DE112022001204T5

DE112022001204T5 - Ringdichtung kompatibel mit mehreren Anschlusstypen

Info

Publication number: DE112022001204T5
Application number: DE112022001204.8T
Authority: DE
Inventors: Gregory Doyle; Puntaruk Hirunyanont; James William Martin
Original assignee: Microflex Tech Inc; Microflex Technologies Inc
Current assignee: Microflex Tech Inc; Microflex Technologies Inc
Priority date: 2021-02-24
Filing date: 2022-02-17
Publication date: 2024-03-14
Also published as: WO2022182560A1; TW202238024A; CN116888397A; US20240141994A1; KR20230148242A

Abstract

Eine richtungsunabhängige Ringdichtung weist einen ringförmigen Körper auf, der eine axiale Öffnung für den Fluiddurchgang in einer axialen Richtung definiert und eine radiale Ebene aufweist, die senkrecht zu der axialen Richtung verläuft. Beide axialen Seiten der Ringdichtung umfassen eine verformbare, ringförmige Erhebung, die sich von dem ringförmigen Körper in einer axialen Richtung zu einem ersten Scheitel erstreckt, der dazu eingerichtet ist, sich bei Anlage an einer ersten ebenen Dichtungsfläche zu verformen, sowie eine erste Dichtungsringanlagefläche, die dazu eingerichtet ist, an einem ersten ringförmigen, abgerundeten Dichtungsring anzuliegen. Derartig ausgestaltet kann die Ringdichtung unabhängig von ihrer Orientierung zwei verschiedene Typen von Durchflussbauteilen abdichten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Dichtungen und Dichtungsringe zur Bildung einer fluiddichten Verbindung zwischen gegenüberliegenden Öffnungen von Durchflussbauteilen.
HINTERGRUND
Ringdichtungen sind in der Regel ringförmig und weisen eine axial ausgerichtete Bohrung für den Durchgang von Fluid (Flüssigkeit oder Gas), zwei axial gegenüberliegende Endflächen, eine radiale Innenfläche und eine radiale Außenfläche auf. Eine einfache Ringdichtung hat ebene Endflächen und glatte, kreisförmige radiale Innen- und Außenflächen, die den Innendurchmesser (ID) und den Außendurchmesser (OD) der Ringdichtung bestimmen. In der Industrie ist es jedoch üblich, Dichtungen mit unterschiedlichen radialen Querschnitten zu verwenden, um unterschiedliche Dichtungseigenschaften für verschiedene Durchflussumgebungen zu erzielen. Ringdichtungen werden typischerweise aus einem Metall wie Nickel, rostfreiem Stahl und Nickellegierungen, wie beispielsweise C22, hergestellt.
Ringdichtungen sind für den Anschluss an einen bestimmten Anschlusstyp ausgelegt. Die einander gegenüberliegenden Endflächen der Ringdichtung sind dazu eingerichtet, an einer Öffnung eines Durchflussbauteils anzuliegen, um eine fluiddichte Dichtung zwischen der Endfläche und dem Durchflussbauteil zu bilden. Eine häufig verwendete Ringdichtung ist eine „C-Dichtung“, die einen radialen Querschnitt in Form eines „C“ aufweist. Die Endflächen von C-Dichtungen liegen an einer ebenen Fläche eines Anschlusses eines Durchflussbauteils an und pressen diese zusammen, um eine fluiddichte Dichtung dazwischen zu bilden. Andere C-Dichtungen weisen einen Steg oder einen Fortsatz auf, der axial von der Endfläche vorsteht, um die Bildung einer fluiddichten Dichtung mit der Öffnung des Durchflussbauteils zu unterstützen.
Ein weiterer, in der Industrie bekannter Dichtungstyp ist die „W-Dichtung“. Eine typische „W“-Dichtung hat ebene, einander gegenüberliegende Dichtungsflächen. Die „W-Dichtung“ ist zwischen zwei Kupplungselementen positioniert, die jeweils ringförmige Vorsprünge aufweisen, die sich von ihnen aus erstrecken. Die ebenen Dichtungsflächen liegen an den ringförmigen Vorsprüngen an, um eine fluiddichte Dichtung zwischen der „W-Dichtung“ und den Kupplungselementen zu bilden.
Ein Nachteil bei den vorhandenen Ringdichtungen besteht darin, dass die Ringdichtungen nur für die Verwendung mit einem bestimmten Anschlusstyp ausgelegt sind. Zum Beispiel kann eine C-Dichtung nur mit einem C-Typ-Anschluss eines Durchflussbauteils verwendet werden, und eine W-Dichtung kann nur mit einem W-Typ-Anschluss verwendet werden. Probleme treten auf, wenn z.B. der Anschluss eines Durchflussbauteils auf einer Seite der Ringdichtung vom Typ C ist und der Anschluss des Durchflussbauteils auf der anderen Seite der Ringdichtung vom Typ W ist. Es wurde versucht, dieses Problem zu lösen, indem eine Ringdichtung entwickelt wurde, deren eine Endfläche für den Anschluss eines C-Typs und deren gegenüberliegende Endfläche für den Anschluss eines W-Typs ausgelegt ist. Ein Nachteil einer solchen Ringdichtung ist, dass man sich der Ausrichtung der Ringdichtung bewusst sein muss, wenn man sie zwischen Durchflussbauteilen unterschiedlicher Anschlusstypen positioniert. Eine verkehrte Ausrichtung der Ringdichtung kann zu Schäden an den Durchflussbauteilen oder deren Anschlüssen führen. Ein weiteres Manko ist, dass diese Ringdichtung nicht zwischen Durchflussbauteilen mit demselben Anschlusstyp verwendet werden kann, so dass der Benutzer je nach Anschlusstyp der miteinander zu verbindenden Durchflussbauteile eine Vielzahl von Ringdichtungen zur Hand haben muss.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1A ist eine perspektivische Ansicht von oben auf eine Ringdichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
1B ist eine Draufsicht auf die Ringdichtung von 1A.
1C ist eine Querschnittsansicht der Ringdichtung von 1A entlang der Linien 1C-1C von 1B.
1D ist eine Querschnittsansicht der Ringdichtung von 1A entlang der Linien 1D-1D von 1C.
1E ist eine Nahansicht eines Endabschnitts der Ringdichtung von 1A wie in 1C gezeigt.
2A ist eine Querschnittsansicht der Ringdichtung von 1A, die zwischen einem Durchflussbauteil des Typs C und einem Durchflussbauteil des Typs W vor der Kompression angeordnet ist.
2B ist eine Querschnittsansicht der Ringdichtung von 1A, die zwischen den Fluidstrombauteilen von 2A nach der Kompression angeordnet ist.
3 ist eine Querschnittsansicht einer Ringdichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform, die zwischen den Durchflussbauteilen von 2a vor der Kompression angeordnet ist.
4 ist eine Querschnittsansicht einer Ringdichtung gemäß einer dritten Ausführungsform, die zwischen den Durchflussbauteilen von 2A vor der Kompression angeordnet ist.
5 ist eine Querschnittsansicht einer Ringdichtung gemäß einer vierten Ausführungsform, die zwischen die Durchflussbauteile von 2A vor der Kompression angeordnet ist.
6A ist eine Querschnittsansicht einer Ringdichtung gemäß einer fünften Ausführungsform, die zwischen die Durchflussbauteile von 2A vor der Kompression angeordnet ist.
6B ist eine Nahansicht eines Endabschnitts der Ringdichtung von 6A.
7 ist eine Querschnittsansicht eines Endabschnitts einer Ringdichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform, die zwischen den Durchflussbauteilen von 2A vor der Kompression angeordnet ist.
8 ist eine Querschnittsansicht eines Endabschnitts einer Ringdichtung gemäß einer siebten Ausführungsform, die zwischen den Durchflussbauteilen von 2A vor der Kompression angeordnet ist.
9 ist eine Querschnittsansicht eines Endabschnitts einer Ringdichtung gemäß einer achten Ausführungsform, die zwischen den Durchflussbauteilen von 2A vor der Kompression angeordnet ist.
10A ist eine Querschnittsansicht einer Ringdichtung gemäß einer neunten Ausführungsform, die zwischen zwei C-Typ-Fluidstrombauteilen vor der Kompression angeordnet ist.
