DE3014013C2 - Aufblasbare Dichtung mit großem Dichtungshub - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aufblasbare Dichtung mit einem aktiven Dichtungsabschnif der durch einen Aufblasdruck in eine abdichtend an einer Wand anliegende Arbeitsstellung gebracht wird, der andererseits in eine weit von der Wand entfernte Rückzugsstellung bewegbar ist und der durch einen Verbundwerkstoff gebildet ist der aus wenigstens einem elastischen Material besteht das durch wenigstens eine große und verformbare Maschen bildende Anordnung wenig dehnbarer Fäden verstärkt ist

Aus der DE-AS 24 42 248 ist eine aufblasbare Dichtung der vorüezeichneten Art bekannt die aus einem Schlauch aus elastischem Material auf Kunstgummibasis besteht dessen Wände durch ein Polyamidgewebe verstärkt sein können. Der Schlauch bildet auf einer Seite seines Querschnittes einen verdickten Befestigungsbereich, der in einer in einer Fläche eingelassenen Nut aufgenommen ist. Durch Aufblasen des Schlauches legt er sich an die seinem Befestigungsbereich gegenüberliegende Räche an. Wird das Druckmittel nicht weiter zugeführt nimmt der Schlauch aufgrund seiner bei der Herstellung eingeprägten elastischen Formhaltigkeit eine auf engem Raum zusammengefaltete Ruhestellung ein.

Eine andere, aus dem DE-GM 19 64 043 bekannte aufblasbare Dichtung ist im Leerzustand balgartig zusammengefaltet, so daß sich die zu ihrer Aufnahme benötigte Nuttiefe verringert. Der Zweck dieser Dichtvorrichtung besteht darin, bei Betätigung einer Trommelbremse das Eindringen von Schmutz und Wasser in den von Bremstrommel und Bremsschild

umschlossenen Trommelinnenraum zu verhindern, ohne daB die Dichtvorricbtung bei nicht betätigter Bremse ständig an der rotierenden Trommel anliegt und damit einem erhöhten ReibungsverschJeiß ausgesetzt ist

Eine ähnliche, aus der FR-PS 21 59 056 bekannte aufblasbare Dichtung ist beispielsweise zur Abdichtung eines Autoklaven in einer dem Flanschdeckel gegenüberliegenden Nut untergebracht und besteht aus einem etwa dem Nutquerschnitt angepaßten elastischen Hohlkörper aus gummiartigem und mit einer Gewebeeinlage versehenen Material. Um eine vorzeitige Abnutzung der Gewebeeinlage zu vermeiden, ist der Hohlkörper an der den Dichtbereich bildenden Oberfläche durch eine Gummiauflage verstärkt Die Seitenwände des schlauchförmigen Hohlkörpers sind balgartig derart gewellt daß im aufgeblasenen Zustand der Dichtbereich unter Dehnung bzw. Streckung der Seitenwinde aus der Nut herausragt

Weiterhin ist aus der FR-PS 22 95 323 eine aufblasbare Dichtung bekannt die zum Zweck erhöhter Standfestigkeit bei Temperaturen von z. B. 150⁰C sowie eines geringen Reibwertes bei der Abdichtung von bewegten Gegenständen einen temperaturbeständigen Außenmantel mit niedrigem Reibwert sowie einen lediglich temperaturbeständigen Innenmantel aufweist der mit dem Außenmantel innig verschweißt ist Die in einer Nut des einen abzudichtenden Bauteils angeordnete Dichtung besitzt an der aus der Nut herausragenden Seite zwei vorgevölbte Lippen, die durch einen vertieften Abschnitt voneinander getrennt sind, so daß zwei voneinander getrennte Dichtabschnitte entstehea Um die Reibung gegenüber der bewegten Oberfläche des anderen Bauteils auf dem erwünschten niedrigen Wert zu halten, wird der Aufblasdruck der Dichtung bei ca. 300 Millibar gehalten.

Schließlich ist aus der US-PS 25 89 332 ein zylindrisches, elastisches Dichtungsglied bekannt das rund über seinen Umfang eine wabenartige Struktur besitzt, die zusammen mit der Materialelastizität die zusätzliche Eigenschaft hervorbringt daß sich das Dichtungsglied durch Längsdehnung mit seinem Innenumfang an eine abzudichtende Oberfläche, z. B. an eine Kolbenstange, oder durch Längskompression mit seinem Außenumfang an die Innenseite eines Zylinderrohres dichtend anlegt Durch Einspannung oder Anlage der Stirnseiten des hülsen-örmigeii Dichtungsglied s an axial relativ zueinander verschiebbare Bauteile läßt sich der Dichtungsanlagedruck steuern.

