DE1750946C - Statischer Dichtungsring - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen statischen Dichtungsring, der in eine ringförmige Diclitungsmit einsetzbar ist und aus elastischem, nachgiebigem Material bestellt, von näherungsweise rechteckigem Querschnitt mit zwei sich gegenüberliegenden radialen und zwei sich gegenüberliegenden axialen Außenflächen, von denen das eine Flachenpaar eben ausgebildet und das andere Flächenpaar im Bereich der Ecken der aneinander angrenzenden Außenflächen mit bogenförmigen, konvex ausgebildeten Vorspriingen und zwischen den ecknahen Vorsprüngen mit mindestens einem weiteren, mittleren Dichlungsvorsprung versehen ist.

Bei bekannten Dichtungen dieser Art (USA.-Patentschrift 2 841429), bei denen der aus elastomerern Material bestehende Dichtungsring mit seinen im unbelasteten Zustand etwa gleichförmig vorstehenden Dichtungsvorsprüngen unter dem Druck des Strömungsmittels eine von zwei abzudichtenden Bauteilen begrenzte Ringnut absperrt, kommt es bei höheren DruckbelaEtungen zu unerwünschten Material-■erschiebungen und -Verzerrungen des Dichtungsringes, was eine nur unzureichende Abdichtung der beiden Bauteile zur Folge hat.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch eine spezielle Formgebung die Dichtwirkung eines derartigen Dichtungsringes zu erhöhen.

Zu diesem Zweck schafft die Erfindung einen Dichtungsring der eingangs erwähnten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der mittlere Dichtungsvorsprung im unbelasteten Zustand des Dichtungsringes über die Außenabmessungen der ecknahen Vorsprünge hinausragt.

Infolge dieser besonderen Gestaltung wird bei dem erfindungsgemäßen Dichtungsring das elastische Ma terial beim Zusammendrücken vom mittleren Ab schnitt des Dichtungsrings nach außen zu den ecknahen Vorsprüngen verdrängt, wodurch sich de" Dichtungsring an die Wände der Dichtungsnut besse: anzulegen vermag und eine stabile lecksichere Abstützung des Dichtungsringes in der Nut gewährlei stet wird. Es hat sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtungsring bei niedri gen Drücken des abzudichtenden Strömungsmittels !eckfreie Abdichtungen erhalten und bei höheren Drücken die Leckverluste um etwa die Hälfte verringert werden und somit eine erheblich verbesserte Dichtwirkung erreicht wird.

Um eine gleichmäßige Materialverdrängung vom mittleren Dichtungsvorsprung nach außen und eine stetige Verteilung der Anpreßkräfte sicherzustellen, ist der mittlere Dichtungsvorsprung in weiterer voi teilhafter Ausgestaltung im Querschnitt zweckmäßigerweise kreisbogenförmig ausgebildet.

Vorzugsweise beträgt ferner der Abstand zwischen den zwei sich gegenüberliegenden ebenen Außenflächen etwa l,15mal das Außenmaß des Dichtungsringes, gemessen an sich gegenüberliegenden ecknahen Vorsprängen. Durch diese in Richtung der ebenen Außenflächen geringfügig längere Ausbildung des Dichtungsringes wird eine kipp- und verwindungsskhere Abstützung des Dichtungsringes in der Dichtungsnut gewährleistet und somit die Dichtwirkung weiter verbessert.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das Volumen des über die ecknahen Vorsprünge vorstehenden Teiles des mittleren Dichtungsvorsprunges zweckmäßigerweise kleiner als das gemeinsame Volumen der benachbarten Konkavräume. Das beim Zusammendrücken des Dichtungsringes vom mittleren Dichtungsvorsprung nach. außen verdrängte, elastomere Material füllt somit die seitlich neben dem mittleren Dichtungsvorsprung liegenden Konkavräume, wodurch ein Herausquetschen und unzulässiges Verformen des Dichtungsmaterials unterbunden und eine gleichmäßige Abdichtung an den Dichtflächen erhalten wird.