10B ist eine Querschnittsansicht der Ringdichtung von 10A, die zwischen den Fluidstrombauteilen von 10A nach der Kompression angeordnet ist.
11A ist eine Querschnittsansicht der Ringdichtung von 10A, die zwischen zwei W-förmigen Fluidstrombauteilen vor der Kompression angeordnet ist.
11B ist eine Querschnittsansicht der Ringdichtung von 10A, die zwischen den Fluidstrombauteilen von 11A nach der Kompression angeordnet ist.
12 ist eine Querschnittsansicht der Ringdichtung von 1A, die zwischen den Fluidstrombauteilen von 10a nach der Kompression angeordnet ist.

Der Fachmann wird verstehen, dass die Elemente in den Abbildungen der Einfachheit und Klarheit halber dargestellt sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Beispielsweise können die Abmessungen und/oder die relative Positionierung einiger der Elemente in den Figuren im Vergleich zu anderen Elementen übertrieben sein, um das Verständnis verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verbessern. Auch sind gängige, aber wohlverstandene Elemente, die in einer kommerziell durchführbaren Ausführungsform nützlich oder notwendig sind, oft nicht abgebildet, um eine weniger behindernde Sicht auf diese verschiedenen Ausführungsformen zu ermöglichen. Es ist ferner zu verstehen, dass bestimmte Handlungen und/oder Schritte in einer bestimmten Reihenfolge beschrieben oder dargestellt werden können, wobei der Fachmann versteht, dass eine solche Spezifizierung in Bezug auf die Reihenfolge eigentlich nicht erforderlich ist. Es versteht sich auch, dass die hier verwendeten Begriffe und Ausdrücke die gewöhnliche technische Bedeutung haben, die diesen Begriffen und Ausdrücken von Fachleuten auf dem technischen Gebiet wie oben dargelegt zuerkannt werden, es sei denn, dass andere spezifische Bedeutungen hier dargelegt wurden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es werden hierin Ringdichtungen offenbart, die zwischen gegenüberliegenden Dichtungsanschlüssen von Durchflussbauteilen positioniert werden können, um eine fluiddichte Dichtung zwischen den gegenüberliegenden Dichtungsanschlüssen zu schaffen. Die Ringdichtungen schaffen einen fluiddichten Durchgang von dem ersten Durchflussbauteil zu dem zweiten Durchflussbauteil. Die hierin offenbarten Ringdichtungen weisen eine Dichtungsfläche auf, die in Verbindung mit mindestens zwei verschiedenen Dichtungsanschlusstypen (z.B. C-Dichtungstyp und W-Dichtungstyp) verwendet werden kann. Die im Folgenden gezeigten und erörterten Ausführungsformen sind insofern symmetrisch, als beide Dichtungsflächen der Ringdichtung in Verbindung mit mehreren Dichtungsanschlusstypen verwendet werden können. Beispielsweise können die Dichtungsflächen der Ringdichtungen zur Abdichtung entweder gegen eine Öffnung mit C-Dichtung oder eine Öffnung mit W-Dichtung verwendet werden. So kann eine einzige Ringdichtung zur Abdichtung der Schnittstelle zwischen zwei C-Typ-Anschlüssen, zwei W-Typ-Anschlüssen oder einem C-Typ-Anschluss und einem W-Typ-Anschluss verwendet werden. Der Benutzer kann diese Ringdichtung also unabhängig davon verwenden, ob der obere oder unter Dichtungsanschluss vom Typ C oder W ist, da beide Seiten der Ringdichtung mit beiden Öffnungsarten kompatibel sind.
Unter Bezugnahme auf 1A-E ist ein Beispiel einer Ringdichtung 100 gemäß dieser Lehren dargestellt. Die Ringdichtung 100 kann zum Abdichten von Dichtungsanschlüssen von gegenüberstehenden Durchflussbauteilen verwendet werden, die einen Fluidstrompfad definieren. Die Ringdichtung 100 weist einen ringförmigen Dichtungskörper 105 auf, der eine axiale Öffnung 110 für den Fluiddurchgang in einer durch den Pfeil 115 dargestellten axialen Richtung definiert.
Die Ringdichtung 100 weist gegenüberliegende Dichtungsflächen 120 und 120` an den axialen Enden 125 und 125` des ringförmigen Dichtungskörpers 105 auf. Die Dichtungsflächen 120, 120` werden mit einer Dichtungsöffnung eines Durchflussbauteils in Eingriff gebracht, um eine fluiddichte Dichtung zwischen dem Dichtungsanschluss des Durchflussbauteils und der Dichtungsfläche 120, 120` zu erzeugen. Wenn also sowohl die Dichtungsfläche 120 als auch die Dichtungsfläche 120` an dem Dichtungsanschluss eines Durchflussbauteils derart anliegen, dass eine fluiddichte Dichtung gebildet wird, strömt das Fluid durch die axiale Öffnung 110 von einem Durchflussbauteil in das andere Durchflussbauteil, ohne dass das Fluid zwischen den Durchflussbauteilen entweicht.
Die Dichtungsfläche 120 umfasst einen ringförmigen Fortsatz oder einen ringförmigen Vorsprung 130, der sich vom ringförmigen Dichtungskörper in axialer Richtung zu einem Scheitel 135 erstreckt. Der ringförmige Fortsatz 130 wird verwendet, um mit der im Wesentlichen ebenen Dichtungsfläche eines C-Typ-Anschlusses eines Durchflussbauteils in Eingriff zu kommen, um eine fluiddichte Dichtung (z.B. eine C-Dichtung) zwischen der Dichtungsfläche 120 und dem Dichtungsanschluss des Durchflussbauteils zu bilden. Der ringförmige Fortsatz 130 ist derart verformbar, dass er sich bei Berührung mit einer anderen Fläche, z.B. einer Dichtungsfläche eines C-Typ-Durchflussbauteils gegen die Fläche verformt. Der ringförmige Fortsatz 130 weist eine innere Fortsatzfläche 140 und eine äußere Fortsatzfläche 145 auf, die sich von dem Scheitel 135 zurück zum ringförmigen Dichtungskörper 105 in entgegengesetzter Richtung und unter einem Winkel erstreckt.
Die innere Fortsatzfläche 140 erstreckt sich von dem Scheitel 135 in einem von 0 verschiedenen Winkel relativ zu einer radialen Ebene 150, die sich durch den axialen Mittelpunkt des ringförmigen Körpers erstreckt und senkrecht zur axialen Richtung 115 ist. Die innere Fortsatzfläche 140 erstreckt sich von dem Scheitel 135 nach innen und in Richtung des zweiten axialen Endes 125` zu einer radialen Fläche 155, die parallel zur radialen Ebene 150 ist. Die innere Fortsatzfläche 140 ist eine kegelstumpfförmige Fläche, die sich um den Umfang der Ringdichtung 100 erstreckt. Die innere Fortsatzfläche 140 kann sich in einem Winkel von etwa 10-35° als ein Beispielbereich relativ zur radialen Ebene 150 erstrecken. Als ein konkretes Beispiel erstreckt sich die innere Fortsatzfläche 140 vom Scheitel 135 in einem Winkel von etwa 18° relativ zur radialen Ebene 150. Die radiale Fläche 155 erstreckt sich von der inneren Fortsatzfläche 140 zur inneren Fläche 160, die die axiale Öffnung 110 definiert.
Die äußere Fortsatzfläche 145 erstreckt sich von dem Scheitel 135 in radialer Richtung nach außen zu der Außenfläche 165, die den Außendurchmesser der Ringdichtung 100 bildet. Die äußere Fortsatzfläche 145 erstreckt sich von dem Scheitel 135 in einem steileren Winkel relativ zur radialen Ebene 150 als die innere Fortsatzfläche 140. Die äußere Fortsatzfläche 145 ist eine kegelstumpfförmige Fläche, die sich um den Umfang der Ringdichtung 100 wölbt. Die äußere Fortsatzfläche 145 kann sich in einem Winkel von etwa 30-70° als ein Beispielbereich relativ zur Radialebene erstrecken. In einem konkreten Beispiel erstreckt sich die äußere Fortsatzfläche 145 vom Scheitel 135 in einem Winkel von etwa 51° relativ zu der radialen Ebene 150.
