DE19959343A1 - Sealing device to seal gap between two components, sealing grooves of which have wedge-shaped cross section - Google Patents
Sealing device to seal gap between two components, sealing grooves of which have wedge-shaped cross sectionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtvorrichtung zur Abdichtung eines Spaltes zwischen zwei relativverschieblichen Bauteilen, welche Dichtvorrichtung im wesentlichen aus einem Dichtblech besteht, welches Dichtblech zwischen den beiden Bauteilen angeordnet ist und in zwei Dichtnuten eingelegt ist, wobei jede Dichtnut in eines der beiden Bauteile eingearbeitet ist, und welches Dichtblech den Spalt zwischen den beiden Bauteilen abdeckt, wobei die Dichtnuten einander gegenüberliegen.The invention relates to a sealing device for sealing a gap between two relatively displaceable components, which sealing device in essentially consists of a sealing plate, which sealing plate between the is arranged both components and is inserted in two sealing grooves, wherein each sealing groove is incorporated in one of the two components, and which one Sealing sheet covers the gap between the two components, the Seal grooves face each other.
Zur Abdichtung zwischen zwei relativverschieblichen Bauteilen ist es bekannt, in jedes der Bauteile eine Nut einzuarbeiten, und dort ein Dichtblech einzusetzen, welches einen Spalt zwischen den Bauteilen überdeckt. Durch Druckunterschiede wird dieses Dichtblech gegen Seitenflächen der Dichtnuten gepresst, und sorgt so für eine gute Abdichtung des Spaltes zwischen den Bauteilen gegen Leckage.For sealing between two relatively displaceable components, it is known work a groove in each of the components and there a sealing plate insert that covers a gap between the components. By This sealing plate is subjected to pressure differences against the side surfaces of the sealing grooves pressed, and thus ensures a good seal of the gap between the Components against leakage.
In einer Sollage des Einbauzustandes liegen sich die Dichtnuten, die in den Bauteilen eingearbeitet sind, jeweils spiegelbildlich gegenüber, und das Dichtblech kann sich innerhalb der Dichtnuten bewegen. Wenn es jedoch beispielsweise aufgrund von thermischen Dehnungen zu einer Relativverschiebung der Bauteile in Richtung der Nuthöhe der Dichtnuten kommt, wird die Bewegung des Dichtbleches langsam eingeschränkt. Wenn der Betrag der Relativverschiebung ein Mass erreicht, das in erster Näherung durch die Nuthöhe abzüglich der Dicke des Dichtbleches gegeben ist, wird die weitere Relativverschiebung der beiden Bauteile behindert, und das Dichtblech wird in den Dichtnuten eingeklemmt. Im günstigsten Fall wird so das Dichtblech beschädigt, und die Dichtung verliert ihre Wirkung; diese Ursache kann aber zu schlimmeren Maschinenschäden führen.The sealing grooves, which are located in the Components are incorporated, each mirror image, and that Sealing plate can move within the sealing grooves. If it is for example, due to thermal expansion Relative displacement of the components in the direction of the groove height of the sealing grooves comes, the movement of the sealing plate is slowly restricted. If the amount of the relative shift reaches a measure that in the first approximation is given by the groove height minus the thickness of the sealing plate, the further relative displacement of the two components hindered, and the sealing plate is clamped in the sealing grooves. In the best case, this is the sealing plate damaged and the seal loses its effectiveness; this cause can, however cause worse machine damage.
Es ist daher unumgänglich, die Höhe der Dichtnuten so vorzusehen, dass die zu erwartende Verschiebung der Bauteile gegeneinander von der Dichtvorrichtung aufgenommen werden kann. Dies stösst jedoch an Grenzen, wenn das Verhältnis von Nuthöhe zu Nuttiefe, respektive von Nuthöhe zur Breite des Dichtbleches, ein gewisses Mass überschreitet. Dann nämlich wird die mögliche Kippbewegung des Dichtbleches gross. Wenn das Dichtblech kippt, wird allerdings die Dichtwirkung eingeschränkt. Überdies kann es vorkommen, dass das Dichtblech aufgrund der Kippbewegung innerhalb der Dichtnuten verkantet.It is therefore essential to provide the height of the sealing grooves so that the expected displacement of the components against each other from the Sealing device can be included. However, this is limited if the ratio of groove height to groove depth or respectively from groove height to Width of the sealing plate, exceeds a certain amount. Then namely the possible tilting movement of the sealing plate is large. If the sealing plate tilts, however, the sealing effect is limited. Moreover, it can occur that the sealing plate due to the tilting movement within the Sealing grooves canted.
