DE1945986A1

DE1945986A1 - Fluid seal

Info

Publication number: DE1945986A1
Application number: DE19691945986
Authority: DE
Inventors: Hansard Michael Eric
Original assignee: CURZON IND INVEST Ltd
Current assignee: CURZON IND INVEST Ltd
Priority date: 1968-09-12
Filing date: 1969-09-11
Publication date: 1970-04-02
Also published as: FR2017913A1; DE6935659U; AU6078969A

Description

"Flüssigkeitsdichtung""Liquid seal"

Die vorliegende Erfindung "befaßt sich mit Plüssigkeitedichtungen, in welchen ein Dichtring zwischen den zu dichtenden Teilen vorgesehen ist. Es wurde schon mal vorgeschlagen, scharfkantige Dichtungen, in welche ein mit einer Dichtlippe versehener Dichtring aus einem Material größerer Härte als das Material des zu dichtenden Teiles, zu verwenden. Dieser würde sich daher in das weichere Material einschneiden und sich seltst gleichzeitig leicht plastisch verformen.The present invention "deals with fluid seals, in which a sealing ring is provided between the parts to be sealed. It has been before proposed sharp-edged seals in which a sealing ring provided with a sealing lip made of a material greater hardness than the material of the part to be sealed. This would therefore be in the Cut into softer material and seldom deform slightly at the same time.

Solch eine Dichtung hat den Nachteil, daß "beim Zusammenpressen der Teile die Dichtung durch die resultierende plastische Verformung sich unter einer "bestimmten Winkelstellung einläuft, und deshalb, wenn nach der Montage und Demontage dieser Dichtteile der Dichtring nicht genau diese gleiche Winkelstellung wieder einnimmt, wird dieSuch a seal has the disadvantage that "when compressed the parts of the seal due to the resulting plastic deformation are at a "certain angular position runs in, and therefore, if after the assembly and disassembly of these sealing parts, the sealing ring is not accurate assumes this same angular position again, the

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Dichtwirkung durch die vorhergehende Verformung vermindert. Daher kann diese Dichtung nur begrenzt wieder verwendet werden.Sealing effect reduced by the previous deformation. As a result, this seal can only be reused to a limited extent will.

Um zwei Hohlteile miteinander so zu verbinden, daß sie eine Dichtungseinheit bilden, wird gemäß dieser Erfindung ein Dicfatring zwischen den beiden Teilen verwendet, welcher auf einer Seite mit einer ringsum laufenden v-förmigen Lippe., die in eine passende v-förmige Nute in einem der Teile eingreift und^auf der anderen Seite mit einemWellenkegelsitz welcher in den Bohrungskegelsitz des anderen Teiles paßt, versehen ist. Die v-förmige Nute sollte möglichst einen etwas größeren Keilwinkel haben als die v-förmige Lippe, die darin aufgenommen werden soll. Auch der Kegelsitz des Dichtinges sollte möglichst einen etwas kleineren Kegelwinkel haben, als der Kegelsitz desJGegenstückes.To connect two hollow parts together so that they have a Forming a sealing unit is a dicfat ring according to this invention used between the two parts, which on one Side with a v-shaped lip running all around a matching V-shaped groove engages in one of the parts and ^ on the other side with a bevel seat which fits into the bore taper seat of the other part is provided. The V-shaped groove should be a little larger if possible Have wedge angles as the V-shaped lip to be included in. The conical seat of the seal should also If possible, have a slightly smaller cone angle than the conical seat of the counterpart.

Die Dichtung gemäß dieser Erfindung, welche aus einem steifen, jedoch elastisch verformbaren Material besteht, und bei welcher der Keilwinkel der Lippe etwas kleiner als der der Nute ist, stellt eine Dichtungseinheit dar, welche wieder und wieder verwendet werden kann, da jede elastische Verformung, die der Dichtning während eines bestimmten Montagearbeitsganges auf sich nimmt, bei Entkuppeln der Dichteinheit wieder aufgehoben wird. Ein weiterer Vorteil derThe seal according to this invention, which consists of a rigid but elastically deformable material, and at which is the wedge angle of the lip is slightly smaller than that of the groove, represents a sealing unit, which again and can be reused, as any elastic deformation caused by the sealing during a certain assembly operation takes on, is canceled again when uncoupling the sealing unit. Another benefit of the

leicht Dichtung liegt darin, daß die Lippe/abgestumpft, und nicht wie früher vorgeschlagen schafkanfeig, ausgeführt werden kann, da sie nicht ihre eigene Nute einschneiden muß. Auch ist gemäß der Erfindung eine Methode zur Herstellung dieser Dichtung vorgesehen, welche das Formen der v-förmigen Ringnut auf einer Seitenfläche eines Dichtteiles, die miteasy seal lies in the fact that the lip / blunted, and not Sheep fig, as suggested earlier, should be carried out since it does not have to cut its own groove. Also according to the invention is a method of manufacture this seal provided, which the shaping of the V-shaped annular groove on a side surface of a sealing part with

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der Bohrachse des zu formenden ¹MIeS konzentrisch ist und dessen Kegelflankenschnittpunkt im wesentlichen auf dieser Achse liegt, das Einsetzen des oben beschriebenen Dichtringes so, daß die Lippe in der Nute sitzt und das Zusammenkleben der beiden Teile, so daß der Dichtring axfiL zusammengepreßt wird um die Dichtung herzustellen, einschließt.the drilling axis of the ¹ MIeS to be formed is concentric and whose conical flank intersection is essentially on this axis, inserting the sealing ring described above so that the lip sits in the groove and gluing the two parts together so that the sealing ring is pressed together around the axfiL Making seal includes.

Gegebenenfalls .können die Dichtflächen eines oder beider zusammenzufugender Teile und/oder die des Dichtringes behandelt werden, wie z.B. durch Galvanisieren, um die Dichteigenschaften zu verbessern. Die praktische Anwendung dieser Erfindung wird nun in mehreren Ausführungen anhand von Beispielen mit dazugehörenden Zeichnungen erläutert.If necessary, the sealing surfaces of one or both parts to be joined and / or those of the sealing ring are treated, e.g. by electroplating, in order to achieve the To improve sealing properties. The practice of this invention will now be seen in several ways explained by examples with accompanying drawings.

