WO2014044266A1 - Dichtungsanordnung - Google Patents

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Melanie Fischer
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    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member

Definitions

  • the invention relates to a sealing arrangement, in particular for a piston-cylinder unit, in particular for a motor vehicle.
  • sealing arrangements are used with sealing elements, wherein the sealing element can be arranged on the piston displaceable in the cylinder.
  • the sealing element can be arranged on the piston displaceable in the cylinder.
  • An embodiment of the invention provides a sealing arrangement for a piston-cylinder unit, with a cylinder and an axially movable piston in the cylinder, with an annular projection for receiving a sealing element, the sealing element is substantially L-or V-shaped with a in Radial direction extending motion sealing lip and extending in the axial direction static sealing lip, characterized in that a seal retaining element is provided, which serves to secure the position of the sealing element.
  • the seal retaining element serves to ensure that the sealing element remains in its predetermined position even when the vacuum is applied or when the piston is tilted and ensures the tightness of the piston-cylinder unit.
  • the sealing retaining element has an area projecting in the axial direction, which radially surrounds the static sealing lip. at least partially engages and adjacent to the motion sealing lip.
  • the movement sealing lip is limited in its freedom of movement and can not be bent arbitrarily far away from the wall on which it rests.
  • the static sealing lip also remains in its position and can escape only slightly from its normal position. As a result, the sealing element can not escape freely and the piston-cylinder unit remains sealed.
  • the region projecting in the axial direction is an annular region. This can ensure that the seal is securely held along its circumference.
  • annular projection of the piston prefferably has a hollow receptacle which extends in the axial direction, the sealing retaining element having a cylindrical projection which engages in the hollow receptacle.
  • seal retaining element is screwed, clipped, glued or otherwise positively or materially connected with its cylindrical projection in the hollow receptacle of the piston.
  • the seal retaining element has a disk-shaped region extending in the radial direction, which connects the radially outwardly projecting region in the axial direction with the radially inward cylindrical projection.
  • an energy store is supported on the seal retaining element on the side facing away from the piston.
  • This energy storage serves as a biasing spring for biasing the piston. Since the seal retaining element supported on the piston, this element can also serve to support the energy storage and thus combine two functions.
  • the sealing retaining element prefferably has an axially projecting lip on the side facing away from the piston, against which the force accumulator is supported in the radial direction.
  • this lip of the energy storage can be preferably centered on the seal retention element.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a sealing element in a sealing arrangement according to the prior art
  • Figure 2 is a schematic representation of a sealing element in a seal assembly according to the invention.
  • Figure 3 is a view of a piston-cylinder unit.
  • a seal assembly 1 shows a seal assembly 1, in particular for a piston-cylinder unit of a motor vehicle, in which a sealing element 2 is arranged on a projection 3 of a piston of the piston-cylinder unit, wherein the static sealing lip 4 is radially inwardly supported on the neck 3 and the Sealing lip 5 slidably abuts a wall 6 of the cylinder.
  • the seal is held by a retaining element 7 on the neck 3.
  • FIG. 2 shows a sealing arrangement 10 with a sealing element 1 1, which is arranged on a projection 12 of a piston of a piston-cylinder unit 13.
  • the sealing element 1 1 is supported with its static sealing lip 14 radially inward on the projection 12 of the piston 15, wherein the movement sealing lip 16 of the sealing element is supported radially on the outside of the wall 17 of the cylinder 18.
  • the arrangement of FIG. 2 thus avoids leaks even in extreme operating situations, such as prevailing negative pressure in the pressure chamber, which may arise, for example, when the piston is moved back relatively quickly.
  • a seal carrier 9, 22 is further provided, which carries the sealing element and is arranged on the neck of the piston as well.
  • the sealing element 2, 1 1 is sucked in and lifts off the seal carrier 9, 22 from. Nevertheless, according to the invention a lifting of the sealing lips of the opposite contact areas is avoided by the seal retaining element 19.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a sealing arrangement 50 of a piston-cylinder arrangement 51 with a piston 52, which is arranged axially displaceable within a cylinder 53.
