DE1806617A1

DE1806617A1 - Seal for high pressures

Info

Publication number: DE1806617A1
Application number: DE19681806617
Authority: DE
Inventors: Daubenberger Charles Bard; Daubenberger Sen Charles Jack; Bryant Bill Joe
Original assignee: Da Pro Rubber Co Inc
Current assignee: Da Pro Rubber Co Inc
Priority date: 1968-11-02
Filing date: 1968-11-02
Publication date: 1970-05-21

Description

Dichtung für hohe DrUcke. Seal for high pressures.

Die Erfindung bezieht sich auf Dichtungen und insbesondere auf eine neuartige Dichtung flir hohe Drücke. The invention relates to seals and, more particularly, to one novel seal for high pressures.

Bekannte Ausführungen von Hochdruck-Dichtungen haben im allgemeinen die Form eines einfachen O-Ringes oder eines Dichtungaringes, der in ringförmiger Anordnung einen zur Abdichtung dienenden Werkstoff in der Gestalt eines O-Ringes oder in einer anderen Formgebung trägt. Known designs of high pressure seals generally have the form of a simple O-ring or a sealing ring, which is in ring-shaped Arrangement of a sealing material in the form of an O-ring or in another shape.

Die Wirksamkeit oder die GUte der Abdichtung hängt dabei von dem auf die Dichtung ausgeübten Druck ab, welcher die Dichtung gegen die abzudichtende Oberfläche drückt. Wenn der abzudichtende Druck über einen bestimmten Wert hinaus anwächst, kann eine solche Dichtung aus ihrer Lage herausgedrückt werden oder an schwachen Stellen Lecks entwikkeln.The effectiveness or the quality of the seal depends on this the pressure exerted by the seal, which the seal against the surface to be sealed presses. If the pressure to be sealed increases beyond a certain value, such a seal can be pushed out of its position or weak Make leaks develop.

In Anbetracht der Nachteile bekannter Augfuhrungen von Dichtungen zielt die Erfindung in erster Linie darauf ab, eine verbesserte Dichtung su schaffen, welche in der Art einer herkömmlichen Dichtung auf einfache Weise eingebaut werden kann, dabei Jedoch so beschaffen ist, daß sie einem Gas, einer Flüssigkeit oder eines Dampf sehr hohen Druckes widerstehen kann und auch gegen Fea¢htigkeit abgedichtet ist. In view of the disadvantages of known embodiments of seals the invention aims primarily to create an improved seal, which in the Kind of a conventional seal in a simple way can be installed, but is designed so that it is a gas, a Liquid or vapor can withstand very high pressure and also against Capability is sealed.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist darin zu sehen, eine verbesserte Dichtung für hohe Drücke anzugeben, deren Wirksamkeit ait zunehmendem Druck zunimmt und die daher eine höhere Zuverlässigkeit besitzt. Another object of the invention is to provide an improved Specify seal for high pressures, the effectiveness of which increases with increasing pressure and which therefore has higher reliability.

Die erfindungsgemäße Dichtung für hohe Drücke besteht aus einem Dichtungskörper, auf dem eine elastische Dichtungsvorrichtung aufgebracht ist, die einen erhabenen Wulst geringerer Breite aufweist, der beim Andrücken gegen eine abzudichtende Oberfläche in seitlicher Richtung dehnbar ist und dazu dient, bestimmte Abschnitte des Wulstes mit anderen Abschnitten der Dichtung zu überlagern und dabei unter den sich überlagernden Abschnitten Hohlräume auszubilden, in denen ein Druck auf die sich überlagernden Abschnitte in Richtung der abzudichtenden Oberfläche Ubertragen und eine Abdichtung gegen diese Oberfläche bewirkt wird, welche hohen Drücken widerstehen Wenn diese Dichtung zwischen zwei Oberflächen eingeklemmt wird, verursacht der auf dem Wulst des Dichtungsmaterials der Dichtungsvorrichtung lastende Anpreßdruck, daß sich dieser inq seitlicher Richtung ausdehnt und die Hohlräume teilweise überlagert. Bei dieser Anordnung drückt der in den Hohlräunen herrschende Druck gegen die Unterseiten der sich überlagernden Abschnitte und drückt diese dadurch noch stärker gegen die abzudichtende Oberfläche. Aus diesen Grund wird die Wirksankeit der ganzen Dichtung mit zunehmendem Druck gesteigert. The seal according to the invention for high pressures consists of a seal body, on which an elastic sealing device is applied, which has a raised Has bead of smaller width, which when pressed against a surface to be sealed is stretchable in the lateral direction and is used to certain sections of the bead to overlay with other sections of the seal and thereby under the overlapping ones Sections to form cavities in which a pressure is applied to the overlapping Transfer sections in the direction of the surface to be sealed and a seal against this surface is caused which high pressures withstand if this Gasket becomes trapped between two surfaces, causing the on the bead of the sealing material of the sealing device onerous contact pressure that this inq lateral direction and the cavities partially superimposed. With this arrangement, the pressure prevailing in the hollow tears presses against the undersides of the overlapping sections and thereby presses them even more strongly against the surface to be sealed. Because of this, the effectiveness of the whole poetry becomes increased with increasing pressure.

