DE1007129B

DE1007129B - Sealing ring

Info

Publication number: DE1007129B
Application number: DEW15340A
Authority: DE
Inventors: John William Howlett; Kenneth Arthur Blacklock
Original assignee: Wellworthy Ltd
Current assignee: Wellworthy Ltd
Priority date: 1953-11-18
Filing date: 1954-11-17
Publication date: 1957-04-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Dichtungsringe und auf aus solchen Ringen bestehende Dichtungsanordnungen zum Abdichten beweglicher Teile, z. B. von gleitenden Kolben oder Tauchkolben, die in Zylindern gleiten oder sich hin- und herbewegen, oder zum Abdichten von drehbaren Wellen in einer Stopfbüchse oder in einem Lager, um dadurch z. B. das Auslaufen der Schmierflüssigkeit zu verhindern. The invention relates to sealing rings and to sealing arrangements consisting of such rings for sealing moving parts, z. B. of sliding pistons or plungers that slide in cylinders or move back and forth, or for sealing rotatable shafts in a stuffing box or in a bearing to thereby z. B. to prevent leakage of the lubricant.

Es ist bereits ein Dichtungsring bekannt, welcher sich aus einem Metallring und einem mit seiner inneren oder äußeren Umfangsfläche verbundenen Ring aus natürlichem oder künstlichem Kautschuk oder aus kautschukähnlichem Material zusammensetzt, dessen Lage davon abhängt, ob er nach innen oder außen arbeiten soll. Dieser aus einem Metallring und einem Kautschukring zusammengesetzte Dichtungsring ist ähnlich einem üblichen Kolbenring geschlitzt oder besteht aus einer Anzahl getrennter Ringsegmente. aoThere is already a sealing ring known, which consists of a metal ring and one with its inner or ring made of natural or synthetic rubber or connected to the outer circumferential surface composed of rubber-like material, the location of which depends on whether it is inside or should work outside. This one composed of a metal ring and a rubber ring Sealing ring is slotted like a conventional piston ring or consists of a number of separate ones Ring segments. ao

Es ist auch schon ein metallischer Kolbenring bekannt, der in sich keine Dehnungsspannung besitzt und der mit einem derartig profilierten Kautschukring verbunden ist, daß sich zwischen der Innenseite des Kautschukringes und der Bodenfläche der Ringnut, in die der Kautschukring eingelegt ist, ein Hohlraum befindet, der beii dieser Ausführung dazu dient, eine wellenförmige, als Marcel-Feder bekannte Dehnungsfeder aufzunehmen. Weiter wurde eine Dichtung vorgeschlagen, welche aus einem Metallring und einem in einer Ringnut angeordneten Kautschukring kreisförmigen Querschnitts besteht.A metallic piston ring is also already known which has no inherent tensile stress and which is connected to such a profiled rubber ring that between the inside of the Rubber ring and the bottom surface of the ring groove in which the rubber ring is inserted, a cavity is located, which is used in this version, a wave-shaped expansion spring known as the Marcel spring to record. A seal has also been proposed which consists of a metal ring and an in an annular groove arranged rubber ring of circular cross-section.

Die Erfindung kennzeichnet sich nun dadurch, daß ein oder mehrere Teile des sich über die volle Breite einer Umfangsfläche des Metallringes erstreckenden Kautschukringes derartig profiliert ist bzw. sind oder mit einer oder mehreren Ausnehmungen oder weggeschnittenen Teilen derart versehen ist bzw. sind, daß dieser Teil oder diese Teile des Kautschukringes in axialer Richtung eine Tiefe aufweisen, die kleiner ist als die des Metallringes, wobei der Ring nach Einsetzen in eine Ringnut mit dem erwähnten Teil bzw. Teilen des Kautschukringes und einer Nutfläche einen oder mehrere Hohlräume bildet.The invention is now characterized in that one or more parts of the extends over the full width a circumferential surface of the metal ring extending rubber ring is so profiled or are or is or are provided with one or more recesses or cut-away parts, that this part or these parts of the rubber ring have a depth in the axial direction which is smaller than that of the metal ring, the ring after being inserted into an annular groove with the mentioned part or Parts of the rubber ring and a groove surface forms one or more cavities.

Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Dichtungsanordnung, welche aus zwei oder mehreren Dichtungsringen der oben beschriebenen Ausführung besteht, die nebeneinander in einer Ringnut der Welle, des Kolbens od. dgl. angeordnet sind, wobei die Schlitze der benachbarten Ringe gegeneinander versetzt sind. Eine derartige Dichtungsanordnung ergibt eine sehr wirksame Dichtung, die äußerst hohen Drücken standhält, ohne undicht zu werden, während metallische Flächen zwischen dem Ring und der mit DichtungsringThe invention further relates to a sealing arrangement which consists of two or more sealing rings of the design described above, which are next to each other in an annular groove of the shaft, of the piston od. The like. Are arranged, the slots of the adjacent rings offset from one another are. Such a sealing arrangement gives a very effective seal, the extremely high one Pressure withstands without leaking, while metallic surfaces between the ring and the with Sealing ring

Anmelder:Applicant:

Wellworthy Limited, Radial Works,
Lymington, Hampshire (Großbritannien)Wellworthy Limited, Radial Works,
Lymington, Hampshire (UK)

Vertreter: Dr. H. Wilcken, Patentanwalt,
Lübeck, Breite Str. 52/54Representative: Dr. H. Wilcken, patent attorney,
Lübeck, Breite Str. 52/54

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 18. November 1953Claimed priority:
Great Britain 18 November 1953

John William Howlett und Kenneth Arthur Blacklock,John William Howlett and Kenneth Arthur Blacklock,

Lymington, Hampshire (Großbritannien),Lymington, Hampshire (UK),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

dem Ring zusammen arbeitenden Fläche in gegenseitiger Berührung stehen.the ring working area in mutual Standing touch.

Bei einer solchen Dichtung aus einem Paar Dichtungsringen sind die aneinandergrenzenden Flächen der Kautschukringe vorteilhaft mit Abschrägungen oder einer anderen Profilierung versehen, um dadurch zwischen ihnen einen Hohlraum zu erzeugen, in den hinein der Kautschuk beim Eindrücken der Ringe in die Nut der Welle, des Kolbens od. dgl. elastisch ausweichen kann.In such a seal, a pair of sealing rings are the adjoining surfaces the rubber rings are advantageously provided with bevels or some other profiling in order to thereby to create a cavity between them, into which the rubber when the rings are pressed in the groove of the shaft, the piston od. The like. Can elastically evade.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ringnut mit eingesetzten Dichtungsringen gemäß der Erfindung,1 shows a cross section through an annular groove with inserted sealing rings according to the invention,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines auseinandergezogenen Dichtungsriingpaares vor dem Eindrücken in die Ringnut.Figure 2 is a perspective view of an exploded pair of sealing rings prior to being pushed in into the ring groove.

Gemäß der Zeichnung besteht jeder Dichtungsring aus einem Metallring 1, vorteilhaft aus Gußeisen, mit dessen innerem Umfang ein Ring 2 aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk bzw. ■ aus kautschukähnlichem Material verbunden ist. Der Kautechukrdng ist mit dem inneren Umfang des Metallringes durch ein beliebiges, bekanntes Verfahren verbunden. Die Ringe sind bei 3 ähnlich einem normalen Kolbenring geschlitzt, um dadurch ein federndes Überstreifen über eine Welle oder in eine Nut zu ermöglichen. Die Seitenfläche jedes Kautschukringes ist nach innen, gerichtet abgeschrägt, wie mit 4 angegeben ist. Die Abschrägung erstreckt sich vorteilhaft nicht über die volle Breite der Seitenfläche.According to the drawing, each sealing ring consists of a metal ring 1, advantageously made of cast iron, with the inner circumference of which a ring 2 made of natural or synthetic rubber or a rubber-like material is connected. The chew is attached to the inner periphery of the metal ring by any known method. The rings are slotted at 3 similar to a normal piston ring in order to enable a resilient slipping over a shaft or into a groove. The side surface of each rubber ring is tapered inwards, as indicated by 4. The bevel advantageously does not extend over the full width of the side surface.