  • the piston 52 has a projection 54 which forms an L-shaped wall 55, so that between the projection 54 and the wall 56 of the cylinder 53, a sealing member 57 is arranged with seal carrier 58.
  • the sealing member 57 is substantially L-shaped or V-shaped, with a radially inwardly disposed static sealing lip 59 and a substantially radially or obliquely inclined to the radial direction extending motion sealing lip 60.
  • the static sealing lip 59 is located radially inward the approach 54 or at the extending in the radial direction of the cylinder wall approach, while theorientsdichtlippe 60 radially outwardly against the inner wall 56 of the cylinder 53.
  • the boss 54 has a hollow receptacle 61 which serves to receive a seal retainer member 62 with a cylindrical boss 63 in the hollow receptacle 61 to connect the seal retainer 62 to the piston.
  • the seal retaining element has, in addition to the axially extending cylindrical projection 63 on a radially outer annular portion 64 which projects in the axial direction, wherein the annular portion 64 in the direction of the seal or the sealing member 57 protrudes.
  • the region 64 projecting in the axial direction radially overlaps the static sealing lip 59 and adjoins the movement sealing lip 60 in an adjacent manner.
  • a radially extending disk-shaped region 65 is provided, the radially inwardly disposed projection 63 with the radially outer annular and axially projecting portion 64 connects.
  • the connection between the piston 52 with its hollow receptacle 61 and the seal retaining element 62 is advantageously carried out by screwing, clipping, gluing or otherwise by a positive or material-locking connection.
  • a force accumulator 66 is supported on the seal retention element 62.
  • the seal retention member 62 radially outwardly in the direction of the energy accumulator 66 in the axial direction projecting lip 67, which serves to ensure that the last turn 68 of the energy accumulator 66 is fixed and supported in the radial direction, so that the energy storage device 66 by means of the seal retention member 62 is arranged securely in position, and can exert its spring force in the axial direction on the seal retention member 62.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung (50) für eine Kolben-Zylindereinheit (51) mit einem Zylinder (53) und einem in dem Zylinder axial bewegbaren Kolben (52), mit einem ringförmigen Ansatz (54) zur Aufnahme eines Dichtungselements (57), das Dichtungselement ist im Wesentlichen L- oder v-förmig mit einer sich in radialer Richtung erstreckenden Be- wegungsdichtlippe (60) und einer sich in axialer Richtung erstreckenden statischen Dichtlippe (59), wobei ein Dichtungsrückhalteelement (62) vorgesehen ist, welches zur Lagesicherung des Dichtungselements (57) dient.

Description

Dichtungsanordnung
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, insbesondere für eine Kolben- Zylindereinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Bei Kolben-Zylindereinheiten werden Dichtungsanordnungen mit Dichtelementen eingesetzt, wobei das Dichtelement auf dem im Zylinder verlagerbaren Kolben angeordnet sein kann. Insbesondere beim schnellen zurückfahren des Kolbens kann auf der Druckseite des Kolbens ein Unterdruck entstehen, so dass das Dichtelement mir einer Dichtlippe von der abzudichtenden Wandung abhebt und ein Leck entsteht.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Dichtungsanordnung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und dennoch eine gute Dichtheit erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht eine Dichtungsanordnung für eine Kolben-Zylindereinheit vor, mit einem Zylinder und einem in dem Zylinder axial bewegbaren Kolben, mit einem ringförmigen Ansatz zur Aufnahme eines Dichtungselements, das Dichtungselement ist im Wesentlichen L- oder v-förmig mit einer sich in radialer Richtung erstreckenden Bewegungsdichtlippe und einer sich in axialer Richtung erstreckenden statischen Dichtlippe, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungsrückhalteelement vorgesehen ist, welches zur Lagesicherung des Dichtungselements dient. Das Dichtungsrückhalteelement dient dazu, dass das Dichtungselement auch bei anliegendem Unterdruck oder bei Verkippung des Kolbens an seiner vorbestimmten Position bleibt und die Dichtheit der Kolben-Zylindereinheit gewährleistet.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Dichtungsrückhalteelement einen in axialer Richtung vorstehenden Bereich aufweist, welcher die statische Dichtlippe radial außen zumin- dest teilweise übergreift und benachbart zu der Bewegungsdichtlippe ansteht. Dadurch wird die Bewegungsdichtlippe in seiner Bewegungsfreiheit eingeschränkt und kann sich nicht beliebig weit von der Wandung weg gebogen werden, an welcher er anliegt. Auch die statische Dichtlippe bleibt an seiner Position und kann nur geringfügig aus seiner Normallage entweichen. Dadurch kann das Dichtungselement nicht beliebig entweichen und die Kolben-Zylindereinheit bleibt abgedichtet.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der in axialer Richtung vorstehende Bereich ein ringförmiger Bereich ist. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Dichtung entlang ihres Umfangs sicher gehalten ist.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der ringförmige Ansatz des Kolbens eine hohle Aufnahme aufweist, welche sich in axialer Richtung erstreckt, wobei das Dichtungsrückhalteelement einen zylindrischen Ansatz aufweist, welcher in die hohle Aufnahme eingreift. Dadurch kann eine Lagesicherung des Dichtungsrückhalteelements erreicht werden.