Die Dichtung nach der Erfindung soll anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den Zeichnungen sind Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einiger Komponenten der erfindungsgemäß verbesserten Dichtung, ii serlegten Zustand und vor dz Einbau der Dichtung; Fig. 2 ein teilweiser Aufrißquerschnitt der Dichtung in Richtung der Pfeile 2-2 der Fig.1, in stark vergrößerten Maßstab, und Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung, welche die Gestalt der Dichtung zeigt, wenn diese zur Abdichtung zweier Ausnehmungen in einander gegenüberliegenden Oberflächen dient. The seal according to the invention is based on the in the drawings illustrated embodiment are explained in more detail. In the drawings are Fig. 1 is a perspective view of some components of the invention improved seal, ii laid condition and before installation of the seal; Fig. Figure 2 is a partial elevation cross-section of the seal in the direction of arrows 2-2 of Figure 1, on a greatly enlarged scale, and FIG. 3 shows a representation similar to FIG. 2, which shows the shape of the seal when it is used to seal two recesses is used in opposing surfaces.

Die in Fig. 1 dargestellte, erfindungsgemäß verbesserte Dichtung besteht sue einen flachen und scheibenförmigen Dichtungskörper 10, der jedoch ganz allgemein eine beliebige flache Gestalt aufweisen kann. Auf den Dichtungskörper 10 ist ein ringförmiges, elastisches Dichtungsmaterial 11 aufgebracht, welches eine mittige ausnehmung 12 des Körpers 10 umgibt und die eigentliche Dichtungsvorrichtung darstellt. The seal shown in Fig. 1, improved according to the invention So there is a flat and disk-shaped sealing body 10, which, however, is entirely generally can be of any flat shape. On the Seal body 10 an annular, elastic sealing material 11 is applied, which a central recess 12 of the body 10 surrounds and the actual sealing device represents.

Zur besseren Veranschaulichung sind in Fig. 1 noch weitere Teile dargestellt, so eine erste Oberfläche 13, welche die Vorder- oder Außenseite einer Platte oder eines Gehäuses sein soll, in welchem sich eine Ausnehmung 14 befindet, die dazu bestimmt ist, ein Gewinde 16 eines rohrförmigen Gliedes 15 aufzunehmen, das von einer Stirnseite 17 des Gliedes 15 vorsteht. Eine Mutter 18 kann auf das Gewinde 16 aufgeschraubt werden und dient zur Befestigung des Gliedes 15 an der Plattenoberfläche 13 bzw. For better illustration, further parts are shown in FIG. 1 shown, so a first surface 13, which is the front or outside of a Plate or a housing in which there is a recess 14, which is intended to receive a thread 16 of a tubular member 15, which protrudes from an end face 17 of the link 15. A mother 18 can rely on that Thread 16 are screwed and is used to attach the member 15 to the Plate surface 13 resp.

an der Platte. Durch dae rohrförmige Glied 15 und das Gewinde 16, sowie die Ausnehmung 12 in der Dichtung 10 und die Ausnehmung 14 in der Platte 13 können Zuleitungen für ein Gas oder eine Flüssigkeit oder auch elektrische Leitungen hindurchgeführt werden und in Verbindung mit dem Inneren des durch die Platte 13 angedeuteten Gehäuses oder Behälters stehen, wobei diese Zuleitungen gut gegen den Außendruck und gegen Feuchtigkeit abgedichtet sind, wenn die Dichtung in die Verbindung eingesetzt ist.on the plate. Through the tubular member 15 and the thread 16, as well as the recess 12 in the seal 10 and the recess 14 in the plate 13 can supply lines for a gas or a liquid or electrical lines are passed through and in connection with the interior of the through the plate 13 Indicated housing or container are available, these leads well against the External pressure and moisture are sealed when the seal is in the connection is used.