Zur Erreichung einer guten Dichtung werden zwei solche Ringe nebeneinander in der Ringnut 5 so zu-To achieve a good seal, two such rings are placed next to each other in the annular groove 5 so

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sammengefaßt, daß ihre abgeschrägten Seitenflächen einander gegenüberliegen,, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Die sich aus dem Kautchuk- und dem Metallring zusammensetzende, radiale Breite des Dichtungsringes ist um ein geringes Maß größer als die Tiefe der Ringnut, so daß, wenn die Ringe bis zum Schließen der Schlitze zusammengedrückt werden, und dadurch auch der Kautschuk in der Ringnut gegen deren Grundfläche gepreßt wird, der Hohlraum zwischen den Ringen einen Raum darstellt, in den sich der Kautschuk beim Zusammendrücken hineindrückt. Diese radiale Vorspannung des Kautschuks betwirkt den erforderlichen Wandungsdruck zwischen dem Umfang des Metallringes und dem Zylinder od. dgl., gegenüber dem sich der Kolben, die Welle od. dgl. bewegt.In summary, that their tapered side surfaces are opposite to each other, as shown in FIG. The radial width of the sealing ring, which is composed of the rubber ring and the metal ring is slightly larger than the depth of the ring groove, so that when the rings close to the Slots are pressed together, and thereby the rubber in the annular groove against its base is pressed, the cavity between the rings is a space in which the rubber press in when squeezing. This radial pretensioning of the rubber effects the necessary Wall pressure between the circumference of the metal ring and the cylinder od the piston, the shaft or the like. Moves.

Die Schlitze des in der Nut angeordneten Ringpaares Hegen zueinander versetzt und liegen sich vorteilhaft diametral gegenüber. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß öl oder andere Flüssigkeit, welche durch den Schlitz des auf der Druckseite angeordneten Ringes fließt, in den Hohlraum 6 zwischen den Ringen strömt und dadurch die Wirkung des Kautschuks unterstützt, durch den die Ringe an die Fläche, gegen welche sie zur Anlage zu bringen sind, gedrückt werden. Die Kautschukringe werden in innige Berührung gegen die Seitenwandungen der Ringnut gepreßt, und weiter legen sie sich dichtend über oder in den Schlitz des zweiten, auf der Seite des geringeren Druckes liegenden Ringes, wodurch ein Überströmen von Flüssigkeit durch den Schlitz des zweiten Ringes verhindert wird.The slots of the pair of rings Hegen arranged in the groove are offset from one another and are advantageously located diametrically opposite. This arrangement ensures that oil or other liquid, which flows through the slot of the ring arranged on the pressure side, into the cavity 6 between the rings flows and thereby supports the effect of the rubber, through which the rings to the surface, against which they are to be brought to the facility are pressed. The rubber rings are in intimate contact pressed against the side walls of the annular groove, and they continue to seal over or in the slot of the second ring on the side of the lower pressure, causing an overflow of liquid is prevented by the slot of the second ring.

Bei der Herstellung der Ringe wird der Metallring mit dem Kautschukring verbunden, bevor beide geschlitzt werden.. Ein in sich geschlossener Ring, der mit dem Kautschukring verbunden ist, wird nach dem Schlitzen auseinanderfedern und einen Schlitz größerer Weite bilden, als es der Fall wäre, wenn der geschlossene Ring keine Verbindung mit dem Kautschuk besitzt. Die Arbeitsflächen der Ringe können mit Chrom oder einem anderen geeigneten Metall plattiert sein.During the production of the rings, the metal ring is connected to the rubber ring before both are split be .. A self-contained ring, which is connected to the rubber ring, is after the Spring apart the slits and form a slit that is wider than it would be if the closed one Ring has no connection with the rubber. The working surfaces of the rings can be plated with chrome or other suitable metal.

