DE1475617A1 - Dichtung mit elastischem Stuetzteil - Google Patents

Dichtung mit elastischem Stuetzteil

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DE1475617A1
DE1475617A1 DE19651475617 DE1475617A DE1475617A1 DE 1475617 A1 DE1475617 A1 DE 1475617A1 DE 19651475617 DE19651475617 DE 19651475617 DE 1475617 A DE1475617 A DE 1475617A DE 1475617 A1 DE1475617 A1 DE 1475617A1
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DE
Germany
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legs
ring
radially
core
sealing device
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DE19651475617
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English (en)
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Grawey Charles Edward
Larson Donald John
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Caterpillar Inc
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Caterpillar Tractor Co
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0053Producing sealings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/12Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2021/00Use of unspecified rubbers as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/26Sealing devices, e.g. packaging for pistons or pipe joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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Description

  • Dichtung mit elastischem. Stutzteil Die Erfindung betrifft allgemein Dichtungsvorrichtungen und dergleichen und sie betrifft insbesondere zusammengesetzte Strömungsmitteldichtungen mit einem festgeha. ltenen auf eine bestimmte Stellung beschränkten herauspreßbaren Dichtungsteil.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfa, hren zur Herstellung einer zusammengesetzten Dichtungsvorrichtung, welches durch die Schaffung einer glatten, im wesentlichen geraden Tuberangsfläche zwischen verbundenen Teilen, Verluste im Strömungsmittel-BluS verringert.
  • Eine weitverbreitete Methode zur Herstellung einer strömungsmitteldichten Abdichtverbindung zwischen zusammenpassenden Teilen einer entweder sta. tischen oder dynamischen Verbindung besteht darin, sorgfältig gestaltete"O"-Ringe zu verwenden.
  • Je nach den physikalischen Druck-und Temperaturbedingungen erfullen"O"-Ringe ihre Dichtungsfunktionen durcha, us. Bei erhöhten Werten des Druckes und der Temperatur wird jedoch eine strömungsmitteldichte Dichtung zerstört, was eine unerwünschte Undichtheit des Systems zur Folge hat. Zur Herstellung einer wirksamen Abdichtung mit"O"-Ringen ist es von höchster Dichtigkeit, daß die den"0"-Ring aufnehmende Nut, gleichgültig, ob sie reohteckförmig oder V-förmig ist, innerhalb sehr enger Herstellungstoleranzen gehalten wird und da. die Oberflächenbearbeitung der Nut und der anderen mit dem"O"-Ring in Bertihrung stehenden Flächen mit einer Gena. uigkeit in der Größenordnung von 125 Mikrozoll RMS oder weniger erfolgen muß, um den zerstörenden Abrieb und in der Folge den Ausfall des"0"-Ringes zu verhindern. Der Ausfall von mit einem"0"-Ring abgedichteten Verbindungen wird durch die Verformung der Verbindung unter dem Einfluß von hohem Druck verursa. cht, wa. s einen Spielraum zwischen den, den"0"-Ring tragenden Lichen erzeugt und so die bzw."Auspresnung"bekannte Eigenschaft, oder die vollstandige oder die teilweise Verschiebung des"O"-Ringes a. us der Nut verur : ;acht. Infolgedessen haben diejenigen, die mit der Schaffung strömungsmitteldichter Abdichtungen zwischen Verbindungen insbesondere zwischen Verbindungen in Systemen, die bei sehr hohen Drucken arbeiten, versucht, dieses Problem durch die Scha. ffung zusammengesetzter Dichtungen, die teilweise aus einem metallischen Ring und einem damit verbundenen Einsatz aus einem Kunststoff oder organischem Elastomer bestehen, zu lösen, wodurch einige der bei den"O"-Ring-Dichtungen auftretenden Probleme gelöst werden.
  • Ein Beispiel einer derartigen Dichtung ist in der amerikanischen Patentschrift Nr. 3 093 581 gezeigt ; das dort beschriebene Dichtungeelement umfaßt einen im allgemeinen V-förmigen, ringförmigen a. us-korrosionsbestandigem Stahl hergestellten Mantel der einen Kern aus elastischem Material, der die anfangliche Abdichtung der zusammenge-Die setzten Teile bewirkt, umschließt. genannte Patentschrift vermittelt das Prinzip, die Außenoberflä. che des korrosionsbeständigen Stahlmantels mit einem Meta. ll, das weicher ist als Stahl, z. B. Silber, zu überziehen, wobei das einmal aufgebrachte weiche Metall eine wirksame, dichte Verbindung erzeugt.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung eine Dicht ! ng beschreibt, die in gewissen baulichen Einzelheiten der, in der US-Patentschrift 3 093 581 beschriebenen Dichtung ähnelt, sind jedoch der Grundgedanke und die Art, in der die Dichtverbindung h. ergestellt wird, davon grundsätzlich verschieden. Insbesondere wird d. ie in der oben erwähnten Patentschrift beschriebene Abdichtverbindung sogar dann beibehalten, wenn der elastische, elastomere Kern unter dem Einfluß der Betriebsbedingungen zerstört oder unwirksam gemacht wird, da die dichtende Verbindung zwischen dem auf dem korrosionsbeständigen Stahlmantel angebrachten, weichen Metall und den benachbarten Flächen der Verbindung aufrecht erhalten wird.
