DE29912283U1

DE29912283U1 - Elastische Ringdichtung

Info

Publication number: DE29912283U1
Application number: DE29912283U
Authority: DE
Original assignee: Sachsenring Automobiltechnik AG
Current assignee: Sachsenring Automobiltechnik AG
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2009-07-17
Also published as: WO2001006153A1; EP1200757A1

Description

Sachsenring Automobiltechnik AG Aktenzeichen: 299 12 283.2 08058 Zwickau, DE

Neue Beschreibungseinleitung

(ersetzt die Seiten 1 und 2 der ursprünglichen Beschreibungseinleitung)

Elastische Ringdichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elastische Ringdichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige elastische Ringdichtung ist aus der DE 38 14 695 Al bekannt.

Ringdichtungen in Form von Dichtungsmanschetten für Kugelgelenke besitzen im Bereich der zu dem dichtenden Bauteil weisenden Dichtfläche außen eine Ringnut, in welche eine ringförmige Spannfeder, zumeist in gewickelter Form oder in Form eines offenen Spannringes, unter Vorspannung eingeetzt wird. Das Einsetzen erfolgt mittels Hilfswerkzeugen, wie Spreizzangen. Dies bedeutet bei der Herstellung von Kugelgelenken, aber auch bei der Herstellung einer Dichtung für andere Bauelemente, außer der Lagerhaltung der Spannfedern und der Notwendigkeit von Hilfswerkzeugen noch einen zusätzlichen Arbeitsaufwand.

Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, Mittel anzugeben, mit denen es möglich ist, den Lager- und Arbeitsaufwand zu verringern und auch die Herstellung von elastischen Ringdichtungen zu rationalisieren.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

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Gemäß der Erfindung entfällt das Einsetzen der Spannfeder bei der Montage der Ringdichtung. Die Herstellung der Ringdichtung erfolgt vorzugsweise derart, daß die Spannfeder unter Vorspannung bzw. Zugspannung steht.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig.
Fig.
und

1
2
4

Fig. 3

Fig. 5
Fig. 6

einen Abschnitt eines Kugelgelenks im Schnitt,

je einen Querschnitt einer Dichtung mit einem Teil eines Formwerkzeugs und einem Aufspanndorn,

eine Dichtung mit unter Zugspannung gedehnter und in diesem Zustand umformter Spannfeder in gestreckter Darstellung,

einen Querschnitt einer Dichtung mit Dichtlippen und

einen Abschnitt einer möglichen Querschnittsausbildung der Spannfeder.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Kugelgelenk bezeichnet. Es besteht aus einem Kugelgelenkgehäuse 2, einer in dessen Hohlraum 3 vorgesehenen Kugel 4 mit nach oben abstehendem Gelenkzapfen 5. Die Kugel 4 ist in einer im Hohlraum 3 fixierten Kugelschale 6 aus einem Material mit kleinem Reibungs-

koeffizienten dreh- und schwenkbar gelagert. An der Kugelschale 6 ist eine elastische Ringdichtung 7 in Form einer Dichtmanschette fest angebracht, insbesondere angeformt oder angeklebt.

Sie besteht vorzugsweise aus einem reibungsarmen Dichtungsmaterial 8, bevorzugt aus einem Elastomer aus oder auf der Basis wenigstens eines Kautschuks, wie Nitrilbutadienkautschuk NBR, hydrierter Nitrilbutadienkautschuk H-NBR, Acrylkautuk ACM, Chloroprenkautschuk CR, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk EPDM.

Es ist aber auch möglich, ein thermoplastisches Elastomer TPE, ein thermoplastisches Polyurethan TPU oder ein Polyurethan PUR zu verwenden.

Die Ringdichtung 7 und die Kugelschale 6 können auch aus einem einheitlichen Material als bauliche Einheit hergestellt sein.

Erfindungsgemäß ist im Bereich einer Dichtfläche 9 der Ringdichtung 7, welche an einer Dichtungsfläche 10 des Gelenkzapfens 5 unter Vorspannung anliegt, eine Spannfeder 11 in das Dichtungsmaterial 8 eingeformt.

Eine Ausführungsmöglichkeit der Erfindung und eine Möglichkeit zur Herstellung dieser Ringdichtung 7 zeigt die Fig.

Die Spannfeder 11 ist auf einen Dorn 12 aufgeschoben, der die Spannfeder 11 aufweitet. Ein Formwerkzeugteil 13 bildet zusammen mit dem Dorn 12 einen Formhohlraum um die Spann-

• ·

feder 11. Dieser Formhohlraum wird mit Dichtungsmaterial 8 ausgespritzt. Das Dichtungsmaterial 8 umgibt daher die Spannfeder 11 bis auf die punktförmige Berührung der Spannfeder 11 mit dem Dorn 12. Die am Dorn 12 anliegenden Flächen des Dichtungsmaterials 8 bilden die Dichtflächen 9 der Ringdichtung 7.

Die Fig. 3 zeigt den aufgeweiteten Zustand der Spannfeder in gestreckter Darstellung. Es kann dabei von einer sogenannten Wurmfeder ausgegangen werden, deren Spiralwindungen 14 im Lieferzustand eng aneinander liegen. Im gestreckten, also auf Zug belasteten Zustand besitzen die benachbarten Spiralwindungen 14 einen Abstand 15 voneinander, so daß beim Spritz- oder Spritzgießvorgang die dazwischen befindlichen Zwischenräume 16 mit Dichtungsmaterial 8 ausgefüllt werden. Die Spannfeder 11 besitzt daher zusätzlich federnde Eigenschaften. Bei dieser Ausführung liegt die Spannfeder Il punktförmig an der zugeordneten Dichtungsfläche 10, hier derjenigen des Gelenkzapfens 5, an.

