DE2141894A1 - Deformierbarer Dichtungsring - Google Patents

Description

Deformierbarer Dichtungsring (Zusatz zu Patent ...... (Patentanmeldung Nr. P 20 45 132.5)

Die Erfindung Detrifft einen deformierbaren Dichtungsring derart, wie er in der anhängigen deutschen Patentanmeldung P 20 45 132„5 vorgeschlagen wird«

Dieser vorgeschlagene deformierbare Dichtungsring ist mit einer radialen, in Achsrichtung verlaufenden Wandung hoher Festigkeit versehen, die aus Gewebelagen aufgebaut und mit einem Elastomer getränkt ist. Der Ring weist eine gebogene, ringförmige Dichtungslippe auf, die im Einbauzustand zusammen mit der Ringwand unter Druck steht und durch entsprechende Verformung eine bessere Dichtungswirkung hat als bekannte Dichtungsringe dieser Art, wie sie beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 206 229 besehrieben sind.

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

Der vorgeschlagene deformierbare Dichtungsring kann einen J-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei die den größeren Radius besitzende Wandseite in eine Vertiefung eingesetzt ist und eine ringförmige Dichtungslippe bildet, die an eine in die Vertiefung eingesetzte Leitung oder Röhre angepreßt wird. Ferner kann der Querschnitt aber auch U-förmig sein, wobei dann der Zwischenraum zwischen den beiden Schenkeln mit einem aus Elastomermaterial bestehenden Mittelstück mit eingesetzter Innenfeder oder mit einer Innenfeder allein ausgefüllt ist.

" Aufgabe der Erfindung ist es nun, die an sich schon hohe Lebensdauer des vorgeschlagenen deformierbaren Dichtungsrings noch weiter zu verlängern und auch unter extremen Betriebsbedingungen eine ausreichende Abdichtung sicherzustellen.

Dies geschieht durch eine gegenüber dem vorgeschlagenen Dichtungsring abgeänderte Formgebung des U—förmigen Dichtungs— ringquerschnitts, zwischen dessen Schenkel eine Innenfeder eingelegt ist, die erhöhten Schutz gegen ein Herausquetschen des Dichtungsringmaterials aus seiner Halterung bewirkt.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen der Zeichnung näher erläutert«, In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Dichtungsrings mit J-förmigem Querschnitt, wobei die Gewebelagen mit Elastomermaterial getränkt sind und in dem Dichtungsring eine Innenfeder angeordnet ist,

Fig. 2 eine Schnittansicht ähnlich der von Fig· I,

wobei jedoch der Dichtungsring in ein Verbindungsstück eingebaut und dem in diesem Verbindungsstück herrschenden Druck ausgesetzt ist, und

Figo 3 eine Schnittansicht ähnlich der von Fig. 1, wobei die längere radiale Wandung des Dichtungsrings mit einem 2»Äfc &fyh 9¹Jf^ Pinen Rand untrennbar ver-

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tmndenen Kappenhand versehen ist und die gegenüberliegende Wandung einen die Innenfeder aufnehmenden Schlitz aufweist.

Der in Fig_o 1 gezeigte Dichtungsring 30 besteht aus mit Elastomermaterial getränkten Gewebelagen oder -schichten la, wobei auch die Ringoberfläche mit diesem Material überzogen ist« Der Querschnitt des Dichtungsrings ist J-förmig, wobei die Innenwand 31 kurzer ist als die Außenwand 33 und die von dieser Innenwand ausgehenden Gewebelagen eine halb-toroidförmige Verbindungswand 32 sowie die äußere Wand 33 bilden. Eine Innenfeder 16 wird zum Zusammenziehen des Dichtungsrings 30 benutzt· Diese Innenfeder 16 dient aber nicht nur zum Zusammenziehen oder Verengen des Dichtungsrings, so daß er mit der Leitung 8 (Fig. 3) oder einem äquivalenten Körper in Dichtungsberührung tritt, sondern erhöht auch wesentlich den Widerstand des Dichtungsrings dagegen, zwischen der Leitung 8 und dem Kanal 12 (Figo 2) herausgepreßt zu werden.