  • Im Gegensatz zu der Dichtung nach der oben erwähnten amerikanischen Patentschrift wird durch die vorliegende Erfindung eine zusammengesetzte Dichtung geschaffen, die einen ringförmigen, aus einem Stück bestehenden Metallring mit axial auseinanderliegenden nach innen auseinanderlaufenden elastischen Schenkeln aufweist. Gemäß einer Ausführungsform wird ein ringförmiger Gummikern geformt und mit dem Metallring verbunden und auf. diese Weise die zusammengesetzte Dichtung hergestellt. Der Gummikern dehnt sich von den inneren Enden der Schenkelteile radial nach innen aus und er weist an den inneren Enden der Schenkel angrenzende Bördelränder auf.
  • Wenn die gemäß dieser Erfindung ausgebildete Dichtung zur Erzeugung einer strömungsmitteldichten Verbindung verwendet wird, werden die Schenkel elastisch gegeneinander gebogen, die dabei eine zusammenpressende Kraft auf den Gummikern ausüben, die den Gummikern radial nach innen preßt. Die mit den Endflächen der Schenkel in Verbindung stehenden Bördelränder des Gummikerns werden-auf diese Weise in enge Verbindung mit der Dichtungsfläche der miteinander verbundenen Teile gebracht.
  • Wenn die Verbindung innerem Druck ausgesetzt ist, so wird diese Druckkraft auf die hervorstehenden Flächen des Gummikerns einwirken und von diesem auf den Metallring dbertragen und somit. die Kraft mit der die elastischen Schenkel des Metallrings auf den Dichtungsflächen der Verbindung anliegen, erhöht. Eine abdichtende Verbindung bleibt selbst dann aufrechterhalten, wenn die Verbindungsteile durch die von dem Druckmittel herrührenden Kräfte verzogen sind, da der Gummi die Kraft, mit der die Schenkel gegen die zusammenpassenden Flächen gedrückt werden, verstärkt. Infolgedessen können die Bördelränder nicht radial naoh außen gepreßt werden, weil die inneren Enden der.
  • Schenkel eine StUtzwandung schaffen, die eine solche Auspressung verhindert.
  • Demgemäß ist es ein Ziel der Erfindung, eine neue, verbesserte Dichtungsvorrichtung zu schaffen.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Dichtungseinrichtung zu schaffen, die ihre Wirksamkeit beibehält, wenn der Druck des Strömungsmittels ansteigt.
  • Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Dichtungsvorrichtung zu schaffen, die keine genau bearbeiteten Diohtungsflächen der Verbindung erforderlich macht und kein hohes MaS an Oberflächenbehandlung aufweisen muß.
  • Ein weiteres und spezielleres Ziel der Erfindung ist es, eine Dichtungsvorriohtung mit einer ringförmigen, metallischen Umhüllung zu schaffen, wobei eine derartige Umhüllung vorgegebene Teile des Kerns in solcher Lage hält, daß eine unerwünschte Verschiebung des Kerns verhindert wird.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zum Herstellen der Dichtungsvorriohtung zu schaffen. heitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung ; in dieser zeigen : Fig. 1s eine vergrdßerte perspektivisahe, teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten, bevorzugten Ausführungsform einer Diohtungsvorriohtung ; Fig. 2s einen Teil-Querschnitt nach Fig. 1 ; Fig. 3 : einen vergrößerten Langsschnitt einer typischen, zum Einpressen des elastomeren Werkstoffes in den Metallteil der Dichtung verwendbaren PreB-Form ; Fig. 4 : einen Teil-Längsschnitt einer typischen Rohrverbindung mit einer gemäß dieser Erfindung ausgebildeten Dichtung ; Fig. 5 und 6 : andere Ausbildungen der Dichtung nach Fig. 1, die ebenfalls gemäß den Grund. gedenken dieser Erfindung ausgebildet sind.
