WO1991019120A1

WO1991019120A1 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: WO1991019120A1
Application number: PCT/DE1991/000424
Authority: WO
Inventors: Wolfgang Böhler
Original assignee: Busak + Luyken Gmbh & Co.
Priority date: 1990-05-26
Filing date: 1991-05-22
Publication date: 1991-12-12
Also published as: DE4017036C2; DE4017036A1

Abstract

Die Dichtungsanordnung (70) ist in einer Nut (71) zwischen zwei Maschinenteilen (72, 74) angeordnet. An dem Dichtring (75) sind zwei Dichtkanten (77, 78) ausgebildet, die eine erste Aussparung (80) begrenzen. An der der ersten Aussparung (80) gegenüberliegenden Seite ist eine zweite Aussparung (82) ausgebildet, die den Spannring (76) aufnimmt. Die erste Aussparung (80) ist mit der zweiten Aussparung (82) über eine Radialbohrung (81) verbunden. Am Grund der zweiten Aussparung (82) sind Nuten (83, 84) angeordnet, die mit der Radialbohrung (81) in Verbindung stehen. Im Ausführungsbeispiel ist der Dichtring (75) symmetrisch aufgebaut, so daß er wechselseitig mit Druck belastbar ist. Die Nuten (83, 84) sind als Steuernuten ausgebildet, d.h., daß mit der Dichtungsanordnung (70) eine exakte druckabhängige Öffnung der Radialbohrung zur Hochdruckseite hin möglich ist. Wird die Dichtungsanordnung (70) druckbeaufschlagt, so verlagert sich der Spannring (76) zur Niederdruckseite hin und gibt die Nut (83 bzw. 84) frei. Im verlagerten Zustand des Spannringes (76) kann das Schmiermedium über die Nut (83) bzw. die Nut (84) und die Radialbohrung (81) in die erste Aussparung (80) einströmen.

Description

Dichtunσsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abdichten des Spalts zwischen zwei zueinander konzentrischen, gegeneinander beweg¬ lichen Maschinenteilen, von denen das erste Maschinenteil eine Nut und das zweite Maschinenteil eine der Nut gegenüberliegende glatte Anlagefläche aufweist, mit einem in die Nut des ersten Maschinenteiles eingelegten Dichtring aus zähelastischem Kunst¬ stoff, der an seiner der Anlagefläche zugewandten ersten U - fangsflache nahe seinen Enden angeordnete Dichtkanten aufweist, mit denen er an der Anlagefläche des zweiten Maschinenteiles anliegt, und daß zwischen den Dichtkanten eine erste Aussparung vorgesehen ist, die über eine Radialbohrung im Dichtring mit dem Grund einer zweiten Aussparung in Verbindung steht, in der ein den Dichtring radial belastender Spannring aus gummielasti¬ schem Material, dessen axiale Ausdehnung geringer ist als die¬ jenige des Dichtrings, angeordnet ist und daß der Spannring über der Nut verlagerbar ist.

Eine derartige Dichtungsanordnung ist durch die DE-PS 37 43 726 und DE-OS 37 38 988 bekanntgeworden. Bei der Anordnung nach DE-PS 37 43 726 erfolgt die Fixierung des Spannringes gegenüber dem Dichtring durch eine Nut in der Umfangsflache des Dichtringes, die einen im wesentlichen trapez¬ förmigen Querschnitt aufweist. Die Radialbohrungen, die den Raum zwischen den Dichtkanten mit der vom Spannring belasteten Seite des Dichtringes verbinden, münden am Grund der trapez¬ förmigen Aussparung und damit bei fehlender Druckentlastung zentrisch zu dem den Dichtring belastenden Spannring. Erfährt im Betrieb der Spannring unter der Wirkung des Druckes des abzusperrenden Mediums eine gewisse Deformation nach der Nieder¬ druckseite hin, wodurch der Anpreßdruck des Spannrings an der niederdruckseitigen Flanke der trapezförmigen Aussparung erhöht und an der hochdruckseitigen Flanke der trapezförmigen Aus¬ sparung vermindert wird, so kann das Medium über die Radial¬ bohrungen in den von den Dichtkanten begrenzten Raum einströmen und die Dichtungsanordnung entlasten.