Ausgehend von dem an erster Stelle beschriebenen Stand der Technik lieg' der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine aufblasbare Dichtung zu schaffen, die in der Arbeitsteilung eine gue Abdichtung gewährleistet, in einer Rückzugsstellung einen beträchtlichen Abstand zur Anlagefläche einnimmt und ungeachtet des somit erforderlichen großen Arbeitshubes in der Lage ist in der Arbeitsstellung auch hohen Druckunterschieden standzuhalten.

Erfindungsgemäß wird diese Autgabe dadurch gelöst daß die Fäden an den Maschenscheiteln untereinander verbunden sind und daß die Maschen gemäß den Arbeits- und Rückzugsstellungen der Dichtung derart angeordnet und ausgerichtet sind, daß sie bei der von ihnen in der Arbeitsstellung eingenommenen länglichen Form den auf die Dichtung ausgeübten unterschiedlichen Drücken einen mechanischen Widerstand entgegensetzen und dennoch zum Zweck der Rückführung der Dichtung in die P.ückzugsstellung eine eigene Verformbarkeit aufweisen.

Aufgrund der vorgeschlagenen Maßnahmen sorgen die in der Arbeitsstellung der Dichtung verlängerten Maschen einschließlich der an den Maschenscheitetn miteinander verbundene Fäden des Gewebes innerhalb $ des Verbundwerkstoffes, daß in diesem Zustand das Gewebe besonders gut in der Lage ist den Beanspruchungen aufgrund eines auf die Dichtung einwirkenden erhöhten Druckunterschiedes standzuhalten. Andererseits sind die Maschen des Verstärkungsgewebes in der

to zurückgezogenen Stellung der Dichtung bzw. auf dem Weg dorthin in der Lage, sich in der Richtung zu dehnen, in der sie in der Arbeitsstellung durch Verlängerung zusammengezogen bzw. verengt sind. Infolgedessen wird die Rückzugsbewegung der Dichtung durch das Vorhandensein der besonders ausgebildeten und miteinander verbundenen Maschen nicht behindert so daß sich der erwünschte große Dichtungshub erreichen läßt Der erfindungsgemäße Dichtungsaufbau eignet sich insbesondere zur Anwendung bei zylindrischen Bautei-Ien, beispielsweise um ein Rohr von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt abgedichtet zu umfassen. Wenn beispielsweise eine durch zwe. abgedichtete Stirnwände begrenzte, abgeschlossene Kammer von einer zylindrischen Baueinheit durchzogen wird, ermögliehen zwei in den Trennwänden angeordnete erfindungsg_mäße Dichtungen, die sich an den zylindrischen Bauteil anlegen, einen auf einfache Weise zu bewerkstelligenden Abschluß der Kammer. Bei Schaffung eines ausreichenden Vakuums lassen sich in dieser Kammer Schweißarbeiten an zwei miteinander zu verbindenden Rohrenden ausführen, wobei es sich um unterseeisch verlegte Rohrleitungen für Erdöl oder Erdgas handeln kann, die durch Elektronenstrahlschweißung miteinander vereinigt werdea

Da solche Rohre sich meist in unbearbeitetem, rohgeschmiedetem Zustand befinden, sind die dementsprechend rauhen und unebenen Oberflächen zur Anwendung herkömmlicher Abdichtungen ungeeignet Die größere Schwierigkeit besteht jedoch darm, daß nach dem Verschweißen des freien Endes der Rohrleitung mit dem folgenden Rohrelement dieses so weit abgelassen werden muß, bis sein freies Rohrende zum Anschluß des nächsen Rohrelementes bereitgelegt ist wobei während dieser Vorgänge wettgehende Vorsichtsmaßnahmen getroffen werder. um eine Beschädigung der Führungs- und Ausrichtmittel sowie der verhältnismäßig empfindlicheren Schweißanlage zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Dichtung ermöglicht aufgrund ihres großen Dichtungshubes zwischen Arbeitsstellung und Rückzugsstellung die Schaffung eines ausreichend großen Abstandes von der durch die

Schweißkammer hindurchzubewegenden Rohrleitung. In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtung

ν, srd /oi'geschlagen, daß ein die verformbaren Maschen enthaltender aktiver Abschnitt mit einem an einer der Wand abgewandten Stelle angeordneten versteiften Abschnitt verbunden ist der mit dem aktiven Abschnitt einen gasdichten Raum bildet. Auf diese Weise läßt sich die allgemeine Fo<-<nstabilitäi der Dichtung verbessern und gleichzeitig erreichen, daß sich der aus verformbarem Material bestehende aktive Abschnitt hinreichend nachgiebig auch an rauhe, nicht ebene Obsrfiäcnen des abzudichtenden Baukörpers anschmiegt.
Zweckmäßigerweise enthält der aktive Abschnitt im Bereich der Verbinr'yng mit dem versteiften Abschnitt eine Bewehrung, die eine höhere mechanische Widerstandsfestigkeit als diejenige der Anordnung der großen und verformbaren Maschen aufweist. Da die Verbin-

dung des aktiven Abschnittes mit dem versteiften Abschnitt der Dichtung vorzugsweise mit Hilfe von Schraubbolzen erfolgt, die mit Unterlegscheiben und Schraubmuttern festgezogen werden, verhindert die in den Verbundwerkstoff des aktiven Abschnittes eingebettete, beispielsweise aus einem Polyamid bestehende Bewehrung, daß sich die im Verbundwerkstoff vorgesehenen Durchgangsöffnungen für die Schraubbolzen bei Beanspruchung der Dichtung oval verformen.

Ein anderes wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Dichtung besteht darin, daß bei fehlendem Aufblasdruck und fehlendem Unterdruck der aktive Abschnitt eine Ruhestellung einnimmt, die der Arbeitsstellung dicht benachbart ist Durch Anwendung dieser Maßnahme läßt sich eine gute Abdichtung erreichen, weil der aktive Abschnitt der Dichtung sich in der Arbeitsstellung zwar in einem gespannten, jedoch praktisch nicht oder kaum deformierten Zustand hsfsndsi.

Nach einem anderen Merkmal der erfindungsgemä-Ben Dichtung weist der Verbundwerkstoff des aktiven Abschnittes eine Mehrzahl von übereinanderliegenden Schichten aus elastomerem Material mit großer Elastizität auf, zwischen denen die mit den großen, verformbaren Maschen aus wenig dehnbaren Fäden gebildeten Netze oder Gewebe eingebettet sind. Somit erhält der aktive Abschnitt der Dichtung eine ausreichende mechanische Widerstandsfestigkeit unter allen auftretenden Bedingungen. Die geometrische Verformbarkeit wird durch die bis zu einem gewissen Umfang verformbaren Maschen gewährleistet, ohne daß die diese Maschen des Gewebes bildenden Fäden selbst irgendwelchen beachtlichen Zugbeanspruchungen unterworfen sind Die Elastomerschichten können aus Kautschuk oder auch aus einem anderen Material wie Acryl, Nitril, Polychloropren, Butyl-Kautschuk oder chlorsulfoniertem Polyäthylen bestehen. Die Fäden des zwischen jeweils zwei Elastomerschichten eingebetteten Netzes können Naturfasern, synthetische Fasern, Stahlfasem od. dgl. enthalten. Die Fäden können an den Scheitelpunkten der Maschen miteinander verknotet oder miteinander verschweißt sein.

Es ist zweckmäßig, wenn die Maschen in der Arbeitsstellung des aktiven Abschnittes im allgemeinen Rautenform aufweisen, deren kleine Diagonale in der Richtung verläuft in der bei Obergang des aktiven Abschnittes in die zurückgezogene Stellung dessen größte Verformung stattfindet

Für eine aufblasbare Dichtung in Torusform zur Abdichtung einer zylindrischen Wand wird vorgeschlagen, daß der tsrsteifte Abschnitt im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und mit zwei Flanschen versehen ist während der aktive Abschnitt die Form einer radial offenen Ringrinne mit einem zylindrischen Bereich und zwei dazu quer verlaufenden Radialflanschen aufweist, die mit den Flanschen des versteiften Abschnittes verbunden sind. Im eingebetteten Gewebe einer solchen Dichtung können die Maschen eine Rautenform aufweisen, deren große Diagonale in der Arbeitsstellung des zylindrischen Bereiches parallel zu dessen Achse verläuft Dies bedeutet, daß die Elastizität der Dichtung zwischen ihrer Ruhestellung und der Arbeitsstellung in Radialrichtung praktisch Null ist weil auf diese Weise der aktive Abschnitt der Dichtung dem Aufblasdruck am besten standhalten kann.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind im Innern der Dichtung an dem aktiven Abschnitt eine Mehrzahl aufblasbarer Wülste befestigt um die Anlage der Dichtung an der Oberfläche des abzudichtenden Bauteils zu versteifen. Zur Verbesserung der Anlage der Dichtung an einer ebenen Wand kann der aktive Abschnitt durch eine parallel zur Wand verlaufende, starre Platte im Innern der Dichtung versteift sein.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung anhand der Zeichnungen. Es zeigt jeweils schematisch