Aufgrund der kurzen Innenwand 31 brauchen in dieser Wane³ keine Durchbrüche vorgesehen zu werden, die schwierig herzustellen sind und sicherstellen sollen, daß unter Druck stehendes Strömungsmittel zu der äußeren Oberfläche des Dichtungsrings Zugang hat, wenn der Dichtungsring in einem üblichen Halterungskanal 12, wie in Fig. 2 gezeigt, verwendet wird_o

In Fig. 2 ist der Dichtungsring im Einbauzustand dargestellt, in dem er dem in der Verbindungsvorrichtung herrschenden Druck ausgesetzt ist« Die Verbindungsvorrichtung befindet sich über der Leitung 8 und besteht aus einem Verbindungsteil 9 mit einem nach innen gebogenen Flansch 10 und einem Haltering 11l der mit dem Flansch 10 eine Vertiefung zur Aufnahme der Außenwand 33 in dem zwischen dem Flansch 10 und dem Haltering 11 vorhandenen Kanal 12 bildete In diesem Einbauzustand, in

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dem Druck und Wärme auf das Dichtungsmaterial einwirken, hält die Innenfeder 16 den Dichtungsring in einer Weise fest, die verhindert, daß unter extremen Belastungen ein zu starkes Hineinquetschen der Ringwand 33 in den Kanal 12 erfolgt. Die Gewebelagen sind biegbar ₉ obgleich sie eine hohe Festigkeit aufweisen, und können insbesondere in dem in Fig. 2 mit lh bezeichneten Abschnitt der Bingwand erheblich verformt werden.

In Fig, 3 ist eine weitere Ausführungsform des Dich— " tungsrings dargestellt, die mit "5k bezeichnet ist und zur Verwendung in einem üblichen Dichtungshalterungskanal vorgesehen isto Durch eingehende Versuche wurde nun festgestellt, daß die Innenfeder selbst unter ungewöhnlich hohem Druck nicht aus der in den Fig. 1 und 2 gezeigten J-förmigen Konstruktion heraustritt oder daß der Innendruck die Außenwand 33 von dem Haiterungskanal wegdrückt. Betrachtet man jedoch die möglichen nachteiligen Folgen bei einem Versagen der Dichtung, so könnte der Sicherheitsfaktor noch weiter dadurch vergrößert werden, daß die Gewebelagen von dem radialen äußeren Ende der axialen äußeren Wand 35 des Dichtungsrings J>h in axialer Richtung nach innen fortgeführt werden, so daß eine im wesentlichen zylindrische Kappe oder Abdeckung 36 entsteht. Das in axialer Richtung innere äußerste Ende der Abdeckung 36, das mit 24 bezeichnet ist, liegt der in axialer Richtung inneren Wand 37 des Dichtungsrings gegenüber und bildet mit ihr einen ringförmigen Schlitz 38_O Die Wände 35 und 37 sind auch hier durch einen halb-toroidförmigen Abschnitt 39 verbunden.

Die Gewebelagen setzen sich von dem in radialer Richtung äußeren Ende der Innenwand 37 zum äußersten Ende der Abdeckung 36 fort. Tatsächlich läßt sich die Dichtung 3k dadurch herstellen, daß die imprägnierten Gewebeschichten um einen Kern gewickelt werden, woraufhin der Schlitz 38 eingeschnitten wird,

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Dies könnte mit einem einzigen Schneidblatt geschehen₉ es wird jedoch vorzugsweise eil doppeltes Schneidblatt verwendet, so daß ein Spalt entsteht, der einen Zugang zu dem ringförmigen Hohlraum 40 schafft, welcher sich bildet, wenn der Kern entfernt wird.

Die Innenfeder l6 wird durch den Schlitz 38 eingesetzte Wenn die Dichtung 34 benutzt wird, stellt der Schlitz 38 einen Zugang zu dem Hohlraum sicher, so daß das Druckmittel die Dichtung gegen die gegenüberliegenden Wände drücken kann, die Abdeckung 36 dabei an den in radialer Richtung äußeren Seiten des Diehtungshalterungskanals abdichtet und die Feder l6 sicher zurückhalte

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Claims (7)

