DE3126716C2 - Sealing arrangement - Google Patents

Sealing arrangement

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DE3126716C2
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Richard Dipl.Ing. 2340 Mödling Huber
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KLINGER AG 6301 ZUG CH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a sealing arrangement according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Abdichtanordnung ist aus der US-PS 21 57 299 bekannt, bei der das Dichtelement, das im Schnitt eine im wesentlichen keilförmige Form aufweist, beim Zusammenbau höchstens bis zur Elastizitätsgrenze beansprucht wird. Hierbei muß eine genügend große Vorpressung am Zylinder vorhanden sein, damit die Dichtelemente wirksam werden, d. h. die Anpreßkraft muß so groß wie möglich gemacht werden. Wenn man anstrebt, das Dk-htelement beim Zusammenbau höchstens bis zur Elastizitätsgrenze zu beanspruchen, ist dies in der Praxis kaum möglich, da sowohl das Dichtelement als auch der Zylinder mit Toleranzen gefertigt werden müssen und demnach nur in Sonderfällen die Elastizitätsgrenze erreicht wird.Such a sealing arrangement is known from US-PS 21 57 299, in which the sealing element, which is in the Section has a substantially wedge-shaped shape, during assembly at most up to the elastic limit is claimed. A sufficiently large pre-compression must be present on the cylinder so that the Sealing elements become effective, d. H. the pressing force must be made as great as possible. If strives, the Dk-htelement during assembly at most To claim up to the elastic limit, this is hardly possible in practice, since both the sealing element as well as the cylinder must be manufactured with tolerances and therefore the elastic limit only in special cases is achieved.

Außerdem ist aus der US-PS 30 98 662 eine sehr spezielle Lippendichtung bekannt, bei der die nötige Anpassung dadurch erzielt wird, daß der hierfür verwendete austenitische Werkstoff durch Unterkühlung auf — 1000C in einen martensitischen umgewandelt wird. Allein dies ist sehr aufwendig.In addition, a very special lip seal is known from US-PS 30 98 662, wherein the necessary adjustment is achieved in that the material used for this purpose austenitic by supercooling on - is converted to 100 0 C in a martensitic. This alone is very time-consuming.

Ferner sind Abdichtanordnungen bekannt, bei denen lippenartige Dichtelemente verwendet werden, die hülsenförmig aufgebaut sind und mit einem Ende an dem unbeweglichen Teil der Abdichtanordnung befe-J5 stigt sind und mit der Innenseite unter Vorspannung an dem axial beweglichen und/oder drehbaren Zylinder dichtend anliegen, wobei die abzudichtende Druckdifferenz auf die Außenseite einwirkt.Furthermore, sealing arrangements are known in which lip-like sealing elements are used which are constructed in the form of a sleeve and with one end attached to the immovable part of the sealing arrangement are stigt and with the inside under bias on the axially movable and / or rotatable cylinder in a sealing manner, the pressure difference to be sealed acting on the outside.

