DE3100837C2

DE3100837C2 - Ringförmige Dichtung

Info

Publication number: DE3100837C2
Application number: DE3100837A
Authority: DE
Inventors: Fred A. Battleground Wash. Greenwald
Original assignee: General Connectors Corp
Current assignee: Meggitt Simi Valley Inc
Priority date: 1981-01-14
Filing date: 1981-01-14
Publication date: 1985-08-01
Also published as: DE3100837A1

Abstract

Eine ringförmige Gummidichtung wird hergestellt, indem mindestens eine Schicht Glasfasergewebe auf eine Oberfläche in dem Formhohlraum eines passenden ringförmigen Formwerkzeugs gelegt wird. Eine schlauchähnliche ringförmige Einlage aus teilvulkanisiertem Silikonkautschuk mit einer in sich geschlossenen, ringförmigen Schraubenfeder in dem Hohlraum der schlauchförmigen Einlage wird über das Glasfasergewebe in dem Formhohlraum gelegt. Die Abmessungen der schlauchförmigen Einlage werden so gewählt, daß die darinliegende Schraubenfeder zum Zusammenziehen der Einlage und zum Ausüben einer Druckkraft auf das Glasfasergewebe führt. Dadurch wird das Gewebe an der Oberfläche in dem Formhohlraum festgehalten. Ein Ring aus nichtvulkanisiertem Silikonkautschuk wird in den Formhohlraum gelegt, und anschließend wird der Formhohlraum verschlossen und zum Vulkanisieren des Kautschuks erhitzt. Die dadurch entstehende Dichtung weist ein Glasfasergewebe auf, das eine Außenfläche der Dichtung bedeckt, während die Schraubenfeder sich innerhalb der Dichtung befindet und Abstand von der Innenseite des Glasfasergewebes hält.

Description

Die Erfindung betrifft eine ringförmige Dichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus Gummi bestehende, ringförmige Dichtungen, insbesondere für Verbindungsstücke und Rohrleitungen in Flugzeugen verwendete Dichtungen, neigen dazu, bei Kälteeinwirkung undicht zu werden, weil die Werkstoffe, aus denen die Dichtungen bzw. die Metalleitungen bestehen, unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Nach längerem Gebrauch werden die Undichtigkeiten noch auffälliger, vor allem, wenn die Dichtung einer erhöhten Temperatur ausgesetzt ist, weil der die Dichtung bildende Gummi hart und weniger elastisch wird.

Eine Möglichkeit, dieses Undichtwerden zu verhindern, besteht darin, die Dichtung mit einer unter Spannung stehenden in sich gecchlosvinen, ringförmigen Schraubenfeder auszustatten, die die Dichtung umklammert Wenn die Dichtung auf eine Rohrleitung gesetzt ist, übt die Feder eine radial einwärts gerichtete Druckkraft auf die Dichtung aus, so daß diese sich auch bei einer niedrigen Temperatur und sogar dann, wenn der Gummi in der Dichtung hart und weniger elastisch geworden ist, dichtend gegen die Rohrleitung oder ein Verbindungsstück legt.

Elastomerdichtungen mit einer eingelassenen, unter Spannung stehenden Feder werden üblicherweise aus einem silikongetränkten Kautschuk (Silikonkautschuk) hergestellt, wobei mindestens eine Schicht eines silikongstränkten Glasfasergewebes um die Dichtung geformt wird und mindestens die Seite der Dichtung bedeckt, die an einer Rohrleitungsfläche oder der Fläche eines Verbindungsstücks dichtend anliegt. Diese Schicht ist abriebfest und verlängert daher die Nutzungsdauer der Dichtung. Derartige Dichtungen sind in der US-PS 39 18 726 und in der US-PS 36 98 727 beschrieben.

Es ist z. B. aus der US-PS 36 98 727 bekannt, zur Herstellung von einer ringförmigen Dichtung dieser Art eine zu einem Ring zusammengeführte Schraubenfeder unter Spannung in den ringförmigen Hohlraum des Formwerkzeugs einzulegen. Die Feder wird dabei so bemessen, daß sie sich zusammenzieht, bis sie fest an der Innenseite des Glasfasergewebes anliegt, das die Auskleidung des Formhohlraums bildet. Dann wird der Formhohlraum mit einer ausreichenden Menge von un-

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vulkanisiertem Kautschuk gefüllt Anschließend wird die Form zum Vulkanisieren des Kautschuks und zum Herstellen der Dichtung erhitzt Dabei legt sich die im Inneren der Dichtung befindliche Feder gegen die Innenseite des Glasfasergewebes. Wenn eine derartige Dichtung in Flugzeugen eingebaut wird, führen die Vibrationen dazu, daß die Feder an der Innenseite des Glasfasergewebes reibt und dieses in einer verhältnismäßig kurzen Zeit durchscheuert, wobei die die Dichtungsfläche an dem Werkstück darstellende Fläche zerstört wird. Dies iiat zur Folge, daß die Dichtung ausgetauscht werden muß.