Fig. 1 ist ein Axialschnitt einer Dichtverbindung zwischen einem Rohrverbindungstück und einem Dichtteil,Fig. 1 is an axial section of a sealing connection between a pipe connector and a sealing part,

Fig. 2 zeigt-die Dichtung aus Fig, 1 im vergrößerten HaßstabFIG. 2 shows the seal from FIG. 1 on an enlarged scale Hate rod

Fig. 3 ist ein Axialschnitt eines Nutenformwerkzeugs, für den Dichtring in Fig. 1 und 2.Fig. 3 is an axial section of a groove forming tool for the sealing ring in FIGS. 1 and 2.

Fig. 4 ist ein Axialschnitt einer Dichtverbindung zwischen einem Rohrkrümmer und einem Dichtteil undFig. 4 is an axial section of a sealing connection between a pipe elbow and a sealing part and

Fig. 5 ist ein Axialschnitt einer Rohrverbindung.Fig. 5 is an axial section of a pipe joint.

Die Dichtverbindung, die in Fig, 1 und 2 gezeigt wird, besteht aus einem Rohrverbindungsstück mit Außengewinde 1 und einem Flansch 2, vor dem das Außengewinde 3 in das Innengewinde des Dichtteiles 4 geschraubt ist. Der Flansch 2 ist als Sechskant 6 für einen Maulschlüssel ausgeführt.The sealing connection, which is shown in Figs. 1 and 2, consists of a pipe connector with an external thread 1 and a Flange 2, in front of which the external thread 3 is screwed into the internal thread of the sealing part 4. The flange 2 is as Hexagon 6 designed for an open-end wrench.

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Ein Metalldichtring 7 wird in einer Ringnut 8 der Unterseite des Rohrverbindungsstückes gehalten. Der Dichtring ist auf einer Seite mit einer v-förmigen abgestumpften Lippe 9 und auf der anderen Seite mit einem Kegelsitz'1 ο versehen, hier ist auch der Innendurchmesser des Dichtringes etwas kleiner 11.A metal sealing ring 7 is held in an annular groove 8 on the underside of the pipe connector. The sealing ring is on one side with a V-shaped truncated lip 9 and on the other side with a conical seat'1 ο provided, here the inner diameter of the sealing ring is also a little smaller 11.

An der Wurzel der Dichtlippe ξ? ist der Außendurchmesser des Dichtringes 7 vergrößert, wodurch ein Außenflansch 12 gebildet wird, um die radiale Steifigkeit des Dichtringes nahe der Dichtlippe 9 zu vergrößern. Die Dichtlippe 9 sitzt in einer Ringnut 15, welche auf der Oberseite des Dichtteiles eingeformt ist. Die Ringnut 13 ist mit einem speziellen Werkzeug vorgeformt und der Keilwinkel der Nute ist etwas größer als der Keilwinkel der Dichtlippe 9, die darin aufgenommen wird. Der Unterschied der beiden Keilwinkel können etwa 2° sein und.in einer bBuchbaren Ausführung beträgt der Flankenwinkel auf beiden Seien J56° für die Lippe und 37° for die Nute.At the root of the sealing lip ξ? is the outer diameter of the sealing ring 7 is increased, thereby forming an outer flange 12 to the radial stiffness of the sealing ring near the sealing lip 9 to zoom. The sealing lip 9 sits in an annular groove 15 which is formed on the top of the sealing part. The annular groove 13 is preformed with a special tool and the wedge angle of the groove is slightly larger than the wedge angle of the sealing lip 9, which is received therein. The difference between the two wedge angles can be about 2 ° and in a bookable version the flank angle on both sides is J56 ° for the lip and 37 ° for the groove.

Die obere Nute 8 hat eine zylincüsche radiale Innenfläche und eine kegelförmige radiale Außenfläche 15· Der Kegelwinkel der Fläche 15 ist etwa 4^° und etwa 2o? kleiner als der Kegelwinkel der Fläche 1o.The upper groove 8 has a cylindrical, radial inner surface and a conical radial outer surface 15 The cone angle of the surface 15 is about 4 ^ ° and about 2o? smaller than the cone angle of the surface 1o.

Ein Ring 19 aus Asbest oder einem anderen wärmebeständigen, leicht verformbaren Material ist zwischen den beiden gegenüberliegenden Flächen des Rohrverbindungsstückes und des Dichtringes 7 eingelegt und dient als Flammenschutz für die Dichtfläche des Dichtringes gegen von außen einwirkende Hitze.A ring 19 made of asbestos or some other heat-resistant, easily deformable material is between the two opposite surfaces of the pipe connector and the Sealing ring 7 is inserted and serves as a flame protection for the sealing surface of the sealing ring against external forces Heat.

In einer veränderten Anordnung ist der Dichtring J herumgedreht und die Nute 1j5 befindet äch auf der Unterseite des Flanches 2.In a different arrangement, the sealing ring J is turned around and the groove 1j5 is also located on the underside of the flange 2.

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Die Nute 8 befindet sich, im Dichtteil 4.The groove 8 is located in the sealing part 4.