Die Voraussetzung für die Wirksamkeit solcher Dichtelemente besteht darin, daß sie mit genügender Vorpressung am Zylinder anliegen, damit sich überhaupt eine Druckdifferenz aufbauen kann, welche das Dichtelement dann stärker an den Zylinder anpressen kann. Bei der Ausbildung eines solchen Dichtelements aus Metall ist die erforderliche Vorpressung größer als bei Dichtelementen aus weichen, sich leicht verformbaren Kunststoffen od. dgl. Zur Erzielung der nötigen Vorpressung ist es nicht ausreichend, wenn der Dichtbereich des metallischen Dichtelements durch den Zylinder radial aufgeweitet wird und mit der sich ergebenden Rückfederungskraft am Zylinder anliegt. Eine solche auch plastische Verformung im Dichtberich ist bei Absperrorganen mit dünnwandigen Metallelementen (z. B. Klappen) bekannt und dort in vielen Fällen ausreichend, weil es sich um eine statische Abdichtanordnung handelt und oftmals die Dichtheitsanforderungen nicht so hoch wie bei Stopfbuchsen sind.The prerequisite for the effectiveness of such sealing elements is that they are with sufficient Pre-compression on the cylinder, so that a pressure difference can build up at all, which the Sealing element can then press more strongly against the cylinder. When forming such a sealing element made of metal, the required pre-compression is greater than with sealing elements made of soft, easily deformable ones Plastics or the like. To achieve the necessary pre-compression, it is not sufficient if the Sealing area of the metallic sealing element is expanded radially by the cylinder and with which resulting rebound force is applied to the cylinder. Such also plastic deformation in the sealing area is known for shut-off devices with thin-walled metal elements (e.g. flaps) and there in many cases sufficient because it is a static sealing arrangement and often the tightness requirements are not as high as with stuffing boxes.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abdichtanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die sich für hohe Betriebstemperaturen und dynamische Beanspruchungen, wie sie für Stopfbüchsen oder dergl. benötigt werden, eignet und bei der die Anpreßkraft im ringförmigen Dichtbereich genügend groß und in einfacher und praktischer Weise erreichbar ist.The object of the invention is to create a sealing arrangement according to the preamble of claim 1, which suitable for high operating temperatures and dynamic loads, such as those for stuffing boxes or the like. are required, suitable and in which the contact pressure in the annular sealing area is sufficiently large and in can be reached in a simple and practical manner.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in accordance with the characterizing part of claim 1.

Da der Spannbereich zwar mitgedehnt wird, aber nicht am Zylinder anliegt, wirkt er im Sinne einerSince the clamping area is also stretched, but not in contact with the cylinder, it acts in the sense of a

Verstärkung der durch Verformung des Dichtbereichs über die Streckgrenze erzielten Vorpreßkraft. Damit der Spannbereich zur Wirkung kommen kann, muß er also im wesentlichen zylindrisch verlaufen, d. h. er darf keine Abschnitte aufweisen, die mehr als 45° gegen die Zylinderachse geneigt sind. Bei stärkerer Neigung wird die Verformung so klein, daß sich praktisch keine elastische Rückfederung ergibt, welche die Vorpressung verstärken könnte. Die beste Verformung des Spannbereiches ergibt sich natürlich dann, wenn er zylindrisch knapp über dem Zylinder verläuft. Auch eine zusätzliche Druckunterstützung durch den Spannbereich ist möglich, weil diese ja nur dort wirksam werden kann, wo das dünnwandige Metall nach außen verformt ist und daher mit seiner elastischen Kraft gegen den Zylinder in gleicher Richtung wie die Druckkräfte wirkt. Es ist daher vorteilhaft, wenn mindestens die Hälfte des Spannbereichs zwischen Befestigunsstelle und Dichtbereich des Dichtelements liegt, so daß mindestens diese Hälfte mit dem abzudichtenden Differenzdruck beaufschlagbar ist und daher druckabhängig die Pressung im Dichtbereich verstärkt.Reinforcement of the pre-compression force achieved by deforming the sealing area beyond the yield point. In order to the clamping area can come into effect, it must therefore run essentially cylindrical, d. H. he is allowed to do not have any sections that are inclined by more than 45 ° to the cylinder axis. If the slope is steeper the deformation is so small that there is practically no elastic springback that the pre-compression could amplify. The best deformation of the clamping area naturally occurs when it is cylindrical runs just above the cylinder. Also an additional one Pressure support through the clamping area is possible because it can only be effective where it is thin-walled metal is deformed outwards and therefore with its elastic force against the cylinder in acts in the same direction as the pressure forces. It is therefore advantageous if at least half of the The clamping area lies between the fastening point and the sealing area of the sealing element, so that at least this Half of the differential pressure to be sealed can be applied and therefore the pressure in the Reinforced sealing area.

