DE2530181A1

DE2530181A1 - Sealing ring with foamed annular ridge - obtaining given elastic compression properties and allowing low cost prodn.

Info

Publication number: DE2530181A1
Application number: DE19752530181
Authority: DE
Inventors: Bernd Ing Grad Degendorfer; Siegfried Treimer
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 1975-07-05
Filing date: 1975-07-05
Publication date: 1977-01-27

Abstract

Washer comprises a sealing ring or plate of stable shape e.g. made of steel, and an elastically deformable sealing material, e.g. foamable polyurethane, silicone rubber, PVC or epoxy, which is bonded in receses around the opening to be sealed and which is foamed to raise it above the sealing plane. The sealing material is introduced into the recesses so as to lie flush with the sealing ring or plate, and then foamed. The foaming process may be accelerated by heat treatment. The sealing rings in which the openings to be sealed and the annular recesses have already been formed may be mounted on a flat substrate. The recesses are then filled with the sealing material by a reciprocating squeegee, similar to a silk screen printing process. The sealing material is then foamed or accelerated by heat treatment. The process may be automated.

Description

Dichtungsring sowie Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring aus einer formfesten Ringscheibe mit in Vertiefungen der Oberfläche um die abzudichtende Öffnung angeordneten elastisch verformbaren Einlagen, die durch Aufschäumen die Flächen der formfesten Ringscheibe überragen und festhaftend mit dieser verbunden sind.Sealing ring and process for its manufacture The invention relates to a sealing ring made of a dimensionally stable washer with recesses the surface arranged around the opening to be sealed elastically deformable Inlays which, through foaming, protrude over the surfaces of the dimensionally stable washer and are firmly attached to it.

Bekannt sind Dichtungen nach DP 856 815 aus einem formfesten l)ichtungsring und einem den Umfang der abzudichtenden Bohrung umfassenden elastischen Dichtungsring, der über die Flächen des Dichtungsringes hinausragt. Funktionsbedingt erfordert dieser bekannte Dichtungsring einen rel.Seals according to DP 856 815 made from a dimensionally stable sealing ring are known and an elastic sealing ring encompassing the circumference of the bore to be sealed, which protrudes over the surfaces of the sealing ring. Functionally required this known sealing ring a rel.

großen Überstand des elastischen Ringes über den formfesten Ring, um nach erfolgtem Einbau und vor Druckaufgabe eine ausreichende Eigenanpressung an die Dichtflächen zu gewährleisten. Dies hat den Nachteil, daß z. B. bei der Abdichtung einer Schraube, durch die Drehbewegung bzw. die auftretende Keibung beim Anziehen, zumindest Teile des elastischen Dichtringes abgeschert werden können.large protrusion of the elastic ring over the dimensionally stable ring, to ensure that there is sufficient self-pressure after installation and before printing to ensure the sealing surfaces. This has the disadvantage that, for. B. in sealing a screw, due to the turning movement or the buckling that occurs when tightening, at least parts of the elastic sealing ring can be sheared off.

Die herstellung dieses bekannten Dichtringes erfolgt derart, daß in einer Vulkanisierform ein Gummiring mit der metallischen Ringscheibe unter Druck und Temperatur zusammenvulkanisiert wird und bei d;csem Vorgang seine geometrische Form erhält. Dieser Prozeß ist umständlich und zeitaufwendig, was zu rel. hohen Herstellungskosten führt.The production of this known sealing ring is carried out in such a way that in a vulcanizing mold a rubber ring with the metallic ring washer under pressure and temperature is vulcanized together and during the process gets its geometric shape. This process is cumbersome and time consuming, what to rel. high manufacturing costs.

Aufgabe der Erfindung war es, einen Dichtungsring der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der die Nachteile bekannter Dichtungsringe vermeidet und sich vor allem durch einfache und rationelle Fertigungsverfahren wirtschaftlich herstellen läßt.The object of the invention was to provide a sealing ring of the type described above Art to create that avoids the disadvantages of known sealing rings and before mainly through simple and efficient manufacturing processes leaves.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine formfeste Ringscheibe als eigentliches Druckbegrenzungselement mit in den Auflageflächen angebrachten, und die Durchgangsöffnung umschließenden Vertiefungen, in denen ein elastisches Dichtungsmaterial angeordnet ist, das sich durch Aufschäumen nach dem Aufbringen über die Auflagefläche erhebt.The task is solved by a dimensionally stable washer as the actual one Pressure limiting element with attached in the bearing surfaces, and the through opening enclosing recesses in which an elastic sealing material is arranged which rises above the support surface by foaming after application.

Der Grad der elastischen Zusammenpressung dieses Materials wird bestimmt durch das Maß der Vertiefungen in der formfesten Ringscheibe bzw. durch das Aufschäumen nach dem Aufbringen. Auf diese Weise wird ein Dichtungsring geschaffen, bei welchem nach dem Anziehen der Verbindungselemente bis zur metallischen Anlage der Ringscheibenflächen, eine definierbare, elastische Zusammenpressung des dichtenden Materials erzielt wird.The degree of elastic compression of this material is determined by the size of the depressions in the dimensionally stable washer or by the foaming after applying. In this way, a sealing ring is created in which after tightening the connecting elements up to the metallic contact of the ring disk surfaces, a definable, elastic compression of the sealing material is achieved will.

