DE2330594C3

DE2330594C3 - Annular seal

Info

Publication number: DE2330594C3
Application number: DE19732330594
Authority: DE
Inventors: Jaques Sevce^ Chaplain (Fca.nkr.eicH}
Original assignee: Industrielle Gaillon Armovyl SA ARMOSIG
Current assignee: Industrielle Gaillon Armovyl SA ARMOSIG
Priority date: 1972-06-19
Filing date: 1973-06-15
Publication date: 1978-01-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine ringförmige Dichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Dichtung ist aus der GB-PS 11 54 409 bekannt. Bei dieser Dichtung hat der ringförmige Außenkörper im Axialschnitt die Form eines Trapezes und ist durch eine im entspannten wie im eingebauten Zustand zylindrische äußere Mantelfläche begrenzt. Die beiden sich in axialer Richtung verjüngenden Teile des Innenkörpers enden in je einer breiten ringförmigen Stirnfläche. Die Übergänge vom Außenkörper zu den beiden sich in axialer Richtung verjüngenden Teilen des Innenkörpers sind gleich weit von der Achse der Dichtung entfernt. Die Dichtung ist eine reine Kompressionsdichtung und läßt deshalb Durchmessertoleranzen der gegeneinander abzudichtenden Rohre nur in engen Grenzen zu und ist außerdem gegen axiale Relativbewegungen der beiden gegeneinander abgedichteten Rohre empfindlich.The invention relates to an annular seal according to the preamble of the claim 1. Such a seal is known from GB-PS 11 54 409. In this seal, the ring-shaped Outer body in axial section has the shape of a trapezoid and is through an in the relaxed as in the built-in Condition limited cylindrical outer jacket surface. The two axially tapering parts of the Inner bodies each end in a wide, annular face. The transitions from the outer body to the two axially tapering parts of the inner body are equidistant from the axis of the Seal removed. The seal is a pure compression seal and therefore allows diameter tolerances of the pipes to be sealed against each other only within narrow limits and is also against axial Relative movements of the two mutually sealed tubes are sensitive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, daß auch bei großen Toleranzen des Innen- bzw. Außendurchmessers der abzudichtenden Rohre und hohen Druckunterschieden zwischen innen und außen eine sichere Abdichtung gewährleistet ist.The invention is based on the object of providing a seal as described in the preamble of claim 1 described type in such a way that even with large tolerances of the inner or outer diameter the pipes to be sealed and high pressure differences between inside and outside a safe Sealing is guaranteed.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den kennzeichThe task is according to the invention with the mark

nenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.nenden features of claim 1 solved.

Die Merkmalsgruppe, daß der Außenkörper im Axialschnitt die Form einer Bohne aufweist, deren konkaver Bereich vom Innenkörper abgewandt ist, ist zwar an sich aus der DT-OS 14 75 735 bekannt, die jedoch ebenfalls eine reine Kompressionsdichtung betrifftThe group of features that the outer body has the shape of a bean in axial section The concave area facing away from the inner body is known per se from DT-OS 14 75 735, which however, also relates to a pure compression seal

Aus der GB-PS 5 81 962 ist zwar eine ringförmige Dichtung bekannt, die druckmittelbeaufschlagbareFrom GB-PS 5 81 962 an annular seal is known, which can be acted upon by pressure medium

ίο Dichtlippen gemäß der zweiten kennzeichnenden Merkmalsgruppe des Patentanspruchs 1 aufweist, jedoch sowohl auf der dem inneren Rohr, wie auf der der Muffe zugewandten Seite. Dadurch sind die in der Ringnut gelegenen Lippen bei druckmittelbedingter Axialverschiebung der Dichtung infolge Lippenaufwölbung gefährdet. Im übrigen handelt es sich um eine Dichtungsanordnung, bei der die abgedichteten Flächen von innerem Rohr und Muffe konisch sind und Innensowie Außenkörper der Dichtung im Querschnitt geradlinig begrenzt sind; diese Dichtung soll zunächst schon durch ihre Kompression eine Dichtwirkung hervorrufen, die dann durch Druckmittelbeaufschlagung verstärkt wird.ίο sealing lips according to the second characteristic Has feature group of claim 1, but both on the inner tube, as on the the side facing the socket. As a result, the lips located in the annular groove are dependent on the pressure medium Axial displacement of the seal due to lip bulge endangered. Otherwise it is a Sealing arrangement in which the sealed surfaces of the inner pipe and socket are conical and both inside and outside The outer body of the seal are delimited in a straight line in cross section; this seal is intended first already cause a sealing effect through their compression, which then through the application of pressure medium is reinforced.