Es können lippenartige Dichtelemente ausgebildet werden, die an einem Ende radial verlaufende Abschnitte zur dichten Befestigung aufweisen, wobei mehrere dieser Dichtelemente zu einem Paket verbunden werden können, so daß mehrere Dichtbereiche zur Wirkung kommen. Es ist auch möglich, zwischen diesen einzelnen Dichtelementen schmierende Werkstoffe, wie z. B. Graphit, zwischenzuschalten, um den Verschleiß der Dichtbereiche zu vermindern. Eine besonders vorteilhafte Ausführung, die einstückig ist und mehrere Dichtbereiche aufweist, ergibt sich dann, wenn das Dichtelement einen längeren zylindrischen Abschnitt aufweist, der unter gegenseitigem Axialabstand angeordnete Abschnitte kleineren Innendurchmessers als Dichtbereiche aufweist, die zum zugeordneten Zylinder ein der gewünschten Beanspruchung entsprechendes Untermaß aufweisen. Die zwischen diesen Dichtbereichen liegenden Teile des metallischen Zylinders wirken dann als Spannbereich, die in großem Ausmaß die Verformung der Dichtbereiche mitmachen und mit ihrer elastischen Rückstellkraft die Vorpressung auf den Dichtbereichen vergrößern sowie eine Verstärkung der Anpreßkraft durch den Differenzdruck ermöglichen. Die Vorpressung kann zusätzlich noch durch eine Feder verstärkt werden, die am Außenumfang des Dichtbereiches und/oder des Spannbereiches radial nach innen auf diese Bereiche einwirkt. (Federn zur Beaufschlagung von Dichtelementen sind an sich z. B. aus der FR-PS 6 44 421 bekannt.) Die Wirkung solcher Federn ist beim erfindungsgemäßen Dichtelement besonders gut, weil ja Dichtbereich und Spannbereich bereits mit elastischen Kräften gegen den Zylinder wirken, so daß diese Teile nicht durch die Feder verformt werden müssen.Lip-like sealing elements can be formed which run radially at one end Have sections for tight fastening, several of these sealing elements connected to form a package can be so that several sealing areas come into effect. It is also possible between these individual sealing elements lubricating materials such. B. graphite, interposed to reduce wear to reduce the sealing areas. A particularly advantageous embodiment that is in one piece and several Has sealing areas, results when the sealing element has a longer cylindrical section has, the mutually axially spaced sections of smaller inner diameter than Has sealing areas which correspond to the desired stress for the associated cylinder Exhibit undersize. The parts of the metallic cylinder lying between these sealing areas act then as a clamping area, which participate to a large extent in the deformation of the sealing areas and with their elastic restoring force increase the pre-compression on the sealing areas as well as a reinforcement of the Allow contact force through the differential pressure. The pre-compression can also be done by a spring are reinforced, which on the outer circumference of the sealing area and / or the clamping area radially inward acts on these areas. (Springs for acting on sealing elements are per se, e.g. from FR-PS 6 44 421 known.) The effect of such springs is particularly good in the sealing element according to the invention, because yes Sealing area and clamping area already act with elastic forces against the cylinder, so that these parts do not have to be deformed by the spring.

Die erfindungsgemäße Abdichtanordnung ibt nachstehend anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. Es zeigtThe sealing arrangement according to the invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 and 2. It shows

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel.F i g. 1 shows a first exemplary embodiment, FIG. 2 shows a second embodiment.

Dabei soll jeweils eine Abdichtung zwischen einem Gehäuse 1 und einer sich darin drehenden und sich dabei axial verschiebenden Spindel 2 erzielt werden.In each case, a seal between a housing 1 and a rotating therein and thereby axially displacing spindle 2 can be achieved.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung weist drei metallische Dichtelemente 3 auf; jedes dieser Elemente weist einen radialen Befestigungsabschnitt 3' auf, an den sich, gegen den Raum höheren Drucks gerichtet, ein konischer Abschnitt 3" unter einer Neigung von 15° gegen die Spindelachse anschließt der in einen an der zylindrischen Spindel 2 anliegenden Abschnitt 3'" übergeht Es bildet also der zylindrische Abschnitt 3'" den Dichtbereich und der konische Teil 3" den Spannbereich des Dichlelements 3.The arrangement shown in Figure 1 has three metallic sealing elements 3; each of these elements has a radial fastening section 3 ', which is directed against the space of higher pressure conical section 3 "at an inclination of 15 ° to the spindle axis connects to the one at the cylindrical spindle 2 adjacent section 3 '"passes so it forms the cylindrical section 3'" the sealing area and the conical part 3 ″ the clamping area of the sealing element 3.

