DE2437567A1

DE2437567A1 - Sealing ring gasket arrangement - has ring of same area as groove but different shape

Info

Publication number: DE2437567A1
Application number: DE2437567A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl Tueckmantel
Original assignee: Kempchen and Co GmbH
Current assignee: Kempchen and Co GmbH
Priority date: 1974-08-03
Filing date: 1974-08-03
Publication date: 1976-02-12

Abstract

After tightening the ring normally flattens out, so that any initial imperfections on the ring tend to be more marked on the increased ring surface, resulting in not quite satisfactory seals. The present concept chooses pliable sealing rings set in grooves on the surface of one, or both flanges, the cross section of the ring in the initial condition is smaller than in the final tightened condition. The ring deforms in such a way that it completely fills the groove and the deformation takes place at constant volume. The grooves can be of rectangular or circular cross section and so can the sealing rings.

Description

Dichtungsanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung aus zwei Dichtflächen und zwischen den Dichtflächen angeordnetem Dichtungsring aus verformbarem, aber praktisch inkompressiblem Werkstoffs wobei die Dichtungsanordnung durch Verformung des Dichtungsringes über auf die Dichtflächen wirkende Kräfte in den Funktionszustand zu bringen istQ - Verformbare, praktisch inkompressibie Werkstoffe sind vorzugsweise weiche Metalle, wie Aluminium, Kupfer oder Silber, aber auch Gummi. Jedenfalls sind diese Werkstoffe im allgemeinen verhältnismäßig weich im Vergleich zu den Werkstoffen aus denen die Dichtungsflächen selbst aufgebaut sind. Die Dichtflächen befinden sich an Maschinen-oder an Apparateteilen, an Rohrleitungsflanschen und dergl. Sealing arrangement The invention relates to a sealing arrangement consists of two sealing surfaces and a sealing ring arranged between the sealing surfaces deformable, but practically incompressible material whereby the sealing arrangement by deformation of the sealing ring via forces acting on the sealing surfaces in Bringing the functional state is Q - Deformable, practically incompressible materials are preferably soft metals such as aluminum, copper or silver, but also rubber. In any case, these materials are generally proportionate soft compared to the materials from which the sealing surfaces themselves are built are. The sealing surfaces are located on machine or apparatus parts, on pipeline flanges and the like

oder auch an einem zwischen anderen Bauteilen mit Dichtflächen anzuordnendem Dichtringträger.or on one to be arranged between other components with sealing surfaces Sealing ring carrier.

Ein typisches Beispiel von (aus der Praxis) bekannten Dichtungsanordnungen der beschriebenen Gattung ist die Dichtungsanordnung mit Runddrahtring zwischen ebenen Dichtflächen oder in rechteckigen bzw. dreieckigen Nuten als Dichtflächen gegenüber einer anderen Dichtfläche. Wird bei einer derartigen Dichtungsanordnung der Funktionszustand hergestellt, so werden die Dichtungsringe verformt, also flachgedrückt oder in die Nuten gepreßt. Das hat zur Folge, daß die Dichtungsringe ihre Oberfläche bei konstantem Volumen vergrößern. In der Oberfläche vorhandene Unregelmäßigkeiten werden folglich gleichsam auseinande tezerrt und vergrößert. Das dürfte der Grund sein, weshalb bei bekannten Dichtungsanordnungen der beschriebenen Gattung, trotz jahrzehntelanger Bemühungen, die Dichtwirkung noch immer verbesserungsbedürftig ist. Diese Verbesserung ist Aufgabe der Erfindung.A typical example of sealing arrangements known (from practice) of the type described is the sealing arrangement with a round wire ring between flat sealing surfaces or in rectangular or triangular grooves as sealing surfaces compared to another sealing surface. Is used in such a sealing arrangement the functional state is established, the sealing rings are deformed, i.e. flattened or pressed into the grooves. This has the consequence that the sealing rings their surface increase with constant volume. Irregularities present in the surface are consequently torn apart and enlarged, as it were. That should be the reason be, which is why in known sealing arrangements of the type described, despite Decades of efforts, the sealing effect still needs improvement is. This improvement is the object of the invention.

