr unbefrie-With regard to all of these requirements, the best compromise solution is currently achieved with optimally designed sealing edge rings made of reinforced polytetrafluoroethylene. However, this usually requires a tandem arrangement with two seals installed in separate grooves, which is very unsatisfactory due to the limited installation space.
digend sein kann. Ein weiterer Nachteil'der 'dem Slan'd der Technik entsprechenden Dichtkantenringe ist, daß insbesondere bei hohem abzudichtendem Druck die Dichtringe sich infolge ungenügender Formsteif igkeit bleibend verformen, was zu einer wesentlichen Verschlechterung der dynamischen Abdichtwirkung führt.A further disadvantage of the sealing edge rings that correspond to the slant of technology is that, particularly at high pressures to be sealed, the sealing rings become permanently deformed due to insufficient dimensional stability, which leads to a significant deterioration in the dynamic sealing effect.
Die rsachteiljgen Folgen einer ungenügenden Formsteif igkeit des Dichtrings sind:The adverse consequences of insufficient rigidity of the sealing ring are:
1. Der Keilspalt zwischen Dichtring und zylindrischem Maschinenteil schließt sich schon bei verhältnismäßig kleinem Druck unter Bildung einer hydrodynamisch ungünstigen Flächenpressungsverteilung in der Bcrührf lache zwischen Dichtring und zylindrischem Maschinenteil. Insbesondere dann, wenn sich infolge bleibender Verformung eine Klächenpressung ef" stellt, die vom niederdruckseitigen Ende der Berührfläche her gesehen, unmittelbar am Anfang der Berührfläche steil ansteigt, wird das hydrodynamische Rückfördervermögen beträchtlich vermindert. Bei einer optimalen Dichtung soll indessen die Pressung etwa linear von Null bis zu einem in der Nähe des hochdruckseitigen Endes der Berührf iäche liegenden Maximum ansteigen.1. The wedge gap between the sealing ring and the cylindrical machine part closes even at relatively low pressure, creating a hydrodynamically unfavourable surface pressure distribution in the contact surface between the sealing ring and the cylindrical machine part. In particular, if a surface pressure e f " occurs as a result of permanent deformation, which rises steeply from the low-pressure end of the contact surface to immediately at the beginning of the contact surface, the hydrodynamic return capacity is considerably reduced. With an optimum seal, however, the pressure should rise approximately linearly from zero to a maximum near the high-pressure end of the contact surface.
2. Der Dichtring kippt bereits beim Einbau infolge einer im Verhältnis zum Umstülpmittelpunkt exzentrischen Krafteinleitung , dergestalt, daß je nach gewählter axialer Position der Dichtkante der Dichtring sich unter der Einwirkung des abzudichtenden Drucks und des Spannrings nach der einen oder anderen Seite neigt.2. The sealing ring tilts during installation as a result of an eccentric force introduction in relation to the turning center, such that depending on the selected axial position of the sealing edge, the sealing ring tilts to one side or the other under the influence of the pressure to be sealed and the clamping ring.
3. Der Dichtring wird bei hohem Druck des abzudichtenden Fluids an seiner Nieaerdruckseite in den Spalt zwischen ruhendem und beweglichem Maschinenteil extrudiert, wodurch ebenfalls der Verlauf der Flächenpressung und somit die hydrodynamische Förderwirkung ungünstig beeinflußt wird.3. When the pressure of the fluid to be sealed is high, the sealing ring is extruded on its low-pressure side into the gap between the stationary and moving machine parts, which also has an adverse effect on the course of the surface pressure and thus on the hydrodynamic conveying effect.
Diese nachteiligen Auswirkungen , die in der Praxis immer wieder zu Undichtheiten oder zum Ausfall von Dichtungen führen , sowie die Forderung der Anwender nach einer weiteren Reduzierung des axialen Bauraums gaben den Anstoß für weitere erfinderische Überlegungen zur optimalen Gestaltung von Hydraulikdichtungen für Kolben und vor allem für KolbenstangenThese adverse effects, which in practice repeatedly lead to leaks or the failure of seals, as well as the user's demand for a further reduction in the axial installation space, gave rise to further inventive considerations for the optimal design of hydraulic seals for pistons and especially for piston rods
Als ein wesentlicher Grund für die genannten nachteiligen Wirkungen wurde die Tatsache erkannt, daß die bisher bekannten Dichtkantenringe im Verhältnis zu ihrer axialen Ldnge eine zu geringe radiale Dicke aufweisen, was im Hinblick auf die Formstabilität zwei gravierende Nachteile hat. Zum einen weist ein radial dünner Ring einen verhältnismäßig geringen Biege- und Umstülpwiderstand auf und zum anderen ist dessen Stirnfläche verhältnismäßig klein, wodurch die an sich erwünschte, die radiale Verschiebung des Dichtrings hemmende Reibungskraft ebenfalls klein bleibt.A key reason for the above-mentioned disadvantageous effects was identified as the fact that the previously known sealing edge rings have too small a radial thickness in relation to their axial length, which has two serious disadvantages with regard to dimensional stability. Firstly, a radially thin ring has a relatively low resistance to bending and turning over, and secondly, its front surface is relatively small, which means that the frictional force that is actually desired and inhibits the radial displacement of the sealing ring also remains small.
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Erfindungsgemäß werden diese' Näthte'iTe*beseitigt, wenn der Dichtring dergestalt ausgeführt wird, daß seine radiale Dicke insgesamt oder zumindest in Teilbereichen größer ist als seine axiale Breite. Besonders hohe Formstabilität des Dichtrings mit dem Ergebnis einer besonders günstigen statischen und dynamischen Abdichtwirkung wird erfindungsgemäß | erreicht, wenn die radiale Dicke des Dichtrings 1,5 mal bis 3 mal so groß ist wie die axiale Breite des Dichtrings. Ein derartiger Dichtring weist im Vergleich zu den, dem Stand der Technik entsprechenden Dichtkantenringen einen wesentlich größeren Biege- und Umstülpwiderstand auf, so daß eine dichtungstechnisch vorteilhaft und erfindungsgemäß in der Nähe der hochdruckseitigen Stirnfläche angeordnete Dichtkante nurmehr eine geringe, dichtungstechnisch unschädliche Deformation des RingquerschnittsAccording to the invention, these seams are eliminated if the sealing ring is designed in such a way that its radial thickness is greater than its axial width overall or at least in some areas. Particularly high dimensional stability of the sealing ring with the result of a particularly favorable static and dynamic sealing effect is achieved according to the invention if the radial thickness of the sealing ring is 1.5 times to 3 times as large as the axial width of the sealing ring. Such a sealing ring has a significantly greater resistance to bending and turning over in comparison to the sealing edge rings corresponding to the state of the art, so that a sealing edge which is advantageous in terms of sealing technology and which is arranged according to the invention near the high-pressure side end face only causes a small, sealing-technically harmless deformation of the ring cross section.