ίο F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtung in Arbeitsstellung,

Fig. la eine perspektivische Ansicht der Dichtung nach F i g. 1 in Rückzugsstellung,

Fig.2 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Dichtung nach der Erfindung,

Fig.3 eine perspektivische Draufsicht auf den aktiven Dichtungsabschnitt einer weiteren Ausfüh-

Fig.4 einen senkrechten Halbschnitt durch eine Dichtung mit einem aktiven Abschnitt wie in F i g. 3 in Arbeitsstellung,

Fig.5 die Dichtung aus Fig.4 in zurückgezogener Stellung,

Fig.6 eine perspektivische Ansicht einer Verbindungsvorrichtung für zwei Rohre mittels Elektronenstrahlschweißung, bei der die erfindungsgemäße Dichtung zt ? Anwendung kommt,

Fig.7 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Verbundwerkstoff des aktiven Abschnittes in der Nähe seines Umfangsrar.des,

Fig.8 einen Teilschnitt parallel zur Wandung des aktiven Abschnittes der Dichtung zur Darstellung einer Anordnung von Netzmaschen in der Ruhestellung der Dichtung,

F i g. 9 in ähnlicher Darstellung wie in F i g. 8 einen Abschnitt des gleichen Netzes im gestreckten Zustand der Aktivstellung der Dichtung,

Fig. 10 in ähnlicher Darstellung wie zuvor einen Abschnitt des gleichen Netzes in der Rückzugsstellung der Dichtung,

F i g. 11 einen vertikalen Halbschnitt einer Variante, bei der die Wandung des aktiven Abschnittes der Dichtung durch mehrere aufblasbare Wülste verstärkt ist und

Fig. 12 einen vertikalen Halbschnitt einer anderen Variante, bei der die Wandung des aktiven Abschnittes der Dichtung durch eine Mehrzahl von rippenartigen Bauteilen verstärkt ist

Entsprechend Fig. 1 liegt an einer ebenen Wand 10 ein mittlerer aktiver Abschnitt einer aufblasbaren Dichtung mit seinem mittleren Streifen 1 in der Arbeitsstellung an, während ein starrer Abschnitt 8 der Dichtung in einem Abstand zur Wand 10 verläuft Der zur ebenen Wand 10 parallele mittlere Streifen 1 geht auf beiden Seiten in Flanschabschnitte 2 bzw. 3 über, die mit Hilfe von an der Stelle 4 angedeuteten Schraubbolzen oder auch beliebigen anderen bekannten Maßnahmen an den starren Abschnitt 8 angeschlossen sind.
Der aktive Abschnitt 1,2,3 der Dichtung besteht aus elastischem Material mit einem darin untergebrachten verformbaren Maschennetz. In zusammengebautem Zustand bilden der aktive Abschnitt und der starre Abschnitt der Dichtung einen luftdicht abgeschlossenen Raum, der bei der Ausführungsform nach F i g. 1 einen im allgemeinen länglichen und im wesentlichen geradlinigen Verlauf aufweist Der mittlere Streifen 1 kann durch eine in sich steife Platte verstärkt sein, die zum

starren Abschnitt 8 und auch zur Wand 10 parallel verläuft. An der Stelle 8a ist eine Anschlußleitung angedeutet, über die die Dichtung mit einem unter Druck stehenden Medium beaufschlagt oder unter einen Unterdruck gesetzt wird.

Fig. la zeigt die gleiche Dichtung, deren aktiver Abschnitt 1, 2, 3 hier jedoch seine RUckzugsstellung einniiy nt. Der dargestellte zusammengefaltete Zustand des aktiven Abschnittes der Dichtung ergibt sich nicht zuletzt dadurch, daß der starre Abschnitt 8 der Dichtung bezüglich der abzudichtenden Wand 10 .'jnverändert bleibt. Aufgrund des innerhalb der Dichtung geschaffenen Unterdruckes kommt der mittlere Streifen 10 dem starren Abschnitt 8 sehr nahe und schafft einen breiten Abstand bis zur Wand 10.