Die Erfindung betrifft eineDichtungsanordnung aus zwei Dichtflächen und zwischen den Dichtflächen angeordnetem Dichtungsring aus verformbarem, aber praktisch inkompressiblem Werkstoff, wobei die Dichtungsanordnung durch Verformung des Dichtungsringes über auf die Dichtflächen wirkende Kräfte in den Funktionszustand zu bringen ist. Die Erfindung besteht darin, daß der Dichtungsring im unverformten Zustand eine größere Oberfläche aufweist als im Funktionszustand und dadurch die Oberfläche des Dichtringes im Funktionszustand gestaucht ist. Anders ausgedrückt soll zumindest die an den Dichtflächen anliegende Oberfläche des Dichtringes im unverformten Zustand größer sein als im Funktionszustand. Erfindungsgemäß wird also die Oberfläche des Dichtungsringes im Funktionszustand, bei Volumenkonstanz, verkleinert. Das hat zur Folge, daß die vorhandenen Unregelmäßigkeiten zusammengepreßt und dadurch reduziert werden. Die Dichtwirkung wird folglich verbessert.The invention relates to a sealing arrangement made up of two sealing surfaces and arranged between the sealing surfaces Sealing ring made of deformable, but practically incompressible material, whereby the sealing arrangement by deformation of the sealing ring into the functional state via forces acting on the sealing surfaces is to bring. The invention consists in that the sealing ring in the undeformed State has a larger surface than in the functional state and thus the Surface of the sealing ring is compressed in the functional state. Expressed differently should at least the surface of the sealing ring in contact with the sealing surfaces the undeformed state must be greater than in the functional state. So according to the invention the surface of the sealing ring in the functional state, with constant volume, is reduced. This has the consequence that the existing irregularities are compressed and thereby be reduced. The sealing effect is consequently improved.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. Handelt es sich um eine Dichtungsanordnung in der Ausführungsform mit halbkreisrunden Nuten als Dichtflächen, so lehrt die Erfindung, daß der Dichtungsring im unverformten Zustand ein dem Nutenraum möglichst genau entsprechendes Volumen, aber quadratischen Querschnitt aufweist. Der Querschnitt könnte in diesem Falle aber auch rechteckig sein. Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung ist der Dichtungsring als Profilring ausgeführt und zwischen ebenen Dichtflächen oder in Nuten eingelegt, wenn nur das Profil so gestaltet ist, daß der Dichtungsring im unverformten Zustand eine größere Oberfläche aufweist als im Funktionszustand. Dazu kann der Profilring konkave Flächen besitzen oder beispielsweise auch als Fünfeckprofil oder Kammprofil mit ausgewählten Winkeln an der Spitze bzw. an den Kammspitzen gestaltet sein. Dieser Winkel is, wie Versuche gezeigt haben, kleiner oder höchstens gleich 7400. Er wird dann durch eine ebene Dichtfläche als Gegenfläche verformt.In particular, there are several possibilities within the scope of the invention. Is it a sealing arrangement in the embodiment with semicircular Grooves as sealing surfaces, the invention teaches that the sealing ring in the undeformed State a volume that corresponds as closely as possible to the groove space, but is square Has cross section. In this case, however, the cross-section could also be rectangular be. According to another proposal of the invention, the sealing ring is a profile ring executed and inserted between flat sealing surfaces or in grooves, if only that Profile is designed so that the sealing ring in the undeformed State has a larger surface than in the functional state. The profile ring Have concave surfaces or, for example, as a pentagonal profile or comb profile be designed with selected angles at the tip or at the comb tips. This As experiments have shown, the angle is less than or at most equal to 7400. It will be then deformed by a flat sealing surface as a counter surface.

Das wird im folgenden anhand von lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.This is explained below with the aid of just one exemplary embodiment Illustrative drawing explained in more detail.

Es zeigen in schematischer Darstellung: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung vor Herstellung des Funktionszustandes, Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 nach Herstellung des Funktionszustandes, Fig. 3 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 4 entsprechend dem linken Teil'der Fig. 1 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 4 im Funktionszustand, Fig. 6 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 4, Fig. 7 den Gegenstand nach Fig. 6 im Funktionszustand, Fig. 8 eine nochmals andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 4 und Fig. 9 den Gegenstand nach Fig. 8 im Funktionszustand.In a schematic representation: FIG. 1 shows a cross section through a sealing arrangement according to the invention before establishing the functional state, FIG. 2 shows the object according to FIG. 1 after the functional state has been established, FIG. 3 shows a section in the direction A-A through the object according to FIG. 1, corresponding to FIG the left part of FIG. 1 shows another embodiment of a sealing arrangement according to the invention, FIG. 5 shows the object according to FIG. 4 in the functional state, Fig. 6 a Another embodiment of the object of FIG. 4, FIG. 7 shows the object of FIG. 6 in the functional state, FIG. 8 yet another embodiment of the object FIGS. 4 and 9 show the object according to FIG. 8 in the functional state.