Ul OCIUl II.Ul OCIUl II.
Bei Anwendungen, bei denen es wesentlich auf einen besonders geringen axialen Einbauraum der Dichtung ankommt, besteht allgemein der Wunsch, die Dichtung, unter Beibehaltung ihrer statischen und dynamischen Dichtwirkung axial so schmal wie möglich auszuführen. Von diesem Wunsch ausgehende, erfinderische Überlegungen und Experimente zeigten, daß bei den bisher gebräuchlichen Dichtringen ein beträchtlicher Anteil der axialen Baubreite nicht zum Erzeugen der Dichtfunktion beiträgt, also im Prinzip entfallen kann. Es zeigte sich, daß die Dichtwirkung der handelsüblichen Dichtkantenringe mit geeignet geformten, halb so breiten aber radial dickeren Dichtringen erreicht und übertroffen werden kann.In applications where a particularly small axial installation space for the seal is essential, there is generally a desire to make the seal as axially narrow as possible while retaining its static and dynamic sealing effect. Inventive considerations and experiments based on this desire showed that with the sealing rings used to date, a considerable proportion of the axial width does not contribute to creating the sealing function, and can therefore in principle be omitted. It was shown that the sealing effect of the commercially available sealing edge rings can be achieved and exceeded with suitably shaped sealing rings that are half as wide but radially thicker.
Erfindungsgemäß werden deshalb Dichtringe, die das erfinderische Merkmal aufweisen, daß das Verhältnis ihrer radialen Dicke zu ihrer axialen Breite größer als I ist und vorzugsweise zwischen 1,5 und 3 beträgt, so ausgeführt, daß ihre absolute axiale Breite etwas weniger als halb so groß ist, wie die axiale Breite der standardisierten Nuten der handelsüblichen Dichtkantenringe. Praktisch beträgt damit die axiale Breite erfindungsgemäßer Dichtringe vorzugsweise zwischen zwei und drei Millimeter. Mit Dichtringen die diese erfinderischen Merkmale aufweisen ist es nun möglich, bei hoher Abdichtqualität im Hinblick auf den axialen Platzbedarf der Dichtung extrem bauraumsparende Konstruktionen auszuführen.According to the invention, sealing rings that have the inventive feature that the ratio of their radial thickness to their axial width is greater than 1 and is preferably between 1.5 and 3 are designed so that their absolute axial width is slightly less than half as large as the axial width of the standardized grooves of commercially available sealing edge rings. In practice, the axial width of sealing rings according to the invention is therefore preferably between two and three millimeters. With sealing rings that have these inventive features, it is now possible to implement extremely space-saving designs with a high sealing quality in view of the axial space requirement of the seal.
Vorzugsweise beträgt bei einem erfindungsgemäßen Dichtring der axiale Abstand der Dichtkante von der hochdruckseitigen Stirnfläche zwischen 10% und 30 % der axialen Breite des Dichtrings. Aufgrund der geometrischen Verhältnisse ist bei dem erfindungsgemäßen Dichtring die, seiner niederdruckseitig anliegenden Stirnfläche proportionale, die radiale Deformation des Dichtrings behindernde Reibungskraft wesentlich größer als dies bei einem herkömmlichen, radial dünnen Dichtring der Fall ist. Wegen des verhältnismäßig kleinen Spalts zwischen dem bewegten und dem ruhenden Maschinenteil ist beim enfindungsgemäßeaDichtring praktisch auch diePreferably, in a sealing ring according to the invention, the axial distance of the sealing edge from the high-pressure side face is between 10% and 30 % of the axial width of the sealing ring. Due to the geometric conditions, in the sealing ring according to the invention, the frictional force proportional to its low-pressure side face, which hinders the radial deformation of the sealing ring, is significantly greater than is the case with a conventional, radially thin sealing ring. Due to the relatively small gap between the moving and the stationary machine part, in the sealing ring according to the invention, the
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radiate Breite des niederdruekseitig aWepfiutseft'ehw'and anliegenden Teils seiner Stirnfläche breiter als die axiale Breite des Dichtrings.Vorzugsweise ist diese Anlagefläche in radialer Richtung gemessen mindestens 40% breiter als die axiale Breite des Dichtrings.The radiate width of the part of its front surface that is in contact with the sealing wall on the low-pressure side is wider than the axial width of the sealing ring. Preferably, this contact surface is at least 40% wider than the axial width of the sealing ring, measured in the radial direction.
Als Spannring des erfindungsgemäßen Dichtrings wird in bekannter Weise ein O=Ring verwendet, dessen Schnurdurchmesser etwas kleiner als die axiale Breite des Dichtrings ist und der beim Einbau radial etwa um 15% bis 25% seines Schnurdurchmessers vorgespannt wird.As a tension ring of the sealing ring according to the invention, an O-ring is used in a known manner, the cord diameter of which is slightly smaller than the axial width of the sealing ring and which is radially pre-tensioned by approximately 15% to 25% of its cord diameter during installation.