In Flugzeugen sind Dichtungen oft an Stellen angeordnet die nur schwer zugänglich sind und die den Abbau zahlreicher Teile des Flugzeugs erfordern, wenn Dichtungen ausgetauscht werden sollen. Dadurch wird die Reparaturzeit des Flugzeugs verlängert und die Betriebskosten steigen erheblich an. Die Betriebskosten könnten überproportional verringert werden, wenn es gelänge, die Lebensdauer der Dichtungen zu verlängern.

Eine Möglichkeit zur Verlängerung der Lebensdauer derartiger Dichtungen besteht darin, zu verhindern, daß die innerhalb der Dichtung befindliche Feder an der Innenseite des Glasfasergewebes scheuert Wenn man die unter Spannung stehende Feder während des Formvorgangs von der Innenseite des Gewebes beabstandet halten könnte, würde die Feder nach dem Ausvulkanisieren des Kautschuks in die Dichtung eingebettet sein und es würde sich eine Kautschukschicht zwischen der 3c Feder und der Innenseite des Glasfasergewebes befinden. Die Lebensdauer der Dichtung würde erheblich verlängert weil die Feder, bevor sie an dem Glasfasergewebe scheuern und dieses durchscheuern könnte, zunächst die Kautschukschicht durchzureiben hätte.

Aus der US-PS 34 06 979 geht hervor, daß bereits Versuche unternommen wurden, eine Feder zentrisch innerhalb einer Dichtung anzuordnen. Ein Nachteil besteht dabei darin, daß eine teuere Hydraulikeinrichtung benötigt wird. Ferner erfordert die Herstellung der Dichtung sehr viel Zeit, weil sie in zwei getrennten Schritten geformt werden muß und weil die beiden Dichtungshälften vorgeformt werden müssen. Schließlich bildet sich ein »Grat« an den am Werkstück anliegenden Flächen der bekannten Dichtung. Unter »Grat« wird dabei der Teil des Elastomermaterials verstanden, der sich an der Verbindungsstelle der Formteile ausbildet und der im vorliegenden Falle in Form von ungleichmäßigen Kautschukbrocken aufweist. Dieser »Grat« muß zur Ausbildung der Dichtungsfläche entfernt werden, was Zeit beansprucht und Arbeitskosten verursacht. Darüber hinaus ist de an dem Werkstück anliegende Fläche dieser bekannten Dichtung nicht von einem Glasfasergewebe umgeben, so daß die Dichtung keine ausreichend lange Lebensdauer aufweist.

Aus der US-PS 38 13 105 ist eine Dichtung bekannt, bei der eine Feder in einem ringförmigen Körper eingebettet ist. Auch bei dieser bekannten Dichtung besteht bei der Herstellung ein störender Grat, der in Zeit beanspruchenden und Kosten verursachenden Schritten entfernt werden muß. Zudem weist diese Dichtung eben-FuIIs kein an der Dichtungsfläche anliegendes Glasfasergewebe auf, so daß die Dichtung keine große Lebensdauer besitzt.

In der US-PS 28 93 058 ist eine ringförmige Dichtung beschrieben, die aus zwei Dichtungshälften zusammengesetzt wird, wobei jjde Hälfte einen Hohlraum aufweist, in den beim Zusammensetzen der beiden Hälften eine ringförmige Verstärkungsschicht eingefügt wird. Auch bei der Herstellung dieser bekannten Dichtung entsteht ein Grat, der die bereits geschilderten Nachteile bewirkt Zudem weist auch diese Dichtung kein Glasfasergewebe an der Dichtungsfläche auf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine ringförmige Dichtung für Rohrleitungen der eingangs genannten Art anzugeben, die eine wesentlich größere Lebensdauer aufweist als vergleichbare bekannte Dichtungen.

Diese Aufgabe wird durch eine wie eingangs bereits ermähnte Dichtung gelöst, die durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß beider Herstellung der Dichtung kein »Grat« oder dergleichen entsteht der in Kosten verursachenden und Zeit beanspruchenden Schritten mühsam entfernt werden muß.

Die erfindungsgemäße Dichtung ist vorteilhaft im Zusammenhang mit Verbindungsstücken verwendbar.

Im folgenden werden die Erfindung ν -Α derer.' Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße ringförmige Dichtung; F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie Il-II der F i g. 1;

F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung des in F i g. 1 durch den Pfeil 3 angezeigten Bereiches;

F i g. 4 eine Ansicht der ringförmigen Einlage mit der darin befindlichen Feder;

Fig.5 einen Querschnitt durch eine ringförmige, schlauchartige Einlage, wobei in der Ausnehmung der Einlage eine Feder enthalten ist;

F i g. 6 einen Querschnitt durch eine ringförmige Einlage, bei der die Feder in einer Nut angeordnet ist;

F i g. 7 einen Stapel von Formwerkzeugteilen, die zum gleichzeitigen Formen einer Anzahl von Dichtungen benutzt werden;

F i g. 8 die Formwerkzeugteile der F i g. 7 im auseinandergenommenen Zustand;

Fig.9 einen ersten Schritt zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dichtung;

Fig. 10 einen zweiten Schritt zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dichtung;

Fig. 11 einen dritten Schritt zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dichtung;

Fig. 12 einen vierten Schritt zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dichtung;

F i g. 13 eine weitere erfindungsgemäße Dichtung;