Um sicherzustellen, daß der mittlere Dichtungsvorsprung beim Zusammenpressen des Dichtungsringes nicht seitlich abknickt, sondern gleichförmig

^ . ■· j_en ecknahen Vorsprüngen, wie bei

zusammengepreßt wird, empfiehlt es sich schließlich, gegenüberliegt ^ ^

daß er die ecknahen Vorsorünce nicht allzu weit, sptelsweise _desj_cnjgen Abschnitts der Vor-

Das Volumen uesjciife Außenkanten rf~

daß er die ecknahen Vorsprünge nicht allzu weit vorzugsweise um weniger als 10 °/o des Außenmaßes des Dichtungsringes, gemessen an den ecknahen Vorsprüngen, überragt.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand einiger Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Dichtungsringes im unbelasteten Zustand,

gen A |

^ ^ _{über die} Außenkanten des Ä sprunge *. " "_mlies (d. h. gemessen durch den : % "^b"^gen. ™_kchen de"r Außenkante des Vorsprungs § Abstanα ^zw'^s _{ßenkante ucs} Vorsprungs 17) vorsteht, 3 16 und eier η _{nuer a},_{s das} gemeinsame Volumen ;j ■ ^ist wesent ncn ^ _r»_{ng angr}enzenden Ausnehmun- S der an a>^es? Volumen des über die Vorsprung, S

^en- ^b°^mi* ^1!>hd Abschnitts des Vorsprungs

? Volumen des über die Vorsprung, S

chtungrig unelasteten , ^lo g^en- ^b°^mi* ^1!>._orstehenden Abschnitts des Vorsprungs |;

Fig. 2 einen Ausschnitt des in Fig. 1 gezeigten 17 und l» ■ _{r a}j_s das gemeinsame Volumen * Dichtungsringes in vergrößertem Maßstab, 20 wesentlic ^ ^B _{2fl an}g_renzcnci_en Ausneh-

Fi 3 i i Afühbiil d Er der an den VUu_{1 o} ,.

ichtunsringes in vergrößertem Ma, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, .

Fig. 4 den Dichtungsring gemäß Fig. 3 im eingebauten Zustand.

. Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel besteht aus einem Dichtungsring 6 mit zwei sich gegenüberliegenden, mit radialem Abstand d b Aßfläh 7 d 8 d

dem in lieh, mit auf ι den

,den. Die minieren η.._ψ..

35 und 36 ebenso Atisführungsbeispiel '.-maß /iüc Unterschied darin !■■ stellt, beim Ausführung^'-ispiel «imäß'Fic 1 luf den "radialen Außenfläche he-

i ^n u-ihr-nd veh beim Ausfühningsbeis,vi gefinden ^.hund _auf ^ _axjalcn . .^

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der an den Vorsprung

"p"e 3'«ezeiiitc Ausführungsbeispiel ist ft FiB 2 «ezeiüten Ausführungsbeispiel ahn-,;::

Δπ«-ηΐΓην* daß sich die Vorsprünge :' Hch, mit der Ausnahm, ü _und ^ ^^ * .,

-f ^de" -Tn "rtÄ«n 9 und 10 gemäß Fig.2 -

.„.. ,..., ^₆... ₆.._.., ..... -—- den radial,n\»UnH _Vorspn-ge 27 und 28 sind

angeordneten, ebenen Außenflächen 7 und 8 und 20 befinden. !*<- ^m" ' _hen vorsprur.gr 29, 30. 31 und

zwei sich gegenüberliegenden, mit axialer; Abstand bezüglich «er «... ^ ^ ^ _{3g und 3fi} j_)cnso

angeoidneten Außenflächen 9 und 10. Der Dich- 32 und der ^' tungsring 6 besitzt im wesentlichen rechtwinklige ausgebildet v.:«- Ecken 11, 12, 13 und 14 F'g ²·*'

Angrenzend an jede Ecke, auf den radialen 25 daß Außenflächen 9 und 10, befindet sich ein kreisbogenförmiger konvexer Vorsprung 15, 16, 17 und 18 Zwischen diesen ecknahen Vorsprüngen 15 bis 18 befindet sich jeweils ein weiterer Vorsprung 19 bzÄ.

20. Zwischen den Vorsprüngen liegen an den Außen- 30 und 38 eben nüiu. _nebL._neinanderliegend, i >berfiächen 9 und 10 konkave Ausnehmungen 21, 22 Die F;g. 4 "-¹^'.- _{in der} oberfläche 37 eine

und 23. 24. flächen 37 und -W. *obti in ^

Ein wesentliches Merkmal besteht darin, daß die Dichtungsnut 3*) ^^l°\^_{sm&en deS} Dich.-.mgsmittleren Vorsprünge 19 und 20 axial über die be- ringer ah die rad,altn £bmtssur.^ ^ ^ ^ nachbarten ecknahen Vorsprünge vorstehen. Die 35 ringes 40 ist. \% ι« e««:t · ^- _{und 2g und aiRh dic} mittleren Vorsprünge 19 und 20 ragen über die eck- art, daß die vorsprung - ^ ^ ^ ^^ ^ nahen Vorspränge 15 bis 18 um einen Betrag hin- ecknahen Y?.^rsP^ru"£.J* ' _De; _Druck des abz..dichaus, der ge.inger ist als 10·/· des Außenmaßes des sammengcdnickt wtrütn υ Dichtungsringes, gemessen an den ecknahen Vor- »enden Mediums kommt von^^( Sprüngen. Der mittlere Vorsprung steht also über 40 Form des zu*amnitntt in.«- _{b dich}«_ndci, _Mc.