  • Die in Figur 1 im ganzen mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Diohtungsvorrichtung weist einen, aL,,- einem Stuck bestehenden U-förmigen, ringförmigen Stützring 11 auf, der durch ein gewölbtes Teil 12 und sich nach innen erstreckende, radial auseinf andergehende Schenkel 14 und 16 (in der gezeigten Stellung der obere bzw. untere Schenkel) gebildet wird. Der durch die Teile 12,14 und 16 begrenzte U-förmige Hohlraum ist durch einen Kern 18 aus flexible, elastischen, im wesentlichen zusammendruokbaren, gummiartigeh Material, vorzugsweise Silikongummi, vollständig ausgeftillt. Der Kern 18 ist, wie gezeigt, mit umgebördelten Randteilen 20 und 22 ausgestattet, die unmittelbar neben den inneren Enden 24 und 26 der Schenkel 14 bzw. 16 liegen und sich von dort radial nach innen erstrecken. Die mit den Bezugezeichen 28 und 30 bezeichneten Oberflächenteile der Bordelränder 20 und 22 bilden npch innen abgesohrägte Fortsetzungen der äußeren ebenen Flächen der Schenkel 14 und 16.
  • Die Art, in der die Flächen 28 und 30 ausgebildet werden, wird später in Verbindung mit dem Verfahren zur Herstellung der Dichtung beschrieben.
  • Wie einzusehen ist, stellt der bisher beschriebene Aufbau im wesentlichen einen geformten, ringförmigen Mantel dar, der zum Teil einen Silikongummikern einschließt. Ein derartiger Aufbau hat besonderen Nutzen unter solchen physikalischen Bedingungen, wo der Wert des Druckes mehrere tausend Pfund pro Quadratzoll erreiaht und beibehält. Au¢h kurzzeitige Drucke, wie sie bei den meisten Strömungsmittelkreisen infolge der Beschleunigung und Verzögerung der duberen Belastungen auftreten, haben schnell zurUcklaufende Sptzendrucke zur. Folge, die momentan einen viel gröBeren Wert als den nominalen Wert des Arbeitadruckes des Systems annehmen können. Bei solchen Spitzendrucken versagen die herkömmlichen"0"-Ring-Dichtungen deshalb, da diese von ihren Dichtungsflächen getrennt-werden.
  • Falls der fur die Ausführungsformen dieser Erfindung bevorzugte Silikongummi in der Form eines"0"-Rings verwendet würde, so würde sein Ausfall unter den erwdhnten Bedingungen des im Strömungsmittelkreis herrschenden Drue seine ziemlich schnelle Verschiebung und offenbar den Ausfall des Strömungsmittelsystems zur Folge haben. Indem man eine Metallstütze, wie beispielsweise den Ring 11, vorsieht, behält der Silikonkern seine abdichtende Lage ; infolge der Gestaltung des Ringes 11, n ; lich im allgemeinen mit U-förmigem Quersohnitt, verursachen die schnellen Anatiege und Abfälle der Spitzendrucke die Ausbiegung der Schenkel 14 und 16, wodurch die Konzentration des Beanspruchung sta. rk verringert wird, was eine sta. rk ansteigende Dauerfestigkeit zur Folge hat.
  • Der Gummikern 18 weist, wie in Fig. 2 gezeigt, eine sich von der Fläche 28 bis zurFläche 30 erstreckende freiliegende Flache 32 auf, die bezuglich der Mittelachse der Dichtung leicht konkav in Richtung radial nach außen ist. Diese Konkavität ergibt sich auf Grund des Herstellungsyerfahrens für r die Dichtung und dient zu dem Zweck, die Strömungsverluste des Druckmittelstromes zu vermindern, wenn die Dichtung zwischen den abzudichtenden Teilen angeordnet ist. Wenn zwischen den abzudichtenden Teilen eine Dichtung gemäß dieser Erfindung angeordnet ist, werden. die Schenkel 14 und 16 gegeneinander gebogen und verursachen auf diese Weise, daß sich der nicht zusammendrückbare Gummikern 18 radial nach innen preßt, wobei die gröBte Pressung an dem Mittelteil der Fläche 32 auftritt.
  • Unter diesen Vorraussetzungen nimmt die Fläche 32 dann eine im wesentlichen geradlinige oder leicht konvexe Gestalt an, wenn die Dichtung, wie in Fig. 4 gezeigt, in einer Rohrverbindung angeordnet ist. Demgemäß kann eine Dichtung mit minimalem Durchmesser verwendet werden, welche den Fluß des Strömungsmittels durch die Kohrverbindung nicht beschränkt. ein In Fig. 3 ist eine typische Preßform zum Einpressen des Gummi/-satzes 18 in den Metallring 10 gezeigt. Die Preßform weist ein unteres Teil 34 mit konzentrischen Bohrungen 36 und 38 auf.