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   PATENTAiTS PRÜCHE

   Deformierbarer Dichtungsring für eine Rohrleitungs— Kupplung mit einem sich radial erstreckenden, ringförmigen Kanal und einer radial verlaufenden, axialen Außenwand, die der Rohrleitung mit Abstand gegenüberliegt, gekennzeichnet durch mehrere Lagen (la) eines mit einem Elastomer imprägnierten Gewebes, das einen Ring (3O₉ 3k) mit einem planaren, sich radial erstreckenden Teil (33) aufweist, der mit der axial äußeren Wand (lO) in Dichtungsberührung bring— bar ist, sowie einen sich daran anschließenden Teil (32) halb-toroidförmiger Gestalt, der so gekrümmt ist, daß er mit der Rohrleitung (8) in Dichtungsberührung bringbar ist und sich über diese Berührungsstelle hinaus erstreckt, einen kreisförmigen Gelenkabschnitt (l4), der sich an der Verbindungsstelle des sich radial erstreckenden Teils (33) der Gewebelagen und des halb—toroidförmigen Teils (32) befindet, um eine Winkeldrehung des halb-toroidförmigen Teils in bezug auf den sich radial erstreckenden Teil sowie ein teilweises Abflachen des halb-toroidförmigen Teils an der Rohrleitung (8) zu ermöglichen, wenn Strömungsmitteldruck auf die Oberfläche des diesem Druck ausgesetzten halb—toroidförmigen Teils (32) einwirkt, und durch eine elastische Vorrichtung (16), die auf den halb-toroid-förmigen Teil (32, 39) eine Radialkraft ausübt und, sobald der halb—toroidförmige Teil dem Strömungsmitteldruck ausgesetzt ist, einer Auspreßbewegung dieses Teils durch den zwischen der radialen äußeren Wand (lO) der Kupplung und der gegenüberliegenden Leitung (ll) befindlichen Spalt (12) hindurch Widerstand entgegensetzt.
2. 2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Vorrichtung (l6) eine Innenfeder ist, die sich innerhalb der halb-toroidförmigen Wand (32, 39) befindet.

   (nach Patent .„..·o.. (Patentanmeldung Nr. P 20 45 132.5))

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3. 3. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Elastomer imprägnierten Gewebelagen (la) eine zweite ringförmige, planare Wand (31» 37) aufweisen, die sich von der halb-toroidförmigen Wand (32, 39) aus fortsetzt und im wesentlichen parallel zu der ersten Wand (33» 35) verläuft.
4. 4. Dichtungsring nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die in axialer Richtung innere Wand (31» 37) eine geringere radiale Abmessung hat als die in axialer Richtung äußere Wand (33, 35).
5. 5. Dichtungsring nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche der Gewebelagen (la) mit einem Elastomerüberzug versehen ist.
6. 6ο Dichtungsring nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet₉ daß die in axialer Richtung innere Wand (31, 37) eine geringer© radiale Abmessung hat als die in axialer Richtung äußere Wand (33, 35), daß die mit einem Elastomer imprägnierten Gewebelagen (la) sich in axialer Richtung von dem in radialer Richtung äußersten Ende der axial äußeren Wand aus nach innen fortsetzen und die axial innere Wand (39) überlappen, um mit ihr einen ringförmigen Schlitz (38) zu bilden, und daß die elastische Vorrichtung (l6) eine Innenfeder ist, die durch den Schlitz (38) einsetzbar ist.
7. 7. Dichtungsring nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch mehrere Lagen eines mit einem Elastomer imprägnierten Gewebes (la), das einen Ring (3*0 J-förmigen Querschnitts bildet, zu dem ein halb—toroidförmiger Teil (39) gehört, der mit einer ihm gegenüberliegenden, zylindrischen Oberfläche (8) in Dichtungsberührung treten kann, sowie ein radialer Teil (35), der mit einer radial gerichteten, planaren Oberfläche (9) in Dichtungsberührung treten kann, die die zylindrische Oberfläche (8) umgibt und von ihr mit Abstand getrennt ist,

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   und durch eine Innenfeder (l6), die von dem halb—toroid— förmigen Teil (39) aufgenommen wird und einem Ausquetschen des Dichtungsrings (34) durch den zwischen der zylindrischen Oberfläche und der planaren Oberfläche vorhandenen Spalt hindurch Widerstand entgegensetzte

   8ο Dichtungsring nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß sich die vielen Gewebelagen in axialer Richtung von dem radialen Teil (35) fortsetzen, wobei sie der entgegengesetzten Seite (37) des Dichtungsrings (34) gegenüberliegen und mit ihr einen ringförmigen Schlitz (38) bilden, der W eine Druckbeaufschlagung des Innenraums des Dichtungsrings sowie ein Einsetzen der Innenfeder (l6) ermöglicht«

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