DE2906855A1

DE2906855A1 - FLEXIBLE SEAL AND FASTENING DEVICE FOR IT

Info

Publication number: DE2906855A1
Application number: DE19792906855
Authority: DE
Inventors: George Burrage
Original assignee: Fluid Transfer Ltd
Current assignee: Mpl Pumps Ltd Feltham Gb
Priority date: 1978-02-24
Filing date: 1979-02-22
Publication date: 1979-08-30
Also published as: FR2418400B3; IT7920509A0; IT1111834B; GB2013287A; FR2418400A1; GB2013287B

Description

Biegsame Dichtung und Befestigungsvorrichtung hierfürFlexible seal and fastening device therefor

Die Erfindung betrifft eine biegsame Dichtung und Befestigungsvorrichtungen hierfür, wie sie insbesondere bei Pumpen für flüssige und gasförmige Medien verwendet werden.The invention relates to a flexible seal and fastening devices for this, as they are used in particular in pumps for liquid and gaseous media.

zwei Teile, die sich gegeneinander hin- und herbewegen, dicht miteinander verbunden werden sollen, verwendet man vorzugsweise eine packungslose Dichtung, d.h. eine Dichtung, die an den beiden Teilen befestigt ist. Die Dichtung besteht hierbei aus einem verformbaren, gummielastischen Material, damit sie sich der Relativbewegung zwischen den beiden Teilen anpassen kann. Im Vergleich zu einer Gleitdichtung kann eine Leckage sicher vermieden werden, da aber das Dichtmaterial bei der hin- und hergehenden Bewegung kontinuierlich sich ändernden Beanspruchungen unterworfen ist, besteht die Möglichkeit, daß die Dichtung vorzeitig versagt, insbesondere dann, wenn sie hohen Zugbeanspruchungen unterworfen ist, two parts which move back and forth against one another are to be tightly connected to one another, a packingless seal is preferably used, ie a seal which is attached to the two parts. The seal consists of a deformable, rubber-elastic material so that it can adapt to the relative movement between the two parts. Compared to a sliding seal, leakage can be reliably avoided, but since the sealing material is subject to continuously changing stresses during the back and forth movement, there is the possibility that the seal will fail prematurely, especially if it is subjected to high tensile loads,

909835/0740909835/0740

Fu 101 - 2r - Fu 101 - 2r -

da gummielastische Stoffe die Neigung haben, bei dieser Beanspruchungsart zu erschlaffen.because elastic materials tend to be exposed to this type of stress to slacken.

Wenn auch hohe Beanspruchungen dadurch vermieden werden können, daß die Dichtung extrem elastisch gemacht wird, ist diese Maßnahme bei vielen Verwendungsarten unerwünscht, da sie zu unkontrollierten Verformungen führt. Bei einer Pumpe beispielsweise können derartige Verformungen die Förderleistung beträchtlich verringern.Even if high stresses can be avoided by making the seal extremely elastic, this is it Measure undesirable for many types of use, as it leads to uncontrolled deformations. For a pump, for example Such deformations can considerably reduce the delivery rate.

Durch die GB-PS 1 111 153 ist eine Pumpe bekannt, die stopfbuchslose Dichtungen aufweist,, In dieser Patentschrift sind die Vorteile derartiger Dichtungen und ihre Schwierigkeit erläutert, die sich aus ihrer elastischen Verformung ergeben. Die durch diese ältere Erfindung angegebene Lösung besteht darin, eine Dichtung in Form eines dicken Ringes in dem Ringspalt zwischen einem kolbenartigen Betätigungsglied und dem Pumpengehäuse anzuordnen, der zwischen diesen beiden Teilen derart radial zusammengedrückt wird, daß seine Breite in Radialrichtung nur wenig größer ist als seine axiale Dicke. Die Zusammendrückung der Dichtung in Radialrichtung hat die Wirkung, daß sich ein im wesentlichen faßartiger Querschnitt ergibt ο Eine solche Ausgestaltung führt dazu, daß das Betätigungselement offensichtlich nur einen sehr begrenzten Hub ausführen kann. Außerdem ist es notwendig, im axialen Abstand vom Betätigungsglied eine zusätzliche Dichtung zwischen dem Gehäuse und einer Pleuelstange vorzusehen, die das Betätigungsorgan in Bewegung setzt und von einer Kurbelwelle angetrieben wird.From GB-PS 1 111 153 a pump is known which is glandless Having seals ,, In this patent specification the advantages of such seals and their difficulty are explained, resulting from their elastic deformation. The solution provided by this prior invention exists therein, a seal in the form of a thick ring in the annular gap between a piston-like actuator and the To arrange the pump housing, which is compressed radially between these two parts such that its width is in the radial direction is only slightly greater than its axial thickness. The compression of the seal in the radial direction has the effect of that an essentially barrel-like cross-section results ο Such a configuration leads to the actuating element can obviously only perform a very limited stroke. It is also necessary to be at an axial distance from the Actuator to provide an additional seal between the housing and a connecting rod that is the actuator sets in motion and is driven by a crankshaft.

