DE10338385B4

DE10338385B4 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE10338385B4
Application number: DE2003138385
Authority: DE
Inventors: René Mumot; Jochen Dipl.-Ing. Paus; Peter Dipl.-Ing. Pelke
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mumot Rene 21075 Hamburg De; Paus Jochen Dipl-Ing 21529 Kroeppelshagen De; Pelke Peter Dipl-Ing 21147 Hamburg De
Priority date: 2003-08-21
Filing date: 2003-08-21
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2023-08-22
Also published as: DE10338385A1

Abstract

Dichtungsanordnung an einer Aufweitlanze zum partiellen Aufweiten eines rohrförmigen Hohlprofils durch Ausüben eines fluidischen Innenhochdruckes, mit einem Elastomerring und einem radial elastischen und gegenüber dem Innenhochdruck axial unnachgiebigen Stützring, der auf einer am Außenumfang des Elastomerringes ausgebildeten Schulter aufliegt,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Elastomerring (2) zusätzlich an seinem Innenumfang eine zweite umlaufende Schulter (8, 41, 49) aufweist, die der ersten Schulter (6, 29, 38) am Außenumfang gegenüberliegt,
dass die zweite Schulter (8, 41, 49) einen zweiten Stützring (4, 35, 37) trägt, welcher ebenfalls wie der erste Stützring (3, 34, 36) radial elastisch und gegenüber dem Innenhochdruck axial unnachgiebiger als der Elastomerring (2) ist,
dass die Schultern (6, 38) und (8) zylindrisch sind und sich an den Basiskörper (10) des Elastomerrings (2) in einer rechtwinkligen Stufe (9) anschließen, und dass die Stützringe (3, 36) und (4) zylindrisch ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine gattungsgemäße Dichtungsanordnung ist aus der DE 198 21 807 C2 bekannt. Dort ist eine Dichtungsanordnung beschrieben, die an einer Aufweitlanze angeordnet ist, welche zum partiellen Aufweiten eines rohrförmigen Hohlprofils durch Ausüben eines fluidischen Innenhochdrucks verwendet wird. Die dortige Dichtungsanordnung besteht aus einem Elastomerring, der an seinem Außenumfang einen axial unnachgiebigen, jedoch radial elastischen Stützring trägt. Die Dichtungsanordnung tritt paarweise auf, wobei die beiden Elastomerringe durch eine Zwischenhülse voneinander beabstandet sind, welche ebenfalls auf dem Dichtungsträger der Aufweitlanze angeordnet ist und eine Durchgangsbohrung beinhaltet, die sich an eine in dem Dichtungsträger ausgebildeten Druckfluidzuführung anschließt. Zur anderen Seite hin liegen die Elastomerringe an einer Distanzhülse an, die in einem Passsitz auf dem Dichtungsträger platziert ist. Der Elastomerring weist des Weiteren eine schräg radial, nach außen abstehende Dichtlippe auf, mittels derer die von jedem Dichtungsanordnungspaar begrenzte Aufweitstelle axial vorläufig abgedichtet wird, da die Dichtlippe jeder Dichtungsanordnung nach Platzieren der Aufweitlanze im Hohlprofil radial am Innenumfang des Hohlprofils anliegt. Bei Druckfluidbeaufschlagung der Aufweitstelle über die Druckfluidzuführung im Dichtungsträger und der Durchgangsboh rung der Zwischenhülse wird durch den Druck einerseits die Dichtlippe aufgespreizt und andererseits in axialer Richtung nach außen gequetscht, wobei der radial elastische Stützring auseinandergetrieben wird und sich an die Innenwandung des Hohlprofils dichtend anlegt. Der Stützring überbrückt dabei den durch die Aufweitung des Hohlprofils zwischen der Aufweitlanze und der Innenwandung des Hohlprofils größer werdenden Spalt. Trotz des Passsitzes der Distanzhülse auf dem Dichtungsträger wird infolge des extrem hohen Innenhochdruckes der anliegende Elastomerring in den kleinen Spielspalt zwischen der Distanzhülse und dem Dichtungsträger hineinextrudiert. Dies führt zu vergrößerten Leckageströmungen des Druckfluids im Dichtungsbereich, die anschließend zum Versagen des Dichtungssystems führen, ohne dass von außen eine Zerstörung erkennbar ist. Die Demontage im Schadensfall der Dichtung gestaltet sich außerordentlich schwierig, da die sich zerfasernden Teile der weichen Komponente der Dichtungsanordnung, also des Elastomerrings, sich zwischen Distanzhülse und Dichtungsträger verklemmen. Die erforderlichen Demontagekräfte beschädigen dabei sowohl die Hülsen als auch den Dichtungsträger und setzen die Standzeit der Aufweitlanze herab.