Wenn dagegen der Behälter, von dem die Platte 13 einen Teil bildet, selbst unter einem hohen Innendruck steht, verhindert die Dichtung 10 das Entstehen von Lecks in bezug auf die Verbindung des Gliedes 15 mit der Platte. If, on the other hand, the container of which the plate 13 forms a part, is even under a high internal pressure, the seal 10 prevents the formation of leaks relating to the connection of the member 15 to the plate.

ius dem iufrißquerschnitt der Fig. 2 eind die Einzelheiten des in Fig. 1 dargestellten Dichtungskörpera 10 genauer zu ersehen. Auf beiden Seitenflächen des flachen Dichtungskörpers 10 befindet sich Jeweils ein Ringkanal 19 bzw. 20. In Jedem Ringkanal befindet sich eine Dichtungavorrichtung in der Form eines elastischen Dichtungsmaterials, das für den Ringkanal 19 an der Stelle 21 angedeutet ist. Das Dichtungsmaterial weist, im Querschnitt gesehen, einen ringförmigen Wulst 22 geringerer Breite auf und ist auf seiner näch außen weisenden, freiliegenden Oberfläche mit einer ringför-23 migen Vertiefung/versehen. Der Wulst 22 steht über die Seitenfläche des Dichtungskörp6rs 10 hinaus vor. From the elevation cross-section of FIG. 2 and the details of the in Fig. 1 shown sealing body 10 can be seen in more detail. On both sides of the flat sealing body 10 there is an annular channel 19 or 20, respectively. In each ring channel there is a sealing device in the form of an elastic one Sealing material, which is indicated for the annular channel 19 at the point 21. That Sealing material has, seen in cross section, an annular bead 22 smaller Width and is on its closest exposed surface with an annular recess / provided. The bead 22 protrudes from the side surface of the Dichtungskkör6rs 10 also before.

Der gegenüberliegende Ringkanal 20 auf dem Dichtungskörper 10 ist in gleicher Weise mit elastischem Dichtungsmaterial 24 versehen, das einen ringförmigen Wulst 25 geringerer Breite und eine ringförmige Vertiefung 26 aufweist. The opposite annular channel 20 is on the sealing body 10 in the same way provided with elastic sealing material 24, which is an annular Has bead 25 of smaller width and an annular recess 26.

Wenn der Dichtungskörper 10 mit der anhand der Fig. 2 beschriebenen Form in bezug auf die in Fig. 1 sur Veranschaulichung dargestellten Teile zwischen die Oberfläche 13 und die Stirnseite 17 gelegt wird, kann durch Anziehen der Mutter 18 auf dem Gewinde 16 ein geeigneter Anpreßdruck auf die Dichtung ausgeübt werden. If the sealing body 10 is described with the aid of FIG Shape with respect to the parts shown in Fig. 1 sur illustrative between the surface 13 and the end face 17 is placed, can by tightening the nut 18 on the thread 16, a suitable contact pressure can be exerted on the seal.

Wenn auf die einander gegenüberliegenden Seiten des ringförmigen, elastischen Dißhtungsmaterials ein Druck ausgeübt wird, verformt sich da Dichtungsmaterial und dehnt sich dabei in bezug auf die Achse der mittigen Ausnehmung 12 dee Dichtungskörpers in Radialrichtung aus, wie an den Stellen 27 und 28 für den Wulst 22, und an den Stellen 29 und 30 für den Wulst 25 in Fig. 3 dargestellt ist. Die übrigen Teile des Dichtungsmaterials und die Seitenwandabschnitte der Ringkanäle bilden dann Hohlräume 31, 32 bzw. 33 und 34. Der auf die Dichtung ausgeübte Anpreßdruck wird durch die Pfeile 35 und 36 dargestellt. When on the opposite sides of the annular, elastic sealing material Pressure is applied, deformed because the sealing material expands in relation to the axis of the central Recess 12 of the sealing body in the radial direction, as at points 27 and 28 for bead 22, and at locations 29 and 30 for bead 25 in FIG. 3 is shown. The remaining parts of the sealing material and the side wall sections the annular channels then form cavities 31, 32 or 33 and 34. The on the seal The applied contact pressure is shown by arrows 35 and 36.