Ein Hauptnachteil dieser älteren Konstruktion besteht darin, daß die in Axialrichtung dicke und in Radialrichtung schmale Form der Dichtung konstruktionsbedingt ist, aber den größtmöglichen Hub des Betätigungselementes erheblich begrenzte Außerdem ist es infolge der Querschnittsform der Dichtung unmöglich, sie fest in Stellung zu halten, ohne daß Gleitbewegun-A major disadvantage of this older design is that that the shape of the seal, which is thick in the axial direction and narrow in the radial direction, is due to the design, but the largest possible The stroke of the actuating element is considerably limited. In addition, due to the cross-sectional shape of the seal, it is impossible hold them firmly in position without sliding

909835/0740909835/0740

Fu 101 - £"-Fu 101 - £ "-

29088562908856

gen zwischen den Anlageflächen des Gehäuses und des Betätigungselementes einerseits und den Anlageflächen der Dichtung andererseits auftreten. Außerdem führt der dicke Querschnitt der Dichtung zu relativ hohen inneren Spannungen und hierdurch zu einem Ansteigen der Temperatur,, die gelegentlich dazu führt, daß die Werkstoffeigenschaften der Dichtung sich verschlechtern®gen between the contact surfaces of the housing and the actuating element on the one hand and the contact surfaces of the seal on the other hand occur. In addition, the thick cross-section leads the seal to relatively high internal stresses and thereby to a rise in temperature, which occasionally leads to the fact that the material properties of the seal worsen®

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elastische oder biegsame Dichtung zu schaffen, die zwischen relativ zueinander bewegten Teilen angeordnet werden kann und eine hohe Standfestigkeit aufweist.The object of the invention is to create an elastic or flexible seal that moves between relative to each other Parts can be arranged and has a high level of stability.

Diese Aufgabe -wird mit der Erfindung durch ein ringförmiges Teil aus gummi elastischem Material gelöst, das in einer vorherbestimmten Form stabil ist und innere und äußere Ränder aufweist, die dicker sind als der zwischen diesen Rändern sich befindende und einstückig mit ihnen verbundene Scheibenteil, und wobei die vorherbestimmte Gestalt so beschaffen ist, daß die inneren und äußeren Randteile axial gegeneinander versetzt oder verkröpft sindoThis object - is achieved with the invention by an annular Part made of rubber elastic material, which is stable in a predetermined shape and has inner and outer edges which are thicker than the disc part located between these edges and integrally connected to them, and wherein the predetermined shape is such that the inner and outer edge portions are axially opposite one another offset or cranked o

Die Dichtung nach der Erfindung hat hierdurch eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Gestalt, die durch die Mittelebene des Scheiben- oder Halsteiles definiert wird, an den sich die dickeren inneren und äußeren Randteile anschließen, die sich von dieser Mittelebene aus axial nach beiden Seiten erstrekken, wobei bei bevorzugten Ausführungsformen die Radialausdehnung des Halsteiles im Vergleich zur radialen Ausdehnung der Randteile beträchtlich ist_c The seal according to the invention hereby has a substantially frustoconical shape which is defined by the central plane of the disc or neck part to which the thicker inner and outer edge parts adjoin, which extend axially to both sides from this central plane, with preferred embodiments the radial extent of the neck part is considerable compared to the radial extent of the edge parts _c

Nach der Erfindung ist eine biegsame Dichtung für ein in axialer Richtung relativ verschiebbares Teil in einer Halterung angeordnetρ wobei die Dichtung innere und äußere Randteile aufweist ρ die abdichtend in das bewegliche Teil und die HaI-According to the invention is a flexible seal for an in-axial Direction relatively displaceable part arranged in a holder with the seal inner and outer edge parts has ρ which seals into the moving part and the