Fig. 14 in größerem Maßstab einen Teilbereich der in den Fig. 15 und 16 gezeigten Dichtungsanordnung für Verbindungsstücks, wobei die innere Dichtung der Dichtungsanordnung wie die Dichtung der Fig. 13 und die äußere Dichtung der Dichtungsanordnung wie die Dichturgder F i g. 2 ausgebildet sind;

Fig. 15 eine fluchtende Dichtungsanordnung gemäß F i g. 14, die an einen: eingespannten Verbindungsstück angeordnet ist;

Fig. 16 ein Verbindungsstück mit versetzten Dichtungsanordnungen nach F i g. 14;

Fig. 17 eine Dichtungsanordnung, bei der an einem eingespannten Verbindungsstück gegeneinander versetzte Dichtungen nach F i g. 2 angeordnet sind;

Fig. 18 eine Rohrleitungsanordnung mit einem Zwischenwandanschiußteil, wobei bei einem eingespannten Verbindungsstück eine Dichtung nach F i g. 2 vorgesehen ist;

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht einer Verbin-

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dungsklammer der Fig. 18; und

Fig. 20 ein Zwischenwandanschlußteil mit einer Dichtungsanordnung, bei der die innere Dichtung der Fig. 13 und die äußere Dichtung der F i g. 2 entspricht.

Gemäß Fig. 1 besteht eine O-ringförmige Dichtung 10 aus einem Elastomermaterial, z. B. aus silikongetränktem Kautschuk (Silikonkautschuk). Gemäß F i g. 2 weist die Dichtung 10 eine Innenfläche 12, die durch zwei Schichten aus einem gewebeartigem Verstärkungsmaterial 14,16, bei dem es sich beispielsweise um silikongetränktes Glasfasergewebe handelt, bedeckt ist, so daß eine zusammenhängende Fläche entsteht, die sich dichtend gegen eine Fläche an einer Rohrleitung oder an einem Verbindungsstück legt. Im Inneren der Dichtung 10 befindet sich eine ringförmige Einlage 18 aus einem eine Ausnehmung 20 aufweisenden Elastomerschlauch aus Silikonkautschuk und einer in sich geschlossenen, ringförmigen Schraubenfeder 22 in der Ausnehmung 20.

Die ringförmige Einlage ic wird auf einem üblichen Extruder hergestellt und auf die erforderliche Länge zugeschnitten, wobei der Kautschuk sich in einem teilvulkanisiertem Zustand befindet. Dann wird die ebenfalls auf die erforderliche Länge zugeschnittene Feder 22 in die Ausnehmung 20 eingeführt (F i g. 5). Die Enden 24 und 26 der Feder sind so ausgebildet, daß sie ineinander schraubbar sind, so daß, wie an sich bekannt, ein Ring gebildet wird (F i g. 3). Zur Herstellung der Einlage 18 wird die Feder 22 in die Ausnehmung 20 eingeführt und werden die Enden 24, 20 der Feder 22 miteinander verbunden (F ig. ^)

Zur Herstellung der Dichtung 10 werden die ringförmigen Schichten 14 und 16 aus dem gewebeartigen Verstärkungsmaterial in den Hohlraum 28 des Formwerkzeugteiles 30 eingelegt (F i g. 9). Dann wird die ringförmige Einlage 18 in den ringförmigen Formhohlraum 28 des Formwerkzeugteiles 30 auf das Verstärkungsmateris! i?£!c£i ίΐ-1 ζ. lOV Wenn die Einl^ffe in d^c Forrn-

werkzeug 30 eingelegt wird, befindet sich der Kautschuk, der die Einlage 18 bildet, in teilvulkanisiertem Zustand. Dabei ist die Einlage genügend fest, um die Feder 22 während des Formvorgangs in Abstand von der Innenseite des Verstärkungsmaterials zu halten. Der Durchmesser der ringförmigen Einlage 18 und der nicht gespannten Feder 22 ist kleiner als der Durchmesser des Hohlraums 18. Dadurch gerät die in sich geschlossene, ringförmige Feder 22 in der Einlage 18 unter Spannung, wenn diese in den Formhohlraum 28 eingelegt wird, so daß sie eine Druckkraft auf die Schichten 12 und 14 in dem Formwerkzeug ausübt (Fig. 10). Die Einlage 18 mit der darin angeordneten Feder 22 hält daher die Schichten 14, 16 aus dem Verstärkungsmaterial während des Formvorgangs in dem Hohlraum 28 an der richtigen Stelle fest.

Dann wird ein vorzugsweise ringförmiges Stück 32 aus nicht-vulkanisiertem Silikonkautschuk in den Hohlraum 28 eingelegt (Fig. 11V. Danach wird der Hohlraum 28 durch das Formwerkzeugteil 46 und durch die Formschließfläche 58 an dem Formwerkzeugteil 30 oder durch die Fläche 64 an dem Verschlußteil 60 verschlossen (F ig. 7,8 und 12V

Anschließend wird die Form während einer für das Vulanisieren des Kautschuks ausreichenden Zeit in einen Ofen gesetzt. Während dieser Zeit wird das nichtvulkanisierte ringförmige Stück 32 aus Silikonkautschuk in dem Hohlraum 28 vulkanisiert, dehnt sich dabei aus, bis es den Hohlraum 28 ausfüllt, und verbindet sich dabei mit der Einlage 18 und der Innenseite des Verstärkungsmaterials. Der Silikonkautschuk verbindet sich leicht und dauerhafi mit dem Verstärkungsmaterial bzw. dem Glasfasergewebe, weil das Glasfasergewebe selbst mit Silikonkautschuk getränkt ist. Ferner wird die teilvulkanisierte Einlage 18 aus Kautschuk mit der innenliegenden Feder 22 ausvulkanisiert. Sie verbindet sich dabei mit dem ringförmigen Stück 32 des unvulkanisierten Kautschuks und mit der Feder 22. Dabei entsteht die Dichtung.