  • Ein zylindrischer Stopfen 40 ist dicht gleitend in die Bohrung 38 eingepaBt und erstreckt sich nach oben über die Oberfläche 42 des unteren Teils 34 hinaus. In dan gezeigt, zusammengebauten. Zustand begrenzen der Stopfen 40 und die Bohrung 36 einen Form-Hohlraum, in dem der metallische Kreisring 11 angeordnet ist. Ein oberes Formteil 44 ist bei 46 am unteren Teil 34 schwenkbar gelagert. In dem Teil 44 sind zur gleitenden Aufnahme des Stopfens 40bzw. eines zylindrischen, hin-und herbeweglichen Stempels 52 Bohrungen 48 und 50 vorgesehen. In dem unteren Teil 34 befestigte, sich nach oben über die Flache 42 erstreckende Zentrierstifte 54 werden von, mit diesen zusammenwirkenden Bohrungen 56 gleitend derart aufgenommen, daß die oberen und unteren Teile 44 und 34 wahrend des Formungsvorganges aufeinander ausgerichtet gehalten werden.
  • Der Stopfen 40 weist Kanäle 58 auf, die von der Oberseite zu einem der Bohrung 36 benachbarten Umfangs-Teil verlaufen und dazu vorgesehen sind, da'. gummiartiger Merkstoff zu der Bohrung 36 fließen kann. der In Fiv. 3 ist/in der Bohrung 36 angeordnete Kreisring 11 einmal gestrichelt und einmal durchgehend ausgezogen dargestellt. Die gestrichelte Darstellung zeigt die Gestalt des Ringen 11 bevor die Form geschlossen ist, wobei darauf hingewiesen sei, daL in diesem Zustand die obere, innere Kante des Schenkels 14 iiber der Flache 42 liegt, während nach dem Schließen der Formen die Schenkel 14 und 16 gegeneinander gebogen werden und die mit einer voll ausgezogenen Linie dfJrJestellte Lage einnehmen.
  • Bevor der itinf 11 in die Preßform eingesezt wird, müssen seine offenliegenden Flächen so bearbeitet werden, daß das gummi^hnliche ZIa.-terial mit ihnen verbunden werden kann.
  • Eine derartige Bearbeitung umfaßt das Sandstrahlen des Ringes zur Beseitigung der Verschmutzung und der Oxyde und weiterhin das überziehen des Ringes mit einem zur Herstellung einer Verbindung geeigneten Klebemitte. Von den im Handel verfugbaren Klebemitteln hat sich Chenlock No. 657 für diesen Zweck als gut geeignet erwiesen. Obwohl die ganze Flache des Ringes in der oben erwähnten Art behandelt wird, wird der Gummi nur mit den inneren Ylcchen Aes Ringes und den Endflächen 24 und 26 verbunden. Der durch den Buchs-taben C angedeutete Klebeniitte-Uberzug an den außeren Yl chen des Ringes bietet einen Korrosionsschutz. V/enn gewünscht, kann der Ring 11 auch durch Phosphatisieren für die Klebung vorbereitet werden, was ebenfalls den gewünschten Korrosionsschutz schafft.
  • Die in. Fig. 3 gezeigte PreC-Form ermöglicht ein Transfer-Formungsvcrfhren und arbeitet in der folgenden lieise. Bei na. ch oben zurtickcezogenem Stempel 52 wird der Stopfen 40 entfernt und da. obere Teil 44 um die Scharnierverbindung 46 um mindestens 90° entgegen dem Uhrzeifrersinn geschwenkt. Der durch SandstrhbnunddurchAufbringen von Klebemittel vorbe@rbeitete Metallring 11 wird, wie-gezeigt, in der Bohrung 56 angeordnet. Zur konzentrischen Anordnung des Ringes in der Bohrung 36 können geeignete Zentrier-Vorrichtungen vorgesehen sein.