909835/0740909835/0740

Fu 101 - If- Fu 101 - If-

Terung eingreifen, und die einen Querschnitt hat, bei dem die die Randteile bildenden Endbereiche wesentlich dicker sind als ein einstückig mit ihnen verbundener, dazwischen angeordneter Halsteil, der bei den relativen Verschiebungen verformbar ist, wobei Übergangsbereiche vorhanden sind, welche den Halsteil und die Jeweiligen Randteile in weichem Übergang mit ihren daran angeschlossenen Teilen verbinden und die alle ein abgerundetes Profil haben und hierdurch eine fortschreitende Dickenänderung des zwischen den Teilen befindlichen Dichtungsabschnittes bewirken, die sie verbinden. Es wurde gefunden, daß derartige Übergangszonen eine vorteilhafte Wirkung haben, wenn die Dichtung unter Radialkompression zusammengebaut wird, und daß sie das Ausbiegen der Dichtung in der gewünschten Weise unterstützen, wenn diese sich zusammen mit dem verschiebbaren Teil bewegt.Engage Terung, and which has a cross-section in which the end portions forming the edge parts are much thicker as an integrally connected, interposed neck part, which is deformable with the relative displacements is, whereby transition areas are present, which the neck part and the respective edge parts in a soft transition with connect their connected parts and which all have a rounded profile and thereby a progressive one Cause change in thickness of the sealing portion located between the parts that connect them. It was found, that such transition zones have a beneficial effect when the gasket is assembled under radial compression and that it will prevent the gasket from flexing in the support the desired way if this moves together with the movable part.

Nach einem wdteren Merkmal der Erfindung ist eine Einrichtung vorgesehen, die ein Teil aufweist, das sich gegenüber einem Gehäuse axial verschiebt und wobei zwischen diesem Teil und dem Gehäuse eine Dichtung angeordnet ist. Hierbei ist die Dichtung unter Zusammendrücken in radialer Richtung zwischen diesem Teil und dem Gehäuse eingebaut, wobei zwischen der Dichtung und dem Teil einerseits und zwischen der Dichtung und dem Gehäuse andererseits Mittel zum abdichtenden Eingriff angeordnet sind und wobei jedes Eingriffmittel Klemmittel aufweist, welche die Jeweils inneren und äußeren Randteile, des Dichtungsquerschnittes festhalten, ohne die benachbarten Teile der zugeordneten Übergangsbereiche zwischen den Randteilen und ihrem dazwischen angeordneten Halsteil zu berühren₀ According to a further feature of the invention, a device is provided which has a part which is axially displaceable with respect to a housing and wherein a seal is arranged between this part and the housing. Here, the seal is installed under compression in the radial direction between this part and the housing, with means for sealing engagement being arranged between the seal and the part on the one hand and between the seal and the housing on the other hand, and each engagement means having clamping means, which are respectively inner and outer edge parts of the sealing cross section without touching the adjacent parts of the associated transition areas between the edge parts and their neck part arranged therebetween ₀

Die Erfindung ist mit Vorteil bei einer Membranpumpe verwendbar» bei der die Dichtungen zwischen den hin- und hergehenden, die Pumpenmembranen tragenden An-The invention can be used with advantage in a diaphragm pump in which the seals between the rear and the incoming, the pump diaphragms supporting

909835/0740909835/0740

Fu 101 - j Fu 101 - j

f.f.

triebsstangen und einem Pumpengehäuse angeordnet sind und bei der die Membranen in ihrem mittleren Teil an die jeweiligen Äntriebsstangen angeklemmt und in richtiger Folge auf Sitzflächen im Pumpengehäuse niedergedrückt und von diesen abgehoben werden, um einen Flussigkeits- oder Gasstrom durch die Pumpen zu erzeugen,,Drive rods and a pump housing are arranged and in which the membranes in their central part to the respective Drive rods clamped and pressed down in the correct sequence on the seat surfaces in the pump housing and by these be lifted to flow through a liquid or gas flow to generate the pumps,

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen,, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Beispielen näher erläutert xferden_o Es zeigtsOther features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the drawings ,, in which preferred embodiments of the invention examples described in more detail _o xferden It zeigts

Fig. 1 eine Dichtung nach der Erfindung im Grundriß,Fig. 1 shows a seal according to the invention in plan,

Figo 2 die Dichtung nach Fig. 1 im Diametralquerschnitt undFIG. 2 shows the seal according to FIG. 1 in a diametrical cross-section and