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Daß Nutenformwerkzeug wird in Figur 3 gezeig und besteht aus einem Hauptbalzen 21 aus Stahl welcher einen größeren Durchmesser am unteren Ende 22 und hier ein Außengewinde 26 zum Einschrauben in das Innengewinde 5 hat. Im oberen Ende des·' Hauptbolzens befindet sich ein Querbolzen 23, unter dem das Teilstück 24 mit einem Außengewinde bei 25 liegt und dessen Durchmesser kleiner als der des Teilstückes 22 ist. Das Außengewinde 24 ist mit einer mit gerin g^r Reibung arbeitenden Mutter 27 versehen. Unter der Mutter 27 ist der Formstempel 28 aus Werkzeugstahl, welche durch das Axialrollenlager 29 von der Mutter 27 getrennt gehalten wird. Die ^utter 27 und der Formstempel 28 werden durch das ringförmige Ansatzstück 30, welches bei 30a nach innen gedruckt oder gerollt wird, zusammengehalten.That grooving tool is shown in Figure 3 and consists of a main beam 21 made of steel which has a larger diameter at the lower end 22 and here an external thread 26 for Screwing into the internal thread 5. In the upper end of the ' The main bolt is a cross bolt 23, under which the section 24 with an external thread is at 25 and its The diameter is smaller than that of the section 22. That External thread 24 has a working with low friction Nut 27 provided. Under the nut 27 is the die 28 made of tool steel, which is supported by the axial roller bearing 29 is kept separate from the nut 27. The ^ utter 27 and the forming die 28 are through the annular Extension piece 30 which is printed inside at 30a or rolled, held together.

Die Unterseite des Formstempels ist mit einem ringsumlaufenden v-förmigen Formansatz 31 versehen, welcher beim Formungsvorgang eine Nute in die obere Fläche des Dichtteils mit Innengewinde 4, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt wird, drückt. Pe© Fprmstempel 28 hat eine zylindrische Bohrung und sitzt mit enger Toleranz auf dem Teilstück 32 des BolzensThe underside of the molding die is provided with a circumferential V-shaped molding extension 31, which during the molding process, a groove is made in the upper surface of the sealing part with internal thread 4, as shown in Figs. 1 and 2, presses. Pe © Fprmstempel 28 has a cylindrical bore and sits with close tolerance on section 32 of the bolt

Für den Formungsvorgang wird das Ende des Bolzens 21 mit dem größeren Durchmesser 22 in das schon vorher geschnittene Innengewinde 5 geschraubt.For the shaping process, the end of the bolt 21 with the larger diameter 22 is cut into the previously cut Internal thread 5 screwed.

Mit einem Drehmomentenschlüssel wird denn die Mutter 27 gedreht, die so den Formansatz 31 gegen die Fläche 20 drückt und eindrücken läßt. Das Drehmoment am Drehmomentenschlüssel wiirlso gewählt, daß der Formansatz bis zu einer Nutengröße von 0,5 mm in die FlädB 20 ehdringt. Das Werkzeug wird danach aus Bohrung 5 herausgeschraubt. Es ist offensichtlich,The nut 27 is turned with a torque wrench, which so presses the projection 31 against the surface 20 and can be pressed. The torque on the torque wrench wiirl so chosen that the form approach up to a groove size 0.5 mm penetrates into the FlädB 20. The tool will after that unscrewed from hole 5. It is obvious,

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daß, da das Werkzeug als ganzes durch die Verankerung des Bolasnendes 22, welches in die Bohrung 6 geschraubt wird, fixiert ist, der Kegelschnittpunkt der Nutenflanken nahezu genau auf die Achse der Bohrung 6 fallen wird.that, since the tool as a whole is fixed by the anchoring of the Bolasnendes 22, which is screwed into the bore 6 is, the point of intersection of the cone of the groove flanks will fall almost exactly on the axis of the bore 6.

Das Nutenformwerkzeug, abgebildet in Fig. 3j ermöglicht es, eine große Anzahl verschiedener Teile mit Nuten ähnlicher Abmessungen zu versehen, deren Maße so genau kontrolliert werden können, daß diese im Toleranzfeld der Dichtlippen 9 liegen.The grooving tool shown in Fig. 3j enables grooving a large number of different parts with similar dimensions, the dimensions of which are so precisely controlled can that these lie in the tolerance range of the sealing lips 9.

Ein weiterer Vorteil dieses Formungsverfahrens ist, daß beim Vorformen der Nute es möglich ist, den Keilwißkel der Dichtlippe kleiner auszufüllen, als den Keilwinkel der Nute. Wie schon erklärt macht die vorgeformte Nute es möglich, daß die Dichtlippe nicht mehr schafkantig zu sein braucht und daher die Herstellung des Diätringes viel einfacher und hilliger wird, Mit der trapezförmigen Dichtlippe 9» die .in die scharfkantige v-förmige Nute 13* die einen etwas größeren Keilwinkel aufweist, eingreift, wird eine Kontaktlinie auf beiden Nutenflanken erzeugt und „dadurch eine besonders gute Dichtwirkung erzielt.Another advantage of this molding process is that when preforming the groove, it is possible to make the wedge of the Sealing lip to be filled in smaller than the wedge angle of the groove. As already explained, the preformed groove makes it possible that the sealing lip no longer needs to be sheep-edged and therefore the manufacture of the diet ring is much simpler and easier with the trapezoidal sealing lip 9 »the .in the sharp-edged V-shaped groove 13 * some larger Has wedge angle, engages, a contact line is generated on both flanks of the groove and “as a result, a particularly good one Sealing effect achieved.

Ein weiteres Merkmal der vorgeformten Nute ist, daß wegen ihrer größeren Tiefe die Druckspannung in dem verwendeten Dicht ring kleiner ist. Außerdem ermöglicht die größere Nutentiefe, daß der radialen Ausdehnung des unteren Teiles des Dichtringes ein größerer Widerstand-entgegengesetzt wird und so wird die radiale Steifigkeit des Dichtringes 7» schon durch den Flansch 12 versteift, weiterhin vergrößert. Daher können bei Dicht einheit en mit vorgeformter Nute größere Innendrücke gehalten werden.Another feature of the preformed groove is that because of their greater depth, the compressive stress in the sealing ring used is smaller. In addition, the greater groove depth enables that the radial expansion of the lower part of the sealing ring is opposed to a greater resistance and so the radial rigidity of the sealing ring 7 »is already stiffened by the flange 12, further increased. Therefore can be larger for sealing units with a preformed groove Internal pressures are maintained.

