DE2320736A1

DE2320736A1 - High pressure piston ring seal - wide elastomer ring seal between two split ring seals

Info

Publication number: DE2320736A1
Application number: DE2320736A
Authority: DE
Inventors: Ernst Hoerl
Original assignee: PRAEDIFA JAEGER KG
Current assignee: PRAEDIFA JAEGER KG
Priority date: 1973-04-25
Filing date: 1973-04-25
Publication date: 1975-02-06

Abstract

A piston suitable for high pressure operation comprises a cotton reel shaped body attached to a coaxial shaft. Around the middle of the body is arranged a wide elastomeric seal carrying one or more annular sealing projections and a plain shoulder on either side of the sealing portions on which a pair of annular P.T.F.E. back-up rings are seated for clamping the elastomeric ring to the piston body. On either side of the elastomeric ring is arranged a conventional split piston ring. The elastomeric ring and the P.T.F.E. rings are sufficiently flexible to be sprung over the shoulders of the piston body prior to their assembly.

Description

Prädifa Jäger KO 712o Bissingen/Enz über BietigheimPrädifa Jäger KO 712o Bissingen / Enz via Bietigheim Führungs- und Dichteinheit für ungeteilte KolbenGuide and sealing unit for undivided pistons

Die Erfindung betrifft eine Führungs- und Dichteinheit für einen ungeteilten Kolben, der eine Nut zur Aufnahme des Dichtsatzes hat und deren Breite um so viel breiter ist, als die Breite des Dichtsatzes, dai dieser unbeHindert eingebaut werden kann.The invention relates to a guide and sealing unit for an undivided piston which has a groove for receiving it of the sealing set and the width of which is so much wider than the width of the sealing set that it is unimpeded can be installed.

Ringförmige Lager- und Dichteinheiten für mit einer Nut versehene ungeteilte Kolben sind bekannt, wie z.B. aus der DAS 2 113 392, den Gebrauchsmustern 6 811 760, 1 990 128, 1 948 432, 1 915 925 und den OS 1 948 432, 1 (00 613 entnommen werden kann.Annular bearing and sealing units for undivided pistons provided with a groove are known, e.g. the DAS 2 113 392, the utility model 6 811 760, 1 990 128, 1 948 432, 1 915 925 and OS 1 948 432, 1 (00 613 can be found.

Die bekannten Dichteinheiten dieser Art haben den Nachteil relativ geringen Druckwiderstandes, insbesondere bei Verwendung winkelförmiger Führungsringe, deren Doppelpassung problematisch 1st.The known sealing units of this type have the disadvantage of a relatively low pressure resistance, especially when Use of angled guide rings, the double fit of which is problematic.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Führungs- und Dichteinheit für ungeteilte Kolben zu schaffen, die hohen Druckbeanspruchungen widersteht und die betriebssicher und einfach in die Nut des ungeteilten Kolbens eingebaut werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:The object of the invention is to provide a guide and To create a sealing unit for undivided pistons which can withstand high pressure loads and which is operationally reliable and can be easily installed in the groove of the undivided piston. This task is accomplished by combining solved the following features:

Der aus elastischem Material gebildete ringförmige Dichtteil trägt auf seinen symmetrisch angeordneten beiden Schultern je einen flexiblen Backup-Ring, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser d^s die Nut begrenzenden Bundes des Kolbens und ist kombiniert mit zwei Führungsringen, die den Dichtteil von beiden Seiten in radialer Richtung einfassen, geschlitzt sind und sich mit mindestens 4/5 ihrer Stärke am Bund des Kolbens abstützen und entsprechend mit 1/5 Ihrer Stärke über diesen hinausragen.The ring-shaped one made of elastic material Sealing part carries a flexible backup ring on each of its symmetrically arranged shoulders, its Inner diameter is smaller than the outer diameter d ^ s the groove-delimiting collar of the piston and is combined with two guide rings that enclose the sealing part on both sides in the radial direction, are slotted and at least 4/5 of their thickness are supported on the collar of the piston and accordingly protrude beyond this with 1/5 of their thickness.

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In den Abbildungen sind AusfUhrungsbeispiele der Erfindung dargestellt:The figures show exemplary embodiments of the invention shown:

Flg. 1 ungeteilter Kolben mit der kompletten FUhrungs- und Dienteinheit im Schnitt.Flg. 1 undivided piston with the complete guide and Service unit in section.

Fig. 2 einbaufertige Führungs- und DichteInbeIt.Fig. 2 ready-to-install guide and density components.