Wenn der ringförmige Fortsatz 130 gegen eine ebene Dichtungsfläche gedrückt wird (z.B. wie in 2a-b gezeigt), verformt sich der ringförmige Fortsatz 130 derart, dass die innere Fortsatzfläche 140 mit der Dichtungsfläche in Eingriff gebracht wird. Die innere Fortsatzfläche 140 verformt sich in Eingriff mit der Dichtungsfläche eher als die äußere Fortsatzfläche 145, weil die innere Fortsatzfläche 140 einen flacheren Winkel relativ zu der radialen Ebene 150 aufweist als die äußere Fortsatzfläche 145. Die Verformung des ringförmigen Fortsatzes 130 bewirkt, wenn die erste Dichtungsfläche 29 gegen eine Dichtungsfläche gedrückt wird, dass ein größerer Flächenbereich der Ringdichtung 100 an der Dichtungsfläche anliegt, was zu einer besseren Abdichtung beiträgt. Außerdem verringert die Verformung des ringförmigen Fortsatzes 130 zur Bildung der Dichtung Auswirkungen, wie beispielsweise Beulen oder Dellen im Scheitel 135, auf die Qualität der Abdichtung zwischen der Ringdichtung 100 und der Dichtungsfläche. Dies ist vorteilhaft, da der Scheitel 135 des ringförmigen Fortsatzes 130 während des Transports und der Handhabung anfällig für Beulen oder Dellen ist, wobei die erste Fortsatzfläche 140 jedoch durch den Scheitel 135 vor dem Kontakt mit anderen Gegenständen geschützt ist, wodurch die Anzahl der Beulen oder Dellen auf der ersten Fortsatzfläche 140 verringert wird.
In der gezeigten Ausführungsform ist der Scheitel 135 näher an der Außenfläche 165 als an der Innenfläche 160 der Ringdichtung positioniert. Beispielsweise kann der Scheitel 135 von der Innenfläche 160 aus 50-70% des Abstands zur Außenfläche 165 angeordnet sein. Darüber hinaus hat dieses Beispiel einer Ringdichtung 100 einen Außendurchmesser von 0,282 in, einen Innendurchmesser von 0,180 in und der Scheitel 135 hat einen Durchmesser von 0,256 in.
Die innere Fortsatzfläche 140 der Dichtungsfläche 120 ist derart positioniert, dass sie an der ringförmigen, abgerundeten Fläche eines Dichtungsrings eines W-Typ-Dichtungsanschlusses anliegt. In dieser ersten Ausführungsform befindet sich die Fläche, die mit dem Dichtungsring in Eingriff steht, d.h. die innere Fortsatzfläche 140, radial einwärts des Scheitels 135. Die innere Fortsatzfläche 140 ist wie dargestellt eine kegelstumpfförmige Fläche, die sich vom zweiten axialen Ende 120` weg erstreckt, während sie sich radial nach außen zum Scheitel 135 erstreckt. In anderen Ausführungsformen können zusätzlich Flächen der Dichtungsfläche 120 derart gestaltet sein, dass sie mit dem Dichtungsring in Eingriff kommen, z.B. mit der radialen Fläche 155. Die innere Fortsatzfläche 140 bildet eine Fläche, an der der Dichtungsring eines W-Typ-Dichtungsanschlusses eines Durchflussbauteils anliegen kann, um eine fluiddichte Dichtung (z.B. eine W-Dichtung) mit der Ringdichtung 100 zu bilden, wie weiter unten näher erläutert. Die innere Fortsatzfläche 140 weist eine radiale Länge auf, die ausreicht, um einen Dichtungsring eines W-Typ-Dichtungsanschlusses aufzunehmen und in diesen einzugreifen, ohne den Scheitel zu berühren. Zumindest ein Abschnitt der inneren Fortsatzfläche 140 hat daher einen Durchmesser, der dem Durchmesser des Dichtungsrings eines W-Typ-Dichtungsanschlusses entspricht, z.B. 0,186 bis 0,246 in. Die innere Fortsatzfläche 140 erstreckt sich in einem kleinen Winkel relativ zur radialen Ebene 150 (z.B. 10-35°), um eine Fläche zu bilden, gegen die der Dichtungsring des W-Typ-Dichtungsanschlusses gedrückt werden kann, um die W-Dichtung zu bilden.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtungsfläche 120` am zweiten axialen Ende 125` ein Spiegelbild der Dichtungsfläche 120, die an der radialen Ebene 150 gespiegelt ist und identisch zu der Dichtungsfläche 120 wirkt. Wie in 1C dargestellt, ist die Ringdichtung 100 symmetrisch zu der radialen Ebene 150 ausgebildet. Merkmale der Dichtungsfläche 120', die den in Bezug auf die Dichtungsfläche 120 beschriebenen Merkmalen entsprechen, sind mit einem Hochkomma (`) gekennzeichnet. Beispielsweise wird ein Merkmal 145 der Dichtungsfläche 120, welches einem Merkmal der Dichtungsfläche 120` entspricht, mit 145` bezeichnet. Während die in den 1A-E gezeigte Ringdichtung 100 zwei Dichtungsflächen 120 aufweist, die mit mehreren Anschlüssen kompatibel sind, kann die Ringdichtung 100 in anderen Ausführungsformen nur eine solche Dichtungsfläche aufweisen, während die andere Fläche eine andere Form hat, z.B. nur zur Abdichtung gegen einen einzigen Dichtungstyp konfiguriert ist.
Die Ringdichtung 100 kann ferner eine Vielzahl von Bohrungen 175 aufweisen, die sich von der Außenfläche 165 radial nach innen erstrecken. Die Vielzahl der Bohrungen 175 kann eine beliebige Zahl von Konfigurationen annehmen. Zum Beispiel werden die Bohrungen 175 vorzugsweise durch radiales Bohren von der radialen Außenfläche der Ringdichtung zur Mitte der Ringdichtung hin hergestellt, um die Kosten zu minimieren und Schwierigkeiten bei der Herstellung zu verringern. Die auf diese Weise hergestellten Bohrungen 175 haben einen kreisförmigen Querschnitt. Der Einfachheit halber sind die Bohrungen 175 mit einem kreisförmigen Querschnitt dargestellt, obwohl die Bohrungen auch andere Querschnitte haben können, ohne dass dies von dem Gedanken oder Umfang der Erfindung abweicht. Die Anzahl der Bohrungen 175 und ihr Durchmesser können in Abhängigkeit von den gewünschten mechanischen Eigenschaften der Dichtungsanordnung variieren. So führt beispielsweise eine Erhöhung der Anzahl der Bohrungen 175 oder eine Vergrößerung des Durchmessers der Bohrungen 175 zu einer entsprechenden Verringerung der Dicke der inneren Seitenwände der Ringdichtung, wodurch sich die mechanischen Eigenschaften der Dichtung verändern, einschließlich einer Erhöhung der Verformungsfähigkeit der Dichtung. Diese Erhöhung der Anzahl der Bohrungen oder die Vergrößerung des Durchmessers der Bohrungen 175 kann jedoch die elastische Rückstellung (Rebound) der Dichtung 100 nach der Kompression und Dekompression vermindern. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Bohrungen 175 zylindrisch und haben einen Durchmesser zwischen 25% und 75% der Dicke der Ringdichtung. Bei Durchmessern von weniger als 25% wird die Fähigkeit der Ringdichtung, sich elastisch zu verformen, erheblich eingeschränkt. Eine Vergrößerung des Durchmessers der Bohrung über etwa 75% der Dicke der Ringdichtung 100 hinaus schwächt die strukturelle Integrität der Dichtung 100 und führt dazu, dass die Dichtung zusammengedrückt wird, ohne dass es zu einer wesentlichen Verformung der Dichtungsfläche 120, 120` kommt, was zu Undichtigkeiten führen kann. In einem bevorzugten Ansatz haben die Bohrungen 175 einen Durchmesser von etwa 50% der Dicke der Ringdichtung 100. Alternativ könnte die Ringdichtung 100 eine Nut aufweisen, die sich von der Außenfläche 165 radial nach innen erstreckt, um die oben erörterten Aspekte der Verformbarkeit zu gewährleisten.
In den 2A-B ist die Ringdichtung 100 zwischen einem C-Typ-Durchflussbauteil 180 und einem W-Typ-Durchflussbauteil 190 dargestellt. Das C-Typ-Durchflussbauteil 180 umfasst eine C-Typ-Anschlussschnittstelle mit einer ebenen Dichtungsfläche 185. Das W-Typ-Durchflussbauteil 190 umfasst eine W-Typ-Anschlussschnittstelle mit einem Dichtungsring 195.
