DE2404228A1 - Bimetallic backing ring for piston rings - backing ring maintains constant contact pressure over temperature range - Google Patents

Bimetallic backing ring for piston rings - backing ring maintains constant contact pressure over temperature range

Info

Publication number
DE2404228A1
DE2404228A1 DE2404228A DE2404228A DE2404228A1 DE 2404228 A1 DE2404228 A1 DE 2404228A1 DE 2404228 A DE2404228 A DE 2404228A DE 2404228 A DE2404228 A DE 2404228A DE 2404228 A1 DE2404228 A1 DE 2404228A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
machine seal
seal according
sealing
machine
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2404228A
Other languages
German (de)
Inventor
Gerd W Dipl Ing Dr Ing Seifert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE2404228A priority Critical patent/DE2404228A1/en
Publication of DE2404228A1 publication Critical patent/DE2404228A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/164Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3208Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip provided with tension elements, e.g. elastic rings
    • F16J15/3212Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip provided with tension elements, e.g. elastic rings with metal springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/06Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction using separate springs or elastic elements expanding the rings; Springs therefor ; Expansion by wedging
    • F16J9/061Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction using separate springs or elastic elements expanding the rings; Springs therefor ; Expansion by wedging using metallic coiled or blade springs
    • F16J9/063Strip or wire along the entire circumference

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

Linear motion takes place between a piston sliding in a cylindrical bore. A split piston ring is located in a groove around the periphery. Normally contact between the ring and the cylinder walls depends upon the spring characteristic of the ring. In this instance a bimetallic ring is located in the groove behind the piston ring. One end of the bimetallic ring is turned over to locate in a notch in the piston ring so as to prevent rotation. The characteristics of the bimetallic ring may be matched to a particular temperature range to ensure that piston ring contact pressure is maintained essentially constant.

Description

Maschinendichtung mit einem aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildeten Element. Machine seal with one formed from a thermal bi-material Element.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschinendichtung mit einem aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildeten Element zum Abdichten eines von einem bewegten Maschinenteil durchsetzten, ein flüssiges- und/oder gasförmiges Medium beinhaltenden Raumes.The invention relates to a machine seal with a a thermo-bimaterial formed element for sealing one of a moving Passing through the machine part, containing a liquid and / or gaseous medium Space.

Zum Abdichten eines flüssiges und/oder gasförmiges Medium beinhaltenden, von einem bewegten Maschinenteil durchsetzten Innenraumes gegen einen Aussenraum dienen Maschinendichtungen. Derartige Maschinendichtungen sind z.B. Kolbenringe bei im Querschnitt im wesentlichen kreisförmigen Kolben, Dichtleisten bei von der Rundform abweichenden Kolben, Abstreifringe, Dichtungsringe, Ringdichtungen, Dichtbolzen usw.For sealing a liquid and / or gaseous medium containing, an interior interspersed with a moving machine part against an exterior are used for machine seals. Such machine seals are, for example, piston rings with pistons of substantially circular cross-section, sealing strips with from Round shape deviating pistons, scraper rings, sealing rings, ring seals, sealing bolts etc.

Obwohl für die Wahl und Bemessung: derartiger Maschinendichtungen die Betriebsbedingungen entschei- -dend sind und hinsichtlich des Materials der Maschinendichtungen mannigfache Schwierigkeiten auftreten, zOB. um das Trockenlaufen einer Dichtung zu verhindern bzw. den Verschleiß auf ein Mindestmaß zu halten, muß jedoch vorausgesetzt werden, daß für normale Betriebsbddingungen die Wahl der einzusetzenden Maschinendichtung keine allzugroßen Schwierigkeiten bereitet.Although for the choice and dimensioning: such machine seals the operating conditions are decisive and with regard to the material of the Machine seals encounter manifold difficulties zOB. about running dry To prevent a seal or to keep wear to a minimum, must However, it must be assumed that the choice of the one to be used for normal operating conditions Machine seal does not cause too much difficulty.

Der Anpressdruck des Dichtelementes der Maschinendichtung wird den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt.The contact pressure of the sealing element of the machine seal is the adapted to the respective operating conditions.

Dabei ist zu berücksichtigen daß bei wechselnder oder sich ändernder Betriebstemperatur auch eine Änderung des Elastizitätsmoduls der Dichtungselemente eintritt.It must be taken into account that with changing or changing Operating temperature also changes the elastic modulus of the sealing elements entry.

Es führt . dazu, daß der Anpressdruck und die Verteilung des Druckes des Dichtelementes der Maschinendichtung auf das abzudichtende Maschinenteil bei einer unter teillast oder auch ruhenden Maschine unerwünscht hoch ist, teilweise höher als die Druckbelastung während des Betriebes der Maschine Die dadurch bedingten Nachteile bestehen z.B. in einem vorzeitigen Verschleiß der Maschinendichtung z.B. eimer Beschädigung der Dichtkanten, Plächen, Lippen des Dichtelementes, und der Gegenlau££1äche. It leads . to the fact that the contact pressure and the distribution of the pressure the sealing element of the machine seal on the machine part to be sealed a machine under partial load or at rest is undesirably high, partly higher than the pressure load during operation of the machine Disadvantages are, for example, premature wear of the machine seal, e.g. Bucket damage to the sealing edges, planes, lips of the sealing element and the Opposite ££ 1 area.

Besonders beim Wiederanlaufen der abzudichtenden Stelle, z.B. nach längerem Stillstand der Maschine, ist oft der Schmierfilm zerstört; beim erneuten Anlauf der Maschine kommt es sodann zu einer Misch- evtl. sogar zu einer Trockenreibung zwischen dem Dichtelement und dem bewegten Maschinenteil. Especially when restarting the area to be sealed, e.g. after If the machine is not used for a long time, the lubricating film is often destroyed; when again When the machine starts up, there is mixed friction, possibly even dry friction between the sealing element and the moving machine part.

Zur-Behebung dieses Nachteiles wurde in der deutschen Patentschrift 408 834 bei einer Maschinendichtung, einem Kolbenring für Dampfmaschinen, Explosionsmotoren u. dgl. To remedy this disadvantage was in the German patent 408 834 for a machine seal, a piston ring for steam engines, explosion engines and the like

schon vorgeschlagen, einen Kolbenring mit einer Metalleinlage zu verwenden, wobei letztere einen größeren Wärmedehnungskoeffizienten als das dichtende Maschinenteil besitzt. Diese Einlage besteht hier aus gezogenen Messing oder aus Bronce wohingegen das dichtende Maschinenteil aus Gusseisen gebildet ist. Eine ähnliche Maschinendichtung ist in der deutschen Patentschrift Nr. 903 644 beschrieben und dargestellt, welche ebenfalls einen Kolbenring, insbesondere einen Ölabstreifring betrifft, der aus zwei unlösbar oder lösbar miteinander verbundenen Ringteilen aus Metall mit verschiedenen Wärmedehnungskoeffizienten besteht. Der Ringteil mit dem höheren Dehnungskoeffizienten ist innen gelegen wobei der äußere, aus einem elastischen Gusseisen bestehende Ringteil außen und der innere Ringteil aus Leichtmetall gebildet ist. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß sich der innere Ringteil schon bei Aussentemperatur mit Vorspannung gegen das außen liegende Dichtelement anlegt. Der innere als Andruckelement dienende Ringteil ist ein selbständiges Bauteil welches entweder in einer Ausfiilirungsform lösbar in das Dichtelement einsetzbar ist oder aber unlösbar æ.B. durch nachträgliches Verlöten mit dem Aussenring verbunden ist. Sind die Ringe unlösbar miteinander verbunden so besteht das Dichtelement aus zwei, unterschiedliche Wärmedehnungskoeffizienten aufweisende Stoffkomponenten nämlich einem Bistoffelement. Letztere Ringe besitzen jedoch einige Nachteile, Von einem Dichtelement, s.B. einem Kolbenring wird einerseits eine hohe Elastizität und auch hohe Verschle'ßfestigkeit erwartet. Andererseits sollen jedoch die beiden 3istoffkomponenten derart aufeinander abgestellt sein, daß der Ring einerseits bei wechselnden Betriebstemperaturen eine hinreichende Dichtung ermöglicht und andererseits aber auch so ausgelegt sein, daß er sich ohne zu überdehnen über den Kolben überziehen und in die Nut einlegen läßt. Diese Bedingungen können jedoch schwer miteinander in Einklang gebracht werden. already proposed a piston ring with a metal insert use, the latter having a greater coefficient of thermal expansion than the sealing Machine part owns. This insert consists of drawn brass or from Bronce whereas the sealing machine part is made of cast iron. A similar Machine seal is described in German Patent No. 903 644 and shown, which also has a piston ring, in particular an oil control ring concerns, which consists of two inextricably or releasably interconnected ring parts Metal with different coefficients of thermal expansion is made. The ring part with the higher coefficient of elongation is located on the inside with the outer, made of an elastic Cast iron existing ring part outside and the inner ring part made of light metal is. The arrangement is here so hit that the inner Ring part already at outside temperature with pre-tension against the sealing element on the outside applies. The inner ring part, which serves as a pressure element, is an independent component which can either be detachably inserted into the sealing element in one embodiment is or is unsolvable æ.B. connected to the outer ring by subsequent soldering is. If the rings are permanently connected to one another, the sealing element consists of namely, two material components having different coefficients of thermal expansion a bistro element. However, the latter rings have some disadvantages, of one Sealing element, see B. a piston ring will have high elasticity and also on the one hand high wear resistance expected. On the other hand, however, the two 3-material components should be placed on one another in such a way that the ring on the one hand with changing operating temperatures enables a sufficient seal and, on the other hand, also be designed in such a way that that it pulls itself over the piston without overstretching and insert it into the groove leaves. However, it is difficult to reconcile these conditions.

