DE1155294B

DE1155294B - Sealing ring made of elastic material

Info

Publication number: DE1155294B
Application number: DEC16467A
Authority: DE
Original assignee: Pont a Mousson SA
Current assignee: Pont a Mousson SA
Priority date: 1957-03-13
Filing date: 1958-03-13
Publication date: 1963-10-03

Description

Dichtring aus elastischem Material Die Erfindung bezieht sich auf einen Dichtring aus elastischem Material mit wenigstens einer ringförmigen, aus dicht aneinanderliegenden Windungen bestehenden, im Material des Ringes eingelagerten und die Außenfläche des Ringes tangierenden Armierung.Sealing ring made of elastic material The invention relates to a sealing ring made of elastic material with at least one ring-shaped tight turns existing, embedded in the material of the ring and reinforcement tangent to the outer surface of the ring.

Derartige, ein Kriechen des Werkstoffes des eigentlichen Dichtringes vermeidende Armierungen bestehen bei den bekannten Anordnungen aus einem Metalldraht, der zu dicht aneinanderliegenden Windungen aufgerollt ist, die einen geschlossenen federnden Ring bilden. Eine solche Armierung verhindert zwar das Kriechen des Werkstoffes, hat jedoch den Nachteil, daß sie keine sehr gute Verankerung in dem Werkstoff hat, da sich durch die Aneinanderanordnung der inneren Teile der einzelnen Windungen der elastische Werkstoff schlecht mit den Windungen verbindet und in diese nicht wesentlich eindringen kann, so daß ein Ausreißen dieser Verstärkung ohne weiteres möglich ist, da keinerlei gute Verankerung der Armierung in dem Werkstoff des eigentlichen Dichtringes gegeben ist.Such a creeping of the material of the actual sealing ring avoiding reinforcements consist in the known arrangements of a metal wire, which is rolled up too close together, the one closed form resilient ring. Such a reinforcement prevents the material from creeping, however, it has the disadvantage that it is not very well anchored in the material, because by the juxtaposition of the inner parts of the individual turns the elastic material connects poorly with the windings and not in them can penetrate substantially, so that this reinforcement can easily be torn out is possible, as there is no good anchoring of the reinforcement in the material of the actual Sealing ring is given.

Es sind auch bereits Federn mit sich periodisch ändernden Windungen bekanntgeworden, jedoch dienen derartige Federn ganz anderen Zwecken, beispielsweise um eine bestimmte Abstandshalterung zu gewährleisten. Diese Federn sind nicht in der Dichteinrichtung verankert, sondern von dem eigentlichen Ring unabhängig.There are also springs with periodically changing coils become known, but such springs serve completely different purposes, for example to ensure a certain spacing. These feathers are not in the sealing device anchored, but independent of the actual ring.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Armierung wird der den bekannten Armierungen eigene Vorteil beibehalten, nämlich ein Kriechen des Werkstoffes verhindert, jedoch darüber hinaus wird eine gute Verankerung der Armierung in dem Werkstoff erzielt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Armierung sich periodisch ändernde, an sich bekannte, kleinere und größere Windungen aufweist, die jedoch eng aneinanderliegen und die auf einem Teil des Windungsumfanges eine geschlossene Außenfläche bilden, die die Außenfläche des Ringes tangiert, während die eine nicht geschlossene Außenfläche bildenden, nicht aufeinanderliegenden Teile der Windungen einzeln in dem elastischen Werkstoff verankert sind, welcher die quer zwischen den Windungen vorgesehenen freien Räume zwischen den nicht aneinanderliegenden Teilen der benachbarten Windungen ausfüllt. Durch diese Ausbildung des erfindungsgemäßen Dichtringes bzw. der in ihm eingelagerten Armierung wird erreicht, daß der Werkstoff die quer zwischen den Windungen vorgesehenen freien Räume zwischen den nicht aufeinanderaufliegenden Teilen der benachbarten Windungen ausfüllen kann, indem er durch diese Zwischenräume hindurchtritt. Auf diese Weise wird eine Verankerung der die Armierung bildenden Feder in dem elastischen Werkstoff erreicht, die bisher nicht bekannt war und zu einer einwandfreien Wirkungsweise eines derartigen Dichtringes bzw. zu einer langen Lebensdauer desselben führt.The inventive design of the reinforcement becomes the known Reinforcements retain their own advantage, namely preventing the material from creeping, however, there is also good anchoring of the reinforcement in the material achieved. This is achieved by the reinforcement changing periodically, has known, smaller and larger turns, but which are close to each other and which form a closed outer surface on part of the circumference of the winding, which is tangent to the outer surface of the ring, while the one non-closed outer surface forming, non-superposed parts of the turns individually in the elastic Material are anchored, which is provided transversely between the turns free Fills spaces between the non-abutting parts of the adjacent turns. This design of the sealing ring according to the invention or the one embedded in it Reinforcement is achieved that the material provided transversely between the turns free spaces between the non-resting parts of the neighboring ones Can fill turns by passing through these spaces. on In this way, the spring forming the reinforcement becomes anchored in the elastic Material reached that was previously unknown and to a perfect mode of operation such a sealing ring or leads to a long service life of the same.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert.Embodiments of the invention are hereinafter based on the Drawings explained.

