DE102015009996B3

DE102015009996B3 - Hochdruck-Dichtringe für Faltringe in faltbaren Ringzylindern

Info

Publication number: DE102015009996B3
Application number: DE102015009996.5A
Authority: DE
Inventors: Bruno Bernhardt; Jürgen Stamm; Marc Sick
Original assignee: IEG Industrie Engineering GmbH
Current assignee: IEG Industrie Engineering GmbH
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2016-12-29
Anticipated expiration: 2035-08-01

Abstract

Hochdruck-Dichtringe für Faltringe in faltbaren Ringzylindern.

Description

Über die Faltringe 12 findet bei Druckhub im Ringzylinder eine Vergrößerung 14.2 des Dichtungsdurchmessers 14 und Verkleinerung 13.2 des Dichtungsdurchmesser 13 statt. Gleichzeitig bildet sich am Dichtungsdurchmesser 13; 14 kontinuierlich eine Dichtungskante 15; 16 und erhöht dort den spezifischen Flächen-Dichtungsdruck. Die Dichtungskante 15; 16 schiebt sich über die Dichtungsdurchmesser 13.2; 14.2 hinaus auf Vergrößerung Verdichtungshub 15.2 und Verkleinerung Verdichtungshub 16.2.
Die Dichtungsdrücke der Faltringe 12 werden von den Hochdruck-Dichtringen 10; 11 vor allem über ihre Dichtstege 10.1; 11.1 aufgenommen und können so Dichtwirkungen über 100 bar erzielen.
Bei Saughub findet eine Abnahme des Dichtungsdruckes statt; dabei kann die Dichtungsenergie wiedergewonnen werden.
Eine Anordnung mit allen vorstehend genannten Merkmalen für Dichtringe ist nicht bekannt.
Ähnliche Anordnungen mit den vorstehend genannten Merkmalen sind in der DE 10 2013 008 027 B3 und DE 3727989 A1 enthalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der genannten Art mit einer verbesserten Dichtungsanordnung bei geringsten Reibungsverlusten bereitzustellen.
Der faltbare Ringzylinder sollte außer der Verformungsenergie ein reibungsloser Zylinder für Drücke über 100 bar für Reinstgase und vor allem für CO₂-Kältemittel-Einstufenzylinder über 100 bar geeignet sein. Wirtschaftlich sollte der faltbare Ringzylinder stets als Tandem-Zylinder mit Energieausgleich betrieben werden.
Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Abdichtung der Faltringe 12, über deren radiale Dichtflächen 13; 14 mit radialen-axialen Dichtkanten 15; 16 und über die Dichtringe 10; 11 und deren vorgespannten radialen-axialen Dichtflächen 16.1; 15.1; 14.1; 13.1 und den dazugehörigen axial-radial vorgespannten Dichtungsstegen 10.1; 11.1 erfolgt. Vor allem die elastischen Dichtstege 10.1; 11.1 können den erforderlichen Dichtungsdruck über 100 bar an den Dichtkanten 15; 16 erzeugen.
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäß ausgebildeten Anordnung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Im einzelnen zeigen:
1 schematischer Längsschnitt durch Teile eines faltbaren Ringzylinders aus Faltringen 12 mit eingespannten Dichtringen 10; 11 im Ansaugzustand des Ringzylinders. Dabei liegen die Faltringe 12 mit ihren Dichtflächen 13; 14 und den Dichtkanten 15; 16 entsprechend der erforderlichen Abdichtung der Saugspannung vorgespannt an den Dichtflächen 13.1; 14.1; 15.1; 16.1 dichtend an.
2 schematischer Längsschnitt durch Teile eines faltbaren Ringzylinders aus Faltringen 12 mit eingespannten Dichtringen 10; 11 im Enddruckzustand. Dabei liegen die Faltringe 12 mit ihren Dichtflächen 13; 14, und den Dichtkanten 15; 16, entsprechend der erforderlichen Abdichtung der Druckspannung, vorgespannt an den Dichtflächen 13.1; 14.1; 15.1; 16.1 dichtend an. Durch die flachgedrückten Faltringe 12 werden der Dichtring 10 elastisch auseinander und der Dichtring 11 elastisch zusammengedrückt und die Kanten-Dichtflächen 15.1; 16.1 eingedrückt.
3 schematischer Längsschnitt durch Teile eines faltbaren Ringzylinders im Ansaugzustand mit vergrößerter Darstellung der Dichtflächen 13; 14 und der Dichtkanten 15; 16.
4 schematischer Längsschnitt durch Teile eines faltbaren Ringzylinders im Druckzustand mit vergrößerter Darstellung des Vergrößerung-Dichtungshubes 15.2 und Verkleinerung des Dichtungshubes 16.2.
Bezugszeichenliste

10: Hochdruck-Dichtring
10.1: Dichtsteg
11: Hochdruck-Dichtring
11.1: Dichtsteg
12: Faltring
13: Dichtungsdurchmesser
13.1: Dichtfläche
13.2: verkleinerter Dichtungsdurchmesser
14: Dichtungsdurchmesser
14.1: Dichtfläche
14.2: vergrößerter Dichtungsdurchmesser
15: Dichtkante
15.1: Kanten-Dichtfläche
15.2: Vergrößerung-Verdichtungshub
16: Dichtkante
16.1: Kanten-Dichtfläche
16.2: Verkleinerung-Verdichtungshub

Claims

Faltringe (12) für faltbare Ringzylinder mit Dichtflächen (13, 14) und Dichtkanten (15, 16) und Hochdruck-Dichtringen (10, 11) mit Dichtflächen (13.1, 14.1, 15.1, 16.1) dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflächen radiale und axiale Dichtflächen sind, die Abdichtung der Faltringe (12) über deren radialen Dichtflächen (13, 14) und radial-axialen Dichtkanten (15, 16) und den vorgespannten radialen-axialen Hochdruck-Dichtringen (10, 11) und den vorgespannten radialen, axialen Dichtflächen (13.1, 14.1, 15.1, 16.1) erfolgt, die Hochdruck-Dichtringe (10, 11) elastische Dichtstege (10.1, 11.1) aufweisen welche zwischen den Faltringen (12) angeordnet sind, der Abdichtdruck vor allem über die Dichtstege (10.1, 11.1) erfolgt, der erforderliche Anfangs-Abdichtdruck des Ringzylinders über die Abdicht-Vorspannung und Shorehärte der Hochdruck-Dichtringe (10, 11) bestimmt wird, der Abdichtdruck sich einem zunehmenden Gasverdichtungsdruck des Ringzylinders anpasst.