Werkstoffe, die geeignet sind für Komponenten bei Thermo-Bimetall besitzen jedoch sehr schlechte Laufeigenschaften. Die deshalb vorgeschlagene Verwendung von Gusseisen als passive Komponente und Leichtmetall als aktive Komponente ergibt keinen ausreichenden Wärmedehnungseffekt und damit ungenügende Erhöhung des Anpresedruckes. Schwierigkeiten bereitet es auch die zuverlässige Verbindung zwischen dem Leichtmetall und Gusseisen herzustellen.Materials that are suitable for components in thermal bimetal however, have very poor running properties. The use therefore suggested of cast iron as a passive component and light metal as an active component Insufficient thermal expansion effect and thus insufficient increase in contact pressure. The reliable connection between the light metal is also difficult and to manufacture cast iron.

Ist indessen das Dicht element zueiteilig, d.h. wenn der Spannring lose gegen den Dichtring lastet so werden bei einer Dehnung des Spannringes bei steigender Temperatur sich die Plächen gegeneinander bewegen, sodaß dadurch der gewünschte Effekt in der erwarteten Größenordnung entfällt.If, however, the sealing element is too part, i.e. when the clamping ring loads loosely against the sealing ring so when the tension ring is stretched As the temperature rises, the planes move against each other, so that the desired effect in the expected order of magnitude not applicable.

Ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Maschinendichtung zu schaffen, welche einerseits schon bei geringen Temperaturänderungen eine verhältnismäßig hohe Änderung der Anpresskraft ermöglicht und andererseits weitgehendst universal anwendbar ist.The invention is based on the prior art mentioned at the beginning the underlying task of creating a machine seal, which on the one hand already with small changes in temperature, a relatively large change in the contact pressure and on the other hand is largely universally applicable.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einer aus einem Dichtelement und mindestens einem Andruckelement bestehenden Maschinendichtung, das Andruckelement aus einem Thermo-Biwerkstoff mit mindestens zwei Komponenten gebildet ist.This object is achieved according to the invention in that at a machine seal consisting of a sealing element and at least one pressure element, the pressure element made of a thermal bi-material with at least two components is formed.

Durch diese erfinderische Ausbildung der Maschinendichtung wird es ermöglicht, daß das Dichtelement unabhängig von dem aus einem Theriiio-3iwerkstoff gebildeten Andruckelement zu halten. Das aus einem Thermobiwerkstoff gebildete Druckelement übt bei einer vergleichsweise geringen Temperaturänderung eine hohe Andruckkraft gegen das Dichtelement aus wobei letzteres unabhängig vom Andruckelement aus den für seine Aufgabe günstigsten Stoff hergestellt sein kann.This inventive design of the machine seal makes it enables the sealing element to be made of a Theriiio-3iwerkstoff independently of that to hold formed pressure element. The pressure element formed from a thermal material exerts a high pressure force with a comparatively small change in temperature against the sealing element, the latter being independent of the pressure element from the fabric that is most favorable for its task can be produced.

Ist die Maschinenringdichtung eine Kolbenringdichtung so ist das aus dem Thermo-Biwerkstoff gebildete Bauteil Hilfsspannelement mit dem Kolbenring. Entsprechenderweise ist die Maschinendichtung bei einem Kreiskolbenmotor eine Leiste oder ein anderes Teil einer Dichtgrenze, wobei das aus dem Thermo-3iwerkstoff gebildete Bauteil das Andruckelement für die Leiste usw. ist.If the machine ring seal is a piston ring seal, that's over The component formed by the thermo-bimaterial, auxiliary clamping element with the piston ring. Correspondingly the machine seal on a rotary piston engine is a strip or another Part of a sealing boundary, with the component formed from the thermal material being the Pressure element for the bar, etc. is.

Yorteilhaft ist es auch bei einer Ringdichtung wie solche als Maschinendichtungen zum Abdichten von Wellen, Zylindern u.dgl. zur Anwendung kommen das aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildete Element als Hilf sspannelement für die zumeist aus einem gummielastischen Material gebildete Dichtlippe des Dichtelement es einzusetzen. Das aus dem Thermo-3iwerkstoff gebildete Hilfsspannelement hat hierbei die Form eines innen oder außen gegen das Dichtelement lastenden Spreizringes.It is also advantageous in the case of a ring seal such as machine seals for sealing shafts, cylinders and the like are used the end a thermo-bimaterial formed element as an auxiliary sspannelement for most of the time Sealing lip of the sealing element formed from a rubber-elastic material use it. The auxiliary tensioning element formed from the thermo-3i material here has the shape an expansion ring that loads against the sealing element on the inside or outside.

Die Form des aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildeten Hilfsspannelementes ist vom jeweiligen Verwendungszweck abhängig. Eine besonders vorteilhafte Ausführungs form ergibt sich wenn das aus dem Thermo-3iwerkstoff gebildete Spannelement in Form einer mehrfach gewundenen Spirale gebildet ist, die das als Dichtelement gebildete Bauteil einschließt oder umgibt. Die spiralförmige Ausbildung des aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildeten Spannelementes hat den Vorteil einer bei geringer Temperaturänderung vergleichsweise hohen Längenänderung sodaß durch das vorgegebene Temperaturintervall entsprechend hohe Änderung der Andruckkraft des Dichtelementes gegen das abzudichtende Maschinenteil ermöglicht wird.The shape of the auxiliary tensioning element made of a thermal bi-material depends on the respective purpose. A particularly advantageous embodiment shape results when the clamping element formed from the thermal material is in shape a multiple wound spiral is formed, which is formed as a sealing element Includes or surrounds component. The spiral formation of the made of a thermo-bi-material formed clamping element has the advantage of a small temperature change comparatively high change in length so that due to the specified temperature interval correspondingly high change in the pressure force of the sealing element against the one to be sealed Machine part is made possible.

In einer anderen Ausftilirungsform lastet das aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildete Spannelement einerseits gegen das das Dichtelement tragende Maschinenteil und andererseits gegen die von der Dichtfläche des Dichtelementes abgekehrte Fläche. In diesem Falle ist das auf einem Thermo-Biwerkstoff gebildete Hilfsspannelement in Porm einer radial gegen das Dichtelement lastenden Stütze gebildet.In another embodiment, this is made of a thermo-bi-material formed clamping element on the one hand against the machine part carrying the sealing element and on the other hand against the surface facing away from the sealing surface of the sealing element. In this case, the auxiliary tensioning element is formed on a thermal bi-material formed in the form of a support bearing radially against the sealing element.

Es besteht aber auch die Möglichkeit die aktiven und passiven Werkstoffkomponenten des aus einem Thermo-Biwerketoff gebildeten Hilfsspannelementes über seine Länge wechselseitig vertauscht anzuordnen. Eine derartige Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn das Hilfsspannelement wellenförmig gebildet ist und die wechselseitige Anordnung jeweils durch die Wendepunkte gegeben wird.But there is also the possibility of the active and passive material components of the auxiliary tensioning element formed from a thermo-Biwerketoff over its length to be arranged alternately reversed. Such a one Arrangement is particularly advantageous if the auxiliary tensioning element is formed in a wave shape and the mutual arrangement is given by the turning points.

