CH636938A5

CH636938A5 - Dichtungsring und verfahren fuer dessen herstellung.

Info

Publication number: CH636938A5
Application number: CH27779A
Authority: CH
Inventors: Olof Nordin; Soeren Forsberg; Nils-Erik Bohman
Original assignee: Forsheda Gummifabrik Ab
Priority date: 1978-01-11
Filing date: 1979-01-11
Publication date: 1983-06-30
Also published as: JPH0127316B2; ATA19079A; GB2012889A; NO151433C; NO790071L; FR2414668A1; JPS54127027A; ES476719A1; IE47565B1; NO151433B; DK146788B; DE2900437A1; MX147466A; FI790033A; MY8600691A; DE2900437C2; AT362207B; BR7900122A; IE790040L; SE403650B

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring zum Abdichten eines Zwischenraumes zwischen zwei im wesentlichen zueinander koaxialen, ineinander einschiebbaren Dichtflächen miteinander zu verbindender Teile.

Zum Abdichten eines Ringspaltes zwischen dem Zapfenteil und dem Muffenteil einer Rohr-Steckverbindung sind zwei Hauptarten von Dichtungsringen gebräuchlich: Abwälzringe und Gleitringe. Bei einem herkömmlichen Gleitring erfolgt der Gleitvorgang zwischen dem Dichtungsring und mindestens einer Dichtfläche der zu verbindenden Teile, wenn die letzteren und deren Dichtflächen in axialer Richtung gegeneinander verschoben werden. Um die zwischen dem Dichtungsring und der Dichtfläche, der der Dichtungsring entlang gleitet, auftretenden Reibungskräfte zu reduzieren, ist es notwendig, ein Schmiermittel auf den Dichtungsring aufzubringen. Dichtungsringe der vorstehend angegebenen Art haben jedoch verschiedene Nacht eile. Es ist nämlich eine zeitraubende und unangenehme Arbeit, das Schmiermittel aufzubringen. Zudem besteht eine grosse Gefahr, dass die mit Schmiermittel bedeckten Flächen verschmutzt werden, nachdem der Dichtungsring in die Anfangslage gebracht wurde, von der aus die Dichtflächen in ihre konzentrische Lage verschoben werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Dichtungsring von der Art der Gleitringe zu schaffen, der ermöglicht, die erwähnten Nachteile auszuschalten.

Diese Aufgabe wird durch einen Dichtungsring der einleitend genannten Art gelöst, der erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet ist.

Vorzugsweise hat der eine, erste Dichtungsabschnitt eine im wesentlichen konische Gleitfläche. Der andere, zweite Dichtungsabschnitt kann dann bei einer Verbindungsstelle mit dem ersten Dichtungsabschnitt zusammenhängen, sich von der Verbindungsstelle aus über die konische Gleitfläche erstrecken und diese in der Anfangsstellung, bei der das Einführen der Dichtflächen ineinander beginnt, im wesentlichen vollständig bedecken.

Der zweite Dichtungsabschnitt ist vorzugsweise wesentlich dünner als der erste, konische Dichtungsabschnitt, so dass er sich gut an die Form des konischen Dichtungsabschnittes anpasst und diesen als dünne, flexible Hülle umschliesst.

Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren für die Herstellung eines zwei miteinander zusammenhängende Dichtungsabschnitte mit einander zugewandten Gleitflächen aufweisenden Dichtungsringes.

Das Verfahren ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 8 gekennzeichnet.

Die Dichtungsabschnitte eines erfindungsgemässen Dichtungsringes begrenzen zusammen zwischen ihren Gleitflächen eine Tasche, die ein Schmiermittel aufnehmen kann. Das Schmiermittel kann in irgend einer Weise in jedem gewünschten Stadium in die Tasche eingebracht werden. In allen Fällen ergibt sich der Vorteil, dass das Schmiermittel und die Gleitflächen gegen Verschmutzung geschützt sind und dass das Schmiermittel auf den Gleitflächen zurückgehalten wird.

Die Erfindung wird nun anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt entlang der Längsachse der miteinander zu verbindenden Teile und durch den auf dem Einsteckteil angeordneten Dichtungsring;

Fig. 2 einen Schnitt durch die in der Fig. 1 ersichtlichen Elemente, aber nachdem der Einsteckteil in den Muffenteil eingeführt wurde;

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Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel eines auf einem den Einsteckteil bildenden Rohrende angeordneten Dichtungsring;

Fig. 4 einen den Fig. 1 und 3 entsprechenden Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dichtungsringes, der auf einem Einsteckteil angeordnet ist;

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Anlage für die Herstellung von Dichtungsringen;

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI—VI der Fig. 5 in grösserem Massstab und

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII—VII der Fig. 5 in gleichem Massstab wie die Fig. 6.