Wie in 2A gezeigt, wird die Ringdichtung 100 zwischen den Durchflussbauteilen 180, 190 positioniert, wobei sich die Ringdichtung 100 in einem unkomprimierten Zustand befindet. Eine Kraft kann dann aufgebracht werden, um die Durchflussbauteile 180, 190 zusammenzubringen und die Durchflussbauteile 180, 190 fluidisch abzudichten. Dies bewirkt, dass die Ringdichtung 100 in einen komprimierten Zustand übergeht, wie in 2B dargestellt. Wie dargestellt liegt die erste Dichtungsfläche 120 an dem C-Typ-Durchflussbauteil 180 an und die zweite Dichtungsfläche 120` liegt an dem W-Typ-Durchflussbauteil 190 an. Wenn die ebene Fläche 185 des C-Typ-Durchflussbauteils 180 an der ersten Dichtungsfläche 120 anliegt, verformt sich der ringförmige Fortsatz 130 gegen die ebene Fläche 185 und bildet dazwischen eine fluiddichte Dichtung. Wenn der Dichtungsring 195 des W-Typ-Durchflussbauteils 190 an der inneren Fortsatzfläche 140` der zweiten Dichtungsfläche 120` anliegt, verformt sich die innere Fortsatzfläche 140', um den Dichtungsring 195 aufzunehmen und dazwischen eine fluiddichte Dichtung zu bilden. Nach der Kompression der Ringdichtung 100 sind die Durchflussbauteile 180, 190 fluidisch abgedichtet, so dass Fluid zwischen den Durchflussbauteilen 180, 190 über die Ringdichtung 100 geleitet werden kann, ohne dass Fluid austritt.
Somit können die identischen Dichtungsflächen 120, 120` der Ringdichtung 100 jeweils dazu verwendet werden, entweder mit einem C-Typ-Durchflussbauteil oder einem W-Typ-Durchflussbauteil eine fluiddichte Dichtung zu bilden. Da die Dichtungsflächen 120, 120` identisch sind und die Ringdichtung 100 symmetrisch zu der radialen Ebene 150 ist, kann die Ringdichtung 100 zur Abdichtung von C-Typ-Durchflussbauteilen, W-Typ-Durchflussbauteilen oder einer Kombination von Durchflussbauteilen verwendet werden, ohne Rücksicht auf die Ausrichtung der Ringdichtung 100. Beispielsweise kann die Ringdichtung 100 in ähnlicher Weise verwendet werden, wenn das obere Durchflussbauteil ein W-Typ-Durchflussbauteil 190 und das untere Durchflussbauteil ein C-Typ-Durchflussbauteil 180 ist. Wenn sowohl das obere Durchflussbauteil als auch das untere Durchflussbauteil beide C-Typ-Durchflussbauteile 180 sind, wie in 12 gezeigt, oder wenn sowohl das obere Durchflussbauteil als auch das untere Durchflussbauteil W-Typ-Durchflussbauteile 190 sind. Die Ringdichtung 100 ist daher orientierungsunabhängig. Wird die Ringdichtung 100 zur Verbindung von zwei C-Typ-Durchflussbauteilen 180 oder zwei W-Typ-Durchflussbauteilen 190 verwendet, kann die Tiefe des Anschlusses angepasst (z.B. vergrößert) werden, um die Dicke der Ringdichtung 100 aufzunehmen, so dass die Ringdichtung 100 ausreichend zusammengepresst wird, um eine fluiddichte Dichtung zu bilden und nicht über- oder unterkomprimiert wird. In ähnlicher Weise könnte die Länge der Dichtung in axialer Richtung während der Herstellung angepasst werden, um die Tiefeneigenschaften für C-Typ- oder W-Typ-Anschlüsse, in denen die Dichtung verwendet werden kann, zu berücksichtigen.
Die verbleibenden 3 bis 10 zeigen verschiedene alternative Ausführungsformen der Ringdichtung, wobei jede der verschiedenen Ausführungsformen in vielerlei Hinsicht der in den 1A bis 2B gezeigten und diskutierten Ringdichtung 100 ähnlich ist. Der Kürze und Klarheit halber werden in der folgenden Beschreibung vor allem die Unterschiede zwischen den einzelnen Ausführungsformen im Vergleich zum ersten Beispiel der Ringdichtung 100 und den anderen hier beschriebenen Ausführungsformen hervorgehoben. Der Einfachheit halber werden die in Bezug auf das erste Beispiel verwendeten Bezugszeichen verwendet, um Merkmale der Ringdichtung der folgenden Ausführungsform anzugeben, wobei das Präfix der Bezugszeichen geändert wird, um der besprochenen Ausführungsform zu entsprechen. So werden beispielsweise Merkmale der Ringdichtung 200 der zweiten Ausführungsform, die den Merkmalen der Ringdichtung 100 entsprechen mit einem von „1“ in „2“ geänderten Präfix der Bezugsziffer dargestellt. Zum Beispiel wird ein Merkmal, das in Bezug auf die Ringdichtung 100 als „105“ dargestellt ist, in Bezug auf die Ringdichtung 200 als „205“ dargestellt. Die Merkmale der Ringdichtung 300 der dritten Ausführungsform, die den Merkmalen der Ringdichtung 100 entsprechen, werden mit einem von „1“ auf „3“ geänderten Präfix der Bezugsziffer dargestellt usw. Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung in erster Linie auf die Merkmale der ersten Dichtungsfläche Bezug genommen; es versteht sich jedoch von selbst, dass sich die Beschreibungen gleichermaßen auf die Merkmale der axial gegenüberliegenden identischen zweiten Dichtungsfläche beziehen.
In allen Ausführungsformen ist der ringförmige Fortsatz verformbar und verformt sich bei kraftvoller Anlage an eine ebene Dichtungsfläche eines C-Typ-Durchflussbauteils, um eine fluiddichte Dichtung zu bilden. Ebenso sind in allen Ausführungsformen eine oder mehrere Flächen derart positioniert und bemessen, dass sie die Ringdichtung eines W-Typ-Durchflussbauteils aufnehmen, um eine fluiddichte Dichtung zu bilden.
In 3 ist ein Querschnitt einer Ringdichtung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Bei der zweiten Ausführungsform erstreckt sich die innere Fortsatzfläche 240 vom Scheitel 235 direkt zur Innenfläche 260 in einem konstanten Winkel, ohne in eine radiale Fläche überzugehen, die parallel zur radialen Ebene 250 verläuft. Die innere Fortsatzfläche 240 ist eine kegelstumpfförmige Fläche, die sich von dem zweiten axialen Ende 225` weg erstreckt, während sich die innere Fortsatzfläche 240 radial nach außen zum Scheitel 235 erstreckt. Der Scheitel 235 ist ähnlich wie der Scheitel 135 der ersten Ausführungsform positioniert, d.h. von der Innenfläche 260 aus etwa 75% des Gesamtabstands zwischen der Innenfläche 260 und der Außenfläche 265, so dass die innere Fortsatzfläche 240 in angemessener Weise mit einem W-Typ-Durchflussbauteil in Eingriff kommen kann. Die innere Fortsatzfläche 240 erstreckt sich in einem kleineren Winkel als in der ersten Ausführungsform relative zu der radialen Ebene 250. Zum Beispiel erstreckt sich die innere Fortsatzfläche in einem Winkel von 5 Grad relativ zu der radialen Ebene 250. Die innere Fortsatzfläche 240 ist auch die Fläche, die für den Eingriff mit dem Dichtungsring eines W-Typ-Durchflussbauteils 190 vorgesehen ist. Die innere Fortsatzfläche 240 dieser zweiten Ausführungsform hat eine größere radiale Länge als die der ersten Ausführungsform, was der Ringdichtung eine größere Oberfläche bietet, an der sie bei der Abdichtung mit einem W-Typ-Durchflussbauteil anliegen kann.