Bei eingebauter Dichtung, wenn diese also in der in Pig. 3 dargeetellten Weise verwendet wird, wird ein im Inneren des Behälters hinter der Platte 13 herrschender hoher Druck eines Gases oder einer Flüssigkeit, wie auch der Druck des Strömungsmittels, das in einem Leckfluß an dem Gewinde 16 des Gliedes 15 austritt, auf die Hohlräume 32 und 34 übertragen und wirkt daher auch auf die überlagernden abschnitte 28 und 30 ein, so daß diese Abschnitte des Dichtungsmaterials fest gegen die Oberflächen 13 und 17 gedrückt werden. Wenn der Außendruck höher ist als der Innendruck, wird dieser Druck in gleicher Weise auf die Hohlräume 31 und 33 uebertragen und wirkt auf die Unterseiten der überlagernden Abschnitte 27 und 29 ein, wodurch diese abschnitte fester gegen die anliegenden Oberfläche 13 und 17 gedrückt werden. With a built-in seal, i.e. if it is in the Pig. 3 shown Way is used, a prevailing inside the container behind the plate 13 becomes high pressure of a gas or a liquid, as well as the pressure of the fluid, which emerges in a leakage flow at the thread 16 of the member 15 onto the cavities 32 and 34 transferred and therefore also acts on the overlapping sections 28 and 30 so that these portions of the sealing material are firmly against the surfaces 13 and 17 are pressed. If the external pressure is higher than the internal pressure, will this pressure is transmitted in the same way to the cavities 31 and 33 and acts on the undersides of the overlapping sections 27 and 29, whereby these sections be pressed more firmly against the adjacent surface 13 and 17.

Die Dichtung nach der Erfindung bewirkt daher eine besonders Wirksame Abdichtung, insbesondere gegen hohe Drücke, wobei der Druck entweder im mittigen Bereich der Dichtung oder auf deren Außenseite gegeben sein kann. The seal according to the invention therefore causes one Particularly effective sealing, especially against high pressures, the pressure being either can be given in the central area of the seal or on the outside thereof.

Wie aus der Darstellung von Fig. 3 su ersehen ist, sind die Vertiefungen 23 und 26 an den Wülsten 22 und 25 des Dichtungsmaterials infolge des Eingriffes lit den anliegenden Oberflächen abgeflacht worden. Dadurch wird die Ausdehnung der überlagernden Abschnitte vergrößert und es ergibt sich eine größere Fläche, auf welche der Druck einwirken kann. As can be seen from the illustration in FIG. 3, the depressions are 23 and 26 on the beads 22 and 25 of the sealing material as a result of the engagement lit the adjacent surfaces have been flattened. This will expand the overlapping sections is enlarged and there is a larger area on which the pressure can act on.

Es läßt sich weiterhin ers@hen, daß eine Druckerhöhung lediglich die auf die Unterseiten der überlagernden Abschnitte ausgeübte Kraft erhöht, so daß die Wirksankeit der Dichtung alt einer Zunahme den Drucken gleichfalls zunimmt. It can also be seen that an increase in pressure is only increases the force exerted on the undersides of the overlapping sections, so that the effectiveness of the seal increases with the pressure as it increases.

Die Erfindung hat daher eine verbesserte Dichtung geschaffen, dio den gestellten Anforderungen vollauf gerecht,wird. The invention has therefore created an improved seal that is dio fully meets the requirements.

- Patentansprüche @ - Claims @

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e: 1. Seal for high pressures, marked through a sealing body (10) on which an elastic sealing device (11) is applied, which has a raised bead (22, 25) of smaller width, when pressing against a surface to be sealed (13 at. 17) in the side Direction is stretchable and that serves to connect certain sections of the bead with other sections to overlay the seal and thereby cavities under the overlapping sections (31, 32, 33, 34) in which a pressure is applied to the overlapping sections transferred in the direction of the surface to be sealed and a seal against this Surface is created, which can withstand high pressures.

2. Seal according to claim 1, characterized in that the sealing body (10) flat, with a central recess (12) and at least on one side surface is formed with one surrounding the central recess, in this annular channel an annular, elastic sealing device (11) is arranged, the one has annular, raised bead (22, 25), which normally over the lateral The boundary plane of the sealing side protrudes and its width in cross section is smaller is than the width of the annular channel ii cross section, so that on both Cavities are formed on the sides of the bead and the walls forming the channels, and that the bead, by pressing with a certain force on a first, mediates the seal to be sealed surface (13) deformed and with respect to the axis of central recess can be stretched in the radial direction, so that he the cavities at least partially displaced, the pressure prevailing in the cavities act on the undersides of the overlapping sections and these into a can bring sealing engagement with this first surface.

3. Seal according to claim 2, characterized in that the exposed Surface of the bead, seen in cross section, a depression in a central area has, which serves that the bead when pressed with a certain force to deform the first surface into a flat and even surface and the Can increase radial extent of the overlapping sections.

4. Seal according to claim 3, characterized in that the opposite Side of the flat seal body (10) also with a central recess (12) surrounding annular channel (19, 20) is provided, in which an annular, elastic sealing device (11) is located, the dimensions of which are those of the the first-mentioned sealing device and correspond to the formation of a pressure resistant Sealing with respect to a second upper surface (17) is used, which when pinched the seal between the first and second surfaces with the latter Sealing device comes into engagement.