Fig_o 3 eine Pumpe mit Dichtungen der in den Figo 1 und 2 dargestellten Art im Querschnitt.Figure 3 _o a pump with seals of the type illustrated in Figo 1 and 2 in cross section.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist die Dichtung 2 im wesentlichen kreisringförmig, hat jedoch eine leicht konische Form» Im Radialquerschnitt hat die Dichtung eine Form, die der Form einer Hantel ähnlich ist, die verhältnismäßig dicke Innen- und Außenteile 6 bzw. 4 aufweist $ welche verdickte Ränder an den Innen- und Außenkanten des Kreisringes bilden. Diese Randteile 4 und 6 gehen in einen dünneren» sich in radialer Richtung erstreckenden Halsoder Scheibenteil 8 über und sind einstückig mit diesem verbunden, der in die Randteile durch ausgerundete Übergangsbereiche 4a bzw« 6a übergeht * Die axiale Dicke des Scheibenteiles beträgt nur annähernd 6 % des äußeren Dichtungsradius.In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the seal 2 is essentially circular, but has a slightly conical shape or 4 has $ which form thickened edges on the inner and outer edges of the circular ring. These edge portions 4 and 6 go into a thinner "in the radial direction extending neck or disc part 8 over and integrally connected therewith, which merges into the edge portions by rounded transition regions 4a or" 6a * The axial thickness of the disc member is only approximately 6% of outer sealing radius.

909835/0740909835/0740

Fu 101 -Fu 101 -

In seiner ursprünglichen oder unbeanspruchten und im Querschnitt in FIg₀ 2 dargestellten Form ist der innere, vergrößerte Randteil 6 der Dichtung konzentrisch zu dem äußeren Randteil 4, aber in Axialrichtung gegenüber diesem versetzt angeordnet, wobei jedoch ein kleiner Teil des Randteiles 6 in dem Teil 4 verschachtelt ist, d.h. diese Randteile überlappen einander in axialer Richtung₀ Dies gibt der Dichtung eine im allgemeinen kegelstumpfförmige Gestalt, wobei die Kegelerzeugende, auf der die Mittellinie 8¹ des Hals- oder Scheibenteiles 8 liegt, unter einem Winkel von etwa 75 zur Mittelachse der Dichtung verläuft, welcher Winkel natürlich nur den halben Kegelwinkel darstellt. Wenn sie nach innen und außen weiter durchgezogen wird, schneidet die Mittellinie 8¹ die Innen- und Außenränder in der Mitte ihrer axialen Ausdehnung.In its original or unloaded and in cross section in FIG form shown ₀ 2 but is arranged, the inner, enlarged edge part 6 of the gasket concentrically with the outer peripheral part 4 in the axial direction with respect to this offset, but a small part of the edge portion 6 in the part 4 is nested, ie these edge parts overlap each other in the axial direction ₀ This gives the seal a generally frustoconical shape, the cone-generating end on which the center line 8 ^{1 of} the neck or disc part 8 lies at an angle of about 75 to the center axis of the seal runs, which angle is of course only half the cone angle. If it is drawn further inwards and outwards, the center line 8 ¹ intersects the inner and outer edges in the middle of its axial extent.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die oberen und unteren bzw. in Axialrichtung einander gegenüberliegenden Flächen 10 des äußeren Randes abgerundet„ Der Rand hat jedoch keinen kreisförmigen Querschnitt, sondern seine Höhe oder Länge in Axialrichtung ist wesentlich größer als seine Dicke in Radialrichtung· Die radial außen liegende Fläche 12 des äußeren Randes hat eine hauptsächlich ebene Form im Querschnitt und hat deshalb eine im wesentlichen zylindrische Gestalt. Der Innenrand ist in Axialrichtung der Diohtung wesentlich dicker als der Außenrand und hat ein keilförmiges Profil mit einer zylindrischen Innenfläche 14 und in Axialrichtung einander gegenüberliegenden Flächen 16, die radial nach außen konvergieren. Diese beiden Flächen sind in entgegengesetzter Richtung unter einem großen Winkel, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel unter einem Winkel von 45°, geneigteAs can be seen from Fig. 2, the upper and lower or axially opposite surfaces 10 of the outer edge rounded “The edge is not circular, however Cross-section, but its height or length in the axial direction is significantly greater than its thickness in the radial direction The radially outer surface 12 of the outer edge has a mainly flat shape in cross section and therefore has a substantially cylindrical shape. The inner edge is essential in the axial direction of the thread thicker than the outer edge and has a wedge-shaped profile with a cylindrical inner surface 14 and one another in the axial direction opposing surfaces 16 which converge radially outward. These two faces are in opposite directions Direction at a large angle, in the illustrated embodiment at an angle of 45 °, inclined

Die inneren und äußeren Randteile haben Symmetrieachsen 4' bzwo 6¹, die lotrecht zur Achse der Dichtung verlaufene Diese Symmetrieachsen reichen fast bis zu der Vorbindungsstelle,The inner and outer edge parts have axes of symmetry 4 'and 6 ¹ , which run perpendicular to the axis of the seal.