Durch die erfindungsgemäße gemeinsame Anwendung der beiden kennzeichnenden Merkmalsgruppen des Patentanspruchs 1 wird die zusätzliche Kombinationswirkung erreicht, daß der als Gelenk für die Dichtlippen dienende mittlere Bereich kompressionsdruckentlastet ist und deshalb eine einwandfreie GelenkwirKung beibehält.Due to the joint application according to the invention of the two characteristic groups of features of claim 1, the additional combination effect is achieved that as a joint for the The middle area serving the sealing lips is relieved of compression pressure and is therefore flawless Maintains joint effect.

Die Gelenkwirkung beim Einschieben des inneren Rohrs in das äußere Rohr sowie die Wirkung der Dichtlippen bei abwechselnd innerem und äußerem Überdruck wird durch die Merkmale des Patentan-Spruchs 2 noch verbessert.The joint action when the inner tube is pushed into the outer tube as well as the action of the Sealing lips with alternating internal and external overpressure is due to the features of the patent claim 2 still improved.

Die erfindungsgemäße Dichtung eignet sich für Rohre aus verschiedenen Werkstoffen wie Meiall, Zement, Hartgummi und insbesondere Kunststoff wie steifes Polyvinylchlorid, nachchloriertes Polyvinylchlorid und Copolymere aus Acrylonitril-Butadien-Styrol. Die Dichtung kann aus Naturkautschuk, aus synthetischem Elastomer und Plastikmaterial mit geringem Modul (plastifiziertes Polyvinylchlorid, modifiziertes Polyäthylen mit einer Nachgiebigkeit ähnlich der von Kunststoff bzw. Gummi) bestehen.The seal according to the invention is suitable for pipes made of different materials such as Meiall, Cement, hard rubber and especially plastic such as rigid polyvinyl chloride, post-chlorinated polyvinyl chloride and copolymers of acrylonitrile-butadiene-styrene. The seal can be made of natural or synthetic rubber Elastomer and plastic material with low modulus (plasticized polyvinyl chloride, modified Polyethylene with a resilience similar to that of plastic or rubber) exist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung beschrieben.
Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt durch ein äußeres Rohr I mit eingebauter ringförmiger Dichtung vor dem Einschieben eines dazu passenden inneren Rohrs. Am äußeren Rohr 1 ist eine Muffe 2 mit einer Ringnut 3 ausgebildet, die einen im Axialschnitt bohnenförmigen Außenkörper 4 der ringförmigen Dichtung aufnimmt. Radial innerhalb des Außenkörpers 4 weist die ringförmige Dichtung zwei spitz auslaufende Dichtlippen 5 und 6 auf, die über einen mittleren Bereich 7 mit dem Außenkörper 4 verbunden sind und gemeinsam einen Innenkörper 8 mit konvexer Innenfläehe 8' bilden. Die Richtung, in der das nicht dargestellte innere Rohr in das äußere Rohr 1 eingeschoben wird, ist mit einem Pfeil 9 angedeutet; die Einschubbewegung ist durch eine am Übergang zwischen der Muffe 2 und dem Rohr 1 angeordnete Schulter 10 begrenzt. Die Dichtlippe 6, die das innere Rohr beim Einschieben zuerst erreicht, wird als vordere Dichtlippe bezeichnet, die Dichtlippe 5 dementsprechend als hintere Dichtlippe. An embodiment of the invention is described below with reference to a schematic drawing.
The drawing shows an axial section through an outer tube I with a built-in annular seal before a matching inner tube is inserted. On the outer tube 1, a sleeve 2 is formed with an annular groove 3 which receives an outer body 4 of the annular seal, which is bean-shaped in axial section. Radially inside the outer body 4, the annular seal has two pointed sealing lips 5 and 6 which are connected to the outer body 4 via a central region 7 and together form an inner body 8 with a convex inner surface 8 '. The direction in which the inner tube, not shown, is pushed into the outer tube 1 is indicated by an arrow 9; the insertion movement is limited by a shoulder 10 arranged at the transition between the sleeve 2 and the pipe 1. The sealing lip 6, which reaches the inner tube first when it is pushed in, is referred to as the front sealing lip, and the sealing lip 5 is accordingly referred to as the rear sealing lip.