Aus der DE 37 24 904 C2 ist eine mittels Innenhochdruck lokal aufweitend arbeitende Aufweitlanze für Hohlprofile entnehmbar, deren Radialbohrung axial beidseitig von je einer Dichtungsanordnung eingefasst ist. Die Dichtungsanordnung besteht aus einem der Radialbohrung näher liegenden vollelastischen Ringdichtung und einem ferner liegenden Stützring aus einem härteren Material, das zwar radial elastisch jedoch axial unnachgiebig ist. Die Ringdichtung weist an ihrem Außenumfang und Innenumfang je eine Schulter auf, die von einer Nut umgriffen werden, die in der der Ringdichtung zugewandten Seite des Stützringes eingearbeitet ist.

Weiterhin ist aus der US 3,094,337 eine Dichtungsanordnung auf dem Schaft einer Pumpe bekannt, wobei die Anordnung aus einem mittig sitzenden vollelastischen Dichtring und allein radial elastischen Stützringen besteht, die an keilförmig verlaufenden Schultern am Außenumfang und am Innenumfang des Dichtrings beidseitig angeordnet und formnegativ dazu ausgebildet sind. Die Dichtungsanordnung soll der Spaltextrusion entgegenwirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung dahingehend weiterzubilden, dass die Dichtfähigkeit der Anordnung auf der Aufweitlanze bei fluidischem Hochdruck verbessert wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß jeweils durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 3 gelöst.

Dank der Erfindung kann bei fluidischem Hochdruck kein Material des Elastomerringes mehr an der nebenliegenden Distanzhülse im Bereich des Spaltes zwischen dieser Distanzhülse und dem Dichtungsträger der Aufweitlanze anliegen, so dass sich auch kein Dichtungsmaterial des Elastomerringes, getrieben durch den fluidischen Hochdruck, in den Spalt zwischen Distanzhülse und Dichtungsträger extrudieren kann. Vielmehr wird durch die Anordnung eines zweiten Stützringes in diesem Bereich, aufgrund des hochdruckbedingt verquetschten Elastomerringmaterials, der zweite Stützring gegen die Distanzhülse und den Dichtungsträger gepresst, wobei der Stützring den besagten Spalt gänzlich abdeckt. Somit wird ein hochdruckbedingter Schaden der Dichtungsanordnung verhindert, was deren Dichtfähigkeit außerordentlich verbessert und einen problemlosen Langzeitbetrieb der Aufweitlanze sichert. Des Weiteren ist durch die Erfindung möglich, Dichtungskomponenten der Dichtungsanordnung oder Distanz- bzw. Zwischenhülsen zu entfernen bzw. auszutauschen, ohne dass die Distanzhülse und/oder der Dichtungsträger beschädigt wird. Es sei an dieser Stelle betont, dass die Anpressung des zweiten Stützringes gegen den Dichtungsträger und die Distanzhülse im Spaltbereich unter Ausbildung einer undurchdringlichen Barriere zwischen dem Elastomerringmaterial und dem Spalt zwischen Dichtungsträger und Distanzhülse nur deswegen so effizient gelingt, weil der zweite Stützring exzellente, in radialer Richtung elastische Eigenschaften aufweist. Damit besitzt der Elastomerring bzgl. der Stützringe eine Doppelfunktion, nämlich die Funktion der Aufspreizung des ersten Stützringes und der Kompression des zweiten Stützringes.

In einer Variante der Erfindung nach Anspruch 1 sind die Schultern zylindrisch ausgebildet, wobei sie sich an den Basiskörper des Elastomerrings in einer rechtwinkligen Stufe anschließen; zudem sind die Stützringe zylindrisch ausgebildet. Dies hat zum Vorteil, dass die im Profil rechteckigen Stützringe in einfacher Weise fertigungstechnisch hergestellt werden können. Des Weiteren weist diese Form der Stützringe eine besonders gute Stabilität auf, die sich insbesondere beim ersten Stützring auswirkt, da er hohe Scherkräfte aushalten muss, die sich aus seiner fluidhochdruckinduzierten Anpressung an der ihm zugewandten Kante der Distanzhülse ergeben.