  • . Dann wird der Stopfen 40 in die Bohrung 58 eingesetzt und das obere Teil 44 wird in die, in der Zeichnung geschlossene Stellung geschwenkt. Es sei bemerkt, dry dite Scharnierverbindung 46 genügend Spiel aufweist, so daß keine Schwierigkeit beim Einsetzen des oberen Teiles des Stopfens 40 in die Bohrung 48 auftritt. Eine bestimmte Menge ungehärteter Gummi wird in den durch die Oberseite des Stopfens 40 und die Bohrung 50 gebildeten Raum gebracht. Die darauf folgende Abwärtsbewegung des Stempels 52 treibt den Gummi durch die Kanäle 58 tn den, durch den Ring 11, das obere Formteil 44 und den Stopfen 40 begrenzten Ra. um. Erhitzung der Form auf annähernd 320° Fahrenheit während des Formungsverfalzrens bewirkt die teilweise H rtung des so gebildeten Gummikerns 18.
  • Es sei betont, daß bei geschlossener Preß-Form die, durch den Schnitt der Außenfläche des Schenkels 14 und der Stirnseite 24 bzw. der Außenfläche des Schenkels 16 und der Stirnseite 26 gebildeten Kanten 25 bzw. 27 sich in einer zwangsläufigen, engen Anschmiegung mit den Flächen 59 und 60 der oberen und unteren Formteile befinden. Auf diese Weise wird das Ubertreten oder Hinauspressen d. es Gummis radial nach außen während des Formungsvorganges verhindert. Diese Kanten müssen rechtwinklig und frei von Einkerbungen oder Ritzen zur Verhinderung des Übertretens sein.
  • Nn. ch Abschlu'. den Formungsverfahrens und nach dem Offnen der BreS-Form biegen sich die Schenkel 14 und 16 in Richtung ihrer anfänglichen Lage auseinander, aber der mit ihnen verklebte Kern 18 hemmt die Verbiegung in einer Stellung, in welcher der Grad des Auseinanderlaufens (der Divergenz) kleiner ist, ales der vor dem Formungsvorgang. Da der Kern 10 in seinem Volumen nicht zusammengepreßt werden kann, wird die fleiliegende Flache 32 in Richtung auf den U-förmigen Ra. um gezogen und nimmt auf diese Weise eine im ganzen gesehen konkave Gestalt an. Der Ring 11 und der Kern 18 sind somit vorgespannt.
  • Nach dem Formungsvorgang wird eine weitere Aushärtung des Gummikerns da. durch erreicht, daß man die Dichtung wahrendeiner vorgegebenen Zeitdauer bei etwa 450° Fahrenheit in einen Ofen einbringt..
  • Obwohl eine bestimmte Ausbildung einer Breß-Form gezeigt und beschrieben wurde und bestimmte Temperaturen angegeben wurden, so ist es doch klar, daß irgendeine beliebige Form, sei es eine Druckform oder eine Transfer-Form verwendet werden kann, soweit nur die Form die Ablenkung der Schenkel 14 und 16 nach innen bewirkt und die Dichtungsflächen 28 und 30 erzeugt werden. 5 « Nas die speziellen Temperaturen betrifft, so ist es dem Fachmann klar, daß diese Temperaturen von der Art des fur den Kern 18 gewahlten Werkstoffes a. bhängig sind. Bestimmte Jerkstoffe, beispielsweise Buna-N Gummi, erfordern nicht die erwähnte Na. chhärtung.
  • In Fig. 4 ist eine zusammengesetzteRohrverbindung unter Verwendung der Dichtung 10 gezeigt, die Rohre 62 und 64 mit axiel fluchtendem Durchgang flir das Strömungsmittel aufweist. Das obere Rohr weist ein radial erweitertes, bei 68 gesenktes Endstück 66 auf, da. s eine Ausnehmung zur'Aufnahme der Dichtung 10 bildet. Ein abgewinkelter Flansch 70 mit Bolzen 72 verbindet die Rohre miteinander. Die Rohre weisen in axialer -Richtung auseinander liegende Flächen 74 und 76 auf, an welchen die Flächen 28 bzw. 30 der Bördelteile 20 bzw. 22, bei zusammengesetzter Verbindung zwangsl@ufiger, enger Anschmiegung anliegen.
  • : ienn die Dichtung 10, wie in Fig. 4 gezeigt, in einer Abdichtverbindung sitzt, sind die Schenkel 14 und 16 ela. stisch nach innen gegeneinander geboten ; diese Ausbiegung wird auf den im Volumen im wesentlichen unzusammendrLickbaren Gummikern libertra, und bewirkt, d die freiliegende Flache 32 radial n ? ch innen gepreßt wird, so da.. die Flache 32 eine iu uerschnitt im wesentlichen ebene oder leicht konvexe Gestalt annimr. it. Der Kern 18 setzt dieser Fressung einen Widerstand entgegen und übt eine im wesentlichen gleichmäßig verteilte Kraft auf die inneren Flache der Schenkel 14 und 16 aus und preßt dabei zwangsläufig die Schenkel und besonders die Kanten 25 und 27 gegen die DichtungsflJchen 74 und 76.
  • Infolgedessen können sich die Bördelränder 20 und 22 nicht radial nach außen über die Kanten 25 und 27 hinwegpressen.
  • Zusätzlich ist die Fl ;. che 32, den von dem Druck-S-trömungsmittel ausgehenden, senkrecht zur Fläche 32 wirkenden Kräften ausgesetzt. Diese Kraft wird durch den Gummikern 18 in unveranderter Größe auf die Schenkel 14 und 16 übertragen und vergrößert auf diese Weise die Berührungskräfte zwischen der Kante 25 und der Fläche 74 sowie der Kante 27 und der Flache 76. Auf diese'Neise wird erreicht, dal3 eine gemäß dieser Erfindung ausgebildete Dichtung bei Druckanstieg das radial nach außen gerichtete Lberpressen der Bördelränder 20 und 22 hinter die Kanten 25 und 27 zunehmend wirksam verhindert.
  • Es hat sich herausgestellt, daß eine für das Stromungsmittel dichte Abdichtung durch bloßes Anziehen der Bolzen 50 von Hand erzielt werden kann. Außerdem wurde such festgestellt, daß ein'nziehen der Bolzen derart, daß die Rohre 46 und 48 axial nicht vollkommen fluchten, d. h. daß die Flanche so gespannt waren, daß die Abdicht-Verbindung verspannt war, noch immer eine strömungsmitteldichte Abdichtung erreicht wurde.
  • Exemplaire von Abdicht-Verbindungen mit Dichtungen gemäß der Erfindung wurden auch starken äußeren Biegekräften, sei es gleichmäßig angelegten und dann beibeh ltenen oder seien es Krifte stark vibrierender Natur, ausgesetzt, die jedoch die Dichtungsv/irkung der vorliegenden Dichtung nicht beseitigten.
  • Bei Versuchen, die an der erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtung durchgeführt wurden, ist eine befriedigende Wirkungsweise bei Drucken von 4000 bis 5000 psi (am. Pfund pro quadrantzoll), bei einem Bolzen-Drehmoment von annrhernd 15 (FußPfund) erreicht worden. Versuche, die zur Bestimmung der oberet Wrenze des Druckes, der noch abgedichtet werden kann, durchgeführt wurden, haben gezeigt, daß eine gemäß dieser Erfindung ausgebildete Dichtung, bis 20 OGU psi (am. Pfund pro Quadratzoll) wirksamist und daß die obere Grenze von der Fähigkeit dss Ringes 11 der Druckkraft zu widerstehen abhängt.
  • In den Fig. 5 und 6 sind abgewandelte Ausfhrungsformen gemaß dieser Erfindung gezeigt.
  • Fig. 5 zeigt eine Dichtungsvorrichtung 10a, die gegeneinander gerichtete, kegelstumpfförmige, bei 12a vorzugsweise mittels Schweißen verbundene Ringe 14a und 16a aufweist. Ein mit Dichtungsflächen 28a und 30a ausgestatteter Gummikern 18a ist mit den inneren Flächen der Schenkel 14a und 16a. in der gleichen Weise, wie im Zusammenhang mit der bevorzugten Ausbildung der Erfindung beschrieben, verbunden. Es sei bemerkt, daß die Fläche 32a dieser Dichtung ebenfalls konkav ist und cf3 diese Oberfläche eine im wesentlichen ebene Gestalt, wie oben erklärt, während der tatsächlichen Verwendung annimmt. auf Fig. o veransenaulicnt eine anaere Art, in aer elne dem Grundgedanken dieser Erfindung beruhende Dichtung auf. gebaut sein kann. Im einzelnen weist dieser Aufbau einen flachen Ring 80 und obere und untere Schenkel 16bbzw. 14b auf,-die ihrerseits starr an entgegengesetzten Flächen des Ringes 80 befestigte, gebogene, äußere Teile 82 und 84 aufweisen. Ein ela3tischer Kern 18b mit sich radial nach innen erstreckenden Dichtungsfl ; ; chen 28b und 30b ist mit den inneren Flächen der Schenkel 14 und 16b und dem Innenumfang des Ringes 80 verbunden. Es sei hier wiederum bemerkt, darS die T'lâche 32b der Dichtung eine konkave Gestalt lnnimmt.
  • Jede der oben be3chriebenen Ausführungsformen wei ; t die Stfjtzkante 24 und 26 auf, die wie oben in Verbindung mit der bevorzugten Ausführung beschrieben, dazu dienen, das radial na. ch außen gerichtete berpressen der Bördelränder 20 und 22 zu verhindern.
