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Mechanische Sicherung für DichtungBringe Die Erfindung bezieht sich
auf eine mechanische Sicherung für die im Maschinenbau verwendeten Dichtungsringe
gegen Beschädigungen und dadurch bedingte Ausfälle. In dieser Beziehung ist durch
die unterschiedlichen Anwendungsfälle und Betriebsbedingungen im Laufe der Zeit
eine Vielzahl von Dichtungstypen entstanden, die in bezug auf ihre Eigenschaften
speziell für den jeweiligen Einzelfall ausgelegt sind und in ihrer Konstruktion
weitgehend voneinander differieren. Im wesentlichen beeinflußt wird diese Tatsache
durch die unterschiedlichen Anforderungen an die Lebensdauer, die Dichtigkeit, die
statischen und dynamischen Komponenten, sowie an die Montierbarkeit solcher Dichtungsringe
beim Einbau und der Instandsetzung.
Ein besonderes Problem stellt
dabei in den meisten Fällen der sachgerechte Einbau derartiger Dichtungsringe in
die vorhandenen Apparaturen dar, gleichgültig ob es sich dabei zum Beispiel um Gleitringdichtungen
mit dynamisch beanspruchter Dichtungsfläche oder um statisch beanspruchte Anpreßdichtungen
im Bereich von Rohrleitungen und Armaturen handelt. Hierbei ist es erforderlich,
im Verlauf der Montage sowohl den erforderlichen Abdichtungseffekt zu erreichen,
als auch eine durchaus mögliche Beschädigung des nachgiebigen Dichtungsteils infolge
übermäßigen Verpressens an der Einbaustelle zu vermeiden. Gerade in der zuletzt
genannten Beziehung kommt es aufgrund von unkontrollierter Druckbeaufschlagung des
Dichtungsmaterials im Zuge der Verschraubung zu einer Veränderung der Elastizitätseigenschaften
des Materials und in der Folge zu Dichtungsschäden oder einem völligen Ausfall der
betreffenden Dichtung.
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In Anbetracht dessen macht es sich die Erfindung zur Aufgabe, die
in großer Anzahl und für die verschiedensten Zwecke verwendeten O-Ringe aus Dichtungsmaterial
in zweckentsprechender Weise gegen eine unzulässige Verpressung im Zuge des Montagevorgangs
und der betrieblichen Belastung abzusichern, ohne in diesem Zusammenhang die eigentliche
Dichtungsfunktion dieser Teile zu beeinträchtigen. Zur gleichen Zeit will die Erfindung
durch eine solche Maßnahme erreichen, daß sich die betreffenden Dichtungsringe einfacher
lagern, handhaben und montieren lassen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe bildet die Erfindung einen derartigen Dichtungsring
zur Sicherung gegen eine Beschädigung durch übermäßige Druckbeanspruchung dahingehend
aus, daß der eigentliche Dichtungsring aus einem Elastomer zur Begrenzung seiner
Kompressibilität seitwärts definiert zwischen einem innengelegenen und einem außengelegenen
Anpreßring aus Metall-mit im wesentlichen rechteckigen Querschnitt angeordnet ist,
und daß die beiden Metallringe an ihrer außen- bzw. innengelegenen Mantelfläche
über geeignete Halterungs- und Ausdehnungsvorkehrungen für den nach beiden Seiten
hin überstehenden Dichtungsring verfügen.
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Aufgrund einer derartigen Halterung der beiden Anpreßringe durch den
dazwischen gelegenen Dichtungsring wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß sich
der zwischen die jeweiligen Konstruktionselemente eingespannte Dichtungsring in
jeder Weise den vorhandenen Dichtflächen anpassen kann und eine ausreichende Querschnittsdichtigkeit
gegen das vorhandene Medium gewährleistet ist. Darüber hinaus bewirken die auf beiden
Seiten konzentrisch zu ihm gelegenen Metallringe, daß sich der Dichtungsring schon
bei seiner Montage nicht über deren Breite hinaus zusammendrücken läßt. Um den Dichtungsring
bei diesem Vorgang jedoch nicht unzulässig zwischen den beiden Metallringen einzuquetschen,
sind diese gemäß der Erfindung an ihrer jeweiligen Mantelfläche mit Ausdehnungsprofilen
versehen, die zur gleichen Zeit einer
gegenseitigen Halterung der
verschiedenen Ringelemente dienen.
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Auf diese Weise wird der elastische Dichtungsring in die Lage versetzt,
bei seitlicher Druckbeaufschlagung im Zuge seiner Montage oder aufgrund betrieblicher
Beanspruchung der Abdichtungsstelle korrespondierend in den freien Raum zwischen
den beiden Metallringen auszuweichen, ohne dabei - wie es bisher möglich war - gequetscht
oder zerquetscht werden zu können.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Anpreßringe
zur Halterung eines elastischen Dichtungsringes mit kreisförmigem Querschnitt außen-
bzw. innenseitig mit einem Halteprofil in Form einer rechteckigen oder dreieckigen
Ausnehmung innerhalb der Mantelfläche versehen. In diese Ausnehmungen greift der
Dichtungsring im unbelasteten Zustand zum geringen Teil ein und bewirkt auf diese
Weise eine Halterung des Dichtungsringes auf dem innengelegenen Anpreßring und eine
Halterung des außengelegenen Anpreßrings auf dem Dichtungsring.