Unter der Bezeichnung "Termo-Biwerkstoffe" sollen Elemente verstanden werden, die aus mindestens zwei Schichten von Werkstoffen mit unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten bestehen und ferner an mindestens zwei Punkten miteinander verbunden sind, z.B.The term "Termo-Biwerkstoffe" should be understood to mean elements be made up of at least two layers of materials with different There are thermal expansion coefficients and also at least two points with each other connected, e.g.

sog. " "Thermo-Bimetalle", aber auch Thermo-Bikunststoffe und Thermo-Bimetallplattierungen, Der Arbeitsbereich von Elementen aus Thermc-Biwerkstoff kann nicht nur im liniaren Bereich liegen sondern zweckmäßig auch beispielsweise bei höheren Temperaturen in dem flacher verlaufenden Ast. Damit wird ohne zusätzlichen Bauaufwand eine Verringerung des Anpressdruckes des Dichtelementes bei höheren Temperaturen erzielt.so-called "" thermo-bimetals ", but also thermo-bioplastics and thermo-bimetallic cladding, The working area of elements made of Thermc bi-material can not only be linear Range but also expediently, for example, at higher temperatures the flatter branch. This results in a reduction without additional construction costs the contact pressure of the sealing element achieved at higher temperatures.

Die Erfindung findet auch Anwendung um z.B. eine Änderung des axialen Nutenspieles z.B. bei Eolbenringen, Dichtleisten u.dgl. in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur des Dichtelementes herbeizuführen.The invention also has application to, for example, changing the axial Groove clearance, e.g. in Eolben rings, sealing strips, etc., depending on the Bring about ambient temperature of the sealing element.

Ist beispielsweise das Dichtelement aus einem nicht metallischen Werkstoff gebildet, z.B. aus einem gummi elastischen Ring, so ist es zur gleichmäßigen Verteilung der Spannung des durch das aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildeten Spannelementes zwischen dem Dichtelement und dem Spannelement Beilagen einzufUgen, die gegebenenfalls auch aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildet sein können. So ist es möglich, eine Kompensationswirkung zu erzielen, wodurch einerseits die Andruckkraft des Dichtelementes in einem bestimmten Temperaturintervall stetig steigend und bei Erreichen einer vorbestimmten Temperaturgrenze einen anderen Verlauf nimmt.For example, if the sealing element is made of a non-metallic material formed, e.g. from a rubber elastic ring, so it is for even distribution the tension of the tensioning element formed from a thermal composite material insert inserts between the sealing element and the clamping element, which may be necessary can also be formed from a thermal bi-material. So it is possible to have a To achieve compensation effect, whereby on the one hand the pressure force of the sealing element steadily increasing in a certain temperature interval and when a predetermined Temperature limit takes a different course.

Die freie Gestaltung des aus einem Uhermo-Biwerkst.off gebildeten Spannelementes kann auch dann weitgehend erfolgen, wenn das Dichtelement in Form einer Bewehrung, z.B. Beschichtung, Plattierung u.ä.auf dem Umfang des Spannelementes der der Gegenlauffläche zugewendet ist, besteht. Da solche Bewehrungen, z.B. Hartchromschicht, Plasmaschicht, radial im Verhältnis zu der radialen Stärke der Komponenten des Spannelementes dünn sind kann eine wesentliche Beeinflussung des Thermo-J3iwerkstoff effektes vermieden werden.The free design of what is formed from a Uhermo-Biwerkst.off Clamping element can also largely take place when the sealing element is in shape reinforcement, e.g. coating, cladding, etc. on the circumference of the tensioning element facing the mating surface, exists. Since such reinforcements, e.g. hard chrome layer, Plasma layer, radial in relation to the radial thickness of the components of the clamping element are thin, a significant influence on the thermal-J3i material effect can be avoided will.

In den Zeichnungen sind gemäß der Erfindung gebildete Maschinendichtungen sowie Einzelheiten hierzu teilwei--se schematisch dargestelltO In den Figuren 1 und 2 ist eine Maschinendichtung, nämlich eine Kolbenringdichtung dargestellt, wobei Fig.- 1 eine Sektion eines Längsschnittes gemäß der Schnittlinie II-II der Fig. 2 darstellt. Der Kolben 2 ist im Zylinder 1 gefuhrt. In einer Nut 6 des Kolbens ist die Maschinendichtung 3 eingebracht; sie besteht aus einem Dichtelement 7 dessen Dichtfläche 4 gegen die Zylinderlaufflächen anliegt und wie bekannt das radiale Spiel des Kolbens sr gegenüber dem Zylinder abdichtend ausfüllt. Das hier als Kolbenring 5 gebildete Dichtelement 7 lastet durch Eigenspannung und/oder durch eine zusätzliche Spannkraft hervorgerufen durch ein aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildetes Spannelement 8 gegen die Gleitfläche 4 des Zylinders 1. Die resultierende Anpresskraft des Dichtelementes ist damit auch von der Temperatur des aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildeten Spannelementes 8 abhängig. Der mögliche Abfall der Eigenspannung des Kolbenringes 5 infolge des sich bei Erwärmung mindernden ElastizitäEsmoduls des Materials kann durch das aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildete Spannelement ausgeglichen werden. Wie ersichtlich, ist hier das aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildete Spannelement ebenfalls in Form eines geschlitzten Ringes gebildet, wobei eine Nase 18 in einer Ausnehmung 19 des Ringschlitzes 20 einrastet. Durch diese Maßnahme wird eine gegenseitige Verschiebung zwischen dem Spannelement und dem Dichtelement vermieden. Das Spannelement liegt somit verdrehungssicher gegenüber dem Kolbenring 5 in der Kolbennut 6.In the drawings are machine seals formed in accordance with the invention and details of this are partly shown schematically in FIG. 1 and FIG. 2 shows a machine seal, namely a piston ring seal, wherein Fig. 1 is a section of a longitudinal section along the section line II-II of FIG. 2 represents. The piston 2 is guided in the cylinder 1. In a groove 6 of the piston the machine seal 3 is inserted; it consists of a sealing element 7 of which Sealing surface 4 rests against the cylinder running surfaces and, as is known, the radial Game of the piston sr fills sealingly with respect to the cylinder. This one as a piston ring 5 formed sealing element 7 is loaded by internal stress and / or by an additional Tensioning force caused by a tensioning element made from a thermo-bi-material 8 against the sliding surface 4 of the cylinder 1. The resulting contact pressure of the sealing element is therefore also based on the temperature of the a thermo-bimaterial formed clamping element 8 depending. The possible drop in the internal stress of the Piston ring 5 due to the modulus of elasticity of the reducing when heated Materials can be compensated for by the tensioning element made of a thermal bi-material will. As can be seen, here is the tensioning element formed from a thermal bi-material also formed in the form of a slotted ring, with a nose 18 in a Recess 19 of the annular slot 20 engages. This measure becomes a mutual Displacement between the clamping element and the sealing element avoided. The clamping element is thus secured against rotation in relation to the piston ring 5 in the piston groove 6.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführung der Maschinendichtung. Diese besteht wieder aus einem Spannelement 8 und einem Dichtelement 7. Da die Xomponenten 8' und 8t' des Thermo-Biwerkstoffes ungünstige Laufeigenschaften aufweisen wird das Dichtelement 7 in Eiorm einer Laufflächenbewehrung 7' auf der Aussenseite des zylindrischen Umfanges des Spannelementes 8 angebracht. Diese bewehrung besteht z.B. aus einer Hartchromschicht die gute Laufeigenschaften und Verschleißfestigkeit aufweist. Eine solche Hartchromschicht 7' verhindert, daß eine Komponente des Spannelementes 8 z.B. 8" mit der Lauffläche 4 in Beruhrung kommt. Damit stellt die Schicht 7' das eigentliche Dichtelement 7 der gezeigten Maschinendichtung dar. Die Verwendung einer Laufschicht ist erforderlich da die Werkstoffkomponente 8." z.B. aus Invarstahl hergestellt, sehr schlechte Laufeigenschaften besitzt. Diese Komponente könnte also lediglich zur Dichtung, aber nicht für die gleitende BerUhrung des Dicht elementes 7 an der Lauffläche 4 herangezogen werden.Fig. 3 shows another embodiment of the machine seal. This exists again from a clamping element 8 and a sealing element 7. Since the Xomponenten 8 ' and 8t 'of the Thermo-Biwerkstoffes will have unfavorable running properties Sealing element 7 in Eiorm a tread reinforcement 7 'on the outside of the cylindrical Perimeter of the clamping element 8 attached. This reinforcement consists, for example, of a Hard chrome layer with good running properties and wear resistance. One such hard chrome layer 7 'prevents a component of the tensioning element 8 E.g. 8 "comes into contact with the running surface 4. The layer 7 'thus represents the actual sealing element 7 of the machine seal shown. The use of a An overlay is required because the material component 8. "is made of, for example, Invar steel manufactured, has very poor running properties. So this component could only for sealing, but not for sliding contact with the sealing element 7 can be used on the running surface 4.