Wenn, auch eine vorteilhafte Ausführung beschrieben wurde, so ist es verständlich, daß verschiedene Abänderungen möglich sind, die in, den Rahmen der Erfindung fallen, So kann z. B. jeder Ring aus zwei oder mehreren getrennten Ringsegmenten bestehen, so daß jeder Ring eine Mehrzahl Schlitze aufweist. Außerdem können die Kautschukringe auch, anders als durch Abschrägung profiliert sein., z. B. durch Radienänderung oder durch abgestufte Ausnehmungen ihrer inne- ren Umfange, um einen oder mehrere Hohlräume zu erzeugen, in die der Kautschuk ausweichen, kann, wenn der Ring in der Ringnut des Kolbens zusammengedrückt wird. Es ist aber auch, möglich, die Ringnut zu profilieren, um einen solchen Hohlraum oder Hohlräume zu erzeugen.Even if an advantageous embodiment has been described, it is understood that various Modifications are possible that fall within the scope of the invention. B. each ring of two or several separate ring segments, so that each ring has a plurality of slots. aside from that The rubber rings can also be profiled differently than by beveling. B. by changing the radius or by stepped recesses of their inner- more extensive in order to create one or more cavities into which the rubber can move, when the ring is compressed in the ring groove of the piston. But it is also possible to use the annular groove to profile to create such a cavity or cavities.

Wenn auch vorzuziehen ist, daß die Kautschukringe gegen den, Boden der Ringnuten, liegen, um zu erreichen, daß die Spannung des Kautschuks den geeigneten Wandungsdruck erzeugt, so> ist dies nicht als wesentlich anzusehen, da eine Flüssigkeit oder öl, welches in den Raum hinter den Ringen gedrückt wird, auch in einer solchen, Konstruktion die Spannung des Kautschuks unterstützt, um Verluste durch den Spalt des auf der geringeren Druckseite angeord- 65 neten, Ringes zu vermeiden,. Weiter ist in einigen Fällen ein einzelner Ring ausreichend, um die erforderliche Abdichtung zu erreichen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, daß die abgeschrägte Seite des Kautschukringes der Seite des höheren Druckes zugekehrt liegt.Although it is preferable that the rubber rings lie against the bottom of the ring grooves in order to achieve that the tension of the rubber generates the appropriate wall pressure, so> this is not to be regarded as essential, since a liquid or oil, which is pressed into the space behind the rings, even in such a construction the tension of the rubber supports to avoid losses through the gap of the arranged on the lower pressure side nets to avoid ringes. Furthermore, in some cases a single ring is sufficient to provide the required Achieve sealing. In this case, it is advantageous that the beveled side of the rubber ring facing the side of the higher pressure.

Claims

Patent claims:

1. Sealing ring, consisting of a metal ring and a ring made of natural or synthetic Rubber or rubber-like material that, depending on, the work surface with the inner, or outer peripheral surface of the metal ring is connected, this connected Sealing ring is slotted similar to a conventional piston ring or consists of several, separate ones Ring segments, characterized in that one or more parts of the rubber ring extending over the full width of a circumferential surface of the metal ring in this way is or are profiled or with one or more recesses or cut-away parts is or are provided in such a way that this part or these parts of the rubber ring in the axial direction have a depth which is smaller than that of the metal ring, the ring after insertion in. An annular groove with the mentioned part or parts of the rubber ring and a groove surface forms one or more cavities.

2. Sealing ring according to claim 1, characterized in that one side surface of the rubber ring is provided with a bevel.

3. Sealing ring according to claim 2, characterized in that the bevel of the rubber ring does not extend over the entire width of the side surface.

4. Sealing ring according to the preceding claims, characterized in that the working surface of the metal ring is plated with chrome or another metal.

5. Sealing arrangement of two or more sealing rings according to one or more of the Claims 1 to 4, characterized in that the individual sealing rings side by side in An annular groove of the piston, the shaft or the like. Are arranged, the slots of the adjacent Rings are offset from one another.

6. Sealing arrangement according to claim 5, characterized in that the facing Surfaces of the rubber rings are beveled or profiled in such a way that they have one between them Form a cavity into which the rubber can escape when the ring is compressed.

7. Sealing ring or sealing arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that the total radial width of one or each of the metal ring and the rubber ring composite. Composite ring slightly larger than the depth of the ring groove is in which the ring or rings are arranged so that when the ring or rings are up to close the slots are pressed together, the rubber in the ring groove against the Groove bottom is pressed.

References considered: U.S. Patents Nos. 2,386,873, 2,446,224, 529, 2,472,540, 2,607,644, 2,626,193; British Patent Nos. 433 136, 619 435; French Patent No. 883,957; Swiss patent specification No. 262 879.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings