Die
vorliegende Erfindung besteht aus einer Vorrichtung zum Abdichten
einer rotierenden Welle oder einer oszillierenden Stange. Die Abdichtung
bezieht sich auf einen unerwünschten Durchtritt eines flüssigen
Mediums entlang der Welle bzw. Stange. Bei dem flüssigen
Medium handelt es sich bevorzugt um Öl und bei dem abzudichtenden
Gegenstand handelt es sich bevorzugt um die Kolbenstange eines Kolbenkompressors.The
The present invention consists of a device for sealing
a rotating shaft or an oscillating rod. The seal
refers to an undesirable passage of a liquid
Medium along the shaft or rod. In the liquid
Medium is preferably oil and in the sealed
The object is preferably the piston rod of a reciprocating compressor.
Beim
Kolbenkompressor wird dein Teil der im Kurbelgehäuse befindlichen Öls
bei jedem Hub von dem Kreuzkopf gegen die Abtrennung zwischen Kurbelgehäuse
und Zwischenstück, bzw. zwischen Kurbelgehäuse
und Arbeitsraum geschleudert. Zur Kraftübertragung wird
die Kolbenstange durch diese Abtrennung geführt und es
ist die Aufgabe der Dichtvorrichtung einen unerwünschten Öleintritt
vom Kurbelgehäuse in das Zwischenstück bzw. in
den Arbeitsraum zu verhindern.At the
Piston Compressor becomes your part of the oil in the crankcase
at each stroke of the crosshead against the separation between the crankcase
and intermediate piece, or between the crankcase
and workspace hurled. To power transmission is
the piston rod passed through this separation and it
the task of the sealing device is an undesirable oil inlet
from the crankcase in the intermediate piece or in
to prevent the work space.
Hierzu
werden üblicherweise Ölabstreifringe eingesetzt,
welche in stetigem Kontakt mit der Stange stehen und hierdurch eine Ölleckage
entlang der Stange verhindern sollen.For this
usually oil scraper rings are used,
which are in constant contact with the rod and thereby an oil leakage
to prevent along the pole.
Gerade
bei großen Ölmengen ist dies sehr problematisch
und so kommen häufig mehrere Ölabstreifringe zum
Einsatz, welche oft auch in Kombination mit Kolbenstangendichtungen
zum Abdichten von Gasen und/oder in Kombination mit Drosselringen
Verwendung finden.Just
This is very problematic with large quantities of oil
and so often come to several oil scraper rings
Use, which often in combination with piston rod seals
for sealing gases and / or in combination with throttle rings
Find use.
So
beschreibt der Patentantrag US 2004/0227301 A1 eine Kombination aus einem
vorgelagerten Ölabstreifring, einem Hauptölabstreifring und
einer Kolbenstangendichtung für Gase um einen unerwünschten Öldurchtritt
zu verhindern.This is how the patent application describes US 2004/0227301 A1 a combination of an upstream oil control ring, a main oil scraper ring and a piston rod seal for gases to prevent unwanted oil leakage.
Auch
die Patentanmeldung EP
1061295 A2 beschreibt eine Abstreifanordnung für
Kolbenstangen. Hier wird ein dem Ölabstreifring vorgelagerter Drosselring
dafür eingesetzt, dass er einen wesentlichen Eintrittsweg
für das Öl versperren und so die abzustreifende
Menge reduzieren soll. Diese reduzierte Ölmenge soll dann
durch den eigentlichen Ölabstreifring als zweiten Ring
zurückgehalten werden.Also the patent application EP 1061295 A2 describes a wiper assembly for piston rods. Here, a throttle ring upstream of the oil control ring is used to obstruct a substantial inlet path for the oil and thus reduce the amount to be stripped off. This reduced amount of oil should then be retained by the actual Ölabstreifring as a second ring.
Häufig
ist aber nur eine Reduzierung und kein Ausschalten der Ölleckage
möglich, und so ist ein im Stand der Technik häufig
verwendeter Lösungsansatz die gezielte Rückführung
des Öls, welches aus einer in diesen Fällen akzeptierten
Leckage anfällt.Often
but is only a reduction and no switching off the oil leakage
possible, and so is a common in the art
used approach the targeted recycling
of the oil which from one accepted in these cases
Leakage occurs.
So
beschreibt die Veröffentlichung GB 995683 die Kombination aus mehreren Ölabstreifringen
und mehreren Kolbenstangendichtungen, wobei das durch eine Leckage
eingedrungene Öl über entsprechend ausgeformte
Aussparungen am Einbaugehäuse der Dichtkombination in das
Kurbelgehäuse zurückgeführt werden soll.This is how the publication describes GB 995683 the combination of several oil scraper rings and a plurality of piston rod seals, wherein the leaked oil has to be returned through correspondingly shaped recesses in the housing of the sealing combination in the crankcase.
Auch
die Patentanmeldung EP
1283363 A2 beschreibt eine Kombination von Ölabstreifringen und
Kolbenstangendichtungen, wobei das Einbaugehäuse einen
Kanal besitzt, durch den das aus einer Leckage resultierende Öl
abfließen soll.Also the patent application EP 1283363 A2 describes a combination of oil scraper rings and piston rod seals, wherein the housing housing has a channel through which to drain the resulting oil from a leak.
Es
existieren jedoch Kolbenstangenverdichter, bei denen der Einbauraum
für eine Ölabstreifvorrichtung zwischen Kurbelgehäuse
und Zwischenstück bzw. Arbeitsraum sehr begrenzt ist und/oder bei
denen eine Ölrückführung in das Kurbelgehäuse nicht
möglich ist. Hier kommt es darauf an, ein Ölabstreifsystem
zu verwenden, welches sehr effizient ist und möglichst
mit nur einem Ring einen Öldurchtritt verhindert.It
However, there are piston rod compressors in which the installation space
for a Ölabstreifvorrichtung between crankcase
and spacer or work space is very limited and / or at
which an oil return in the crankcase not
is possible. Here it depends, an oil scraper system
to use, which is very efficient and possible
prevents oil penetration with just one ring.
In
der Literatur werden wie beschrieben jedoch meist Kombinationen
mehrerer Abstreifringe und/oder Dichtringe verwendet, bei denen
zumeist eine gewisse Leckage unter Einbeziehung einer Ölrückführung
geduldet wird.In
The literature, as described, however, mostly combinations
multiple scraper rings and / or sealing rings used in which
usually a certain leakage involving oil return
is tolerated.
Die
hier zu lösende Aufgabe bestand darin, einen Abstreifring
zu entwickeln, welcher in der Lage sein soll ohne die Verwendung
weiterer Ringe die Ölleckage derart zu reduzieren, dass
eine Rückführung des durchtretenden Öles
in das Kurbelgehäuse nicht notwendig ist.The
Here to be solved task was a scraper
to develop, which should be able without the use
further rings to reduce the oil leakage such that
a return of the penetrating oil
in the crankcase is not necessary.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
In
dem Stand der Technik findet sich – entsprechend der oben
dargelegten Aufgabenstellung – kein befriedigender Lösungsansatz,
bei dem unter Verwendung nur eines Ölabstreifringes und
ohne zusätzliche Dichtringe oder Drosselringe die Ölleckage derart
reduziert werden kann, dass eine Rückführung des
durchtretenden Öls in das Kurbelgehäuse nicht notwendig
ist.In
the state of the art can be found - according to the above
presented task - not a satisfactory solution,
when using only one oil scraper ring and
without additional sealing rings or throttle rings, the oil leakage in such a way
can be reduced, that a return of the
passing oil in the crankcase not necessary
is.
Die
Aufgabenstellung wird in der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst,
dass die Abstreifdichtung (1) in segmentierter Bauart und
in Kombination mit einer speziell gestalteten Innenfläche
(dem abzudichtenden Gegenstand zugewandten Fläche) ausgeführt
wird.The task is solved in the present invention in that the wiper seal ( 1 ) in segmented design and in combination with a specially designed inner surface (the object to be sealed facing surface) is executed.
Die
Segmentierung erfolgt in der Ebene, welche senkrecht zum axialen
Vektor (14) steht und sie ermöglicht das Nachstellen
der Abstreifdichtung (1) bei auftretendem Verschleiß.The segmentation takes place in the plane which is perpendicular to the axial vector ( 14 ) and it allows the adjustment of the wiper seal ( 1 ) in case of wear.
Dieses
Nachstellen wurde auch bei einem Ölabsteifring der Patentanmeldung US 20040227301 A1 realisiert,
nur ist es hier wiederum der Fall, dass radiale Entlastungsnuten
auf der Vorderseite des Ringes und Ausnehmungen auf der inneren
Umfangsfläche vorhanden sind, welche einen Durchtritt des Öls
erlauben, was in der erwähnten Patentschrift durch einen
Kanal zur Ölrückführung in das Kurbelgehäuse
kompensiert wird. So ist diese Konstruktion für das Abdichten
des abzudichtenden Gegenstandes mit nur einem Abstreifring ungeeignet.This adjustment was also in a Ölabsteifring the patent application US 20040227301 A1 again, it is again the case here that there are radial relief grooves on the front side of the ring and recesses on the inner circumferential surface which allow passage of the oil, which is compensated in the cited patent by a channel for oil return into the crankcase. Thus, this construction is unsuitable for sealing the article to be sealed with only one wiper ring.
In
der vorliegenden Erfindung werden die Segmente (3) der
Abstreifdichtung (1) derart ausgeführt, dass die
auf der Innenseite befindliche Abstreifkante (7) den abzudichtenden
Gegenstand (21) vollständig umschließt
und lediglich durch die zur Segmentierung notwendigen Trennschnitte
(2) unterbrochen wird.In the present invention, the segments ( 3 ) of the wiper seal ( 1 ) carried out in such a way that the scraper edge located on the inside ( 7 ) the object to be sealed ( 21 ) completely encloses and only by the necessary for segmentation cuts ( 2 ) is interrupted.
Um
die Effizienz des Abstreifvorganges zu erhöhen werden erfindungsgemäß die
Segmente (3) der Abstreifdichtung (1) mittels
Federkraft gegen den abzudichtenden Gegenstand gepresst (radiale
Verspannung). In einer bevorzugten Ausführungsform geschieht
dies durch die Verwendung von einem oder mehreren Federelement(en)
(18), welche(s) um die Abstreifdichtung (1) herum
angeordnet ist bzw. sind. Bevorzugt sind die Federelemente (18)
als Spannfedern und hierbei bevorzugt als Schlauchfedern bzw. Zugfedern
ausgeführt. Diese Schlauchfedern befinden sich bevorzugt
in Aussparungen bzw. Nuten (17), welche sich auf der dem
abzudichtenden Gegenstand (21) abgewandten Außenfläche
befinden und in Umfangsrichtung verlaufen. Neben der Verwendung
von Schlauchfedern sind aber auch alle anderen Federarten wie beispielsweise
Biegefedern oder Elastomerfedern zum Anpressen der Segmente (3)
der Abstreifdichtung (1) an den abzudichtenden Gegenstand
(21) denkbar. Ferner ist denkbar, dass die Kraft zur Anpressung
der Segmente (3) der Abstreifdichtung (1) von
Vorrichtungen im Einbauraum beispielsweise unter Verwendung von
Druckfedern aufgebracht wird.In order to increase the efficiency of the stripping process, according to the invention the segments ( 3 ) of the wiper seal ( 1 ) pressed by spring force against the object to be sealed (radial strain). In a preferred embodiment, this is done by the use of one or more spring element (s) ( 18 ), which (s) around the wiper seal ( 1 ) is arranged around. Preferably, the spring elements ( 18 ) as tension springs and in this case preferably designed as hose springs or tension springs. These hose springs are preferably in recesses or grooves ( 17 ), which are located on the object to be sealed ( 21 ) facing away from the outer surface and extend in the circumferential direction. In addition to the use of tubular springs but also all other types of springs such as torsion springs or elastomer springs for pressing the segments ( 3 ) of the wiper seal ( 1 ) to the article to be sealed ( 21 ) conceivable. Furthermore, it is conceivable that the force for pressing the segments ( 3 ) of the wiper seal ( 1 ) is applied by devices in the installation space, for example using compression springs.
Damit
die Dichtigkeit zwischen der vorderen, dem Öl zugewandten
Fläche (4) der Abstreifdichtung (1) und
der vorderen Innenfläche des Einbauraumes (19)
erhöht wird, muss die Abstreifdichtung (1) erfindungsgemäß gegen
die vordere Innenfläche des Einbauraumes (19)
gepresst werden (axiale Verspannung).So that the tightness between the front, the oil-facing surface ( 4 ) of the wiper seal ( 1 ) and the front inner surface of the installation space ( 19 ), the wiper seal ( 1 ) According to the invention against the front inner surface of the installation space ( 19 ) are pressed (axial strain).
In
einer bevorzugten Ausführungsform wird diese axiale Verspannung
durch die Verwendung einer Schlauchfeder bzw. Zugfeder erreicht,
welche gleichzeitig zur radialen Verspannung beiträgt.
Die Schlauchfeder wird derart in einer umlaufenden äußeren
Nut (13) eingebracht, dass die Schlauchfeder vor dem Einbau
der Abstreifdichtung (1) in den dafür vorgesehenen
Raum über die hintere Fläche (5) der Abstreifdichtung
(1) hinausragt. Durch den Einbau der Abstreifdichtung (1)
in den dafür vorgesehenen Raum wird die Schlauchfeder gegen
die hintere Innenfläche des Einbauraumes (20)
gepresst, was durch die Federkraft zu einer Anpressung der vorderen,
dem Öl zugewandten Fläche (4) der Abstreifdichtung
(1) an die vordere Innenfläche des Einbauraumes
(19) führt.In a preferred embodiment, this axial tension is achieved by the use of a hose spring or tension spring, which simultaneously contributes to the radial tension. The tube spring is thus in a circumferential outer groove ( 13 ), that the hose spring before installation of the wiper seal ( 1 ) in the space provided over the rear surface ( 5 ) of the wiper seal ( 1 protrudes). By installing the wiper seal ( 1 ) in the space provided, the hose spring against the rear inner surface of the installation space ( 20 ), which by the spring force to a contact pressure of the front, the oil-facing surface ( 4 ) of the wiper seal ( 1 ) to the front inner surface of the installation space ( 19 ) leads.
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform geschieht die
axiale Verspannung durch den Einsatz eines sogenannten Federtellers,
bei dem Druckfedern zwischen einer Platte und der hinteren Innenfläche
des Einbauraumes (20) angebracht sind. Diese Druckfedern üben
eine Kraft auf die Platte aus und diese Kraft wird von der Platte
auf die Abstreifdichtung (1) übertragen, wodurch
die Abstreifdichtung (1) gegen die vordere Innenfläche
des Einbauraumes (19) gepresst wird. Ebenso denkbar ist
das Entfallen einer zusätzlichen Platte derart, dass die Druckfedern
sich direkt zwischen der hinteren Innenfläche des Einbauraumes
(20) und der Abstreifdichtung (1) befinden und
so die Kraft direkt an die Abstreifdichtung (1) übertragen.In a further preferred embodiment, the axial clamping is done by the use of a so-called spring plate, wherein the compression springs between a plate and the rear inner surface of the installation space ( 20 ) are mounted. These springs exert a force on the plate and this force is transmitted from the plate to the wiper seal ( 1 ), whereby the wiper seal ( 1 ) against the front inner surface of the installation space ( 19 ) is pressed. Equally conceivable is the elimination of an additional plate such that the compression springs directly between the rear inner surface of the installation space ( 20 ) and the wiper seal ( 1 ) and so the force directly to the wiper seal ( 1 ) transfer.
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die
axiale Verspannung mittels einer Elastomerfeder.In
Another preferred embodiment is the
axial tension by means of an elastomer spring.
Ferner
sind neben den genannten Ausführungsformen alle im Stand
der Technik vorhandenen Möglichkeiten zum Erreichen einer
axialen Verspannung denkbar.Further
are in addition to the embodiments mentioned all in the state
the technology available to achieve a
axial clamping conceivable.
Um
die Dichtheit zwischen der vorderen, dem Öl zugewandten
Fläche (4) der Abstreifdichtung (1) und
der vorderen Innenfläche des Einbauraumes (19)
noch zu erhöhen besitzt eine erfindungsgemäße Ausführungsform
eine Elastomerdichtung zwischen diesen beiden Flächen.
Diese befindet sich in einer umlaufenden Nut auf der vorderen Innenfläche
(19) des zum Einbau der Abstreifdichtung (1) vorgesehenen
Raumes und steht in Kontakt mit der dem Öl zugewandten
Fläche (4) der Abstreifdichtung (1).To increase the tightness between the front surface facing the oil ( 4 ) of the wiper seal ( 1 ) and the front inner surface of the installation space ( 19 ), an embodiment according to the invention has an elastomeric seal between these two surfaces. This is located in a circumferential groove on the front inner surface ( 19 ) of the installation of the wiper seal ( 1 ) and in contact with the oil-facing surface ( 4 ) of the wiper seal ( 1 ).
Wie
bereits beschrieben schließt eine erfindungsgemäße
Ausführungsform die Verwendung einer Schlauchfeder ein,
welche sowohl zur axialen als auch zur radialen Verspannung beiträgt.
Eine solch geartete Schlauchfeder kann auch in Kombination mit beliebigen
anderen Spannfedern auftreten. So ist beispielsweise eine bevorzugte
Ausführungsform die Kombination zweier Schlauchfedern,
von denen eine sowohl zur radialen als auch zur axialen Verspannung
beiträgt und die zweite Schlauchfeder lediglich zur radialen
Verspannung beiträgt.As
already described includes an inventive
Embodiment the use of a hose spring,
which contributes to both axial and radial strain.
Such a kind hose spring can also be used in combination with any
other tension springs occur. For example, a preferred one
Embodiment the combination of two hose springs,
one of which is for both radial and axial clamping
contributes and the second hose spring only for radial
Contributes tension.
Es
sind beliebige Kombinationen zwischen den zur axialen Verspannung
verwendeten Federelementen und den zur radialen Verspannung verwendeten
Federelementen denkbar.It
are any combinations between those for axial clamping
used spring elements and used for radial clamping
Spring elements conceivable.
In
einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
entsteht die Abstreifkante (7) durch eine Aussparung bzw.
Ausnehmung (6), welche sich auf der vorderen, der dem Öl
zugewandten Fläche (4) der Abstreifdichtung (1)
befindet.In one embodiment of the invention, the scraper edge ( 7 ) through a recess or recess ( 6 ), which are located on the front, the oil-facing surface ( 4 ) of the wiper seal ( 1 ) is located.
Zwischen
der Abstreifkante (7) und dem radialen Vektor (15)
existiert der Winkel α (10), welcher in der vorliegenden
Erfindung einen Wert von 0° bis 89° annehmen kann.
Die richtige Wahl des Winkels α (10) erhöht
die Effizienz des Abstreifvorganges.Between the wiper edge ( 7 ) and the radial vector ( 15 ) the angle α exists ( 10 ), which in the present invention may assume a value of 0 ° to 89 °. The right choice of the angle α ( 10 ) increases the efficiency of the stripping process.
In
einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Winkel α zwischen
der Abstreifkante (7) und dem radialen Vektor in einem
Bereich von 5° bis 30°, wobei sich ein Winkel α von
15° als besonders vorteilhaft erwiesen hat.In a preferred embodiment, the angle α between the wiper edge ( 7 ) and the radial vector in a range of 5 ° to 30 °, wherein an angle α of 15 ° has been found to be particularly advantageous.
In
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
besitzt die Absteifdichtung (1) eine hintere Innenfläche
(9), welche dem abzudichtenden Gegenstand (21)
zugewandt ist, aber nicht mit der Außenfläche
bzw. Oberfläche des abzudichtenden Gegenstandes (21)
in Kontakt steht.In a further embodiment of the invention, the Absteifdichtung ( 1 ) a rear inner surface ( 9 ), which the object to be sealed ( 21 ), but not with the outer surface or surface of the article to be sealed ( 21 ) is in contact.
Dies
verringert die Kontaktfläche zwischen der Abstreifdichtung
(1) und dem abzudichtenden Gegenstand (21), wodurch
sich bei gegebener radialer Verspannung der Anpressdruck erhöht.This reduces the contact area between the wiper seal ( 1 ) and the object to be sealed ( 21 ), which increases the contact pressure for a given radial strain.
Die
verbleibende Fläche, welche in direktem Kontakt zum abzudichtenden
Gegenstand (21) steht wird im Folgenden als Lauffläche
(8) der Abstreifdichtung (1) bezeichnet.The remaining area which is in direct contact with the article to be sealed ( 21 ) is hereinafter referred to as tread ( 8th ) of the wiper seal ( 1 ) designated.
Der
permanente Kontakt der Lauffläche (8) der Abstreifdichtung
(1) mit der Oberfläche des abzudichtenden Gegenstandes
(21) ermöglicht der Abstreifkante (7)
das stetige Entfernen des Öls von dem abzudichtenden Gegenstand
(21). Hierbei ist es wichtig, dass die axiale Verspannung
der Abstreifdichtung (1) in dem Einbauraum derart ausgeführt
ist, dass die Segmente (3) der Abstreifdichtung (1)
den Bewegungen des abzudichtenden Gegenstandes (21) in
radialer Richtung folgen können.Permanent contact of the tread ( 8th ) of the wiper seal ( 1 ) with the surface of the article to be sealed ( 21 ) allows the wiper edge ( 7 ) the continuous removal of the oil from the object to be sealed ( 21 ). It is important that the axial strain of the wiper seal ( 1 ) is carried out in the installation space such that the segments ( 3 ) of the wiper seal ( 1 ) the movements of the object to be sealed ( 21 ) can follow in the radial direction.
In
einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Lauffläche
(8) eine Breite in radialer Richtung von 0,5 bis 3 mm,
wobei sich eine Breite von 1 mm als besonders vorteilhaft erwiesen
hat.In a preferred embodiment, the tread has ( 8th ) has a width in the radial direction of 0.5 to 3 mm, with a width of 1 mm has proved to be particularly advantageous.
In
einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich – in
axialer Richtung betrachtet – die Mitte der Lauffläche
(8) in der Mitte der Abstreifdichtung (1), also
in der Mitte zwischen der vorderen Fläche (4)
und der hinteren Fläche (5). Es ist aber auch denkbar,
dass die Mitte der Lauffläche (8) gegenüber der
Mitte der Abstreifdichtung (1) axial versetzt ist.In a preferred embodiment is - viewed in the axial direction - the center of the tread ( 8th ) in the middle of the wiper seal ( 1 ), ie in the middle between the front surface ( 4 ) and the rear surface ( 5 ). It is also conceivable that the middle of the tread ( 8th ) opposite the center of the wiper seal ( 1 ) is axially offset.
Durch
diese Ausgestaltung entsteht der Winkel β (11)
zwischen der hinteren Innenfläche (9) der Abstreifdichtung
(1) und dem axialen Vektor (14) bzw. der Oberfläche
des abzudichtenden Gegenstandes (21). Der Winkel β (11)
kann in der vorliegenden Erfindung einen Wert von 0° bis
45° annehmen. Der Wert des Winkels β (11)
beeinflusst im Fall von oszillierenden Stangen (z. B. Kolbenstange)
die Effizienz des Abstreifvorganges. Durch einen geeigneten Wert des
Winkels β (11) wird beim Hub der Stange in positiver
axialer Richtung ein Sog erzeugt. Bei Auftreten einer Leckage kann
dieser Sog die Rückführung des Öls bzw.
eines Teils des Öls auf die vordere Seite der Abstreifdichtung
(1), die dem Öl bzw. der Ölquelle zugewandt
ist, bewirken.By this embodiment, the angle β ( 11 ) between the rear inner surface ( 9 ) of the wiper seal ( 1 ) and the axial vector ( 14 ) or the surface of the article to be sealed ( 21 ). The angle β ( 11 ) may assume a value of 0 ° to 45 ° in the present invention. The value of the angle β ( 11 ) influences the efficiency of the stripping process in the case of oscillating rods (eg piston rod). By a suitable value of the angle β ( 11 ), a suction is generated during the stroke of the rod in the positive axial direction. If a leak occurs, this suction can cause the oil or part of the oil to be returned to the front side of the wiper seal ( 1 ), which faces the oil or the oil source cause.
In
einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Winkel β (11)
zwischen der hinteren Innenfläche (9) der Abstreifdichtung
(1) und der Oberfläche des abzudichtenden Gegenstandes
(21) eine Größe von 1° bis 10°,
wobei sich ein Winkel β (11) in der Größe
von 3° als besonders vorteilhaft erwiesen hat.In a preferred embodiment, the angle β ( 11 ) between the rear inner surface ( 9 ) of the wiper seal ( 1 ) and the surface of the article to be sealed ( 21 ) a size of 1 ° to 10 °, wherein an angle β ( 11 ) in the size of 3 ° has proved to be particularly advantageous.
Bezüglich
der Segmentierung kann die Abstreifdichtung (1) verschiedene
Schnittformen besitzen. Allen erfindungsgemäßen
Schnittformen gemeinsam ist die Tatsache, dass die Trennschnitte
(2) in der Ebene verlaufen, welche senkrecht zum axialen
Vektor (14) steht. Ferner ist allen erfindungsgemäßen
Schnittformen gemeinsam, dass sie bei Verschleiß an der
Lauffläche (8) der Abstreifdichtung (1) und/oder
bei Verschleiß an dem abzudichtenden Gegenstand (21)
ein Nachstellen der Segmente (3) ermöglichen,
so dass der Kontakt zwischen der Lauffläche (8)
der Ab streifdichtung (1) und der Oberfläche des
abzudichtenden Gegenstandes (21) erhalten bleibt.With regard to the segmentation, the wiper seal ( 1 ) have different sectional shapes. Common to all sectional forms according to the invention is the fact that the separating cuts ( 2 ) in the plane perpendicular to the axial vector ( 14 ) stands. Furthermore, all cut forms according to the invention have in common that they wear on the tread ( 8th ) of the wiper seal ( 1 ) and / or wear on the article to be sealed ( 21 ) an adjustment of the segments ( 3 ), so that the contact between the tread ( 8th ) of the scraper seal ( 1 ) and the surface of the article to be sealed ( 21 ) preserved.
Die
Abstreifdichtung (1) kann zweiteilig, dreiteilig, vierteilig,
fünfteilig oder in noch höherer Teiligkeit ausgeführt
sein. Besonders bewährt haben sich hierbei die dreiteilige
und vierteilige Ausführungsform.The wiper seal ( 1 ) can be made in two parts, three parts, four parts, five parts or even higher parts. Have proven particularly useful here are the three-part and four-part embodiment.
In
einer besonderen erfindungsgemäßen Ausführungsform
sind die Trennschnitte (2) zentrosymmetrisch bezüglich
des Mittelpunktes der Abstreifdichtung (1) in der Ebene,
welche senkrecht zum axialen Vektor (14) steht. Verbindet
man den auf der Innenseite der Abstreifdichtung (1) befindlichen Ansatz
eines Trennschnittes (2) mit dem Mittelpunkt der Abstreifdichtung
(1), so besitzt diese Verbindungslinie einen Winkel γ (12)
zur Mittellinie der Abstreifdichtung (1). Der Winkel γ (12)
wird auf der dem Mittelpunkt der Abstreifdichtung (1) entgegen
gesetzten Seite abgetragen. In dieser Ausführungsform besitzt
der Winkel γ (12) eine Größe
von 30° bis 60°, wobei sich ein Winkel γ (12)
von 45° als besonders vorteilhaft erwiesen hat.In a particular embodiment of the invention, the separating cuts ( 2 ) centrosymmetric with respect to the center of the wiper seal ( 1 ) in the plane perpendicular to the axial vector ( 14 ) stands. If you connect it to the inside of the wiper seal ( 1 ) approach of a separating cut ( 2 ) with the center of the wiper seal ( 1 ), this connecting line has an angle γ ( 12 ) to the center line of the wiper seal ( 1 ). The angle γ ( 12 ) is at the center of the wiper seal ( 1 ) on the opposite side. In this embodiment, the angle γ ( 12 ) a size of 30 ° to 60 °, wherein an angle γ ( 12 ) of 45 ° has proven to be particularly advantageous.
Die
Trennschnitte (2) setzen sich von der Innenseite zur Außenseite
der Abstreifdichtung (1) fort, wobei die Richtung des Trennschnittes
(2) und die Mittellinie der Abstreifdichtung (1)
unter einem Winkel δ (13) zueinander stehen. Der
Winkel δ (13) wird auf der dem Mittelpunkt der
Abstreifdichtung (1) zugewandten Seite abgetragen.The separating cuts ( 2 ) sit down from the In side to the outside of the wiper seal ( 1 ), the direction of the separating cut ( 2 ) and the center line of the wiper seal ( 1 ) at an angle δ ( 13 ) to stand by each other. The angle δ ( 13 ) is at the center of the wiper seal ( 1 ) side facing away.
In
dieser Ausführungsform besitzt der Winkel δ (13)
eine Größe von 50° bis 90°,
wobei sich ein Winkel von 72° als besonders vorteilhaft
erwiesen hat.In this embodiment, the angle δ ( 13 ) a size of 50 ° to 90 °, with an angle of 72 ° has been found to be particularly advantageous.
In
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
sind die Trennschnitte (2) rotationssymmetrisch in der
Ebene, welche senkrecht zum axialen Vektor steht. Den Mittelpunkt
der Rotation bildet der Mittelpunkt der Abstreifdichtung (1)
in dieser Fläche. Die Richtung eines Trennschnittes (2)
wird hier durch den Winkel ε (16) definiert, welcher
von zwei Verbindungslinien eingeschlossen wird. Die erste Verbindungslinie
verläuft zwischen dem Mittelpunkt der Abstreifdichtung
(1) und dem Ansatz des Trennschnittes (2) auf
der dem abzudichtenden Gegenstand (21) zugewandten Innenseite
der Abstreifdichtung (1). Die zweite Linie verbindet den
Mittelpunkt der Abstreifdichtung (1) und den nächstgelegenen
Punkt auf der dem abzudichtenden Gegenstand (21) zugewandten
Innenfläche der Abstreifdichtung (1) zu dessen
Tangente der Trennschnitt (2) parallel verläuft.In a further embodiment of the invention, the separating cuts ( 2 ) rotationally symmetric in the plane which is perpendicular to the axial vector. The center of rotation is the center of the wiper seal ( 1 ) in this area. The direction of a separation cut ( 2 ) is represented here by the angle ε ( 16 ), which is enclosed by two connecting lines. The first connecting line runs between the center of the wiper seal ( 1 ) and the approach of the separation section ( 2 ) on the object to be sealed ( 21 ) facing inside of the wiper seal ( 1 ). The second line connects the center of the wiper seal ( 1 ) and the nearest point on the object to be sealed ( 21 ) facing inner surface of the wiper seal ( 1 ) to the tangent of the separating section ( 2 ) runs parallel.
Der
Winkel ε (16) kann Werte im Bereich von 0° bis
30° annehmen, wobei ein Winkel im Bereich von 10° bis
20° besonders vorteilhaft ist. Bevorzugt beträgt
der Winkel ε (16) einen Wert von 17°.The angle ε ( 16 ) can assume values in the range of 0 ° to 30 °, with an angle in the range of 10 ° to 20 ° being particularly advantageous. The angle ε ( 16 ) a value of 17 °.
Die
Abstreifdichtung kann in dieser Schnittform in beliebig viele Segmente
(3) zertrennt sein. Bevorzugt handelt es sich um 3 oder
4 Segmente (3).The wiper seal can be divided into any number of segments ( 3 ) be severed. Preferably, it is 3 or 4 segments ( 3 ).
Auch
wenn diese Schnittformen als besonders vorteilhaft beschrieben sind,
so können alle Schnittformen Verwendung finden, welche
ein kontinuierliches Nachstellen der Segmente (3) der Abstreifdichtung
(1) ermöglichen, so dass die Lauffläche (8)
der Abstreifdichtung (1) auch bei auftretendem Verschleiß stets
in Kontakt mit der Oberfläche des abzudichtenden Gegenstandes
(21) bleibt.Even if these sectional forms are described as particularly advantageous, all sectional forms can be used which provide for continuous adjustment of the segments (FIG. 3 ) of the wiper seal ( 1 ), so that the tread ( 8th ) of the wiper seal ( 1 ) always in contact with the surface of the article to be sealed even when wear occurs ( 21 ) remains.
In
einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
ermöglicht die vorliegende Erfindung das Abdichten einer
oszillierenden Stange oder einer rotierenden Welle unter Verwendung
nur einer Abstreifdichtung (1).In a preferred embodiment of the invention, the present invention enables the sealing of an oscillating rod or a rotating shaft using only one wiper seal ( 1 ).
Die
Abstreifdichtung (1) zeichnet sich durch ein hervorragendes
Dichtverhalten aus. Somit ist der Einsatz der erfindungsgemäßen
Abstreifdichtung (1) besonders dann als vorteilhaft zu
bezeichnen, wenn geringe Ölleckagen gefordert sind und
kein Rücklauf des durchtretenden Öls möglich
ist.The wiper seal ( 1 ) is characterized by an excellent sealing behavior. Thus, the use of the wiper seal according to the invention ( 1 ) Particularly advantageous if low oil leaks are required and no return of the oil passing through is possible.
Das
hervorragende Dichtverhalten bezieht sich sowohl auf das Abdichten
der oszillierenden Stange bzw. rotierenden Welle in Bezug auf einen unerwünschten Öldurchtritt
als auch auf das Abdichten gegenüber Gasen. Die Kombination
dieser beiden positiven Eigenschaften ist besonders vorteilhaft,
wenn große Ölmengen gegen die Abstreifdichtung
(1) geschleudert werden und so ein partieller Überdruck
vor der Abstreifdichtung (1) entsteht, welcher ohne den
Einsatz weiterer Dichtringe von der Abstreifdichtung (1)
abgedichtet werden kann.The excellent sealing performance relates to both the sealing of the oscillating rod and the rotating shaft with respect to an undesirable oil passage as well as the sealing against gases. The combination of these two positive properties is particularly advantageous when large quantities of oil are required against the wiper seal (FIG. 1 ) and so a partial overpressure in front of the wiper seal ( 1 ) is formed, which without the use of further sealing rings of the wiper seal ( 1 ) can be sealed.
Durch
den Einsatz einer erfindungsgemäßen Abstreifdichtung
(1) statt einer komplexen Abstreifanordnung aus mehreren
Ringen reduziert sich deutlich die axiale Breite der Abstreifanordnung.
Der Einsatz dieser Abstreifdichtung (1) wird dadurch besonders
vorteilhaft, wenn der zur Installation der Ölabstreifanordnung
vorgesehene Einbauraum von geringer axialer Breite ist.Through the use of a wiper seal according to the invention ( 1 ) Instead of a complex stripping arrangement of multiple rings significantly reduces the axial width of the Abstreifanordnung. The use of this wiper seal ( 1 ) becomes particularly advantageous if the installation space provided for installing the oil scraper arrangement is of small axial width.
Durch
die Reduktion der Ringanzahl in der Abstreifanordnung ergeben sich
gleichfalls fertigungstechnische Vorteile, wie beispielsweise kürzere Fertigungszeiten
und ein reduzierter Materialeinsatz.By
the reduction of the number of rings in the Abstreifanordnung arise
likewise manufacturing advantages, such as shorter production times
and a reduced use of materials.
Das
Material aus dem die erfindungsgemäße Abstreifdichtung
(1) gefertigt wird kann ein beliebiges Metall, eine beliebige
Metalllegierung, ein beliebiger Kunststoff, bzw. eine beliebige
Kunststoffmischung sein. Auch Kunststoffe mit metallischen Füllstoffen kommen
in betracht sowie Metalle mit Kunststoffadditiven.The material from which the wiper seal according to the invention ( 1 ) can be any metal, any metal alloy, any plastic, or any plastic mixture. Also plastics with metallic fillers are considered as well as metals with plastic additives.
In
einer bevorzugten Ausführungsform wird die Abstreifdichtung
(1) aus einer Legierung aus Kupfer, Zinn, Zink und Blei
(Rotguss) gefertigt.In a preferred embodiment, the wiper seal ( 1 ) made of an alloy of copper, tin, zinc and lead (gunmetal).
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Abstreifdichtung
(1) aus einer auf Eisen basierenden Legierung gefertigt,
wobei bevorzugt Grauguss zum Einsatz kommt.In a further preferred embodiment, the wiper seal ( 1 ) made of an iron-based alloy, preferably gray cast iron is used.
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Abstreifdichtung
(1) aus einem Material gefertigt, bei dem Polytetrafluorethylen
(PTFE) die Hauptkomponente darstellt.In a further preferred embodiment, the wiper seal ( 1 ) made of a material in which polytetrafluoroethylene (PTFE) is the main component.
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Abstreifdichtung
(1) aus einem Material gefertigt, bei dem Polyetheretherketon
(PEEK) die Hauptkomponente darstellt.In a further preferred embodiment, the wiper seal ( 1 ) made of a material in which polyetheretherketone (PEEK) is the main component.
In
der Beschreibung der erfindungsgemäßen Abstreifdichtung
(1) wurde stets der allgemeine Ausdruck „abzudichtender
Gegenstand” erwähnt. Es sei hier nochmals dargelegt,
dass es sich dabei um eine oszillierende Stange aber auch um eine
rotierende Welle handeln kann.In the description of the wiper seal according to the invention ( 1 ), the general term "object to be sealed" has always been mentioned. It should again be stated that this is an oscillating rod but also a rotating one Wave can act.
In
der bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße
Abstreifdichtung (1) zum Abdichten einer Kolbenstange in
einem Kolbenkompressor verwendet.In the preferred embodiment, the wiper seal according to the invention ( 1 ) is used to seal a piston rod in a reciprocating compressor.
Ferner
ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen
Abstreifdichtung (1) zum Abdichten einer rotierenden Welle
oder oszillierenden Stange gegenüber anderen flüssigen
Medien denkbar.Furthermore, the use of the wiper seal according to the invention ( 1 ) for sealing a rotating shaft or oscillating rod with respect to other liquid media conceivable.
In
einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Abstreifdichtung (1) ist das Abdichten einer rotierenden
Welle oder oszillierenden Stange gegenüber gasförmigen
Medien denkbar, da die Abstreifdichtung (1) wie beschrieben
auch eine Gasdichtigkeit besitzt.In a further embodiment of the wiper seal according to the invention ( 1 ) is the sealing of a rotating shaft or oscillating rod against gaseous media conceivable because the wiper seal ( 1 ) as described also has a gas-tightness.
Neben
der Abdichtung gegenüber gasförmigen oder flüssigen
Medien kann die Abstreifdichtung (1) auch zur Abdichtung
gegenüber Kombinationen aus gasförmigen und flüssigen
Komponenten eingesetzt werden.In addition to sealing against gaseous or liquid media, the wiper seal ( 1 ) are also used for sealing against combinations of gaseous and liquid components.
Figurencharacters
Zum
verbesserten Verständnis der beantragten Erfindung und
zur Erläuterung von Beispielen für mögliche
Ausführungsformen sind der Beschreibung die folgenden Figuren
hinzugefügt:To the
improved understanding of the requested invention and
to illustrate examples of possible
Embodiments of the description are the following figures
added:
1 zeigt
eine erfindungsgemäße Ausführungsform
der beantragten Abstreifdichtung (1) in perspektivischer
Darstellung. 1 shows an inventive embodiment of the requested wiper seal ( 1 ) in perspective view.
2 zeigte
eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
der beantragten Abstreifdichtung (1) in einer Draufsicht
(rechts), einer Seitenansicht (mittig) und einer vergrößerten
Teilansicht (links unten). 2 1 shows a further embodiment according to the invention of the wiper seal ( 1 ) in a plan view (right), a side view (center) and an enlarged partial view (bottom left).