Durch Auswahl des schäumfähigen Dichtmaterials hinsichtlich seines elastischen Verhaltens sowie dem Grad des Aufschäumens bzw. durch Dimensionierung der Vertiefungen in der formfesten Ringscheibe läßt sich die elastische Verformung steuern und somit dem jeweiligen Verwendungszweck, d. h. den auftretenden Drücken und abzudichtenden Medien optimal anpassen. Ein Zerquetschen des Dichtmaterials über seine Elastizitätsgrenze hinaus und somit die Gefahr des Undichtwerdens wird dadurch mit Sicherheit vermieden. Auch wird es ermöglicht, den erfindungsgemäßen Dichtungsring mehrmals zu verwenden.By selecting the foamable sealing material in terms of its elastic behavior and the degree of foaming or by dimensioning the indentations in the dimensionally stable ring disc can be the elastic deformation control and thus the respective purpose, d. H. the occurring pressures and to optimally adapt the media to be sealed. Crushing of the sealing material above its elastic limit and thus the risk of leakage is thereby certainly avoided. It is also made possible to use the sealing ring according to the invention to use several times.

Im Gegensatz zu bekannten Dichtungsringen bei denen das dichtende Material mit dem abzudichtenden Medium in direkte Berührung -kommt, liegt bei dem erfindungsgemäßen Dichtungsring das eigentliche Dichtungsmaterial im Nebenschuß. Dies hat den Vorteil, daß keinerlei Erosion des Dichtungsmaterials durch das abzudichtende Medium auftreten kann, wodurch die Dichtwirkung beeinträchtigt werden könnte.In contrast to known sealing rings where the sealing The material comes into direct contact with the medium to be sealed Sealing ring according to the invention the actual sealing material in the bypass. This has the advantage that no erosion of the sealing material is caused by the sealing material Medium can occur, which could impair the sealing effect.

Die Erfindung ist naturgemäß nicht auf die beschriebenen selbständigen Dichtungsringe beschränkt, sondern sinngemäß auch auf alle anderen Anwendungsfälle, z. B. Zylinderkopfdichtungen, Dichtungsplatten mit mehreren abzudichtenden Öffnungen wie sie in der Hydraulik bekannt sind, anwendbar.The invention is of course not independent of the described Sealing rings are limited, but also analogously to all other applications, z. B. cylinder head gaskets, sealing plates with several openings to be sealed as they are known in hydraulics, applicable.

Als Werkstoff der elastisch verformbaren, dichtenden Einlage kommt grundsätzlich jedes schäumfähige Elastomer in Frage. Gute Ergebnisse wurden u. a. erzielt mit schäumfähigem Polyurethan, Silikonkautschuk, PolyvinylXchlorid und Epoxy.The elastically deformable, sealing insert is used as the material basically any foamable elastomer in question. Good results have been obtained, inter alia. achieved with foamable polyurethane, silicone rubber, polyvinylXchloride and epoxy.

Die Ringscheibe mit den Vertiefungen für die dichtende, elastische Einlage besteht aus einem genügend formfesten Material, vorzugsweise Stahl und dergleichen. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Dichtungsringes kann auf verschiedene Weise erfolgen und hängt vom Grad der Mechanisierung des Fertigungsablaufes ab.The washer with the recesses for the sealing, elastic Insert consists of a sufficiently dimensionally stable material, preferably steel and the like. The sealing ring according to the invention can be produced in various ways take place and depends on the degree of mechanization of the production process.

Im einfachsten Fall werden die bereits mit der abzudichtenden Öffnung und den umlaufenden Vertiefungen versehenen Ringscheiben mittels Aufnahmen entsprechend dem Durchmesser bzw. der Form der Öffnung in geeigneter Anordnung auf einer ebenen Unterlage fixiert.In the simplest case, they are already with the opening to be sealed and the circumferential depressions provided annular disks by means of receptacles accordingly the diameter or the shape of the opening in a suitable arrangement on a flat Base fixed.

Mit einem Rakel wird die schäumfähige Dichtungsmasse durch flin- und Herbewegung - ähnlich dem Siebdruckverfahren - in die Vertiefungen der Ringscheiben eingestrichen.With a doctor blade, the foamable sealant is flin- and Movement - similar to the screen printing process - into the recesses of the ring disks streaked.

Durch eine anschließende Wärmebehandlung wird das Aufschäumen des elastischen Dichtungswerkstoffes bewirkt, bzw. beschleunigt, wodurch ein bestimmter Überstand über die Flächen der Ringscheiben und eine festhaftende Verbindung mit dieser erzielt wird.The foaming of the elastic sealing material causes or accelerates, whereby a certain Overhang over the surfaces of the washers and a firmly adhering connection with this is achieved.