In der Fig. 1 ist ein Einsteck-Endteil 2 und ein Muffen-Endteil 4 von zwei zur Bildung eines Schachtes dienenden Ringen oder im Verhältnis zu ihrer Länge einen grossen Durchmesser aufweisenden Rohren ersichtlich, die im folgenden als Schachtringe bezeichnet werden und mittels eines Dichtungsringes 6 dicht miteinander verbunden werden sollen. Der Dichtungsring 6 liegt auf einer Schulter 8 auf, die durch eine Erweiterung des Einsteckteils 2 gebildet ist. Die dichte Verbindung wird dadurch gebildet, dass man den Schachtring mit dem Muffenteil 4 entlang der gemeinsamen Achse der Teile 2 und 4 auf den Einsteckteil 2 absenkt, so dass der Dichtungsring 6 zwischen einer Dichtfläche 10 des Einsteckteils 2 und einer dazu koaxialen Dichtfläche 12 des Muffenteils 4 zusammengedrückt wird.

Der Dichtungsring 6 besteht aus einem zu einem Ring geschlossenen Profilstrang mit zwei Dichtungsabschnitten, die miteinander zusammenhängen. Der erste oder Haupt-Dichtungsabschnitt 14 hat eine im wesentlichen dreieckige Querschnittsform. Der zweite Dichtungsabschnitt 16 hängt bei der äusseren Ecke der Basis des Dreieckes mit dem ersten Dichtungsabschnitt 14 zusammen und erstreckt sich auf der Aussen-seite des Dichtungsabschnittes 14 nach oben, d. h. gegen den Muffenteil 4, im wesentlichen über die ganze in axialer Richtung gemessene Höhe des Abschnittes 14. Die in der in der Fig. 1 dargestellten Stellung einander zugewandten Flächen der Abschnitte 14 und 16 dienen als Gleitflächen 18 bzw. 20 und begrenzen zusammen eine Tasche. Die beiden Dichtungsabschnitte 14,16 liegen dabei mit ihren Gleitflächen ganz oder fast aneinander an. Die Weite der Tasche, d. h. der Zwischenraum zwischen den einander zugewandten Gleitflächenabschnitte ist daher wesentlich kleiner als die Tiefe der Tasche. Der zweite Dichtungsabschnitt 16 hat im Profil über seine ganze Länge ungefähr die gleiche, rechtwinklig zur Gleitfläche 20 gemessene Materialdicke. Diese Dicke beträgt vorzugsweise etwa 0,2 bis 1,2 mm. Die Materialdicke des ersten Dichtungsabschnittes 14 nimmt von oben nach unten zu. Die maximale Materialdicke d des zweiten Dichtungsabschnittes 16 ist wesentlich kleiner als die maximale Dicke D des ersten Dichtungsabschnittes 14, wobei die Dicken d, D rechtwinklig zu den Gleitflächen gemessen werden. Die die Aussenfläche des Abschnittes 14 bildende Gleitfläche 18 erweitert sich nach unten, d. h. in der vom Muffenteil 4 wegver-laufenden Richtung, konisch. In der von den Gleitflächen 18 und 20 auf der Aussenseite des Abschnittes 14 gebildeten Tasche befindet sich ein Schmiermittel, um die Gleitfähigkeit beim Aufeinandergleiten der Gleitflächen 18 und 20 zu erhöhen und die Montage der Dichtung, d. h. das Ineinanderstecken der Teile 2 und 4zu erleichtern. Die innere Begrenzungsfläche des Dichtungsabschnittes 14 verläuft parallel zur Längsachse des Einsteck- und Muffenteils und liegt an einer Fläche des Einsteckteils 2 an. Im übrigen ist das das Profil des Dichtungsabschnittes 14 begrenzende Dreieck spitzwinklig und ungefähr gleichschenklig und seine dem Muffenteil 4 abgewandte Basisfläche verläuft nach oben, d.h. gegen den Muffenteil 4 hin geneigt nach aussen. Im entspannten Zustand des Dichtungsringes liegt die Dreieckbasis des Dichtungsabschnittes 14 daher nur bei der inneren Ecke auf der radialen Fläche der Schulter 8 auf. Um das Zusammendrük-ken des ersten Dichtungsabschnittes 14 des Dichtungsringes zu erleichtern, ist der Abschnitt 14 mit einer Ausnehmung 22 versehen, die sich bei der dicksten Stelle des Profils des ersten Dichtungsabschnittes 14, d. h. in der Mitte der Basis des Dreiek-kes befindet.

Zum Zusammensetzen der Verbindung wird der obere Schachtring auf den unteren Schachtring abgesenkt. Dabei gelangt der Rand 24 des Muffenteils 4 des oberen Schachtringes in Berührung mit der Aussenfläche des dünneren Dichtungsabschnittes 16 des Dichtungsringes 6. Wenn der obere Schachtring weiter abgesenkt wird, nimmt er den dünneren Dichtungsabschnitt 16 mit, während der dickere Dichtungsabschnitt 14 auf dem Einsteckteil 2 gehalten wird, so dass die Gleitflächen 18 und 20 aufeinander gleiten. Da zwischen den Gleitflächen 18 und 20 ein Schmiermittel vorhanden ist, können die Dichtungsabschnitte 14 und 16 beim Ineinanderstecken des Einsteck- und Muffenteils praktisch ohne Reibung in axialer Richtung aufein-andergleiten, so dass nur die Kraft zum Zusammendrücken des Dichtungsringes 6 aufgebracht werden muss. Der Einsteckteil 2 und der Muffenteil 4 gelangen dann schliesslich bezüglich einander in die in der Fig. 2 dargestellte Einstellung. In dieser wird der Dichtungsring 6 zwischen den Dichtflächen 12 und 14 zusammengedrückt, wodurch die Verbindung zwischen den Schachtringen einwandfrei abgedichtet wird.

Die Tasche zwischen den Gleitflächen 18 und 20 des Dichtungsringes 6 kann bereits Schmiermittel enthalten, wenn der Dichtungsring zur Stelle gebracht wird, bei der er zum Abdichten einer Verbindung verwendet wird. Dabei sind das Schmiermittel und die Gleitflächen 18 und 20 während des ganzen Montagevorganges, d. h. vom Moment an, in dem der Dichtungsring 6 auf den Einsteckteil 2 aufgebracht wird, bis die in der Fig. 2 ersichtliche Endstellung erreicht ist, vor Schmutz geschützt, der die Gleitbewegung behindern könnte. Es ist aber natürlich auch möglich, das Schmiermittel erst in die Tasche des Dichtungsringes einzubringen, wenn sich dieser an seinem Verwendungsort befindet. Auch in diesem Fall werden das Schmiermittel und die Gleitflächen gegen Verschmutzungen geschützt, weil sich die Gleitflächen und das Schmiermittel ja im Innern der Tasche befinden. Um das Einbringen des Schmiermittels in die Tasche zu erleichtern, kann man eine spezielle Vorrichtung verwenden, die beispielsweise eine Düse in der Form eines länglichen Körpers mit seitlichen Öffnungen aufweist. Diese Vorrichtung kann in die Tasche eingeführt werden, worauf das Schmiermittel durch die Öffnungen hindurch gepresst und auf die Gleitflächen 18 und 20 aufgebracht wird, so dass es diese mindestens teilweise bedeckt.

In der Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Dichtungsringes 30 ersichtlich. Der Dichtungsring wird auf einer Schulter 32 eines Einsteckteils 34 gehalten, der das obere Ende eines Schachtringes bildet. Der letztere ist mit dem Muffenteil 36 eines Schachtringes zu verbinden, der sich vertikal oberhalb des erstgenannten Ringes befindet und zu diesem koaxial ist. Der Dichtungsring 30 hat einen Haupt-Dichtungsabschnitt 38 mit einer im wesentlichen dreieckigen Profilform und einen dünneren, zungenförmigen Dichtungsabschnitt 40, der mit dem Haupt-Dichtungsabschnitt 38 zusammenhängt. Der dünnere Abschnitt 40 erstreckt sich vom dicksten, unteren Endabschnitt des Abschnittes 38 aus auf der Aussenseite des Abschnittes 38 entlang über die ganze in axialer Richtung gemessene Höhe des Dichtungsringes 30 nach oben. Auch beim Dichtungsring 30 bilden die äussere Begrenzung des Dichtungsabschnittes 38 und die innere Begrenzung des Dichtungsabschnittes 40 einander zugewandte Gleitflächen 42 bzw. 44. Die von den beiden Gleitflächen 42,44 begrenzte Tasche enthält ein Schmiermittel, um die Gleitfähigkeit zu erhöhen. Der in der Fig. 3 dargestellte Dichtungsring 30 ist weitgehend gleich ausgebildet wie der in der Fig. 1 ersichtliche Dichtungsring 6, unterscheidet sich von diesem aber dadurch, dass er an seinem unteren Ende einen Abschnitt 46

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mit einerschon im entspannten Zustand radial verlaufenden, auf der Schulter 32 aufliegenden Fläche aufweist.