die Vorsprünge 15 und 16 um einen Betrag vor, der auf den auJi der urucK i"-. _ _ _{f iv}

geringer ist als l()°/o des Abstands zwischen den diunis wirkt, im aus der t ΐμ .\uBe~nabmessungen der Vorsprünae 15 und 18. größere Masse des in

Der Krümmungsradius der mittleren Vorsprung enthaltenen Materials _cckn._lhen

19, 20 ist gleich dem Krümmungsradius der unmittel- 45 nach innen und auüti ^ du -™£ⁿ bar angrenzenden Ausnehmungen und gleich dem 29. 30. 31 «nd »2 verir-ng^woduJ" Krümmungsradius der ecknahen Vorsprünge. Somit wirkungsvolle D^^htu"S ¹J ^ts.^lJ! , _chtung_Sri„g überist also der Krümmungsradius des Vorsprungs 19 ^"^"^^5^ " K3 bei'hohen gleich dem Krümmungsradius der Ausnehmungen faupt keine Uk^ f 'vergleich zu bekannten 21 und 22. Der Krümmungsradius der Vorsprunge 50 Drucken de LtckPit%t im t j

19 und 20 beträgt außerdem 18V. des Außenmaßes Dichtungsringen wesentlich (naherungswtisc des Dichtungsringes, gemessen an sich gegenüber bis 70·/.) verringert 1^st· -_llden._n Vorsnrüimen

liegenden ecknahen Vorsprüngen. Somit beträgt der Da der zwischen den be dt η a iidcn_^V.^prungen

Krümmungsradius des Vorsprungs 19 18V. des Ab- liegende Vorsprung über de Auteng^dt. ^ stands zwischen der Außenkante des Vorsprungs 15 ₅₅ "ahen Vorsprunge lunausagt wird bum ZusamnKn und der Außenkante des Vorsprung 18. drücken das «heßbare Material vom mittlc

Die Abmessung des Dichtungsringes der F i g. und 2 zwischen den sich gegenüberliegenden ebenen Außenflächen 7 und 8 beträgt l,15mal die Außen-

abzudich

_erkcnncn nie κ« _2g

drücken das heßbare Material schnitt des Dichtungsrmges nach auBe u dun nahen Vorsprüngen ^mtU^wh^h Dichtungsring sehr gut an die

Außenflächen 7 und 8 beträgt l,15mal die Außen gg

abmessungen des Dichtungsringes, gemessen an sich 60 nut 39 anzupassen vermag.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Statischer Dichtungsring, der in eine ringförmige Dichtungsnut einsetzbar ist und aus elastischem, nachgiebigem Material besteht, von näherungsweise rechteckigem Querschnitt mit zwei sich gegenüberliegenden radialen und zwei sich gegenüberliegenden axialen Außenflächen, von denen das eine Flächenpaar eben ausgebildet und das andere Flächenpaar im Bereich der Ecken der aneinander angrenzenden Außenflächen mit bogenförmigen, konvex ausgebildeten Vorsprüngen und zwischen den ecknahen Vorsprüngen mit mindestens einem weiteren, mittleren Dichtungsvorsprung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Dichtungsvorsprung (19, 20; 27. 28) im unbelasteten Zustand des nichtunesringe<·- (6; 40) über die Außenabmessungen der ecknahen Vorsprünge (15-18; 29-32) hinausragt.

2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Dichtungsvorsprung (19, 20; 27, 28) im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildet ist.

3. Dichtungsring nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den zwei sich gegenüberliegenden ebenen Außenflächen (7, 8; 37, 3?) etwa l,15mal das Außenmaß des Dichtungsringes (6; 40), gemessen an sich gegenüberliegenden ecknahen Vorsprüngen (15, 18 oder 16. 17; 29, 32 oder Ό, 31) beträgt.

4. Dichtungsring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des über die ecknahen Vorsprünge (15-18; 29-32) vorstehenden Teiles des mittleren Dichtungsvorsprungs (19, 20; 27, 28) kleiner ist als das gemeinsame Volumen der benachbarten Konkavräume (21-24; 33-36).

5. Dichtungsring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Dichtungsvorsprung (19, 20; 27, 28) die ecknahen Vorsprünge (15-18; 29-32) um weniger als !0⁰O des Außenmaßes des Dichtungsringes (6; 40), gemessen an den ecknahen Vorsprüngen, überragt.