Fig. 1 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Darstellung eines Dichtringes gemäß der Erfindung in großem Maßstab; Fig. 2 ist eine Teilansicht der Fig. 1, ebenfalls weggebrochen, in noch größerem Maßstab; Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Rohrverbindung unter Verwendung des Dichtringes gemäß der Erfindung; Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung in großem Maßstab einen Teil der bei der Verbindung gemäß Fig. 3 verwendeten Armierung; Fig. 5 zeigt in vollständiger Seitenansicht eine abgeänderte Ausführungsform der Armierung; Fig. 6, 7 und 8 sind perspektivische Teildarstellungen von anderen Ausführungsformen der Armierung in großem Maßstab. Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform des Dichtringes weist drei Armierungen A', A", A... auf. Der Dichtring wird zwischen dem Rohrende Ti und der in der Muffe eines damit zu verbindenden Rohres T, gebildeten Lagerung zwecks Abdichtung der beiaen Rohre gegeneinander eingespannt (Fig. 3). Dies erfolgt in der üblichen Weise mittels eines Ringkörpers B und Schraubenbolzens C, die sich über einen weiteren Ringkörper D auf einem Absatz des Rohres T, abstützen. Bei a zwischen den Rohren T, und T 2 u#d bei b und c zwischen jedem dieser Rohre und dem Ringkörper D ist ein Spiel vorhanden.Fig. 1 is a partially broken away perspective view of a sealing ring according to the invention on a large scale; Figure 2 is a fragmentary view of Figure 1, also broken away, on an even larger scale; Fig. 3 is a section through a pipe connection using the sealing ring according to the invention; Fig. 4 shows in perspective, on a large scale, part of the reinforcement used in the connection according to Fig. 3; Fig. 5 shows in full side view a modified embodiment of the reinforcement; Figures 6, 7 and 8 are partial perspective views of other embodiments of the reinforcement on a large scale. The embodiment of the sealing ring shown in FIGS. 1 to 3 has three reinforcements A ', A ", A ... The sealing ring is between the pipe end Ti and the bearing formed in the socket of a pipe T to be connected for the purpose of sealing of the two pipes clamped against each other (Fig. 3). This takes place in the usual way by means of an annular body B and screw bolts C, which are supported by a further annular body D on a shoulder of the pipe T. At a between the pipes T, and T 2 u # d at b and c between each of these tubes and the ring body D there is a clearance.

Um Wulstbildungen in diesen freien Räumen zu vermeiden, sind als solche an sich bekannte Armierungen vorgesehen, die die Außenfläche des Ringes tangieren. Diese drei Armierungen A', A", A"" sind auf dem ganzen Umfang des Dichtringes G ' in den Kanten seines Profils untergebracht und dort beim Formen des Ringes in der Masse des Werkstoffes, aus dem er besteht, im allgemeinen Kautschuk, verankert.In order to avoid the formation of bulges in these free spaces, reinforcements known per se are provided which are tangent to the outer surface of the ring. These three reinforcements A ', A ", A"" are accommodated over the entire circumference of the sealing ring G' in the edges of its profile and anchored there when the ring is formed in the mass of the material of which it is made, generally rubber.

Jede der mit A l bezeichneten Armierungen (Fig. 4) besteht aus einem Draht 2 aus Metall oder einer vorzugsweise nicht oxydierenden und gegenüber dem geförderten Medium korrosionsbeständigen Legierung.Each of the reinforcements labeled A 1 (FIG. 4) consists of a wire 2 made of metal or a preferably non-oxidizing alloy that is corrosion-resistant with respect to the conveyed medium.

