DE202015100869U1

DE202015100869U1 - Dichtungsring

Info

Publication number: DE202015100869U1
Application number: DE201520100869
Authority: DE
Original assignee: Burckhardt Compression AG
Current assignee: Burckhardt Compression AG
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2025-02-25
Also published as: CN204739213U

Abstract

Dichtungsring (2) bestehend aus zumindest zwei und vorzugsweise drei Dichtungsringsegmenten (2a), welche nacheinander folgend angeordnet den in einer Umfangsrichtung (U) verlaufenden Dichtungsring (2) ausbilden, wobei der Dichtungsring (2) eine innere Mantelfläche (2h) und eine äussere Mantelfläche (2i) aufweist, welche in Umfangsrichtung (U) verlaufen, wobei jedes Dichtungsringsegment (2a) eine erste und eine zweite Stirnfläche (2k, 2l) aufweisen, welche in Umfangsrichtung (U) gegenseitig beabstandet sind, wobei zwei in Umfangsrichtung (U) nacheinander folgende Dichtungsringsegmente (2a) über deren erste beziehungsweise deren zweite Stirnfläche (2k, 2l) gegenseitig aneinander anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnfläche (2k) und die zweite Stirnfläche (2l) ausgehend von der inneren Mantelfläche (2h) in einem ersten Abschnitt (A) geradlinig verlaufen und sich entlang einer Schnittlinie (2b) gegenseitig berühren, und dass die erste und zweite Stirnfläche (2k, 2l) in einem nachfolgenden zweiten Abschnitt (B) gegenseitig einen Anschlag (2m) ausbilden, welcher ein gegenseitiges Verschieben der beiden Stirnflächen (2k, 2l) in Verlaufsrichtung der Schnittlinie (2b) begrenzt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Stand der Technik
Das Dokument EP 0985108B1 offenbart einen Dichtungsring, der insbesondere zur Abdichtung der Kolbenstange und/oder des Zylinders von trockenlaufenden Kolbenkompressoren geeignet ist. Dieser an sich bewährte Dichtungsring weist den Nachteil auf, dass dessen Montage an der Kolbenstange bzw. am Zylinder aufwändig sein kann.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es einen Dichtungsring zu bilden, der einfach zu montieren ist. Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Dichtungsring aufweisend die Merkmale von Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 6 betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst mit einem Dichtungsring bestehend aus zumindest zwei und vorzugsweise drei Dichtungsringsegmenten, welche nacheinander folgend angeordnet den in einer Umfangsrichtung verlaufenden Dichtungsring ausbilden, wobei der Dichtungsring eine innere Mantelfläche und eine äussere Mantelfläche aufweist, welche in Umfangsrichtung verlaufen, wobei jedes Dichtungsringsegment eine erste und eine zweite Stirnfläche aufweisen, welche in Umfangsrichtung gegenseitig beabstandet sind, wobei zwei in Umfangsrichtung nacheinander folgende Dichtungsringsegmente über deren erste beziehungsweise deren zweite Stirnfläche gegenseitig aneinander anliegen, wobei die erste Stirnfläche und die zweite Stirnfläche ausgehend von der inneren Mantelfläche in einem ersten Abschnitt geradlinig verlaufen und sich entlang einer Schnittlinie gegenseitig berühren, und wobei die erste und zweite Stirnfläche in einem nachfolgenden zweiten Abschnitt gegenseitig einen Anschlag ausbilden, welcher ein gegenseitiges Verschieben der beiden Stirnflächen in Verlaufsrichtung der Schnittlinie begrenzt.
Der erfindungsgemässe Dichtungsring bestehend aus zwischen zwei bis zehn Dichtungsringsegmenten, welche nacheinander folgend angeordnet den in einer Umfangsrichtung verlaufenden Dichtungsring ausbilden. Der erfindungsgemässe Dichtungsring weist den Vorteil auf, dass dieser wesentlich einfacher zu montieren ist. Wird der Dichtungsring zum Abdichten einer Kolbenstange verwendet, so wird dieser üblicherweise mit einer umlaufenden Schlauchfeder vorgespannt. Bekannte Dichtungsringe, welche mit einer umlaufenden Schlauchfeder vorgespannt waren, hatten den Nachteil, dass diese ohne eingesetzte Montagehilfe in sich zusammen fallen. Der erfindungsgemässe Dichtungsring umfassend einen Anschlag weist den Vorteil auf, dass dieser auch dann, wenn er mit einer umlaufenden Schlauchfeder vor gespannt ist, nicht in sich zusammenfällt. Der erfindungsgemässe Dichtungsring kann deshalb besonders einfach und vorzugsweise ohne eine zusätzliche Montagehilfe montiert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele verwendeten Zeichnungen zeigen:
1 eine Draufsicht des Dichtungsrings;
2 eine Detailansicht einer Stossstelle des Dichtungsrings gemäss 1;
3 einen Querschnitt durch den Dichtungsring gemäss 1 entlang der Schnittlinie A-A;
4 eine Draufsicht auf einen Stützring;
5 einen Querschnitt durch den Stützring gemäss 4 entlang der Schnittlinie B-B;
6 eine vereinfacht dargestellte Kolbendichtung umfassend den erfindungsgemässen Dichtungsring;
7 eine vereinfacht und nur teilweise dargestellte Dichtungspackung sowie die abzudichtende Kolbenstangen;
8 eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform einer Stossstelle eines Dichtungsrings;
9 eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform einer Stossstelle eines Dichtungsrings.
Grundsätzlich sind in den Zeichnungen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