Pie radiale Stärke der Laufflächenbewehrung 7' ist gegenüber der radialen Stärke des Spannelementes 8 bzw. Komponenten 8'' und 8' sehr dünn.Pie radial strength of the tread reinforcement 7 'is opposite to the radial Strength of the clamping element 8 or components 8 "and 8" are very thin.

In Pig. 4 ist eine Maschinendichtung gezeigt, bei welcher das axiale Spiel. sa eines mehrteiligen, aus zwei Teilen 9, 11 bestehenden Dichtelementes 7 in der Nut 6 durch ein aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildetes Andruckelement lo ausgeglichen wird. Das zweiteilige Dichtelement besteht aus einem im Querschnitt L-förmigen, geschlitzten Ring 9 und einem kreisförmigen, geschlitzten Ring 11. Das Andruckelement 10 ist hier mit U-förmigem Profil zwischen dem Schenkel 9' des Ringes 9 und dem Ring 11 angeordnet. Die aktive Komponente des Thermo-Biwerkstoffes befindet sich innen. Bei Erwärmung spreizen sich die U-Schenkel des Andruckelementes io, wobei sie den freien Schenkel 9' des L-Ringes 9 anheben, sodaß das axiale Spiel 5a ausgeglichen wird. Die Schenkel des U-förmigen Profils sind geschlitzt um die Ausdehnung nicht zu behindern.In Pig. 4 shows a machine seal in which the axial Game. a multi-part sealing element 7 consisting of two parts 9, 11 in the groove 6 by a pressure element lo formed from a thermal bi-material is balanced. The two-part sealing element consists of a cross-section L-shaped, slotted ring 9 and a circular, slotted ring 11. The Pressure element 10 is here with a U-shaped profile between the leg 9 'of the ring 9 and the ring 11 arranged. The active component of the thermo-bimaterial is located inside. When heated, the U-legs of the pressure element expand io, lifting the free leg 9 'of the L-ring 9 so that the axial play 5a is balanced. The legs of the U-shaped profile are slotted around the Not to hinder expansion.

Sntaprechend wie in den Figuren 1 und 2.dargestellt, ist zur Erzeugung einer von der Temperatur abhängigen radialen Anpresskraft des L-förmigen Ringes 9 ein ringförmiges geschlitztes, z.B. aus einem Thermo-Bimetall hergestelltes Spannelement 8 vorgesehen, dessen aktive Komponente innen liegt. Das Spannelement steht mit dem zweiteiligen Dichtelement 9, 11 in Berührungsverbindung.Sntaprechend as shown in Figures 1 and 2, is to generate a temperature-dependent radial contact pressure of the L-shaped ring 9 a ring-shaped, slotted clamping element, e.g. made of a thermo-bimetal 8 provided, the active component of which is inside. The clamping element stands with the two-part sealing element 9, 11 in contact connection.

Eine derartige Maschinendichtung ist besonders für ein, aus einem nichtmetallischem Material gebildeten und eine gute Gleiteigenschaft aufweisenden, jedoch eine geringe Festigkeit besitzende Dichtelement 7 geeignet.Such a machine seal is particularly suitable for one, one, and one non-metallic material and having good sliding properties, however, a sealing element 7 having a low strength is suitable.

In den Figuren 5 und 6 ist eine ähnliche Ausführungsform wie in Fig. 4 gezeigt. Hier sind jedoch die auf einem Thermo-Biwerkstoff bestehenden Andtuck- und Spannelemente für das Dichtelement für radiale und axiale Anpressung als ein Bauteil ausgeführt. Das Dichtelement 7 besteht aus 2 Teilen, die mit 19 und 14 bezeichnet sind. Beide Teile sind etwa L-förmig gebildet und radial geschlitzt, damit sie unter der Wirkung des Spannelementes 8 sich gegen die Gleitfläche eines Körpers, z.B. gegen eine Zylinderwandung 1 anlegen können. Das aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildete Spannelement 8 ist kreisförmig und im Querschnitt U-förmig gestaltet. Die aktive Komponente des Thermo-Biwerkstoffes liegt innen, sodaß sein Steg bei Erwärmung sich radial an die Teile 13 und 14 des Dichtelementes anpresst.Durch den axialen Andruck der Schenkel 16 und 17 des Spannelementes werden die Teile 13 und 14 des Dichtelementes 7 gegen die Planken der Nut 6 gedrückt. Um ein ungestörtes Ausbiegen des Spannelementes zu ermöglichen sind seine Schenkel 16 und 17 radial geschlitzt.In FIGS. 5 and 6, an embodiment similar to that in FIG. 4 shown. Here, however, the andtuck- and clamping elements for the sealing element for radial and axial contact pressure as one Component executed. The sealing element 7 consists of 2 parts, those with 19 and 14 designated are. Both parts are roughly L-shaped and slotted radially so that they are underneath the action of the tensioning element 8 against the sliding surface of a body, e.g. can create against a cylinder wall 1. The one formed from a thermo-bimaterial Clamping element 8 is circular and U-shaped in cross section. The active one The component of the thermo-bimaterial lies on the inside, so that its web is closed when heated presses radially against parts 13 and 14 of the sealing element due to the axial pressure the legs 16 and 17 of the clamping element become the parts 13 and 14 of the sealing element 7 pressed against the planks of the groove 6. To allow the tensioning element to bend without being disturbed to enable its legs 16 and 17 are radially slotted.

Wig. 7 zeigt eine Maschinendichtung 3, bei welcher das aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildete Spannelement 8 als spiralförmig gewickelte Bimetallfeder 21 gebildet -ist. Das Spannelement dient hier - ähnlich der Ausführung gemäß Fig. 2 - als Verdrehbegrenzung für das Dichtelement 7.Wig. 7 shows a machine seal 3 in which the one made of a thermal bi-material formed clamping element 8 -is formed as a helically wound bimetallic spring 21. The clamping element serves here - similar to the embodiment according to FIG. 2 - as a rotation limiter for the sealing element 7.

Indessen ist in dieser Ausführung das andere freie Ende des Spannelementes nach innen abgebogen, wobei eine, der auf einem hermo-Bistoff gebildeten Eomponenten in diesem Bereich 22 entfernt ist. Die so abgebogene Nase 22 greift in eine Ausnehmung 23 des Körpers z.B. in die Wandung des Kolbens 2 ein. Die Andruckkraft des Dichtelementes 7 ist durch seine Eigenspannung und die durch die infolge Wärmeänderung an der Bimetallfeder 21 auftretende Spannung gegeben; eine Abstützung am Nutengrund 6 des Körpers 2 erfolgt nicht.In the meantime, the other free end of the tensioning element is in this embodiment bent inwards, with one of the components formed on a hermo-bistro in this area 22 is removed. The nose 22 bent in this way engages in a recess 23 of the body e.g. into the wall of the piston 2. The pressure of the sealing element 7 is due to its internal stress and that due to the change in heat on the bimetal spring 21 occurring voltage given; a support on the groove base 6 of the body 2 takes place not.

Fig.8 zeigt eine weitere Einzelheit für die Ausbildung des Dichtelementes 7 und des Spannelementes 8 in der Gegend des Stoßes der beiden Elemente. Für die Verdrehsicherung des Dichtelementes 7 gegenüber dem Spannelement 8 besitzt Dichtelement 7 in der Gegend des Stoßes 24 eine Nase 25 gegen welche sich das Spannelement 8 anlegt. Die Stoß öffnung 26 dient der unbehinderten Ausdehnung. Es kann zweckmäßig sein, wie gezeigt, daß der Stoß 24 des Dichtelementes 7 in einem wählbaren Winkel«. zum Stoß 26 liegt.8 shows a further detail for the design of the sealing element 7 and the tensioning element 8 in the vicinity of the joint of the two elements. For the The sealing element 7 is secured against rotation with respect to the tensioning element 8 7 in the area of the joint 24 a nose 25 against which the clamping element 8 applies. The joint opening 26 is used for unhindered expansion. It can be expedient be, as shown, that the joint 24 of the sealing element 7 at a selectable angle «. to the joint 26 lies.