Auch bei der aus DE-OS 37 38 988 bekanntgewordenen Anordnung tritt bei zunehmendem Mediumdruck eine Verlagerung des zwischen den beiden Dichtkanten angeordneten Spannringes in Richtung auf die niederdruckseitige Dichtkante ein, .so daß mit zunehmen¬ dem Mediumdruck die von dem Spannring ausgeübte Spannkraft mehr und mehr zur niederdruckseitigen Dichtkante hin verlagert wird und demgemäß die Wirkung des Spannringes auf diese Dicht¬ kante bei steigendem Mediumdruck ebenfalls zunimmt, wogegen gleichzeitig die hochdruckseitige Dichtkante entlastet wird, so daß der durch die Anpreßkraft der hochdruckseitigen Dicht¬ kante bestimmte Schleppdruck im Raum zwischen den beiden Dicht¬ kanten nicht proportional zum Mediumdruck ansteigt.

Die aus der DE-PS 37 43 726 bekanntgewordene Anordnung wird bevorzugt bei Rotationsbewegungen der Maschinenteile eingesetzt, während die Anordnung nach DE-OS 37 38 988 eine Dichtungsanord¬ nung zwischen zwei geradlinig gegeneinander beweglichen Maschi¬ nenteile darstellt.

Bei beiden Anordnungen muß eine Radialbohrung vorgesehen sein, die eine Aussparung zwischen den Dichtkanten mit einer den Spannring aufnehmenden Aussparung verbindet. Die Radialbohrung destabilisiert dann den Dichtring, wenn große Radialbohrungs- durch esser gewählt werden und wenn zusätzlich zahlreiche Ra¬ dialbohrungen am Dichtring vorgesehen sind. Weiterhin ist es ein fertigungstechnisches Problem, die Bohrungen so zu legen, daß sie in axialer Richtung gesehen möglichst keine Versetzungen zueinander aufweisen. Wäre eine Versetzung der Bohrungen zu¬ einander gegeben, so könnte der Spannring an einer Stelle am Umfang des Dichtrings beispielsweise die eine Bohrung früher und an einer anderen Stelle am Umfang die Bohrung später frei¬ geben. Es wäre dann keine eindeutige Steuerung der Öffnung der Radialbohrungen über den Druck des Mediums mehr möglich. Das exakte Setzen der Radialbohrungen ist aufwendig, weil bei der Herstellung des Dichtrings neben Drehoperationen für die Be¬ stimmung und Ausbildung der Radialbohrungen andere Werkzeuge benötigt werden. Radialbohrungen mit kleinem Durchmesser sind dann unbefriedigend, wenn dadurch der Öffnungsvorgang vom Raum der Radialbohrung zum Raum mit dem Medium das die Dichtungs¬ anordnung umgibt, zu spät erfolgt, weil dazu beispielsweise eine zu große Form- und/oder Lageveränderung des Spannringes notwendig ist. Radialbohrungen mit einem großen Durchmesser können ungewollte axiale Lageversetzungen der Bohrungen am Dichtring wohl ausgleichen, aber es besteht die Gefahr, daß der Raum zwischen den Dichtkanten und der Hochdruckseite unab¬ hängig vom Mediumdruck immer miteinander in Verbindung steht. Dadurch kann auch eine ungewollte hydraulische Verbindung zur Niederdruckseite stattfinden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Dich¬ tungsanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei vereinfachter Herstellung Störungen durch einen un¬ kontrollierten Druckauf- bzw. Druckabbau in dem von den Dicht¬ kanten begrenzten Raum zwischen dem Dichtring und der Anlage¬ fläche des zweiten Maschinenteiles vermieden werden und daß die Freigabe der Radialbohrungsδffnung exakt steuerbar ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß am Grund der zweiten Aussparung der Radialbohrung mindestens eine Nut vorgesehen ist, die mit der Radialbohrung in Verbindung steht.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung hat damit den wesent¬ lichen Vorteil, daß der Durchgang von dem freien Raum der Hoch- drucksεite im Spannringbereich zum Raum zwischen den Dichtkanten der Dichtung exakt druckabhängig mittels des Spannrings selbst¬ tätig verschließ- und offenbar ist. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist es ausreichend, wenn Radialbohrungen mit kleinem Durchmesser vorgesehen werden. Gewisse Ungenauigkeiten der Bohrlochlage über den Umfang des Dichtrings gesehen, können vernachlässigt werden, weil am Ende der Radialbohrung auf der Spannringseite mindestens eine Nut vorgesehen ist, die mittels einer Drehoperation exakt ausgebildet werden kann. Ob die eine oder andere Radialbohrungsöffnung mehr oder weniger weit in die geschaffene Nut hineinragt, ist unwesentlich, weil die Lage der äußeren Nutkante allein bestimmt, wann bei einer Ver¬ lagerung des Spannrings der Durchgang zur ersten Aussparung hin freigegeben wird. Die mindestens eine Nut kann abschnittsweise nur im Bereich der Radialbohrung selbst vorgesehen sein, oder sie verläuft über den ganzen Umfang des Dichtrings. Die Nut muß im Quer¬ schnitt nicht rechteckförmig oder quadratisch sein, andere Querschnittsformen sind dann sinnvoll, wenn es vom Dichtring¬ aufbau her notwendig ist.

