DE2253233A1

DE2253233A1 - Aufblasbare dichtung

Info

Publication number: DE2253233A1
Application number: DE19722253233
Authority: DE
Inventors: Michael Frederick Walker
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1971-10-30
Filing date: 1972-10-30
Publication date: 1973-05-03
Also published as: FR2159056A5; CA971593A; GB1401438A

Description

Dr. F. Zumsteln sen» - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenigsberger - Dlpl.*Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumstefn Jun,

PATENTANWÄLTE

TELEFON: SAMMEL-NR. 225341 TELeGRAMME: ZUMPAT POSTSCHECKKONTO: MÜNCHEN 8rtT39

BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHAUSER

8 MÜNCHEN 2.

4/th
PR 507-5

DUHLGI» LIMITED, Ryder Street, St.James«s, Iiondon SWI. England

Aufblasbare Dichtung

Die Erfindung betrifft eine aufblasbare Dichtung,

Aufblasbare Dichtungen werden herkömmlicherweise verwendet, wenn es erforderlich ist, eine fluiddichte Dichtung zwischen zwei Oberflächen zu bilden, wie zum Beispiel zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen der Tür und des Körpers eines Druckbehälters. Sie sind insbesondere zum Abdichten zwischen Oberflächen geeignet, die in ihre Lage in Bezug aufeinander gleiten, da sie aufgeblasen werden können, um Spalte von mindestens 1 mm abzudichten. Dadurch können sie eine genaue Maschinenbearbeitung der einander gegenüberliegenden Oberflächen überflüssig machen, wie sie notwendig ist, wenn relativ, feste Dichtungen wie zum Beispiel 0-Ringdichtungen verwendet werden.

Üblicherweise befinden sich aufblasbare Dichtungen in einer Nut, die in einer ersten Oberfläche ausgebildet ist, und das Aufblasen der Dichtung wird durchgeführt, um zu bewirken, daß

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sich ein oberer Abschnitt der Dichtung in abdichtender Berührung mit einer zweiten Oberfläche verformt. Die Dichtungen sind aus Kautschuk mit einer flexiblen Gewebeverstärkung aufgebaut, die die allgemeine Form der Dichtung gegen Kräfte infolge des Druckgefälles zwischen den Wänden der Dichtung aufrechterhält, während Bie zuläßt, daß ein oberer Abschnitt der Dichtung sich nach außen verformt und eine fluiddichte Abdichtung eines Spaltes zwischen zwei Oberflächen bildet.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Lebensdauer von aufblasbaren Dichtungen dieser Art beschränkt ist, da die Verstärkung sich in unmittelbarer Nähe des Fluids in dem Druckbehälter befindet. Wenn eine Zersetzung oder Risse des Kautschuks an der Oberfläche der Dichtung auftreten, ist die Verstärkung dem Fluid in dem Druckbehälter ausgesetzt und wird schnell zerstört. Dies ist insbesondere ein Problem bei Geräten, wie Autoklaven und Sterilisierungsanlagen, die mit Dampf bei^vTemperaturen und Drucken arbeiten.

Ziel der Erfindung ist eine verbesserte aufblasbare Dichtung, die diese Kachteile nicht aufweist.

Dazu ist die aufblasbare Dichtung zur Abdichtung zwischen zwei Oberflächen, von denen wenigstens eine erste Oberfläche mit einer Nut versehen ist, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein verhältnismäßig flexibler, sich ausdehnender Abschnitt, der im wesentlichen in der Nut der ersten Oberfläche angeordnet wird, und ein verhältnismäßig dicker und starrer Dichtungsabschnitt vorgesehen sind, der so angeordnet ist, daß er durch den Ausdehnungsabschnitt in Berührung mit der zweiten Oberfläche tiewegbar ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Ausdehhung3-abschnitt im Querschnitt gesehen einen flexiblen Wandteil von im wesentlichen wellenförmiger Gestalt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das elastomere Material des Ausdehnungsabschnittes mit einer Verstärkung

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versehen·

Vorzugsweise "befindet sich, im Bereich des Di chtungs abschnitt es die Verstärkung entfernt von der äußeren abdichtenden Oberfläche des Dichtungsabschnittes. ■

Mit dem Ausdruck "Nut" ist hier nicht nur eine in einer Fläche eines Gegenstandes ausgebildete Aushöhlung oder Rille bezeichnet, sondern ebenso auch eine Ausnehmung oder ein hinterdrehter Bereich, wie zum Beispiel ein Fugeneinschnitt, die an der Kante eines Gegenstandes ausgebildet sind.