Fig. 9 zeigt die Ausbildung eines Andruckelementes 1o als wellenförmige Feder, wie es zur Anwendung kommt, wenn dieses sich z.B. am Nutengrund abstützt. Bei der Ausbildung eines solchen Andruckelementes, z.B. aus Bimetall ist es erforderlich, um die Ausbiegung durch die Erwärmung voll nutzbar zu machen, daß die aktive und passive Komponente nach jedem Wendepunkt wechseln.Fig. 9 shows the design of a pressure element 1o as a wave-shaped Spring, as it is used when it is supported, for example, on the bottom of the groove. When designing such a pressure element, e.g. made of bimetal, it is necessary to in order to make full use of the deflection caused by the heating, that the active and Change passive component after each turning point.

Solche Streifen sind in Fig. 9 dargestellt. Es bedeuten 8' die aktive Komponente, und 8 " die passive Eomponente. Von Wendepunkt 27 bis Wendepunkt 28 ist die Wirkung so, daß das Bimetall bei Erwärmung eine Ausbiegung in PSeilrichtung-P1 ausführt. Vom Wendepunkt 28 zum Wendepunkt 29 wird die Ausbiegung bei Erwärmung dann in Pfeilrichtung P2 erfolgen, wenn ein Seitenwecbse der aktiven und passiven Komponente an den Wendepunkten vorgesehen ist, sogenanntes reversiertes Bimetall.Such strips are shown in FIG. It means 8 'the active one Component, and 8 "the passive component. From turning point 27 to turning point 28 the effect is such that the bimetal, when heated, bends in P-direction-P1 executes. From the turning point 28 to the turning point 29, the deflection becomes when heated then take place in the direction of arrow P2, if there is a side shift between the active and passive Component is provided at the turning points, so-called reversed bimetal.

Nach vorliegendem Beispiel werden an den Wendepunkten jeweils umgekehrt gebogene Teile angeschweißt. Dadurch wird auch zwischen den Wendepunkten 29 und 30 sowie 3o und 31 der gleiche Effekt erzielt. Ein solches wellenförmige3,Andruckelement besitzt eine Ausbiegung der Größenordnung P1 + P2, diese Ausbiegung wird zwischen Anlagen in Kraft umgesetzt.In the present example, the reversal is made at the turning points bent parts welded on. This is also between the turning points 29 and 30 as well as 3o and 31 achieve the same effect. Such an undulating3, pressure element has a deflection of the order of magnitude P1 + P2, this deflection is between Plants implemented.

Fig. 10 zeigt eine andere Ausführung des Xhermo-Biwerkstoffmaterials für wellenförmige Andruckelemente.Fig. 10 shows another embodiment of the Xhermo-Biwerkstoffs material for wave-shaped pressure elements.

Dieses Material besitzt eine durchgehende Komponente, beispielsweise die passive Komponente 8" auf welcher zwischen den für die Verarbeitung vorgesehenen Bereichen der Wendepunkt 27,28;28,29;29,30 wechselseitig eine aktive Komponente 8' aufgebracht ist. Es ist nicht erforderlich, daß die Enden der wechselseitig aufgebrachten Komponenten 8' genau gegenüberliegen.This material has a continuous component, for example the passive component 8 ″ on which between the intended for processing Areas of the turning point 27.28; 28.29; 29.30 mutually an active component 8 'is applied. It is not necessary that the ends of the mutually applied Components 8 'are exactly opposite.

Ein wählbarer Abstand 32 dient oft der Erleichterung der Herstellung. Aus einem Ausgangsmaterial in dieser Form ist es möglich wellenförmige Federn für Andruckelemente 10 herzustellen.A selectable distance 32 is often used to facilitate manufacture. From a starting material in this form, it is possible to use wave-shaped springs for Manufacture pressure elements 10.

Eine andere Lösung für die Ausbildung von Andruckelementen 10 mit Wendepunkten ist die Profilierung einzelner-Partien zwischen 2 Wendepunkten oder die Unterbrechung durch Einschnitte einer Komponente zwischen 2 Wendepunkten.Another solution for the formation of pressure elements 10 with Turning points is the profiling of individual parts between 2 turning points or the interruption by cuts in a component between 2 turning points.

In Fig. 11 und 12 sind Beispiele für die Profilierung und Unterbrechung einer Komponente des Thermo-Biwerkstoffes gezeigt.11 and 12 are examples of the profiling and interruption a component of the Thermo-Biwerkstoffes shown.

Fig. 11 stellt einen Schnitt des Andruckelementes 1o nach der Linie XI-XI der Fig. 12 dar. Durch die Profilierung des Querschnittes wird die Längsausbiegung zwischen den Wendepunkten 37 und 38 verhindert.Fig. 11 shows a section of the pressure element 1o along the line XI-XI of FIG. 12. The profiling of the cross-section results in the longitudinal curvature between the turning points 37 and 38 prevented.

Fig. 12 zeigt die Anwendung eines Andruckelementes 1o für die Anpressung eines Dichtelementes 7 an Gleitfläche eines Körpers 1'. Im Körper 2 ', der mit einer Nut 33 -versehen ist liegt ein Dichtelement 7, das als Dichtleiste ausgeführt ist. Die Anpressung der Dichtleiste an die Gleitfläche des Körpers 1' erfolgt durch Andruckelement 10 z.B. aus Thermo-Bimetall hergestellt, welches zwischen dem Nutengrund 33 und Dichtelement 7 wirksam ist. Bauteil lo besitzt bogenförmige Partien zwischen den Wendepunkten 36 und 37 und zwischen 38 und 39. Zwischen den Wendepunkten 37 und 38 ist das Bimetall quer profiliert, XI-XI, der Fig. 11. Damit wird an dieser Stelle eine entgegengesetzte Ausbiegung verhindert.Fig. 12 shows the use of a pressure element 1o for pressing a sealing element 7 on the sliding surface of a body 1 '. In the body 2 ', the one with a Groove 33-provided is a sealing element 7, which is designed as a sealing strip. The sealing strip is pressed against the sliding surface of the body 1 'by means of a pressure element 10 e.g. made of thermo-bimetal, which is located between the groove base 33 and Sealing element 7 is effective. Component lo has arcuate areas between the Turning points 36 and 37 and between 38 and 39. Between turning points 37 and 38 the bimetal is profiled transversely, XI-XI, the Fig. 11. With it an opposite deflection is prevented at this point.

Die Partie von Wendepunkt 99 bis zum Verbindungsstück 40 wird durch querlaufende Einschnitte 35 der aktiven Komponente 8' an der Ausbiegung gehindert.The part from turning point 99 to connecting piece 40 is through Transverse cuts 35 of the active component 8 'prevented from bending.

In Fig. 12 ist als Beispiel noch ein Verbindungst stück 40 in den Körper 2' angeordnet " welches eine Nut 41 aufweist und in Ausnehmung 42 des Teiles 2' verschiebbar angeordnet ist. Durch-ein Andruckelement 1o, beispielsweise eine Tellerfeder 43 aus Bimetall, wird die Anpressung des Teiles 40 an die Gleitfläche des Körpers 1' temperaturabhängig geregelt.In Fig. 12, as an example, a connecting piece 40 is in the Body 2 'arranged "which has a groove 41 and in recess 42 of the part 2 'is arranged displaceably. By a pressure element 1o, for example a Disk spring 43 made of bimetal, the pressing of the part 40 on the sliding surface of the body 1 'regulated as a function of temperature.

Auch andere Teile von zusammengesetzten Dichtgrenzen, z.B. Seitenteile, Dichtwalzen u.ä. arbeiten zweckmäßig in Kontakt mit Andruckelementen 10 für die temperaturabhängige Anpressung an die Dichtflächen.Other parts of composite sealing boundaries, e.g. side parts, Sealing rollers, etc. work expediently in contact with pressure elements 10 for the temperature-dependent pressure on the sealing surfaces.