Bei symmetrisch aufgebautem Dichtring ist die Wirkungsweise der Dichtungsanordnung richtungsunabhängig. Weist einmal der linke Raum gegenüber dem rechten Raum und dann der rechte Raum gegenüber dem linken Raum, die gegeneinander abzudichten sind, einen Überdruck auf, so können beide Fallvarianten mit derselben Güte abgedeckt werden, weil sowohl die rechts neben oder in der Radialbohrung liegenden Nut, wie auch die links von der Radialbohrung gelegene Nut bezüglich ihrer Lage in axialer Richtung exakt definiert ist.

In verschiedenen Fällen kann es sinnvoll sein, daß die min¬ destens eine Nut am Grund der zweiten Aussparung in die Radial¬ bohrung mündet .und sich in Achsrichtung erstreckt. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn eine derartige Nut oder Nuten nur abschnittsweise am Umfang im Bereich der Radialbohrungen vorgesehen werden und die Radialbohrungen selbst sehr kleine Durchmesser aufweisen und der Spannring groß ist. Ist die Steuernut von der Radialbohrung im Dichtring beabstandet, so ist eine hydraulische Verbindung zwischen der Steuernut und der Radialbohrung zu schaffen.

Wird die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung als Rotations¬ dichtung eingesetzt, so ist es weiterhin vorteilhaft, wenn am Dichtring selbst die Dichtkanten spitz zulaufend enden. Mit dieser Maßnahme kann die Auflagefläche des Dichtrings auf der Anlagefläche des zweiten Maschinenteils gering gehalten werden. Kegelförmige Flächen, die sich von der Dichtkante ausgehend öffnen und mit der Anlagefläche einen Winkel bis zu 20 ° auf¬ spannen, sind dabei vorteilhaft. Der Öffnungswinkel kann sich sowohl zur ersten Aussparung wie auch zur Niederdruck-bzw. Hochdruckseite hin erstrecken. Ein trapezförmiger Querschnitt der ersten Aussparung ist dann vorteilhaft, wenn die erfindungs¬ gemäße Dichtungsanordnung bei einem sehr hohen Druck des Mediums eingesetzt wird.

Bei Rotationsbewegung ist die erfindungsgemäße Anordnung derart ausgelegt, daß, sobald der Systemdruck, Druck des Mediums von der Hochdrucksεite, an der Dichtungsanordnung anliegt, auch der Durchgang von erster zu zweiter Aussparung dauerhaft geöffnet bleibt. Somit ist die Schmierung beider Dichtkanten immer aus¬ reichend gesichert und aufgrund von Temperaturgradienten im Medium selbst kann auch ein Mediumsaustausch an den Dichtkanten erfolgen.