Auch ist es zweckmäßig, wenn das Dichtungsrückhalteelement mit seinem zylindrischen Ansatz in der hohlen Aufnahme des Kolbens verschraubt, verclipst, verklebt oder anderweitig formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden ist. Dadurch kann eine verbesserte Lagesicherung des Dichtungsrückhalteelements erreicht werden, auch bei Rückfahrbewegungen des Kolbens.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Dichtungsrückhalteelement einen sich in radialer Richtung erstreckenden scheibenförmigen Bereich aufweist, welcher den radial außen liegenden sich in axialer Richtung vorstehenden Bereich mit dem radial innen liegenden zylindrischen Ansatz verbindet. Dadurch kann eine einfache Konstruktion erzielt werden, weil der radial innere Ansatz mit dem radial außen angeordneten in axialer Richtung vorstehenden Bereich einteilig ausgebildet sein kann. Vorteilhaft ist da Bauteil aus Kunststoff einteilig gespritzt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich an das Dichtungsrückhalteelement auf der dem Kolben abgewandten Seite ein Kraftspeicher abstützt. Dieser Kraftspeicher dient als Vorspannfeder zur Vorspannung des Kolbens. Da das Dichtungsrückhalteelement sich am Kolben abstützt, kann dieses Element auch zur Abstützung des Kraftspeichers dienen und somit zwei Funktionen vereinen.
Auch ist es zweckmäßig, wenn das Dichtungsrückhalteelement auf der dem Kolben abgewandten Seite eine axial vorstehende Lippe aufweist, an welcher sich der Kraftspeicher in radialer Richtung abstützt. Mit dieser Lippe kann der Kraftspeicher bevorzugt an dem Dichtungsrückhalteelement zentriert werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Dichtelements in einer Dichtungsanordnung nach dem Stand der Technik,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Dichtelements in einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, und
Figur 3 eine Ansicht einer Kolben-Zylindereinheit.
Die Figur 1 zeigt eine Dichtungsanordnung 1 , insbesondere für eine Kolben- Zylindereinheit eines Kraftfahrzeugs, bei welcher ein Dichtungselement 2 auf einem Ansatz 3 eines Kolbens der Kolben-Zylindereinheit angeordnet ist, wobei die statische Dichtlippe 4 sich radial innen an dem Ansatz 3 abstützt und die Bewegungsdichtlippe 5 sich an einer Wandung 6 des Zylinders gleitend anlegt. Die Dichtung wird durch ein Rückhalteelement 7 auf dem Ansatz 3 gehalten.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, hebt die Bewegungsdichtlippe 5 bei einem Unterdruck im Bereich 8 von der Wandung 6 des Zylinders ab und es entsteht eine Undichtigkeit.