Es entspricht dem Stand der Technik , zwei Dichtkantenringe in axial nebeneinander angeordneten Nuten als sogenannte Tandemdichtung einzusetzen. Eine solche Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn unter ungünstigen Betriebsbedingungen die hochdruckseitige Dichtung eine gewisse Undichtheit aufweist. Deren Leckage wird dann zunächst im Raum zwischen den beiden Dichtungen gespeichert, und später ,unter günstigeren Betriebsbedingungen hydrodynamisch wieder in den abzudichtenden Raum zurückgefördert . Ein wesentlicher Nachteil einer Tandemanordnung mit Dichtungen der herkömmlichen Bauart ist jedoch deren beträchtlicher axialer Raumbedarf. It is state of the art to use two sealing edge rings in grooves arranged axially next to each other as a so-called tandem seal. Such an arrangement is particularly advantageous if the high-pressure side seal has a certain leak under unfavorable operating conditions. The leakage is then initially stored in the space between the two seals and later, under more favorable operating conditions, is hydrodynamically pumped back into the space to be sealed. However, a significant disadvantage of a tandem arrangement with seals of the conventional design is their considerable axial space requirement.
Für die Einbauräume(Nuten) der Dichtungen werden zum Zweck der |For the installation spaces (grooves) of the seals, for the purpose of |
Austauschbarkeit verschiedener Dichtungsfabrikate von den Herstellern hydraulischer Geräte weitgehend standardisierte, an verschiedene Durchmesserbereiche angepaßte Abmessungen verwendet.Interchangeability of different seal brands The manufacturers of hydraulic equipment use largely standardized dimensions adapted to different diameter ranges.
Ein besonderer Vorteil der im Verhältnis zu den herkömmlichen Dichtringen axial schmalen, erfindungsgemäßen Dichtungen ist es nun, daß in einem zur Aufnahme einer einzelnen, herkömmlichen Dichtung geeigneten EinbauraumA particular advantage of the axially narrow seals according to the invention in comparison to conventional sealing rings is that in an installation space suitable for accommodating a single conventional seal
nunmehr zwei Dichtungen der erfindungsgemäßen Bauform eingebaut werden *now two seals of the design according to the invention are installed *
können, die somit zusammen auf engstem Raum eine Tandemanordnung dar- |which together form a tandem arrangement in a very small space |
stellen.place.
Die vorzugsweise mit einem Winkel zwischen 60" und 70" ausgeführte hochdruckseitige Kegelfläche des niederdruckseitig angeordneten, erfindungsgemäßen Dichtrings bildet bei zwei erfindungsgemäß in einem gemeinsamen Einbauraum herkömmlicher Abmessung angeordneten erfindungsgemäßen Dichtringen zusammen mit dem Keilspaltraum des hochdruckseitig angeordneten Dichtrings einen ringförmigen Hohlraum, den Zwischendichtungsraum, dem nun die Funktion des Leckage-Zwischenspeichers zukommt. Vorzugsweise wird der Zwischendichtungsraum erfindungsgemäß noch zusätzlich dadurch vergrößert, daß in die hochdruckseitige Stirnfläche des niederdruckseitigen Dichtrings mehrere radiale Nuten eingearbeitet sind.The high-pressure side conical surface of the sealing ring according to the invention arranged on the low-pressure side, which is preferably designed with an angle between 60" and 70", forms an annular cavity, the intermediate sealing space, which now has the function of the leakage buffer, in the case of two sealing rings according to the invention arranged in a common installation space of conventional dimensions, together with the wedge gap space of the sealing ring arranged on the high-pressure side. The intermediate sealing space is preferably additionally enlarged according to the invention by incorporating several radial grooves into the high-pressure side end face of the low-pressure side sealing ring.
Die grundsätzliche Forderung "die= Reißung* efher'EMcfitOhg auf den kleinsten, die Funktionserfüllung noch gewährleistenden Wert zu beschränken, kann bei einer erfindungsgemäßen Tandemanordnung zu dem Wunsch führen, die niederdruckseitige Dichtung radial weniger stark anzupressen als die hochdruckseitige. Dieser Wunsch ist aufgrund der Erfahrung realisierbar, daß der Druck im Zwischendichtungsraum in aller Regel geringer ist als der Druck des abzudichtenden Fluids.The basic requirement to limit the tearing to the smallest value that still ensures the function can lead to the desire to press the low-pressure side seal radially less strongly than the high-pressure side seal in a tandem arrangement according to the invention. This desire can be realized based on experience that the pressure in the intermediate seal space is generally lower than the pressure of the fluid to be sealed.
Erfindungsgemäß wird eine verringerte radiale Anpressung des niederdruckseitigen Dichtrings der erfindungsgemäßen Tandemanordnung dadurch erreicht, daß der niederdruckseitig angeordnete Dichtring an seiner dem Spannring zugekehrten Seite eine Kegelfläche aufweist, an die sich der Spannring infolge des auf ?hn einwirkenden Drucks des abzudichtenden Fluids anlegt. Die Kegelfläche erstreckt sich nur über einen Teilbereich der axialen Breite des Dichtrings, so daß auch der den Druck des abzudichtenden Fluids übertragende Spannring nur auf einen Teilbereich des niederdruckseitigen Dichtring radial einwirkt. Erfindungsgemäß wird bei dieser Anordnung nur ein einzelner, beide Dichtringe spannender und sekundär abdichtender Spannring verwendet Aufgrund dieser Verhältnisse und der Tatsache, daß bei dieser Variante erfindungsgemäß die radiale Anlagefläche des niederdruckseitigen Dichtrings unter Ausnützung nahezu der ganzen Nuttiefe verhältnismäßig groß ausgeführt ist, wird hier eine besonders große formstablilisierende Wirkung erzeugt. Eine derartige , erfindungsgemäße Tandemanordnung mit zwei ungleich gestalteten Dichtringen ist somit vor allem bei hohem abzudichtendem Druck von besonderem Vorteil. Auch bei einer derartigen Tandemanordnung wird der die Leckage des hochdruckseitigen Dichtrings zeitweilig speichernde Zwischendichtungsraum in vorteilhafter Weise zusätzlich durch in der hochdruckseitigen Stirnfläche des niederdrucksei tig angeordneten Dichtrings eingearbeitete radiale Nuten vergrößert.According to the invention, a reduced radial contact pressure of the low-pressure side sealing ring of the tandem arrangement according to the invention is achieved in that the sealing ring arranged on the low-pressure side has a conical surface on its side facing the clamping ring, against which the clamping ring rests as a result of the pressure of the fluid to be sealed acting on it. The conical surface only extends over a partial area of the axial width of the sealing ring, so that the clamping ring transmitting the pressure of the fluid to be sealed also only acts radially on a partial area of the low-pressure side sealing ring. According to the invention, only a single clamping ring is used in this arrangement, which clamps both sealing rings and provides a secondary seal. Due to these conditions and the fact that in this variant according to the invention the radial contact surface of the low-pressure side sealing ring is designed to be relatively large, utilizing almost the entire groove depth, a particularly large shape-stabilizing effect is generated here. Such a tandem arrangement according to the invention with two unequally designed sealing rings is therefore particularly advantageous when the pressure to be sealed is high. Even with such a tandem arrangement, the intermediate sealing space temporarily storing the leakage of the high-pressure side sealing ring is advantageously additionally enlarged by radial grooves machined into the high-pressure side end face of the low-pressure side sealing ring.
