-
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Dichtungsbaueinheit, insbesondere eine Dichtungsbaueinheit zum Bilden einer Dichtung zwischen Grenzflächen eines ersten Teils und eines zweiten Teils einer Fluidkupplung, und eine Fluidkupplung.
-
In einem Unterwasser-Ölbohrloch wird Hydraulikfluid verwendet, um während des Bohrvorgangs ”Druckimpulse” zur Steuerung verschiedener Ausrüstungen zu senden. Üblicherweise wird das Betätigungsfluid von einer schwimmenden Bohrinsel durch eine Kette von Fluidzufuhrrohren geliefert, die durch eine Reihe von Unterwasserfluidkupplungen verbunden sind. Eine Unterwasserfluidkupplung kann ein Einsteckteil und ein Aufnahmeteil umfassen, die durch lineare Relativbewegung zueinander gekoppelt/entkoppelt werden.
-
Das Einsteckteil einer Fluidkupplung wie etwa einer Unterwasserfluidkupplung kann einen oder mehrere Durchlässe umfassen und das Aufnahmeteil kann eine entsprechende Anzahl von Durchlässen umfassen. Im entkoppelten Zustand verschließt ein Schieber die Durchlässe in dem Einsteckteil und verschließt ein weiterer Schieber die Durchlässe in dem Aufnahmeteil. Wenn die Teile miteinander gekoppelt werden, wird der Schieber, der die Durchlässe in dem Einsteckteil verschließt, durch das Aufnahmeteil linear in einer Richtung geschoben (z. B. gleiten gelassen) und wird der Schieber, der die Durchlässe in dem Aufnahmeteil verschließt, durch das Einsteckteil linear in der entgegengesetzten Richtung geschoben (z. B. gleiten gelassen). Im gekoppelten Zustand sind die Schieber so positioniert, dass der Einsteckdurchlass und der Aufnahmedurchlass geöffnet sind und verbunden sind, um einen Fluiddurchgang zu bilden. Üblicherweise ist eine Dichtungsbaueinheit vorgesehen, um die Grenzfläche zwischen dem Einsteckteil und dem Aufnahmeteil abzudichten, wenn die Fluidkupplung im gekoppelten Zustand ist..
-
Aus
WO 00/11379 A1 ist beispielsweise eine Dichtungsbaueinheit bekannt, die einen Hauptdichtungsträger umfasst, der einen ringförmigen Basisabschnitt, einen ersten Schenkelabschnitt, der von dem Basisabschnitt radial nach innen verläuft, einen zweiten Schenkelabschnitt, der von dem Basisabschnitt radial nach innen verläuft, und einen Schlitz zwischen dem ersten Schenkelabschnitt und dem zweiten Schenkelabschnitt enthält, wobei die Schenkelabschnitte zueinander zusammengedrückt werden können.
-
Eine weitere Dichtungsbaueinheit ist aus
GB 926 789 A bekannt. Eine Rohrverbindung ist zudem aus
DE 35 08 296 A1 bekannt.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Dichtungsbaueinheiten und eine Fluidkupplung anzugeben, die einfach herzustellen sind und somit wirtschaftlich herzustellen und/oder leicht einzubauen sind.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Gelöst wird die Aufgabe durch Dichtungsbaueinheiten und durch eine Fluidkupplung mit den jeweiligen Merkmalen eines unabhängigen Anspruchs. Die vorliegende Erfindung schafft eine Dichtungsbaueinheit, die z. B. in einer Unterwasserkupplungsanordnung, in einer Schnellverbindungs- und/oder Schnelllöse-Kupplungsanordnung und in irgendeiner anderen zueinander passenden Kupplungsanordnung zwischen zwei Teilen verwendet werden kann. Die Dichtungsbaueinheit besitzt eine einfache Herstellung (nicht mehr als vier Komponenten), was sie wirtschaftlich herzustellen und/oder leicht einzubauen macht. Gleichzeitig kann die Dichtungsbaueinheit so konstruiert sein, dass sie eine verhältnismäßig lange Lebensdauer hat. Zum Beispiel kann sie so gebaut sein, dass sie über 10.000 Druckimpulszyklen mit 15.000 psi aushält. Kommerzielle und/oder herkömmliche Dichtungsbaueinheiten umfassen vergleichsweise häufig neun getrennte Komponenten und können manchmal nicht mehr als 2000 Druckimpulszyklen mit 15.000 psi aushalten. Darüber hinaus stellen die einzelnen Komponenten der Dichtungsbaueinheit Herstellungs-, Montage-, Einbau- und/oder weitere Vorteile bereit, die in anderen Dichtungskonstruktionen wie etwa jenen mit mehr Komponenten und/oder begrenzten Lebensdauern genutzt werden könnten.