Um ein Anliegen der Spannfeder 11 an einer bzw. an der Dichtungsfläche 10 zu verhindern, kann gemäß Fig. 4 die Fertigungsform, also beispielsweise auch der als Formwerkzeug dienende Dorn 12, so ausgebildet sein, daß die Dichtflächen 9 der Ringdichtung 7 zum Dorn 12 hin nach innen überstehen. Die lichte Weite 17 der ringförmigen Dichtflächen 9 ist somit im Durchmesser kleiner als die lichte Weite 18 des Durchmessers der Spannfeder 11. Beim Ausführungsbeispiel sind die beiden Dichtflächen 9.1 und 9.2 oberhalb bzw. unterhalb der durch die Spannfeder 11

aufgespannten virtuellen Mittelebene 19 vorgesehen. Es kann aber auch nur oberhalb oder nur unterhalb dieser Mittelebene 19 wenigstens eine Dichtfläche 9 vorgesehen sein. Wie aus der Fig. 4 weiterhin ersichtlich ist, können der Dorn 12 oder auch ein Formwerkzeug eine der Rundung oder der sonstigen Form der Spannfeder 11 angepaßte Auflage 20 besitzen. Hierdurch kann die Lage der Spannfeder 11 zum Herstellen und während der Herstellung der Ringdichtung 7 in ihrer gespannten Lage fixiert werden. Hierbei kann bei genauer Anpassung erreicht werden, daß die Spannfeder 11 linienförmig nicht vom Dichtungsmaterial 8 umgeben wird.

Hierbei sind dann Windungsabschnitte 21 der Spannfeder nicht mit dem Dichtungsmaterial 8 umgeben.

Gemäß dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung kann bzw. können die Dichtflache(n) 9 mit wenigstens einer Dichtlippe 22 versehen sein.

Anstelle der gezeigten, im Querschnitt runden Spannfeder kann auch eine solche mit elliptischem oder sonstwie unrundem Querschnitt verwendet werden. Beispielsweise kann der Querschnitt quadratisch, rechteckig, dreieckig, fünf- oder mehreckig ausgebildet sein. Bei eckiger Ausführung sind die Ecken 23, wie in Fig. 6 dargestellt, bevorzugt abgerundet, da durch einen zu scharfen Knick eine nachteilige Gefügeumwandlung im Federmaterial eintreten könnte.

Die erfindungsgemäße Ringdichtung 7 kann in den unterschiedlichsten Ausführungen und für die unterschiedlichsten

• ·

Anwendungsfälle ausgeführt und dementsprechend angepaßt werden. Vorzugsweise findet sie Anwendung bei Dichtungsmanschetten, insbesondere bei Dichtungsmanschetten für Kugelgelenke.

Claims

1. Elastische Ringdichtung (7) mit einer als Spannfeder (11) ausgebildeten Spiralfeder zum Andrücken von deren Dichtfläche (9) oder Dichtflächen (9) an die Dichtungsfläche (10) eines abzudichtenden Bauteils, insbesondere Dichtmanschette für ein Kugelgelenk (1) zum Abdichten des Kugelzapfens (5) und/oder des Kugelgelenkgehäuses (2), wobei zwischen den einzelnen Spiralwindungen (14) der Spiralfeder ein Abstand und somit ein Zwischenraum (16) vorhanden ist, die Spiralfeder ganz oder teilweise in das Dichtungsmaterial (8) eingeformt ist und die Zwischenräume mit dem Dichtungsmaterial (8) ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (9) bzw. Dichtflächen (9) ein- bzw. beidseitig der durch die Spannfeder (11) aufgespannten virtuellen Mittelebene (19) vorgesehen ist bzw. sind und deren lichte Weite (17) kleiner als die lichte Weite (18) der Spannfeder (11) ist.

2. Ringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfeder (11) im gedehnten Zustand unter Vorspannung in das Dichtungsmaterial (8) eingeformt ist.

3. Ringdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralwindungen (14) der Spannfeder (11) in Richtung einer abzudichtenden Dichtungsfläche (10) punktförmig oder lediglich über einen kurzen Windungsabschnitt (21) linienförmig nicht vom Dichtungsmaterial (8) bedeckt sind.

4. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Dichtungsmaterial (8) mit geringem Reibungskoeffizienten besteht.

5. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Dichtmanschette ausgebildet ist und an eine Kugelschale (6) für die Lagerung der Kugel (4) eines Kugelgelenks (1) angeformt oder angeklebt ist oder mit der Dichtmanschette ein einheitliches Bauteil bildet.

6. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche(n) (9) wenigstens eine Dichtlippe (22) aufweist bzw. aufweisen.

7. Ringdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe(n) (22) wendel- oder schraubenförmig ausgebildet ist bzw. sind.

8. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Spannfeder (11) rund ist.

9. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Spannfeder (11) elliptisch ist.

10. Ringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Spannfeder (11) mehreckig, insbesondere mit abgerundeten Ecken (23), ausgebildet ist.