In einer anderen Variante der Erfindung nach Anspruch 2 sind die Auflageflächen der Schultern als Keilflächen ausgebildet, welche zum freien Ende der Schultern geneigt sind. Aufgrund der Keilflächen und ihrer Neigung wird die axiale Komponente des fluidischen Hochdrucks bzw. der Quetschkraft besonders gut auf die Aufspreizung des ersten Stützringes bzw. die Kompression des zweiten Stützringes umgesetzt, da die Stützringe einerseits mit der Radialkraft beaufschlagt werden, die sich aus der in der Schulter stetig größer werdenden, durch die Quetschung hervorgerufenen Materialansammlung ergibt und andererseits nun aufgrund ihrer Verschiebbarkeit entlang der Keilflächen der Schulter eine aus dem fluidischen Hochdruck resultierende Axialkraft erfahren, die sich in einer Verschiebung der Stützringe entlang der Keilflächen äußert und dadurch eine zusätzliche Aufspreizung in radialer Richtung bewirkt. Hierbei wird die Axialkraft quasi in radiale Richtung umgeleitet. Während der erste Stützring hierbei zusätzlich aufgespreizt wird, wird der zweite Stützring zusätzlich komprimiert. Dadurch wird zum einen für den ersten Stützring eine höhere Abdichtung der Aufweitstelle erreicht, da der Stützring wesentlich stärker an das Hohlprofil innenseitig angepresst wird, während der zweite Stützring durch die zusätzliche Komprimierung noch stärker gegen den Spaltbereich zwischen Distanzhülse und Dichtungsträger gepresst wird, wodurch der Elastomerring noch stärker davon abgehalten wird, in den Spalt zwischen der Distanzhülse und dem Dichtungsträger zu extrudieren. Damit wird durch diese Ausgestaltung der Erfindung die Dichtfähigkeit der Dichtanordnung noch weiter erhöht. Die Keilflächen laufen zum freien Ende der Schultern hin in eine Zylinderfläche aus. Die auf den Schultern ruhenden Stützringe, die an ihrer der entsprechenden Schulter zugewandten Seite der Form der Auflagefläche der Schultern nachgebildet sind, weisen einerseits ein Keilprofil und andererseits zum freien Ende der Schultern hin ein Rechteckprofil auf. Dadurch wird die gesamte Steifigkeit des Stützringes erheblich erhöht. Dies wirkt sich beispielsweise förderlich auf die Standzeit der Dichtungsanordnung bei einer hohen Druckbelastung, wie etwa im Bereich zwischen 500 und 3500 bar, aus. Damit birgt die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung in vorteilhafter kompakter Weise gleichzeitig zum einen die Funktion der zusätzlichen Aufspreizung bzw. Kompression der Stützringe und zum anderen die Funktion der erwähnten Steifigkeitserhöhung in sich.

In einer weiteren Variante der Erfindung nach Anspruch 3 ist die erste Schulter zylindrisch ausgebildet und schließt sich an den Basiskörper des Elastomerrings in einer rechtwinkligen Stufe an. Der erste Stützring ist zylindrisch ausgebildet. Dem entgegen ist die Auflagefläche der zweiten Schulter als fasenartige Keilfläche ausgebildet, welche zum freien Ende der Schulter geneigt ist. Durch die unterschiedliche geometrische Form der beiden Stützringe kann die Dichtungsanordnung optimal an den jeweiligen Bedarf der entsprechenden Einsatzstellen maßgeschneidert werden. In der Praxis hat sich dabei herausgestellt, dass der erste Stützring mit einem Rechteckprofil besonders gut den Anforderungen gerecht wird, nämlich den Spalt zwischen der Aufweitlanze und dem Hohlprofil zu überbrücken und gleichzeitig stabil genug zu sein, um den Scherkräften an der Kante der Distanzhülse zu widerstehen. Ein derartiger Stützring ist im Übrigen sehr einfach herstellbar. Der zweite Stützring muss nicht zwingend auf Stabilitätseigenschaften hin ausgestaltet sein. Vielmehr ist es wichtig, dass dieser in ausreichender Weise verhindert, dass der Elastomerring in den Spalt zwischen Distanzhülse und Dichtungsträger extrudiert. Dabei zeigt sich ein zweiter Stützring mit einem Dreiecksprofil, das mit seiner Abschrägung der fasenartigen Keilfläche der zweiten Schulter entspricht, als für seinen Einsatzfall besonders vorteilhaft. ausgestattete Dichtungsanordnung hat zum Vorteil, dass bei der Montage der Dichtungsanordnung auf die Aufweitlanze nur zwei Bauteile anstatt bislang drei Bauteile der Handhabung unterliegen. Durch axiale Druckbelastung der Schultern des Elastomerringes wird der Stützringverbund auf geweitet, wobei wie schon erwähnt, der erste Stützring den Spalt zwischen der Aufweitlanze und der Innenwandung des Hohlprofils überbrückt und der zweite Stützring zur Verschließung des Spaltes zwischen der Distanzhülse und dem Dichtungsträger in den Spaltbereich gepresst wird.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand mehrerer, in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Dabei zeigt:
1a im Längsschnitt zwei Stützringe einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, jeweils als Rechteckprofil ausgestaltet,
1b im Längsschnitt einen Elastomerring einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung mit Schultern ergebenden Aussparungen, die in ihrem Profil dem der Stützringe aus 1a entsprechen,
2a im Längsschnitt zwei Stützringe einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung mit einem Keilprofilabschnitt, an den sich ein Rechteckprofilabschnitt anschließt,
2b in einem seitlichen Längsschnitt einen Elastomerring einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung mit Schultern ergebenden Aussparungen, die in ihrem Profil dem Profil der Stützringe aus 2a entsprechen,
3a in einem Längsschnitt die beiden Stützringe einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, wobei der erste Stützring ein Rechteckprofil und der zweite Stützring ein Dreiecksprofil aufweist,
3b in einem seitlichen Längsschnitt einen Elastomerring einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung mit Schultern ergebenden Aussparungen, deren Profil dem Profil der Stützringe aus 3a entsprechen,
In 1a und b ist eine Dichtungsanordnung 1 an einer Aufweitlanze zum partiellen Aufweiten eines rohrförmigen Hohlprofils durch Ausüben eines fluidischen Innenhochdruckes dar gestellt. Die Dichtungsanordnung 1 setzt sich aus einem Elastomerring 2 (1b) und zwei Stützringen 3 und 4 zusammen, welche beide radial elastisch sind, der erste Stützring 3 jedoch gegenüber dem Innenhochdruck axial unnachgiebig ist. Der zweite Stützring 4 ist gegenüber dem Innenhochdruck axial unnachgiebiger als der Elastomerring 2 ausgebildet und zwar derart, dass er dem Innenhochdruck ausreichenden Widerstand entgegenbringt. Die Stützringe 3 und 4 sind zylindrisch ausgebildet und besitzen, wie aus 1a entnehmbar ist, ein Rechteckprofil. Der Werkstoff der Stützringe 3 und 4 ist von hoher Hydrolysebeständigkeit und besitzt eine Zugfestigkeit zwischen 80 und 120 MPa sowie eine Biegefestigkeit von etwa 150 bis 180 MPa, eine Rockwellhärte im Bereich zwischen 100 und 140 N/A und eine Schlagzähigkeit nach Charpy von 25–45 KJm^–2. Die Grundkontur des Elastomerrings 2 ist grundsätzlich zylindrisch, wobei er auf einer Seite, an der er an eine Distanzhülse grenzt, die auf der Aufweitlanze positioniert ist, am Außenumfang eine erste Aussparung 5 aufweist, die eine erste Schulter 6 ausbildet. Der ersten Aussparung 5 gegenüberliegend weist der Elastomerring 2 an seinem Innenumfang eine zweite Aussparung 7 auf, die eine zweite Schulter 8 ausbildet. Beide Aussparungen 5 und 7 bzw. damit auch beide Schulter 6 und 8 laufen am Außenumfang bzw. am Innenumfang um und besitzen Zylinderform. Beide Schultern 6 und 8 schließen sich in einer rechtwinkligen Stufe 9 an den Basiskörper 10 des Elastomerrings 2 an. Das Profil der Aussparungen 5 und 7 ist dabei rechteckig. In Zusammenbaulage trägt die zylindrische Auflagefläche 11 der ersten Schulter 6 den ersten Stützring 3, während der zweite Stützring 4 an der Auflagefläche 12 der zweiten Schulter 8 anliegt. Das Profil der ersten Aussparung 5 entspricht dem Profil des ersten Stützrings 3, das Profil der zweiten Aussparung 7 entspricht dem Profil des zweiten Stützrings 4, wobei die Profile der Stützringe 3 und 4 in etwa gleich groß sind. Der erste Stützring 3 dient dazu, den Spalt zwischen der Innenwandung des Hohlprofils und dem Dichtungsträger der Aufweitlanze, auf dem die Dichtungsanordnung 1 angeordnet ist, zu überbrücken. Der zweite Stützring 4 wird dazu verwandt, die Spaltextrusion des Elastomerrings 2 bei Innenhochdruck in den Spalt zwischen der Distanzhülse, an der der Elastomerring anliegt, und dem Dichtungsträger zu verhindern.