-
ZEICHNUNGEN
-
1A und 1B sind Schnittansichten einer Fluidkupplung mit einer Dichtungsbaueinheit, die die Grenzfläche zwischen dem Einsteckteil und dem Aufnahmeteil abdichtet, wobei die Kupplung in 1A in einem entkoppelten Zustand und in 1B in einem gekoppelten Zustand gezeigt ist.
-
2 ist eine Nahansicht einer Aufnahmetasche für die Dichtung in dem Aufnahmeteil.
-
3 ist ein Querschnitt einer Nahansicht der Dichtungsbaueinheit.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
In der Zeichnung und anfangs in 1A und 1B ist eine Dichtungsbaueinheit 10 in Verbindung mit einer Fluidkupplung 12 gezeigt. Die Fluidkupplung 12 umfasst ein Einsteckteil 14 und ein Aufnahmeteil 16, die durch relative Linearbewegung dazwischen miteinander gekoppelt und voneinander entkoppelt werden können. In 1A ist die Fluidkupplung 12 in einem entkoppelten Zustand gezeigt und in 1B ist die Fluidkupplung 12 in einem gekoppelten Zustand gezeigt. Die Fluidkupplung 12 kann z. B. in einem Unterwasserölbohrloch verwendet werden, um Hydraulikfluid zu fördern, das dazu verwendet wird, ”Druckimpulse” zu senden, um während des Bohrvorganges verschiedene Ausrüstungsteile zu steuern. Allerdings muss darauf hingewiesen werden, dass die Dichtungsbaueinheit 10 in einer Vielzahl von Fluidkupplungssituationen und faktisch in jeder geeigneten Situation, in der eine Abdichtung der Grenzfläche zwischen einem ersten Teil und einem zweiten Teil erwünscht ist, verwendet werden kann.
-
Das Einsteckteil 14 kann einen oder mehrere Fluiddurchlässe 20 umfassen und das Aufnahmeteil 16 kann eine entsprechende Anzahl von Durchlässen 22 umfassen. In dem entkoppelten Zustand (1A) verschließt ein Schieber 24 die Durchlässe 20 in dem Einsteckteil 14 und verschließt ein weiterer Schieber 26 die Durchlässe 22 in dem Aufnahmeteil 16. Wenn die Teile 14 und 16 miteinander gekoppelt werden, durchläuft der Schieber 24 das Aufnahmeteil 16 in einer Richtung und durchläuft der Schieber 26 das Einsteckteil 14 in der entgegengesetzten Richtung, um die Durchlässe 20 und 22 zu öffnen und zu verbinden. In dem gekoppelten Zustand (1B) sind die Durchlässe 20 und 22 geöffnet und aufeinander ausgerichtet, um einen Fluiddurchgang von dem Einsteckteil 14 zu dem Aufnahmeteil 16 zu bilden. Um die Teile 14 und 16 in dem gekoppelten Zustand zu halten, kann ein Verriegelungsmittel (nicht genau gezeigt und/oder bezeichnet) vorgesehen sein, und/oder um zu ermöglichen, dass die Teile 14 und 16 durch eine Linearbewegung dazwischen wahlweise entkoppelt werden, kann ein Lösemittel (ebenfalls nicht spezifisch gezeigt oder bezeichnet) vorgesehen sein.