Beispielsweise hat bei einem Spindeldurchmesser von 24 mn das Dichtelement 3 bei einer Wandstärke von 0,3 mm vor Einbringen der Spindel 2 einen Innendurchmesser von 23,85 mm. Beim Einführen der Spindel 2 und Dehnung des Dichtbereichs 3"' auf ihren Innendurchmesser ergibt sich eine Dehnung von 0,53%. Bei dem verwendeten Material, einem austenitischen Stahl, beträgt die Streckgrenze (σ 0,2) etwa 21 kp/mm2. Da bei der Entlastung, d. h. bei Entfernen der Spindel 2, die Entspannung nach einer Hook'schen Gerade erfolgt, ergibt sich eine Rückfederung von 0,01 %, was zeigt daß die durch Einführen der Spindel 2 erzeugte Dehnung die Streckgrenze überschritten hat Die sich bei Entfernen der Spindel 2 ergebende Durchmesserreduktion beträgt 2υ demnach etwa 0,024 mm. Dieser Rückfederungsweg genügt, um eine gute Anpassung des Dichtbereiches an die Spindel 2 zu gewährleisten. Die dabei auftretende Flächenpressung errechnet sich nach der aus dem Kesselbau stammenden Formel für die Beanspruchung bei dünnwandigen zylindrischen Hohlkörpern. Der in diese Formel einzusetzende Innendruck entspricht im vorliegenden Fall der Flächenpressung zwischen Dichtbereich und Spindel 2. Unter der Annahme, daß bei der Drehung von 0,62% die Spannung nicht wesentlich über die Streckgrenze angestiegen ist, ergibt sich eine Flächenpressung von 0,525 kp/mm2. Diese Flächenpressung ist an sich niedrig. Würde sich an diesen ringförmigen Dichtbereich unmittelbar mit kleinem Übergangsradius der radial verlaufende Befestigungs-3j abschnitt 3' anschließen, ergäbe sich eine Flächenpressung, die für eine einwandfreie Abdichtung zu gering ist, da der radiale Befestigungsabschnitt 3' als starrer, in radialer Richtung praktisch unverformbarer Körper anzusehen ist. Auch die Druckverstärkung durch Beaufschlagung der Außenseite des Dichtelementes 3 mit dem höheren Druck würde nur auf die Fläche des Dichtbereiches zur Wirkung kommen. Beim erfindungsgemäßen Dichtelement 3 schließt jedoch an den ringförmigen Dichtbereich, dessen Ringbreite ungefähr 1,5 mm beträgt, der konische Abschnitt 3" an, der infolge seiner schwachen Neigung als praktisch zylindrisch anzusehen ist und in seiner Breite, d. h. Axialerstreckung, mindestens viermal so groß ist wie die Ringbreite des Dichtbereichs. Da bei Einführen der Spindel 2 der konische Abschnitt 3" mitverformt wird, kommt auch seine Rückfederungskraft im Sinne einer Verstärkung der Vorpressung zur Wirkung. Es ist anzunehmen, daß er sich etwa im Verhältnis der Breiten von Spannbereich zu Dichtbereich vergrößert. Im vorliegenden Fall beträgt also der Faktor mindestens 4 und somit die im Dichtbereich wirksam werdende Flächenpressung etwa 2,5 kp/mm2, wobei berücksichtigt ist, daß der Übergang des konischen Spannbereiches in den radialen Befestigungsabschnitt 3' sicher nicht wirksam wird. Dieser Spannbereich kommt auch druckverstärkend zur Wirkung, weil der auf die Außenseite des konischen Spannbereichs wirkende Differenzdruck in gleicher Richtung wirkt wie die elastische Rückstellkraft und also nicht den Konus verformen muß. Es sind drei derartige Dichtelemente 3 vorgesehen, wobei zwischen diesen Schichten 4 aus Blähgraphit vorgesehen sind und das gesamte Paket ist in der sie aufnehmenden Gehäusebohrung durch eineFor example, with a spindle diameter of 24 mm, the sealing element 3 has an inside diameter of 23.85 mm with a wall thickness of 0.3 mm before the spindle 2 is introduced. When the spindle 2 is inserted and the sealing area 3 '''is stretched to its inner diameter, the result is an expansion of 0.53%. In the case of the material used, an austenitic steel, the yield point (σ 0.2) is about 21 kp / mm 2 . Since when the load is relieved, ie when the spindle 2 is removed, the relaxation takes place according to a Hook's straight line, there is a springback of 0.01%, which shows that the elongation generated by inserting the spindle 2 has exceeded the yield point Removal of the spindle 2 resulting in diameter reduction is 2½ accordingly about 0.024 mm. This springback path is sufficient to ensure a good adaptation of the sealing area to the spindle 2. The surface pressure occurring is calculated according to the boiler construction formula for the stress in thin-walled cylindrical hollow bodies The internal pressure to be used in this formula corresponds in the present case to the surface pressure between the sealing area and the spindle 2. Below assuming that the stress did not rise significantly above the yield point at a rotation of 0.62%, this results in a surface pressure of 0.525 kp / mm 2 . This surface pressure is inherently low. If the radially running fastening section 3 'were to adjoin this annular sealing area directly with a small transition radius, the surface pressure would be too low for a perfect seal, since the radial fastening section 3' is a rigid body that is practically non-deformable in the radial direction is to be seen. The pressure increase by applying the higher pressure to the outside of the sealing element 3 would only have an effect on the surface of the sealing area. In the case of the sealing element 3 according to the invention, however, the annular sealing area, the ring width of which is approximately 1.5 mm, is followed by the conical section 3 ″ which, due to its slight inclination, is practically cylindrical and is at least four times as large in its width, ie axial extent like the ring width of the sealing area. Since the conical section 3 ″ is also deformed when the spindle 2 is inserted, its resilience also comes into effect in the sense of an increase in the pre-compression. It can be assumed that it increases approximately in the ratio of the widths of the clamping area to the sealing area. In the present case, the factor is at least 4 and thus the surface pressure that becomes effective in the sealing area is approximately 2.5 kp / mm 2 , taking into account that the transition from the conical clamping area to the radial fastening section 3 'is definitely not effective. This clamping area also has a pressure-increasing effect because the differential pressure acting on the outside of the conical clamping area acts in the same direction as the elastic restoring force and therefore does not have to deform the cone. There are three such sealing elements 3 are provided, with layers 4 made of expandable graphite are provided between these and the entire package is in the housing bore receiving them through a