In Fig. 13 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher das Dichtelement 7 durch Andruckelement 10, das als wellenförmige Bimetallfeder 44 ausgebildet ist und sich im Nutengrund 6 des Körpers 2 abstützt, gegen die Dichtfläche 4 des Körpers 1 gedrückt wird. Die wellenförmige Bimetallfeder 44 ist so ausgebildet, daß bei der Partie zwischen jeweils zwei Wendepunkten z.B. 45 und 46, eine Komponente des Bimetallwerkstoffes, hier beispielsweise die passive Komponente 8", entfernt wird, gestrichelter Bereich 47. Damit wird eine entgegengesetzte Ausbiegung vermieden. Der Stoß der wellenförmigen Bimetallfeder 44 ist hier überlappt ausgebildet. Ein Ende 48 greift in eine Ausnehmung 49 des Körpers 2 ein. Das andere Ende der Bimetallfeder, bei dem zweckmäßig auch eine Komponente entfernt ist, ist mit 50 bezeichnet. Es liegt auf dem überlappenden Ende auf und kann bei Wärmedehnung gleiten, sodaß die Feder sich frei dehnen kann. Das Ende 50 der Feder greift in eine Nut 51 des Dichtelementes 7 ein.In Fig. 13 an arrangement is shown in which the sealing element 7 by pressure element 10, which is designed as a wave-shaped bimetal spring 44 and is supported in the groove bottom 6 of the body 2, against the sealing surface 4 of the body 1 is pressed. The wave-shaped bimetal spring 44 is designed so that at of the game between two turning points e.g. 45 and 46, a component of the Bimetal material, here for example the passive component 8 ", is removed, Dashed area 47. This avoids an opposite deflection. The joint of the wave-shaped bimetal spring 44 is formed here to be overlapped. A The end 48 engages in a recess 49 in the body 2. The other end of the bimetal spring, in which a component has also expediently been removed, is denoted by 50. It rests on the overlapping end and can slide in the event of thermal expansion, so that the Spring can stretch freely. The end 50 of the spring engages in a groove 51 of the sealing element 7 a.

Figo 14 zeigt eine andere Ausführung eines sich am Nutengrund abstützenden Andruckelementes 1o. Dieses besteht aus einer Kombination einer Stahlfeder 52 die den Grund der Nut 6 des Kolbens 2 umfaßt und als Träger für Andruckelementteile 53,54,55,56,57;63,64 aus Thermo-Biwerkstoff gebildet, dient. Haltemittel zwischen Träger 52 und Andruckelementteilen sind mit 58,58',59, 60,60' bezeichnet. Haltemittel 59 setzt sich radial fort und greift mit Nase 61 in Ausnehmungen 65 des Dichtelementes 7 ein. Haltemittel 58 greift in Ausnehmungen 62 des Kolbens 2 ein.14 shows another embodiment of a one supported on the groove base Pressure element 1o. This consists of a combination of a steel spring 52 the includes the bottom of the groove 6 of the piston 2 and as a carrier for pressure element parts 53,54,55,56,57; 63,64 made of Thermo-Biwerkstoff serves. Holding means between Carrier 52 and pressure element parts are denoted by 58, 58 ', 59, 60, 60'. Holding means 59 continues radially and engages with nose 61 in recesses 65 of the sealing element 7 a. Holding means 58 engages in recesses 62 in piston 2.

In Fig. 14 ist ein Beispiel einer -iompensation der Ausdehnung des Bndruckelementes 1o gezeigt, die im wählbaren Temperaturbereich wirksam wird. An den Bimetallfedern 55 und 57 sind BimetallBedern 63 und 64 derart angebracht, daß ihre Ausbiegung bei Temperaturänderung der Ausbiegung der Teile 55 und 57 entgegengesetzt ist. Bei einer wählbaren Temperaturdiffernenz zwischen 55 und 63, sowie 57 und 64 wird die erzeugte resultierende Kraft sich entsprechend ändern. Die Form, Ausbildung und Anordnung des Eompensationseffektes und der Kompensationsteile ist nicht an dieses Beispiel gebunden, sie kann bei allen bekannten Systemen Verwendung finden und auch zwischen Bimetallteilen und normalen Federn angeordnet sein.FIG. 14 shows an example of compensation for the expansion of the Bndruckelementes 1o shown, which is effective in the selectable temperature range. At the bimetallic springs 55 and 57 are bimetallic springs 63 and 64 attached so that their deflection with a change in temperature is opposite to the deflection of the parts 55 and 57 is. With a selectable temperature difference between 55 and 63, as well as 57 and 64 the resulting force generated will change accordingly. The form, training and arrangement of the compensation effect and compensation parts is not on bound to this example, it can be used in all known systems and also be arranged between bimetal parts and normal springs.

Fig. 15 zeigt eine nach innen dichtende Maschinendichtung 3 mit einem Dichtelement 7 und einem Spannelement 8.Fig. 15 shows an inwardly sealing machine seal 3 with a Sealing element 7 and a clamping element 8.

Bei Verwendung solcher Maschinendichtungen ergeben sich oft Rerstell- und Montageschwierigkeiten. Diese können vermieden werden, wenn Dichtelement 7, z.B. aus einem Werkstoff mit niedrigem Elastizitätsmodul, jedoch guten Gleiteigenschaften, hergestellt wirdlmit einer Eigenspannung bei Montagetemperatur etwa Null oder nach außen spannend. Damit kann das Dichtelement 7 bei Montage am Grund der Nut 67 des Körpers 1 anliegen. Welle 2 kann axial eingeschoben werden. Das Dichtelement 7 wird umfast vom Spannelement 8 das als ringförmiger geschlitzter Bimetallkörper gebildet ist und dessen aktive Komponente 8' aussen liegt. Steigt nun die Temperatur der Maschinendichtung über die ontagetemperatur an so wird das Dicht element 7 zusammengepresst und berührt die Welle 2 am Umfang dichtend, als Folge der nach innen gerichteten Radialdruckverteilung. Stoßspiel 69 des Dichtelementes 7 und Stoßspiel 68 des Spannelementes 8 können den erzeugten Radialdruck wählbar begrenzen. Bei Ruhezustand der maschine wird die vom Spannelement 8 erzeugte Spannung wieder geringer, sodaß nur noch leichte Berührung an der Dichtstelle besteht. Ein auftretender Rafteffekt der ruhenden Reibung wird dadurch vermieden0 Fig. 16 zeigt einen Schnitt nach XVI-XVI der Fig. 15 in einem anderen Maßstab. Die Lage der Teile des Dichtsystems ist hier bei einer niedrigeren als der Betriebstemperatur gezeigt. Körper 1 ist geteilt in Ebene der Nut 67. Flansch 1 " wird nach Einlegen der Maschinendichtung 3 mit 1 durch hier nicht gezeigte Schrauben verbunden. Dichtelement 7 liegt am Grund der Nut 67 an.The use of such machine seals often results in manufacturing and assembly difficulties. These can be avoided if sealing element 7, e.g. made of a material with a low modulus of elasticity, but good sliding properties, is produced with an internal stress at the assembly temperature approximately zero or after exciting on the outside. Thus, the sealing element 7 can be mounted on the bottom of the groove 67 of the Body 1 rest. Shaft 2 can be pushed in axially. The sealing element 7 is includes the clamping element 8 as an annular slotted Bimetal body is formed and the active component 8 'is on the outside. Now the temperature rises the machine seal via the on-day temperature, the sealing element 7 is pressed together and touches the shaft 2 sealingly on the circumference, as a result of the inwardly directed Radial pressure distribution. Joint play 69 of the sealing element 7 and joint play 68 of the clamping element 8 can selectively limit the generated radial pressure. When the machine is idle the tension generated by the tensioning element 8 is lower again, so that only slight There is contact at the sealing point. An occurring raft effect of static friction is thereby avoided0 Fig. 16 shows a section along XVI-XVI of Fig. 15 in a different standard. The position of the parts of the sealing system is here at a lower one as the operating temperature shown. Body 1 is divided in the plane of the groove 67. Flange 1 "is after inserting the machine seal 3 with 1 by screws not shown here tied together. Sealing element 7 rests against the base of groove 67.

Desgleichen liegt die aktive Komponente 8' des Spannelementes 8 am Nutengrund an. Damit ist der radiale Spalt 5r offen. Die Welle 2 kann axial eingeführt werden. Steigt die Temperatur der Maschinendichtung 3 wird Dichtelement 7 unter Wirkung des Spannelementes'8 zusammengepresst und berührt die Welle 2 dichtend, wie in Fig. 15 gezeigt.Likewise, the active component 8 'of the tensioning element 8 rests on Groove base. The radial gap 5r is thus open. The shaft 2 can be inserted axially will. If the temperature of the machine seal 3 rises, the sealing element 7 falls below Effect of the clamping element'8 is pressed together and touches the shaft 2 in a sealing manner, as shown in FIG.