Figo 3 sowie 3a bis 3d Führungs- und Dichteinheiten im Schnitt mit möglichen Ausführungsformen des Dichtringes.Figo 3 and 3a to 3d guide and sealing units in Section with possible embodiments of the sealing ring.

Fig. 4, 4a bis 4c mögliche Ausführungsformen der ungeteilten Backup-Ringe.Fig. 4, 4a to 4c possible embodiments of the undivided backup rings.

Der in einem Gehäuse 11 laufende Kolben 1 besitzt eine Nut 6 mit je einem Bund 5, in welchen die Führungs- und Dichteinheit bestehend aus den Teilen 2, 3 und 4 eingesetzt 1st» Die Führungsringe 4 bestehen aus einem harten federnden Material und sind mit je einem Schlitz 8 versehen, der schräg oder in bekannter Art, wie bei Kolbenringen üblich, ausgeführt sein kann. Die eigentliche Dichtung 2 ist gummielastisch. Sie trägt auf ihren Schultern die Backup-Ringe 3, die ebenfalls aus einem härteren Werkstoff z.B. PTFE bestehen.The piston 1 running in a housing 11 has a groove 6 each with a collar 5, in which the guide and sealing unit consisting of parts 2, 3 and 4 inserted 1st » The guide rings 4 are made of a hard resilient material and are each provided with a slot 8, the inclined or in a known way, as is usual with piston rings, can be executed. The actual seal 2 is rubber elastic. She wears the backup rings 3 on her shoulders, which are also made of a harder material, e.g. Are made of PTFE.

Die dargestellte Ausführung der Erfindung ermöglicht es, sowohl die Führungsringe 4 als auch die Backup-Ringe 3 über den Kolbenaußendurchmesser Io zu ziehen und hierbei den Kolbenbund 5 so groß auszubilden, daß der Führungsring 4 nach seinem Einbau fast völlig an dem Bund anliegt. Der Kolbendurchmesser Io kann grosser als der Innendurchmesser des Backup-Ringes 3 sein, da sich dieser einseitig in die Nut 6 einlegen und über die Schulter Io (KolbenauBendurchmesser) einsprengen läßt. Aus diesem Grunde ist der Kolben an der Stelle Io abgerundet.The illustrated embodiment of the invention makes it possible both the guide rings 4 and the backup rings 3 to pull over the piston outer diameter Io and in doing so to form the piston collar 5 so large that the guide ring 4 rests almost entirely on the collar after its installation. The piston diameter Io can be larger than the inner diameter of the backup ring 3, since this is unilaterally in the Insert groove 6 and over shoulder Io (outer piston diameter) blown in. For this reason the piston is rounded at point Io.

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Diese Art von PUhrungsdichtungen für ungeteilte Kolben läßt bei einfacher Montage hohe Druckbeaufschlagungen zu. Die Montage erfolgt in der Weise« daß zunächst die gummielastische Dichtung 2 über den Kolbenbund Io gezogen und in die Nut 6 eingelegt wird, die «ti wenig breiter ist als die gesamte Führungsdichtung. Hierauf werden die Backup-Ringe in der Welse auf die Schultern des Dichtteils 6 unter Spannung aufgebracht, daß sie mit einem Teil in die Nut eingelegt und mit dem anderen Teil ihres Umfanges unter Anspannung über den Kolbenumfang hinweggezogen werden, so daß die Backup-Ringe einschnappen und sich fest um die Schultern der Dichtung 2 legen. Um diesen Effekt zu erleichtern, ist die Stärke der Backup-Ringe wesentlich kleiner als deren Breite in axialer Richtung. Die Backup-Ringe verhindern ein Verpressen des Dichtringes bei hohen Druckbeaufschlagungen in den Spalt. Die Montage der Führungsringe 4, die zweckmässigerweise bei 8 geschlitzt werden, erfolgt dadurch, daß sie in gespreiztem Zustand über den Kolbenumfang hinweggezogen werden und dann in die Nut 6 einschnappen.This type of pipe seal can be used for undivided pistons with simple assembly high pressures. The assembly takes place in such a way «that first the rubber-elastic seal 2 is pulled over the piston collar Io and is inserted into the groove 6, which is "ti a little wider than the entire guide seal. The backup rings are then placed on the shoulders of the sealing part 6 under the catfish Tension applied that it is inserted with one part in the groove and with the other part of its circumference under Tension is pulled over the circumference of the piston, so that the backup rings snap in and fit tightly around the shoulders of seal 2. To facilitate this effect, the strength of the backup rings is essential smaller than their width in the axial direction. The backup rings prevent the sealing ring from being pressed into the gap when the pressure is high. The assembly of the guide rings 4, which are expediently slotted at 8, takes place in that they are pulled over the circumference of the piston in the spread state and then snap into the groove 6.