Stopfbüchsenbrille 5 oder dergl. abgedichtet festgehalten. Der Blähgraphit dient vor allem zur Abdichtung der Dichtelemente 3 untereinander und gegen das Gehäuse 1, aber auch durch den Kontakt mit der Spindel 2 zur Schmierung, weil bei der Axialbewegung an der ι Spindeloberfläche Graphitteilchen hängen bleiben und zwischen Dichtbereich und Spindel 2 eingezogen werden. Es kann also bei geeigneter Wahl des Spindelmaterials von einer Gleitbeschichtung für die Dichtelemente 3 abgesehen werden. ι οStuffing box gland 5 or the like. Sealed held. The expandable graphite serves primarily to seal the sealing elements 3 from one another and from the housing 1, but also through contact with the spindle 2 for lubrication, because during the axial movement of the ι Graphite particles stick to the spindle surface and are drawn in between the sealing area and spindle 2 will. With a suitable choice of the spindle material, it can be of a sliding coating for the Sealing elements 3 are disregarded. ι ο

Die aus F i g. 2 ersichtliche Abdichtungsanordnung weist nur ein Dichtelement 7 auf, das im wensentlichen aus einem radial verlaufenden Befestigungsabschnitt T und einem im wesentlichen zylindrisch verlaufenden Abschnitt 7" besteht. Der radiale Befestigungsabschnitt T ist unter Zwischenschaltung einer Flachdichtung 6 mit dem Gehäuse 1 mittels der Stopfbüchsenbrille 5 fest verbunden. Beim im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 7" des Dichtelementes 7 sind in den beiden Hälften der Zeichnung verschiedenartige, in der Funktion aber praktisch gleichwertige Lösungen dargestellt. Im linken Teil von F i g. 2 weist ein exakt zylindrischer Abschnitt 7" mit Axialabstand zueinander angeordnete Vorsprünge T" auf, welche die Dichtbereiche bilden; bei dem in der rechten Zeichnungshälfte von F i g. 2 dargestellten Dichtelement 7 ist der im wesentlichen zylindrisch verlaufende Abschnitt 7" mit ringförmigen Einwölbungen T" versehen, die mit den Abschnitten kleinsten Innendurchmessers an der Spindel 2 mit Spannung anliegen und die Dichtbereiche jo bilden. Bei beiden Ausbildungen schließt der zu einem Dichtbereich gehörende Spannbereich beidseitig an, wobei bei der Ausbildung nach der rechten Hälfte von F i g. 2 infolge der Ausbildung der Einwölbungen T" mit relativ schwach geneigten Flanken die Spannbereiche beim Einbringen der Spindel 2 ausreichend mitverformt werden. Es ist auch möglich, daß die Spannbereiche von Bereichen unterbrochen sind, die nicht praktisch zylindrisch verlaufen, d. h. eine Neigung von über 45° zur Zylinderachse aufweisen. Diese Abschnitte zählen also nicht zum Spannbereich, der aber durch solche Abschnitte unterbrochen sein kann.The from Fig. 2 apparent sealing arrangement comprises only one sealing element 7, which consists wensentlichen from a radially extending mounting portion T and a substantially cylindrically extending portion 7 ". The radial mounting portion T is firmly connected with the interposition of a gasket 6 to the housing 1 by means of the cable clamp 5 In the case of the essentially cylindrical section 7 ″ of the sealing element 7, the two halves of the drawing show different, but practically equivalent solutions. In the left part of FIG. 2 has an exactly cylindrical section 7 ″ projections T ″ which are arranged axially spaced from one another and which form the sealing areas; where in the right half of the drawing of FIG. 2, the essentially cylindrical section 7 "is provided with annular bulges T" which, with the sections of the smallest inner diameter, rest against the spindle 2 with tension and form the sealing areas jo. In both designs, the clamping area belonging to a sealing area adjoins on both sides, with the design according to the right half of FIG. 2 due to the formation of the bulges T ″ with relatively slightly inclined flanks, the clamping areas are sufficiently deformed when the spindle 2 is inserted. It is also possible that the clamping areas are interrupted by areas that are not practically cylindrical, ie an inclination of more than 45 ° These sections are therefore not part of the clamping range, which can, however, be interrupted by such sections.

