DE2828475A1

DE2828475A1 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE2828475A1
Application number: DE19782828475
Authority: DE
Inventors: Erwin Jedamzik; Hans-Joachim Dipl Tueckmantel
Original assignee: Kempchen and Co GmbH
Current assignee: Kempchen and Co GmbH
Priority date: 1978-06-29
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1980-01-03
Also published as: DE2828475C2

Description

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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Dichtungsanordnung mit Wellring aus Metall und beidseitiger Dichtungswerkstoffauflage, die unter dem Einfluß der Dichtkräfte zwischen den Wellenbergen des Wellringes in dessen Wellentäler eindrückbar sind.
Bei den bekannten gattungsgemäßen Dichtungsanordnungen (DE-AS 11 o4 775) bestehen die Dichtungsauflagen aus Asbestschnüren oder auch aus Gummi- oder Kunststoffschnüren, die in die Wellentäler eingelegt sind und im nicht eingebauten Zustand die Wellentäler überragen. Die erreichbare Dichtwirkung ist verbesserungsbedürftig. Tatsächlich funktionieren solche Dichtungsanordnungen häufig lediglich als mehr oder weniger gute Sandwichdichtung, d. h. als Dichtungsring aus mehreren Schichten unterschiedlicher Werkstoffe, nicht aber als Kammprofildichtung. Kammprofildichtung bezeichnet bekanntlich solche (vgl. FR-PS 550 298), bei denen die Kämme von massiven Dichtungsringen mit Kammprofilierung gegen die zugeordneten Dichtflächen, beispielsweise gegen abzudichtende Rohrleitungsflansche o. dgl.
drücken. Nachteilig ist, daß Kaminprofildichtungen aus vollem Material spanabhebend herausgearbeitet werden müssen, was aufwendig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Dichtungsanordnung so weiter auszubilden, daß sie gegenüber den bekannten eine wesentlich verbesserte Dichtwirkung aufweist, nämlich als Kammprofildichtung funktioniert.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Dichtungswerkstoffauflagen (im unverformten Zustand der Dichtungsanordnung) als im wesentlichen ebene Ringscheiben ausgeführt sind, deren Dicke so gewählt ist, daß die Bereiche zwischen benachbarten Wellenbergen des Wellenrings die entsprechenden Wellentäler - von Wellenberg zu Wellenberg - etwa auszufüllen in der Lage sind, und daß die Ringscheiben beim Aufbringen der Dichtkräfte von den Wellenbergen durchschneidbar sind. - In der Tatsache, daß die Ringscheiben beim Aufbringen der Dichtkräfte von den Wellenbergen durchschneidbar sind, kommt zum Ausdruck, daß der Wellring in bezug auf Werkstoffestigkeit und Wellenteilung sowie Wellentiefe einerseits, daß die Ringscheiben andererseits in bezug auf ihre Weichheit entsprechend so eingestellt sind, daß das beschriebene Durchschneiden erfolgt. 111m wesentlichen ebene Ringscheiben" meint, daß im Rahmen der Erfindung die Ringscheiben zum Wellring hin auch mit Profilierungen versehen sein können, in die die Wellenberge einfassen, - ohne daß jedoch die Wellentäler bereits vollständig ausgefüllt sind. Die Ringscheiben bestehen nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung aus einem unter dem Einfluß der Dichtkräfte durchschneidbaren Dichtungswerkstoff der Gruppe Polytetrafluoräthylen, Graphit, It, Aluminium, Blei, Gold, Silber o. dgl., während der Wellring selbst regelmäßig aus Stahl oder Edelstahl spanlos geformt.
Er kann nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung schneidenförmig ausgebildet (jedoch spanlos geformte) Teilwellungen aufweisen. Im allgemeinen wird man die Dicke der Ringscheiben so wählen, daß die Bereiche zwischen benachbarten Wellenbergen des Wellringes die entsprechenden Wellentäler - von Wellenberg zu Wellenberg - möglichst genau ausfüllen. Dabei können jedoch erhebliche Toleranzen zugelassen werden, die beim Aufbringen der Dichtkräfte durch leichte Verformungen des Wellringes ohne weiteres ausgeglichen werden. Auch wird man regelmäßig die Kompressibilität des Werkstoffes, aus dem die Ringscheiben gebildet sind, berücksichtigen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung bestehen die Ringscheiben jedoch aus einem inkompressiblen Dichtungswerkstoff. Das führt zu erfindungsgemäßen Dichtungsanordnungen besonders hoher Standfestigkeit. Im Rahmen der Erfindung liegt es, auf die Ringscheiben aus Dichtungswerkstoff zusätzlich unter dem Einfluß der Dichtkräfte nicht durchschneidbare Ringscheiben, die auch gewellt sein können, aufzulegen.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung, obwohl sie so einfach aufgebaut ist, wie eine klassische Wellringdichtung, in ihrer Funktion vollständig einer Kammprofildichtung entspricht. Das beruht auch auf der Tatsache, daß beim Aufbringen der Dichtkräfte und dem dadurch bedingten Durchschneiden der Ringscheiben Verformungen entstehen, die an den Kontaktflächen die Dichtwirkung verbessern. Das gilt sowohl für die Kontaktflächen am Wellring als auch für die Kontaktflächen an den zugeordneten Gegendichtflächen, d. h. an Flanschen o. dgl.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung und in vergrößertem Maßstab Fig. 1 einen Radialschnitt durch eine Seite einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung im nicht eingebauten Zustand, Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 im eingebauten Zustand und Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1.
Die in den Figuren dargestellte Dichtungsanordnung besitzt einen Wellring 1 aus Metall und beidseitig hier eine Dichtungswerkstoffauflage 2, die unter dem Einfluß der Dichtkräfte zwischen den Wellenbergen 3 des Wellringes 1 in dessen Wellentäler 4 eindrückbar sind. Aus den Fig. 1 und 3 entnimmt man, daß die Dichtungswerkstoffauflagen im unverformten Zustand der Dichtungsanordnung als im wesentlichen ebenen Ringscheiben 2 ausgeführt sind. Die Fig. 2 macht deutlich, daß deren Dicke D so gewählt ist, daß die Bereiche zwischen benachbarten Wellenbergen 3 des Wellringes 1 die entsprechenden Wellentäler 4 - von Wellenberg 3 zu Wellenberg 3 - auszufüllen in der Lage sind. Dabei ist die Anordnung und Auslegung insgesamt so getroffen, daß die Ringscheiben 2 beim Aufbringen der Dichtkräfte von den Wellenbergen 3 durchschneidbar sind. Fig. 2 zeigt diesen Zustand mit durchschnittenen Ringscheiben 2. Dabei mögen im Ausführungsbeispiel die Ringscheiben 2 aus einem inkompressiblen Dichtungswerkstoff bestehen, z. B. aus Polytetrafluoräthylen oder aus einem entsprechend weich eingestellten Metall. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 3 entnimmt man, daß der Wellring 1 auch schneidenförmig ausgebildete Teilwellungen 5 aufweisen kann. Außerdem zeigt diese Figur, daß man auf die Ringscheiben 2 aus Dichtungswerkstoff zusätzlich nicht durchschneidbare Ringscheiben 6 auflegen kann, die grundsätzlich auch gewellt sein könnten. Zum Beispiel können dazu dünne Metallringscheiben 6 entsprechender Härte oder Druckfestigkeit eingesetzt werden.
Die dargestellte Dichtungsanordnung zeichnet sich durch hohe Standfestigkeit aus. Tatsächlich werden ringförmig umlaufende Volumina, wie sie in Fig. 2 durch die Buchstaben A, B und C angedeutet sind, bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung im eingebauten Zustand gleichsam gekammert, wobei die Gipfel der Wellenberge 3 wie eine Kammprofildichtung funktionieren. Unterstellt man einmal, daß unter dem Einfluß der Dichtkräfte der Wellring gleichsam flachgedrückt würde, so hat jedes dieser Volumina A, B, C im flachgedrückten Zustand ein kleineres Volumen. Dichtheit bei A und B vorausgesetzt, kann man das Volumen A, B, C nur um den Betrag verkleinern, der der Kompressibilität des Dichtungswerkstoffes der Ringscheiben 2 entspricht. Ist dieses inkompressibel gewählt, so erreicht man offenbar besonders gute Dichtwirkung. Hinzu kommt, daß bei der Verformung der zunächst ebenen Ringscheiben 2 an den Kontaktflächen 7, 8, die der Dichtungswerkstoff dieser Ringscheiben 2 an dem Wellring 1 einerseits und an den Gegendichtflächen 9 andererseits erfährt, eine besonders intensive Dichtwirkung erreicht wird. - Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung kann insbesondere auch für Zylinderkopfdichtungen eingesetzt werden. Es versteht sich, daß dann die Wellenberge und die Wellentäler so angeordnet sind, daß sie die Zylinderbohrungen oder andere Bohrungen des Zylinderkopfes umgeben.