Die aufblasbare Dichtung kann eine Ringdichtung mit einer endlosen Aufblaskammer oder eine Streifendichtung sein, in der die Aufblaskammer an den Enden geschlossen ist. Bei Anordnungen, in denen die aufblasbare Dichtung die Form eines Streifens besitzt, kann jedes Ende des Streifens entweder abgedichtet oder mit einer Einrichtung versehen sein, die das Beaufschlagen der Dichtung mit Druck ermöglicht.

Palis die Dichtung in ihrer Längsrichtung gekrümmt ist, kann der Dichtungsabschnitt der Dichtung so angeordnet sein, daß er sich im wesentlichen senkrecht zu einer die Dichtung enthaltenden Ebene bewegt, so daß beim Aufblasen der aufblasbaren Kammer keine Änderung in der Länge des Dichtungsabschnittes auftritt, oder er kann so angeordnet sein, daß er sich im wesentlichen parallel zu der Ebene der Dichtung bewegt. Im letzteren Falle wird sich die Länge des Dichtungsabschnittes beim Aufblasen der Dichtung ändern und das Material des Dichtungsabschnittes·wird demzufolge gedehnt oder zusammengedrückt. Die Dicke des Dichtungsabschnittes ist jedoch so ausgelegt, daß sie ausreicht, um sicherzustellen, daß die Querschnittsform des Dichtungsabschnittes während des Aufblasens der Dichtung im wesentlichen ungeändert bleibt.

TJm einen guten Schutz der Verstärkung vor Zerstörung sicherzustellen, die daher rührt, daß die Dichtungsoberfläche dem Fluid in dem Spalt zwischen den abzudichtenden Oberflächen ausgesetzt ist, ist die Dicke des Dichtungsabschnittes der Dichtung -vor-

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zugsweise größer als der Abstand zwischen den abzudichtenden Oberflächen. Dies ist insbesondere wünschenswert an dem Kantenteil oder den Kantenteilen des Dichtungsabschnittes und in deren Bereich, die mit dem Fluid in dem Spalt zwischen den Oberflächen in Berührung stehen.

Die Erfindung umfaßt ebenfalls ein Verschlußteil und ein umgebendes Teil, zum Beispiel die Tür und die Kammer eines Autoklaven, und eine aufblasbare Dichtung, die so angeordnet ist, daß sie beim Aufblasen eine Pluidabdichtung zwischen dem Verschlußteil und dem umgebenden Teil bewirkt.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt den Querschnitt einer aufblasbaren Dichtung gemäß der Erfindung, die angeordnet ist, um im aufgeblasenen Zustand einen Spalt zwischen zwei Oberflächen abzudichten.

Fig. 2 zeigt eine gleiche Ansicht wie Fig. 1, wobei die Dichtung im aufgeblasenen Zustand dargestellt ist.

Eine aufblasbare Ringdichtung 10 befindet sich in einer ring-.förmigen Nut 11 von rechteckigem Querschnitt, die in einem ersten ebenen Teil 12 ausgebildet ist, und ist so angeordnet, daß sie in der von dem Grund der Nut wegweisenden Richtung ausdehnbar ist, um eine Abdichtung zwischen dem ersten ebenen Teil 12 und einem zweiten ebenen Teil 13 zu bilden. Die aufblasbare Dichtung 10 umfaßt einen verstärkten Kautschukausdehnungsabschnitt 14, der sich vollständig in der Nut 11 befindet, und einen relativ dicken und starren Kautschukdichtungsabschnitt 15, der einen oberen Teil 16 des Ausdehnungsabschnitts 14- bildet. Der Dichtungsabschnitt 15 ist im wesentlichen parallel zu einem Grundteil 17 des AusdehnungsabSchnitts 14 angeordnet, wobei der Grundteil 17 dicht in dem Grund der Nut 11 sitzt, und der Dichtungsabschnitt 15 und der Grundteil 17 sind in einem Stück mit zwei Seitenteilen 18 des Ausdehnungsabschnitts ausgebildet. Die Seitenteile erstrecken sich im wesentlichen anliegend an die

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Wände 19 der Hut und sind mit Wellen ausgebildet_s so daß bei Aufblasen der Aufblaskaramer 20 in der Dichtung die Seitenteile 18 gestreckt werden und der Dichtungsabschnitt 15 Ton der Nut 11 nach außen in abdichtende Berührung mit der gegenüberliegenden· Oberfläche 21 des zweiten Seils 15 gedrückt wird«

Die Dichtung ist durch eine Gev/ebeverstärkung 22 verstärkt, die sich in dem Dichtungsabschilitt befindet, insbesondere der obere Teil 16 des Ausdehnungsabschnitts und die Seiten- und Grundteile des Ausdehnungsabschnitts, so daß eine röhrenförmige Verstärkung rings um die Aufblaskammer 20 gebildet wird. Die Seitenteile 18 und der Grund'teil 17 des Ausdehnungsabschnitts sind relativ dünn und die Gewebeverstärkung befindet sich dicht an der Außenoberfläche der Dichtung, während sich die dewebeverstärkung in dem Bereich des Dichtungsabschixitts 1§ ein gutes Stück unter der Oberfläche der Dichtung befindet, um von der äußeren abdichtenden Oberfläche des Dichtungsabschnitte entfernt au sein,, und Im wesentlichen in der Nut 11 liegt_? selbst wenn die Dichtung sich im aufgeblasenen Sustand befindete.