9 0 9835/07409 0 9835/0740

Fu 101 - / -Fu 101 - / -

an der der Rand In seine Übergangsbereiohe 4a oder 6a übergeht, wie dies genauer in FIg. 3 erkennbar ist. Der ausgerundete Übergangsbereich. 6a gibt dem Abschnitt über eine Im Vergleich zur Radialausdehnung des Innenrandes 6 selbst beträchtliche Entfernung eine abnehmende Dicke₀ Der ausgerundete Übergangsbereich 4a hat auch eine beträchtliche Radialausdehnung, obgleich er kleiner ist als der Bereich 6a„ In beiden Fällen sollte die Radialausdehnung des Übergangsbereiches nicht wesentlich kleiner sein als die Radialausdehnung des zugeordneten Randes_o Vorzugswelse Ist sie größer als die Radialausdehnung des jeweiligen Randes.at which the edge merges into its transition area 4a or 6a, as shown in more detail in FIG. 3 can be seen. The rounded transition area. 6a is the section on a Compared to the radial extension of the inner edge 6 itself considerable distance a decreasing thickness ₀ The rounded transition region 4a has a substantial radial extent although it is smaller than the area 6a "In both cases, the radial extent of the transition region should not substantially less than the radial extension of the assigned edge _o Vorzugswelse If it is greater than the radial extension of the respective edge.

Im Gebrauch, beispielsweise bei Verwendung in Pumpen und ähnlichen Anwendungen, wird die Dichtung mit einer gewissen Radialzusammendrückung in Stellung gehalten, beispielsweise kann der äußere Radius bis etwa 3 % - 5 % seines unzusammengepreßten Zustandes zusammengepreßt werden,,In use, for example when used in pumps and similar applications, the seal is held in place with a certain radial compression, for example the outer radius can be compressed to about 3 % - 5 % of its uncompressed state.

Die Befestigung der Dichtung ist aus Fig. 3 klarer erkennbar, die die Verwendung von zwei der beschriebenen Dichtungen zeigt, die in einer Membranpumpe ohne Packungsstoff angeordnet sind, in der die Membranen 20 an Betätigungsstangen 22 befestigt sind und von diesen hin- und herbewegt werden, um eine Flüssigkeit in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung durch die Pumpe zu drücken. Die Dichtungen 2 sind hierbei zwischen den Antriebsstangen und dem Pumpengehäuse angeordnet, um die Pumpendurchflußöffnung 24 abzuschließen.The fastening of the seal can be seen more clearly from FIG. 3, which shows the use of two of the seals described shows, which are arranged in a diaphragm pump without packing material, in which the diaphragms 20 on actuating rods 22 are attached and are moved back and forth by these to a liquid in the indicated by the arrow Direction to push through the pump. The seals 2 are here between the drive rods and the pump housing arranged to close off the pump flow port 24.

Der äußere Rand einer jeden Dichtung ist in eine Sitzfläche 26 In den unteren Gehäuseteilen 28 mit einem Klemmring 30 eingeklemmt, der gegen die Dichtung gedrückt wird, wenn der obere Gehäuseteil 32 am unteren Gehäuseteil befestigt wird«, Zwischen dem Außenrand der Dichtung, der Sitzfläche 26 und dem Klemmring 30 kann auch ein Klebstoff vorgesehen werden, um diese Teile weiter zu sichern,. Der Innenrand der DichtungThe outer edge of each seal is in a seating surface 26 in the lower housing parts 28 with a clamping ring 30 pinched, which is pressed against the seal when the upper housing part 32 is attached to the lower housing part «, An adhesive can also be provided between the outer edge of the seal, the seat surface 26 and the clamping ring 30, to further secure these parts. The inside edge of the seal

909835/0740909835/0740

Fu 101 A Fu 101 A

230,6855230.6855

ist zwischen einander gegenüberliegenden Kragen 34 und 36 auf der Antriebsstange eingespannt. Die Dichtungsanlageflächen 38 der Gehäusesitzflächen für die Unterseite der Außenränder sind derart profiliert, daß sie an die ausgerundete Bodenfläche eines jeden äußeren Dichtungsrandes angepaßt sind, wobei die flachen Flächen 12 die Außenfläche des äußeren Randes bilden. Das Profil dieser ineinandergreifenden Flächen folgt natürlich nicht der Form der verdickten Ränder bis in ihre Verbindung mit der dünneren Scheibe, wo diese im Abstand 40 von der Dichtfläche enden. Die Klemmringe 30 haben flache Unterflächen und bedecken auch nicht die äußeren Ränder in ihrer vollen radialen Ausdehnung.is clamped between opposing collars 34 and 36 on the drive rod. The sealing contact surfaces 38 of the housing seat surfaces for the underside of the outer edges are profiled in such a way that they adjoin the rounded Bottom surface of each outer sealing edge are adapted, the flat surfaces 12 being the outer surface of the form the outer edge. The profile of this interlocking Of course, surfaces do not follow the shape of the thickened edges up to their connection with the thinner disc, where these end at a distance 40 from the sealing surface. The clamping rings 30 have flat lower surfaces and do not cover either the outer edges in their full radial extent.