Die Ruhelage der Dichtung, in der sie weder unter Überdruck noch unter Unterdruck steht, ist nicht gesondert dargestellt, da der mittlere Streifen 1 in diesem Zusis.id der Dichtung p.fth?*u di? g!?ich? Lege wie in F i g. 1 einnimmt mit der Ausnahme, daß der Streifen 1 auf die Wand 10 keinen Anlagedruck ausübt und somit keine Dichtfunktion erzeugt.

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtung, die derjenigen nach F i g. 1 ähnlich ist. Anstelle des geradlinigen Verlaufes besitzt die Dichtung hier jedoch einen etwa kreisförmigen Verlauf, bei dem der starre Abschnitt 8 die Form eines in einer zur Wand 10 parallelen Ebene liegenden Kreisringes aufweist Bei dieser Ausführungsform kann die Dichtung dazu dienen, eine kreisförmige, abgedichtete Kammer zwischen zwei zueir .inder parallelen Wänden 10, 10a zu begrenzen, wobei die Wand 10a in F i g. 2 mit unterbrochenen Linien angedeutet ist

Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Dichtung besteht darin, daß eine abzudichtende Wand, z. B. die Wand 10 in Fig.2, innerhalb ihrer Ebene leichte Bewegungen um ihre Ausgangslage ausführen kann und die Dichtung dennoch ihre Abdichteigenschaften vollständig beibehält Dies ist auf die Elastizität des aktiven Abschnittes 1,2,3 zurückzuführen, der bei den genannten Bewegungen an der Wand 10 angedrückt verbleibt Dieses Verhalten der Dichtung ist besonders deutlich ausgeprägt wenn die Form des mittleren Streifens 1 einem Kreis wie in F i g. 2 angenähert ist und ist weniger ausgeprägt wenn der Streifen 1 Rechteckform wie in F i g. 1 und 1 a besitzt

Bei einer anderen Ausführungsform dient die erfindungsgemäße Dichtung zur abgedichteten Anlage an einem zylindrischen Bauteil, z. B. an einem Rohr. In F i g. 3 ist der aktive Abschnitt 1,2,3 dargestellt bevor er an den nicht gezeigten starren Abschnitt angeschlossen ist Der aktive Abschnitt entspricht etwa der Form einer Wickel- oder Spulentromrnel mit einem zylindrischen Mittelabschnitt 1 und zwei dazu quer verlaufenden Flanschen 2 und 3. Diese Flanschen können beispielsweise, wie in Fig.4 angedeutet zueinander entgegengesetzt geneigt verlaufen.

Der in F i g. 4 und 5 eingezeichnete starre Abschnitt 8 hat bei diesem Ausfühnmgsbeispiel eine im wesentlichen zylindrische Form, an die sich nach außen der aktive Abschnitt anschließt und abgedichtet mit diesem verbunden ist Die Verbindung zwischen dem starren Abschnitt 8 und den Flanschen 2, 3 des aktiven Abschnittes erfolgt an umgebogenen Flanschabschnitten 9,9 des starren Abschnittes 8, in denen Bohrungen vorgesehen sind, die den in F i g. 3 gezeigten Öffnungen 4 entsprechen und in denen Schraubbolzen oder Nieten aufgenommen werden, um die Ränder des aktiven Abschnittes und des starren Abschnittes der Dichtung zu vereinigen.

In F i g. 3 ist auch eines der Maschennetze angedeutet, das zu dem Verbundwerkstoff gehört, aus dem der aktive Abschnitt besteht. Die Fäden 5 des Maschennetzes bilden rautenförmige Maschen, deren spitzer Winkel für eine Masche an der Stelle 6 gezeigt ist.

Am Urnfangsrand des aktiven Abschnittes ist das Maschennetz durch eine ringförmige Bewehrung 7

ίο verstärkt, deren mechanische Widerstandsfestigkeit höher als die des Maschennetzes ist Aus der Art des Aufbaus des Verbundmaterials des aktiven Abschnittes erkennt man, daß die Dichtung eine anisotrope und unterschiedliche Elastizität besitzt indem diese allein in

Umfangsrichtung auftritt und dabei vom Umfang her in Richtung auf das Zentrum der beiden Flansche zunimmt,

wogegen eine Elastizität in Radialrichtung nahezu fehlt.