In 4 ist ein Querschnitt einer Ringdichtung 300 gemäß einer dritten Ausführungsform dargestellt. Bei der Ringdichtung 300 der dritten Ausführungsform ähnelt die innere Fortsatzfläche 340 derjenigen der zweiten Ausführungsform von 3 insofern, als dass sich die innere Fortsatzfläche 340 vom Scheitel 335 radial nach innen direkt zur Innenfläche 260 erstreckt und derart gestaltet ist, dass sie mit dem Dichtungsring 195 eines W-Typ-Durchflussbauteils 290 in Eingriff kommt. Der Scheitel 335 ist ähnlich wie bei den vorherigen Ausführungsformen positioniert, etwa 95% des Gesamtabstands zwischen der Innenfläche 260 und der Außenfläche 265 von der Innenfläche 260, so dass die innere Fortsatzfläche 340 angemessen in ein W-Typ-Durchflussbauteil eingreifen kann. Die Ringdichtung 300 unterscheidet sich von der Ringdichtung 200 von 3 dadurch, dass die innere Fortsatzfläche 340 in einem größeren Winkel relativ zur radialen Ebene 350 geneigt ist, als bei der zweiten Ausführungsform. Wie dargestellt, ist die innere Fortsatzfläche 340 in einem Winkel von 30 Grad von der radialen Ebene 350 abgewinkelt.
In 5 ist ein Querschnitt einer Ringdichtung 400 gemäß einer vierten Ausführungsform dargestellt. Die Ringdichtung 400 der vierten Ausführungsform ähnelt der Ringdichtung 100 der ersten Ausführungsform insofern, als dass die Ringdichtung 400 eine radiale Fläche 455 aufweist, die sich im Wesentlichen parallel zu der radialen Ebene 450 erstreckt. Die radiale Fläche 455 der Ringdichtung 400 ist jedoch deutlich länger als die radiale Fläche 155 der ersten Ausführungsform. Wie in 5 gezeigt, ist die radiale Fläche 455 in dieser vierten Ausführungsform derart gestaltet, dass sie mit dem Dichtungsring 195 eines W-Typ-Durchflussbauteils 190 in Eingriff kommen kann. Die radiale Fläche 455 erstreckt sich daher über eine Länge in radialer Richtung, die derart positioniert und bemessen ist, dass sie den ringförmigen Dichtungsring 195 des W-Typ-Durchflussbauteils 190 aufnimmt und in diesen eingreift. Wie in Bezug auf die zweite Dichtungsfläche 420` gezeigt, wird so die fluiddichte Dichtung zwischen der radialen Fläche 455` und dem ringförmigen Dichtungsring 195 gebildet, wenn sie in dieser Ausführungsform in einer W-Typ-Durchflussbauteil verwendet wird.
In Bezug auf den ringförmigen Fortsatz 430 erstrecken sich die innere Fortsatzfläche 440 und die äußere Fortsatzfläche 445 vom Scheitel 435 aus in entgegengesetzte radiale Richtungen, jedoch unter in etwa demselben Winkel in Bezug auf die radiale Ebene 450 (d.h. 45°). Der Scheitel 435 des ringförmigen Fortsatzes 435 ist von der Innenfläche 460 aus etwa 75% des Gesamtabstands von der Innenfläche 460 zur Außenfläche 465 positioniert, so dass die radiale Fläche 455 angemessen in ein W-Typ-Durchflussbauteil eingreifen kann.
In Bezug auf 6A bis 6B ist ein Querschnitt einer Ringrichtung 500 gemäß einer fünften Ausführungsform dargestellt. Ähnlich wie bei der Ringdichtung 400 der vierten Ausführungsform hat die radiale Fläche 555 eine größere radiale Länge als bei der ersten Ausführungsform, so dass die radiale Fläche 555 derart positioniert und bemessen ist, dass sie den ringförmigen Dichtungsring 195 des W-Typ-Durchflussbauteils 190 aufnimmt und mit ihm in Eingriff steht, um eine W-Typ-Dichtung zu bilden (siehe z.B. die zweite Dichtungsfläche 520` in 6). Die Ringdichtung 500 dieser fünften Ausführungsform unterscheidet sich von der Ringdichtung der vierten Ausführungsform dadurch, dass die radiale Fläche 555 mit der inneren Fläche 560 durch einen gekrümmten Abschnitt 557 verbunden ist, der einen wesentlich größeren Krümmungsradius aufweist als bei der vierten Ausführungsform.
Ein weiterer signifikanter Unterschied zwischen der Ringdichtung 500 der fünften Ausführungsform und der Ringdichtung der vorherigen Ausführungsformen besteht darin, dass sich in dieser Ausführungsform der ringförmige Fortsatz 530 derart verformt, dass ein größerer Abschnitt der äußeren Fortsatzfläche 545 als die innere Fortsatzfläche 540 mit einer ebenen Fläche 485 des C-Typ-Durchflussbauteils in Eingriff gebracht wird, um die fluiddichte Dichtung zu bilden. Bei den vorherigen Ausführungsformen liegt ein größerer Abschnitt der inneren Fortsatzfläche an der Dichtungsfläche des C-Typ-Durchflussbauteils 180 an, um die fluiddichte Dichtung zu bilden als die äußere Fortsatzfläche. Außerdem hilft der Scheitel 535 zu verhindern, dass die äußere Fortsatzfläche 545 mit anderen Objekten in Berührung kommt, die die äußere Fortsatzfläche 545 beschädigen könnten, da sich der Scheitel 535 weiter in axialer Richtung erstreckt als die äußere Fortsatzfläche 545.
Ein weiterer Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und den vorherigen Ausführungsformen besteht darin, dass die äußere Fortsatzfläche 545 aus zwei Flächen 546, 547 gebildet ist. Die erste Fläche 546 hat einen ersten Winkel in Bezug auf die axiale Richtung 515 und erstreckt sich von dem Scheitel 535 bis zu einer Kante 548. Die zweite Fläche 547 hat einen zweiten Winkel relativ zur axialen Richtung 515 und erstreckt sich von der Kante 548 zurück zur Dichtungsfläche 520 in einem steileren Winkel, d.h. sie ist stärker zur ersten Dichtungsfläche 520 hin geneigt als die erste Fläche 546. Die zweite Fläche 547 der äußeren Fortsatzfläche 545 erstreckt sich bis zur Außenfläche 565. Der erste Winkel der ersten Fläche 546 liegt in Bezug auf die axiale Richtung 515 typischerweise im Bereich von etwa 91 bis etwa 125°, vorzugsweise etwa 95 bis etwa 110° und besonders bevorzugt etwa 99° und der zweite Winkel der zweiten Fläche 545 liegt typischerweise im Bereich von etwa 110 bis etwa 175°, vorzugsweise etwa 125 bis etwa 145° und besonders bevorzugt etwa 135°. Wie gezeigt, erstreckt sich die innere Fortsatzfläche 540 in einem steileren Winkel als die erste Fläche 546 der äußeren Fortsatzfläche 555, so dass die äußere Fortsatzfläche 545 gegen eine ebene Fläche gepresst werden kann, um bei der Verformung des ringförmigen Fortsatzes 530 die fluiddichte Dichtung zu bilden. Die innere Fortsatzfläche 540 kann sich vom Scheitel 535 in einem Winkel von 45° relativ zur radialen Richtung 515 erstrecken. Eine detaillierte Erklärung des ringförmigen Fortsatzes 530 und die Vorteile, die mit dieser besonderen ringförmigen Anordnung verbunden sind, findet sich in U.S. Patent Nummer 5,845,875 , welches hier durch Bezugnahme einbezogen ist.
Der Scheitel 535 des ringförmigen Fortsatzes 535 ist von der Innenfläche 560 aus auf etwa 75% des Gesamtabstands von der Innenfläche 560 zur Außenfläche 565 positioniert, so dass die radiale Fläche 555 angemessen in ein W-Typ-Durchflussbauteil in Eingriff gebracht werden kann.
In 7 ist ein Querschnitt einer Ringdichtung 600 gemäß einer sechsten Ausführungsform dargestellt. Diese Ringdichtung 600 unterscheidet sich von den vorherigen Ausführungsformen der Ringdichtung dadurch, dass der Scheitel 635 des ringförmigen Fortsatzes 630 näher an der Innenfläche 660 als an der Außenfläche 665 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform beträgt der Scheitel 635 des ringförmigen Fortsatzes 635 von der Innenfläche 660 aus etwa 14% des Gesamtabstands von der Innenfläche 660 zur Außenfläche 665, so dass die äußere Fortsatzfläche 645 angemessen mit einem W-Typ-Durchflussbauteil in Eingriff gebracht werden kann.