Als eine besonders vorteilhafte Ausführung mit hoher dynamischer Dichtheit erwies sich eine in einer gemeinsamen Nut eingebaute Tandemanordnung mit zwei ungleich gestalteten Dichtringen, bei der die radiale Berührfläche der beiden Dichtringe auf einen Bereich begrenzt ist, der sich an die vom Schnittpunkt der hochdruckseitigen Kegelfläche des niederdruckseitigen Dichtrings mit dessen hochdruckseitiger Stirnfläche gebildeten Kante anschließt und sich radial annähernd bis zur Mitte der niederdruckseitigen Stirnfläche des hochdruckseitigen Dichtrings erstreckt. Bei dieser Anordnung erzeugt der Axialschub des abzudichtenden Drucks ein zusätzliches, die hydrodynamische Rückforderung begünstigendendes Kippmoment am hochdruckseitigen Dichtring. Vorzugsweise sind bei dieser Art der Tandemanordnung die beiden,die Dichtkante des hochdruckseitigen Dichtrings erzeugenden Kegelflächen im Herstellungszustand des Dichtrings relativ zur Symmetrieachse annähernd gleich groß.A particularly advantageous design with high dynamic tightness has been found to be a tandem arrangement with two unequal sealing rings installed in a common groove, in which the radial contact surface of the two sealing rings is limited to an area that adjoins the edge formed by the intersection of the high-pressure side conical surface of the low-pressure side sealing ring with its high-pressure side end face and extends radially almost to the middle of the low-pressure side end face of the high-pressure side sealing ring. In this arrangement, the axial thrust of the pressure to be sealed generates an additional tilting moment on the high-pressure side sealing ring that promotes hydrodynamic recovery. Preferably, in this type of tandem arrangement, the two conical surfaces that generate the sealing edge of the high-pressure side sealing ring are approximately the same size relative to the axis of symmetry in the manufacturing state of the sealing ring.
Um bei in einer gemeinsamen Nut eingebauten, erfindungsgemäßen Tandemanordnungen auch bei rauhem^etinefc-fciridgjner'gegebenenfalls beschädigtenIn order to ensure that tandem arrangements according to the invention, which are installed in a common groove, even in rough, possibly damaged,
Oberfläche des beweglichert^^liftiJriäeilBhMasCMnoRifeils eine besonders günstige, dynamische Dichtwirkung zu erreichen, wird zusammen mit einem hüchdruckseitigen Dichtring aus zähelastischem Kunststoff auf der Basis von PTFE der niederdruckseilige Dichtring vorzugsweise, wie von drn herkömmlichen, in getrennten Nuten als Tandem angeordneten Dichtringen her bekannt, aus Elastomerwerkstoff, vorzugsweise aus Polyurethan ausgeführt.In order to achieve a particularly favorable, dynamic sealing effect on the surface of the movable lifting element, the low-pressure sealing ring is preferably made of elastomer material, preferably polyurethane, together with a high-pressure sealing ring made of tough-elastic plastic based on PTFE, as is known from conventional sealing rings arranged in tandem in separate grooves.
Eine weiter verbesserte Zwischenspeicherwirkung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß vorzugsweise ir> einer standardisierten, für die Aufnahme herkömmlicher Dichtkantenringe vorgesehenen Nut, mehr als zwei Dichtringe der erfindungsgemäßen Art nebeneinander angeordnet werden. Bei einer solchen, vorzugsweise aus drei gleichen . erfindungsgemäßen Dichtringen mit jeweils einem Spannring bestehenden, in einer gemeinsamen Nut angeordneten Tandemanordnung wird die Leckage in zwei aufeinanderfolgenden Zwischendichtungsräumen gespeichert, die erf indungsgemäß vorzugsweise durch in den Stirnseiten der Dichtringe angeordnete radiale Nuten vergrößert sind , wodurch insgesamt eine noch bessere dynamische Abdichtwirkung erreicht wird.A further improved intermediate storage effect is achieved according to the invention by arranging more than two sealing rings of the type according to the invention next to one another, preferably in a standardized groove provided for receiving conventional sealing edge rings. In such a tandem arrangement, preferably consisting of three identical sealing rings according to the invention, each with a clamping ring, arranged in a common groove, the leakage is stored in two successive intermediate sealing spaces, which according to the invention are preferably enlarged by radial grooves arranged in the end faces of the sealing rings, whereby an even better dynamic sealing effect is achieved overall.