Entsprechend F i g. 4 besteht der aktive Abschnitt der Dichtung aus einem zylindrischen Mittelabschnitt 1 und

den mit "kontinuierlichen Übergängen daran angeformten Flanschen 2 und 3, deren Ränder mit den abgebogenen Flanschen 9 des starren Abschnittes 8 verschraubt oder vernietet sind. Entsprechend F i g. 4 sind außerdem zwei ringförmige Gegenflansche 15,16 vorgesehen, um die oberen und unteren Dicht verbindungen zwischen dem aktiven Abschnitt und dem starren Abschnitt zu sichern.

Der zylindrische Mittelabschnitt 1 der Dichtung legt sich unter der Wirkung eines im Ringraum 13 erzeugten

Überdruckes, der beispielsweise in der Größenordnung von 1 bar liegt und einem absoluten Druck von ungefähr 2 bar entspricht kraftvoll gegen den die Dichtung durchziehenden Bauteil 10 an. Wenn zu diesem Bauteil 10 koaxial ein Zylindermantel 14 vorgesehen und an dessen unterem Ende eine weitere Dichtung gemäß der Erfindung angeordnet ist so entsteht ein Ringraum 12, der einerseits vom Bauteil 10, andererseits vom Zylindermantel 14 und nach oben und unten durch die beiden erfindungsgemäßen Dichtungen begrenzt ist.

Der Ringraum 12 kann als Schweißkammer ausgenutzt werden, wozu man in ihm einen hohen Unterdruck, beispielsweise in der Größenordnung von 10-² Torr erzeugt wird, um mit Hilfe gebündelter Elektronenstrahlen Schweißverbindungen herzustellen.

Fig.5 zeigt die Dichtung nach Fig.4 in ihrer Rückzugsstellung, in der lediglich der Querschnitt des aktiven Abschnittes unter der Wirkung eines Unterdruckes im Ringraum 13 verändert worden ist Aufgrund der Elastizität der Wandungen des aktiven Abschnittes

so ist der in der Rückzugsstellung freigesetzte Abstand der

Dichtung von der Wand ungefähr genauso groß wie der Radius des abzudichtenden zylindrischen Bauteils, was

sich deutlich aus F i g. 5 ergibt

Die oben beschriebene, zusammen mit zwei erfrn-

dungsgemäßen Dichtungen gebildete Schweißkammer findet beispielsweise Anwendung bei einer in Fig.6 gezeigten Montageeinheit zur Verbindung von zwei rohrförmigen Bauteilen 117 und 18. Die Montageeinheit ist auf dem unteren rohrförmigen Bauteil 17 befestigt

eo das mit dem oberen rohrförmigen Bauteil 18 zu verbinden ist Zwei dreiarmige Sattenteile 19 und 20 sind an jedem Arm durch Arbeitszylinder 2t miteinander verbunden, die jeweils an entsprechende Gelenkachsen 22 und 23 angeschlossen sind. Die Schweißkammer, deren zylindrische Außenwand an der Stelle 14 dargestellt ist erstreckt sich koaxial zu der die Montageeinheit durchziehenden Baugruppe 17—18 und ist durch obere und untere Flanschabschnitte 14a

begrenzt. An jedem Flanschabschnitt 14a ist eine erfindungsgemäße Dichtung befestigt, wobei in F i g. 6 nur die obere Dichtung mit ihrem starren Abschnitt 8, einem abgebogenen Flansch 9 und dem dort angeschlossenen oberen Flanschabschnitt 2 des aktiven Abschnittes der Dichtung sichtbar sind. Der Innenraum 12 der Schweißkammer 14 wird über die Anschlußleitungen 24 und 25 unter »in starkes Vakuum gesetzt. Die zu den aufblasbaren Dichtungen führenden Anschlußleitungen, mit denen nacheinander in den Ringräumen 13 der Dichtungen ein Überdruck und ein Unterdruck erzeugt wird, sind der Übersicht halber nicht dargestellt.

Der schematische Querschnitt durch das Verbundmaterial des aktiven Dichtungsabschnittes gemäß F i g. 7 zeigt eine aus Kautschuk oder einem anderen Elastomer bestehende Mittelschicht 26 sowie zwei aus gleichem oder ähnlichem Material bestehende äußere Schichten 27 und 28. Zwischen diesen Schichten sind zwei Netze 29 und 30 mit großen, verformbaren Maschen eingebettet. Man erkennt außerdem bei 31 und 32 mit den Netzen 29 bzw. 30 verbundene Bewehrungen, die sich im Randbereich der Flansche des aktiven Dichtungsabschnittes befinden. An der Stelle 4 ist in Fig.7 eine der oben beschriebenen, vorzugsweise ausgestanzten öffnungen zur Aufnahme eines Schraubbolzens gezeigt, der bei der Verbindung des Verbundwerkstoffes mit dem starren Abschnitt 8 von einer nicht gezeigten öffnung im Gegenflansch 15 ausgeht und mit einer Mutter festgezogen wird.