In dieser Ausführungsform fällt die innere Fortsatzfläche des ringförmigen Fortsatzes 630 vom Scheitel 635 mit einer wesentlich steileren Neigung ab als die äußere Fortsatzfläche 645. In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die innere Fortsatzfläche 640 mit einer Neigung von 70° relativ zur radialen Ebene 650 und die äußere Fortsatzfläche erstreckt sich in einem Winkel von 30° relativ zu der radialen Ebene 650. Ähnlich wie bei der Ringdichtung 500 der fünften Ausführungsform liegt die äußere Fortsatzfläche 645 des ringförmigen Fortsatzes 630 an der ebenen Fläche 185 des C-Typ-Durchflussbauteils 180 an, um die fluiddichte Dichtung dazwischen zu bilden. In dieser Ausführungsform erstreckt sich die äußere Fortsatzfläche 645 der Ringdichtung 600 nicht bis zur Außenfläche 665, sondern bis zur zweiten radialen Fläche 656, die sich im Wesentlichen parallel zur radialen Ebene 650 bis zur Endfläche 650 erstreckt.
Ein weiterer Unterschied in dieser Ausführungsform besteht darin, dass die äußere Fortsatzfläche 645 die Fläche ist, die für die Ineingriffnahme mit einem Dichtungsring 195 des W-Typ-Durchflussbauteils 190 vorgesehen ist. Wie in 7 im Hinblick auf die zweite Dichtungsfläche 620` gezeigt, greift die äußere Fortsatzfläche 645' in den ringförmigen Dichtungsring 195 der W-Typ-Durchflussbauteil 190 ein, um die fluiddichte Dichtung dazwischen zu bilden.
In 8 ist ein Querschnitt einer Ringdichtung 700 gemäß einer siebten Ausführungsform dargestellt. Die Ringdichtung 700 ähnelt der Ringdichtung 600 der sechsten Ausführungsform insofern, als dass die äußere Fortsatzfläche 745 derart ausgestaltet ist, dass sie in den Dichtungsring 195 eines W-Typ-Durchflussbauteils 190 eingreift. Wie in 8 in Bezug auf die zweite Dichtungsfläche 720` gezeigt, greift der ringförmige Dichtungsring 195 des W-Typ-Durchflussbauteils 190 in die äußere Fortsatzfläche 745` ein, um die fluiddichte Dichtung zu bilden. Der Scheitel 735 des ringförmigen Fortsatzes 735 beträgt von der Innenfläche 760 aus etwa 14% des Gesamtabstands von der Innenfläche 760 zur Außenfläche 765, so dass die äußere Fortsatzfläche 745 angemessen mit einem W-Typ-Durchflussbauteil in Eingriff gebracht werden kann.
Ein Unterschied zwischen dieser Ringdichtung 700 der siebten Ausführungsform im Vergleich zur Ringdichtung 600 der sechsten Ausführungsform besteht in der Neigung der inneren Fortsatzfläche 740 und der äußeren Fortsatzfläche 745. In der siebten Ausführungsform erstreckt sich die innere Fortsatzfläche 740 mit einer Neigung von 70° relativ zur radialen Ebene 750 und die äußere Fortsatzfläche 745 erstreckt sich in einem Winkel von 14°. Somit ist die Neigung der äußeren Fortsatzfläche 745 relativ zur radialen Ebene 750 flacher als bei der sechsten Ausführungsform. Wie dargestellt erstreckt sich die äußere Fortsatzfläche 745 vom Scheitel 735 in Richtung der Außenfläche 765, wobei die äußere Fortsatzfläche 745 über einen gekrümmten Abschnitt 749 in die Außenfläche 765 übergeht. Da die äußere Fortsatzfläche 745 eine flachere Neigung in Bezug auf die radiale Ebene 750 als die innere Fortsatzfläche aufweist, ist die äußere Fortsatzfläche 745 die Fläche des ringförmigen Fortsatzes 730, die sich gegen die ebene Fläche 185 eines C-Typ-Durchflussbauteils 180 verformt, um die fluiddichte Dichtung zu bilden.
In 9 ist im Querschnitt eine Ringdichtung 800 gemäß eines achten Ausführungsbeispiels dargestellt. Die Ringdichtung 800 ist der Ringdichtung 700 der siebten Ausführungsform ähnlich, wobei ein Hauptunterschied in der Neigung der äußeren Fortsatzfläche 845 relativ zur radialen Ebene 850 besteht. In der gezeigten achten Ausführungsform erstreckt sich die äußere Fortsatzfläche in einem Winkel von 5° relativ zur radialen Ebene 850. Die äußere Fortsatzfläche 845 weist somit eine geringere Neigung auf als die Ringdichtung 700 der siebten Ausführungsform. Außerdem hat der gekrümmte Abschnitt 849, der die äußere Fortsatzfläche 845 mit der Außenfläche 865 verbindet, einen größeren Krümmungsradius als der gekrümmte Abschnitt 749 der siebten Ausführungsform.
In den 10A-B ist ein Querschnitt einer Ringdichtung 900 gemäß einer neunten Ausführungsform dargestellt. Die Ringdichtung 900 ist in vielerlei Hinsicht der Ringdichtung der ersten Ausführungsform ähnlich. Ein Unterschied zwischen der Ringdichtung 900 und der Ringdichtung 100 der ersten Ausführungsform besteht darin, dass der Scheitel 935 näher am Außendurchmesser der Ringdichtung 900 angeordnet ist. Wie dargestellt befindet sich der Scheitel 935 von der Innenfläche 960 aus auf etwa 86% des Gesamtabstands zwischen der Innenfläche 960 und der Außenfläche 965. In dieser Ausführungsform enthält die Ringdichtung keine radiale Fläche, sondern einen gekrümmten Abschnitt 957, der sich von der Innenfläche 960 zur inneren Fortsatzfläche 940 nach außen wölbt. Die innere Fortsatzfläche 940 erstreckt sich in einem Winkel von 57° relativ zur radialen Ebene 950 zum Scheitel 935, und die äußere Fortsatzfläche 945 erstreckt sich in einem Winkel von 50° relativ zur radialen Ebene 950 vom Scheitel 935. Die Bohrungen 979 der Ringdichtung 900 reichen tiefer in die Ringdichtung 900 hinein als bei den vorigen Ausführungsformen. Dadurch kann die Ringdichtung 900 mit weniger Kraft zusammengepresst werden, wenn sie sich gegen zwei gegenüberliegende Dichtungsflächen verformt, um eine fluiddichte Dichtung dazwischen zu bilden.
Wie bereits erwähnt, umfasst jede der Ringdichtungen der verschiedenen Ausführungsformen Dichtungsflächen, die derart gestaltet sind, dass sie sowohl mit einem C-Typ-Durchflussbauteil 180 als auch mit einem W-Typ-Durchflussbauteil 190 in Eingriff gebracht werden kann. Die obigen Ausführungsbeispiele zeigen, wie die Ausführungsformen der Ringdichtung verwendet werden, um eine Dichtung zwischen einem C-Typ-Durchflussbauteil 180 und einem W-Typ-Durchflussbauteil 190 zu bilden. Wie in 10A-B gezeigt, ist die Ringdichtung 900 zwischen zwei C-Typ-Durchflussbauteilen 180, 180' angeordnet. In 10A ist die Ringdichtung 900 zwischen den Dichtungsflächen 185, 185` der C-Typ-Durchflussbauteile 180, 180` in einem komprimierten Zustand angeordnet. In 10B ist die Ringdichtung 900 zwischen den C-Typ-Durchflussbauteilen 180, 180` angeordnet, in einem komprimierten Zustand dargestellt und gegen die Dichtungsfläche 185, 185` der Durchflussbauteile 180, 190 verformt, um eine fluiddichte Dichtung dazwischen zu bilden. Der Fachmann wird erkennen, dass jede der anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen der Ringdichtung in ähnlicher Weise zwischen zwei C-Typ-Durchflussbauteilen 180, 180` positioniert werden könnte, um eine fluiddichte Dichtung zwischen den beiden C-Typ-Durchflussbauteilen 180, 180` unter Verwendung der Dichtungsflächen der Ringdichtung zu bilden, die derart ausgestaltet sind, dass sie mit einem C-Typ-Durchflussbauteil 180 in Eingriff gebracht werden können. Als weiteres Beispiel zeigt 12 die Ringdichtung 100 der ersten Ausführungsform, die zwischen zwei C-Typ-Durchflussbauteilen 180, 180` angeordnet ist.