Wird die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung als Stangendichtung eingesetzt, wobei zwei geradlinig gegeneinander bewegliche Maschinenteile gegeneinander abzudichten sind, ist es vorteil¬ haft, daß an der Radialbohrung nur eine Nut als Steuernut aus¬ gebildet ist. Die Steuernut ist dann zur Hochdruckseite hin gerichtet. Ist der Mediumdruck in der ersten Aussparung größer als der Systemdruck selbst und übersteigt dieser Mediumdruck ein gewisses Maß gegenüber dem Systemdruck, so hebt der Spann¬ ring vom Dichtring ab und das in der ersten Aussparung gespeicherte Medium kann zur Hochdruckseite hin abfließen, bis sich ein Druckausgleich eingestellt hat. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und aus der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungs¬ gemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen mit¬ einander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtungs¬ anordnung mit symmetrischem Dichtring und stegartigen Dichtkanten, wobei beidseits einer Radialbohrung Nuten als Steuernuten vorgesehen sind;

Fig. la einen Abschnitt eines Dichtrings in Draufsicht nach Fig. 1 ohne Spannring;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindugnsgemäßen Dich¬ tungsanordnung mit Systemdruck von der rechten Seite, wobei der Spannring zur Niederdruckseite hin verlagert ist und eine Steuernut freigibt;

Fig. 3 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungs¬ anordnung mit einem Systemdruck von der linken Seite und geöffneter Steuernut;

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dich¬ tungsanordnung mit einer ersten trapezförmigen Aus¬ sparung zwischen den Dichtkanten; Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dich¬ tungsanordnung, die bevorzugt als Stangendichtung bei sich geradlinig gegeneinander bewegenden Maschi¬ nenteilen einsetzbar ist.

Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen teilweise stark schematisiert den erfindungsgemäßen Gegenstand und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Teilbereiche der Dichtungsanordnung sind in den einzelnen Figuren vergrößert dargestellt, damit ihr Aufbau besser gezeigt werden kann. Fig. 1 zeigt eine Dich¬ tungsanordnung 1 mit einem ersten Maschinenteil 2 und einem zweiten Maschinenteil 3. Das erste und zweite Maschinenteil 2, 3 sind über die Dichtungsanordnung 1 gegeneinander abgedichtet. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das erste Maschinen¬ teil 2 ortsfest angeordnet, und das zweite Maschinenteil 3 rotiert um seine Achse. Ein Spalt 4 zwischen dem ersten und zweiten Maschinenteil 2, 3 ist von der Dichtungsanordnung 1 überbrückt und verschlossen.

Die Dichtungsanordnung 1 besteht aus einem Dichtring 5, der aus einem zähelastischen Material gefertigt ist und einem gummi¬ elastischen Spannring 6, die gemeinsam in einer Nut 7 des ersten Maschinenteils 2 eingelegt sind. Der Spannring 6 ist zwischen dem Dichtring 5 und einem Nutgrund 8 eingespannt. Der Spannring 6 drückt je nach Vorspannung den Dichtring 5 radial belastend mit Dichtkanten 9 und 10 auf eine Anlagefläche 11 des zweiten Maschinenteils 3.

Die als Ausführungsbeispiel in der Fig. 1 dargestellte Anordnung ist vollsymmetrisch ausgebildet. Die Dichtkanten 9, 10 sind als Stege 12, 13 ausgebildet, deren Umfangsflachen 14, 15 im eingebauten Zustand der Dichtungsanordnung 1 auf der Anlage¬ fläche 11 des zweiten Maschinenteils 3 aufliegen. Die Stege 12, 13 umgrenzen eine erste Aussparung 16, die in der Fig. 1 eine rechteckförmige Querschnittsform aufweist.

Die erste Aussparung 16 ist über wenigstens eine Radialboh¬ rung 17 mit der entgegengesetzten Seite des Dichtringes 5 in Verbindung. Die Radialbohrung 17 mündet am Grund in eine im Querschnitt trapezförmige zweite Aussparung 18, die vom Grund der zweiten Aussparung 18 ansteigenden Flanken 19, 20 begrenzt ist.

Am Grund der zweiten Aussparung 18 ist zumindest abschnittsweise eine Nut 21 und eine Nut 22 vorgesehen, die mit der Radialboh¬ rung 17 in Verbindung stehen.