-
Das Aufnahmeteil 16 enthält eine kreisförmige Tasche 30, die den Einlass/Auslass jedes der Fluiddurchlässe 22 umgibt, wobei die Dichtungsbaueinheit 10 innerhalb dieser Tasche 30 sitzt. Wie am besten kurz anhand von 2 zu sehen ist, enthält die Tasche 30 eine Stirnwand 34 (z. B. einen Boden) und eine Seitenwand 36. Der Boden 34 besitzt eine zentrale Öffnung, die den Einlass/Auslass des Fluiddurchlasses 22 in dem Einsteckteil 16 bildet. Die distale Kante der Seitenwand 36 (d. h. die von dem Boden 34 entfernte Kante) definiert die Zugangsöffnung, durch die die Dichtungsbaueinheit 10 in die Tasche 30 eingeführt wird. Wieder anhand der 1A und 1B kann der Schieber 24 (der die Fluiddurchlässe 20 in dem Einsteckteil 14 verschließt, wenn die Kupplung 12 in ihrem entkoppelten Zustand ist) eine ähnliche Tasche 32 und eine darin sitzende Dichtungsbaueinheit 10 enthalten.
-
In 3 ist die Dichtungsbaueinheit 10 ausführlich gezeigt. Die Dichtungsbaueinheit 10 umfasst allgemein einen Hauptdichtungskörper 40, einen Schuh 42, eine erste Dichtungsmanschette 44 und eine zweite Dichtungsmanschette 46. Die dargestellte Dichtungsbaueinheit 10 besitzt vier Komponenten, was sie wirtschaftlich herzustellen und/oder leicht einzubauen macht. Allerdings muss darauf hingewiesen werden, dass eine Dichtungsbaueinheit mit zusätzlichen Komponenten sicher möglich und beabsichtigt ist. Darüber hinaus können in bestimmten Anwendungen eine oder mehrere Komponenten (z. B. der Schuh 42) nicht notwendig sein, sodass sie von der Dichtungsbaueinheit 10 weggelassen werden könnten.
-
Bei Betrachtung relativ zu ihrer Längsachse besitzt die Dichtungsbaueinheit 10 eine erste axiale Seite, eine zweite axiale Seite, eine radial innere Seite und eine radial äußere Seite. In der dargestellten Orientierung ist die Längsachse eine horizontale Linie, ist die erste axiale Seite die linke Seite und ist die zweite axiale Seite die rechte Seite. Wenn die Dichtungsbaueinheit 10 in der Tasche 30 sitzt, ist die erste axiale Seite mit dem Schieber 26 in Eingriff, wenn die Fluidkupplung 12 in dem entkoppelten Zustand ist, und ist sie mit dem Einsteckteil 14 in Eingriff, wenn die Fluidkupplung 12 in ihrem entkoppelten Zustand ist. Die zweite axiale Seite der Dichtungsbaueinheit 10 ist mit dem Boden 34 der Tasche 30 in Eingriff. Die radial innere Oberfläche bildet einen Fluiddurchgang und die radial äußere Seite der Dichtungsbaueinheit 10 ist mit der Seitenwand 36 der Tasche 30 in Eingriff.