Die Fig. 2 zeigt eine Dichtungsanordnung 10 mit einem Dichtungselement 1 1 , welches auf einem Ansatz 12 eines Kolbens einer Kolben-Zylindereinheit 13 angeordnet ist. Das Dichtungselement 1 1 stützt sich mit seiner statischen Dichtlippe 14 radial innen an dem Ansatz 12 des Kolbens 15 ab, wobei die Bewegungsdichtlippe 16 des Dichtungselements sich radial außen an der Wand 17 des Zylinders 18 abstützt. Aufgrund eines Dichtungsrückhalteelements 19 mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden Bereich 20, welcher die statische Dichtlippe 14 radial außen übergreift und im Wesentlichen gegenüber der Bewegungsdichtlippe 16 gegenüberliegend ansteht, kann verhindert werden, dass die Bewegungsdichtlippe 16 von der Wandung 17 des Zylinders auch im Unterdruckfalle im Bereich 21 abhebt. Die Anordnung gemäß Fig. 2 vermeidet somit Undichtigkeiten auch in extremen Betriebssituationen, wie beispielsweise bei vorherrschendem Unterdruck in dem Druckraum, welcher beispielsweise entstehen kann, wenn der Kolben relativ schnell zurückgefahren wird.
In Fig. 1 und in Fig. 2 ist weiterhin ein Dichtungsträger 9, 22 vorgesehen, welcher das Dichtungselement trägt und auf dem Ansatz des Kolbens ebenso angeordnet ist. Im Unterdruckfalle im Bereich 8 bzw. 21 wird das Dichtungselement 2, 1 1 angesaugt und hebt von dem Dichtungsträger 9, 22 ab. Dennoch wird erfindungsgemäß durch das Dichtungsrückhalteelement 19 ein Abheben der Dichtlippen von den gegenüberliegenden Anlagebereichen vermieden.
Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung 50 einer Kolben- Zylinderanordnung 51 mit einem Kolben 52, der innerhalb eines Zylinders 53 axial verlagerbar angeordnet ist. Der Kolben 52 weist einen Ansatz 54 auf, der eine L-förmige Wandung 55 bildet, so dass zwischen dem Ansatz 54 und der Wandung 56 des Zylinders 53 ein Dichtungselement 57 mit Dichtungsträger 58 angeordnet ist.
Das Dichtungselement 57 ist im Wesentlichen L-förmig oder V-förmig ausgebildet, mit einer radial innen angeordneten statischen Dichtlippe 59 und einer im Wesentlichen in radialer Richtung oder auch schräg geneigt zur radialen Richtung sich erstreckenden Bewegungsdichtlippe 60. Die statische Dichtlippe 59 liegt radial innen an dem Ansatz 54 bzw. an der sich in radialen Richtung erstreckenden Zylinderwandung des Ansatzes an, während die Bewegungsdichtlippe 60 radial außen an der Innenwandung 56 des Zylinders 53 anliegt. Der Ansatz 54 weist eine hohle Aufnahme 61 auf, welche dazu dient, ein Dichtungsruckhalteelennent 62 mit einem zylindrischen Ansatz 63 in der hohlen Aufnahme 61 aufzunehmen, um das Dichtungsrückhalteelement 62 mit dem Kolben zu verbinden. Das Dichtungsrückhalteelement weist neben dem sich in axialer Richtung erstreckenden zylindrischen Ansatz 63 einen radial außen angeordneten ringförmigen Bereich 64 auf, der in axialer Richtung vorsteht, wobei der ringförmige Bereich 64 in Richtung auf die Dichtung bzw. das Dichtungselement 57 vorsteht. Dabei übergreift der in axialer Richtung vorstehende Bereich 64 die statische Dichtlippe 59 radial außen und steht an der Bewegungsdichtlippe 60 benachbart an. Zwischen dem radial innen angeordneten Ansatz 63 und dem radial außen angeordneten sich in axialer Richtung vorstehenden Bereich 64 ist ein sich in radialer Richtung erstreckender scheibenförmiger Bereich 65 vorgesehen, der den radial innen angeordneten Ansatz 63 mit dem radial außen angeordneten ringförmigen und in axialer Richtung vorstehenden Bereich 64 verbindet. Die Verbindung zwischen dem Kolben 52 mit seiner hohlen Aufnahme 61 und dem Dichtungsrückhalteelement 62 erfolgt vorteilhaft durch Verschrau- ben, Verclipsen, Verkleben oder anderweitig durch eine formschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung.