Eventuelle Wärmebehandlungen wie Härten, sowie Oberflächenschutzbahandlungen wie Galvanisieren, selten erst nach dem Formen der Nute ausgeführt werden. Die Oberfläche wird hier: , _{: ;} nicht, wie bei der Verwendung der scharfkantigen Dichtung,Any heat treatments such as hardening, as well as surface protection treatments such as electroplating, are rarely carried out after the grooves have been formed. The surface here is:, _:; not, as with the use of the sharp-edged seal,

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welche sich. in. die Oberfläche eingräbt, beschädigt. Es ist Vorzuziehen, ein relativ weidBs Material wie Gold, Silber, Kupfer oder Zink und nicht Nickel oder Chrom, als Deckmaterial zu verwenden.which. in. the surface digs, damaged. It is It is preferable to use a relatively soft material such as gold, silver, Copper or zinc and not nickel or chromium, as a cover material to use.

Das Nutenformwerkzeug formt die Nute durch einfaches Eindringen des Stempels in das Werkstück, ohne sich dabei relativ zum Werkstück zu drehen. Daher werden die Nutenflanken saubere glatte Oberflächen haben.The groove forming tool forms the groove by simply penetrating it of the punch into the workpiece without rotating relative to the workpiece. Therefore, the groove flanks have clean smooth surfaces.

Das Nutenformwerkzeug hat bei einem bestimmten Drehmoment eine dreimal größere Eindringtiefe als die Eindringtiefe, die mit einem scharfkantigem Dichtring beim Zusammenbau der Dichteinheit unter den gleichen Drehmomentverhältnissen erreicht wurden.At a certain torque, the groove forming tool has a penetration depth three times greater than the penetration depth, those with a sharp-edged sealing ring when assembling the sealing unit under the same torque conditions have been achieved.

Die vorhergehende Beschreibung des Formungsvorgangs der D,i.cbjQute und des Innengewindes bezieht sich auf 2 verschiedene Arbeitablaufe. Es ist jedoch geplant, daß das Nutenformwerkzeug möglicherweise mit dem Gewindeschneidwerkzeug kombiniert wird, so daß das Innengewinde und die Nute in einem Arbeitsgang hergestellt weafen können. Eine weitere Entwic&lung wäre dann, daß eine einzige Maschine das Durchgangsiech bohrt,das Innengewinde schneidet und im selben Arbeitsgang die Nute einarbeitet. Die Schraubenpreßvorrichtung, die aus den Teilen 25*27 und 29 besteht könnte auch duch eine ringförmige hydraulische Preßvorrichtung ersetzt werden, die den Bolzen 21 umschließen würde und auf den Formstempel auf der einen Seite und einem am Bolzen 21 befestigten Flansch auf der anderen Seite wirken könnte. Die Nutentiefe könnte dann mit der Einstellung des hydraulischen Druckes reguliert werden.The foregoing description of the forming process of D, i.cbjQute and the internal thread refer to 2 different ones Workflows. However, it is planned that the Groove forming tool is possibly combined with the thread cutting tool, so that the internal thread and the Grofen can be produced in one operation. Another The development would then be for a single machine to pass through the odor drills, cuts the internal thread and works in the groove in the same operation. The screw pressing device, which consists of parts 25 * 27 and 29 could also be duch an annular hydraulic press device which would enclose the bolt 21 and onto the forming die can be replaced on one side and a flange attached to the bolt 21 on the other hand could work. The groove depth could then be regulated by adjusting the hydraulic pressure will.

Wenn die Nute 13 geformt und &.s Formwerkzeug entfernt worden ist, ist es möglich, die Dichtflächen des Teiles 4- zu behandeln. Zum Beispiel können vershiedenen DichtflächenWhen the groove 13 is formed and & .s molding tool has been removed it is possible to treat the sealing surfaces of part 4-. For example, different sealing surfaces can be used

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galvanisiert werden um eine einwandfrei glatte, wenn möglich geschmierte Oberfläche zu erhalten, auf der die Dichtung erfolgt. Das in F$g. 3 gezeigt Nutenformwerkzeug formt eine Nute, dessen Oberfläche so gut ist, daß es in kexMm Fall notwendig ist diese DichtflädB nochmals zu bearbeiten.Be electroplated to have a perfectly smooth finish whenever possible to obtain lubricated surface on which the seal is made. That in F $ g. Groove forming tool shown in 3 forms a groove whose surface is so good that in kexMm case it is necessary to process this sealing layer again.

Der Dichtring 7 sitzt in der Mute 8. Durch Herumhämmern der Schulter 19. oder die Verwendung eines Dichtringes 7> bae dem die Bohrung 11 etwas kle*iner ist als der Außendurchmesser des Gewinjies auf dem TeSstück 3, so daß der Dichtring aufgeschraubt werden muß und ein schwaches Innengewinde erhält, kann der Dichtring 7 schon vor dem Zusammenbau in der Nute 8 gehalten werden.The sealing ring 7 sits in the mute 8. By hammering the shoulder 19 or using a sealing ring 7> because the bore 11 is slightly smaller than the outer diameter of the Gewinjies on the TeSstück 3 so that the sealing ring is screwed on must be and has a weak internal thread, the sealing ring 7 can be in the groove 8 before assembly being held.