3 zeigte
eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
der beantragten Abstreifdichtung (1) in einer Draufsicht
(rechts), einer Seitenansicht (mittig) und einer vergrößerten
Teilansicht (links unten). 3 1 shows a further embodiment according to the invention of the wiper seal ( 1 ) in a plan view (right), a side view (center) and an enlarged partial view (bottom left).
4 zeigt
eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
der beantragten Abstreifdichtung (1) zusammen mit einer
Teilansicht des für den Einbau der Abstreifdichtung vorgesehenen
Raumes und zusammen mit einer Teilansicht des abzudichtenden Gegenstandes
(21) 4 shows a partial view of an embodiment according to the invention of the requested wiper seal ( 1 ) together with a partial view of the space provided for the installation of the wiper seal and together with a partial view of the object to be sealed ( 21 )
1 zeigt
eine erfindungsgemäße Ausführungsform
der Abstreifdichtung (1) derart, dass man auf der vorderen,
dem Medium zugewandten Fläche (4) der Abstreifdichtung
(1) die Aussparung (6) erkennen kann, durch welche
in diesem Fall die Abstreifkante (7) entstanden ist. Der
Abstreifkante (7) schließt sich in Richtung der
dem Medium abgewandten Fläche (5) auf der Innenseite
der Abstreifdichtung (1) die Lauffläche (8)
an. Der Lauffläche (8) wiederum schließt
sich in Richtung der dem Medium abgewandten Fläche (5)
auf der Innenseite der Abstreifdichtung (1) die hintere
Innenfläche (9) an, welche im eingebauten Zustand
der Abstreifdichtung (1) keinen Kontakt zum abzudichtenden
Gegenstand (21) besitzt. 1 shows an embodiment of the invention of the wiper seal ( 1 ) such that on the front, the medium-facing surface ( 4 ) of the wiper seal ( 1 ) the recess ( 6 ), by which in this case the wiping edge ( 7 ) has arisen. The wiper edge ( 7 ) closes in the direction of the surface facing away from the medium ( 5 ) on the inside of the wiper seal ( 1 ) the tread ( 8th ) at. The tread ( 8th ) in turn closes in the direction of the surface facing away from the medium ( 5 ) on the inside of the wiper seal ( 1 ) the rear inner surface ( 9 ), which in the installed state of the wiper seal ( 1 ) no contact with the object to be sealed ( 21 ) owns.
Ferner
sind in 1 die Trennschnitte (2)
zu erkennen, durch die die Abstreifdichtung (1) in Segmente
(3) zerteilt ist, welches ein Nachstellen der Abstreifdichtung
(1) in radialer Richtung bei auftretendem Verschleiß ermöglicht.Furthermore, in 1 the cuts ( 2 ), through which the wiper seal ( 1 ) into segments ( 3 ), which is an adjustment of the wiper seal ( 1 ) in the radial direction when occurring wear possible.
Auf
der äußeren Fläche der Abstreifdichtung (1)
befindet sich eine umlaufende Nut (17), in der sich ein
Federelement (18) befindet. Dieses Federelement ist in 1 beispielhaft
als schlauchförmige Zugfeder ausgeführt, welche
die Abstreifdichtung (1) in Umfangsrichtung umspannt. Das
Federelement (18) bewirkt durch die Kräfte, welche
in radialer Richtung auf die Segmente (3) übertragen
werden, für eine Steigerung der Effizienz des Abstreifvorganges, sowie
für eine erhöhte Gasdichtheit der Abstreifdichtung
(1).On the outer surface of the wiper seal ( 1 ) there is a circumferential groove ( 17 ), in which a spring element ( 18 ) is located. This spring element is in 1 exemplified as a tubular tension spring, which the wiper seal ( 1 ) spans in the circumferential direction. The spring element ( 18 ) caused by the forces acting in the radial direction on the segments ( 3 ), for an increase in the efficiency of the stripping process, as well as for increased gas-tightness of the wiper seal ( 1 ).
Es
ist ebenso aus 1 ersichtlich, dass sich keine
Nuten, Strömungskanäle, Ablaufkanäle oder ähnliche
konstruktive Elemente vor der Abstreifkante (7) auf der
dem Medium zugewandten Fläche (4) der Abstreifdichtung
(1) oder auf der Innenfläche vor der Abstreifdichtung
(1) befinden. Solche konstruktiven Elemente werden im Stand
der Technik für einen kontrollierten Ölrücklauf
verwendet, welcher bei der vorliegenden Erfindung explizit ausgeschlossen
wird.It is just as well 1 It can be seen that there are no grooves, flow channels, drainage channels or similar structural elements in front of the scraping edge (FIG. 7 ) on the medium-facing surface ( 4 ) of the wiper seal ( 1 ) or on the inner surface in front of the wiper seal ( 1 ) are located. Such structural elements are used in the prior art for a controlled oil return, which is explicitly excluded in the present invention.
2 zeigt
die in 1 dargestellte erfindungsgemäße
Ausführungsform der Abstreifdichtung (1) in einer
Draufsicht (rechts), einer Seitenansicht (mittig) und in einer vergrößerten
seitlichen Teilansicht (links unten). Die Draufsicht auf der rechten
Seite von 2 ist eine Vorderansicht und
zeigt die dem abzustreifenden Medium zugewandte Fläche
(4) der Abstreifdichtung. Die Seitenansicht ist derart
angeordnet, dass sich die vordere, dem Medium zugewandte Fläche
(4) der Abstreifdichtung (1) auf der rechten Seite
und die hintere, dem Medium abgewandte Fläche (5)
der Abstreifdichtung (1) auf der linken Seite der Seitenansicht
befindet. Man erkennt in der Draufsicht von 2 die Anordnung
der Trennschnitte (2), durch welche die Abstreifdichtung
(1) in Segmente (3) zerteilt wird. Bei der Betrachtung
der Draufsicht verläuft der axiale Vektor (14)
senkrecht zur Papierebene. Die Winkel γ (12) und δ (13)
werden senkrecht zum axialen Vektor (14), also in der Papierebene
abgetragen. 2 shows the in 1 illustrated embodiment of the wiper seal ( 1 ) in a plan view (right), a side view (center) and in an enlarged partial side view (bottom left). The top view on the right side of 2 is a front view and shows the medium to be scrapped facing surface ( 4 ) of the wiper seal. The side view is arranged such that the front, the medium-facing surface ( 4 ) of the wiper seal ( 1 ) on the right side and the rear, the medium-facing surface ( 5 ) of the wiper seal ( 1 ) is located on the left side of the side view. It can be seen in the plan view of 2 the arrangement of the separating cuts ( 2 ), through which the wiper seal ( 1 ) into segments ( 3 ) is divided. When looking at the top view, the axial vector ( 14 ) perpendicular to the paper plane. The angles γ ( 12 ) and δ ( 13 ) become perpendicular to the axial vector ( 14 ), ie eroded in the paper plane.
Die
Verbindungslinie zwischen dem Ansatz eines Trennschnittes (2)
und dem Mittelpunkt der Abstreifdichtung (1) bei der Draufsicht
in der Papierebene schließt zusammen mit der Mittellinie
den Winkel γ (12) ein. Der Winkel γ (12)
wird auf der dem Mittelpunkt abgewandten Seite abgetragen. Die Richtung eines
Trennschnittes (2) in der Papierebene schließt zusammen
mit der Mittellinie den Winkel δ (13) ein. Der
Winkel δ (13) wird auf der dem Mittelpunkt zugewandten
Seite abgetragen.The connecting line between the approach of a separating cut ( 2 ) and the center of the wiper seal ( 1 ) in the plan view in the plane of the paper closes together with the center line the angle γ ( 12 ) one. The angle γ ( 12 ) is removed on the side facing away from the center. The direction of a separating cut ( 2 ) in the plane of the paper, together with the center line, closes the angle δ ( 13 ) one. The angle δ ( 13 ) is removed on the side facing the center.
Man
erkennt in 2 ferner die umlaufende und
durchgehende Abstreifkante (7) der Abstreifdichtung (1),
welche hier durch eine umlaufende Aussparung (6) auf der
vorderen Fläche (4) der Abstreifdichtung (1)
entstanden ist.One recognizes in 2 Furthermore, the circumferential and continuous wiper edge ( 7 ) of the wiper seal ( 1 ), which here by a circumferential recess ( 6 ) on the front surface ( 4 ) of the wiper seal ( 1 ) has arisen.