Ein nicht gezeigter fXuidansehluß ist für- die Zuführung eines unter.Druck stehenden fluids, das eine flüssigkeit oder ein Gas sein kann¹, zu der Aufblaskammer vorge_csehea₅ um die Dichtung aufzublasen· fig» 2 zeigt die Dichtung iia aufgeblasenen Zustand₃ wobei der Dichtungsabscnnitt seitlich über die Breite der Öffnung der Hut 11 in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der äußeren abdichtenden Oberfläche des Dichtungsabschnitts ausgedehnt ist, ;um die Nut abzudichten und das Eindringen von fluid von dera Autoklaven längs d,es Spaltes 23 zu dem Raum 24 zwischen einer Nutwana und einem Seitenteil des Ausdehnungsabschnitts der Dichtung minimal zu machen«. Der-Seitenteil ist dadurch im wesentlichen vor Zerstörung durch das fluid in dem Autoklavenspalt 2B geschützt.

Die Dichtung kann entleert werden, indem das unter Druck stehende fluid von der Aufblaskammer abgelassen- wird_s und der Dichtungsabschnitt kann weiter auf den Grundteil der Dichtung zurückgezogen v/erden, indem ein Unterdruck auf die Aufblaskammer ausgeübt

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Um das Zurückziehen des Dichtungsabschnitts 15 zu erleichtern, ist der Dichtungsabschnitt vorzugsweise so ausgebildet, daß er mit einem Spiel in die Nut paßt.

Als eine Alternative zum Zurückhalten der Dichtung in einer Nut, indem der Grundteil 17 des Ausdehnungsabschnitte dicht auf den Grund der Nut 11 eingepaßt ist, kann die Seite oder die Seiten einer Nut hinterschnitten und die Seite oder die Seiten der Dichtung, vorzugsweise in dem Bereich des Grundteils 17, mit einem Vorsprung oder Vorsprüngen versehen sein, die in die hinterschnittene Seite oder Seiten der Nut eingesetzt werden und dadurch die Dichtung zuverlässig in ihrer Lage halten. In einer Abwandlung dieser Anordnung kann die Dichtung mit einer Nut ausgebildet sein, um sie mit einem die Lage bestimmenden Vorsprung, der in der Nut 11 des ersten Teils 12 ausgebildet ist, in ihrer Lage anzuordnent

Ein Vorteil der aufblasbaren Dichtung der beschriebenen Art ist, daß es nicht erforderlich ist, daß der Dichtungsabschnitt in einer. Richtung senkrecht zu seiner abdichtenden Oberfläche verformbar ist» da die Seitenteile des Ausdehnungsabschnitts ausreichend verformbar sind, um dem Dichtungsabschnitt eine Bewegung nach außeii in Bezug auf den Grund der Nut.zu ermöglichen. Daher kann der Dichtungsabschnitt aus relativ dickem Kautschuk oder einem anderen geeigneten polymeren Material hergestellt werden» das einen, guten Schutz für die Gewebeverstärkung vor Zerstörungen durch das Pluid, das die Dichtung in dem Spalt zwischen den zwei abzudichtenden Oberflächen berührt, liefert.

Im aufgeblasenen Zustand der Dichtung dehnt sich das Kautschuk

material des Dichtungsabschnitts seitlich über die Breite der Nut infolge des Druckes in der Aufblaskammer aus, um einen Umlauf oder ein Eindringen des Fluids von dein Spalt zwischen den, zv/ei abzudichtenden Oberflächen zu dem Raum zwischen der Wand

der Nut und dem relativ dünnen Seitenteil oder den Seiten te :i ].■:-.! ι

des A u s ei e hnun g s a b s c hn i 11 s ζ u ν e rh ί η d e rn. Au f d i e s e Weise i π t d i e Verstärkung in dein Seitenteil oder den Seitenteilen des Aus-

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dehnungsabschnitts ebenfalls vor einer Zerstörung durch das Fluid geschützt»