-
Der Hauptdichtungskörper 40 umfasst einen ringförmigen Basisabschnitt 50, einen ersten Schenkelabschnitt 52 und einen zweiten Schenkelabschnitt 54. Die Schenkelabschnitte 52 und 54 verlaufen von dem ringförmigen Basisabschnitt 50 radial nach innen und sind durch einen Schlitz 56 getrennt. Der erste Schenkelabschnitt 52 ist am nächsten zu der ersten axialen Seite der Dichtungsbaueinheit 10 positioniert und der zweite Schenkelabschnitt 54 ist am nächsten zu der zweiten axialen Seite der Dichtungsbaueinheit 10 positioniert. Der zweite Schenkelabschnitt 54 verläuft in einem weiteren Ausmaß als der erste Schenkelabschnitt 52 radial nach innen. Zum Beispiel kann die Verlängerung des zweiten Schenkelabschnitts 54 10%, 20%, 30% und/oder 40% mehr als die Verlängerung des ersten Schenkelabschnitts 52 sein.
-
Außerdem umfasst der Hauptdichtungskörper 40 einen ersten Armabschnitt 58 und einen zweiten Armabschnitt 60, die von dem ringförmigen Basisabschnitt 50 radial nach außen verlaufen und durch einen Schlitz 62 getrennt sind. Die radiale Erstreckung der Armabschnitte 58 und 60 kann dieselbe sein und kann kleiner als, größer als oder im Wesentlichen dieselbe wie die radiale Erstreckung der Schenkelabschnitte 52 und 54 sein. In der veranschaulichten Ausführungsform ist der erste Armabschnitt 58 radial auf den ersten Schenkelabschnitt 52 ausgerichtet, ist der zweite Armabschnitt 60 radial auf den zweiten Schenkelabschnitt 54 ausgerichtet und ist der Schlitz 62 radial auf den Schlitz 56 ausgerichtet.
-
Ferner umfasst der Hauptdichtungskörper 40 einen ersten Stegabschnitt 64, der von dem ringförmigen Basisabschnitt 50 in einer ersten Richtung (zu der ersten axialen Seite der Dichtungsbaueinheit 10 axial nach außen vorsteht, und einen zweiten Stegabschnitt 66, der von dem ringförmigen Basisabschnitt 50 in einer zweiten Richtung (zu der zweiten axialen Seite der Dichtungsbaueinheit 10 axial nach außen vorsteht. Die Stegabschnitte 64 und 66 können axial aufeinander ausgerichtet sein, in Bezug auf den ringförmige Basisabschnitt 50, auf den Schlitz 56 und/oder auf den Schlitz 62 aber radial versetzt sein.
-
Der Hauptdichtungskörper 40 kann aus jedem geeigneten Werkstoff hergestellt sein, der in der beabsichtigten Umgebung ausreichend Abdichtung und eine angemessene Haltbarkeit schafft. Für eine Unterwasserkupplung kann der Hauptdichtungskörper 40 aus Metall hergestellt sein, das den geforderten Prüfdrücken und der geforderten Bruchzähigkeit gerecht werden kann. Das Metall kann z. B. rostfreier Stahl oder eine Nickelsuperlegierung sein und kann mit einem besser verformbaren Werkstoff wie etwa Gold, Silber oder Kupfer beschichtet sein. Der Hauptdichtungskörper 40 kann maschinell bearbeitet, gegossen, durch Druckguss geformt oder durch jede Kombination dieser Fertigungstechniken hergestellt sein. Falls der Hauptdichtungskörper 40 wie veranschaulicht einteilig gebildet ist, sind keine Schweißverbindungen notwendig, wodurch dieser häufig zeitaufwändige Herstellungsschritt zusammen mit dem Schritt einer entsprechenden Schweißstellenprüfung beseitigt wird.
-
Besonders in Bezug auf die maschinelle Bearbeitung und insbesondere auf die maschinelle Bearbeitung des Innenschlitzes 56 ermöglicht die Schenkelkonstruktion des Hauptdichtungskörpers 40 eine einteilige Fertigung. Wie oben erwähnt wurde, verläuft der erste Schenkelabschnitt 52 nicht so weit radial nach innen wie der zweite Schenkelabschnitt 54. Die durch den ersten Schenkelabschnitt 52 ermöglichte weite Öffnung lässt den Zugang eines Schneidwerkzeugs zum Innendurchmesser des Hauptdichtungskörpers 40 zu, um Werkstoff zu entfernen, um den Schlitz 56 zu bilden. Bei einer symmetrischen Schenkelkonstruktion ist der Zugang durch ein Schneidwerkzeug, das die gewünschte Schlitztiefe erzeugen würde, üblicherweise nicht möglich.