Die
Abstreifdichtung (1) besitzt in einer umlaufenden Nut (17)
auf der Außenfläche ein Federelement (18).
Dieses Federelement ist als schlauchförmige Zugfeder ausgebildet
und bewirkt eine radiale und axiale Verspannung.The wiper seal ( 1 ) has in a circumferential groove ( 17 ) on the outer surface of a spring element ( 18 ). This spring element is designed as a tubular tension spring and causes a radial and axial tension.
Die
Vergrößerung im linken unteren Bereich von 2 zeigt
die Ausnehmung (6), durch welche die Abstreifkante (7)
entstanden ist. Die Lauffläche (8) schließt
sich der Abstreifkante (7) in Richtung der dem Medium abgewandten
Fläche (5) an. Die hintere Innenfläche
(9) schließt sich der Lauffläche (8)
der Abstreifdichtung (1) in Richtung der dem Medium abgewandten
Fläche (5) an. Der Winkel α (10)
wird einerseits von der Fläche eingeschlossen, welche durch
die Aussparung (6) entstanden ist und sich der Abstreifkante
(7) anschließt, und andererseits von dem radialen
Vektor (15) eingeschlossen, welcher auf der Abstreifkante
(7) und senkrecht zur Lauffläche (8)
steht. Der Winkel β (11) wird von der hinteren Innenfläche
(9) und dem axialen Vektor (14) eingeschlossen.The magnification in the lower left area of 2 shows the recess ( 6 ), through which the wiper edge ( 7 ) has arisen. The tread ( 8th ) the wiper edge ( 7 ) in the direction of the surface facing away from the medium ( 5 ) at. The rear inner surface ( 9 ) closes the tread ( 8th ) of the wiper seal ( 1 ) in the direction of the surface facing away from the medium ( 5 ) at. The angle α ( 10 ) is enclosed on the one hand by the surface which passes through the recess ( 6 ) and the wiper edge ( 7 ) and on the other hand from the radial vector ( 15 ), which on the scraping edge ( 7 ) and perpendicular to the tread ( 8th ) stands. The angle β ( 11 ) is from the rear inner surface ( 9 ) and the axial vector ( 14 ) locked in.
3 zeigt
eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
der Abstreifdichtung (1) in einer Draufsicht (rechts),
einer Seitenansicht (mittig) und in einer vergrößerten
seitlichen Teilansicht (links unten). Entgegen der 2 ist
die Draufsicht auf der rechten Seite von 3 eine Rückansicht
und zeigt die dem abzustreifenden Medium abgewandte Fläche
(5) der Abstreifdichtung. Die Seitenansicht ist derart
angeordnet, dass sich die vordere, dem Medium zugewandte Fläche
(4) der Abstreifdichtung (1) auf der rechten Seite
und die hintere, dem Medium abgewandte Fläche (5)
der Abstreifdichtung (1) auf der linken Seite der Seitenansicht
befindet. Bei dieser Ausführungsform sind die Trennschnitte
(2) rotationssymmetrisch in der Ebene, welche senkrecht
zum axialen Vektor steht. Den Mittelpunkt der Rotation bildet der
Mittelpunkt der Abstreifdichtung (1) in dieser Fläche.
Die Richtung eines Trennschnittes (2) wird hier durch den
Winkel ε (16) definiert, welcher von zwei Verbindungslinien
eingeschlossen wird. Die erste Verbindungslinie verläuft
zwischen dem Mittelpunkt der Abstreifdichtung (1) und dem
Ansatz des Trennschnittes (2) auf der dem abzudichtenden
Gegenstand (21) zugewandten Innenseite der Abstreifdichtung (1).
Die zweite Linie verbindet den Mittelpunkt der Abstreifdichtung
(1) und den nächstgelegenen Punkt auf der dem
abzudichtenden Gegenstand (21) zugewandten Innenfläche
der Abstreifdichtung (1) zu dessen Tangente der Trennschnitt
(2) parallel verläuft. 3 shows a further embodiment of the invention of the wiper seal ( 1 ) in a plan view (right), a side view (center) and in an enlarged partial side view (bottom left). Contrary to the 2 is the top view on the right side of 3 a rear view and shows the surface to be scrapped medium away ( 5 ) of the wiper seal. The side view is arranged such that the front, the medium-facing surface ( 4 ) of the wiper seal ( 1 ) on the right side and the rear, the medium-facing surface ( 5 ) of the wiper seal ( 1 ) is located on the left side of the side view. In this embodiment, the separating cuts ( 2 ) rotationally symmetric in the plane which is perpendicular to the axial vector. The center of rotation is the center of the wiper seal ( 1 ) in this area. The direction of a separation cut ( 2 ) is represented here by the angle ε ( 16 ), which is enclosed by two connecting lines. The first connecting line runs between the center of the wiper seal ( 1 ) and the approach of the separation section ( 2 ) on the object to be sealed ( 21 ) facing inside of the wiper seal ( 1 ). The second line connects the center of the wiper seal ( 1 ) and the nearest point on the object to be sealed ( 21 ) facing inner surface of the wiper seal ( 1 ) to the tangent of the separating section ( 2 ) runs parallel.
Ferner
erkennt man in der Seitenansicht, dass sich bei dieser Ausführungsform
zwei umlaufende Nuten (17) auf der Außenfläche
der Abstreifdichtung (1) befinden. Die Nut (17)
in der Nähe der vorderen Fläche (4) der
Abstreifdichtung (1) ist für die Aufnahme eines
Federelementes (18) vorgesehen, welches zur radialen Verspannung
der Segmente (3) der Abstreifdichtung (1) beiträgt.Furthermore, it can be seen in the side view that in this embodiment, two circumferential grooves ( 17 ) on the outer surface of the wiper seal ( 1 ) are located. The groove ( 17 ) near the front surface ( 4 ) of the wiper seal ( 1 ) is for receiving a spring element ( 18 ), which for radial clamping of the segments ( 3 ) of the wiper seal ( 1 ) contributes.
Die
Nut (17) in der Nähe der hinteren Fläche (5)
der Abstreifdichtung (1) ist für die Aufnahme
eines Federelementes (18) vorgesehen, welches sowohl zur
radialen als auch zur axialen Verspannung der Abstreifdichtung (1)
beiträgt.The groove ( 17 ) near the rear surface ( 5 ) of the wiper seal ( 1 ) is for receiving a spring element ( 18 ), which is suitable for both radial and axial clamping of the wiper seal ( 1 ) contributes.
Die
Vergrößerung im linken unteren Bereich von 3 zeigt
die Ausnehmung (6), durch welche die Abstreifkante (7)
entstanden ist. Die Lauffläche (8) schließt
sich der Abstreifkante (7) in Richtung der dem Medium abgewandten
Fläche (5) an. Die hintere Innenfläche
(9) schließt sich der Lauffläche (8)
der Abstreifdichtung (1) in Richtung der dem Medium abgewandten
Seite an. Der Winkel α (10) wird einerseits von
der Fläche, welche durch die Aussparung (6) entstanden
ist und sich der Abstreifkante (7) anschließt,
und andererseits von dem radialen Vektor (15) eingeschlossen,
welcher auf der Abstreifkante (7) und senkrecht zur Lauffläche
(8) steht. Der Winkel β (11) wird von
der hinteren Innenfläche (9) und dem axialen Vektor
(14) eingeschlossen.The magnification in the lower left area of 3 shows the recess ( 6 ), through which the wiper edge ( 7 ) has arisen. The tread ( 8th ) the wiper edge ( 7 ) in the direction of the surface facing away from the medium ( 5 ) at. The rear inner surface ( 9 ) closes the tread ( 8th ) of the wiper seal ( 1 ) in the direction of the side facing away from the medium. The angle α ( 10 ) is on the one hand by the surface, which through the recess ( 6 ) and the wiper edge ( 7 ) and on the other hand from the radial vector ( 15 ), which on the scraping edge ( 7 ) and perpendicular to the tread ( 8th ) stands. The angle β ( 11 ) is from the rear inner surface ( 9 ) and the axial vector ( 14 ) locked in.