Der in der Fig. 4 ersichtliche Dichtungsring ist im wesentlichen gleich ausgebildet wie der in der Fig. 3 dargestellte Dichtungsring. Der Unterschied zwischen den beiden Ringen besteht darin, dass der dünne, zungenförmige Dichtungsabschnitt des in der Fig. 4 dargestellten Dichtungsringes mit dem Haupt-Dichtungsabschnitt bei dessen oberen Ende zusammenhängt und nicht, wie in der Fig. 3, bei dessen unterem Ende. Der in der Fig. 4 ersichtliche Dichtungsring sowie die damit dicht zu verbindenden Teile haben daher Bezugszeichen, die aus den zusätzlich mit dem Buchstaben a versehenen Bezugszahlen der Fig. 3 gebildet sind. Der zungenförmige Dichtungsabschnitt 40a ist an seinem freien Ende mit einem nach innen vorstehenden Vorsprung 48a versehen, der den im Profil ungefähr dreieckigen Dichtungsabschnitt 38a hintergreift und dadurch bei entspanntem Dichtungsring die Stellung des freien Endes des dünnen Abschnittes 40a bezüglich des Abschnittes 38a festlegt. Was die Wirkung des in der Fig. 4 ersichtlichen Dichtungsringes 30a anbelangt, so wirkt dieser analog wie die in den Fig. 1,2 und 3 dargestellten Dichtungsringe.

In der Fig. 5 ist eine schematisch dargestellte Anlage für die Herstellung von Dichtungsringen der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Art ersichtlich. Mit einem Extruder 50 wird ein Profilstrang 52 aus Gummi extrudiert, der die in der Fig. 6 ersichtliche Querschnittsform aufweist. Der Strang hat also im Profil einen im wesentlichen dreieckigen Hauptabschnitt 14 und einen mit diesem zusammenhängenden, dünneren Abschnitt 16, der sich zungenförmig in der Richtung der Dreieckbasis vom Abschnitt 14 weg erstreckt. Der Strang 52 wird vom Extruder 50 einem Förderband 54 zugeführt, das den Strang durch eine erste Vulkanisierkammer 56 hindurch transportiert. In dieser wird der

Strang in seiner in der Fig. 6 ersichtlichen Lage und Form einer ersten Vulkanisation unterzogen. Bei diesem ersten Vulkanisationsvorgang wird der Strang so stark vulkanisiert, dass die Oberfläche des Stranges ihr Haftvermögen verliert. Nach dem 5 Passieren der ersten Vulkanisierkammer 56 gelangt der Strang in eine zweite Vulkanisierkammer 58, in der die zweite Stufe der Vulkanisation erfolgt. Bevor diese stattfindet, wird der Hauptabschnitt 14 auf den dünneren Abschnitt 16 gekippt, so dass der Strang 52 in der Vulkanisationskammer 58 die in der Fig. 7 10 ersichtliche Lage und Form hat. Während der zweiten Vulkanisation nehmen die Abschnitte 14 und 16 bezüglich einander die gleiche Lage ein, wie beim fertigen in der Fig. 1 ersichtlichen Dichtungsring. Bei der zweiten Vulkanisationsstufe werden also die Abschnitte 14 und 16 bezüglich einander in ihrer vorgesehe-15 nen Endlage fixiert. Dabei kann keine Verhaftung zwischen den einander zugewandten Flächen der Abschnitte 14 und 16 erfolgen, weil diese Abschnitte bzw. die genannten Flächen bei der ersten Vulkanisationsstufe ja noch weit voneinander entfernt waren. Wenn der Strang 52 aus der Vulkanisationskammer 58 20 austritt, ist die Vulkanisation abgeschlossen und der Strang gelangt in eine Kühlkammer 60, in der er abgeschreckt wird . Daraufhin wird der Strang in üblicher Weise in Stücke mit geeigneten Längen zerteilt. Die Enden jedes dieser Stücke werden dann miteinander verbunden, so dass aus jedem Stück ein Dichtungsring der in der Fig. 1 ersichtlichen Art entsteht. Es sei noch vermerkt, dass natürlich auch Dichtungsringe der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Arten mit einem analogen Verfahren hergestellt werden können.