Es liegt auf der Hand, daß dieses einfache Prinzip durch entsprechend rationelle Fertigungsverfahren weiter automatisiert werden kann.It is obvious that this simple principle works through accordingly rational manufacturing processes can be further automated.

Zm Beispiel ist denkbar, in einer Platte oder einem Blechband die Vertiefungen zur Aufnahme des elastischen Dichtungsmaterials einzuprägen, anschließend durch Einstreichen mittels Rakel diese mit dem elastischen Dichtungsmaterial auszufüllen, und nachfolgend einer Wärmebehandlung zu unterwerfen um das Aufschäumen zu bewerkstelligen. Derselbe Ablauf wird sich dann für die zweite Seite ergeben. Anschließend werden die Öffnungen und gleichzeitig der Dichtring an seinem Außenumfang ausgestanzt. Auch sind andere bekannte Verfahren zur Einbringung des schäumfähigen Dichtmaterials in die Vertiefungen anwendbar.For example, it is conceivable to use the Emboss indentations for receiving the elastic sealing material, then fill them with the elastic sealing material by painting with a squeegee, and then subjected to a heat treatment in order to bring about the foaming. The same process will then apply to the second page. Then be punched out the openings and at the same time the sealing ring on its outer circumference. There are also other known methods for introducing the foamable sealing material applicable in the wells.

Reicht die Adhäsion zwischen dem Material des formfesten Dichtringes und dem schäumfähigen Elastomer für eine genügend feste Verbindung nicht aus, kann gegebenenfalls auf den Dichtring ein Haftvermittler aufgebracht werden.Is there enough adhesion between the material of the dimensionally stable sealing ring and the foamable elastomer is not sufficient for a sufficiently strong connection if necessary, an adhesion promoter can be applied to the sealing ring.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Dichtungsring, Fig. 2 eine Schnittdarstellung, Fig. 3 eine Detailvergrößerung von Fig. 2, Fig. 4 Schnittdarstellung durch einen Dichtungsring vor der Wärmebehandlung, Fig. 5 Darstellung des Auftragsverfahren.The invention is explained below with reference to drawings, and Although Fig. 1 shows a plan view of a sealing ring, Fig. 2 shows a sectional view, 3 shows an enlarged detail of FIG. 2, FIG. 4 shows a sectional view through a Sealing ring before the heat treatment, Fig. 5 shows the application process.

In Fig. 1 und 2 ist die formfeste Ringscheibe mit 1, das aufgeschäumte und über die Dichtungsebene sich erhebende elastische Dichtungsmaterial mit 3 und die abzudichtende Öffnung mit 2 bezeichnet.In Fig. 1 and 2, the dimensionally stable washer with 1, the foamed and elastic sealing material rising above the sealing plane with 3 and the opening to be sealed is designated by 2.

Fig. 3 zeigt eine Ausschnittvergrößerung der Fig. 2, wobei wiederum das aufgeschäumt Dichtungsmaterial mit 3 und die etwa halbrunden Vertiefungen im formfesten Dichtring mit 4 bezeichnet sind.FIG. 3 shows an enlarged detail of FIG. 2, again with the foamed sealing material with 3 and the approximately semicircular depressions in the dimensionally stable sealing ring are denoted by 4.

Fig. 4 zeigt als Schnittdarstellung eines Dichtringes 1 das ebenflächig in die Vertiefungen eingebrachte Dichtmaterial 3 vor dem Aufschäumen.Fig. 4 shows as a sectional view of a sealing ring 1 the planar Sealing material 3 introduced into the depressions prior to foaming.

In Fig. 5 ist der Vorgang des Einstreichens von elastischem Dichtungsmaterial in die Vertiefungen 4, die in einem Blechband 6 angebracht sind, dargestellt. Mittels des Rakels 5 wird die schäumfähige Dichtungsmasse 3 in die Vertiefungen ebenflächig eingestrichen. Mit 1 und 2 ist die Kontur der anschließend auszustanzenden Ringscheibe bzw. die abzudichtende Öffnung bezeichnet.In Fig. 5 is the process of painting resilient sealing material in the depressions 4, which are attached in a sheet metal strip 6, shown. Means of the doctor blade 5, the foamable sealing compound 3 is flat in the depressions streaked. With 1 and 2 is the contour of the ring disc to be punched out afterwards or denotes the opening to be sealed.

Claims

PATENT CLAIMS

Seal made of a known dimensionally stable sealing ring or one Sealing plate and an elastically deformable sealing material, characterized in that that this firmly adhered in recesses around the passages to be sealed is foamed and rises above the sealing level.

2. A method for producing seals according to claim 1, characterized characterized in that the foamable sealing material is level in the depressions around the passages to be sealed.

3. A method for producing seals according to claim 1, characterized characterized in that the sealing material introduced evenly into the depressions is then foamed so that it protrudes over the sealing plane.

4. A method for producing seals according to claim 1, characterized characterized in that the foaming of the sealing material by a heat treatment process is accelerated.