Danach wird das Teilstück 3 mit Hilfe eines Drehmomentenschlüssels, mit einem vorher festgesteten Drehmoment in Sie Bohrung 5 geschraubt. Während die beiden zu dichtenden Teile 3 und 4-zusammengesiiraubt werdenv wird die Dichtlippe 9 in die Nute 13 eingeführt und zwar wird sie sich so einstellen, daß didfnnen- und Außenflanken derfiichtlippe und der Nute sich ringsum berühren. Dabei wird der Kegel Schnittpunkt der Nute nahezu genau auf der Achse des Dichtringes 7 liegen, während wie schon angedeutet der Kegelschnittpunkt deeer Nute genau auf der Achse der Bohrung 5 liegt. Wenn dies auch der Fall ist, eine Untersuchung der «foh berührenden konischen Fläche 10 und 15 des Dichtringes 7 und der "Nute 8 wird zeigen, daß eine beträchtliche Verlagerung zwischen den Achsen des Teiles 3 und dem Dichtring 7 toleriert werden kann. Diese Verlagerungen toleranz kann deswegen so groß sein, da für den Dichtring 7 ©in steifer, aber elastisch verformbarer Werkstoff verwendet wird, der eine erhebliche elastische Verformung erlaubt.Then the section 3 with the help of a torque wrench, screwed into you hole 5 with a previously set torque. While the two parts to be sealed 3 and 4 are robbed together Werdenv the sealing lip 9 is inserted into the groove 13 and that it will adjust itself so that the inner and outer flanks of the lip and the groove touch all around. The cone becomes the intersection of the groove lie almost exactly on the axis of the sealing ring 7, while, as already indicated, the point of intersection of the cone of the groove exactly lies on the axis of the bore 5. If so is an investigation of the conical surface in contact with one another 10 and 15 of the sealing ring 7 and the "groove 8" will show that there is a considerable displacement between the axes of the part 3 and the sealing ring 7 can be tolerated. This displacement tolerance can therefore be so large that the sealing ring 7 © is used in a stiff, but elastically deformable material that allows considerable elastic deformation.

Es ist offensichtlich, daß wenn das Teilstück 3 in der Bohrung 5 heruntergeschraubt wird, die beiden zusammenge-It is obvious that when the section 3 in the Hole 5 is screwed down, the two together

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fügten Kegelflächen 10 und I5 mit unterschiedlichen Kegelwinkel zunächst Linienkontakt bilden und beim weiteKnZusammendrückendes verformbaren Dichtringes 7 sich dieser zu einem ringförmigen Flächenkontakt an den Kegelflächen ausbilden wird.added conical surfaces 10 and I5 with different cone angles first make line contact and then squeeze wide deformable sealing ring 7 this to an annular surface contact on the conical surfaces will train.

Es ist voh Vorteil; wenn der Unterschied der Kegelwinkel derIt is an advantage; if the difference in the cone angle of the

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Planken 9 und I5 etwa 1 oder 2 beträgt und deswegen der Linienkontakt beim Zusammenpressen des Dichtringes schnell als Flächönkontakt ausgebildet wird.Planks 9 and I5 are about 1 or 2 and therefore the line contact is quickly formed as a flat contact when the sealing ring is pressed together.

Die Kegelform 1o an der oberen Seite des Dichtringes 7 vermindert die radiale steifigkeit des Ringes an dieser Stelle. Daher wird während des Zusammenbaus der Dichtring 7 am oberen Ende nach innen gedrückt, sobald die beiden Kegelflöchen und 9 mit verschieden großen Kegelwinkeln axial zusammengepreßt werden. In Prajeis wirdfaiese radiale Verformung nach innen soweit gehen, daß die Innenwand des Dichtringes 7» die gegenüberliegende Nutenwand 14 berührt, da das Spiel zwischen diesen beiden Wänden zu groß ist.The conical shape 1o on the upper side of the sealing ring 7 reduces the radial rigidity of the ring at this point. Therefore, during assembly, the sealing ring 7 is pressed inward at the upper end as soon as the two conical surfaces 9 and 9 are axially pressed together with differently large cone angles. In principle, the inward radial deformation will go so far that the inner wall of the sealing ring 7 ' touches the opposite groove wall 14, since the play between these two walls is too great.

Auf jeden Fall würde sdeh eine Berührung die Fähigkeit des Dichtringes 7 sich selbst auszurichten begrenzen.In any case, sdeh a touch would increase the ability of the Sealing ring 7 limit itself to align.

Der Gebrauch eines Drehmonemtenschlüssels macht es möglichf , daß, nachdem das Teil 3> soweit wie nenötigt angezogen worden ist, ein* weiteres Anziehen und somit vielleicht eine plastische Verformung des Dichtringes 7 verhindert wird.The use of a torque wrench makes it possible that after part 3> has been tightened as necessary is, a * further tightening and thus perhaps a plastic one Deformation of the sealing ring 7 is prevented.

Der radial nach außen vorstehende Flansch 12 an der Wurzel der Lippe $ dient dazu, die radiale Steifigkeit des Djdatringes auf diesem Teilstück zu erhöhen und verhindert daherjede Neigung des unteren Teiles des Dichtringes 7 » sich unter höhen Innendrücken in der Bohrung 5 nach außen hin auszudehnen.The radially outwardly projecting flange 12 serves to increase the radial stiffness of the Djdatringes in this section at the root of the lip $ and prevents therefore any tendency of the lower part of the sealing ring 7 "to expand under heights internal pressures in the bore 5 to the outside.

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Idealerweise wird die für den Dichtring 7 gewählte Form imd das gewählte Material so beschaffen sein, daß über den ganz Bereich des Druckes, mit dem Dichtring 7 von innen beaufschlagt wird, der Plansch 12 eine radiale Ausdehnung des unteren Teilstückes des Dichtringes 7 verhindert, während beim Ansteigen des Innendruckes über den ganzen Druckbereich das obere Teilstück des Dichtungsringes 7 nach außen hin verformen darf, welches ein weiteres Ausbreiten der Dichtkontaktfläche zwischen den beiden Kegelflächen 10 und 15 zur Folge hat und somit die Dichtwirkung noch vergrößert.Ideally, the shape selected for the sealing ring 7 and the selected material will be such that over the the whole range of pressure with which the sealing ring 7 is applied from the inside, the plansch 12 a radial extension of the Prevents the lower portion of the sealing ring 7, while when the internal pressure rises over the entire pressure range the upper part of the sealing ring 7 is allowed to deform outwards, which further spreads the sealing contact surface between the two conical surfaces 10 and 15 and thus increases the sealing effect.