Die Nuten 21, 22 sind als sogenannte "Steuernuten" ausgebildet, die im drucklosen Zustand der Dichtungsanordnung 1 von dem Spannring 6 abgedeckt. Der Spannring 6 weist eine geringere axiale Ausdehnung als der Dichtring 5 auf. Deshalb kann er sich, abhängig von welcher Seite der höhere Druck an der Dich¬ tungsanordnung 1 anliegt, verlagern. Ist die Dichtungsanord¬ nung 1 von einem Medium druckbelastet, so wird der Spannring 6 mehr zur Flanke 19 oder zur Flanke 20 hin verschoben. Der Spann¬ ring 6 ist dann derart auf den Dichtring 5 abgestimmt, daß bei einer Verlagerung des Spannringes 6 zur Flanke 19 hin die Nut 22 zum Nutgrund 8 hin offen ist, und bei einer Verlagerung des Spannringes 6 zur Flanke 20 hin ist die Nut 21 zum Nutgrund 8 hin offen.

Fig. la zeigt einen Abschnitt des Dichtrings 5 der Fig. 1 in Draufsicht auf die zweite Aussparung 18. Die Flanken 19 und 20 grenzen am Grund der zweiten Aussparung 18 an die Nut 21, 22. Die Nut 21, 22 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Ringnut ausgebildet, die jeweils beidseits der Radialbohrung 17 verläuft und mit jeder einzelnen Radialbohrung 17 in Verbindung steht. Mit gestrichelten Linien sind in der Fig. la die Stege 12, 13 eingezeichnet, die mit ihren Umfangsflachen die Dichtkanten 9, 10 bilden. Die Enden der Radialbohrungen 17 sind zu den Nu¬ ten 21, 22 auch dann offen, wenn die Radialbohrungen 17 und die Nut 21, 22 von dem Spannring 6 abgedeckt sind.

Fig. 2 zeigt eine Dichtungsanordnung 25 mit einem ersten Maschi¬ nenteil 26 und einem zweiten Maschinenteil 27. Mit der Dich¬ tungsanordnung 25 wird ein Spalt 28 zwischen dem ersten Maschi¬ nenteil 26 und dem zweiten Maschinenteil 27 abgedichtet. Das unter Druck stehende Medium strömt in Pfeilrichtung 29 in den Spalt 28 ein. Dieses Medium verschiebt sowohl den Dichtring

30 wie auch den Spannring 31 zur Niederdruckseite soweit, bis der Dichtring 30 und der Spannring 31 fest an einer Nutflanke 32 der Nut 33 anliegen. Der Dichtring 30 ist symmetrisch auf¬ gebaut und weist Dichtkanten 34 und 35 auf, die idealisiert eine Punktauflage auf der Anlagefläche 36 bilden. Die Dicht¬ kanten 34, 35 sind Teil eines Steges 37, 38, der Umfangsfl chen 39, 40 bildet. Die Umfangsflachen 39, 40 bilden mit der Anlage¬ fläche 36 einen sich zu den Nutflanken 32, 41 hin öffnenden Winkel bis zu etwa 20°.

Der Dichtring 30 ist mit mindestens einer Radialbohrung 42 versehen, die sich von einer ersten Aussparung 43 hin zu einer zweiten Aussparung 44 erstreckt. Die Radialbohrung 42 mündet am Grund der zweiten Aussparung 44 in Nuten 45, 46, die zum Nutgrund 47 hin geöffnet sind und je nach Lage des Spannringes

31 verdeckt sein können. Die Nuten 45, 46 haben einen rechteck- fδrmigen Querschnitt und sind zumindest immer im Bereich der Radialbohrung 42 vorgesehen. Sie können sich aber auch über den gesamten Umfang des Dichtringes 30 erstrecken.

In der Fig. 2 ist der Spannring 31 derart verlagert, daß er die Öffnung der Nut 46 abdeckt und die Nut 45 zur Aussparung 44 hin geöffnet ist. Rotiert das zweite Maschinenteil 27 um seine Achse und ist die Dichtungsanordnung 25 druckbeaufschlagt, so ist neben dem Spalt 28 auf der Hochdruckseite auch die erste Aussparung 43 und die zweite Aussparung 44 mit dem Druckmedium ausgefüllt. Die Dichtkante 35 wird dann über das Druckmedium unmittelbar auf die Anlagefläche 36 gedrückt, während die Dicht¬ kante 34 über den Spannring und das Druckmedium an die Anlage¬ fläche 36 gepreßt wird.