Beide Klemmkragen 34 und 36 haben einen V-förmigen Querschnitt, der mit der Eingriffsfläche des keilförmigen Teiles des inneren Dichtungsrandes nahe übereinstimmt. Die Klemmkragen erstrecken sich jedoch nicht ganz so weit radial nach außen wie der im Querschnitt keilförmige Teil der Dichtung. Der Außenrand einer jeden Dichtungsanlagefläche der Kragen 34 und 36 hat auch einen kleinen Radius 41, der verhindert, daß der Kragen an dieser Stelle unter dem anfänglichen Montagedruck und bei der folgenden Deformation der Dichtung im Betrieb scharf in das biegsame Dichtungsmaterial einschneidet.Both clamping collars 34 and 36 have a V-shaped cross-section which corresponds to the engagement surface of the wedge-shaped part of the inner sealing edge closely coincides. However, the clamping collars do not extend quite as far radially outwards like the part of the wedge-shaped in cross section Poetry. The outer edge of each sealing abutment surface of the collars 34 and 36 also has a small radius 41, the prevents the collar from being subjected to the initial assembly pressure and the subsequent deformation at this point the seal cuts sharply into the flexible sealing material during operation.

Die Betätigungsstangen 22 werden von auf einer sich drehenden Antriebswelle 44 sitzenden Exzentern 42 phasenverschoben hin- und herbewegt. Die Art und Weise, in der die Flüssigkeit oder das Gas gepumpt wird, wird hier nicht näher beschrieben, da sie schon im einzelnen in dem britischen Patent Nr₀ 1 399 742 beschrieben wird, welches eine Membranpumpe zeigt, die in ähnlicher Weise Membranen verwendet, die einen freien Außenrand haben und gegeneinander phasenverschoben hin- und herbewegt werden, um einen Pumpendurchfluß zu erzeugenοThe actuating rods 22 are moved back and forth out of phase by eccentrics 42 seated on a rotating drive shaft 44. The manner in which the liquid or gas is pumped is not described in detail here as it is already described in detail in British Patent No. ₀ 1 399 742 which shows a diaphragm pump which similarly uses diaphragms, which have a free outer edge and are moved back and forth out of phase with one another in order to generate a pump flow

909835/0740909835/0740

Fu 101 Ϋ Fu 101 Ϋ

Fig® 3 zeigt die beiden Membranen in entgegengesetzten Endstellungen des Pumpenhubes,, woraus "erkennbar wird* daß eine beträchtliche Hublänge erreichbar ist„ Die konische Gestalt, welche die in Fig»3 rechte Dichtung angenommen hat, hat im Vergleich zu der unbeeinflußten Gestalt der Dichtung bestenfalls den gleichen oder einen geringfügig größeren Konuswinkele Mit anderen Worten, das vorgedruckte Dichtungsmaterial gerät, wenn überhaupt, nur im Endstadium des Aufwärtshubes unter Zug und die Zugkräfte werden deshalb nicht groß sein«. Beim Abwärtshub dagegen wird das Material über sdnen vorgepreßten Zustand hinaus weiter zusammengepreßt, wenn es in die auf der linken Seite der Fig. 3 dargestellte Gestalt übergeht.Fig® 3 shows the two membranes in opposite end positions of the pump stroke "from which" it becomes recognizable * that a considerable stroke length can be achieved "The conical shape, which the seal on the right in Fig. 3 has assumed, in comparison with the unaffected form of the seal, has at best the same or a slightly larger cone angle. In other words, the pre-printed sealing material only reaches the final stage of the upstroke, if at all under tension and the tensile forces will therefore not be great «. On the other hand, on the downstroke, the material is further compressed beyond its pre-compressed state when it enters the on the left side of Fig. 3 shown shape passes.