Fig. 16 zeigt Beispiele der Anordnung von Ausnehmungen im Gehäuse 1 mit 82 und 83, im Dichtelement 7 mit 80 und Spannelement 8 mit 81 bezeichnet. Solche Ausnehmungen dienen einmal zur Ableitung des abgestreiften Mediums, zum anderen können sie aber auch benutzt werden um bei der Montage Kühlmittel an die Maschinendichtung heranzuführen0 Gegebenenfalls werden solche Ausnehmungen, z.B. bei Anordnung von Kompressionsringen, nach der Montage wieder durch Dichtmittel verschlossen.16 shows examples of the arrangement of recesses in the housing 1 with 82 and 83, in sealing element 7 with 80 and clamping element 8 with 81. Such recesses serve on the one hand to discharge the stripped medium, on the other hand but they can also be used to add coolant to the machine seal during assembly If necessary, such recesses, e.g. when arranging Compression rings, after the Assembly closed again with sealant.

Fig. 17 zeigt die Verwendung eines Spannelementes 8 bei einem Dichtelement 7 das aus Elastomer besteht, am Beispiel eines Wellendichtringes. In Gehäuse 71 des Wellendichtringes befindet sich das Dichtelement 7 das aus einem Elastomer besteht und über eine membranartige Verbindung 72 in bekannter Weise mit Gehäuse 71 verbunden ist. Die rundumgeschlossene Dichtlippe 73 des Dichtelementes 7 dichtet berührend an der Peripherie 74 der Welle 77. Die Lippe läuft mit axialem Abstand 8 zum Druckmittelpunkt des Dichtelementes 7. Der radiale Anlagedruck ist aus der im Elastomer vorgesehenen Vorspannung und durch das Spannelement 8 gegeben.17 shows the use of a tensioning element 8 in a sealing element 7, which consists of elastomer, using the example of a shaft seal. In housing 71 of the shaft sealing ring is the sealing element 7, which consists of an elastomer and connected to housing 71 via a membrane-like connection 72 in a known manner is. The all-round sealing lip 73 of the sealing element 7 seals in a contacting manner on the periphery 74 of the shaft 77. The lip runs at an axial distance 8 from the center of pressure of the sealing element 7. The radial contact pressure is from that provided in the elastomer Bias and given by the clamping element 8.

Das Spannelement 8 ist als zylindrischer geschlitzter Ring, aus Thermo-Biwerkstoff gebildet, dessen aktive Komponente 8' aussen liegt. Das Spannelement 8 umfaßt das Dichtelement 7 außen, gegebenenfalls unter Zwischen lage einer Beilage i5 die der gleichmäßigen Druckverteilung und der Verbesserung des Gleitens der Teile aufeinander dient. The clamping element 8 is a cylindrical slotted ring, made of thermo-bi-material formed, the active component 8 'is outside. The tensioning element 8 includes Sealing element 7 outside, optionally with the interposition of a supplement i5 that of the even pressure distribution and the improvement of the sliding of the parts on each other serves.

Wulste 76 und 76' dienen der Pührung des Spannelementes 8, umfassen dieses sodaß die im Dichtelement 7 vorhandene Vorspannugg«:gegebenenfalls bei wählbarer Temperatur verringert wird. Beads 76 and 76 'serve to guide the tensioning element 8 this so that the pre-tensioning element present in the sealing element 7: optionally with selectable Temperature is decreased.

Claims (23)

P a t e n t a n s p r E c h eP a t e n t a n s p r E c h e 1. Maschinen-Dichtung mit einem aus einem Dhermo-Biwerkstoff gebildeten Element zum Abdichtcn eines von einem bewegten Maschinenteil durchsetzten, ein flüssiges oder gasSörmiges Medium beinhaltenden Raumes, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer aus einem Dichtelement (7) und mindestens einem Spann-und/oder Andruckelement (8,1c) bestehenden Maschinendichtung (3) das Spann- und/oder Andruckelement aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildet ist.1. Machine seal with one formed from a Dhermo-Bi material Element for sealing a machine part penetrated by a moving machine part, a liquid one or gaseous medium containing space, characterized in that in one from a sealing element (7) and at least one clamping and / or pressure element (8,1c) existing machine seal (3) the clamping and / or pressure element made of a thermal bi-material is formed. po Maschinendichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kolbenring- oder Leistendichtung (5,7) ist, wobei das aus dem Thermo-Biwerkstoff gebildete Bauteil als Spann- oder Andruckelement (8, 10) für den Kolbenring oder der Dichtleiste (5,7) gebildet ist.po machine seal according to claim 1, characterized in that it a piston ring or strip seal (5, 7), the one made of the thermal bi-material formed component as a clamping or pressure element (8, 10) for the piston ring or the sealing strip (5,7) is formed. 3. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7) in Form einer Bewehrung (7') auf eine der Eomponenten (8',8'') eines Spannelementes (8) oder Andruckelementes (10) aufgebracht ist.3. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that the sealing element (7) in the form of a reinforcement (7 ') on one of the Eomponenten (8', 8 '') a clamping element (8) or pressure element (10) is applied. 4. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung galvanisch oder durch auswalzen, gegebenenfalls mit Zwischenschicht, in bekannter Weise aufgebracht wird.4. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that the reinforcement is galvanized or rolled out, if necessary with an intermediate layer, is applied in a known manner. 5. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (7') durch Auftragschweißen hergestellt wird0 5. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that the reinforcement (7 ') is produced by build-up welding0 6. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildete Spannelement (8) in Form einer mehrfach gewundenen Spirale (21) gebildet ist, die das als Dichtelement (7) gebildete 3auteil einschließt oder umgibt.6. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that it consists of a thermo-bimaterial formed clamping element (8) formed in the form of a multiple wound spiral (21) is, which encloses or surrounds the 3 component formed as a sealing element (7). 7. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprühen dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildete Andruckelement (io) einerseits gegen das ruhende oder bewegte Maschinenteil (2) und. andererseits gegen die von der Dichtfläche des Dichtelementes (7) abgekehrte Fläche lastet.7. Machine seal according to the preceding spraying characterized in that that the pressure element (io) formed from a thermo-bimaterial on the one hand against the stationary or moving machine part (2) and. on the other hand against that of the sealing surface of the sealing element (7) facing away from the surface. 8. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildete Spannelement (8) in Fo;-m eines innen oder außen gegen das Dichtelement (7,73) lastenden Spreizringes gebildet ist. 8. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that the clamping element (8) formed from a thermo-bimaterial in Fo; -m one inside or is formed on the outside against the sealing element (7,73) loading expansion ring. 9. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprü hen dadurch gekennzeichnet, daß in wählbaren @ersachen Spannelemente (8) und/oder Andruckelemente (@) nur eine Komponente vorhanden ist (47,22). 9. Machine seal according to the preceding Ansprü hen characterized in that that in selectable @ersachen clamping elements (8) and / or pressure elements (@) only one Component is present (47,22). 10. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprü hen dadurch gekennzeichnet, daß Partien der Span elemente (8) oder Andruckelemente (io) die nur ein @ne@ aufweisen zwischen zwei Wendepunkten (45, i en.10. Machine seal according to the preceding Ansprü hen characterized in that that parts of the chip elements (8) or pressure elements (io) have only one @ ne @ between two turning points (45, i en. 11, Maschinendichtung nach vorhergehenden AnsT a dadurch gekennzeichnet, daß bei Spannelemen id) und Andruckelementen (10) Teile zwischen @ ten (37,38) oder an diese angrenzen (36,3@) =er profiliert sind.11, machine seal according to the preceding AnsT a characterized in that that with clamping elements id) and pressure elements (10) parts between @ th (37,38) or adjoin these (36.3 @) = they are profiled. 12. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ans?r dadurch gekennzeichnet, daß Teile von Spa. (8) und Andruckelementen (1o) eine Komponente Werkstoffes (8') quer verlaufende Einschnitte ; aufweisen.12. Machine seal according to the preceding Ans? R characterized in that that parts of spa. (8) and pressure elements (1o) a component of material (8 ') transverse incisions; exhibit. 13. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß eine Werkstoffkomponente (8') des-aus einem Thermo-Biwerkstoff gebildeten Spann- und/oder Andruckelementes (8,1o) wechselseitig vertauscht angeordnet ist, während die andere Komponente (8'') ohne Unterbrechung verläuft.13. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that a material component (8 ') of the tensioning element formed from a thermo-bimaterial and / or pressure element (8,1o) is arranged alternately exchanged, while the other component (8 '') runs without interruption. 14. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen.14. Machine seal according to the preceding claims. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Enden der wechselseitig angebrachten Werkstoffkomponenten (8') wählbare Abstände (32) vorhanden sind. characterized in that between the ends of the reciprocally attached material components (8 ') selectable distances (32) are available. 15. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß Andruckelemente (1o), Spannelemente (8) aus Thermo-Biwerkstoff gebildeten Teilen ( 53,54,55,56,57; 63,64) und Teilen aus einem Werkstoff (52) gebildet, mittels Haltemittel (58,58', 59,6o,6o') zusammengefügt sind.15. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that pressure elements (1o), clamping elements (8) made of Thermo-Biwerkstoff parts (53,54,55,56,57; 63,64) and parts formed from a material (52) by means of holding means (58.58 ', 59.6o, 6o') are joined together. 16. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Haltemittel (61) in Ausnehmungen (65) des Dichtelementes (7) und/oder-Ausnehmungen (62) des die Nut (6) tragenden Körpers (2) eingreifen.16. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that parts of the holding means (61) in recesses (65) of the sealing element (7) and / or recesses (62) of the body (2) carrying the groove (6). 17. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch.gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7i bei wählbarer Temperatur spannungslos oder abweisend radial spannend ausgebildet und gegebenenfalls in einer Nut (67) angeordnet ist.17. Machine seal according to the preceding claims characterized. that the sealing element (7i at a selectable temperature without tension or radially repellent is designed to be exciting and optionally arranged in a groove (67). 18. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Wellendichtring (71,72,73) das aus einem Thermb-Biwerkstoff gebildete Spannelement (8) oder Andruckelement das mit einer Dichtlippe (73) aus gummielastischem Material gebildete Dichtelement (7) umfaßt.18. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that in the case of a shaft sealing ring (71,72,73) the one formed from a Thermb-Biwerkstoff Clamping element (8) or pressure element with a sealing lip (73) made of rubber-elastic Material formed sealing element (7) comprises. 19. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7,73) von einem Andruckelement oder Spannelement -(8) umfasst ist, dessen aktive Komponente (8' außen liegt.19. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that the sealing element (7,73) comprises a pressure element or clamping element - (8) is whose active component (8 'is outside. 20. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmungen (82,85) im Kolben (1) und Teilen der Maschinendichtung (80,81) von der Dichtfläche (4) wegführen angeordnet sind.20. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that recesses (82.85) in the piston (1) and parts of the machine seal (80.81) are arranged lead away from the sealing surface (4). 21. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß Verschlußmittel nach der Montage der Maschinendichtung (3) Ausnehmungen verschließen.21. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that closure means close recesses after assembly of the machine seal (3). 22. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß puhrungsmittel auf die Lage der Spannelemente (8) einwirken und dieses ganz oder teilweise umfassen (76,76').22. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that puhrmittel act on the position of the clamping elements (8) and this whole or partially include (76,76 '). 23. Maschinendichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Spannelement (8) und Dichtelement (7) Beilagen (75) vorgesehen sind, die auch aus einem herzo-Biwerkstoff gebildet sein können.23. Machine seal according to the preceding claims, characterized in that that between the clamping element (8) and sealing element (7) shims (75) are provided, which can also be made from a herzo material.
DE2404228A 1974-01-30 1974-01-30 Bimetallic backing ring for piston rings - backing ring maintains constant contact pressure over temperature range Pending DE2404228A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2404228A DE2404228A1 (en) 1974-01-30 1974-01-30 Bimetallic backing ring for piston rings - backing ring maintains constant contact pressure over temperature range