Die beschriebenen Dichtungsringe können nicht nur zum 30 Abdichten der Verbindungen von Schacht- oder Loch-Ringen, sondern auch zum Abdichten von anderen Verbindungen, etwa Rohrverbindungen, verwendet werden.

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2 Seiten Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Dichtungsring zum Abdichten eines Zwischenraumes zwischen zwei im wesentlichen zueinander koaxialen, ineinander einschiebbaren Dichtflächen (10,12) miteinander zu verbindender Teile (2,4), dadurch gekennzeichnet, dasszwei Dichtungsabschnitte ( 14,16,38,40,38a, 40a) vorhanden sind, von denen jeder eine Gleitfläche (18,20,42,44,42a, 44a) aufweist, dass die Gleitflächen (18,20,42,44,42a, 44a) einander mindestens teilweise zugewandt sind und dass die beiden Dichtungsabschnitte ( 14,16,38,40,38a, 40a) angeordnet sind, um beim Ineinanderschieben der Dichtflächen ( 10,12) mindestens teilweise im wesentlichen unverschiebbar bezüglich je einer Dichtfläche ( 10,12) fixiert zu werden und die beiden Dichtungsabschnitte (14, 16,38,40,38a, 40a) mit ihren Gleitflächen (18,20, 42, 44, 42a, 44a) aufeinander gleiten zu lassen.
2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dichtungsabschnitte (14,16,38,40,38a, 40a) zusammenhängen und dass die beiden Gleitflächen (18,20,42, 44,42a, 44a) zusammen eine Tasche begrenzen, deren quer zu den Gleitflächen (18,20,42,44,42a, 44a) gemessene Weite kleiner ist als ihre Tiefe.
3. Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitflächen (18,20,42,44,42a, 44a) mindestens teilweise mit einer Schmiermittel-Schicht versehen sind.
4. Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der eine, erste Dichtungsabschnitt (14,38, 38a) eine im wesentlichen konische Gleitfläche (18,42,42a) aufweist, dass die beiden Dichtungsabschnitte (14,16,38,40, 38a, 40a) bei einer Verbindungsstelle zusammenhängen und dass sich der zweite Dichtungsabschnitt (16,40,40a)a von der Verbindungsstelle aus über die konische Gleitfläche (18,42,42a) erstreckt, so dass derzweite Dichtungsring (16,40,40a) bei entspanntem Dichtungsring, d. h. bevor die abzudichtenden Dichtflächen ineinander eingeschoben werden, die konische Gleitfläche (18, 42, 42a) im wesentlichen vollständig bedeckt.
5. Dichtungsring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass derzweite Dichtungsabschnitt (16,40,40a) bei dem den grösseren Durchmesser aufweisenden Ende der konischen Gleitfläche (18, 42,42a) mit dem ersten Dichtungsabschnitt (14,38, 38a) zusammenhängt.
6. Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der eine, erste Dichtungsabschnitt (14,38, 38a) im Schnitt eine im wesentlichen rechtwinklig zu seiner Gleitfläche (18,42,42a) gemessene, maximale Materialdicke (D) aufweist, die grösser ist als die entsprechend gemessene, maximale Materialdicke (d) des anderen, zweiten Dichtungsabschnittes (16,40,40a), so dass der letztere einen die Gleitfläche (18,42,42a) des ersten Dichtungsabschnittes (14,38,38a) ohne oder mit kleinem Zwischenraum bedeckenden, flexiblen Mantel bildet.
7. Dichtungsring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass derzweite Dichtungsabschnitt (16,40,40a) eine in der genannten Weise gemessene Materialdicke von 0,2 bis 1,2 mm aufweist.
8. Verfahren für die Herstellung eines zwei miteinander zusammenhängende Dichtungsabschnitte (14,16,38,40,38a, 40a) mit einander zugewandten Gleitflächen (18,20,42,44,42a, 44a) aufweisenden Dichtungsringes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem vulkanisierbaren Material ein Profilstrang (52) gebildet wird, dessen die Dichtungsabschnitte

( 14,16,38,40,38a, 40a) zu bilden bestimmten Abschnitte derart angeordnet sind, dass ihre die Gleitflächen (18,20,42,44,42a, 44a) zu bilden bestimmten Flächen voneinander entfernt sind, dass der Profilstrang (52) in dieser Profilform einer ersten Vulkanisation unterzogen wird und dass danach eine zweite Vulkanisation erfolgt, bei der die Gleitflächen ( 18,20,42,44,

42a, 44a) einander benachbart und zugewandt sind, so dass die Gleitflächen (18,20,42,44,42a, 44a) einander nach der zweiten Vulkanisation benachbart sind, ohne aneinander zu haften.