Figur 4 zeigt ein witeres Anwendungsbeispiel, eiee Lösung, welche in der Wirkungsweise dem Beispiel in Fig.1 ähnlich ist, und zwar als Krümmerdichtung, bei welcher das Außengewinde teil 3 ein Rohrkrümmer ist und sich in jede beliebige Stellung drehen läßt, während die Dichtwirkung die gleiche bleibt Es ist zu ersehen, daß die Konstruktion in Fig. für dieses Anwendungsgebiet nicht geeignet wäre, da von der Winkelpositbn des Außengewindeteiles die NutenUefe 12 abhängig ist und da das Anziehen des Teiles 2 bis zu einem bestimmten Drehmomentwert erfolgt, ist für eine genügend große Dichtwirkung nur eine Winkelposition möglich.Figure 4 shows another application example, a solution, which is similar in the mode of operation to the example in Fig. 1, namely as a manifold seal, in which the external thread part 3 is a pipe bend and rotate in any position leaves, while the sealing effect remains the same. It can be seen that the construction in Fig. For this field of application would not be suitable because of the Winkelpositbn des External thread part the NutenUefe 12 is dependent and since the tightening of the part 2 up to a certain torque value occurs, only one angular position is possible for a sufficiently large sealing effect.

Die Unterschiede in der Konstruktion der Beispiele in Fig.1 und Λ liegen hauptsächlich darin, daß das Außengewindeteil, noch mit einem Außengewinde 33 am oberen Ende versehen ist, auf welches die Buchse 3a mit dem Innengewinde 34 geschraubt ist. :;■■■■■ The differences in the construction of the examples in Fig. 1 and Λ are mainly that the external thread part is still provided with an external thread 33 at the upper end, onto which the socket 3a with the internal thread 34 is screwed . :; ■■■■■

Das untere axiale Ende der Buchse stößt end&4-45bere axiale Ende des Kompressionsringes 3b an,weldaer eine abestufte Bohrung besitzt, die zusammen mit der zylindrischen Außenfläche 35/.The lower axial end of the bushing abuts end & 4-45bere axial End of the compression ring 3b, which has a stepped hole possesses, which together with the cylindrical outer surface 35 /.

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des Außengewindeteiles 3 einen Hohlraum 8 bildet.of the male thread part 3 forms a cavity 8.

Der in Fig Λ gezeigte Dichtring ist dem Dürtring in Fig. 1 und 2 geometrisch ähnlich und seine Bohrungsoberfläche besteht aus zwei im Durchmesser verschiedenen Tellstücken,Der untere Teil 36, größer im Durchmesser, hat Spiel im Verhältnis zur Oberfläche 35 des Außengewindeteiles, während der obere Teil, die Zylinderbohrung 37* mit igenger Toleranz auf dem Teil 35 sitzt*. Diesejkleinere Bohrung ist auch viel kürzer als die größere Bohrung 36.The sealing ring shown in Fig Λ is geometrically similar to the Dürtring in Fig. 1 and 2 and its bore surface consists of two pieces of different diameter, the lower part 36, larger in diameter, has play in relation to the surface 35 of the external thread part, while the upper Part, the cylinder bore 37 * sits with its own tolerance on the part 35 *. This smaller bore is also much shorter than the larger bore 36.

Der Afcßendurchmesser 38 des Flansches 1o bildet, zusammen mit der,Bohrung 39 im Kompressionsring,3b, eine Spielpassung, aber der darüber liegende zylindrische Teil des Dichtringes bildet mit der kleineren Bohrung 41 im Kompressionsring 3b eine Preßpassung.The Afcß diameter 38 of the flange 1o forms, together with the, bore 39 in the compression ring, 3b, a clearance fit, but the overlying cylindrical part of the sealing ring forms with the smaller bore 41 in the compression ring 3b an interference fit.

Die beiden Schnitthälften in Figur4 zeigen verschiedene Lagen der Dichtnute I3 oder 13a. Es ist zu ersehen, daß ein weiterer Kriechweg zwischen denJ3ewinden 33 und 34 offen Hleibt , falls die Flüssigkeit zwischen-den Oberflächen 37 und 35 hindurch kommen sollte.The two cut halves in Figure 4 show different ones Positions of the sealing groove I3 or 13a. It can be seen that another Creepage distance between winches 33 and 34 remains open, if the liquid should pass between surfaces 37 and 35.

Das heißt, daß die Dichtwirkung der oberen äußeren Oberfläche des DichMnges aufgehoben wird, aber da die Buchse 3a heruntergeschraubt wird, um den Dbhtring zusammenzudrücken, werden die beiden ineinander gefügten Kegelflächen 1o und I5» mit verschieden großen Kegelwinkeln, das obere Ende des Dichtringes nach innen drücken und somit einen noch engeren Kontakt zwischen den beiden Zylinderflächen 37 und 35 erzeugen und dabei dfe Dichtungseinheit effektiv gegen Verlust untrer Druck stehender Flüssigkeit abdichten.That is, the sealing effect of the upper outer surface of the seal is canceled, but since the bush 3a is screwed down to compress the braid ring, the two conical surfaces 1o and I5, which are joined together » with cone angles of different sizes, press the upper end of the sealing ring inwards and thus an even narrower one Create contact between the two cylinder surfaces 37 and 35 and thereby effectively protect the sealing unit against loss Seal off pressurized liquid.

Falls der Rohdttümmer mit Außengewinde 3 relativ zum unterenIf the Rohdttümmer with external thread 3 relative to the lower

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©ichtungsteil mit Innengewinde 4, verdreht werden soll, ist es erforderlich, daß zunächst die Buchse Ja gelöst wird und er unter Spannung stehende Dichtring7zumindest zum TeIJ. entspannt wird. Der Rohrkrümmer kann dann verdreht werden, vorzugsweise in Löserichtung, teis die benötigte neue Winkelstellung erreicht ist. Wenn diese Stellung eingehalten werden soll, kann die Buchse 3^a wieder festgezogen und der Dichtring so gespannt werden, saß volle Dichtwirkung wieder erreicht wird.If the sealing part with internal thread 4 is to be turned, it is necessary that the bushing is first loosened and the sealing ring 7 is under tension, at least in part. is relaxed. The elbow can then be rotated, preferably in the release direction, until the required new angular position has been reached. If this position is to be maintained, the bush 3 ^{a can} be tightened again and the sealing ring tightened so that the full sealing effect is achieved again.