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2404228A DE2404228A1 (en) 1974-01-30 1974-01-30 Bimetallic backing ring for piston rings - backing ring maintains constant contact pressure over temperature range

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2404228A1 true DE2404228A1 (en) 1975-08-07

Family

ID=5905982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2404228A Pending DE2404228A1 (en) 1974-01-30 1974-01-30 Bimetallic backing ring for piston rings - backing ring maintains constant contact pressure over temperature range

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2404228A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3345766A1 (en) * 1983-12-17 1985-07-04 Schöttle Motorenteile GmbH, 7146 Tamm Piston ring
FR2751045A1 (en) * 1996-07-15 1998-01-16 Gorski Zygmunt Marian Dynamic seal between two moving parts
WO1999036713A1 (en) * 1998-01-13 1999-07-22 Marian Gorski Zygmunt Packing seal with dynamic self-adapting lip
CN103403413A (en) * 2011-03-11 2013-11-20 Nok株式会社 Sealing device
WO2019032895A1 (en) * 2017-08-09 2019-02-14 Etagen, Inc. Reinforced sealing rings
CN110616991A (en) * 2019-10-14 2019-12-27 巢湖市兰天大诚门窗幕墙有限公司 Electric high-resistance partition bridge window
US11193588B2 (en) 2017-08-09 2021-12-07 Mainspring Energy, Inc. Reinforced sealing rings

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3345766A1 (en) * 1983-12-17 1985-07-04 Schöttle Motorenteile GmbH, 7146 Tamm Piston ring
FR2751045A1 (en) * 1996-07-15 1998-01-16 Gorski Zygmunt Marian Dynamic seal between two moving parts
WO1999036713A1 (en) * 1998-01-13 1999-07-22 Marian Gorski Zygmunt Packing seal with dynamic self-adapting lip
CN103403413A (en) * 2011-03-11 2013-11-20 Nok株式会社 Sealing device
CN103403413B (en) * 2011-03-11 2015-05-13 Nok株式会社 Sealing device
WO2019032895A1 (en) * 2017-08-09 2019-02-14 Etagen, Inc. Reinforced sealing rings
US10731759B2 (en) 2017-08-09 2020-08-04 Mainspring Energy, Inc. Reinforced sealing rings
US11193588B2 (en) 2017-08-09 2021-12-07 Mainspring Energy, Inc. Reinforced sealing rings
US11746904B2 (en) 2017-08-09 2023-09-05 Mainspring Energy, Inc. Reinforced sealing rings
CN110616991A (en) * 2019-10-14 2019-12-27 巢湖市兰天大诚门窗幕墙有限公司 Electric high-resistance partition bridge window
CN110616991B (en) * 2019-10-14 2020-12-18 巢湖市兰天大诚门窗幕墙有限公司 Electric high-resistance partition bridge window

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2939945C2 (en)
CH660407A5 (en) SEALING RING FOR PISTON RODS.
DE2905867C2 (en) Sealing device
DE19651112C5 (en) Sealing device for a motor piston rod
EP2912351B1 (en) Piston ring
DE2164135A1 (en) SHAFT SEAL
DE2909331A1 (en) SEALING DEVICE
DE2404228A1 (en) Bimetallic backing ring for piston rings - backing ring maintains constant contact pressure over temperature range
EP1482218A1 (en) Cylinder head gasket
DE3215709C2 (en)
DE69209111T2 (en) Cylinder head gasket for internal combustion engines
DE2151076B2 (en) ROTATING DEVICE
DE102011107352A1 (en) Ring filter for use in cylindrical hollow body i.e. shaft, in valve housing to filter e.g. hydraulic oil, has wall sections provided with wedge-shaped profile running parallel to axis of cylinder at two connection sections of frame
DE19808483C2 (en) Oil scraper piston ring
DE102004010432B3 (en) Sealing device for a radial swing motor
DE102007000970A1 (en) Positive-displacement pump i.e. sliding vane pump, for producing pressurizing medium flow for servo steering device of motor vehicle, has pressure chambers formed between rings and sealed by seal led in groove against each other
DE2239488A1 (en) PISTON MACHINE, IN PARTICULAR DRY RUNNING PISTON COMPRESSORS, WITH GUIDE RING
DE675697C (en) Arrangement of liners in the cylinder body of fluid-cooled internal combustion engines
DE3148488C2 (en)
DE68905984T2 (en) POETRY.
DE4338074A1 (en) Piston ring for IC engine - is shaped from single material strip with two flanges extending sideways outwards in opposite directions and pressed against cylinder wall for sealing engagement.
DE2408198C2 (en) Two-piece piston ring
DE3332793C2 (en) Butterfly valve
DE2815852A1 (en) STATIC OIL SEAL ARRANGEMENT
DE1476104B1 (en) Arrangement of a cylinder liner in a cylinder housing of internal combustion engines

Legal Events

Date Code Title Description
OHJ Non-payment of the annual fee