-
Der Schuh 42 ist eine allgemein zylindrische Komponente mit einer ersten axialen Oberfläche 70, mit einer zweiten axialen Oberfläche 72, mit einer radial inneren Fläche 74 und mit einer radial äußeren Fläche 76. Die erste axiale Oberfläche 70 kann verhältnismäßig eben sein, wobei ihre Umfangskante geneigt ist, um einen rampenartigen Rand bereitzustellen, um dadurch das Gleiten des Einsteckteils 14 oder des Schiebers 26 zu erleichtern. Die zweite axiale Oberfläche 72 kann ebenfalls verhältnismäßig eben sein.
-
Die innere Oberfläche 74 kann einen radial konisch erweiterten Abschnitt, der an die erste axiale Oberfläche 70 angrenzt, und einen schmaleren Abschnitt, der davon zu der zweiten axialen Oberfläche 72 verläuft, enthalten. Wenn die Dichtungsbaueinheit 10 in die Tasche 30 eingebaut ist und die Fluidkupplung 12 in ihrem gekoppelten Zustand ist, bildet die radial innere Oberfläche 74 zwischen dem ausgerichteten Fluiddurchlass 20 in dem Einsteckteil 14 und dem entsprechenden Fluiddurchlass 22 in dem Aufnahmeteil 16 einen Strömungsweg. Der konisch erweiterte Abschnitt der radial inneren Oberfläche 74 kann die Durchlassausrichtungstoleranz erhöhen und/oder die Strömungseigenschaften verbessern.
-
Die radial äußere Oberfläche 76 ist mit dem Hauptdichtungskörper 40 und mit der ersten Manschette 44 verbunden. Zu diesem Zweck kann die Oberfläche 76 abgestufte Abschnitte, Abschnitte mit konstantem Durchmesser und/oder kegelförmige Abschnitte enthalten, die der Form dieser Komponenten entsprechen. Mit besonderem Bezug auf jegliche Metall-Polymer-Eingriffe (z. B. Schuh-Manschetten-Eingriffe) sind die miteinander verbundenen Abschnitte des Schuhs 42 so geformt und bemessen, dass Zwischenräume dazwischen minimiert werden, um kalten Fluss und/oder Extrudieren des Polymers bei hohen Drücken und/oder erhöhten Temperaturen zu vermeiden.
-
Der Schuh 42 kann aus irgendeinem geeigneten Werkstoff hergestellt sein, der ausreichend Druckfestigkeit bereitstellen und den erwarteten Verschleiß und die erwartete Reibung aushalten kann. Geeignete Werkstoffe können viele Metalltypen (z. B. eine Legierung auf Kupfergrundlage) sein und könnten unter bestimmten Situationen sogar ein Kunststoff (z. B. ein Hartplastik) sein. Falls es für eine bestimmte Anwendung geeignet ist, kann das Stück mit einer Schleißbeschichtung beschichtet sein. Der Schuh 42 kann maschinell bearbeitet sein, pulvergeformt oder durch Druckguss geformt sein und vorzugsweise einteilig geformt sein, obgleich mehrteilige Schuhe sicher möglich sind und betrachtet werden.