ίο Wie dies bereits erwähnt wurde, dient die teilvulkanisierte Einlage 18 als Abstandsstück, mit dem die Feder 22 während des Formvorgangs in Abstand von dem Verstärkungsmaterial gehalten wird, so daß die Feder 22 in die fertige Dichtung eingebettet von der Innenseite des Verstärkungsmaterials beabstandet ist.

Bei der fertigen Dichtung 10, 70 nach den F i g. 2 b/.w. 13 hält die Wandstärke der ringförmigen Einlage 18 die Feder 22 in Abstand von der Innenseite 40 der Schiern 16 aus einem Verstärkungsmaterial. Durch die Span-

£1 Iiuiiy lief rcucf 22 w'ifu die Dichtung 7/üjui7iiTiCrt^Z7.O gen. so daß sie bei Kälte und sogar dann, wenn der Kautschuk der Dichtung hart geworden ist, dichtend an der Oberfläche einer metallischen Rohrleitung oder eines entsprechenden Verbindungsstücks anliegt. Natürlieh entsteht beim Einsatz der Dichtung, beispielsweise durch die Vibrationen eines Flugzeugs ein Abrieb an der Feder 22, so daß die Feder 22 allmählich den Silikonkautschuk zwischen der Feder 22 und der Innenseite 40 der Schicht 56 zerreibt. Das dauert aber einige Zeit, und

ίο wenn die Feder 22 schließlich so viel Kautschuk weggerieben hat. daß sie die Innenseite 40 der Schicht 16 erreicht, so ist die für die Dichtung verbleibende Lebensdauer immer noch so groß, wie sie bei den bekannten Dichtungen ist, in denen die Feder vom ersten Augenblick der Verwendung der Dichtung an an der Innenseite des Verstärkungsmaterials reibt.

Wenn die Lebensdauer der Dichtung verändert werden so!!, braucht die ringförmige Einlage 18 nur mil Wänden extrudiert zu werden, die unterschiedliche

■to Stärken haben. Andererseits könnte auch der Aufbau der Einlage 18 und der Schichten 14 und 16 geänderi werden, um die Widerstandsfähigkeit der Dichtung gegen Abrieb und Abtragung je nach den Erfordernissen zu verändern. Wie weiter unten deutlich wird, ist da; hier angegebene Verfahren zum Herstellen der Dichtung besonders geeignet, um die Lebensdauer der Dich tung je nach Erfordernis vorauszubestimmen, weil derartige Vorbestimmungen der Herstellungstedingunger keine wesentlichen Änderungen des Herstellungsver fahrens der Dichtung voraussetzen.

Die bisher als schlauchförmig beschriebene ringför mige Einlage 18 kann auch anders geformt seil.. Bei spielsweise kann die Einlage 18' (F i g. 6) auch eine Nui 19 zur Aufnahme der Feder 22 aufweisen. Dann kanr eine Schraubenfeder 22 einfach in die Nut 19 eingelegi werden (Fig.6). Das nichtvulkanisierte Materialstücli 32 in dem Hohlraum 28 der Form füllt, wenn es erhitzi und ausvulkanisiert wird, die Nut 19 in der Einlage 18 aus, so daß sich eine Anordnung ergibt, die sich kaurr von derjenigen unterscheidet, die sich bei Verwendung der Einlage 18 der F i g. 5 ergibt. Beim Zusammensetzer einer Dichtung mit der Einlage 18 und auch einer Dich tung mit der Einlage 18' befindet sich mindestens eir Teil der ringförmigen Einlage 18, 18' zwischen der ir sich geschlossenen, ringförmigen Feder 22 und der In nenseite 40 des Verstärkungsmaterials.

Die zur Herstellung der Dichtung eingesetzten For men können auch zur gleichzeitigen Herstellung mehre

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rer Dichtungen verwendet werden. Zu diesem Zweck ist ein Sockelteil 42 vorgesehen, von dem aus ein zentrisch angeordneter Vertikalstab 44 nach oben durch in den Formwerkzeugen vorgesehene Bohrungen 45 verläuft.

