DE3009983A1

DE3009983A1 - U-foermiges dichtelement

Info

Publication number: DE3009983A1
Application number: DE19803009983
Authority: DE
Inventors: Emil 7920 Heidenheim Freitag; Heinz 7921 Nattheim Maier
Original assignee: Waldenmaier J E H
Current assignee: Waldenmaier J E H
Priority date: 1980-03-14
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1981-09-24
Also published as: DE3009983C2

Description

21. Februar 1980

Anmelder: Johannes Erhard, H. Waldenmaier Erben Süddeutsche Armaturenfabrik GmbH & Co. Postfach 1280
7920 Heidenheim

U-förmiges Dichtelement

Die Erfindung betrifft ein U-förmiges Dichtelement, insbesondere zur Abdichtung der Stirn- oder Kantenflächen eines Absperrschiebers, das ein metallisches Distanzstück enthält, das von elastischem Material umgeben ist, welches an seinem, dem inneren Bereich der U-Form und damit den Kantenflächen des Schiebers zugewandten Bereich einen mit beidseitig angeformten Dichtlippen versehenen Wulst aufweist.

Ein darartiges Dichtelement ist aus der DE-PS 21 37 882 bekannt. Dieses bekannte Dichtelement weist im freien Zustand auf der den Stirn- oder Kantenflächen des Schiebers zugewandten Seite eine ebene Oberfläche auf, die senkrecht zu der Schieberstirnfläche ausgerichtet ist. Im Betrieb ist dieses bekannte Dicht-

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post scheckkontq München isssss-bo7

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element zwischen zwei entsprechend geformten Gehäusehälften eingespannt, so daß die Dichtlippen, welche im freien Zustand nach links und rechts vorstehen, verformt und mit den anschließenden seitlichen Flächen ausgerichtet sind. Dabei verformt sich die zuvor ebene Fläche, welche den Stirnflächen des Schiebers zugewandt ist.

Bei dieser bekannten Dichtung, die durchaus arbeitsfähig ist, treten jedoch bisweilen Probleme auf. Zunächst wird beim Einspannen der Dichtung zwischen die Gehäusehälften eines Flachschiebers die zuvor glatte Fläche in Richtung auf die von dem Dichtelement eingeschlossene Fläche hin verformt. Wenn die Schieberplatte in ihre Schließ- oder Sperrstellung geschoben wird, fährt sie in die U-förmige Öffnung hinein und drückt auf die ihr zugewandten Dichtungsoberflächen der beiden Schenkel. Dabei kann es bisweilen passieren, daß die komprimierten Flächen Falten werfen, wodurch die Dichtwirkung verringert wird. Dieses Problem tritt insbesondere auch deswegen auf, weil die Falten sich nicht über der gesamten Länge der Schenkel gleichmässig ausbilden und insbesondere an den Übergangsstellen der verschiedenen Faltenmuster leichte Undichtigkeiten auftreten können.

Werden die im ungespannten Zustand seitlich vorstehenden Lippen kleiner ausgebildet, so wird die in Richtung zu dem umschlossenen Innenraum vorstehende Wölbung, die durch die Kompression der Lippen gebildet wird, kleiner, und damit wird auch die Möglichkeit verringert, Toleranzen in der Oberfläche der stirnseitigen Flächen des Schiebers auszugleichen. Werden dagegen die seitlichen Dichtungslippen stärker ausgebildet, so wächst die Gefahr der Bildung

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unregelmäßiger Falten beim Einschieben der Schieberplatte, die von dem offenen Ende kommend die Oberfläche des Dichtelements zunehmend komprimiert.

Aufgabe der Eriindung ist es, das eingangs beschriebene Dichtelement so weiterzubilden, daß es stets eine sichere Abdichtung ermöglicht.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die innere, den Kantenflächen der Schieberplatte zugewandte Oberfläche im unbelasteten Zustand konvex ausgebildet ist und daß in dem elastischen Material Verdrängungshohlräume vorgesehen sind.