-
Die erste Manschette 44 umfasst einen nach innen gerichteten Abschnitt 80, einen nach außen gerichteten Abschnitt 82 und dazwischen einen Brückenabschnitt 84. Der Zweck des nach innen gerichteten Abschnitts 80 ist es, das Entweichen des Betriebsfluids (z. B. des Hydraulikfluids) aus seinem beabsichtigten Strömungsweg zu verhindern, und der Zweck des nach außen gerichteten Abschnitts 72 ist es, das Einsickern eines Außenfluids (z. B. Meerwasser) in diesen Strömungsweg zu verhindern. Der Hauptzweck des Brückenabschnitts 84 ist es, zur Erleichterung bei der Montage und/oder beim Einbau ein Isthmus zwischen dem nach innen gerichteten Abschnitt 80 und dem nach außen gerichteten Abschnitt 82 zu sein. Die Abschnitte 80 und 82 definieren eine axial an den Brückenabschnitt 84 angrenzende Spalte 86, in der der erste Stegabschnitt 64 des Hauptdichtungskörpers 40 aufgenommen ist. In einigen Fallen kann der Brückenabschnitt 84 während des Betriebs der Dichtungsbaueinheit 10 brechen, wobei die Dichtungsfähigkeit der Baueinheit 10 nicht gefährdet wird, wenn das der Fall ist.
-
Der nach innen gerichtete Abschnitt 80 umfasst eine axial äußere Lippe 88, eine axial innere Lippe 90 und dazwischen einen Schlitz 92. Der nach außen gerichtete Abschnitt 82 umfasst eine axial äußere Lippe 94, eine axial innere Lippe 96 und dazwischen einen Schlitz 98. Die äußeren Lippen 88 und 94 können wie veranschaulicht dicker als die inneren Lippen 90 und 96 konstruiert sein, da diese die Komponenten sind, die die durchlaufenden Komponenten in der Fluidkupplung 12 berühren. Dieses zusätzliche Volumen in den Dichtungslippen 88 und 94 kann die Möglichkeit einer Werkstoffabweichung, eines Abscherens oder einer anderen Verformung/Beschädigung verringern helfen.
-
Die zweite Manschette 46 hat entsprechende Abschnitte (80, 82, 84), Lippen (88, 90, 94, 96) und Schlitze (92, 98). In der dargstellten Ausführungsform sind die Manschette 44 und die Manschette 46 völlig gleich und symmetrisch in Bezug auf den Hauptdichtungskörper 40 positioniert. Auf diese Weise brauchen für die Massenfertigung von Dichtungsbaueinheiten 10 nur drei getrennte Unterbaugruppen gefertigt zu werden, wobei die Anzahl der erforderlichen Manschetten 44/46 für jede Produktionsserie doppelt so groß wie die der Hauptdichtungskörper 40 und der Schuhe 42 ist.
-
Eine Dichtungsbaueinheit 10, in der die Manschette 44 und die Manschette 46 verschiedene Konstruktionen aufweisen, ist sicher möglich und beabsichtigt. Falls dieser Ansatz übernommen wird, kann die Schuh-Grenzflächen-Geometrie der Manschette 44 (z. B. das abgestufte Profil an der axial äußeren und radial inneren Kante der nach innen gerichteten Lippe 88) weggelassen werden. Zusätzlich oder alternativ können die nach innen gerichteten Lippen 88 und 90 in der Manschette 46 radial über eine größere Strecke verlaufen, um der längeren Reichweite des zweiten Schenkelabschnitts 54 in dem Hauptdichtungskörper 40 zu folgen. Außerdem kann das zusätzliche Volumen in den axial äußeren Lippen 88 und 94 nicht notwendig sein, da sie keine Grenzfläche mit irgendwelchen durchlaufenden Oberflächen haben.
-
Die Manschette 44 und die Manschette 46 können aus einem Polymer hergestellt sein, der mit der beabsichtigten Verwendung der Dichtungsbaueinheit 10 verträglich ist. Geeignete Qualitäten könnten einen niedrigen Reibungskoeffizienten, eine hohe Zugfestigkeit und/oder eine angemessene Korrosionsfestigkeit aufweisen. Der Werkstoff kann ein Kunststoff, ein Thermoplast und/oder ein wärmehärtender Kunststoffpolymer wie etwa z. B. Polyvinylchlorid (PVC), Polyurethan, Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyetheretherketon (PEEK) und Modifikationen davon sein.