Die Anwendung von Federdichtungen, bei denen ein Dichtblech in zwei Dichtnuten eingreift, ist nach dem Stand der Technik also auf Fälle begrenzt, in denen die Relativverschiebung der den abzudichtenden Spalt bildenden Bauteile in Richtung der Spalthöhe eher gering ist. The use of spring seals, in which a sealing plate in two Sealing grooves engages is limited to cases in the prior art which the relative displacement of the gap to be sealed Components in the direction of the gap height is rather low.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtvorrichtung zur Abdichtung eines Spaltes zwischen zwei relativverschieblichen Bauteilen, welche Dichtvorrichtung im wesentlichen aus einem Dichtblech besteht, welches Dichtblech zwischen den beiden Bauteilen angeordnet ist und in zwei Dichtnuten eingelegt ist, wobei jede Dichtnut in eines der beiden Bauteile eingearbeitet ist, und welches Dichtblech den Spalt zwischen den beiden Bauteilen abdeckt, wobei die Dichtnuten im montierten Zustand einander gegenüberliegen so anzugeben, dass grössere Relativverschiebungen zwischen den beiden Bauteilen in Richtung der Nuthöhe möglich sind, als dies nach dem Stand der Technik realisierbar ist. Diese Verschieblichkeit soll nicht um den Preis einer hohen Verkantungsgefahr des Dichtbleches erkauft werden. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Dichtnuten einen keilförmigen Querschnitt aufweisen, und, dass die Nuthöhe der Dichtnuten am Nutgrund kleiner ist, als an der Nutoberfläche.The invention seeks to remedy this. The object of the present invention is it, a sealing device for sealing a gap between two relatively displaceable components, which sealing device consists essentially of there is a sealing plate, which sealing plate between the two components is arranged and is inserted in two sealing grooves, each sealing groove in one of the two components is incorporated, and which sealing plate the gap covers between the two components, the sealing grooves in the assembled State opposite each other so that larger Relative shifts between the two components in the direction of Groove height are possible than can be realized according to the prior art. This flexibility should not be at the price of a high risk of canting of the sealing plate are bought. This is according to the invention achieved that the sealing grooves have a wedge-shaped cross section, and, that the groove height of the sealing grooves at the groove base is smaller than at the Groove surface.
Kern der Erfindung ist es also, die Geometrie der Dichtnuten an die unterschiedlichen Erfordernisse anzupassen. Durch die Keilform wird die Nuthöhe an der Nutoberfläche hinreichend gross gewählt, um Relativverschiebungen der beiden Bauteile aufzunehmen; andererseits wird am Nutgrund, wo die Nutseitenflächen die Kanten der Dichtbleche führen, die Nuthöhe klein gehalten, um den Kippwinkel der Dichtbleche zu begrenzen. Auf diese Weise ermöglicht die erfindungsgemässe Konfiguration mit keilförmigen Dichtnuten grössere Relativverschiebungen der Bauteile in Richtung der Nuthöhe, und verhindert gleichzeitig ein schädliches Verkanten des Dichtbleches.The essence of the invention is therefore the geometry of the sealing grooves adapt to different requirements. Due to the wedge shape Groove height on the groove surface chosen to be large enough to Record relative shifts of the two components; on the other hand, on Groove base, where the groove side surfaces guide the edges of the sealing plates that Groove height kept small to limit the tilting angle of the sealing plates. On this enables the configuration according to the invention with wedge-shaped Sealing grooves larger relative displacements of the components in the direction of Groove height, and at the same time prevents harmful tilting of the Sealing plate.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained below with reference to the drawing. It demonstrate
Fig. 1 eine nach dem Stand der Technik übliche Federdichtung in der Einbaulage, und in einer im Extremfall möglichen Betriebslage;1 shows a conventional prior art spring seal in the installed position, and, in one possible in the extreme operating position.
Fig. 2 eine Federdichtung mit vergrösserten Toleranzen mit der üblichen Geometrie der Dichtnuten in Einbaulage und in einer im Extremfall möglichen Betriebslage; Figure 2 shows a spring seal with larger tolerances with the usual geometry of the sealing grooves in the installed position and in one possible in the extreme operating position.
Fig. 3 eine Federdichtung mit erfindungsgemässer Geometrie der Dichtnuten in der Einbaulage und in einer im Extremfall möglichen Betriebslage. Fig. 3 shows a spring seal according to the invention the geometry of the sealing grooves in the installed position and in one possible in the extreme operating position.