1 zeigt beispielhaft einen Dichtungsring 2 bestehend aus drei Dichtungsringsegmenten 2a, welche nacheinander folgend angeordnet den in einer Umfangsrichtung U verlaufenden Dichtungsring 2 ausbilden. Jedes Dichtungsringsegment 2a erstreckt sich um einen Winkel von 120° in Umfangsrichtung. Der Dichtungsring 2 könnte jedoch auch nur aus zwei Dichtungsringsegmenten 2a bestehen, oder auch aus einer Mehrzahl von bis zu zehn Dichtungsringsegmenten 2a. Vorzugsweise erstrecken sich alle Dichtungsringsegmente 2a um denselben Winkel in Umfangsrichtung, wie in 1 dargestellt. In einer weiteren möglichen Ausführungsform könnten zumindest ein oder auch mehrere Dichtungsringsegmente 2a sich über unterschiedliche Winkel in Umfangsrichtung erstecken, und gemeinsam den Dichtungsring 2 ausbilden. Der Dichtungsring 2 weist eine innere Mantelfläche 2h und eine äussere Mantelfläche 2i auf, welche in Umfangsrichtung U verlaufen. Wie aus 2 im Detail ersichtlich weist jedes Dichtungsringsegment 2a eine erste Stirnfläche 2k und eine zweite Stirnfläche 2l auf, welche in Umfangsrichtung U gegenseitig beabstandet sind und beidseitig jeweils das Ende des Dichtungsringsegments 2a bilden. Zwei in Umfangsrichtung U nacheinander folgende angeordnete Dichtungsringsegmente 2a liegen über deren erste beziehungsweise deren zweite Stirnfläche 2k, 2l gegenseitig aneinander an. Die erste Stirnfläche 2k und die zweite Stirnfläche 2l verlaufen ausgehend von der inneren Mantelfläche 2h entlang eines ersten Abschnitts A geradlinig, bilden dabei eine Schnittlinie 2b aus, und berühren sich gegenseitig entlang der Schnittlinie 2b. Dem ersten Abschnitt A ist in Verlaufsrichtung der Schnittlinie 2b ein zweiter Abschnitt B nachgeordnet, innerhalb welchem die erste und zweite Stirnfläche 2k, 2l gegenseitig einen Anschlag 2m ausbilden, welcher derart ausgestaltet ist, dass dieser ein gegenseitiges Verschieben der beiden Stirnflächen 2k, 2l in Verlaufsrichtung der Schnittlinie 2b beschränkt. Der Dichtungsring 2 weist somit einen Anschlag 2m auf, der den maximalen Ringhub begrenzt. 7 zeigt in einem Querschnitt einen Dichtungsring 2 welcher aussen von einem Federring 4 umschlossen ist. Der in den 1 und 2 dargestellte Dichtungsring 2 weist den Vorteil auf, dass dieser, falls der Dichtungsring 2 von einem vorgespannten Federring 4 umgeben ist, nicht in sich zusammenfällt, da der Anschlag 2m eine gegenseitige Relativverschiebung der beiden aneinander liegenden Dichtringsegmente 2a begrenzt.
Vorteilhafterweise verläuft die Schnittlinie 2b bezüglich einer Tangenten 2n zur inneren Mantelfläche 2h unter einem Winkel α im Bereich zwischen 20° und 50°.
Vorteilhafterweise weist die erste Stirnfläche 2k, wie in den 1 und 2 dargestellt, im zweiten Abschnitt B, zur äusseren Mantelfläche 2i hin, einen über die Schnittlinie 2b vorstehenden Vorsprung auf, welcher einen ersten Anschlag 2e ausbildet.
Vorteilhafterweise weist die zweite Stirnfläche 2l, wie in den 1 und 2 dargestellt, im zweiten Abschnitt B, zur äusseren Mantelfläche 2i hin, einen Rücksprung aufweist, welcher einen zweiten Anschlag 2f ausbildet. Der erste und der zweite Anschlag 2e, 2f bilden zusammen den Anschlag 2m aus.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Distanz beziehungswiese der maximal mögliche Hub zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlag 2e, 2f, in Verlaufsrichtung der Schnittlinie 2b zwischen 1 mm und 10 mm.
3 zeigt einen Querschnitt durch den in 1 dargestellten Dichtungsring 2 entlang der Schnittlinie A-A. Der Dichtungsring weist eine axiale Breite H1 im Bereich zwischen 2 mm und 20 mm auf.
4 zeigt in einer Draufsicht und 5 in einem Schnitt entlang der Schnittlinie B-B einen endlosen Stützring 3 mit Innenfläche 3a, Aussenfläche 3b und axialer Breite H2.
6 zeigt ein Dichtelement 1 umfassend den erfindungsgemässen Dichtungsring 2 sowie einen Stützring 3 zum Abdichten eines in einem Zylinder 21 in Bewegungsrichtung v hin- und her beweglichen Kolben 20 eines trockenlaufenden Kolbenkompressors. Das Dichtelement 1 gleitet entlang der Zylinderinnenfläche 22. Eine Feder 4 bewirkt eine radial nach aussen wirkende Federkraft auf den Dichtungsring 2 beziehungsweise auf die Dichtringsegmente 2a. Der Kolben 20 ist fest mit einer Kolbenstange 5 verbunden. Zudem ist der Kompressionsraum 23 dargestellt, sowie der Druck p1 und der Druck p2 im Zylinder 21.
7 zeigt ein Dichtelement 1 umfassend den erfindungsgemässen Dichtungsring 2 sowie einen Stützring 3, angeordnet in einer Packung 10 zum Abdichten einer in Bewegungsrichtung v hin- und her beweglichen Kolbenstange 5. Der Dichtungsring 2 ist von einem Federring 4 umgeben, um eine gegen innen wirkende Vorspannung auf die Dichtungsringsegmente 2a zu erzeugen. Die Packung 10 umfasst einen Kammerring 12, in dessen Dichtungskammer 11 das Dichtelement 1 angeordnet ist. Zudem sind der der am Dichtelement anliegende Druck p1 und Druck p2 dargestellt.
Die 8 bis 9 zeigen je in einer Detailansicht weitere Ausführungsbeispiele einer Stossstelle 2b eines Dichtungsrings, bei welcher die an der Stossstelle 2b nacheinander folgend angeordneten Dichtungsringsegmente 2a einen ersten Anschlag 2e sowie einen zweiten Anschlag 2f ausbilden, sodass die gegenseitige Bewegung der beiden gegenseitig anliegenden Dichtungsringsegmente 2a in Verlaufsrichtung der Schnittlinie 2b durch den dadurch ausgebildeten Anschlag 2m begrenzt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0985108 B1 [0002]