Findet gegenüber der in der Fig. 2 gezeigten Dichtungsanordnung 25 ein Druckwechsel statt, so verschiebt sich. die Dichtungs¬ anordnung, wie in Fig. 3 gezeigt.

In der Fig. 3 strömt das unter Druck stehende Medium in Pfeil¬ richtung 51 in einen Spalt 52 der von einem ersten Maschinenteil 53 und einem zweiten Maschinenteil 54 begrenzt ist. Das unter Druck stehende Medium verrückt die Dichtungsanordnung 50 , be¬ stehend aus einem Dichtring 55 und einem Spannring 56 zu einer Nutflanke 57, an der die Dichtungsanordnung 50 fest anliegt. Der auf dem Dichtring 55 sitzende Spannring 56 wird von dem unter Druck stehenden Medium so stark verlagert, daß er die Öffnung einer Nut 58 freigibt, die einen Durchgang schafft, der eine erste Aussparung 59 mit einer zweiten Aussparung 60 verbindet. Das unter Druck stehende Medium kann über die Nut 58 und eine Radialbohrung 61 in die erste Aussparung 59 ein¬ strömen. Das Medium kann in der ersten Aussparung 59 über im Querschnitt dreieckfδr ige Räume 64, 65 bis an die Dichtkante 62, 63 strömen. Die dreieckfδrmigen Räume 64, 65 werden von Umfangsflachen des Dichtringes 55 und von der Anlagefläche 66 des zweiten Maschinenteils 54 gebildet. Die dreieckfδrmigen Räume 64, 65 sind zu der ersten Aussparung 59 hin offen. Rotiert das zweite Maschinenteil 54 und ist das erste Maschinenteil 53 ortsfest angeordnet, so ist über die in der Fig. 3 gezeigte Dichtungsanordnung eine gute Schmierung der Dichtkanten 62, 63 stets gewährleistet und bei maximaler Druckentlastung der Dich¬ tungsanordnung 50.

In Fig. 4 ist eine Dichtungsanordnung 70 gezeigt, die in einer Nut 71 eines ersten Maschinenteils 72 angeordnet ist. Mit der Dichtungsanordnung 70 ist ein Spalt 73 zwischen dem ersten Maschinenteil 72 und einem zweiten Maschinenteil 74 abgedichtet. Die Dichtungsanordnung 70 besteht aus einem Dichtring 75 und einem Spannring 76, wobei der Dichtring 75 eine geringere axiale Ausdehnung als die Nut 71 aufweist und der Spannring 76 eine geringere axiale Ausdehnung als der Dichtring 75 hat. Der Dicht¬ ring 75 selbst ist symmetrisch aufgebaut. Mit Dichtkanten 77, 78 liegt der Dichtring 75 auf der Anlagefläche 79. des zweiten Maschinenteils 74. Die Dichtkanten 77, 78 begrenzen eine erste Aussparung 80, die zwischen den Dichtkanten 77, 78 ausgebildet ist. Die erste Aussparung 80 weist einen trapezförmigen Quer¬ schnitt auf. Von der ersten Aussparung 80 ausgehend erstreckt sich mindestens eine Radialbohrung 81 in Richtung zum Spannring 76 hin. Die Radialbohrung 81 verbindet die erste Aussparung 80 mit einer zweiten Aussparung 82, in der der Spannring 76 an¬ geordnet ist. Am Grund der zweiten Aussparung 82 sind beidseits der Radialbohrung 81 Nuten 83, 84 angeordnet, die eine Ver¬ bindung zu der Radialbohrung 81 aufweisen. Die Radialbohrung 81 ist vom Durchmesser her so bemessen, daß sie immer in den Nutgrund der Nuten 83, 84 mündet.

In Fig. 5 ist eine Dichtungsanordnung 90 gezeigt, die einen Spalt 91 zwischen einem ersten Maschinenteil 92 und einem zwei¬ ten Maschinenteil 93 abdichtet. Die Dichtungsanordnung 90 be¬ steht aus einem Dichtring 94 und einem Spannring 95, wobei der Dichtring 94 aus einem zähelastischen Material und der Spannring 95 aus einem gummielastischen Material gefertigt ist.