Claims

Ansprüche: @ Dichtungsanordnung mit Wellring aus Metall und beidseitiger Dichtungswerkstoffauflage, die unter dem Einfluß der Dichtkräfte zwischen den Wellenbergen des Wellringes in dessen Wellentäler eindrückbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dichtungswerkstoffauflagen im unverformten Zustand der Dichtungsanordnung als im wesentlichen ebene Ringscheiben (2) ausgeführt sind, deren Dicke so gewählt ist, daß die Bereiche zwischen benachbarten Wellenbergen (3) des Wellringes (1) die entsprechenden Wellentäler (4) - von Wellenberg (3) zu Wellenberg (3) - etwa auszufüllen in der Lage sind und daß die Ringscheiben (2) beim Aufbringen der Dichtkräfte von den Wellenbergen (3) durchschneidbar sind.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellring (1) schneidenförmig ausgebildete Teilwellungen (5) aufweist.
3. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (2) aus einem inkompressiblen Dichtungswerkstoff bestehen.
4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (2) aus einem unter dem Einfluß der Dichtkräfte durchschneidbaren Dichtungswerkstoff der Gruppe Polytetrafluoräthylen, Graphit, It, Aluminium, Blei, Gold, Silber, der Wellring aus Stahl oder Edelstahl bestehen.
5.. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Ringscheiben (2) aus Dichtungswerkstoff zusätzlich unter dem Einfluß der Dichtkräfte nicht durchschneidbare Ringscheiben (6), die auch gewellt sein können, aufgelegt sind.