Auf der den Stützringen 3 und 4 abgewandten Seite des Basiskörpers 10 des Elastomerrings 2, der gänzlich elastisch verformbar ist und vorzugsweise aus einem hydrolysebeständigen thermoplastischen Polyurethan-Elastomer besteht, wodurch ein sehr geringer Abrieb des Elastomerrings 2 beim Einschieben und Herausziehen in das bzw. aus dem Hohlprofil gewährleistet und damit zu einer hohen Langzeitbeständigkeit beiträgt, weist der Elastomerring 2 eine von seinem Außenumfang radial nach außen abragende, umlaufende Dichtlippe 13 auf, die einen wesentlich größeren Außendurchmesser besitzt als der Innendurchmesser des aufzuweitenden Hohlprofiles. Die radial nach außen abragende, abgespreizte Dichtlippe 13 des Elastomerrings 2 der Dichtungsanordnung 1 weist von den Stützringen 3 und 4 weg, wodurch beim Einschieben der Aufweitlanze in das Hohlprofil die Dichtlippe 13 von diesem stark zum Dichtungsträger hin gebogen wird, so dass die Vorspannung des Elastomerrings 2 im Hohlprofil und damit die Dichtwirkung erhöht ist. Darüber hinaus überbrückt auch die Dichtlippe 13 den bei der Aufweitung sich vergrößernden Spalt zwischen Aufweitlanze und Hohlprofil durch elastische Rückfederung in ihre Ausgangslage entsprechend der Nichtgebrauchsstellung der Aufweitlanze. Hierbei können in vorteilhafter Weise relativ große Spalte hochdruckdicht überbrückt werden. Die Neigung der Dichtlippe 13 erbringt weiterhin den Vorteil, dass bei Ausüben eines Innenhochdruckes die Dichtlippe 13 radial an die Innenseite des Hohlprofils zusätzlich mit extrem hoher Kraft angepresst wird, wodurch zum einen die Dichtfähigkeit der Dichtungsanordnung 1 erheblich gesteigert wird und zum anderen zur Vermeidung einer Spaltextrusion des Elastomerrings 2 in den Spalt zwischen dem nicht aufweitenden Bereich der Aufweitlanze und dem Hohlprofil erheblich beiträgt.
Zur besseren Einfädelung der Dichtlippe 13 in das Hohlprofil und zur Vermeidung eines Abknickens des in Einschubrichtung der Aufweitlanze zurückliegenden Dichtringes 2 beim Einscheiben der Aufweitlanze bzw. des in Einschubrichtung der Aufweitlanze zuvor liegenden Elastomerrings 2 beim Herausziehen der Aufweitlanze nach erfolgter Umformung weist die Dichtlippe 13 auf Seiten der Aufweitstelle eine umlaufend angeschrägte, radial nach außen weisende Phase 14 auf. In den Elastomerring 2 ist eine in axialer Richtung von der Distanzhülse auf der gegenüberliegenden Seite wegweisend offene, kerbförmige Ringnut 15 eingearbeitet, dessen äußere Flanke die Unterseite 16 der Dichtlippe 13 bildet. Durch die Ringnut 15 wird der Dichtlippe 13 ausreichend Elastizität gegeben, um bei der Aufweitung des Hohlprofiles zur Gewährleistung ausreichender Dichtfähigkeit entsprechend zurückfedern zu können. Hierbei soll die Tiefe der Ringnut 15 nicht so groß bemessen sein, dass eine Rissgefahr des Dichtrings 2 auftritt, jedoch groß genug sein, um ausreichende Elastizität der Dichtlippe 13 zu sichern. Hierbei haben sich Nuttiefen zwischen 0,8 und 3 mm als besonders günstig herausgestellt. Der Elastomerring 2 besitzt weiterhin eine von seinem Innenumfang radial nach innen abragende, umlaufende Dichtlippe 18, die der Dichtlippe 13 gegenüberliegt und am Dichtungsträger unter Vorspannung anliegt, wodurch vermieden wird, dass das unter Hochdruck stehende Fluid den Elastomerring 2 unterkriecht und damit eine Leckage bildet. Die Dichtwirkung wird somit durch die Dichtlippe 18 erhöht.