Die Nute 13 oder 1Ja in _tdieser Rohrkrümmeranordnung nach Fig. kann mit dem gleichen Njitenformwerkzeug nach Fig. 3 wie schon beschrieben, hergestellt werden.The groove 13 or 1Ja _t in this Rohrkrümmeranordnung of FIG. Can with the same Njitenformwerkzeug of FIG. 3 as already described, are prepared.

Die Begrenzung der Zylinderfläche 37 zu einer proportional kleinen axialen Höhe im Vergleich zur Lange des Dichtringes 7 hat den Brund, daß die radiale Elastizität des Dichtringes 7 möglichst groß gehalten wird um eine eventuelle Winkelabweichung der Kegelflankenachse der Nute 13 von der Achse der Durchgangsbohrung 5 auszugleichen. Es ist zu ersehen, daß, da die Außenwand 35 des Rohrkrümmerteiles zylindrisch ist, 6ine gute Dichtwirkung nur mit einer genauen zylindrischen Bohrung 37 erreicht werden kann, und daher kann vorausgesetzt, daß die Bohrung 37 nur eine geringe Länge vT Verhältnis der Gesamtlänge des Dichtringes 7 hat, eine Ausweichung des Ringes resultierend aus Abweichungen der Durchgangsbohrung vorkommen, und trotzdem wird der Dichtring 7 noch eine genaue zylindrische Bohrung,37, die genau auf dem leicht schrägen Rohrkrümmerteil sitzt, haben und gleich asitlg Dichtkontakt mit der keilförmigen Lippe $ in der Nute 13 halten.The limitation of the cylinder surface 37 to a proportionally small one axial height compared to the length of the sealing ring 7 has the brand that the radial elasticity of the sealing ring 7 as possible is kept large by a possible angular deviation of the Conical flank axis of the groove 13 from the axis of the through hole 5 balance. It can be seen that since the outer wall 35 of the pipe elbow part is cylindrical, a good sealing effect can only be achieved with a precise cylindrical bore 37, and therefore it can be assumed that the bore 37 is only a small one Length vT ratio of the total length of the sealing ring 7, a deviation of the ring resulting from deviations in the through hole occur, and yet the sealing ring 7 is still an exact cylindrical bore 37, which is exactly on the easy inclined pipe elbow part sits, and have asitlg sealing contact hold it in groove 13 with the wedge-shaped lip $.

Figur 6 zeigt eineweiteres Anwendungsbeispiel der Dichtung, in welchem der Dichtring in einer ü?ohrverbindung verwendet wird.FIG. 6 shows a further application example of the seal, in which the sealing ring is used in an over-the-ear connection.

Am unteren Rohr ist durch Schweißen , Hartlöten oder durch eine andere Methode ein Enästutzen 41 befestigt. Dieser Endstutzen wurde vorher schon mit der benötigten v-förmigen Nute versehen, die m It dem Wakzeug in Fig 3 geformt wurde. Ein Endstutzen 43, an der Unterseite des oberen Rohres, besitzt ein Außengewinde auf welches öine Suchse 44 mit Innengewinde,A socket 41 is attached to the lower tube by welding, brazing, or some other method. This end piece was previously with the required V-shaped Provided the groove which was formed with the tool in FIG. An end fitting 43, on the underside of the upper tube, has an external thread on which a socket 44 with internal thread,

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mit Innengewinde aufgeschraubt ist,die einen radial nach innen stehenden Flansch 45 hat, welcher an die Unterseite des Endstutzens 41 anstößt und diesen nach oben in Richtung des Endstutzens 4|3 des oberen Rohres drückt. Die radial innenliegende Fläche des oberen Ernästutzens 4;5 hat eine halbkegelförmige Bohrung, die in den Außenkeg'el des Dihtringes, der einen unterschiedlichen Kegelwinkel hat, eingreift und die gelchen Versatzkorrekturei/igenschaften als die der Beispiele 1 und 2 hat.with internal thread is screwed, one radially after has internal flange 45 which is attached to the underside of the end piece 41 abuts and this up in the direction of the End connector 4 | 3 of the upper pipe presses. The radially inner one The surface of the upper reamer 4; 5 has a hemispherical shape Bore that engages in the outer cone of the wire ring, which has a different cone angle, and which gelchen Offset correction properties than those of Examples 1 and 2 has.

Hier in Kürze die Vorteile der Dichtung gemäß dieser Erfindung :Here in brief the advantages of the seal according to this invention :

a) Der Dichtring kann aus irgendeinem geeigneten Material, welches die gewünschte Festigkeit und Charakteristik besitzt, bestehen. Für die früheren scharfkantigen Dichtringe konnten bloß Werkstoffe mit besonders großer Härte verwendet werden, da der Dichtring seine eiyigene Nute einschneiden mußte und dabei eine bestimmte Winkeleinstellung;, einnahm. Die größere Auswahl an Materialien für die Dichtung gemäß dieser Erfindung macht es möglich, die Materialauswahl nach anderen wichtigen Gesichtspunkten wie Korrosionsbe- . ständigkejfc,Flüssigkeitsverträglichkejt und ähnlichem durchzuführen. a) The sealing ring can be made of any suitable material, which has the desired strength and characteristics, exist. For the earlier sharp-edged sealing rings, only materials with particularly great hardness could be used because the sealing ring cut its own groove had to and a certain angle setting ;, took. The greater choice of materials for the seal according to this invention makes it possible to choose the material according to other important aspects such as corrosion resistance. constantkejfc, liquid compatibility and the like.