Jedes dargestellte Formwerkzeug ist zweiteilig. Es könnte aber auch einteilig ausgeführt sein. Der erste Werkzeugteil besieht aus dem Formwerkzeugteil 30. Dieses Teil weist ein insgesamt zylindrisches Sockelteil 31 ur,« einen zentrisch dazu angeordneten Zylinderbereich 33 auf, der von dem Sockelteil 31 ausgeht. Der Durchmesser des aufwärts verlaufenden Zylinderbereichs 33 ist kleiner als derjenige des So^kelteiles 31. Dies gilt für die hier beschriebene Ausführungsform. Es sind aber auch Ausführungsformen mit entgegengesetzten Verhältnissen denkbar. Die Randpartie des aufwärts gerichteten Zylinderabschnitts 33 ist im wesentlichen konkav. Sie dient bei der vorliegenden Ausführungsform zur vollständigen Formung der Innenfläche der Dichtung, die sich später gegen eine Dichtungsfläche an einer Rnhrlpiliinc oder einem Verbindungsstück legt.

Diese Anordnung ist wichtig, weil die gesamte innere, das Werkstück berührende Fläche 11 der Dichtung 10 von dieser Fläche an dem Formwerkzeugteil 30 geformt wird. Dadurch wird das Entstehen eines »Grats« an der Fläche 11 der Dichtung verhindert (F i g. 2).

Der zweite Teil des Formwerkzeugs besteht aus einem ringförmigen Formwerkzeugteil 46 mit einer Bohrung 47 und einer Senkung 48. Die Teile 30 und 46 bilden nach dem Zusammensetzen ein vollständiges Formwerkzeug für eine einzelne Dichtung. Um die Formwerkzeugteile 30 und 46 zusammensetzen zu können, ist der "eilschnitt 30 mit Positionierungsflächen 54 und 56 versehen, die sich an der Peripherie eines Kreises befinden (F i g. 8). Die Fläche 54 bildet nicht nur die Positionierfläche für das Formwerkzeugteil 46, sondern auch die Grundfläche für den Formwerkzeughohlraum (F ig- η

Aus Fig. 12 geht hervor, daß der Formwerkzeugteil 46 auf dem Formwerkzeugteil 30 ruht und mit diesem zusammen den Formhohlraum bildet. Das läßt sich durch die Senkung 48 (F i g. 8) erreichen. Die Senkung 48 des Formwerkzeugteils 46 besitzt Paßflächen 50 und 52, die auf dem Durchmesser eines Kreises liegen und sich an die Flächen 54 und 56 des Formwerkzeugteiles 30 legen und sie umschließen, um die Teile 30 und 46 zusammenzuhalten. Im gestapelten Zustand ruht die Unterseite 58 eines Formwerkteiles 30 auf der Oberseite 59 eines Formwerkzeugteiles 46 und weist eine solche Form auf, daß der Hohlraum 28 verschlossen ist (F i g. 7). Die Randpartie der Bohrung 47 in dem Formwerkzeugteil 46 ist bei dieser Ausführungsform konkav und definiert vollständig die gesamte, das Werkstück berührende Außenfläche 13 der Dichtung, die einen Abstand von der inneren, das Werkstück berührenden Fläche 11 aufweist (F i g. 7). Infolgedessen kann an der äußeren, das Werkstück berührenden Fläche 13 kein »Grat« auftreten. Nach dem Zusammenbau mit dem Formwerkzeugteil 46, das auf dem Formwerkzeugteii 30 ruht, liegen sich die konkaven Flächen 35 und 49 gegenüber und definieren die Umfangsgrenzen des Hohlraums 28.

Eine Anzahl von Formen, die jeweils aus einem Formwerkzeugteil 46 und einem Formwerkzeugteil 30 bestehen, können an dem Vertikalstab 44 übereinander gestapelt werden, so daß mehrere Dichtungen gleichzeitig geformt werden können. Ein Verschlußteil 60 mit einer zentrisch angeordneten Bohrung 62 zur Aufnahme des Vertikalstabes 44 ist für das obere Ende des Formenstapels vorgesehen (F i g. 8). Dieses Teil weist eine Unterseite 64 auf, die die gleiche Form besitzt wie die Fläche 58 an dem Formwerkzeugteil 30 und schließt den oberen Formhohlraum in dem Stapel der Formwerkzeugteile ab.

In Fig. 13 ist eine Dichtung dargestellt, die ringförmig ist und einen rinnenförmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln 72 und 74 und einem diese verbindenden Steg 76 besitzt. Die Dichtung 70 weist mehrere Schichten 61, 63 aus einem Verstärkungsmaterial, beispielsweise aus Silikon getränktem Glasfasergewebe auf. Die Dichtung 70 soll im Zusammenhang mit einem Verbindungsstück angewendet werden, wie es in F i g. 11 der US-PS 36 98 727 dargestellt ist.

Gemäß Fig. 14 legt sich der Schenkel 72 der Dichtung 70 gegen die einwärts zeigende Wand 102 in dem Verbindungsstück 90. Auf die Dichtung 70 wirken die Temperaturen und Innendrücke in der Rohrleitung oder dem Verbindungsstück ein, bei denen die Schichten des

Ver.slärkiing.smaterial«; verformt iinrl rlirhtenrl gegen Hie

Flächen des Verbindungsstücks oder der Rohrleitung gedrückt werden.