Auf diese Weise wird erreicht, daß unter dem auf die Dichtung ausgeübten Vordruck die hin- und hergehende Bewegung der Antriebsstange ausgeführt wird, während das Material der Dichtung unter Kompressionsdruck bleibt oder nur vorübergehend in Zug übergeht, so daß es für den größeren Teil seiner Verwendung unter Druck steht. Dieses Ergebnis wird durch die Tatsache unterstützt, daß die auf die Dichtung ausgeübte Klemmkraft nicht auf die Übergangszonen zwischen den Rändern und der Zwischenscheibe der Dichtung übertragen wird, so daß die Entwicklung von Zugkräften in diesen Bereichen wenigstens teilweise durch den Materialfluß verhindert wird, der unter der von den zusammengeklemmten Rändern erzeugten Zusammendrückung entsteht. Außerdem wird ein Abrieb von Material in diesen Bereichen auch verhindert.In this way it is achieved that the reciprocating movement of the drive rod under the form pressure exerted on the seal is performed while the seal material remains under compression or only temporarily goes into train, so that it is for the greater part of its use is under pressure. This result is supported by the fact assists that the clamping force exerted on the seal does not affect the transition zones between the edges and the washer of the seal is transmitted, so that the development of tensile forces in these areas at least prevented in part by the flow of material under the compression created by the clamped edges arises. In addition, abrasion of material in these areas is also prevented.

Die nicht kreisförmige Form der Ränder an ihren Klemmflächen gewährleistetρ daß die Ränder nicht abgleiten und ihr Spiel verlieren« Außerdem hat die Vorverdichtung die Wirkung, daß die Abdichtung der Ränder besser gewährleistet wird, als wenn sie auf ihre Sitze gedrückt würden_o The non-circular shape of the edges on their clamping surfaces ensures that the edges do not slide off and lose their play. In addition, the pre-compression has the effect that the sealing of the edges is better ensured than if they were pressed onto their seats, _etc.

909836/0740909836/0740

Pu 101 - yd - Pu 101 - yd -

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Dichtungen nicht nur einer hin- und hergehenden Verschiebung in Axialrichtung unterworfen werden, sondern daß aufgrund der Tatsache, daß die Antriebsstangen an Exzenter angeschlossen sind und ihren oberen Enden deshalb auch entsprechend ihrer Vertikalverschiebung eine Seitenverschiebung erteilt wird, auch eine Winkelverdrehung vorhanden ist. Die Dichtungen werden das Bestreben haben, der Seitenverschiebung zu widerstehen, jedoch derart, daß die übertragenen Querkräfte sich in erster Linie als Winkelverdrehungen der Antriebs stangen an den Dichtungen bemerkbar machen. Solche WinkelVerdrehungen können aufgrund der bemerkenswert großen Radialausdehnung der Dichtung zwischen den Randteilen ohne Schwierigkeiten ausgeglichen werden, und zwar auch dann, wenn die diese Bewegungen erzeugenden Seitenverschiebungen verhältnismäßig groß sindοIt should be noted that the seals are not just one reciprocating displacement in the axial direction are subjected, but that due to the fact that the drive rods are connected to eccentrics and their upper ends therefore also according to their vertical displacement a lateral shift is granted, there is also an angular twist. The seals will have the endeavor to withstand the lateral displacement, but in such a way that the transmitted transverse forces are in the first place Make the line noticeable as angular rotations of the drive rods on the seals. Such angular twisting can due to the remarkably large radial expansion the seal between the edge parts can be compensated without difficulty, even if these movements side shifts that produce are relatively large

Da sie sich hin- und herbewegen, werden die Antriebs stangen eine leichte Schaukelbewegung um ein Zentrum im Bereich ihrer Dichtungen ausführen und als Folge hiervon wird auch der am unteren Ende einer jeden Antriebs stange befestigten Membrane eine Seitenverschiebung erteilt werden. Dies kann insofern eine vorteilhafte Wirkung haben, als die von den Membranen berührten Sitzflächen im Gehäuse einer Abstreifwirkung unterworfen werden, die dazu beiträgt, die -Ansammlung von Fremdstoffen auf den Sitzflächen zu vermeiden, die sonst den Dichtungseffekt beeinträchtigen könnten,,As they move back and forth, the drive rods will have a slight rocking motion around a center in their area Make seals and as a result, the membrane attached to the lower end of each drive rod will also be a page shift can be granted. This can have a beneficial effect as that of the membranes Touched seating surfaces in the housing are subjected to a wiping effect, which contributes to the accumulation to avoid foreign matter on the seat surfaces otherwise could impair the sealing effect,