In gleicher Weise wie die Dichtlippe 13 ist die radial nach innen abragende Dichtlippe 18 des Elastomerrings 2 der Dichtungsanordnung 1 von den Stützringen 3 und 4 weggeneigt, wodurch die Dichtlippe 18 bei Innenhochdruck sehr stark an den Dichtungsträger angepresst wird und die Dichtwirkung somit noch weiter verbessert wird. Die Dichtlippe 18 weist eine umlaufend angeschrägte, radial nach innen weisende Phase 19 auf, welche für den in Einschubrichtung der Aufweitlanze zurückliegenden Elastomerring 2 der Dichtungsanordnung 1 das Auffädeln auf den Dichtungsträger erleichtert und ein Abknicken der Dichtlippe 18 beim Auffädeln verhindert und für den in Einschubrichtung der Aufweitlanze zuvor gelegenen Elastomerring 2 ein Abknicken beim Abziehen vom Dichtungsträger beispielsweise zwecks eines Austausches verhindert.
Im Übrigen ist zu sagen, dass die hier nicht gezeigte Distanzhülse, an der die Stützringe 3 und 4 sowie der dazwischenliegende Abschnitt des Elastomerrings 2 anliegen, sich wiederum axial an einem Positionierungsanschlag abstützt, der auf dem Dichtungsträger befestigt ist und/oder von diesem selbst beispielweise in Form einer Aufstauchung gebildet ist. Somit ergibt sich keine axiale Verschiebung des Elastomerrings 2 und der Distanzhülsen unter Einwirkung des Innenhochdrucks.
Eine weitere Variante der Erfindung zeigt 2a und 2b, wobei die dort gezeigte Dichtungsanordnung 1 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels aus 1 darstellt. Gemäß 2b sind hier nämlich die Auflageflächen 28 der Schultern 29 und 49 als Keilflächen ausgebildet, welche zum freien Ende 22 hin zwar geneigt, jedoch nicht durchgängig keilförmig ausgebildet sind. Vielmehr laufen diese in eine Zylinderfläche 30 aus, wodurch der Elastomerring 2 jeweils eine Aussparung 31 erhält, deren Profil sich aus einem keilförmigen Abschnitt 32 und einem rechteckförmigen Abschnitt 33 zusammensetzt. Die dieser Dichtungsanordnung 1 zugehörigen Stützringe 34 und 35 sind hinsichtlich der Aussparungen 31 formentsprechend ausgebildet.
Eine weitere Variante der Erfindung ist dem Ausführungsbeispiel nach 3a und 3b zu entnehmen. Dabei besitzt der erste Stützring 36 ausschließlich ein Rechteckprofil, während der zweite Stützring 37 ein Dreiecksprofil besitzt. Entsprechend ist die erste Schulter 38 des Elastomerrings 2 mit einer zylindrischen Auflagefläche 39 versehen, während die Auflagefläche 40 der zweiten Schulter 41 nach Art einer fasenartigen Keilfläche ausgeformt ist.
Für alle vorgenannten Ausführungsbeispiele gilt, dass die der Schulter zugewandte Seite der Stützringe formnegativ zur zugewandten Schulter ausgebildet sind. Damit liegt der Stützring jeweils auf der ihm zugehörigen Schulter ganzflächig auf, wodurch seine spezielle Funktionsfähigkeit optimal gegeben ist. Die Stützringe können aus einfachen Halbzeugen gefertigt werden, wobei metallische Werkstoffe oder Kunststoffe zu bevorzugen sind. Denkbar wäre alternativ auch ein Keramikwerkstoff mit elastischem Verhalten, welcher durch Sintern hergestellt wird.