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Dabei kommt die hierdurch bewirkte Stabilisierung des elastischen
Dichtungsrings noch dazu einer wesentlichen Erleichterung des Montagevorgangs zustatten.
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Einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gemäß sind die beiden
Anpreßringe zur Halterung eines elastischen Dichtungsringes mit viereckigem Querschnitt
im Bereich ihrer außen- bzw.
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innengelegenen Mantelfläche mit vorstehenden Nocken versehen.
Dabei
befinden sich die Nocken an dem einen Ring jeweils im Bereich zwischen zwei Nocken
des anderen Rings. Auf diese Weise kommt es zu einer wellenartigen Verformung des
Dichtungsrings und somit zu dessen Halterung zwischen den beiden Metallringen, ohne
daß es darüber hinaus einer weiteren Profilierung der Mantelflächen bedarf. Palls
jedoch erforderlich, könnten die vorstehenden Nocken der beiden Metallringe zu diesem
Zweck mit einem entsprechenden Halteprofil versehen werden, wie es bei der zuvor
beschriebenen Ausführung zur Anwendung gelangt.
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In der anliegenden Zeichnung sind zwei typische Ausführungsbeispiele
für die mechanische Sicherung von Dichtungsringen gemäß der Erfindung dargestellt.
Hierbei zeigt die Fig. 1 einen Dichtungsring mit kreisförmigem Querschnitt und die
Pig. 2 einen Schnitt durch diese Ausführung, während die Figuren 3 und 4 dementsprechend
die Ansicht und den Schnitt durch einen Dichtungsring mit rechteckigem Querschnitt
darstellen.
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Aus den Figuren 1 und 2 der Zeichnung ist ersichtlich, daß sich die
Sicherung für den elastischen Dichtungsring 1 aus einem innengelegenen Anpreßring
2 und einem außengelegenen Anpreßring 3 zusammensetzt. Dabei sind diese Anpreßringe
2 und 3 aus Messing od.dgl. gedreht und auf Seiten des dazwischen gelegenen Dichtungsrings
1 beispielsgemäß mit einer rechteckigen und/oder dreieckigen Ausnehmung 4 in ihrer
jeweiligen Mantelfläche versehen.
Auf diese Weise bilden sich im
Berührungsbereich der Anpreßringe 2 und 3 auf beiden Seiten stirnkantige Randungen
aus, die auf der Außenseite von dem Dichtungsring 1 übergriffen werden und denselben
auf der Innenseite von sich aus übergreifen.
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Insofern werden die beiden Anpreßringe 2 und 3 von dem in die genannten
Ausnehmungen 4 eingreifenden und zur gleichen Zeit nach beiden Seiten hin überstehenden
Dichtungsring 1 untereinander gehaltert und diesbezüglich durch bloßes Zusammendrücken
zu einem Ringteil verbunden. Des weiteren ermöglicht es diese Anordnung, daß der
bei seitlicher Belastung im Höchstfall bis auf die Breite der beiden Anpreßringe
2 und 3 zusammendrückbare Dichtungsring 1 elastisch in die hierzu entsprechend größer
gehaltenen Ausnehmungen der beiden Metallringe 2 und 3 ausweichen kann und so bei
ständiger Wirksamkeit seiner Dichtungsfunktion vor einer Beschädigung oder Zerstörung
durch übermäßige Druckbelastung geschützt ist.
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Der gleiche vorteilhafte Effekt wird bei einer Anordnung erreicht,
wie sie den Figuren 3 und 4 der Zeichnung zu entnehmen ist. Bei dieser Ausführung
verfügen die beiden konzentrischen Anpreßringe 2 und 3 anstelle von Ausnehmungen
auf ihrer jeweiligen Mantelfläche über eine Anzahl in Richtung des Dichtungsrings
1 wechselseitig vorstehende Nocken 5. Aufgrund dessen wird dem hier in seinem Querschnitt
rechteckig gehaltenen Dichtungsring 1 im Verlauf des Eindrückens zwischen die beiden
Anpreßringe
2 und 3 eine wellenartige Verformung zuteil. Eine solche
Verformung des elastischen Dichtungsrings 1 bewirkt auf der einen Seite die hinreichende
Verklammerung der angrenzenden Anpreßringe 2 und 3. Auf der anderen Seite bilden
sich durch das wechselseitige Überspannen der Nocken 5 beider Ringe einander gegenüber
gelegene Zwischenräume 4 aus,- in die der Dichtungsring 1 bei einer Druckbelastung
der nach beiden Seiten hin überstehenden Dichtflächen ungehindert ausweichen kann.
Dabei ist das Maß der Zusammenpreßbarkeit korrespondierend mit dem vorgesehenen
Ausdehnungsraum 4 wiederum begrenzt durch die Breite der beiden Anpreßringe 2 und
3.
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Aufgrund dessen gelangt man gemäß der Erfindung in den vorstehend
beschriebenen wie in ähnlichen Fällen zu einer vorteilhaften Sicherung für Dichtungsringe,
die sich ebenso einfach herstellen wie montieren läßt und sich in der Anwendung
auf solche Dichtungsmittel als durchaus belastungsunabhängig und beschädigungssicher
erweist.
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4 Patentansprüche, 4 Figuren.