Insbesondere kann ein Draht, der mit einem Film aus Kunststoff überzogen oder mit einer Kunststoffhülle versehen ist, verwendet werden, um jeden elektrischen Kontakt zwischen den über die Dichtung miteinander verbundenen Rohren unmöglich zu machen.In particular, a wire covered with a film of plastic or encased in plastic, can be used around any electrical Contact between the pipes connected by the seal is impossible close.

Der Draht 2 wird gemäß der Erfindung zu sich periodisch ändernden, dicht aneinanderliegenden, abwechselnd kreisförmigen Windungen 3 und langgestreckten, z. B. ovalen Windungen 4 gewickelt. Die Windungen 3 und 4 liegen auf dem kreisförmigen Bereich der Windungen 4, sich dort abdeckend, aufeinander, und die langgestreckten Teile d-g-f der Windungen 4 erstrecken sich über die Windungen 3 hinaus. Auf diese Weise ergibt sich eine freie Durchtrittsmöglichkeit für den die Dichtung 1 bildenden Kautschuk bei der Formung sowohl in das Innere der Windungen 3, wie zwischen die nicht aufeinanderliegenden Bereiche der Windungen 3 und 4, während der Kautschuk an der Seite der übereinanderliegenden Bereiche beim Formvorgang praktisch nicht aus dem Inneren in das Äußere der Windungen oder umgekehrt fließen kann. Die Spiralwicklung ist in sich geschlossen und bildet einen elastisch, z. B. durch Ab- platten, Voneinanderabziehen oder Auseinanderziehen der Windungen und Torsion verforinbaren torischen Ring.The wire 2 is according to the invention to periodically changing, closely spaced, alternating circular turns 3 and elongated, z. B. oval turns 4 wound. The turns 3 and 4 lie on the circular area of the turns 4, covering one another there, and the elongated parts dgf of the turns 4 extend beyond the turns 3 . In this way there is a free passage for the rubber forming the seal 1 during molding both into the interior of the windings 3 and between the non-superimposed areas of the windings 3 and 4, while the rubber is practically on the side of the superimposed areas during the molding process cannot flow from the inside into the outside of the turns or vice versa. The spiral winding is self-contained and forms an elastic, z. B. plates through payoffs, Voneinanderabziehen or pulling the turns and twist verforinbaren toric ring.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1, 2 und 3 liegen die Windungen 3 der Armierung A', A", A... an der Seite der das Spiel bildenden Zwischenräume a, b und c (Fig. 3). In the embodiment according to FIGS. 1, 2 and 3 , the turns 3 of the reinforcement A ', A ", A ... lie on the side of the spaces a, b and c forming the game (FIG. 3).

Die aneinanderliegenden Bereiche (1-e-f (Fig. 4) der Windungen 3 und 4 tangieren mit den Außenflächen des Ringes unter Bildung von Kehlen zwischen der Innenfläche 5 und der Seitenfläche 6 für die Armierung A", der Innenfläche 5 und der Seitenfläche 7 für die Armierung A' sowie der Außenfläche 8 und der Seitenfläche7 für die Armierung A"'.The adjacent areas (1-ef (Fig. 4) of the turns 3 and 4 are tangent to the outer surfaces of the ring with the formation of grooves between the inner surface 5 and the side surface 6 for the reinforcement A ", the inner surface 5 and the side surface 7 for the Reinforcement A ' and the outer surface 8 and the side surface 7 for the reinforcement A "'.

Die zwischen den Bereichen der kurzen Windungen d-h-f durch die langgestreckten Bereiche der Windungen d-g-f gebildeten Zwischenräume ermögliehen es, daß beim Formvorgang der Dichtung der Kautschuk diese völlig bis zu den Windungsbereichen d-e-f anfüllt, so daß die Bereiche d-g-f und d-h-f, die in die Masse des Kautschuks versenkt sind, nach der Vulkanisierung völlig fest mit der Dichtung verbunden sind und die Verankerungen der Teile d-e-f bilden.The spaces formed between the areas of the short turns dhf by the elongated areas of the turns dgf make it possible that during the molding process of the seal the rubber completely fills it up to the turn areas def, so that the areas dgf and dhf, which are in the mass of the rubber are sunk, are completely firmly connected to the seal after vulcanization and form the anchorages of the parts def.