B) Die Dichtverbindung kann vielfach auseinander- und wieder zusammengebaut werden, da sich der Dichtring beim Zusammenbau nicht plaebisch verformt. Wird die Nutenoberfläche vor .dem Zusammenbau galvanisiert, verändern sich die Nutenflanken während der Inbetriebnahme nur, indem sie leicht poliert werden.B) The sealing connection can be disassembled and reassembled many times, since the sealing ring is different during assembly not plausibly deformed. Is the groove surface before .dem Galvanized assembly, the groove flanks change during commissioning only by lightly polishing them.

c) Das gezeigte Nutenformwerkzeug formt aine Nute, die eine feinstbearbeitete Kontaktoberfläche besitzt und die ohne viel Kostenaufwand hergestellt ist.c) The groove forming tool shown forms a groove that has a finely machined contact surface and that without much Cost is made.

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d) Die Konzentrizitätsgenauigkeit zwischen der Nute und der Durchgangsbohrung ist groß, da der Hauptbozen 21 des Nutenformwerkzeuges sehr steif konstruiert ist. d) The concentricity accuracy between the groove and the The through-hole is large because the main bolt 21 of the grooving tool is designed to be very rigid.

e) Die Toleranz der Parallelität der zu dichtenden Stirnflächen kann nun größer sein, da der Dichtring die Eigenschaft hat, . . sich selbst in seinem konischen Sitz auszurichten.e) The tolerance of the parallelism of the end faces to be sealed can now be larger because the sealing ring has the property. . align itself in its conical seat.

f) Der Unterschied in der radialen Steifigkeit zwischen den beiden Dichtringenden erlaubt eine noch größere Verlagerung derTBile.f) The difference in radial stiffness between the both ends of the sealing ring allows an even greater displacement derTBile.

g) Ein großer Innendruck in der Dichtungseinheit wird in einer radial nach außen gerichteten Verformung des radial elastischen konischen Endes des Dichtringes resultieren und die konischen mit verschiedenen Kegelwinkeln ineinander greifenden Oberfläche werden zusätzlich die Dichtwirkung noch erhöhen. Auf diese Wise wird bei ansteigendem Innendruck die Dichtwirkung erhöht.g) A large internal pressure in the sealing unit results in a radially outward deformation of the radially elastic Conical end of the sealing ring result and the conical interlocking with different cone angles Surface will also increase the sealing effect. In this way, the sealing effect is increased when the internal pressure increases elevated.

h) Die Produktionskosten sind gegenüber der scharfkantigen Dichtung beträchtlich reduziert, da ein scharfkantiger Nutenformstempel genaue Nuten in einer großen Anzahl von Dichtteilen pressen kann und deäiaLb diese Dichtteile danach zusammen mit abgestumpften Dichtringen verwendet werden können, welche viel billiger herzustellen sind und aus einem weicheren, vielleicht auch billigeren Rohmaterial beschaffen sein können.h) The production costs are considerably reduced compared to the sharp-edged seal, since a sharp-edged groove forming punch can press precise grooves in a large number of sealing parts and deäiaLb these sealing parts can then be used together with truncated sealing rings, which are much cheaper to manufacture and can be made from a softer, perhaps cheaper, raw material.

Es wird sich wohl verstehen, daß die anfängliche Kompression der radial elastisch konischen Oberfläche des Dichtteiles mit Außengewinde, eine durch das Einklemmen des Dichtringes entstehende Kommpressionsfederwirkung ausübt und diese Feöerwirkung denBS-lastungen durch Innendruck, äußere Kräfte oder verschieden jgroße Ausdehnungen der zwei Bidfcteilefa&iftreten-rIt will be understood that the initial compression of the radially elastically conical surface of the sealing part with External thread, one created by the pinching of the sealing ring Compression spring effect and this spring effect the BS loads by internal pressure, external forces or different sized expansions of the two functional parts

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Claims

1. Sealing arrangement between two sealing parts of a pipe in which a sealing ring with an all-round Diohtlippe, which has a V-shaped cross-section, makes contact with the sealing surface of one of the sealing parts, characterized geke η Ά that the lip (9) running all around in a V-shaped groove (1J) in section is seated in the sealing part (4), the groove (13) is preformed before assembly and the other side of the sealing ring (7) has a frustoconical surface (10) which is attached to a conical surface ( I5) of the other sealing part (1) or a matching part (3G), which is carried by the sealing part (1), rests.

2. Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that the edge of the lip (9) is truncated and the corner of the groove (I3) is sharp.

3 · Sealing arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the cone angle of the lip flanks (9) is slightly smaller than the cone angle of the corresponding groove flanks (13).

4. Sealing arrangement according to the preceding claims, characterized characterized in that the cone angle of the surface (1o) is slightly smaller than the cone angle of the surface (I5).

5. Sealing arrangement according to the preceding claims, characterized marked that the radial stiffness of the Sealing ring (7) at the root of the sealing lip (9) is larger than at the opposite end.

6. Sealing arrangement according to claim 5 * characterized in that that the sealing ring (7) has a radially

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protruding splash (2), which is at the root of the all around running lip (9) is attached.

7. Sealing arrangement according to the preceding claims, characterized gekennze rejects that the inner diameter of the sealing ring {7) near the conical surface (1o) is smaller than the inner diameter near the rump of the surrounding ones Lip (9).

8. Method, a sealing unit according to the preceding claims manufacture, thereby marked, dap the groove (13) with a punch (28), which pine sharp-edged, has a v-shaped lip (31) in section, pressed into the surface (2o) of the sealing part (A): is.

9. The method according to claim 8, characterized in that it lehne t, that the surface (2o), after the preforming of the groove (13) and before assembly, hardened or with a protective cover layer is provided,

1o. Groove forming tool for use for the method according to claims 8 or 9, characterized in that it consists of a shaft (21) which has a guide part (22) for receiving in a bore (5) in the sealing part (4), an annular groove punch (28) , which has a sharp-edged in section V-shaped shoulder (31), and a screw construction (25, 27, 29) which acts between the punch (28) and the shaft (21), consists.

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