Die Forderung, unter Beibeahltung der für die handelsüblichen Dichtkantenringe dimensionierten Nuten , mit nur einem Dichtring und Spannring eine im Vergleich zu den herkömmlichen Dichtkantenringen auf Dauer und vor allem bei hohem Druck verbesserte dynamische Dichtwirkung zu erreichen, wird erfindungsgemäß dadurch verwirklicht, daß der Dichtringquerschnitt gegen Biegung und Stülpung versteift und so weit vergrößert wird, daß er nahezu den ganzen Nutraum ausfüllt. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Ausführungen ist hierbei der vorzugsweise als O-Ring ausgeführte Spannringquerschnitt wesentlich kleiner als der Dichtringquerschnitt. Weiterhin wird b°A einer solchen Anordnung der die Funktion der Nebenabdichtung erfüllende Spannring zum Teil in eine Ausdrehung des Dichtrings eingelassen .Bei einer aus funktionellen Gründen erforderlichen, außermittigen Lage der Dichtkante, wird auch der in den Dichtring eingelassene Spannring außermittig, vorzugsweise so angeordnet, daß die radiale Mittelebene des Spannrings annähernd mit der Dichtkantenebene zusammenfällt, so daß infolge der radialen Spannkraft des Spannrings ein Umstülpen des Dichtrings nicht eintritt.The requirement to achieve an improved dynamic sealing effect over the long term and especially at high pressure compared to conventional sealing edge rings while maintaining the grooves dimensioned for commercially available sealing edge rings is achieved according to the invention by stiffening the sealing ring cross-section against bending and warping and enlarging it to such an extent that it fills almost the entire groove space. In contrast to conventional designs, the clamping ring cross-section, preferably designed as an O-ring, is significantly smaller than the sealing ring cross-section. Furthermore, in such an arrangement, the clamping ring which fulfils the function of the secondary seal is partially recessed into a recess in the sealing ring. If the sealing edge is required to be positioned off-centre for functional reasons, the clamping ring recessed into the sealing ring is also arranged off-centre, preferably in such a way that the radial centre plane of the clamping ring approximately coincides with the sealing edge plane, so that the sealing ring does not turn inside out due to the radial clamping force of the clamping ring.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 8 erläutert, die Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Dichtungen und Dichtungsanordnungen darstellen. Die Figuren zeigen verschiedene Varianten der Grundeiemente der erfindungsgemäßen Dichtung, nämlich jeweils mindestens einen Dichtring 1 und den radial neben jedem Dichtring angeordneten, diesen sekundär abdichtenden und radial belastenden Spannring 2 . Dichtring und Spannring sind jeweils in einer Ausdrehung ("Nut") eines die Dichtung aufnehmenden Maschinenteils 3 ("Gehäuse") angeordnet. Jeder Dichtring weist eine, eine zylindris.eh.e.Obeff.ieeh&cie.sitiaschinenteils 4The invention is explained below using Figures 1 to 8, which represent exemplary embodiments of seals and sealing arrangements according to the invention. The figures show various variants of the basic elements of the seal according to the invention, namely at least one sealing ring 1 and the clamping ring 2 arranged radially next to each sealing ring, which secondarily seals it and radially loads it. The sealing ring and clamping ring are each arranged in a recess ("groove") of a machine part 3 ("housing") that accommodates the seal. Each sealing ring has a cylindrical surface 4
("Stange^VZylinderbohrung^dfch-Mndberu^Fende-Dichtkante auf. Oie Dichtkante weist im Fertigungsz'istand eine Überdeckung gegenüber der zylindrischen Oberfläche auf, so daß bei der Montage der Dichtung die Dichtkante bei der Berührung mit der zylindrischen Oberfläche zu einer schmalen Berührf läa,e abgeplattet wird. An diese Berührfläche schließt sich jeweils ein sich mit einem kleinen Winkel y-zur Niederdruckseite hin öffnender Keilspalt an. Zur Hochdruckseite hin bildet eine am Dichtring angebrachte Kegelfläche mit der zylindrischen Oberfläche den im Verhältnis zu y großen Winkel oc. Zur bildlichen Erläuterung sind die Winkel oc und /- in den Figuren 1, 5 und 8 bezeichnet.("Rod^cylinder bore^orifice^end sealing edge. In the manufacturing stage, the sealing edge overlaps the cylindrical surface, so that when the seal is assembled, the sealing edge is flattened to form a narrow contact surface when it comes into contact with the cylindrical surface. This contact surface is followed by a wedge gap opening at a small angle y- towards the low-pressure side. Towards the high-pressure side, a conical surface attached to the sealing ring forms an angle oc with the cylindrical surface, which is large in relation to y. For visual explanation, the angles oc and /- are shown in Figures 1, 5 and 8.
Figur 1 zeigt die Anordnung einer erf indungsgemäßen Dichtung. Der Dichtring 1 weist die axiale Breite B und die radiale Höhe H auf, wobei im Hinblick auf eine erfindungsgemäß anzustrebende, möglichst große Formsteif igkeit des Dichtrings die Höhe H so groß wie konstruktiv möglich ,vorzugsweise mindestens gleich groß wie B ausgeführt ist.lm Hinblick auf das Bestreben der Konstrukteure von hydraulischen Geräten, möglichst kompakte, bauraumsparende Dichtungen zu verwenden, wird B möglichst klein ausgeführt.Figure 1 shows the arrangement of a seal according to the invention. The sealing ring 1 has the axial width B and the radial height H, whereby, in view of the greatest possible dimensional rigidity of the sealing ring, which is the aim according to the invention, the height H is made as large as structurally possible, preferably at least as large as B. In view of the efforts of the designers of hydraulic devices to use seals that are as compact and space-saving as possible, B is made as small as possible.
Erfindungsgemäß wird bei Dichtringen nach Figur 1 die Breite B vorzugsweise zwischen 2 Millimeter und 3 Millimeter ausgeführt. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis H/B = 1,5 bis 3 . Die radiale Breite W der Berührfläche zwischen dem Dichtring und der Stirnwand des die Dichtung aufnehmenden Maschinenteils ist praktisch um 0,5 bis 1 Millimeter kleiner als H. Am Übergang zwischen der Berührfläche mit der Breite W und der den niederdruckseitigen Keilspalt bildenden Kegelfläche des Dichtrings weist der Dichtring vorzugsweise entsprechend der Deutschen Patentanmeldung P 36 06 Cl 1.9 eine in den Dichtring einspringende Übergangsfläche 12 auf. Das Verhältnis der axialen Breite A der Übergangsfläche zu Breite B des Dichtrings beträgt vorzugsweise A/B = 0,1 bis 0,2.According to the invention, the width B of sealing rings according to Figure 1 is preferably between 2 millimeters and 3 millimeters. Preferably, the ratio H/B = 1.5 to 3. The radial width W of the contact surface between the sealing ring and the end wall of the machine part receiving the seal is practically 0.5 to 1 millimeter smaller than H. At the transition between the contact surface with the width W and the conical surface of the sealing ring forming the low-pressure side wedge gap, the sealing ring preferably has a transition surface 12 that projects into the sealing ring in accordance with German patent application P 36 06 Cl 1.9. The ratio of the axial width A of the transition surface to the width B of the sealing ring is preferably A/B = 0.1 to 0.2.