-
Die Manschette 44 und die Manschette 46 können aus dem ausgewählten Werkstoff durch Spritzguss geformt und/oder materiell bearbeitet sein. In der Manschette 44 und in der Manschette 46 befinden sich wie veranschaulicht völlig gleiche Komponenten, wobei für die Herstellung dieser beiden Komponenten nur ein Spritzguss notwendig ist und/oder dieselbe maschinelle Bearbeitungsoperation verwendet werden kann. Bei einigen Dichtungskonstruktionen kann eine Ausführungsform möglich sein und wird somit betrachtet, in der die Manschette 44 und/oder die Manschette 46 an dem Hauptdichtungskörper 40 und/oder an dem Schuh 42 geformt ist/sind. Falls eine Zunahme der Montagekomponenten kein Grund zur Sorge ist, können der nach innen gerichtete Abschnitt 80 und der nach außen gerichtete Abschnitt 82 getrennt hergestellt werden, wodurch die Notwendigkeit des Brückenabschnitts 84 beseitigt wird.
-
Die Grenzflächen der Manschette 44 und der Manschette 46 sind so geformt und bemessen, dass Zwischenräume zwischen ihnen und dem Hauptdichtungskörper 40 und/oder dem Schuh 42 minimiert werden. Genauer sind z. B. die an den Steg angrenzenden Oberflächen der axial inneren Lippen 90 und 96 so profiliert, dass sie dem Profil der Kantenabschnitte 64 und 66 folgen. Die an den Schuh angrenzende Oberfläche der nach innen gerichteten Lippe 90 in der Manschette 46 kann abgestuft sein, damit sie zu dem abgestuften Abschnitt der radial äußeren Oberfläche 76 des Schuhs 42 passt.
-
Wenn die Dichtung 10 montiert und in die Fluidkupplung 12 eingebaut ist, befindet sich die Manschette 46 an dem Boden 34 der Tasche 30. Der Hauptdichtungskörper 40 ist über der Manschette 46 positioniert, wobei sein zweiter Stegabschnitt 66 in die an die Brücke angrenzende Spalte 86 in dem Ring 46 vorsteht. Die Manschette 44 ist über dem Hauptdichtungskörper 40 positioniert, wobei ihre an die Brücke angrenzende Spalte 86 den ersten Manschettenabschnitt 64 aufnimmt. Der Schuh 42 liegt in dem durch die radial inneren Oberflächen des Hauptdichtungskörpers 40 und der Manschette 44 gebildeten Raum.
-
Wenn der Hauptdichtungskörper 40 in die Tasche 30 eingebaut wird, biegen sich seine Schenkelabschnitte 52 und 54 durch und biegt sich in Reaktion auf diese Durchbiegung sein ringförmiger Basisabschnitt 50. Die distale Oberfläche des zweiten Schenkelabschnitts 54 grenzt an den Boden 34 der Tasche 30 an und bildet dadurch einen Anker, gegen den der Hauptdichtungskörper 40 zusammengedrückt wird. Der Schuh 42 behält während der Durchbiegung seine Form und seine erste axiale Oberfläche 70 ist im Wesentlichen bündig mit den axialen Dichtungsflächen der Manschette 44.