  • Obschon die in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausbildungsformen die in dieser Erfindung beschriebene, neue und verbesserte Dichtungswirkung ermöglichen, ist ihr Aufbau für ein wesentlich größeres Ausmaß der Druckansammlung anfällig und sie haben demgemäß eine stark verminderte Dauerfestigkeit, wenn sie den Bedingungen, die unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform genannt wurden, ausgesetzt werden. Die abgewandelten Ausführungsformen sind jedoch in Strömungsmittot-Systemen kommerziell verwendba. r, bei denen keine oder eine minimale Druckänderungsfrequenz a. uftritt oder bei denen der maximale Druckwert so liegt, daß nur eine sehr geringe Verbiegung der Schenkel 14a und 16a oder 14b und 16b eintritt.
  • Ein Ergebnis dieser Erfindung ist eine verbesserte Dichtungs einrichtung, die eine Abdichtverbindung zwischen zusammenpassenden Teilen einer Druckmittel-Verbindung a. uch dann aufrecht erhalt, wenn die Befestigungseinrichtung zur Kupplung der Verbindung entweder mit niedrigen oder ungleichmäßigen Drehmomentwerten angezogen ist. Durch das Vorsehen eines festen Metallrings mit Stützflächen 24 und 26 wird das Herausquetschen der Bördelteile 20 und 22 verhindert.
  • Die Grundgedanken der Erfindung können, wenn gewünscht, auch derart angewendet werden, daß der Gummikern 18 gesondert ausgeformt wird und dann in das Xletallsttitzteil eingesetzt wird. 'Die Gestalt des gesondert geformten Stützrings kann im Querschnitt der nach Fig. 1 ähnlich sein.
  • Patentansprüche :

Claims (7)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Dichtungvorrichtung g e k e n n z e i c h n e t durch einen aus einer Stück bestehenden metallischen Ring (10), der einen von radial nach innen auseinandergehenden, mit axi@lem Abstand angeordneten Schenkeln (14,16) bsrenzten ringförnigen hohlraum bildet, sov. ie durch einer, sich in dem unterhalb der Schenkel radial nsch innen erstreckenden Hohlraum angeordneten elastischen, im Volumen nicht zusammendrückbaren Kern (18), welcher mit sich radial na ch innen erstreckenden an die Schenkelenden anschließenden Bördelteilen (20, 22) ausgestattet ist, wobei beim Einsetzen der Dichtungsvorrichtung zwischen die Verbindungsteile (62, 64) zur Herstellung einer Abdichtverbindung dieelastische Verbiegung der Schenkel (14, 16) gegeneinander eine Zusammen@ressung des Kerns bewirkt und zur Folge hat, d-der Kern radial nach innen gepreßt wird und wobei die Bürdelteile (20, 22) fest gegen die mit ihnen zusammenwirkendenDicLtungsfl'chen (2,30)dermiteinander verbundenen Teile anliegen und durch die Sohenkelenden an einer radial auswärts gerichteten Auspressung gehindert sind.
  2. 2. Dich-tungsvorrichtun g e k e n n z e i c h n e t durch einen au-s einem Stuck bestehenden metallischen Ring (10), der einen von radial nach innen a. useinsndergehenden, mit axialem Abstand angeordneten Schenkeln (14,16) begrenz-ten Hohlra. um bildet, wobei die Schenkel elastisch gegeneinander verbidgbar ausgebildet sind, so daß auf diese Weise das Ausmaß der Schenkeldivergenz, wenn die Dichtungsvorrichtung in einer abzudichtenden Verbindung angeordnet ist, verkleinert werden kann, durch einen elastischen, im Volumen nicht zusammendruckbaren, im Hohlraum angebrachten und sich ra. dial von den Enden der Schenkel nach innen erstreckenden Gummikern (18), welcher benachbart und anstoßend an die vorstehenden Flächen ,.
    (24, 26) der Schenkelenden Bördelränder (20,22) a. ufweist, deren Randflächen in die Außenseite der Schenkel enthaltenden Ebenen angeordnet sind und gegen die Dichtungsflächen der Verbindung anliegen, wobei die Pressung des Kernes bewirkt, da. die Schenkel in enge Berührung mit den entsprechenden Dichtungsflächen der Verbindung kommen und auf diese Weise die Bördelteile zur Verhinderung einer radial l nach außen gerichteten Pressung abstützen.