An dieser Stelle sei die Wirkungsweise der Dichtungsanordnung kurz erwähnt. Nach der Montage der Dichtungsanordnung und Einschieben der Aufweitlanze in das partiell aufzuweitende Hohlprofil wird ein Druckfluid über die Fluidzuführung des Axialkanals und. der Radialbohrungen des Dichtungsträgers den jeweiligen von den Dichtungsanordnungen begrenzten Aufweitstellen zugeführt. Unter dem ausgeübten Hochdruck verformt sich der Elastomerring 2 axial, was zu einer Vergrößerung des Materialvolumens zwischen den Stützringen (erster Stützring und zweiter Stützring) führt. Die Stützringe werden dadurch in radial Richtung bewegt, wobei der erste Stützring gegen die Innenwandung des Hohlprofils und der zweite Stützring gegen den Dichtungsträger gepresst wird. Diese Bewegungen bewirken, dass die dort jeweils vorhandnen Spalte geschlossen werden, so dass der Elastomerring 2 nicht in diese Spalte extrudiert.
Zudem wirkt der Abschnitt des Elastomerrings 2 zwischen den Stützringen als Federelement. Dadurch wird in gewissen Gren zen ermöglicht, dass der erste Stützring zusammengepresst und in dieser Pressform die Aufweitlanze auch in Hohlprofile kleineren Durchmessers hineingeschoben werden kann.

Claims

Dichtungsanordnung an einer Aufweitlanze zum partiellen Aufweiten eines rohrförmigen Hohlprofils durch Ausüben eines fluidischen Innenhochdruckes, mit einem Elastomerring und einem radial elastischen und gegenüber dem Innenhochdruck axial unnachgiebigen Stützring, der auf einer am Außenumfang des Elastomerringes ausgebildeten Schulter aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerring (2) zusätzlich an seinem Innenumfang eine zweite umlaufende Schulter (8, 41, 49) aufweist, die der ersten Schulter (6, 29, 38) am Außenumfang gegenüberliegt, dass die zweite Schulter (8, 41, 49) einen zweiten Stützring (4, 35, 37) trägt, welcher ebenfalls wie der erste Stützring (3, 34, 36) radial elastisch und gegenüber dem Innenhochdruck axial unnachgiebiger als der Elastomerring (2) ist, dass die Schultern (6, 38) und (8) zylindrisch sind und sich an den Basiskörper (10) des Elastomerrings (2) in einer rechtwinkligen Stufe (9) anschließen, und dass die Stützringe (3, 36) und (4) zylindrisch ausgebildet sind.
Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerring (2) zusätzlich an seinem Innenumfang eine zweite umlaufende Schulter (8, 41, 49) aufweist, die der ersten Schulter (6, 29, 38) am Außenumfang gegenüberliegt, dass die zweite Schulter (8, 41, 49) einen zweiten Stützring (4, 35, 37) trägt, welcher ebenfalls wie der erste Stützring (3, 34, 36) radial elastisch und gegenüber dem Innenhochdruck axial unnachgiebiger als der Elastomerring (2) ist, dass die Auflageflächen (28, 40) der Schultern (29, 41, 49) als Keilflächen ausgebildet sind, welche zum freien Ende (22) der Schultern (29, 41, 49) geneigt sind, wobei die Keilflächen zum freien Ende (22) der Schultern (29) hin in eine Zylinderfläche (30) auslaufen.
Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerring (2) zusätzlich an seinem Innenumfang eine zweite umlaufende Schulter (8, 41, 49) aufweist, die der ersten Schulter (6, 29, 38) am Außenumfang gegenüberliegt, dass die zweite Schulter (8, 41, 49) einen zweiten Stützring (4, 35, 37) trägt, welcher ebenfalls wie der erste Stützring (3, 34, 36) radial elastisch und gegenüber dem Innenhochdruck axial unnachgiebiger als der Elastomerring (2) ist, dass die erste Schulter (6, 38) zylindrisch ausgebildet ist und sich an den Basiskörper (10) des Elastomerrings (2) in einer rechtwinkligen Stufe (9) anschließt, dass der erste Stützring (3, 36) zylindrisch ausgebildet ist, und dass die Auflagefläche (40) der zweiten Schulter (41) als fasenartige Keilfläche ausgebildet ist, welche zum freien Ende (22) der Schulter (41) geneigt ist.