In den 11A-B ist die Ringdichtung 900 zwischen zwei W-Typ-Durchflussbauteilen 190, 190` angeordnet. In 11A ist die Ringdichtung 900 zwischen den Dichtungsringen 195, 195' der Durchflussbauteile 190, 190' in einem unkomprimierten Zustand positioniert. In 10B ist die Ringdichtung 900 zwischen den Durchflussbauteilen 190, 190` in einem komprimierten Zustand dargestellt, wobei sie gegen den Dichtungsring 195, 195` der Durchflussbauteile 190, 190` verformt ist, um dazwischen eine fluiddichte Dichtung zu bilden. Der Fachmann erkennt, dass jede der anderen hier beschriebenen Ausführungsformen der Ringdichtung in ähnlicher Weise zwischen zwei W-Typ-Durchflussbauteilen 190, 190` positioniert werden kann, um eine fluiddichte Dichtung zwischen den beiden W-Typ-Durchflussbauteilen 190, 190` zu bilden, wobei die Dichtungsflächen der Ringdichtung dazu ausgestaltet sind, mit einem W-Typ-Durchflussbauteil 190 in Eingriff gebracht zu werden.
Während in jeder der obigen Ausführungsformen die Ringdichtung als symmetrisch zur radialen Ebene dargestellt und beschrieben wird, so dass die erste Dichtungsfläche die gleiche Dichtungskonfiguration wie die zweite Dichtungsfläche aufweist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Es sollte verstanden werden, dass eine Ringdichtung gebildet werden könnte, bei der die erste Dichtungsfläche eine Dichtungsfläche gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen umfasst, während die zweite Dichtungsfläche eine andere der oben beschriebenen Ausführungsformen umfasst. Beispielsweise kann eine Ringdichtung die erste Dichtungsfläche 120 der ersten Ausführungsform zusammen mit der zweiten Dichtungsfläche 220 der zweiten Ausführungsform umfassen. Auch wenn die Ringdichtung nicht symmetrisch ist, ist die Orientierung der Ringdichtung gleichgültig, wobei beide Dichtungsflächen der Ringdichtung dazu ausgestaltet sind, an der Dichtungsfläche von Durchflussbauteilen unterschiedlicher Typen (z.B. C-Typ oder W-Typ) anzuliegen.
Es ist ferner zu beachten, dass bei einigen Ausführungsformen nur eine Dichtungsfläche mit mehreren Dichtungstypen kompatibel ist (z.B. C-Typ oder W-Typ), während die andere Dichtungsfläche nur für die Bildung einer Dichtung eines einzigen Typs konfiguriert ist (z.B. eine Dichtungsfläche nach dem Stand der Technik).
Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf verschiedene spezifische Beispiele beschrieben wurde, sollte verstanden werden, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollte die obige Beschreibung nicht als Einschränkung der Erfindung, sondern lediglich als ein Beispiel für bevorzugte Ausführungsformen davon ausgelegt werden und die Erfindung kann in vielfältiger Weise innerhalb des Anwendungsbereichs der folgenden Patentansprüche umgesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5845875 [0029]

Claims

Ringdichtung, die folgendes aufweist: einen ringförmigen Körper, der eine axiale Öffnung für das Durchströmen von Fluid in einer axialen Richtung definiert, wobei der ringförmige Körper eine radiale, senkrecht zu der axialen Richtung aufweist; eine erste Dichtungsfläche an einem ersten axialen Ende des ringförmigen Körpers, wobei die erste Dichtungsfläche einen ersten verformbaren, ringförmigen Vorsprung aufweist, der sich von dem ringförmigen Körper in einer axialen Richtung zu einem ersten Scheitel erstreckt, wobei der erste verformbare, ringförmige Vorsprung dazu eingerichtet ist, sich bei Anlage an eine erste ebene Dichtungsfläche zu verformen, wobei die erste Dichtungsfläche ferner eine erste Dichtungsringanlagefläche aufweist, die dazu eingerichtet ist, an einem ersten ringförmigen, abgerundeten Dichtungsring anzuliegen; eine zweite Dichtungsfläche an einem zweiten axialen Ende des ringförmigen Körpers gegenüber dem ersten axialen Ende, wobei die zweite Dichtungsfläche einen zweiten verformbaren, ringförmigen Vorsprung aufweist, der sich von dem ringförmigen Körper in einer axialen Richtung zu einem zweiten Scheitel erstreckt, wobei der zweite verformbare, ringförmige Vorsprung dazu eingerichtet ist, sich bei Anlage an eine zweite, ebenen Dichtungsfläche zu verformen, wobei die zweite Dichtungsfläche ferner eine zweite Dichtungsringanlagefläche aufweist, die dazu eingerichtet ist, an einem zweiten ringförmigen, abgerundeten Dichtungsring anzuliegen.
Ringdichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Dichtungsfläche ein Spiegelbild der ersten Dichtungsfläche ist, die an der radialen Ebene des ringförmigen Körpers senkrecht zur axialen Richtung gespiegelt ist.
Ringdichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Dichtungsringanlagefläche eine radiale Länge aufweist, die dazu bemessen ist, den ersten ringförmigen, abgerundeten Dichtungsring dagegen aufzunehmen.
Ringdichtung nach Anspruch 1, wobei der erste verformbare, ringförmige Vorsprung dazu eingerichtet ist, sich bei Anlage an der ersten, ebenen Dichtungsfläche zu verformen, um eine C-Dichtung zu bilden.
Ringdichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Dichtungsringanlagefläche dazu eingerichtet ist, an dem ersten ringförmigen, abgerundeten Dichtungsring anzuliegen, um eine W-Dichtung zu bilden.
Ringdichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Dichtungsringanlagefläche der ersten Dichtungsfläche radial innerhalb des ersten Scheitels des ersten verformbaren, ringförmigen Vorsprungs angeordnet ist.
Ringdichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Dichtungsringanlagefläche der ersten Dichtungsfläche radial außerhalb des ersten Scheitels des ersten verformbaren, ringförmigen Vorsprungs angeordnet ist.
Ringdichtung nach Anspruch 1, wobei sich die erste Dichtungsringanlagefläche der ersten Dichtungsfläche zu dem ersten Scheitel des ersten verformbaren, ringförmigen Vorsprungs in einem Winkel relativ zur radialen Ebene erstreckt.
Ringdichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Scheitel näher an einer radialen Außenkante des ringförmigen Dichtungskörpers angeordnet ist als an einer radialen Innenkante des ringförmigen Dichtungskörpers.
Ringdichtung nach Anspruch 1, wobei der Scheitel von einem Innendurchmesser des ringförmigen Körpers, der die axiale Öffnung definiert, in 50% bis 70% des Abstands von dem Innendurchmesser zu einem Außendurchmesser des ringförmigen Körpers angeordnet ist.
Ringdichtung nach Anspruch 1, wobei der Scheitel von einem Innendurchmesser des ringförmigen Körpers, der die axiale Öffnung definiert, in 5% bis 15% des Abstands von dem Innendurchmesser zu einen Außendurchmesser des ringförmigen Körpers angeordnet ist.
Ringdichtung nach Anspruch 1, wobei der erste verformbare, ringförmige Vorsprung aus einer ersten Dichtungsringanlagefläche und einer Vorsprungsfläche gebildet ist, die sich in entgegengesetzten Richtungen von dem Scheitel zurück zu dem ringförmigen Körper erstreckt, wobei die Vorsprungsfläche eine steilere Neigung zu dem Scheitel relativ zu der radialen Ebene als die erste Dichtungsringanlagefläche aufweist.
Ringdichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Dichtungsringanlagefläche eine kegelstumpfförmige Fläche ist, die sich zum ersten Scheitel erstreckt.
Ringdichtung nach Anspruch 13, wobei sich die erste Dichtungsringanlagefläche von dem zweiten axialen Ende weg erstreckt, wenn sich die erste Dichtungsringanlagefläche radial nach außen erstreckt.
Ringdichtung nach Anspruch 1, wobei sich die erste Dichtungsringanlagefläche in einem Winkel von weniger als 30° relativ zu der radialen Ebene erstreckt.