Die Einlage 18 oder 18' mit der in sich geschlossenen, ringförmigen Schraubenfeder 22 in der Ausnehmung 20 ist gegen die Innenseite 78 des halbringförmigen Steges 76 der Dichtung 70 gelegt und so bemessen, daß sie darauf eine Druckkraft ausübt. Dadurch wird die äußere, das Werkstück berührende Fläche 80 des Steges 76 der Dichtung 70 veranlaßt, eine bessere Abdichtung mit den die Dichtung 70 berührenden Flächen einer Rohrleitung, unabhängig von der Temperatur in einem weiten Temperaturbereich zu bewirken (Fig. 13 und 14).

Die Lebensdauer derartiger Dichtungen 70 wird im Vergleich zu den bekannten Dichtungen dieser Art ebenfalls erheblich verlängert, weil die Feder 22, bevor sie die Schichten 61 und 63 des Verstärkungsmaterials erreichen und durchscheuern kann, die Wandstärke der Einlage 18' durchscheuern muß, die sich zwischen der Feder 22 und der Innenseite 78 des Steges 76 befindet.

Wenn erfindungsgemäße Dichtungen in einer besonders heißen Umgebung in einem Flugzeug eingesetzt werden müssen, wobei ein Versagen der Dichtung sehr schwerwiegende Folgen haben könnte, empfiehlt sich insbesondere die Verwendung des Verbindungsstückes 90 nach Fig. 15. Dieses Verbindungsstück besitzt drei Senkungen 92,94 und % (F i g. 14). Außerdem ist an der Senkung 92 des Endes des Verbindungsstücks 90 ein nach innen offener rinnenförmiger Trenn- oder Dichtungsring 98 durch Schweißen oder auf andere Weise

so befestigt

Die ringförmige Dichtung 10 nach Fig. 2 ist in der von dem Dichtungshaltering 98 definierten Rinne 100 angeordnet. Die Dichtung 10 ist so bemessen, daß ein Teil der Dichtung 10 über die Rinne 100 hinausragt, um mit einer die Dichtung 10 berührenden Fläche einer Rohrleitung zusammenwirken zu können.

Der Dichtungshaltering 98 besitzt einen Außenschenkel 101 und einen innenschenkel bzw. eine Wand 102 sowie einen Verbindungssteg 104, der durch Schweißen oder auf andere geeignete Weise mit der Innenseite der Senkung 92 verbunden ist Die Wand 102 des Dichtungshalterings 98 dient als Trennstück, das die äußere Dichtung 10 von der inneren Dichtung 70 trennt und eine zusätzliche feuerhemmende Schutzfläche darstellt Infolge der Einlage 18 und 18' übt die Dichtung 70 eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Rohrleitungen 106 und 108 aus, die, wie Fig. 15 zeigt an dem Verbindungsstück 90 angebracht sind. Bei dieser Anord-

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ίο

nung erhärtet der Steg 76 der Dichtung 70 beim Gebrauch. Die von den Einlagen 18 oder 18' der Dichtungen 70 ausgeübten einwärts gerichteten Kräfte halten aber dichtende Berührungen zwischen den Stegen 76 der Dichtungen 70 und den äußeren, die Dichtung 70 berührenden Flächen der Rohrleitungen 106 und 108 aufrecht.

Wie Fig. 14, 15 und 16 erkennen lassen, ist die Basis 110 des Senkdngsabschnitts 86 von der Innenseite des Schenkels 74 der Dichtung 70 beabstandet. Das ist wichtig, weil dadurch eine nichtzerstörende Biegung der Schenkel 72 und 74 der Dichtung 70 ermöglicht wird, wenn die Enden der Rohrleitungen 106 und 108 sich im Inneren des Verbindungsstücks 90 verschwenken. Ohne eine solche Anordnung würde die innere Dichtung 70 einem schnellen Verschleiß ausgesetzt sein, und es könnten nach verhältnismäßig kurzer Zeit Mängel auftreten. Das Verbindungsstück mit der Dichtungsanordnung nach den Fig. 15, 16 und 17 gewährt ein zusätzliches Maß 2Π Sicherheit ^vei! im Fälle des VeTSa⁰Cn^ der inneren Dichtung 70 die äußere Dichtung 10 ein Entweichen der heißen Gase verhindern würde.

Um die Dichtungen 10,70 noch mehr gegen sehr hohe Temperaturen und Drücke der Rohrleitungen 106, 108 zu schützen, sind an den Rohrleitungen 106 und 108 Hülsen 112 und 114 vorgesehen, die durch Schweißen oder auf andere geeignete Weise mit den Enden der Rohrleitungen 106, 108 fest verbunden sind. Die die Dichtung berührenden Flächen dieser Hülsen 112, 114 sind von der Außenseite 116 und 118 der Rohrleitungen beabstandet, so daß ein isolierend wirkender Luftspalt 120 und 122 zwischen den Flächen 116 und 118 der Rohrleitungen 106, 108 und den Dichtungen 10 und 70 entsteht (Fig. 15). Dadurch wird die Lebensdauer der Dichtungen erheblich verlängert, weil die Temperatur der Dichtungen 10, 70 auf diese Weise herabgesetzt wird.

Die Rohrleitungen 106 und 108 weisen ringförmige, radial nach außen weisende Manschetten 124 und 126 auf, die die Außenflächen 116 und 118 der Rohrleitungen umschließen und an ihnen durch Schweißen oder auf andere geeignete Weise befestigt sind. Diese Manschetten 124, 126 hab".T einen rinnenförmigen Querschnitt (F ig. 15).