Je nach den Erfordernissen des zu pumpenden Gases oder der zu pumpenden Flüssigkeit können für die Dichtungen verschiedene Ausgangsstoffe einschllÄlich Polypropylen, RP-Gummi, Silikongummi oder natürlicher Kautschuk verwendet werden. Die bevorzugten Stoffe für viele Zwecke werden jedoch Polyurethan oder Nitrilgummi sein. Die Härte dieses Materials muß so gewählt werden, daß es nicht so weich ist, daß seine Form unter den einwirkenden Druckkrlften instabilDepending on the requirements of the gas to be pumped or the liquid to be pumped, different Raw materials including polypropylene, RP rubber, Silicone rubber or natural rubber can be used. However, the preferred fabrics for many purposes become polyurethane or nitrile rubber. The hardness of this material must be chosen so that it is not so soft that its shape is unstable under the applied compressive forces

909835/0740909835/0740

ιοί '- y( »ιοί '- y ( »

2SG68552SG6855

wird, da dies die Pumpleistung beeinträchtigen kann und auch Anlaß zu unerwünscht großen Zugkräften im Material geben könnte« Auf der anderen Seite darf das Material aber nicht so hart sein_f daß die Verformungen Drücke erzeugen,, die seine Lebensdauer über Gebühr verkürzen«, Es hat den Anschein, daß Shore-Härte größer als 50 und kleiner als 100 erforderlich ist, wobei eine Shore-Härte von 75 bevorzugt wird_e is, as this may affect the pump power and could also give rise to undesirably high tensile forces in the material "On the other hand, should the material will not be so hard _for that the deformations generate pressures ,, which shorten its life over charge," It has it appears that a Shore hardness greater than 50 and less than 100 is required, with a Shore hardness of 75 being preferred _e

90S83B/074090S83B / 0740

Claims

Expectations:

Flexible seal for installation between mutually reciprocating parts, especially for
Pumps with an annular part made of rubber-elastic material which is stable in its predetermined shape, characterized in that the annular part (2) has inner and outer edge parts (6 and 4, respectively) which are thicker than an integral part therebetween connected neck or disk part (8) which extends between the edge parts, and in that the annular element is preformed in such a way that the inner and outer edge parts (6 ₉ 4) are offset from one another in the axial direction _{or the like}

909835/0740

Pu 101 - Ίίί -

2. Seal according to claim 1, characterized in that the seal is conical in cross section and that the inner and outer edge parts (6, 4) are concentric to one another.

3. Seal according to claim 2, characterized in that half the cone angle is approximately 75 °.

Seal according to claim 1 or 2, characterized in that the inner and outer edge parts (6, 4) in one another Overlap in the axial direction.

5 · Seal according to claim 4, characterized in that only a small end of the inner edge portion of the annular element lies axially within the boundary, which is formed by the outer edge part.

6ο seal according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the inner and outer edge portions are elongated in the axial direction.

7. Seal according to one of the preceding claims, characterized in that the disc part (S) with the inner edge part (6) and the outer edge part (4) through rounded profiled transition parts (6a or 4a) is connected, the thickness of which between the connected by them Sharing is progressively changing.

8. A seal according to claim 7 »characterized in that each transition region (6a, 4a) has a radial extent which is not significantly smaller than the radial extent of the edge part assigned to it (4 or 6) _o

9ο seal according to claim 7 »characterized in that the inner edge part (6) is profiled like a wedge and

909835/0740

Fu 101 - y

tapers in the direction of the transition part assigned to it.

10o seal according to one of claims 1 to 9 »characterized in that that the Shore hardness of the seal is greater than 50 and less than 100.

11. Flexible seal for use with a part that is axially displaceable in a holder, the seal with inner and outer edge parts on the one hand with this part and on the other hand with the holder sealing is connected and between the edge parts has a piece of a piece connected to this disc part, there characterized in that the end regions of the seal, which form the edge parts (4, 6), in radial cross-section are much thicker than the central cross-sectional parts which form the disc part (8), and that the middle area is connected to the end areas by transition zones (4a and 6a) and soft in those with them connected zones transitions, the transition zone has a rounded profile, which is a progressive Change in the thickness of the cross-section between the areas connecting them results.

12. Seal according to one of claims 1 to 11, with a reciprocating part and a housing for this reciprocating part, the inner and outer edge parts of the seal on the one hand to the reciprocating part and on the other hand to the housing are clamped, characterized in that the disc part (8) is held in the originally installed position of the seal under compression pressure _o

13 · Seal according to claim 12, characterized in that the means (26, 30) for clamping the outer edge

909835/0740

Fu 101 - j

2806855

part (4) of the seal and the means (36) for clamping the inner edge part (6) are arranged such that a game (40, 41) remains _o

14. Seal according to claim 12 or 13, characterized in that that during the movement of the reciprocating part, the material of the seal is kept under compression pressure is or only occasionally comes under tension at the end of the movements, »

909835/0740909835/0740