Fig. 1 zeigt eine Federdichtung, wie sie nach dem Stand der Technik üblich ist. Ein Spalt 21 zwischen zwei Bauteilen 1 und 2 wird durch ein Dichtblech 3 abgedichtet. Zur Gewährleistung der Dichtfunktion ist in jedes der beiden Bauteile 1 und 2 jeweils eine Dichtnut 11 und 12 mit der Nuttiefe t1 und t2 und der Nuthöhe h1 und h2 eingebaut. Es ist dabei nicht zwingend, beide Dichtnuten, wie in den Beispielen gezeigt, identisch zu dimensionieren; es gibt aber auch keine zwingenden Gründe, dies nicht zu tun. Durch Druckdifferenzen über den Spalt 21 wird das Dichtblech 3 an die Nutseitenflächen gepresst, und dichtet so den Spalt 21 ab. In Fig. 1a sind die Bauteile 1 und 2 in Einbaulage dargestellt. Die Dichtnuten 11 und 12 liegen sich dann genau gegenüber. Beispielsweise aufgrund von thermischen Dehnungen können die Bauteile 1 und 2 eine Relativverschiebung in Richtung der Nuthöhe erfahren. Ein solcher Zustand ist in Fig. 1b dargestellt. Die Bauteile sind um einen gewissen Betrag in Richtung der Nuthöhe gegeneinander verschoben, der im dargestellten Fall einem maximal möglichen Betrag, in etwa der grössten Nuthöhe h1 oder h2 abzüglich der Dicke d des Dichtbleches 3, entspricht. Bei grösseren Verschiebungen kommt es zu Beschädigungen der Dichtvorrichtung. Dabei ist das Dichtblech 3 um einen vergleichsweise kleinen Winkel γ gekippt. Das Dichtblech kann weiterhin seine Dichtfunktion erfüllen. Aufgrund des kleinen Kippwinkels kann die gesamte Konfiguration auch unbehindert in die in Fig. 1a dargestellte Einbaulage zurückkehren. Fig. 1 shows a spring seal, as is common in the prior art. A gap 21 between two components 1 and 2 is sealed by a sealing plate 3 . To ensure the sealing function, a sealing groove 11 and 12 with the groove depth t1 and t2 and the groove height h1 and h2 is installed in each of the two components 1 and 2 . It is not imperative to dimension both sealing grooves identically, as shown in the examples; however, there are no compelling reasons not to do so. Due to pressure differences across the gap 21 , the sealing plate 3 is pressed against the groove side surfaces, and thus seals the gap 21 . In Fig. 1a, the components 1 and 2 are shown in the installed position. The sealing grooves 11 and 12 are then exactly opposite. For example, due to thermal expansion, components 1 and 2 can experience a relative displacement in the direction of the groove height. Such a state is shown in Fig. 1b. The components are shifted relative to each other by a certain amount in the direction of the groove height, which in the case shown corresponds to a maximum possible amount, approximately the greatest groove height h1 or h2 minus the thickness d of the sealing plate 3 . With larger displacements, the sealing device is damaged. The sealing plate 3 is tilted by a comparatively small angle γ. The sealing plate can continue to perform its sealing function. Because of the small tilt angle, the entire configuration can also return to the installation position shown in FIG. 1a without hindrance.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Konfiguration wie Fig. 1. Allerdings sind die Nuthöhen h1 und h2 deutlich vergrössert, um grössere Verschiebungen der Bauteile 1 und 2 in Richtung der Nuthöhe zu ermöglichen. In Fig. 2a ist die Dichtvorrichtung wiederum in der Einbaulage dargestellt, in Fig. 2b hingegen bei der nun maximal möglichen Verschiebung. Diese ist in dem Beispiel etwa doppelt so gross wie der maximal mögliche Betrag in Fig. 1. Der Kippwinkel γ des Dichtbleches 3 ist wesentlich grösser. Wie zu erkennen ist, besteht aufgrund der starken Kippung die Gefahr einer Verkantung des Dichtbleches 3 in den Dichtnuten 11 und 12. Die Gefahr des Verkantens wird noch erhöht, wenn im Betrieb aufgrund des Druckgefälles über die Dichtung das Federdichtungsblech in eine Richtung an die Wände der Dichtnut angepresst wird. Dadurch kann einerseits die Dichtwirkung nicht mehr unbedingt gewährleistet werden; andererseits kann die Gesamtkonfiguration bei einem Verkanten des Dichtbleches nicht mehr unbehindert in die Einbaulage zurückkehren. FIG. 2 shows a configuration similar to that of FIG. 1. However, the groove heights h1 and h2 are significantly increased in order to enable larger displacements of the components 1 and 2 in the direction of the groove height. In Fig. 2a, the sealing device is again shown in the installed position, in Fig. 2b, however, with the maximum possible displacement now. In the example, this is approximately twice as large as the maximum possible amount in FIG. 1. The tilt angle γ of the sealing plate 3 is considerably larger. As can be seen, there is a risk of the sealing plate 3 tilting in the sealing grooves 11 and 12 due to the strong tilting. The risk of canting is further increased if the spring sealing sheet is pressed in one direction against the walls of the sealing groove during operation due to the pressure drop. On the one hand, this means that the sealing effect can no longer be guaranteed; on the other hand, the overall configuration can no longer return to the installation position without hindrance if the sealing plate is tilted.