Die Funktion ist bei beiden Ausbildungen gleich. Beipielsweise bei einem Spindeldurchmesser von 40 mm beträgt der Innendurchmesser in den Dichtbereichen vor Einführen der Spindel 39 mm, was einer Dehnung nach Einführen von etwa 2,56% entspricht. Beim Entlasten des Dichtelementes 7 durch Entfernen der Spindel 2 wird das Dichtelement 7 im zylindrischen Teil 7" um etwa 0,14% zurückfedern, was einer Durchmesserverminderung im Dichtbereich von 0,055 mm entspricht. Bei einer Wanddicke des Dichtelements von 0,6 mm und bei der Annahme, daß sich bei der doch erheblichen Dehnung eine Verfestigung des austenitischen rostfreien Materials auf etwa 30 kp/mm2 ergibt, würde sich bei der ausschließlichen Aufweitung des Dichtbereiches dort eine Flächenpressung von 0,9 kp/mm2 ergeben. Da die Spannbereiche, welche mitgedehnt werden, etwa dreimal so iang wie die Dichtbereiche sind, kann sich eine Verstärkung der Vorpreßkraft auf etwa 2,5 kp/mm2 ergeben. Da die Vorpressung auf diese Weise ausreichend ist, kann sich an der Außenseite des Dichtelementes 7 Druck aufbauen. Das Dichtelement 7 ist mit seinem gesamten zylindrischen Teil vorgespannt, so daß die Druckdifferenz über die ganz Länge des zylindrischen Teils 7" voll zur Wirkung kommt, mit Ausnahme des freien Endes am untersten Dichtbereich, weil dort beide Seiten des Spannbereiches mit dem gleichen Druck beaufschlagt sind. Da die Einführung eines länger wirksamen Schmiermittels nicht möglich ist, wird es bei diesem Ausführungsbeispiel vorteilhaft sein, mindestens einen der beiden zusammenwirkenden Teile mit einer Gleitbeschichtung zu versehen.The function is the same for both trainings. For example, with a spindle diameter of 40 mm, the inside diameter in the sealing areas before the spindle is inserted is 39 mm, which corresponds to an elongation of approximately 2.56% after insertion. When the sealing element 7 is relieved by removing the spindle 2, the sealing element 7 will spring back in the cylindrical part 7 ″ by about 0.14%, which corresponds to a diameter reduction in the sealing area of 0.055 mm Assuming that the austenitic stainless material solidifies to about 30 kp / mm 2 with the considerable expansion, if the sealing area is only widened there would result in a surface pressure of 0.9 kp / mm 2 are also stretched, about three times as long as the sealing areas, an increase in the pre-compression force can result to approximately 2.5 kp / mm 2. Since the pre-compression is sufficient in this way, pressure can build up on the outside of the sealing element 7 Sealing element 7 is pretensioned with its entire cylindrical part, so that the pressure difference over the entire length of the cylindrical part 7 ″ comes into full effect, with off took the free end at the lowest sealing area, because there both sides of the clamping area are subjected to the same pressure. Since it is not possible to introduce a longer-acting lubricant, it will be advantageous in this exemplary embodiment to provide at least one of the two interacting parts with a sliding coating.