Der Dichtring 94 weist zwei Dichtkanten 96 und 97 auf. Die Dichtkanten 96, 97 begrenzen eine erste Aussparung 98, die über mindestens eine Radialbohrung 99 mit einer zweiten Ausspa¬ rung 100 in Verbindung steht, in die der Spannring 95 einge¬ bettet ist. Die Radialbohrung 99 mündet am Ende zur zweiten Aussparung 100 hin in eine Nut 101, deren axiale Ausdehnung größer ist als der Durchmesser der Radialbohrung 99.

Wird das zweite Maschinenteil 93 gegenüber dem ersten Maschinen¬ teil 92 geradlinig bewegt, so kann Medium in die erste Aus¬ sparung 98 eingeschleppt werden. Übersteigt der Druck des Schmiermittels in der ersten Aussparung 98 den Druck des Me¬ diums, das die Dichtungsanordnung 90 umgibt, so wird der Spann¬ ring 95 von dem Dichtring 94 abgehoben, und das Medium aus der ersten Aussparung 98 kann in den Nutraum zur Hochdruckseite hin, bis sich ein Druckausgleich eingestellt hat, abfließen. Die Nut 101 kann soweit zur Hochdruckseite hin versetzt sein, daß sie im Querschnitt nur noch von einer Kante der Radial¬ bohrung durchdrungen ist.

Claims

Patentansprüche

Anordnung zum Abdichten des Spalts zwischen zwei zueinande konzentrischen, gegeneinander beweglichen Maschinenteilen, von denen das erste Maschinenteil (2; 26; 53; 72; 92) eine Nut (7; 33; 71) und das zweite Maschinenteil {3; 27; 54; 74; 93) eine der Nut (7; 33; 71) gegenüberliegende glatte Anlagefläche (11; 36; 66; 79) aufweist, mit einem in die Nut (7; 33; 71) des ersten Maschinenteiles (2; 26; 53; 72; 92) eingelegten Dichtring (5; 30; 55; 75; 94) aus zähelastischem Kunststoff, der an seiner der Anlagefläche (11; 36; 66; 79) zugewandten ersten Umfangsflache (14, 15; 39, 40) nahe seinen Enden angeordnete Dichtkanten (9, 10; 34, 35; 62, 63; 77, 78; 96, 97) aufweist, mit denen er an der Anlagefläche (11; 36; 66; 79) des zweiten Ma¬ schinenteiles (3; 27; 54; 74; 93) anliegt, und daß zwische den Dichtkanten (9, 10; 34, 35; 62, 63; 77, 78; 96, 97) eine erste Aussparung (16; 43; 59; 80; 98) vorgesehen ist, die über eine Radialbohrung (17; 42; 61; 81; 99) im Dichtring (5; 30; 55; 75; 94) mit dem Grund einer zweiten Aussparung (18; 44; 60; 82) in Verbindung steht, in der ein den Dichtring (5; 30; 55; 75; 94) radial belastender Spannring (6; 31; 56; 76; 95) aus gummielastischem Mate¬ rial, dessen axiale Ausdehnung geringer ist als diejenige des Dichtrings (5; 30; 55; 75; 94), angeordnet ist, und daß der Spannring (6; 31; 56; 76; 95) über der Nut (21, 22; 45, 46; 58; 83, 84; 101) verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Grund der zweiten Aussparung (18; 44; 60; 82; 100) der Radialbohrung (17; 42; 61? 81; 99) mindestens eine Nut (21, 22; 45, 46; 58; 83, 84: 101) vorgesehen ist, die mit der Radialbohrung (17; 42; 61; 81; 99) in Verbindung steht.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits der Radialbohrung (17; 42; 61; 81; 99) am Grund der zweiten Aussparung (80; 44; 60; 82; 100) quer zur axialen Ausdehnung des Dichtrings (5; 30; 55; 75; 94) verlaufende Nuten (21, 22; 45, 46; 58; 83, 84; 101) vor¬ gesehen sind.

3. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Dichtring (5; 30; 55; 75; 94) in bezug auf seine Mittelebene symmetrisch ausgebildet ist.

4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Umfangsflache eines Steges (12, 13; 37, 38) mit der Anlagefläche (11; 36; 66; 79) einen sich in Richtung auf die benachbarte Stirnfläche öffnenden Winkel bis zu 20 °bildet.

5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aussparung (16; 43; 59; 80; 98) einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.