Weiterhin ist zu erkennen, dass sich ein Kraftspeicher 66 an dem Dichtungsrückhalteelement 62 abstützt. Dazu weist das Dichtungsrückhalteelement 62 radial außen eine in Richtung auf den Kraftspeicher 66 in axialer Richtung vorstehende Lippe 67 auf, die dazu dient, dass die letzte Windung 68 des Kraftspeichers 66 in radialer Richtung festgelegt und abgestützt ist, so dass der Kraftspeicher 66 mittels des Dichtungsrückhalteelements 62 lagesicher angeordnet ist, und seine Federkraft in axialer Richtung auf das Dichtungsrückhalteelement 62 ausüben kann. Bezugszeichenliste
Dichtungsanordnung
Dichtungselement
Ansatz
statische Dichtlippe
Bewegungsdichtlippe
Wandung
Rückhalteelement
Bereich
Dichtungsträger
Dichtungsanordnung
Dichtungselement
Ansatz
Kolben-Zylindereinheit
statische Dichtlippe
Kolben
Bewegungsdichtlippe
Wandung
Zylinder
Dichtungsrückhalteelement
Bereich
Bereich
Dichtungsträger
Dichtungsanordnung
Kolben-Zylinderanordnung
Kolben
Zylinder
Ansatz
Wandung Wandung, Innenwandung Dichtungselement
Dichtungsträger
statische Dichtlippe
Bewegungsdichtlippe Aufnahme
Dichtungsrückhalteelement Ansatz
ringförmiger Bereich scheibenförmiger Bereich Kraftspeicher
Lippe
Windung

Claims

Patentansprüche
1 . Dichtungsanordnung (50) für eine Kolben-Zylindereinheit (51 ) mit einem Zylinder (53) und einem in dem Zylinder axial bewegbaren Kolben (52), mit einem ringförmigen Ansatz (54) zur Aufnahme eines Dichtungselements (57), das Dichtungselement (57) ist im Wesentlichen L- oder v-förmig mit einer sich in radialer Richtung erstreckenden Bewegungsdichtlippe (60) und einer sich in axialer Richtung erstreckenden statischen Dichtlippe (59), dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungsrückhalteelement (62) vorgesehen ist, welches zur Lagesicherung des Dichtungselements (57) dient.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsrückhalteelement (62) einen in axialer Richtung vorstehenden Bereich (64) aufweist, welcher die statische Dichtlippe (59) radial außen zumindest teilweise übergreift und benachbart zu der Bewegungsdichtlippe (60) ansteht.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der in axialer Richtung vorstehende Bereich (64) ein ringförmiger Bereich ist.
4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Ansatz des Kolbens (52) eine hohle Aufnahme (61 ) aufweist, welche sich in axialer Richtung erstreckt, wobei das Dichtungsrückhalteelement (62) einen zylindrischen Ansatz (63) aufweist, welcher in die hohle Aufnahme eingreift.
5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsrückhalteelement (62) mit seinem zylindrischen Ansatz (63) in der hohlen Aufnahme (61 ) des Kolbens (52) verschraubt, verclipst, verklebt oder anderweitig formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden ist.
6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsrückhalteelement (62) einen sich in radialer Richtung erstrecken- den scheibenförmigen Bereich (65) aufweist, welcher den radial außen liegenden sich in axialer Richtung vorstehenden Bereich (64) mit dem radial innen liegenden zylindrischen Ansatz (63) verbindet.
7. Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an das Dichtungsrückhalteelement auf der dem Kolben abgewandten Seite ein Kraftspeicher abstützt.
8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtungsrückhalteelement (62) auf der dem Kolben (52) abgewandten Seite eine axial vorstehende Lippe (67) aufweist, an welcher sich der Kraftspeicher (66) in radialer Richtung abstützt.
9. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtungsrückhalteelement (62) auf der dem Kolben (52) abgewandten Seite eine axial vorstehende Lippe (67) aufweist, an welcher sich der Kraftspeicher (66) in radialer Richtung abstützt.
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