Die Dichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist im radialen axialen Schnitt trapezförmig gestaltet, jedoch ist diese Profilierung durchaus nicht etwa die einzig denkbare. Vielmehr hängt der Querschnitt des Dichtungskörpers von der Gestaltung der Lagerung ab, in die er eingelegt werden soll.The seal according to the embodiment described above is designed trapezoidal in the radial axial section, but this profile is by no means the only conceivable one. Rather, the cross section of the seal body depends on the design of the storage in which it is to be placed.

In den Fig. 5 bis 8 sind eine Reihe von anderen möglichen Ausführungsformen von für verschiedenartige Profilierungen des Dichtungskörpers geeigneten Armierungen dargestellt. 5 to 8 show a number of other possible embodiments of reinforcements suitable for different types of profiling of the sealing body.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4 erfolgt die periodische Änderung der Form der Windungen in den kürzesten denkbaren Perioden, indem nämlich jeder Windung 3 unmittelbar eine Windung 4 folgt.In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the periodic change in the shape of the turns takes place in the shortest conceivable periods, namely in that each turn 3 is immediately followed by a turn 4.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsforrn einer Arinierung A 3 sind die Perioden länger, d. h., es wechseln Gruppen von Windungen 3 und 4 miteinander ab.When in Fig. Ausführungsforrn a Arinierung A 3 shown in Figure 5, the periods are longer, d. That is, groups of turns 3 and 4 alternate with one another.

Die in Fig. 6 veranschaulichte Armierung A4 weist untereinander gleiche, jedoch gegeneinander abwechselnd nach rechts und links parallel zu der grundsätzlichen Achse versetzte Windungen auf.The reinforcement A4 illustrated in FIG. 6 has turns which are identical to one another, but alternately offset to the right and left parallel to the basic axis.

Die Windungen der in Fig. 7 dargestellten Armierung A 5 bilden abwechselnd einfache und durch Verwindung um sich selbst gekreuzte Vierecke.The turns of the reinforcement A 5 shown in FIG. 7 alternately form simple quadrangles that are crossed around themselves by twisting.

Gemäß anderen in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsformen können die Windungen der Armierungen auch nach geometrischen Figuren oder auch in anderer Weise gekrümmte oder rechteckige Form, und zwar von in den verschiedenen Windungen bzw. Gruppen von Windungen gleicher Gestalt besitzen, wobei sie dann abwechselnd in dem einen oder anderen Sinne gegeneinander versetzt sind, oder auch gleiche Gestalt und dann verschiedene Abmessungen oder verschiedene Form aufweisen.According to other embodiments not shown in the drawings the turns of the reinforcements can also be made according to geometric figures or in otherwise curved or rectangular shape, namely from in the different Turns or groups of turns have the same shape, and they then alternate are offset from one another in one sense or the other, or they are of the same shape and then have different dimensions or different shapes.

Der zur Herstellung der Armierungen dienende Metalldraht kann aufgerauht, z. B. wie im Falle der Armierung A 6 gemäß Fig. 8 gerändelt oder mit Reifen versehen sein, um derart sein Anhaften an der Masse des Grundmaterials des Dichtungsringes zu verbessern.The metal wire used to produce the reinforcements can be roughened, e.g. B. knurled as in the case of the reinforcement A 6 according to FIG. 8 or provided with tires in order to improve its adhesion to the mass of the base material of the sealing ring.

Claims

PATENT CLAIM. Sealing ring made of elastic material with at least one ring-shaped reinforcement consisting of tightly spaced turns, embedded in the material of the ring and tangent to the outer surface of the ring, characterized in that the arresting periodically changing, known, smaller and larger turns (3, 4 ) which, however, lie close to one another and which on a part (d, e, f) of the winding circumference form a closed outer surface which is tangent to the outer surface of the ring (1) , while the non-superposed parts (h and g) the turns are anchored individually in the elastic material which fills the free spaces provided transversely between the turns between the parts of the adjacent turns that are not adjacent to one another. Documents considered: French Patent No. 743 959; British Patent Nos. 538 509, 12 904 of 1892; U.S. Patent Nos. 2,721,091, 2,610,078 ; 1984806.