Fig. 3 schliesslich zeigt die erfindungsgemässe Dichtvorrichtung. Die Nuten 11 und 12 sind keilförmig gestaltet. Die Nuthöhe h12, h22 am Nutgrund ist vergleichweise klein, und gewährleistet auf diese Weise eine straffe Kantenführung des Dichtbleches 3, während die Nuthöhe h11, h21 an der Nutoberfläche gross ist, um die erforderliche Verschieblichkeit der Bauteile 1, 2 gegeneinander zu ermöglichen. Entsprechend ist jeweils mindestens eine Seitenfläche jeder Dichtnut 11, 12 um einen Winkel α geneigt. Die Nuttiefen t1 und t2 sind identisch mit denen in den Fig. 1 und 2. Fig. 3b zeigt, dass eine ebensogrosse Relativverschiebung der Bauteile 1 und 2 möglich ist wie bei der Dichtvorrichtung in Fig. 2. Der Winkel γ allerdings, um den das Dichtblech 3 geneigt ist, ist deutlich reduziert. Es ist eine straffere Führung des Dichtbleches in den Dichtnuten 11, 12 gegeben. Bei einer zweckmässig gewählten Geometrie der Dichtnuten 11, 12 besteht keine Verkantungsgefahr, und die Dichtwirkung wird auch bei der extremen Auslenkung, wie sie in Fig. 3b dargestellt ist, gewährleistet. Fig. 3 finally shows the inventive sealing device. The grooves 11 and 12 are wedge-shaped. The groove height h12, h22 on the groove base is comparatively small, and in this way ensures tight edge guidance of the sealing plate 3 , while the groove height h11, h21 on the groove surface is large in order to enable the necessary displaceability of the components 1 , 2 against one another. Accordingly, at least one side surface of each sealing groove 11 , 12 is inclined by an angle α. The groove depths t1 and t2 are identical to those in FIGS . 1 and 2. FIG. 3b shows that a relative displacement of components 1 and 2 which is as large as that of the sealing device in FIG. 2 is possible . However, the angle γ by which the Sealing plate 3 is inclined is significantly reduced. There is a tighter guidance of the sealing plate in the sealing grooves 11 , 12 . With an expediently selected geometry of the sealing grooves 11 , 12 there is no risk of canting, and the sealing effect is ensured even with the extreme deflection, as shown in FIG. 3b.
11
Bauteil
Component
22nd
Bauteil
Component
33rd
Dichtblech
Sealing plate
1111
Dichtnut
Sealing groove
1212th
Dichtnut
Sealing groove
2121
Spalt
d Dicke des Dichtbleches
h1 Nuthöhe
h2 Nuthöhe
h11 Nuthöhe an der Nutoberfläche
h12 Nuthöhe am Nutgrund
h21 Nuthöhe an der Nutoberfläche
h22 Nuthöhe am Nutgrund
t1 Nuttiefe
t2 Nuttiefe
α Neigungswinkel einer Nutseitenfläche
γ Kippwinkel
gap
d thickness of the sealing plate
h1 groove height
h2 groove height
h11 Groove height on the groove surface
h12 groove height at the groove base
h21 Groove height on the groove surface
h22 Groove height at the bottom of the groove
t1 groove depth
t2 groove depth
α angle of inclination of a groove side surface
γ tilt angle
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999159343 DE19959343A1 (en) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | Sealing device to seal gap between two components, sealing grooves of which have wedge-shaped cross section |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999159343 DE19959343A1 (en) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | Sealing device to seal gap between two components, sealing grooves of which have wedge-shaped cross section |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=7931982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999159343 Withdrawn DE19959343A1 (en) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | Sealing device to seal gap between two components, sealing grooves of which have wedge-shaped cross section |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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