  3. 3. Dichtungsvorrichtung g e k e n n z e i c hnet dur. ch einen ringförmigen Metallring (10) mit U-förmigem, radialen Querschnitt mit in axialem Abstand befindlichen, radialnach innen in Richtung a. uf die Mittelachse des genannten Ringes zu auseinanderlaufenden Schenkelteilen (14,16), durch -inen den Hohlraum zwischen den Schenkeln vollständig ausfüllenden Kern (18) eus einem gummiartigen r. erkstoff, mit Bördelrr/'dern (20,22), die sich von den Stirnseiten (24, 26) der Schenkel/überderensnzenUmfang radial nach innen erstrecken and Fl chenteile (28,30) aufweisen, welche eine sich radial nch innen erstrockende Fortsetzung der Außenflächen der Schenkel darstellen, und wobei der Kern zwischen (en gena. nnten 3'Jrdelrändern (2..., 22) eine glutte, konkave Rndfluche (32) aufweist.
  4. 4. Dichtungsvorrichtung nach nspruch 3, dadurch g ek e n n z e i c h n e t, daß der ringförmige Hohraum durch zwei kegelstumj'fförmige Platten (14a, 16a. in Fig. 5) gebildet wird, deren Außenränder mit größerem Durchmesser miteinander verbunden sind und einen ringförmigen Hohraum von dreieckigem, radialen Querschnitt bilden.
  5. 5. Dichtungsvorrichtung nsch Anspruch 3 g e-k e n nz e i c h n e t durch einen im Querschnitt rechteckigen Metallring (80 in Fig. 6), zwei ringförmige Blatten mit sich erweiternden Teilen (82, 84), die mit entgegengesetzten Flächer des ringförmigen Ringes derart verbunden sind, daß sie einen radial nach innen auseinandergehenden Hohlraum bilden.
  6. 6. Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, welche einen kreisförmigen, metallischen, U-förmigen Ring mit radial nach innen auseinandergehenden Schenkeln aufweist, wobei die Flache dieses Ringes zur Herstellung eines Verbunds vorbehandelt ist, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Vcrfshrensschritte : elastisches Biegen der Schenkel (14,16) aufeinander zu, um deren Divergez zu verringern, Herstellung eines Verbunds zwischen einem gummiartigen @erkstoff und der Innenflache und den Stirnseiten 26) der Schenkel, derart, daß ein fester Kern (18) mit einer sich von den Schenkelenden radial nach innen erstreckenden Flache gebildet wird, sowie Aufhebung der Biegeoeschrankung der-Schenkel.
  7. 7. Vzrfahreazur Herstellung einer Dichtungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Anspruche 1-6, welche einen kreisförrsaigen, meta. llischen, U-förmigen Ring mit radial na. ch innen auseinandergehenden Schenkeln aufseist, wobei die Flache eines derartigen Ringes zur Herstellung eines Verbunds vorbehand. elt -ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dal. man den Ring (10) konzentrisch mit einer sich durch den Rin erstreckenden zylindrischen Formungsfluche anordnet, deren kreisförmige Fläche in einem ausgewählten Abstand von den Schenkelenden (24,26) angeordnet ist, da. ß ma n die durch den Schnitt der Schenkelenden und der Außenfläche der Schenkel gebildeten Schenkel@anten (25, 27) mit den relativ dezu bezüglichen Formteilen in Lingriff bringt und so die Schenkel (14, 16) zusammenbiegt solange die betreffenden Kanten in zwangsl@figen Eingriff mit den Formteilen ge-'Iter ;v/erder.,doCn'neinenumisrtiouMerkstoffin den zwischen den Schenkeln und der zylindrischen Fläche gebil eten. iohlr^Am einbrin t und Tf,. it der Innenflächa des Ringes und mit den Schenkelenden v@rbindet und d@@ man die Formteile vr. (-ieri Schenkeln entfernt, so d@@ die Schenkel sich auseinander-@or@it@ können und schli@@lich der Ring aus der Form genommen werden kann.
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DE8236692U1 (de) * 1982-12-28 1984-05-30 Feodor Burgmann Dichtungswerke Gmbh & Co, 8190 Wolfratshausen Dichtungsanordnung zur gelenkigen verbindung von zwei rohrleitungen, insbesondere heissgehenden abgasleitungen
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US6626439B1 (en) 1997-08-29 2003-09-30 Interface Solutions, Inc. Edge coated gaskets and method of making same
DK1264126T3 (da) * 2000-03-06 2008-03-25 Interface Solutions Inc Pakninger med kontrollerede flangeoverflade-adhæsionsegenskaber
EP1305543A2 (de) 2000-07-26 2003-05-02 Interface Solutions, Inc. Flachdichtung mit örtlich verbesserten abdichtungseigenschaften

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