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Claims

Patentansprüche

1l) Aufblasbare Dichtung zur Abdichtung zwischen zwei Oberflächen, von denen wenigstens eine erste Oberfläche mit einer Nut versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (10) einen relativ flexiblen Ausdehnungsabschnitt (14) zur Anordnung im wesentlichen in der Nut (11) der ersten Oberfläche und einen relativ dicken und starren Dichtungsabschnitt (15) umfaßt, der so angeordnet ist, daß er durch den Ausdehnungsabschnitt in Berührung mit der zweiten Oberfläche bewegbar ist.
2. Aufblasbare Dichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungsabschnitt (14) einen flexiblen Wandteil (18) von im Querschnitt gesehen im wesentlichen wellenförmiger Gestalt umfaßt.
3. Aufblasbare Dichtung nach Anspruch 2, dadurch g e kennz ei ohne t, daß der Ausdelmungsabschnitt (14) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzt und zwei sich in einem Abstand voneinander befindende, im wesentlichen wellenförmige Seitenteile (18) umfaßt, daß der Di chtungsabschnitt (15) mit einer Seite des Ausdehnungsabschnitts verbunden ist, und daß ein Grundteil (17) des Ausdehnungsabschnitts mit dem Dichtungsabschnitt durch die zwei wellenförmigen Seitenteile verbunden ist.
4. Aufblasbare Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des relativ starren Dichtungsabschnitts (15) zunimmt, wenn der Dichtungsabschnitt einem Druck in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur abdichtenden Oberfläche des Dichtungsabschnitts unterworfen ist.

5. Aufblasbare Dichtung nach einem der vorhei'gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungnabiichnitt (14) aus elastomrrem MaUerial hergestellt ißt.

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6. Aufblasbare Dichtung nach Anspruch 5, dadurch- gek e η η, ζ e i c h η e. t, daß der Ausdehnungsabschnitt (H) aus Kautschuk hergestellt ist.

7. Aufblasbare Dichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch· gekennzeichnet, daß das elastomere Material des Ausdehnungsabschnitts (14) mit einer Verstärkung (22) versehen ist.

8. Aufblasbare Dichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung (22) eine Gewebevers bär lcung ist.

9. Aufblasbare Dichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung (22) einen röhrenförmigen Querschnitt besitzt.

10. Aufblasbare Dichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a durch gekennzeichnet, daß die Verstärkung (22) in dem Bereich des.Dichtungsabschnitts (15) von der äußeren abdichtenden Oberfläche des Dichtungsabschnitts entfernt vorgesehen ist.

11. Aufblasbare Dichtung nach einem der vorhergehenden.Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die^ Dichtung die Form eines Streifens besitzt, und daß jedes Ende des Streifens entweder abgedichtet ist oder mit einer Einrichtung versehen ist, die eine Beaufschlagung der Dichtung mit Druck zuläßt. ·

12. Aufblasbare Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (10) eine ringförmige Gestalt besitzt.

13. Aufblasbare Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsabschnitt (15) aus Kautschuk hergestellt ist.

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-ιοί 4. Anordnung, gekennzeichnet durch ein umgebendes Teil (13)» ein Verschlußteil (12), das an diesem befestigbar ist, und eine aufblasbare Dichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die aufblasbar ist, um einen Spalt (23) zwischen diesen Teilen abzudichten.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (23) zwischen den Teilen vollständig durch den Dichtungsabschnitt (15) der aufblasbaren Dichtung (10) überspannt wird, wenn diese aufgeblasen ist.

16. Anordnung nach Anspruch 14 oder 15_fdadurch gekennzeichnet, daß die Nut (11) eine Rille mit rechteckigem Querschnitt ist, und daß die Breite des Dichtungsabschnitts (15) der aufblasbaren Dichtung so ist, daß der Dichtungsabschnitt mit Spiel in die Öffnung der Rille paßt, wenn die Dichtung nicht unter Druck steht.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Dichtungsabschnitts (15) anwächst, so daß sie die Öffnung der Rille (11) abdichtet, wenn die Dichtung aufgeblasen ist.

18. Anordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundteil (17) des Ausdehnungsabs chnitts der aufblasbaren Dichtung sich im Grund der Nut (11) befindet und in diesem dicht eingepaßt ist, so daß die Dichtung in der Nut gehalten wird.

19. Anordnung nach Anspruch 16 oder 17,daduroh gekennzeichnet, daß wenigstens eine Seite der Dichtung mit einem Vorsprung bzw. einer Ausnehmung versehen ist, und daß die Nut in dem ersten Teil entsprechend mit einer hintersohnittenen Seite bzw. einem Vorsprung versehen ist, um diesen Vorsprung bzw. die Ausnehmung der Dichtung in ihrer Lage festzulegen und dadurch die Dichtung in der Nut des ersten Teils zu halten.

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