Untersuchungen haben ergeben, daß dieses Dichtelement absolut sicher arbeitet. Es weist insbesondere den Vorteil auf, daß es, wegen der bereits im unbelasteten Zustand konvexen Ausbildung seiner dem Innenraum zugewandten Oberfläche eine größere Wölbung derselben im eingespannten Zustand ermöglicht. Dadurch wird der weitere Vorteil erzielt, daß größere Toleranzen an den Kantenflächen der Schieberplatte ausgeglichen werden können. Gleichzeitig weist dieses Dichtelement, wie Versuche bestätigt haben, den großen Vorteil auf, daß auch größere Verdrängungen der Oberfläche durch die eingefahrene Schieberplatte nicht zur Faltenbildung führen, sondern daß stets ein dichtender Abschluß zwischen dem Dichtelement und der Schieberplatte gewährleistet ist. Dies ist aufgrund der vorgesehenen Verdrängungshohlräume ermöglicht.

Es ist möglich, auf der gesamten Länge des U-förmigen Dichtelements Verdrängungshohlräume vorzusehen.

Dadurch wird eine große Verdrängungsweite und damit die Möglichkeit des Ausgleichs besonders großer To-

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leranzen erzielt, und zwar bei Erhaltung der vollständigen Dichtwirkung.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind lediglich im Bereich der Schenkel des U-förmigen Dichtelements Verdrängungshohlräume vorgesehen. Diese Ausbildungsform der Erfindung reicht häufig

der
bereits zur Erzielungygewünschten Dichtwirkung aus, da das Auffangen von Toleranzen an den Längsselten des Schiebers besonders wichtig ist. Ferner bringt diese Ausführungsform der Erfindung die Wirkung mit sich, daß die Schieberplatte Berührung mit dem inneren Dichtflächenbereich des U-förmigen Dichtelements bereits nach kurzer Kompression desselben eine absolute Dichtwirkung erreicht.

Die Verdrängungshohlräume können sowohl als einzelne, Bläschenform aufweisende Hohlräume als auch als zusammenhängende, nach außen hin abgeschlossene Kanäle in dem elastischen Material ausgebildet sein.

Nach einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung sind die Verdrängungshohlräume als Längsnuten an den Seiten des U-förmigen Dichtelements vorgesehen. Diese Weiterbildung der Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß die Verdrängungshohlräume besonders einfach, z.B. beim Umgießen des metallischen Distanzstückes mit elastischem Material, hergestellt werden können.

Zweckmäßigerweise sind die Verdrängungsnuten nahe den angeformten Dichtlippen an den Seiten des U-förmigen Dichtelements ausgebildet.

Das U-förmige Dichtelement weist nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung senkrecht zur umschlosse-

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nen Fläche ausgebildete, durchgehende Löcher auf. Zweckmäßigerweise können einige dieser Löcher so angeordnet sein, daß ihr Umfang unmittelbar neben dem Umfang des Distanzstücks liegt. Diese Löcher dienen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben und/oder Zentrierstiften mit denen das U-förmige Dichtelement genau in der gewünschten Orientierung innerhalb eines Schiebergehäuses positioniert werden kann. Aufgrund dieser Einstellmöglichkeit ist es somit im Rahmen der eingangs genannten Erfindung möglich, auch Ausrichtungstoleranzen der Schieberplatte zu kompensieren und damit eine besonders gute Dichtwirkung zu erzielen.

Einige der oder alle Löcher können so ausgebildet sein, daß das Distanzstück teilweise in die Löcher hineinragt. Dabei kann, nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung, das Distanzstück im Bereich der Löcher an der den Löchern zugewandten Seite frei von einer Ummantelung mit elastischem Material sein. Diese Weiterbildung der Erfindung ermöglicht es, daß die Zentrier- oder Einstellstifte direkt an der metallischen Oberfläche des Distanzstückes anliegen und auf diese Weise eine besonders genaue Einstellung des Dichtelements ermöglichen. 25

In den Umfang der Erfindung fallen auch Flachschieber mit einer U-förmigen Dichtung der beschriebenen Art.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein U-fÖrmiges Dichtelement mit einer Stahleinlage,

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Fig.	2
Fig.	3
Fig.	4
Fig.	5
Fig.	6
Fig.	7
Fig.	8

einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. t,

einen Schnitt längs der Linie B-B der Fig. t,

eine bruchstückhafte, vergrößerte Darstellung eines Abschnitts des rechten Schenkels des Dichtelements der Fig. 1, einen Schnitt durch einen Flachschieber mit eingelegter U-fÖrraiger Dichtung, Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Flachschieber,

welcher ein erfindungsgemäßes Dichtelement enthält,

einen Schnitt längs der Linie C-C der Fig. 6, und

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie D-D der

Fig. 6.