Der Übergang 11 von der hinteren Dichtlippe 5 zum Außenkörper 4 liegt dessen achsnormaler Mittelebene 12 näher als der Übergang 13 von der vorderen Oichtiippe 6 zum Außenkörper 4. Der Durchmesser der kreisförmigen Vorderkante der vorderen Dichtlippe 6 ist größer als der äußere Durchmesser des Schwanzstückes des nicht dargestellten inneren Rohrs; der kleinste Durchmesser der konvexen innenfläche 8' scwie der Durchmesser der kreisförmigen Hinterkante der hinteren Dichtlippe 5 sind dagegen beide kleiner als ι ο der Durchmesser des genannten Schwanzstückes.The transition 11 from the rear sealing lip 5 to Outer body 4 is closer to its axis-normal central plane 12 than the transition 13 from the front one Oichtiippe 6 to the outer body 4. The diameter of the circular front edge of the front sealing lip 6 is larger than the outer diameter of the tail piece of the inner tube, not shown; the smallest diameter of the convex inner surface 8 'sc as the diameter of the circular trailing edge the rear sealing lip 5, however, are both smaller than ι ο the diameter of the said tail piece.

Der Außenkörper 4 weist Wülste 14 und 15 auf, die durch eine konkave Außenfläche 16 voneinander getrennt sind und schon vor dem Einschieben des inneren Rohrs in Bereichen 17,18,19 und 20 am Boden und an den Seitenwänden der Ringnut 3 anliegen. Der Bereich 19 und somit die gesamte vordere Stirnfläche 21 des Außenkörpers 4 ist von dessen Mittelebene 12 etwa ebenso weit entfernt wie die Vorderkante der vorderen Dichtlippe 6. Der Bereich 20 und somit die gesamte hintere Stirnfläche 22 des Außenkörpers 4 liegt der Mittelebene 12 dagegen merklich näher als die Hinterkante der hinteren Dichtlippe 5.The outer body 4 has beads 14 and 15 which are separated from one another by a concave outer surface 16 are separated and already before the insertion of the inner tube in areas 17,18,19 and 20 on the ground and rest against the side walls of the annular groove 3. The area 19 and thus the entire front end face 21 of the outer body 4 is from its central plane 12 approximately just as far away as the front edge of the front sealing lip 6. The area 20 and thus the entire The rear end face 22 of the outer body 4 is, however, noticeably closer to the center plane 12 than that Rear edge of the rear sealing lip 5.

Im folgenden werden Einbau und Wirkung der Dichtung kurz beschrieben.The installation and operation of the seal are briefly described below.

Der Außenkörper 4 der Dichtung wird in die Ringnut 3 eingelegt, und wird von den Wülsten 14 und 15 darin festgehalten. Daraufhin wird das Schwanzende des inneren Rohrs, das geschmiert sein kann, bis in die Nähe der Schulter 10 eingeschoben. Das Schwanzstück drückt den zentralen Bereich der Dichtung immer stärker zusammen und drängt dabei den Außenkörper 4 gegen den Boden der Ringnut 3. Die Dichtlippe 6 wird allmählich flachgedrückt, dabei aber durch die konkave Form der Innenfläche 8' und die Anordnung des Übergangs 13 daran gehindert, sich umzustülpen; schließlich bewirkt die äußere Dichtlippe 6 zusammen mit dem Außenkörper 4 die Dichtheit gegen äußeren Überdruck. In entsprechender Weise bewirkt die hintere Dichtlippe 5 zusammen mit dem Außenkörper 4 die Dichtheit gegen inneren Überdruck. Die Kompressionsbelastung des Dichtungsmaterials bleibt in jedem Fall gering.The outer body 4 of the seal is inserted into the annular groove 3, and is supported by the beads 14 and 15 therein held. Then the tail end of the inner tube, which may be lubricated, comes up close the shoulder 10 inserted. The tail piece pushes the central area of the seal more and more together and pushes the outer body 4 against the bottom of the annular groove 3. The sealing lip 6 is gradually flattened, but by the concave shape of the inner surface 8 'and the arrangement of the Transition 13 prevented from turning inside out; finally, the outer sealing lip 6 works together with the outer body 4, the tightness against external overpressure. In a corresponding manner, the rear sealing lip 5 together with the outer body 4 the tightness against internal overpressure. The compression load the sealing material remains low in any case.