In F i g. 8,9 und 10 ist allein das Netz mit den großen, verformbaren Maschen für verschiedene Zustände der Dichtung gezeigt, das einen Teil eines Verbundwerkstoffes bildet aus dem der aktive Dichtungsabschnitt besteht. Die aus den Fäden 5 gebildeten rautenförmigen Maschen haben stumpfe Winkel 6 und spitze Winkel 6a. In F i g. 8 und 9, die den Ruhe- bzw. Arbeitsstellungen der Dichtung entsprechen, ist der von zwei sich kreuzenden Fäden 5 gebildete Rautenwinkel 6 spitz, während entsprechend Fig. 10 entsprechend der Rückzugsstellung der Dichtung der an der gleichen Stelle entstehende Winkel 6a stumpf ist In der Arbeitsstellung und in der Ruhestellung erstreckt sich die kürzere Diagonale der Rauten vorzugsweise in der Richtung, in der die größte Deformation des aktiven Abschnittes erfolgt um die Dichtung in die Rückzugsstellung zu bringen. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.3 verläuft die große Diagonale der Rauten innerhalb des zylindrischen Abschnittes 1 folglich parallel zur Zylinderachse.

Eine verbesserte Abdichtwirkung läßt sich bei der erfindungsgemäßen Dichtung dadurch erreichen, daß man zwischen den aktiven Abschnitt und die Oberfläche des die Dichtung durchziehenden zylindrischen Bauteils eine Mehrzahl von unter axialem Abstand zueinander angeordneten Hilfsdichtungen aus Vollmaterial einsetzt, die außen an de-i aktiven Abschnitt aufvulkanisiert oder mit anderen Mitteln befestigt sind. Solche Hilfsdichtungen können auch aus Dichtringen mit Kreisquerschnitt bestehen.

In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 11 und 12 entspricht die Anordnung der erfindungsgemäßen

Dichtung derjenigen nach F i g. 4. Entsprechend F i g. 11 ist der aktive Abschnitt der Dichtung an der Innenseite mit aufblasbaren Wülsten 33 versehen, die einen an der Stelle 34 gezeigten Querschnitt aufweisen können, um das Anlageverhalten der Dichtung an der Oberfläche

des abzudichtenden Bauteils zu versteifen. Dem gleichen Zweck dienen entsprechend Fig. 12 an den gleichen Stellen angeordnete Versteifungsrippen 35, die auf beliebige, bekannte Art mit dem aktiven Abschnitt verbunden werden.

Sollte die Notwendigkeit bestehen, die Hublänge des aktiven Abschnittes der Dichtung in seiner Rückzugsstellung zu verringern, so kann man zwischen den aktiven Abschnitt und den versteiften Abschnitt einen im wesentlichen glattwandigen Bauteil einfügen, der sich parallel zu dem versteiften Abschnitt erstreckt und auch in sich steif ist. Ein solcher Bauteil kann mit dem versteiften Abschnitt der Dichtung vereinigt sein.

Falls aus irgendeinem Grund die Bewegung der Dichtung von ihrer Anlage in die Rückzugsstellung beschleunigt durchzuführen ist, so kann man in ihrer

Nähe einen gesonderten Behälter vorsehen, in dem ein

bestimmter Unterdruck herrscht und den man zur gegebenen Zeit direkt an die Dichtung anschließt

Das zwischen zwei Elastomerschichten eingebettete

Maschennetz kann mit Flachknoten geknüpft sein oder auch aus gedrehten und gekreuzten Mehrfachfasern bestehen, die an den Ecken der Maschen verknotet und verschweißt sind. Der gesamte geschichtete Aufbau wird in einem Autoklav in Formen und bei einer Temperatur vulkanisiert die mit einem guten Betriebsverhalten des Verbundwerkstoffes verträglich ist