Die Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Dichtelement 10, welches zwei Schenkel 12 und 14 aufweist, die zusammen mit dem runden Verbindungsabschnitt 16 ein ü bilden. In dem Dichtelement 10 ist ein metallisches Distanzstück 18 enthalten, welches fest mit dem es umgebenden elastischen Material des Dichtelements 10 verbunden ist. In den Schenkeln 12 und 14 befinden sich Verdrängungsnuten 20 und 22, deren Funktion weiter unten noch näher erläutert werden wird. Diese Nuten befinden sich im Ausführungsbeispiel sowohl auf der Vorderseite, auf die man in Figur 1 schaut, als auch auf der Rückseite des Dichtelements 10. Ferner sieht man in dieser Figur 1, daB das Dichtelement acht verschiedene Löcher 24 aufweist, die quer durch das Dichtelement hindurchgehen, senkrecht zur Ebene dieses Dichtelements 10.

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Die Figur 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie A-A durch den linken Schenkel 14 des Dichtelements 10. In dieser Figur 2 sieht man zunächst, daß das metallische Distanzstück 18 an dieser Stelle nur auf drei Seiten von dem elastischen Material umgeben ist, während die linke Seite 19, welche dem benachbarten Loch 24 zugewandt ist, keine Ummantelung enthält. Ferner sieht man in dieser Figur 2, daß das Dichtelement 10 in entlastetem Zustand nach innen, zu dem von dem Dichtelement 10 umschlossenen Raum hin einen breiter werdenden Querschnitt aufweist. Die rechte Oberfläche 26, welche dem gegenüberliegenden Schenkel zugewandt ist, ist konvex aufgebildet. Ferner sieht man in dieser Figur 2 die Verdrängungsnuten 20, welche auf beiden Seiten nahe den Dichtungslippen 28 ausgebildet sind.

Die Figur 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie B-B der Figur 1. Wie man aus dieser Schnittdarstellung sieht, ist das Distanzstück 18 an dieser Stelle vollständig von dem elastischen Material des Verbindungsstücks 16 des Dichtelements 10 umgeben. Auch an dieser Schnittstelle weist das Dichtungselement die konvexe Ausbildung 26 der dem Schieber zugewandten Oberfläche auf. Ferner weist das Dichtelement 10 auch im Verbindungsstück 16 den von dem Distanzstück 18 zur Innenseite hin zunehmenden Durchmesser auf.

Die Figur 4 zeigt eine bruchstückhafte, vergrößerte Darstellung eines Teils des rechten Schenkels 12 des Dichtelements 10. Wie man in dieser vergrößerten Darstellung besonders deutlich sieht, steht ein Teil des ü-förraigen Distanzstückes 18 in das Loch 24 vor. An der in das Loch 24 vorstehenden Seite 19 ist das Distanzstück 18 nicht von elastischem Mate-

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rial überzogen.

Diese Löcher 24 dienen zur Montage und zur Justierung des gesamten Dichtelements 10. Durch die beschriebene Ausführungsform, bei welcher das Distanzstück in die Justierlöcher 24 hinein vorsteht, ist es möglichst Justierstiften direkt auf die blanke Fläche 19 des Distanzstückes 18 einzuwirken, ohne irgendeine weiche, nachgiebige Zwischenschicht, und auf diese Weise ist eine besonders exakte Justierung möglich.

In der Figur 5 sieht man einen senkrecht zur Schieberplatte liegenden Schnitt durch einen Teil des erfindungsgemäßen Dichtelements 10. Der Schenkelabschnitt 14 ist zwischen zwei Gehäusehälften 30 derart eingespannt, daß die beiden Seiten des Dichtelements 10 parallel zueinander liegen, wobei der in ungespanntem Zustand konvexe Abschnitt 26 noch etwas stärker vorgewölbt wurde. An diesem gewölbten Abschnitt 26 liegt dichtend die seitliche Stirnfläche 32 der Schieberplatte 34 an.

Beide Gehäusehälften 30 weisen einen Durchbruch auf, welcher fluchtend mit dem Loch 24 ausgerichtet ist. Diese Durchbrüche dienen zur Aufnahme einer Schraube 37, welche gleichzeitig als Zentrier- oder Justiereinrichtung zur Justierung des Distanzstücks 18 und damit des Dichtelements 10 dient. Die rechte Gehäusehalfte 30 weist eine Ausnehmung 36 vergrößerten Durchmessers auf, welche den Kopf 35 der Schraube 37 aufnimmt.