Die relativen Abmessungen der verschiedenen Bereiche der Dichtung lassen sich für ein Ausführungsbeispiel wie folgt angeben: The relative dimensions of the various areas of the seal can be specified for an exemplary embodiment as follows:

— Der Eintrittsdurchmesser an der Vorderkante der vorderen Dichtlippe 6 ist 1—2% größer als der Durchmesser des Schwanzstücks des einzufügenden inneren Rohrs,- The inlet diameter at the front edge of the front sealing lip 6 is 1-2% larger than that Diameter of the tail piece of the inner tube to be inserted,

— der Durchmesser der Hinterkante der hinteren Dichtlippe 5 ist etwa 3—5% kleiner als der äußere Durchmesser des Schwanzstücks,- The diameter of the rear edge of the rear sealing lip 5 is about 3-5% smaller than the outer one Diameter of the tail piece,

— die Länge der hinteren Dichtlippe 5 ist etwa 20—40% größer als die der vorderen Dichtlippe 6,- the length of the rear sealing lip 5 is about 20-40% greater than that of the front sealing lip 6,

— der Abstand des Übergangs 13 der vorderen Dichtlippe 6 von der achsnormalen Mittelebene 12 des Außenkörpers 4 ist etwa 15—30% größer als der Abstand des Übergangs 11 der hinteren Dichtlippe 5 von der Mittelebene 12,The distance between the transition 13 of the front sealing lip 6 and the center plane 12 normal to the axis of the outer body 4 is about 15-30% larger than that Distance of the transition 11 of the rear sealing lip 5 from the center plane 12,

— der innere Durchmesser der konvexen Innenfläche 8 ist 1 — 1,5% kleiner als der äußere Durchmesser des Schwanzstücks,- The inner diameter of the convex inner surface 8 is 1 - 1.5% smaller than the outer diameter of the Tail piece,

— der Übergang 11 der hinteren Dichtlippe 5 zum mittleren bereich 7 ist von der Rohrachse etwas weiter entfernt als der Übergang 13 der vorderen Dichtlippe,- The transition 11 of the rear sealing lip 5 to middle area 7 is a little further away from the tube axis than the transition 13 of the front Sealing lip,

— die Breite der Dichtung beträgt etwa 10% des Durchmessers des Schwanzstückes bei einem Durchmesser von 315 mm und etwa 30—40% bei einem Durchmesser von 160 mm,- The width of the seal is about 10% of the diameter of the tail piece on a Diameter of 315 mm and about 30-40% with a diameter of 160 mm,

— die Dicke der Dichtung in Nähe der Mittelebene 12 hängt von den zulässigen Toleranzen für das Schwanzstück des anzufügenden Rohres ab.- the thickness of the seal near the center plane 12 depends on the allowable tolerances for the Tail piece of the pipe to be attached.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Annular seal for sealing an inner surface of an outer pipe against a cylindrical outer surface of an inserted, inner tube, with one in an annular groove of the outer tube insertable annular outer body, one through an axiai anterior and posterior Annular groove delimited middle area and a radially adjoining the middle area Inner body, which tapers in both axial directions in the axial section of the seal, on his opposite to the direction of insertion of the inner tube lying front transition to the outer body is radially thinner than at its rear transition and has a convex inner surface whose Diameter larger at its front end and smaller at its rear end than the outer diameter of the pipe to be inserted and in an area between the two ends smaller than on rear end, characterized in that the outer body (4) in axial section the Has the shape of a bean, the concave region of which faces away from the inner body (8), and that the two parts of the inner body (8) which taper in the axial direction as under pressure medium pressure sealing lips (5, 6) which can be pressed on, preferably tapering to a point, are formed on the inner tube.

2. Seal according to claim 1, wherein the connection of the inner body to the outer body opposite the axis-normal center plane of the seal against the direction of insertion of the inner tube is offset, characterized in that the transition (U) from the outer body (4) to the rear The lip (5) is further away from the axis of the seal than the transition (13) from the outer body to the front lip (6).