Eine der erforderlichen Festigkeit angepaßte Zahl von Seilen 128 verläuft zwischen den Manschetten 124 und 126 in gleichem Winkelabstand um die Achse der Manschetten 124 und 126 herum verteilt. Diese Seile 128 halten die Rohrleitungen 106, 108 gegen den hohen Druck der in dem Verbindungsstück befindlichen Gase in dem Verbindungsstück. Die Straffheit dieser Seile läßt sich durch geeignete Mittel regulieren, die an den Manschetten 124,126 angebracht sind.

Die Dichtungen 10 und 70 an dem Verbindungsstück lassen sich auch bei versetzt angeordneten Verbindungsstücken 130 verwenden (Fig. 16). Die versetzten Verbindungsstücke werden benutzt um Rohrleitungen in Flugzeugen miteinander zu verbinden, wenn die Achsen dieser Rohrleitungen gegeneinander versetzt sind oder anderweitig nicht fluchten. Wie F i g. 16 zeigt, sind die einander gegenüberstehenden Enden des Verbindungsstücks 130 nicht zueinander ausgerichtet Sie müssen aber zu den Rohrleitungen 132 und 134 ausgerichtet werden und diese aufnehmen. Die Endabschnitte des versetzten Verbindungsstücks 130 entsprechen denen der F i g. 14. Zylinderbüchsen 136 und 138 sind auf beliebige Weise mit der Außenseite der Rohrleitungen 132, 138 verbunden. Die inneren Enden der Zylinderbüchsen 136,138 sind radial nach außen gebogen, so daß Kragen 140 und 142 entstehen. An diesen Kragen sind Spannseile 144 in gleichem Winkelabstand um die Achse der Rohrleitungen 132, 138 herum verteilt angeordnet, damit die Rohrleitungen innerhalb des Verbindungsstücks 130 gehalten werden. Die Seile können nötigenfalls mit beliebigen, nicht gezeichneten Mitteln gespannt werden.

Das versetzte Verbindungsstück 146 nach Fig. 17

ίο entspricht demjenigen der Fig. 16 mit der Ausnahme, daß an der Stelle der beiden Dichtungen der Fig. 16 lediglich eine einzige Dichtung 10 an jedem Ende vorgesehen ist.

Flugzeuge besitzen zahlreiche Zwischenwände, durch die Rohrleitungen geführt werden müssen. Aus diesem Grunde sind oftmals Zwischenwandanschlußteile erforderlich. Gemäß Fig. 18 ist ein Zwischenwandanschlußteil 148 mit einer Einzeldichtung mit einem radial nach außen weisenden Montageflansch 150 verschen, der aii seinen? einen Ende hpfrstigl isi und der auf beliebige Weise mit der Außenseite des inneren Endes des Zwischenwandanschlußteiles 148 verbunden ist. Dieser Montageflansch 130 ist auf beliebige Weise an der Zwischenwand 152 befestigt. Die Zwischenwand 152 besitzt eine Bohrung 154, deren Abmessungen es erlauben, eine Rohrleitung 156 hindurchzuführen. Das Innenende des Zwischenwandanschlußteiles 148 ist derart bemessen, daß die Rohrleitung 156 hineingeführt werden kann. Das Zwischenwandanschlußteil 148 besitzt eine sich radial nach innen öffnende Rinne 158 zur Aufnahme einer Dichtung 10 an ihrer Innenseite. Die dort eingesetzte Dichtung 10 ist so bemessen, daß sie dichtend an der Außenseite der Rohrleitung 156 anliegt. Das andere Ende 160 des Zwischenwandanschlußteiles 148 reicht in das eine Ende eines Verbindungsstücks 162 hinein. Dieses Verbindungsstück 162 besitzt an seinen beiden Enden rippenartig radial nach außen vorspringende, nach innen offene Rinnen 163 und 165 zur Aufnahme von Dichtungen 10. Eine weitere Rohrleitung 164 ist am anderen Ende des Verbindungsstückes 162 angeordnet. Um die Rohrleitung 164 und das Ende des anderen Endes des Zwischenwandanschlußteiles 148 in dem Verbindungsstück 162 gegen den hohen Druck der darin befindlichen Gase festzuhalten, ist ein insgesamt zylindrischer, zu öffnender Spannring 166 an der Außenseite des Zwischenwandanschlußteils 148 und der Rohrleitung 164 angeordnet und daran jeweils mit einer Schraube 168 und einer Mutter 180 festgezogen (Fig. 19). Von dem Spannring 166 gehen drei Klauen 172 aus, die gleichmäßig über den Umfang des Spannringes 166 verteilt sind. Diese Klauen 172 greifen über die radial auswärts zeigende, wärmeabstrahlende Fläche der dichtungskühlenden und dichtungshaltenden Rinnen 163 und 165 der F i g. 18. Auf diese Weise werden, wenn die Spannringe 166 auf der Rohrleitung 164 und dem Zwischenwandanschlußteil 148 befestigt sind und die Kkuen 172 über die Außenseite der rippenartigen, die Dichtungsringe aufnehmenden Rinnen 163 und 165 hinweggreifen, das Zwischenwandanschlußteii 148 und die Rohrleitung 164 fest im Inneren des Verbindungsstücks 162 gehalten.

