DE2828475C2 - Dichtungsringscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsringscheibe mit Wellring aus Metall und beidseitiger Dichtungswerkstoffauflage, die unter dem Einfluß der Dichtkräfte zwischen den Wellenbergen des Wellringes in dessen Wellentäler eindrückbar sind.

Bei einer bekannten Dichtungsringscheibe (DE-AS 11 04 775) bestehen die Dichtungsauflagen aus Asbestschnüren oder auch aus Gummi- oder Kunststoffschnüren, die in die Wellentäler eingelegt sind und im nicht eingebauten Zustand die Weilentäler überragen. Die erreichbare Dichtwirkung ist verbesserungsbedürftig, denn eine mit einer derartigen Dichtungsringscheibe versehene Dichtung funktioniert häufig lediglich mehr oder weniger als gute Sandwichdichtung, d. h. als Dichtungsring mit mehreren Schichten unterschiedlicher Werkstoffe, nicht aber als Kammprofildichtung. Ahnliches gilt für eine weitere Ausführungsform (US-PS 11 00 182), bei der die Wellentäler ebenfalls Einlagen aus kompressiblem Material aufweisen.

Kammprofildichtungen sind demgegenüber solche (FR-PS 5 50 298), bei denen die Kämme von massiven Dichtungsringen mit Kammprofilierung gegen die zugeordneten Dichtflächen, beispielsweise gegen abzudichtende Rohrlei'.ungsflanscheo. dgl. drücken. Nachteilig dabei ist, daß Kammprofildichtungen aus vollem Material spanabhebend herausgearbeitet werden müssen, was aufwendig ist. Im übrigen sind auch Dichtungen bekannt (CH-PS 5 614) die aus mehreren konzentrischen Ringen aufgebaut sind, zwischen denen als Dichtungswerkstoff eine kompressible Masse aus Graphit, Kautschuk und Fasern eingesetzt ist. Nachgiebiger bzw. kompressibler Dichtungswerkstoff wird auch bei einer Ausführung verwendet (DE-GM 19 22 810), bei der ein Wellring in eine Dichiungsauflage aus Asbest eingebettet ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Dichtungsringscheibe so weiter auszubilden, daß sie gegenüber den bekannten eine wesentlich verbesserte Dichtwirkung aufweist, nämlich als Kammprofiidichtung funktioniert.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Wellring ίο Wellenkämme aufweist, die schneidenförmig ausgebildet sind, und daß die Dichtungswerkstoffauflagen vor Gebrauch der Dichtungsringscheibe als im wesentlichen ebene Ringscheiben aus einem inkompressiblen Dichtungswerkstoff ausgeführt sind, deren Dicke so gewählt ist, daß die Bereiche zwischen benachbarten Wellenbergen des Wellringes die entsprechenden Wellentäler — von Wellenberg zu Wellenberg — 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. »Im wesentlichen ebene Ringscheiben« meint, daß im Rahmen der Erfindung die Ringscheiben zum We'lring 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 Polytetrafluorethylen, Graphit, It, Aluminium, Blei, Gold, Silber, der Wellring aus Stahl oder Edelstahl.

ίο 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 die Dichtungsringscheibe, obwohl sie so einfach aufgebaut ist wie eine klassische Wellringdichtung, in ihrer Funktion vollständig einer Kammprofildichtung entspricht. Das beruht auf der Tatsache, daß beim Aufbringen der Dichtkräfte und dem dadurch bedingten Durchschneiden der Ringscheiben Verformungen entstehen, die an den Kontaktflächen die Dichtwirkung verbessern. Dabei können auch erhebliche Toleranzen zugelassen werden, die beim Aufbringen der Dichtkräfte durch leichte Verformungen des Wellringes ohne weiteres ausgeglichen werden. Jedenfalls bewirkt das Durchschneiden makroskopische und mikroskopische Bewegungen in dem inkompressiblen Dichtungswerkstoff, die bewirken, daß der Dichtungswerkstoff sich an den zugeordneten Metallflächen gleichsam stoffschlüssig verankert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung und in vergrößertem Maßstab
Fig. 1 einen Radialschnitt durch eine Seite einer erfindungsgemäßen Dichtungsringscheibe im nicht eingebauten Zustand,

Fig.2 den Gegenstand nach Fig. 1 im eingebauten

Zustand und

F i g. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der F ig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Dichtungsringscheibe besitzt einen Wellring 1 aus Metall und b;idseitig 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 F i g. 1 und 3 entnimmt man, daß die Dichtungswerkstoffauflagen im unverformten Zustand der Dichtungsringscheibe 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. F i g. 2 zeigt diesen lustand mit durchschnittenen Ringscheiben 2. Dabei mögen im Ausführungsbeispiel die Ringscheiben 2 aus einem inkompressiblen Dichtungswerkstoff bestehen, z. B. aus Polytetrafluorethylen oder aus einem entsprechend weich eingestellten Metall. Aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 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 daju dünne Metallringscheiben 6 entsprechender Härte oder Druckfestigkeit eingesetzt werden.

Die dargestellte Dichtungsringscheibe zeichnet sich durch hohe Standfestigkeit aus. Tatsächlich werden ringförmig umlaufende Volumina, wie sie in F i g. 2 durch die Buchstaben A, B und C angedeutet sind, bei der erfindungsgemäßen Dichtungsringscheibe im eingebauten Zustand gleichsam gekammert, wobei die Gipfel der Wellenberge 3 wie eine Kammprofüdichtung 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. 1st dieses imkompressibei 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 Dichtungsringscheibe 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dichtungsringscheibe mit Wellring aus Metall und beidseitiger Dichtungswerkstoffauflage, die unter dem Einfluß der Dichtkräfte zwischen den Wellenbergen des Wellringes in dessen Wellentäler eindrückbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellring (1) Wellenkämme (5) aufweist, die schneidenförmig ausgebildet sind, und daß die Dichtungswerkstoff auflagen vor Gebrauch der Dichtungsringscheibe als im wesentlichen ebene Ringscheiben (12) aus einem inkompressiblen Dichtungswerkstoff 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) — auszufüllen in der Lage sind, und daß die Ringscheiben (2) beim Aufbringen der Dichtkräfte von den Wellenbergen (3) durchschneidbar sind.

2. Dichtungsringscheibe nach Anspruch 1, 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.

3. Dichtungsringscheibe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 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.