-
Die Durchbiegung der Schenkelabschnitte 52 und 54 setzt die Dichtungsflächen der Manschetten 44 und 46 auf ihre Verbindungsflächen auf. Genauer dichten die äußeren axialen Flächen des nach innen gerichteten Abschnitts 80 und des nach außen gerichteten Abschnitts 82 der Manschette 44 gegen die angrenzende Oberfläche des Schiebers 26 ab, wenn die Fluidkupplung 12 in einem entkoppelten Zustand ist, und gegen die angrenzende Oberfläche des Einsteckteils 14 ab, wenn die Fluidkupplung 12 in ihrem gekoppelten Zustand ist. Gleichfalls dichten die äußeren axialen Oberflächen der Manschette 46 gegen den Boden 34 der Tasche 30 ab. Die an den Schenkel angrenzenden Oberflächen der Lippen 90 in den nach innen gerichteten Abschnitten 80 der ersten und der zweiten Manschette 44 und 46 dichten gegen die an die Manschetten angrenzenden Oberflächen des ersten und des zweiten Schenkelabschnitts 52 bzw. 54 ab. Die an den Arm angrenzenden Oberflächen der Lippen 96 in den nach außen gerichteten Abschnitten 82 dichten gleichfalls gegen die Armabschnitte 58 und 60 ab. Die Stegabschnitte 64 und 66 in dem Hauptdichtungskörper 40 wirken als Verstärkung zum Schutz gegen Überdruck und/oder Verformung der dünnen axial inneren Lippen 90 und 96.
-
Während des Betriebs wird die Dichtungsbaueinheit 10 durch mit Druck beaufschlagtes Fluid in den Schlitzen 56 und 62 des Hauptdichtungskörpers 40 und in den Schlitzen 92 und/oder 98 in den Manschetten 44 und 46 weiter erregt. Diese Druckbeaufschlagung drängt die die Schlitze definierenden Oberflächen voneinander weg und erhöht dadurch die Dichtungslasten an den Grenzflächen der Schenkelabschnitte 52 und 54, der Armabschnitte 58 und 60 und der Lippen 88, 90, 94 und 96. Es wird angemerkt, dass dann, wenn die Dichtungsbaueinheit 10 in der Tasche 32 des Schiebers 24 verwendet wird, Fluid aus dem ausgerichteten Durchlass 20 des Einsteckteils 14 diese innere Druckbeaufschlagung liefern kann.
-
Es sollte nun gewürdigt werden, dass die Dichtungsbaueinheit 10 eine einfache Fertigung aufweist, die sie wirtschaftlich herzustellen und/oder leicht einzubauen macht. Trotz dieser Einfachheit braucht die Dichtungsbaueinheit 10 im Vergleich zu herkömmlichen Dichtungskonstruktionen keine Opfer hinsichtlich Dichtungsfähigkeiten und/oder Lebenserwartung zu bringen. Tatsächlich liefert die Baueinheit 10 häufig eine bessere Abdichtung und eine wesentlich längere Lebensdauer als herkömmliche Dichtungen.
-
Obgleich die Dichtungsbaueinheit 10 in Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform oder in Bezug auf bestimmte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden ist, fallen dem Fachmann auf dem Gebiet beim Lesen und Verstehen dieser Beschreibung und der beigefügten Zeichnung offensichtlich äquivalente Änderungen und Abwandlungen ein. Soweit nichts anderes angegeben ist, sollen hinsichtlich der verschiedenen durch die oben beschriebenen Elemente (z. B. Komponenten, Baueinheiten, Systeme, Vorrichtungen, Zusammensetzungen usw.) ausgeführten Funktionen die zur Beschreibung dieser Elemente verwendeten Begriffe irgendeinem Element entsprechen, das die spezifizierte Funktion des beschriebene Elements ausführt (d. h. das funktional äquivalent ist), auch wenn es nicht strukturell der offenbarten Struktur, die die Funktion ausführt, äquivalent ist. Auch wenn oben ein besonderes Merkmal in Bezug auf nur eine oder mehrere der mehreren veranschaulichten Ausführungsformen beschrieben worden sein kann, kann dieses Merkmal außerdem so mit einem oder mit mehreren weiteren Merkmalen der anderen Ausführungsformen kombiniert werden, wie es für irgendeine gegebene oder besondere Anwendung erwünscht oder vorteilhaft sein kann.