Die Abschrägung der Backup-Ringe nach den Fig. 4b und 4c sind im Zusammenhang mit anderen Kolbendichtungen bekannt, können aber auch bei der vorliegenden Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden.The bevel of the backup rings according to FIGS. 4b and 4c are known in connection with other piston seals, but can also be used advantageously in the present invention.

In den Fig. 3c bis 3d sind Oberflächengestaltungen der Dichtung des Dichtteils dargestellt, die nach Bedarf eingesetzt werden können.In Figs. 3c to 3d are surface designs of Seal of the sealing part shown, which can be used as required.

Die Bearbeitungskosten für die Nut des Kolbens sind gering. Der Dichtaats 1st sehr einfach, auch durch ungelernte Kräfte zu montieren und läßt hohe Druckbeaufschlagung zu.The machining costs for the groove of the piston are low. The dense state is very easy, even through unskilled forces to assemble and allows high pressurization.

Die Nachteile winkelförmiger Führungsringe - niedrigerer Rücken und schwacher Ringschultern - werden vermieden. Die erflndungsgemässe Gestaltung und Anordnung der Führungsringe 4 gestattet eine Abdichtung sehr hoher Drücke.The disadvantages of angled guide rings - lower back and weak ring shoulders - are avoided. The design and arrangement of the guide rings 4 according to the invention allows very high pressures to be sealed.

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Die Problematik .der Doppelpassung bei winkelförmigen Führungsringen taucht nicht auf.The problem of double fitting with angular Guide rings does not appear.

Die Backup-Ringe werden im Verhfiltnis zu ihrer Breite sehr dünn gehalten, damit deren Elastizität ein Überschieben über den Kolbenumfang gestattet und erleichtert. Sie brauchen zufolge der ihnen innewohnenden Elastizität nicht geschlitzt zu werden»The backup rings increase in proportion to their width kept very thin so that their elasticity allows and facilitates sliding over the circumference of the piston. Due to their inherent elasticity, they do not need to be slit »

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Claims

Prädifa Jäger KG 712o Bissingen / Enz Ub. Bietigheim

Claims -

/ l.jJFÜhrungs- und Dichteinheit für ungeteilte mit einer ν / Nut zur Aufnahme der Einheit versehene Kolben, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:/ l.jJ guide and sealing unit for undivided pistons with a ν / groove to accommodate the unit, characterized by the combination of the following features:

a. Der aus elastischem Material gebildete ringförmige Dichtteil (2) trägt auf seinen symmetrisch angeordneten beiden Schultern je einen flexiblen Backup-Ring (jj), dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des die Nut (6) begrenzenden Bundes (lo) und (5) des Kolbens (1)»a. The ring-shaped sealing part (2) made of elastic material carries on its symmetrically arranged a flexible backup ring (yy) on both shoulders, whose inner diameter is smaller than the outer diameter of the collar (lo) delimiting the groove (6) and (5) of the piston (1) »

b. An den Seiten ist der Dichtteil (2) in radialer Richtung von zwei Führungsringen (4) eingefaßt, die mit Schlitzen (8) versehen sind und die mit mindestens 4/5 ihrer Stärke am Kolbenbund (5) und (lo) abstützend anliegen und in entsprechender Stärke über diesen hinausragen*b. On the sides, the sealing part (2) is bordered in the radial direction by two guide rings (4), which are provided with slots (8) and which are at least 4/5 of their thickness on the piston collar (5) and (lo) rest in a supportive manner and protrude beyond this in the appropriate thickness *

2.) Dicht sat ζ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Backup-Ringes in radialer Richtung zum Zwecke der Erzeugung einer hohen Flexibilität kleiner 1st als dessen Breite.2.) Dicht sat ζ according to claim 1, characterized in that that the strength of the backup ring in the radial direction for the purpose of generating a high degree of flexibility, is smaller than its width.

3.) Dichtteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,3.) Sealing part according to claim 1, characterized in that daß der wirksame Teil der Dichtung wellen- oder zackenförmig aufgebrochen 1st.that the effective part of the seal is broken open in a wavy or serrated shape.

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