Der Verbundwerkstoff des aktiven Abschnittes der Dichtung besteht beispielsweise aus einer mittleren Elastomerschicht einer Stärke von ungefähr 0,7 mm, aus zwei Außenschichten zu beiden Seiten der Mittelschicht deren Gesamtstärke somit ca. 1,4 mm beträgt ferner aus zwei Netzschichten, die jeweils zwischen einer Außenschicht und der Mittelschicht angeordnet sind und jeweils eine Stärke von ungefähr 03 bis 0,4 mm aufweisen, und zwei Bewehrungseinlagen, die eine Fortsetzung der Netzschichten bilden und etwa die gleiche Dicke wie diese besitzen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Aufblasbare Dichtung nut einem aktiven Dichtungsabschnitt, der durch einen Aufblasdruck in eine abdichtend an einer Wand anliegende Arbeitsstellung gebracht wird, der andererseits in eine weit von der Wand entfernte Rückzugsstellung bewegbar ist, und der durch einen Verbundwerkstoff gebildet ist, der aus wenigstens einem elastischen Material besteht, das durch wenigstens eine große und verformbare Maschen bildende Anordnung wenig dehnbarer Fäden verstärkt ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (S) an den Maschenscheiteln untereinander verbunden sind, und daß die Maschen (6) gemäß den Arbeits- und Rückzugsstellungen der Dichtung derart angeordnet und ausgerichtet sind, daß sie bei der von ihnen in der Arbeitsstellung eingenommenen länglichen Form den <utf die Dichtung ausgeübten unterschiedlichen Drücken einen mechanischen Widerstand entgegensetzen und dennoch zum Zweck der Rückführung der Dichtung in die Rückzugsstellung eine eigene Verformbarkeit aufweisen.

2. Aufblasbare Dichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet daß der die verformbaren Maschen enthaltende aktive Abschnitt (1, 2, 3) mit einem an einer der Wand (10) abgewandten Stelle angeordneten versteiften Abschnitt (8) verbunden ist der mit dem aktiven Abschnitt einen gasdichten Raum (13) bildet

3. Aufblasbare Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da· der aktive Abschnitt (1, 2, 3) im Bereich der Verbindung mit dem versteiften Abschnitt (8) eine bewehrung (31, 32) enthält die eine höhere mechanische Widerstandsfestigkeit als diejenige der Anordnung (29, 30) der großen und verformbaren Maschen aufweist

4. Aufblasbare Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet daß bei fehlendem Aufblasdruck und fehlendem Unterdruck der aktive Abschnitt (I, 2, 3) eine Ruhestellung einnimmt die der Arbeitsstellung dicht benachbart ist

5. Aufblasbare Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet daß der Verbundwerkstoff des aktiven Abschnittes eine Mehrzahl von übereinanderliegenden Schichten (26, 27, 28) aus elastomerem Material mit großer Elastizität aufweist zwischen denen die mit den großen verformbaren Maschen aus wenig dehnbaren Faden (5) gebildeten Netze oder Gewebe eingebettet sind.

6. Aufblasbare Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Faden (5) an den Scheitelpunkten der Maschen (6) miteinander verknotet sind.

7. Aufblasbare Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Fäden (S) an den Scheitelpunkten der Maschen (6) miteinander verschweißt sind.

8. Aufblasbare Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschen (6) in der Arbeitsstellung des aktiven Abschnittes im allgemeinen Rautenform aufweisen, deren kleine Diagonale in der Richtung verläuft, in der bei Übergang des aktiven Abschnittes in die zurückgezogene Stellung dessen größte Verformung stattfindet

9. Aufblasbare Dichtung nach einem der vorher· gehenden Ansprüche, im aBgemeinen in Torusform zur Abdichtung einer zylindrischen Wand, dadurch

s gekennzeichnet daß der versteifte Abschnitt (8) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und mit zwei Flanschen (9) versehen ist während der aktive Abschnitt die Form einer radial offenen Ringrinne mit einem zylindrischen Bereich und zwei c izu quer to verlaufenden Radialflanschen aufweist die mit den Flanschen (9) des versteiften Abschnittes verbunden sind.

10. Aufblasbare Dichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die Maschen (6) eine Rautenform aufweisen, deren große Diagonale in der Arbeitsstellung des zylindrischen Bereiches parallel zu dessen Achse verläuft

11. Aufblasbare Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß im Innern der Dichtung an dem aktiven Abschnitt eine Mehrzahl aufblasbarer Wülste (33, 34) befestigt sind.

12. Aufblasbare Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß im Innern der Dichtung am aktiven Abschnitt eine Mehrzahl von Versteifungsrippen (35) befestigt sifi-L

13. Aufblasbare Dichtung nach Anspruch 1 zur Anlage an bzw. Abdichtung einer ebenen Wand, dadurch gekennzeichnet daß der aktive Abschnitt (1, 2, 3) durch eine parallel zur Wand (10) verlaufende, starre Platte im Innern der Dichtung versteift ist