Unter bestimmten Umständen, wenn besondere Bedingungen hinsichtlich hoher Temperaturen und hoher-Vibrationen des Flugzeugs es erfordern, kann das Zwischenwandanschlußteil 170 nach Fig.20 verwendet werden. Dieses Zwischenwandanschlußteil 170 besitzt eine innere bzw. äußere Dichtung 70 bzw. 10, die in den Rinnen 172 bzw. 174 untergebracht sind. Dieser Ab-

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schnitt des dopp;ltgedichteten Zwischenwandanschlußteiles i70 ist wie das Verbindungsstück nach Fig. 14 ausgeführt.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

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Claims

31 OO Patentansprüche:

1. Ringförmige Dichtung für Rohrleitungen mit einem aus einem Elastomermaterial bestehenden Ring, der eine Innenfläche aufweist, die mit wenigstens einer Schicht aus einem gewebeartigen Verstärkungsmaterial verbunden ist und mit einer in dem Elastomermaterial angeordneten, einen radialen Druck ausübenden, ringsförmigen Feder, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Einlage (18,18') die aus einem Elastomermaterial besteht, vorgesehen ist, daß in der Einlage eine die Feder (22) aufnehmende Ausnehmung so vorgesehen ist, daß sich wenigstens ein Teil der Einlage (18, 18') zwischen der Feder (22) und der Schicht bzw. den Schichten aus gewebeartigem Verstärkungsmaterial befindet

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Einlage (18) ein die Feder (22) aufnehmender Schlauch ist

3. Dichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Einlage (18) eine Nut (19) aufweist, in der die Feder (22) angeordnet ist (F ig. 6).

4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daO die Schicht bzw. die Schichten aus gewebeartigem Verstärkungsmaterial (14,16) aus silikongetränktem Glasfasergewebe bestehen und daß die ringförmige Einlage (18,18') aus silikongetränktem Kautschuk besteht.

5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ^Aer Ring einen rinnenartigen Querschnitt mit Schenkeln (72, 74) und einem die Schenkel verbindende■<■ Steg (76) aufweist, daß der Steg (76) die Innenfläche und die die Rohrleitung berührende Fläche aufweist und daß die ringförmige Einlage (18) als Feder eine in sich geschlossene ringförmige Schraubenfeder (22) enthält (Fig. 13).

6. Verwendung der Dichtungen nach Anspruch 2 oder 3 und 5 in einem Verbindungsstück mit einer in einer in axialer Richtung des Rohres äußeren Dichtung nach Anspruch 2 oder 3 und mit einer in axialer Richtung des Rohres inneren Dichtung nach An-Spruch 5, wobei ein rohrförmiges Gehäuse (90) mit einem an wenigstens einem Ende des rohrförmigen Gehäuses (90) angebrachten Dichtungshaltering (98) vorgesehen ist, der derart ausgebildet ist, daß er die äußere Dichtung (10) und die innere Dichtung (70) in dem in diesem Bereich stufenförmig ausgebildeten Gehäuse voneinander beabstandet und nebeneinanderliegend hält (F ig. 14).

7. Verwendung der Dichtungen nach Anspruch 6, wobei an jedem Ende des rohrförmigen Gehäuses (90) eine äußere Dichtung (10) und eine innere Dichtung (70) angeordnet sind und zwischen jeweils einer äußeren Dichtung (10) und einer daneben angeordneten inneren Dichtung (70) und einem diesen Dichtungen (10, 70) zugeordneten Ende einer Rohrleitung (106, 108) eine Hülse (112, 114) angeordnet ist, die an dem jeweiligen Ende einer Rohrleitung (116, 118) derart befestigt ist, daß zwischen der Hülse (112, 114) und dem Ende der Rohrleitung (116, 118) ein isolierender Luftraum (120, 122) gebildet wird (Fig. 15).

8. Verwendung der Dichtungen nach Anspruch 7, wobei die Enden des Gehäuses (130) zur Verbindung von nichtfluchtenden Rohrleitungen (132, 134) gegeneinander versetzt sind (F i g. 16).

9. Verwendung der Dichtungen nach Anspruch 2 oder 3 in einem Verbindungsstück, wobei an wenigstens einem Ende eines Gehäuses (162) in einer einstückig mit dem Gehäuse ausgebildeten Rinne (163, 165) eine Dichtung (10) angeordnet ist (F i g. 18).

10. Verwendung der Dichtungen nach Anspruch 9, wobei die Enden des Gehäuses zur Verbindung von nichtfluchtenden Rohrleitungen gegeneinander versetzt sind (F i g. 17).

11. Verwendung der Dichtungen nach Anspruch 6 oder 9 in einem Zwischenwandanschlußteil (148), das an seinem einen Ende wenigstens eine Dichtung aufweist, die auf einer durch eine Öffnung einer Zwischenwand (152) hindurchgeführten Rohrleitung sitzt, wobei an dem einen Ende des Zwischenwandanschlußteiles (148) ein an der Zwischenwand (152) befestigbarer Montagefiansch (150,170) angeordnet ist (F ig. 18 und 20).