Eine Vergrößerung der Vorpressung könnte bei dem im rechten Teil der F i g. 2 dargestellten Element dadurch erreicht werden, daß in den Abschnitten der ringförmigen Einwölbungen 7'", welche am Innenumfang die Dichtbereiche bilden, am Außenumfang endlose, vorgespannte Spiralfedern vorgesehen sind. Die Druckunterstützung ändert sich durch Anordnung der Federn nicht und wie bei der der Ausführungsform ohne Feder durch die Größe des Bereiches zwischen dem obersten und dem untersten Dichtbereich gegeben.An enlargement of the pre-compression could in the case of the one shown in the right-hand part of FIG. 2 shown element can be achieved in that in the sections of the annular bulges 7 '", which on the inner circumference Form the sealing areas, endless, prestressed spiral springs are provided on the outer circumference. The pressure support does not change due to the arrangement of the springs and as in that of the embodiment given without a spring by the size of the area between the top and bottom sealing areas.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Abdichtanordnung mit mindestens einem hülsenförmigen, metallischen Dichtelement (3,7) zur Abdichtung einer Wand (1) gegen einen sie durchsetzenden, axial beweglichen und/oder drehbaren Zylinder (2), das mit einem Ende an der Wand (1) dicht befestigt ist und mit der Innenseite unter Vorspannung am Zylinder (2) dichtend anliegt, wobei anschließend zum ringförmigen Dichtbereich (3'", T") ein mindestens dreimal so breiter, im wesentlichen zylindrisch verlaufender .Spannbereich (3", 7") vorgesehen ist und die abzudichtende Druckdifferenz auf die Außenseite einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (3, 7) dünnwandig ist, im wesentlichen konstante Dicke aufweist und der Dichtbereich (3'", 7'") infolge Dehnung beim Zusammenbau mindestens bis zur Streckgrenze (o 0,2) beansprucht und der Spannbereich (3", 7") mitverformt ist.1. Sealing arrangement with at least one sleeve-shaped, metallic sealing element (3.7) for sealing a wall (1) against an axially movable and / or rotatable cylinder (2) penetrating it, one end of which is tightly fastened to the wall (1) and sealing contact with the inner surface under pretension on the cylinder (2), then (3 '"T") at least three times as wide, substantially cylindrical extending .Spannbereich (3 ", 7") is provided to the annular sealing region and the pressure difference to be sealed acts on the outside, characterized in that the sealing element (3, 7) is thin-walled, has an essentially constant thickness and the sealing area (3 '", 7'") due to expansion during assembly at least up to the yield point (o 0 , 2) and the clamping area (3 ", 7") is also deformed. 2. Abdichtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Hälfte des Spannbereichs (3", 7") des Dichtelements (3, 7) zwischen der Befestigungsstelle und dem Dichtbereich (3'", 7"') verläuft.2. Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that at least half of the Clamping area (3 ", 7") of the sealing element (3, 7) between the fastening point and the sealing area (3 '", 7"') runs. 3. Abdichtanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (3) mit konstanter Dicke, vorzugsweise aus Blech, ausgebildet ist und einen zur Befestigung dienenden, vorzugsweise radial verlaufenden Abschnitt (3'), und einen anschließenden, praktisch zylindrischen Abschnitt als Spannbereich (3") aufweist, der an seinem freien Ende als Dichtbereich einen Abschnitt (3'") kleineren inneren Durchmessers aufweist, der zum zugeordneten Zylinder (2) ein der gewünschten Beanspruchung entsprechendes Untermaß aufweist.3. Sealing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing element (3) is formed with a constant thickness, preferably made of sheet metal, and is used for fastening, preferably radially extending section (3 '), and a subsequent, practically cylindrical section as a clamping area (3 "), which has a section (3 '") at its free end as a sealing area Has smaller inner diameter, which is one of the desired for the associated cylinder (2) Shows corresponding undersize stress. 4. Abdichtanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (3) unter gegenseitiger Abdichtung am Befestigungsabschnitt (3') mit gleich ausgebildeten Dichtelementen (3) zu einem Dichtungspaket verbunden ist, vorzugsweise unter Zwischenschaltung schmierender Abdichtungen (4), z. B. aus Graphit.4. Sealing arrangement according to claim 3, characterized in that the sealing element (3) below mutual sealing on the fastening section (3 ') with identically designed sealing elements (3) a seal package is connected, preferably with the interposition of lubricating seals (4) e.g. B. made of graphite. 5. Abdichtanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7) einen zur Befestigung dienenden, vorzugsweise radial verlaufenden Abschnitt (7'), und einen anschließenden, praktisch zylindrischen Abschnitt (7") als Spannbereich aufweist, der zur Bildung mehrerer Dichtbereiche mit unter gegenseitigem Abstand angeordneten Abschnitten (7'") kleineren Innendurchmessers versehen ist, der zum zugeordneten Zylinder (2) ein der vorgesehenen Beanspruchung entsprechendes Untermaß aufweist.5. Sealing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing element (7) one section (7 ') which is used for fastening, preferably radially extending, and one adjoining, practically cylindrical section (7 ") as a clamping area, which is used to form several sealing areas with mutually spaced apart sections (7 '") smaller Inside diameter is provided, which is to the assigned cylinder (2) one of the intended stress has corresponding undersize. 6. Abdichtanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7) mit konstanter Dicke, vorzugsweise aus Blech, ausgebildet ist und die Dichtbereiche als wulstähnliche ringförmige Einwölbungen (7'") kleineren Innendurchmessers gebildet sind.6. Sealing arrangement according to claim 5, characterized in that the sealing element (7) with of constant thickness, preferably made of sheet metal, and the sealing areas as bead-like annular bulges (7 '") of smaller inner diameter are formed. 7. Abdichtanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den Befestigungsabschnitt (7') des Dichtelements (7) ein zylindrischer Abschnitt (7") vorgesehen ist, der zur Bildung der Dichtbereiche nach innen Verdickungen (T") kleineren Innendurchmessers aufweist.7. Sealing arrangement according to claim 5, characterized in that a cylindrical section (7 ") is provided following the fastening section (7 ') of the sealing element (7), which has inwardly thickened areas (T") of smaller inner diameter to form the sealing areas . 8. Abdichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtbereich (3'", 7'") und/oder der Spannbereich (3", 7") des Dichtelements (3, 7) am Außenumfang von einer radial nach innen wirkenden Feder beaufschlagt sind.8. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sealing area (3 '", 7'") and / or the clamping area (3 ", 7") of the sealing element (3, 7) on the outer circumference of a are applied radially inwardly acting spring.
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