Ringdichtung zur Abdichtung gegenüberliegender Dichtungsflächen von Durchflussbauteilen, die einen Fluidstrompfad definieren, wobei die Ringdichtung folgendes aufweist: einen ringförmigen Dichtungskörper, der eine axiale Öffnung für einen Fluiddurchgang in axialer Richtung definiert; und eine erste Dichtungsfläche und eine zweite Dichtungsfläche an gegenüberliegenden axialen Enden des ringförmigen Dichtungskörpers; wobei die erste Dichtungsfläche einen ersten ringförmigen Fortsatz aufweist, der sich von dem ringförmigen Dichtungskörper in einer ersten axialen Richtung zu einem ersten Scheitel erstreckt, wobei der erste ringförmige Fortsatz eine erste Fortsatzfläche und eine zweite Fortsatzfläche aufweist, die sich in entgegengesetzte Richtungen von dem Scheitel zurück zu dem ringförmigen Dichtungskörper erstrecken, wobei die zweite Fortsatzfläche eine steilere Neigung zu dem Scheitel aufweist als die erste Fortsatzfläche, wobei der erste ringförmige Fortsatz dazu eingerichtet ist, sich bei dichtem Anliegen an einer ebenen Fläche zu verformen, um eine fluiddichte Dichtung zu bilden, wobei die erste Fortsatzfläche dazu eingerichtet ist, an einem ringförmigen, abgerundeten Dichtungsring anzuliegen, um eine fluiddichte Dichtung zu bilden.
Ringdichtung nach Anspruch 16, wobei die zweite Dichtungsfläche einen zweiten ringförmigen Fortsatz aufweist, der sich von dem ringförmigen Dichtungskörper in eine zweite axialen Richtung entgegengesetzt zu der ersten axialen Richtung zu einem zweiten Scheitel erstreckt, wobei der zweite ringförmige Fortsatz eine dritte Fortsatzfläche und eine vierte Fortsatzfläche aufweist, die sich in entgegengesetzten Richtungen von dem Scheitel zurück zu dem ringförmigen Dichtungskörper erstreckt, wobei die vierte Fortsatzfläche eine steilere Neigung zu dem zweiten Scheitel als die dritte Fortsatzfläche aufweist, wobei der zweite ringförmige Fortsatz dazu eingerichtet ist, sich bei der Anlage an einer ebenen Fläche zu verformen, um eine fluiddichte Dichtung zu bilden, wobei die dritte Fortsatzfläche dazu eingerichtet ist, an einem ringförmigen, abgerundeten Dichtungsring anzuliegen, um eine fluiddichte Dichtung zu bilden.
Ringdichtung nach Anspruch 16, wobei die zweite Dichtungsfläche ein Spiegelbild der ersten Dichtungsfläche ist, das an einer radialen Ebene gespiegelt ist, die sich senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt.
Ringdichtung nach Anspruch 16, wobei die zweite Dichtungsfläche eine radiale Fläche aufweist, die sich von der axialen Öffnung zu der ersten Fortsatzfläche erstreckt, wobei der erste Scheitel radial außerhalb der ersten Fortsatzfläche angeordnet ist.
Ringdichtung nach Anspruch 19, wobei die erste radiale Fläche einen ebenen Abschnitt aufweist, der sich im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt.
Ringdichtung nach Anspruch 16, wobei sich die erste Fortsatzfläche in einem Winkel von mehr als 60° relativ zu der axialen Richtung erstreckt und die Länge der ersten Fortsatzfläche in der radialen Richtung dazu bemessen ist, den ringförmigen, abgerundeten Dichtungsring aufzunehmen.
Ringdichtung nach Anspruch 16, wobei der erste Scheitel näher an einer Außenfläche des ringförmigen Dichtungskörpers als an einer die Innenfläche des ringförmigen Dichtungskörpers positioniert ist, der die axiale Öffnung definiert.
Ringdichtung nach Anspruch 22, wobei sich der zweite Fortsatz von dem ersten Scheitel zur Außenfläche erstreckt.
Ringdichtung nach Anspruch 16, wobei die erste Fortsatzfläche eine Neigung von etwa 70° in Bezug auf die axiale Richtung aufweist.
Ringdichtung, die folgendes aufweist: einen ringförmigen Körper, der eine axiale Öffnung für das Durchströmen von Fluid in einer axialen Richtung definiert; ein erstes Dichtungsmittel an einem ersten axialen Ende des ringförmigen Körpers zum Bilden einer fluiddichten Dichtung eines ersten Typs bei Anlage an eine Dichtungsfläche eines ersten Typs und zum Bilden einer fluiddichten Dichtung eines zweiten Typs bei Anlage an einer Dichtungsfläche eines zweiten Typs; ein zweites Dichtungsmittel an einem zweiten axialen Ende des ringförmigen Körpers gegenüber dem ersten axialen Ende, wobei das zweite Dichtungsmittel zur Bildung einer fluiddichten Dichtung des ersten Typs bei Anlage an der Dichtungsfläche des ersten Typs und zur Bildung einer fluiddichten Dichtung des zweiten Typs bei Anlage an der Dichtungsfläche des zweiten Typs dient.
Ringdichtung nach Anspruch 25, wobei der erste Typ der fluiddichten Dichtung eine C-Dichtung und der zweite Typ der fluiddichten Dichtung eine W-Dichtung ist.
Ringdichtung nach Anspruch 25, wobei der erste Typ der Dichtungsfläche eine ebene Fläche aufweist.
Ringdichtung nach Anspruch 25, wobei der zweite Typ der Dichtungsfläche eine ringförmige, abgerundete Dichtungsfläche aufweist.
Ringdichtung nach Anspruch 25, wobei das erste Dichtungsmittel einen Scheitel aufweist, der radial außerhalb einer ersten Dichtungsfläche angeordnet ist, und das zweite Dichtungsmittel einen Scheitel aufweist, der radial außerhalb einer zweiten Dichtungsfläche angeordnet ist.
Ringdichtung nach Anspruch 25, wobei das erste Dichtungsmittel einen Scheitel aufweist, der radial innerhalb einer ersten Dichtungsfläche angeordnet ist, und das zweite Dichtungsmittel einen Scheitel aufweist, der radial innerhalb einer zweiten Dichtungsfläche angeordnet ist.
Ringdichtung nach Anspruch 25, wobei das zweite Dichtungsmittel ein Spiegelbild des ersten Dichtungsmittels ist, das an einer radialen Ebene gespiegelt ist, die senkrecht zur axialen Richtung angeordnet ist.
Ringdichtung nach Anspruch 31, wobei die Ringdichtung symmetrisch zu der radialen Ebene ist.
Ringdichtung nach Anspruch 25, wobei das erste Dichtungsmittel eine kegelstumpfförmige Fläche aufweist, die sich radial nach außen und in der ersten axialen Richtung zu einem Scheitel erstreckt.
Metalldichtung, die folgendes aufweist: einen ringförmigen Körper, der einen Fluiddurchgang in einer axialen Richtung definiert; eine erste Dichtungsfläche an einem axialen Ende des ringförmigen Körpers, wobei die erste Dichtungsfläche einen ringförmigen Fortsatz aufweist, der von dem ringförmigen Körper in einer axialen Richtung vorsteht, wobei der ringförmige Fortsatz eine erste Fortsatzfläche und eine zweite Fortsatzfläche aufweist, die sich von dem ringförmigen Körper zumindest teilweise in der axialen Richtung zu einem Scheitel erstreckt, wobei die zweite Fortsatzfläche eine steilere Neigung zu dem Scheitel aufweist als die erste Fortsatzfläche; wobei die erste Dichtungsfläche in der Lage ist, eine fluiddichte Dichtung zwischen dem ringförmigen Körper und einer im Wesentlichen flachen Fläche zu bilden, wenn die Dichtungsfläche gegen die Fläche gepresst wird, wobei der ringförmige Fortsatz verformbar ist, um zu bewirken, dass die erste Fortsatzfläche an der im Wesentlichen flachen Fläche anliegt; wobei die Dichtungsfläche ferner in der Lage ist, eine fluiddichte Dichtung zwischen dem ringförmigen Körper und einem ringförmigen Dichtungsring zu bilden, wenn die erste Dichtungsfläche gegen den ringförmigen Dichtungsring gepresst wird, wobei der ringförmige Dichtungsring an einem ringförmigen Abschnitt der Dichtungsfläche radial einwärts des Scheitels des ringförmigen Fortsatzes anliegt.