Das das Distanzstück 18 umgebende Material des Dichtelements 10 ist ein Elastomer. Elastomere können

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zwar verformt, aber nur sehr geringfügig komprimiert werden. Um eine sichere Abdichtung zu ermöglichen, muß die gewölbte Oberfläche 26 relativ stark verformt werden, damit auch Toleranzen der Schieberplatte selber abgefangen werden können. Eine solche Kompression der gewölbten Oberfläche 26 wird dadurch ermöglichst, daß verdrängtes Elastomer-Volumen in die Verdrängungsfugen 20 ausweichen kann.

Die Figur 6 zeigt den Flachschieber in zusammengesetztem Zustand, in welchem die beiden Gehäusehälften durch Schrauben 37 miteinander verbunden sind, und in der ferner Fixierstifte 39 zur genauen Justierung des Distanzstücks 18 und damit des Dichtelements 10 in weitere Löcher 38, die kleiner als die Montagelöcher 24 sein können, eingesetzt sind. Diese Justierstifte 39 halmen das Dichtelement ganz präzise in der gewünschten Lage.

Da die übrigen Teile des Flachschiebers dem Durchschnittsfachmann bekannt sind, muß diese Figur 6 nicht näher beschrieben werden.

Die Figur 7 zeigt einen Schnitt längs der Linie G-C durch den Flachschieber der Figur 6. Die eingefahrene Schieberplatte 34 drückt mit seiner umlaufenden Stirnfläche gegen das Dichtelement 10 und bildet somit seitlich und unten einen dichten Abschluß. Die Schieberplatte 34 wird über eine Spindel 41 mit einem Bolzen 40 der Schieberplatte 34 verbunden. Die Querdichtungen 42 werden über die Schrauben 36 und Muttern 45 vorgespannt.

Die Figur 8 zeigt einen Schnitt längs der Linie D-D der Figur 6. In dieser Darstellung sieht man den

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Zentrierstift 39, welcher, zusammen mit anderen Schrauben 37 den Breiteabstand des Dichtelements 10 fixiert, um dessen Funktion zu garantieren.

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Claims

21. Februar 1980

Anmelder: Johannes Erhard, H. Waidenmaler Erben Süddeutsche Armaturenfabrik GmbH & Co. Postfach 1280
7920 Heidenheim

U-förmiges Dichtelement

Ansprüche

¹V

Λ.) U-förmiges Dichtelement, insbesondere zur Abdichtung der Stirn- oder Kantenflächen eines Absperrschiebers, das ein metallisches Distanzstück enthält, das von elastischem Material umgeben ist, welches an seine, dem inneren Bereich der U-Form und damit den Stirnflächen des Schiebers zugewandten Bereich einen mit beidseitig angeformten Dichtlippen versehenen Wulst aufweist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die inneren, den Stirnflächen (32) der Schieberplatte (34) zugewandten Oberfläche auch im unbelasteten Zustand konvex (26) ausgebildet ist, und daß in dem elastischen Material Verdrängungshohlräume (20) vorgesehen sind.

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2. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gesamten Länge des U-förmigen Dichtelements Verdrängungshohlräume (20) vorgesehen sind.

3. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich in den Schenkeln (12, 14) des U-förmigen Dichtselements (10) Verdrängung shohlräume (20) vorgesehen sind.

4. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungshohlräume als zusammenhängende, nach außen hin abgeschlossene Kanäle in dem elastischen Material ausgebildet sind.

5. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß Verdrängungshohlräume als Längsnuten (20) an den Seiten des Dichtelements (10) ausgebildet sind.

6. Dichtelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungsnuten (20) nahe den angeformten Dichtlippen (28) ausgebildet sind.

7. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß es senkrecht zur umschlossenen Fläche ausgebildete, durchgehende Löcher (24) aufweist.

8. Dichtelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß einige Löcher so angeordnet sind, daß ihr Umfang unmittelbar neben dem Umfang des Distanzstücks (18) liegt.

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9. Dichtelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder alle Löcher (24) so angeordnet sind, daß das Distanzstück (18) teilweise in die Löcher (24) hineinragt. 5

10. Dichteleiuent nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück (18) an den den Löchern (24) zugewandten Bereichen nicht von dem elastischen Material ummantelt ist.

11. Absperrschieber, gekennzeichnet durch ein Dichtelement nach einem der Ansprüche 1-10.

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