Claims

Dichtungsring (2) bestehend aus zumindest zwei und vorzugsweise drei Dichtungsringsegmenten (2a), welche nacheinander folgend angeordnet den in einer Umfangsrichtung (U) verlaufenden Dichtungsring (2) ausbilden, wobei der Dichtungsring (2) eine innere Mantelfläche (2h) und eine äussere Mantelfläche (2i) aufweist, welche in Umfangsrichtung (U) verlaufen, wobei jedes Dichtungsringsegment (2a) eine erste und eine zweite Stirnfläche (2k, 2l) aufweisen, welche in Umfangsrichtung (U) gegenseitig beabstandet sind, wobei zwei in Umfangsrichtung (U) nacheinander folgende Dichtungsringsegmente (2a) über deren erste beziehungsweise deren zweite Stirnfläche (2k, 2l) gegenseitig aneinander anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnfläche (2k) und die zweite Stirnfläche (2l) ausgehend von der inneren Mantelfläche (2h) in einem ersten Abschnitt (A) geradlinig verlaufen und sich entlang einer Schnittlinie (2b) gegenseitig berühren, und dass die erste und zweite Stirnfläche (2k, 2l) in einem nachfolgenden zweiten Abschnitt (B) gegenseitig einen Anschlag (2m) ausbilden, welcher ein gegenseitiges Verschieben der beiden Stirnflächen (2k, 2l) in Verlaufsrichtung der Schnittlinie (2b) begrenzt.
Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittlinie (2b) bezüglich einer Tangenten zur inneren Mantelfläche (2h) unter einem Winkel (α) im Bereich zwischen 20° und 50° verläuft.
Dichtungsring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnfläche (2k) im zweiten Abschnitt (B), zur äusseren Mantelfläche (2i) hin, einen über die Schnittlinie (2b) vorstehenden Vorsprung aufweist, welcher einen ersten Anschlag (2e) ausbildet.
Dichtungsring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stirnfläche (2l) im zweiten Abschnitt (B), zur äusseren Mantelfläche (2i) hin, einen Rücksprung aufweist, welcher einen zweiten Anschlag (2f) ausbildet.
Dichtungsring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Distanz zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlag (2k, 2f), in Verlaufsrichtung der Schnittlinie (2b) zwischen 1 mm und 10 mm beträgt.
Dichtungsring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine axiale Breite im Bereich zwischen 2 mm und 20 mm aufweist.
Dichtelement (1) umfassend einen Dichtungsring (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie umfassend einen endlosen Stützring (3).
Packung zum Abdichten einer trockenlaufenden Kolbenstange (5) mit einem Dichtungsring (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kolbendichtung zum Abdichten eines Kolbens (20) eines trockenlaufenden Kolbenkompressors mit einem Dichtungsring (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kolbenkompressor mit einem Dichtungsring (2) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6.