Die in den Figuren dargestellte Dichtungsanordnung besitzt stets zwei Dichtflächen 1, 2 und einen zwischen den Dichtflächen 1, 2 angeordneten Dichtungsring 3. Der Dichtungsring 3 besteht aus verformbaren, aber praktisch inkompressiblem Werkstoff, beispielsweise aus weichem Metall. Er kann auch aus mehreren Lagen oder sogar aus mehreren Werkstoffen usammengesetzt sein. Die Dichtungsanordnung wird durch Verformung des Dichtungsringes 3 über auf die Dichtflächen 1> 2 wirkende Kräfte in den Funktionszustand gebracht.The sealing arrangement shown in the figures always has two Sealing surfaces 1, 2 and a sealing ring arranged between the sealing surfaces 1, 2 3. The sealing ring 3 consists of deformable, but practically incompressible Material, for example made of soft metal. It can also consist of several layers or even be composed of several materials. The sealing arrangement will by deformation of the sealing ring 3 by acting on the sealing surfaces 1> 2 Forces brought into the functional state.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man deutlich, daß der Dichtungsring 3 in unverformtem Zustand eine größere Oberfläche 0 aufweist als im Funktionszustand, so daß dadurch die Oberfläche 0 des Dichtungsringes 3 im Funktionszustand gleichsam gestaucht ist. Das erkennt man aber auch aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 4, 5 bzw. 6, 7 bzw. 8 und 9.A comparative consideration of FIGS. 1 and 2 can be seen clearly that the sealing ring 3 in the undeformed state has a larger surface 0 than in the functional state, so that the surface 0 of the sealing ring 3 as it were compressed in the functional state is. But you can see that also from a comparative consideration of FIGS. 4, 5 or 6, 7 or 8 and 9.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 handelt es sich um eine DichtunÓsanordnung mit einerseits halbkreisrunden Nuten als Dichtflächen 1, wobei eine ebene Dichtfläche 2 angeordnet ist. Hier besitzt der Dichtungsring 3 im unverformten Zustand ein im wesentlichen dem Nutenraum entsprechendes Volumen, aber rechteckigen Querschnitt.The embodiment according to FIGS. 1 to 3 is a Sealing arrangement with semicircular grooves on the one hand as sealing surfaces 1, whereby a flat sealing surface 2 is arranged. Here has the sealing ring 3 in the undeformed State a volume essentially corresponding to the groove space, but rectangular Cross-section.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 9 ist der Dichtungsring 3 ein Profilring. Die Fig. 4 und 5 zeigen einen Profilring mit konvexen Flächen 0, wobei auch hier die beschriebene Oberflächenverkleinerung und Stauchung auftritt.In the embodiment according to FIGS. 4 to 9, the sealing ring is 3 a profile ring. 4 and 5 show a profile ring with convex surfaces 0, whereby the described surface reduction and compression also occur here.

Das erreicht man aber auch, wenn der Dichtungsring 3 als Fünfeckprofil ausgebildet und in einer Rechtecknut angeordnet ist, wie es die Fig. 6 bis 9 zeigen. Der Spitzenwinkel dieses Rechteckprofils ist stets kleiner als 740 gewählt, wodurch sichergestellt ist, daß stets die beschriebene Oberflächenverkleinerung und Stauchung eintritt. Das gilt aber auch für die Kammprcfildichtung nach den Figuren 8 und 9. Äußere Halteringe 4 müssen hier jedoch ein Brei terwerden unterdrücken.But this can also be achieved if the sealing ring 3 has a pentagonal profile is formed and arranged in a rectangular groove, as shown in FIGS. 6 to 9. The point angle of this rectangular profile is always chosen to be less than 740, which means it is ensured that the described surface reduction and compression is always achieved entry. However, this also applies to the comb profile seal according to FIGS. 8 and 9. Outer retaining rings 4 must, however, suppress a breadth here.

Claims

Patent claims:

1. Sealing arrangement made up of two sealing surfaces and between the sealing surfaces arranged sealing ring made of deformable, but practically incompressible material, wherein the seal arrangement by deformation of the sealing ring over onto the sealing surfaces acting forces are to be brought into the functional state, that is to say n -z e i c h n e t that the sealing ring (3) in the undeformed state a larger Surface (0) has as in the functional state and thus the surface (0) of the Sealing ring (3) is compressed in the functional state.

2. Sealing arrangement according to claim 1 in the embodiment with semicircular Grooves as sealing surfaces, characterized in that the sealing ring (3) in the undeformed State a volume essentially corresponding to the groove space, but rectangular Has cross section.

3. Sealing arrangement according to claim 1, characterized gekennzeichnev that the sealing ring (3) designed as a profile ring and between flat sealing surfaces (12) or in a rectangular groove (1) with a flat counter surface (2) is arranged0