4 zeigt
einen Teil der Abstreifdichtung (1) im eingebauten Zustand
zusammen mit einem Teil des abzudichtenden Gegenstandes (21),
bei dem es sich bevorzugt um die Kolbenstange eines Kolbenkompressors
handelt. 4 shows part of the wiper seal ( 1 ) in the installed state together with a part of the article to be sealed ( 21 ), which is preferably the piston rod of a reciprocating compressor.
Die
Abstreifdichtung (1) steht an der Lauffläche (8)
in Kontakt mit dem abzudichtenden Gegenstand. An der vorderen, dem
Medium zugewandten Seite der Lauffläche (8) befindet
sich die Abstreifkante (7), welche durch eine Aussparung
(6) entstanden ist. Die hintere Innenfläche (9)
steht nicht in Kontakt mit dem abzudichtenden Gegenstand (21).The wiper seal ( 1 ) stands on the tread ( 8th ) in contact with the object to be sealed. At the front, the medium-facing side of the tread ( 8th ) is the wiper edge ( 7 ), which through a recess ( 6 ) has arisen. The rear inner surface ( 9 ) is not in contact with the object to be sealed ( 21 ).
Die
Abstreifdichtung (1) besitzt eine umlaufende Nut (17)
auf der Außenfläche zur Aufnahme eines Federelementes
(18). In 4 ist dieses Federelement (18)
als schlauchförmige Zugfeder ausgebildet, welche zur axialen
und zur radialen Verspannung beiträgt.The wiper seal ( 1 ) has a circumferential groove ( 17 ) on the outer surface for receiving a spring element ( 18 ). In 4 is this spring element ( 18 ) ausgebil as a tubular tension spring det, which contributes to the axial and radial tension.
Die
vordere, dem Medium zugewandte Fläche (4) der
Abstreifdichtung steht in direktem Kontakt mit der vorderen Innenfläche
(19) des Einbauraumes. Durch die Kraft, welche das Federelement
auf die hintere Innenfläche (20) des Einbauraumes
ausübt wird die Abstreifdichtung mit der vorderen Fläche (4)
gegen die vordere Innenfläche (19) des Einbauraumes
gepresst, was die Dichtigkeit zwischen diesen beiden Flächen
deutlich erhöht.The front, the medium-facing surface ( 4 ) of the wiper seal is in direct contact with the front inner surface ( 19 ) of the installation space. By the force which the spring element on the rear inner surface ( 20 ) of the installation space is the wiper seal with the front surface ( 4 ) against the front inner surface ( 19 ) of the installation space pressed, which significantly increases the tightness between these two surfaces.
Dies
ist ein Beispiel für die Ausführung der axialen
Verspannung. Neben diesem Beispiel sind weitere Möglichkeiten
der axialen Verspannung denkbar, wie beispielsweise die Verwendung
von Druckfedern mit oder ohne Federteller, sowie die Verwendung
eines separaten für die axiale Verspannung zuständigen
Ringes.This
is an example of the execution of the axial
Strain. Besides this example are other options
the axial strain conceivable, such as the use
of compression springs with or without spring plate, as well as the use
a separate responsible for the axial strain
Ring.
Wichtig
ist, dass die vordere, dem Medium zugewandte Fläche (4)
zur Erhöhung der Dichtwirkung durch eine geeignete axiale
Verspannung gegen die vordere Innenfläche (19)
des Einbauraumes gepresst wird.It is important that the front, the medium-facing surface ( 4 ) to increase the sealing effect by a suitable axial tension against the front inner surface ( 19 ) of the installation space is pressed.
-
11
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Abstreifdichtungwiper seal
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22
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Trennschnitt
in der Ebene, welche senkrecht zur Längsrichtung der oszillierenden
Stange oder rotierenden Welle stehtseparating cut
in the plane perpendicular to the longitudinal direction of the oscillating
Rod or rotating shaft stands
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33
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Durch
einen Trennschnitt entstandenes Segment der AbstreifdichtungBy
a separating section formed segment of the wiper seal
-
44
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Vordere
Fläche (dem Medium zugewandte Fläche) der AbstreifdichtungFront
Surface (the medium-facing surface) of the wiper seal
-
55
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Hintere
Fläche (dem Medium abgewandten Fläche) der AbstreifdichtungRear
Surface (surface facing away from the medium) of the wiper seal
-
66
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Umlaufende
Aussparung auf der dem Medium zugewandten Seite der Abstreifdichtung, durch
welche die Abstreifkante ausgeformt sein kannOutstanding
Recess on the medium-facing side of the wiper seal, through
which the wiping edge can be formed
-
77
-
Abstreifkante
der Abstreifdichtungstripping
the wiper seal
-
88th
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Lauffläche
der Abstreifdichtungtread
the wiper seal
-
99
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Hintere
Innenfläche der AbstreifdichtungRear
Inner surface of the wiper seal
-
1010
-
Winkel α zwischen
der sich der Abstreifkante anschließenden Fläche
und dem radialen VektorAngle α between
the stripping edge adjoining surface
and the radial vector
-
1111
-
Winkel β zwischen
der hinteren Innenfläche der Abstreifdichtung und dem axialen
VektorAngle β between
the rear inner surface of the wiper seal and the axial
vector
-
1212
-
Winkel γ zwischen
der Mittellinie der Abstreifdichtung und der Linie, welche den Ansatz
eines Trennschnittes an der Innenfläche mit dem Mittelpunkt
der Abstreifdichtung verbindet.Angle γ between
the center line of the wiper seal and the line showing the approach
a separating cut on the inner surface with the center
the wiper seal connects.
-
1313
-
Winkel δ zwischen
der Mittellinie der Abstreifdichtung und der Richtung eines TrennschnittesAngle δ between
the center line of the wiper seal and the direction of a separating cut
-
1414
-
Axialer
Vektor (in Längsrichtung der oszillierenden Stange bzw.
rotierenden Welle)axial
Vector (in the longitudinal direction of the oscillating rod or
rotating shaft)
-
1515
-
Radialer
Vektor (senkrecht zur Längsrichtung der oszillierenden
Stange bzw. rotierenden Welle)radial
Vector (perpendicular to the longitudinal direction of the oscillating
Rod or rotating shaft)
-
1616
-
Winkel ε,
welcher von der Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Abstreifdichtung und
dem Ansatz eines Trennschnittes auf der Innenseite der Abstreifdichtung
und von der Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Abstreifdichtung
und dem Punkt auf der Innenfläche der Abstreifdichtung
zu dem der Trennschnitt tangential verläuft eingeschlossen
wird.Angle ε,
which of the connecting line between the center of the wiper seal and
the approach of a separating cut on the inside of the wiper seal
and from the connecting line between the center of the wiper seal
and the point on the inner surface of the wiper seal
to which the separating cut tangent runs enclosed
becomes.
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1717
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Aussparung
(äußere Nut) in Umlaufrichtung auf der der oszillierenden
Stange bzw. rotierenden Welle abgewandten Außenflächerecess
(outer groove) in the direction of rotation on the oscillating
Rod or rotating shaft facing away from outer surface
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1818
-
Federelement
zur axialen und/oder zur radialen Verspannungspring element
for axial and / or radial clamping
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1919
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Vordere
Innenfläche des zum Einbau der Abstreifdichtung vorgesehenen
RaumesFront
Inner surface of the intended for installation of the wiper seal
space
-
2020
-
Hintere
Innenfläche des zum Einbau der Abstreifdichtung vorgesehenen
RaumesRear
Inner surface of the intended for installation of the wiper seal
space
-
2121
-
Abzudichtender
Gegenstand (rotierende Welle oder oszillierende Stange)be sealed
Object (rotating shaft or oscillating rod)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- US 2004/0227301
A1 [0005] - US 2004/0227301 A1 [0005]
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- EP 1061295 A2 [0006] - EP 1061295 A2 [0006]
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- GB 995683 [0008] GB 995683 [0008]
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- EP 1283363 A2 [0009] - EP 1283363 A2 [0009]
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- US 20040227301 A1 [0016] US 20040227301 A1 [0016]