Die Dichtkante des Dichtrings entsprechend Figur 1 ist im Abstand E von der hochdruckseitigen Stirnfläche des Dichtrings angeordnet. Vorzugsweise beträgt erfindungsgemäß das Verhältnis E/B = 0,1 bis 0,2 .The sealing edge of the sealing ring according to Figure 1 is arranged at a distance E from the high-pressure side face of the sealing ring. Preferably, according to the invention, the ratio E/B = 0.1 to 0.2.
Der hochdruckseitige Winkel QfC wird entsprechend der bekannten Lehre den üblichen Verhältnissen beim erstmaligen Einfahren der Dichtung während des Montagevorgangs angepaßt Praktisch wird (Xzwischen 50" und 70* ausgeführt Der Winkel #-den die niederdruck: 't ige Kegelfläche des Dichtrings mit dem axialbeweglichen Masc .'».eil btldet.wird in bekannter Weise im Bereich #· - 5' bis 10* ausgeführt.The high-pressure side angle QfC is adapted to the usual conditions when the seal is first run in during the assembly process in accordance with the known teaching. In practice, it is carried out between 50" and 70*. The angle # which the low-pressure conical surface of the sealing ring forms with the axially movable machine part is carried out in the known manner in the range # - 5' to 10*.
In der hochdruckseitigen Stirnwand des Dichtrings ist vorzugsweise mindestens eine Nut 13 angeordnet, die bei einem einzeln in einer Nut angeordneten Dichtring entsprechend Fig. 1 in an sich bekannter Welse einen ungedrosselten Zutritt dw.abzuydf ebbenden fluids zum Spannring ermöglicht.In the high-pressure side end wall of the sealing ring, at least one groove 13 is preferably arranged, which, in the case of a sealing ring arranged individually in a groove according to Fig. 1, enables an unthrottled access of the fluid to be discharged to the clamping ring in a manner known per se.
ww VV Vr- &ngr; &ngr; &ngr;&phgr; ee ww VV Vr- &ngr;&ngr;&ngr; φee
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Tandemanordnung mit zwei gleichartigen erfindungsgemäßen Dichtringen 1 und Spannringen 2 in einer gemeinsamen Nut. Wird insbesondere die axiale Breite B der Dichtnnge erfindungsgemäß halb so groß ausgeführt wie die axiale Breite der herkömmlichen, handelsüblichen Dichtringe, so kann nun die Tandemanordnung nach Fig. 2 ohne weiteres in eine für die handelsüblichen Dichtringe standardisierten Nut eingebaut werden. Die Dichtsicherheit sowie die dynamische Dichtheit ist somit erfindungsgemäß bei gleichem Bauraumbedarf wesentlich verbessert. Vorzugsweise weisen beide Dichtringe hochdruckseitige Nuten 13 sowie niederdruckseitige Ausdrehungen 12 auf. Die vom hochdruckseitig angeordneten Dichtring bei axialer Bewegung des zylindrischen Maschinenteils 4 durchgelassene Leckage wird von der Dichtkante des niederdruckseitig angeordneten Dichtrings abgestreift. Die Leckage sammelt sich im Zwischendichtungsraum 11, der vorzugsweise durch die Nuten 13 des niederdruckseitig angeordneten Dichtrings vergrößert ist.Figure 2 shows a tandem arrangement according to the invention with two similar sealing rings 1 and clamping rings 2 according to the invention in a common groove. If, in particular, the axial width B of the sealing ring is designed according to the invention to be half as large as the axial width of the conventional, commercially available sealing rings, the tandem arrangement according to Figure 2 can now be easily installed in a groove standardized for the commercially available sealing rings. The sealing reliability and the dynamic tightness are thus significantly improved according to the invention with the same installation space requirement. Both sealing rings preferably have grooves 13 on the high-pressure side and recesses 12 on the low-pressure side. The leakage let through by the sealing ring arranged on the high-pressure side during axial movement of the cylindrical machine part 4 is stripped off by the sealing edge of the sealing ring arranged on the low-pressure side. The leakage collects in the intermediate sealing space 11, which is preferably enlarged by the grooves 13 of the sealing ring arranged on the low-pressure side.
Figur 3 zeigt ein in einer gemeinsamen Nut angeordnetes Tandem aus dem hochdruckseitigen Dichtring I und dem niederdruckseitigen Dichtring !a. Erfindungsgemäß werden beide Dichtringe von einem einzigen Spannring 2 abgedichtet und angepreßt. Der Dichtring la weist eine gegenüber dem Dichtring 1 vergrößerte radiale Höhe H auf. Der Spannring legt sich unter der Einwirkung des abzudichtenden Drucks an eine ihm zugewandte Kugelfläche 21 sowie an eine Stirnfläche 22 des Dichtrings la an. Zwischen dem Dichtring la und der Umfangsflache der Nut ist erfindungsgemäß ein Spalt vorgesehen , dessen Breite s größer als die im Betrieb erforderliche radiale Verschiebung oder Dehnung der Dichtringe ist. Vorzugsweise beträgt der Spalt s - 0,3 bis 0,6 Millimeter.Figure 3 shows a tandem of the high-pressure side sealing ring I and the low-pressure side sealing ring 1a arranged in a common groove. According to the invention, both sealing rings are sealed and pressed by a single clamping ring 2. The sealing ring la has a larger radial height H than the sealing ring 1. Under the effect of the pressure to be sealed, the clamping ring rests against a spherical surface 21 facing it and against an end face 22 of the sealing ring la. According to the invention, a gap is provided between the sealing ring la and the peripheral surface of the groove, the width s of which is greater than the radial displacement or expansion of the sealing rings required during operation. The gap s is preferably 0.3 to 0.6 millimeters.
Das Tandem nach Fig. 3 kann ebenfalls in einer für einen einzigen Dichtring herkömmlicher Art vorgesehenen Nut untergebracht werden, wenn erfindungsgemäß die Breite B jedes Dichtrings halb so groß wie die axiale Breite eines herkömmlichen Dichtrings ausgeführt wird.The tandem according to Fig. 3 can also be accommodated in a groove provided for a single sealing ring of conventional type if, according to the invention, the width B of each sealing ring is made half the axial width of a conventional sealing ring.
Figur A zeigt eine Tandemanordnung mit zwei unterschiedlichen Dichtringen I und la ,wobei die gemeinsame radiale Berührfläche der beiden Dichtringe eine Breite C aufweist, die erftndungsgemäß kleiner ist als die radiale Breite D der Stirnfläche des Dichtrings 1 Vorzugsweise sind bei dieser Anordnung der hochdruckseitige Kegelwinkel und der niederdruckseitige Kegelwinkel Im uneingebauten Zustand des hochdruckseitigen Dichtrings gleich groß, so daß sich auch im eingebauten Zustand ohne die Wirkung des abzudichtenden Drucks annähernd gleichgroße Keilspaltwinkel Seinstellen. Bei dieser Anordnung verkleinert sich der niederdruckseitige Keilwinkel des Dichtrings I unter Druckeinwirkung infolge der erfindungsgemäßen Abstützung in einer für die Dichtwirkung vorteilhaften Weise. Selbstverständlich kann die Berührfläche mit der Breite C im Gegensatz 2u der Darstellung in Fig.4, !»».gleicheR Wirkung, -auch mittels einer nieder-Figure A shows a tandem arrangement with two different sealing rings I and Ia, the common radial contact surface of the two sealing rings having a width C which, according to the invention, is smaller than the radial width D of the end face of the sealing ring 1. In this arrangement, the high-pressure side cone angle and the low-pressure side cone angle are preferably the same when the high-pressure side sealing ring is not installed, so that even when installed without the effect of the pressure to be sealed, approximately equal wedge gap angles are established. In this arrangement, the low-pressure side wedge angle of the sealing ring I decreases under the influence of pressure as a result of the support according to the invention in a manner that is advantageous for the sealing effect. Of course, the contact surface with the width C can, in contrast to the illustration in Fig.4, !»».same effect, also by means of a low-
druckseitig am Dichtring 1 angebrachten'vorspringenden Ringfläche erzeugt werden. Die Tandemanordnung nach Fig. 4 weist nur einen Spannring 2 auf, der den Dichtring I an dessen Umfang und den Dichtring la an dessen Kegelfläche 21 berührt. Vorzugsweise weist der mittels seines Vorsprungs mit der Breite C die Berünrf lache bildende Dichtring stirnseitige Nuten 13 auf.The tandem arrangement according to Fig. 4 has only one clamping ring 2, which touches the sealing ring I on its circumference and the sealing ring la on its conical surface 21. The sealing ring, which forms the contact surface by means of its projection with the width C, preferably has grooves 13 on the front side.
Figur 5 zeigt eine im wesentlichen der in Figur 4 gezeigten Tandemanordnung entsprechende Ausführung mit zwei unterschiedlichen Dichtringen 1 und la , wobei jedoch die Keilwinkel cc und &ggr; des hochdruckseitigen Dichtrings verschieden sind und den in Figur 1 beschriebenen Verhältnissen entsprechen. Erfindungsgemäß sind hier die Keilwinkel, die die Dichtkante des niederdruckseitigen, vorzugsweise aus Elastomer bestehenden, Dichtrings la bilden, annähernd gleich groß. Ein derartiger, als Schmutzabstreifer wirkender Dichtring 1 a hat gegenüber den herkömmlichen Schmutzabstreifern mit zur Niederdrucksefte hin abstreifender Dichtkante den Vorteil, daß er den am axialbeweglichen Maschinenteil haftenden Schmierfilm in beiden Richtungen durchläßt.Figure 5 shows an embodiment that essentially corresponds to the tandem arrangement shown in Figure 4 with two different sealing rings 1 and 1a, but the wedge angles cc and γ of the high-pressure side sealing ring are different and correspond to the conditions described in Figure 1. According to the invention, the wedge angles that form the sealing edge of the low-pressure side sealing ring 1a, which is preferably made of elastomer, are approximately the same size. A sealing ring 1a of this type that acts as a dirt scraper has the advantage over conventional dirt scrapers with a sealing edge that scrapes towards the low-pressure side that it allows the lubricating film adhering to the axially movable machine part to pass through in both directions.
Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung mit je drei gleichen, in einer gemeinsamen Nut angeordneten Dichtringen 1 und zugehörigen Spannringen 2. Be> dieser Anordnung ist sowohl die radiale Höhe H als auch die radiale Berührbreite W im Verhältnis zur axialen Breite B noch weitaus größer als bei den Ausführung nach den Figuren 2 bis 5, wenn die drei Dichtringe in eine Nut eingebaut werden, die auf die Abmessungen eines Dichtkantenrings mit Spannring nach dem Stand der Technik abgestimmt ist. Als Spannringe werden hier kleinere O-Ringe verwendet, die wiederum einen Schnurdurchmesser aufweisen, der etwa so groß 1st wie die axiale Breite B der Dichtringe. Bei der erfindungsgemaßen Anordnung nach Fig.6 ist infolge der Reibungswirkungen zwischen den Dichtringen sowie zwischen den Spannringen, der Nutwand und den Dichtringen die radiale Anpressung des mittleren Dichtrings geringer und die des niederdruckseitig angeordneten Dichtrings noch geringer als die des hochdruckseitigen Dichtrings. Somit ist die Dichtkantenanpressung jeweils einem im Betrieb durch Leckage der hochdruckseitigen Dichtungen entstehenden , im Verhältnis zum abzudichtenden Druck niedereren Zwischendichtungsdruck etwa angepaßt.Figure 6 shows a sealing arrangement according to the invention with three identical sealing rings 1 and associated clamping rings 2 arranged in a common groove. In this arrangement, both the radial height H and the radial contact width W in relation to the axial width B are much larger than in the embodiment according to Figures 2 to 5, when the three sealing rings are installed in a groove that is matched to the dimensions of a sealing edge ring with clamping ring according to the state of the art. Smaller O-rings are used here as clamping rings, which in turn have a cord diameter that is approximately as large as the axial width B of the sealing rings. In the arrangement according to the invention according to Figure 6, the radial contact pressure of the middle sealing ring is lower due to the friction effects between the sealing rings and between the clamping rings, the groove wall and the sealing rings, and that of the sealing ring arranged on the low-pressure side is even lower than that of the sealing ring on the high-pressure side. Thus, the sealing edge contact pressure is approximately adapted to an intermediate sealing pressure that arises during operation due to leakage of the high-pressure side seals and is lower in relation to the pressure to be sealed.
Figur 7 zeigt eine Dichtung in einer für handelsübliche Dichtungen standardisierten Nut, mit einer gegenüber einem typischen handelsüblichen Dichtkantenring wesentlich größeren Querschnittsfläche, wodurch erfindungsgemäß die Formsteifigkeit des Dichtrfngs wesentlich vergrößert ist. In bekannter Weise 1st die Dichtkante ungefähr in der axialen Mitte des Dichtrings angeordnet, das heißt es ist E/B » 0,5 und die Dichtkante bildet mit der Oberfläche des beweglichen Maschinenteils die Winkel öC undFigure 7 shows a seal in a groove standardized for commercially available seals, with a cross-sectional area that is significantly larger than that of a typical commercially available sealing edge ring, whereby, according to the invention, the dimensional stability of the sealing ring is significantly increased. In a known manner, the sealing edge is arranged approximately in the axial center of the sealing ring, i.e. E/B is > 0.5 and the sealing edge forms the angles δC and δC with the surface of the movable machine part.
· · « # llll· · « # llll
Der Dichtring weist erfindungsgemäß eine radiale Höhe H auf, die größer als die axiale Breite B ist. Der Spannring ist in eine in den Dichtring eingearbeitete Ringnut eingelassen. Vorzugsweise ist der Spannring so angeordnet, daß seine Mittelebene ungefähr mit der von der Dichtkante gebildeten Radialebene zusammenfällt.According to the invention, the sealing ring has a radial height H that is greater than the axial width B. The clamping ring is inserted into an annular groove machined into the sealing ring. The clamping ring is preferably arranged such that its center plane approximately coincides with the radial plane formed by the sealing edge.
Figur ö zeigt schließlich einen Dichtring in einer für handelsübliche Dichtungen standardisierten Nut, mit einer gegenüber einem typischen handelsüblichen Dichtkantenring wesentlich größeren Querschnittsfläche. Im Vergleich zu der in Fig.7 gezeigten Ausführung ist der axiale Abstand E der Dichtkante von der hochdruckseitigen Stirnfläche des Dichtrings hier kleiner. Dies hat erfindungsgemäß zur Folge, daß die für die Rücktörderwirkung mit entscheidende axiale Länge des niederdrucksei tigen Keilspalts größer ist. Trotz einer Querdehnung des Dichtrings infolge der ax.den Druckbelastung wird durch e^ne erf indungsgemäße Anordnung erreicht, daß der niederdruckseitige Keilspalt auch bei hohem Druck eine optimalen Wert beibehält. Dies geschieht dadurch, daß der Spannring ebenfalls so zur Hochdruckseite hin versetzt angeordnet wird, daß seine Mittelebene annähernd mit der Dichtkantenebene zusammenfällt. Dies hat zur Folge, daß der Spannring nicht umstülpend auf den Dichtring wirkt und daß, vorn Spannring aus gesehen, der niederdruckseitige Teil des Dichtrings radial vom abzudichtenden Druck nicht beaufschlagt wird. Zwischen dem Dichtring 1 und der Umfangsflache der Mut ist erfindungsgemäß ein Spalt vorgesehen, dessen Breite s größer ist als die im Betrieb erforderliche radiale Verschiebung und Dehnung des Dtchtrings. Vorzugsweise ist s = 0,3 bis 0,6 Millimeter.Finally, Figure 6 shows a sealing ring in a groove standardized for commercially available seals, with a cross-sectional area that is significantly larger than that of a typical commercially available sealing edge ring. Compared to the design shown in Fig.7, the axial distance E of the sealing edge from the high-pressure side face of the sealing ring is smaller here. According to the invention, this means that the axial length of the low-pressure side wedge gap, which is also crucial for the return effect, is larger. Despite a transverse expansion of the sealing ring as a result of the axial pressure load, an arrangement according to the invention ensures that the low-pressure side wedge gap maintains an optimal value even at high pressure. This is achieved by the clamping ring also being arranged offset towards the high-pressure side so that its center plane almost coincides with the sealing edge plane. This means that the clamping ring does not have an everting effect on the sealing ring and that, viewed from the front of the clamping ring, the low-pressure side of the sealing ring is not subjected to the pressure to be sealed. According to the invention, a gap is provided between the sealing ring 1 and the circumferential surface of the groove, the width s of which is greater than the radial displacement and expansion of the sealing ring required during operation. Preferably s = 0.3 to 0.6 millimeters.
Figur 8 zeigt außerdem noch beispielhaft eine vorzugsweise Gestaltung der nach der Lehre der deutschen Patentanmeldung P 3606011.9 am Dichtring angebrachten , konkaven Ringfläche 12. Erfindungsgemäß entsteht eine besonders günstige Stützwirkung, wenn die Ubergangsfläche die Stirnfläche mit einem Winkel £ schneidet, der im Querschnitt größer oder gleich 90' ist und die Ubergangsfläche die Kegelfläche mit einem Winkel &bgr; schneidet, der gößer oder gleich der Summe 9O'+y-istFigure 8 also shows an example of a preferred design of the concave ring surface 12 attached to the sealing ring according to the teaching of the German patent application P 3606011.9. According to the invention, a particularly favorable supporting effect is created when the transition surface intersects the end face at an angle £ which is greater than or equal to 90' in cross section and the transition surface intersects the conical surface at an angle β which is greater than or equal to the sum 90' + y-.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8605787U DE8605787U1 (en) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | Hydraulic seal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8605787U DE8605787U1 (en) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | Hydraulic seal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8605787U1 true DE8605787U1 (en) | 1989-10-05 |
Family
ID=6792322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8605787U Expired DE8605787U1 (en) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | Hydraulic seal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8605787U1 (en) |
-
1986
- 1986-03-03 DE DE8605787U patent/DE8605787U1/en not_active Expired
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