DE3812241A1 - Elastischer dichtungs- und/oder abstreifring - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elastischen Dichtungs- und/oder Abstreifring zur Verwendung für ruhende oder relativbewegte Dichtflächen bzw. Abstreif­ flächen.

Dichtungsringe, die hohen Beanspruchungen unterworfen sind oder große Durchmesser aufweisen, können nicht mehr in einem Stück aus homogenem Material hergestellt, bspw. ausgestanzt, werden. Es ist bekannt, solche Dichtungsringe oder -packungen aus einem biegsamen Material, bspw. einer Schnur oder einem Docht, her­ zustellen, das in Ringform spiralig aufgewickelt wird. Abgesehen davon, daß die einzelnen Windungen axial unverbunden nebeneinanderliegen und zur Erzielung der Dichtungswirkung axial zusammengepreßt oder durch ein Imprägnierungsmaterial aneinander fixiert werden müssen, bedeuten der Anfang und das Ende des Wickels immer eine Inhomogenität im Aufbau des Dichtungsringes. Auch ist die radiale Elastizität eines solchen spiralig gewickelten Ringes begrenzt. Wird aus flächenförmigem, textilem Material nach Art einer Manschette ein Wickel hergestellt, so ergeben sich an den beiden endseitigen Materialkanten ebenfalls Inhomogenitäten des Wickels, die der Dichtwirkung abträglich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Dichtungs- oder Abstreifring zu schaffen, der sich bei einfacher Herstellungsweise durch einen völlig homogenen Aufbau auszeichnet und auch für große Abmessungen mit der für den jeweiligen Verwendungszweck erforderlichen Elastizität ausgebildet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Dichtungs- und/oder Abstreifring erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß er aus zumindest einem aus einem Textilmaterial nahtlos rundgearbeiteten Warenschlauch vorbestimmter Länge gebildet ist, der von wenigstens einem Ende her zumindest teilweise auf sich selbst aufgerollt ist.

Dieser nahtlos rundgearbeitete Warenschlauch kann bspw. rundgewebt oder rundgeflochten sein, doch hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der Warenschlauch aus Maschenware besteht. Ein solcher Warenschlauch ist zweckmäßigerweise rundgestrickt, doch könnte er grundsätzlich auch rundgehäkelt oder gewirkt sein.

Der Querschnitt des Dichtungs- oder Abstreifringes kann durch Einrollen eines mehr oder minder langen Warenschlauchstückes den jeweiligen Einsatzbedingungen entsprechend praktisch beliebig gewählt werden. Bei einem aus Maschenware bestehenden Warenschlauch be­ einflussen die Maschengröße und die Teilung (Fein­ heit) die Dichte des Ringes, so daß durch entsprechende Wahl dieser Parameter eine weite Variationsmöglichkeit gegeben ist. Da Maschenware von Hause aus eine be­ trächtliche Elastizität aufweist, die durch Musterung in der Längs- oder Querrichtung auch beeinflußt wer­ den kann, kann auf einfache Weise der von dem Dichtungs- oder Abstreifring auf die Dicht- oder Abstreiffläche ausgeübte Anpreßdruck den jeweiligen Anforderungen an­ gepaßt werden.

Da der Dichtungs- oder Abstreifring aus einem naht­ los gearbeiteten Warenschlauch durch Einrollen her­ gestellt ist, ist eine vollständige Homogenität längs seines Umfanges gewährleistet. Der Dicht- oder Abstreifwirkung abträgliche örtliche Ver­ dickungen etc. sind nicht vorhanden, ohne daß da­ zu besondere Maßnahmen ergriffen werden müßten.

Für den Einsatz unter hohe Beanspruchungen ergeben­ den Bedingungen, bspw. bei hohem Druck, hoher Tem­ peratur, aggressiven Gasen oder Ölen etc. ist es von Vorteil, wenn der Warenschlauch zumindest teil­ weise aus mineralischem Fasermaterial hergestellt ist. Dazu zählen z.B. Glasfasern, Keramikfasern und dergl. Besteht der Warenschlauch aus Maschenware, wird das keramische Fasermaterial in Faden- oder Garnform ver­ arbeitet. Für bestimmte Einsatzfälle kann der Waren­ schlauch auch zumindest teilweise aus Kohlenstoff- Fasermaterial hergestellt sein, das besonders hohe Abriebfestigkeit und Temperaturbeständigkeit aufweist. Solches Fasermaterial enthaltende Dichtungs- oder Abstreifringe weisen auch Notlaufeigenschaften auf, wenn sie mit bewegten Dicht- oder Abstreifflächen zusammenarbeiten.

Selbstverständlich sind auch Kombinationen minerali­ scher, organischer und anorganischer Fasern möglich, wie sie eben zu Textilwaren verarbeitet werden können. Dazu zählen auch Metallfasern oder -fäden, die erforderlichenfalls in den Warenschlauch ein­ gearbeitet sein können.

Der Dichtungs- oder Abstreifring kann auch wenigstens eine endlose, ringförmige Einlage aus einem anderen Material enthalten, um ihm beispielsweise eine be­ sondere Steifigkeit oder Formbeständigkeit zu ver­ leihen. Eine solche Einlage kann auch aus einem geschlossenen Ring bestehen, um den der Waren­ schlauch beim Einrollen herumgewickelt wird. Vor­ teilhaft können aber auch Ausführungsformen sein, bei denen die Einlage einen von wenigstens einem Ende her zumindest teilweise auf sich selbst aufge­ rollten, nahtlos rundgearbeiteten Warenschlauch aus einer Textilware aufweist, die die für die Einlage erforderlichen Eigenschaften aufweist. Dazu kann bei der Herstellung zweckmäßigerweise so vorgegangen wer­ den, daß wenigstens zwei ineinandergesteckte Waren­ schläuche zusammen aufgerollt werden, wie es aber auch möglich ist, zunächst den die Einlage bildenden Warenschlauch aufzurollen und dann den anderen Waren­ schlauch mehrlagig um die Einlage herum aufzurollen. In jedem Falle ergibt sich ein einwandfreier Ring­ aufbau.

Gelegentlich ist es bei Dichtungs- oder Abstreifringen erwünscht oder notwendig, daß diese eine gewisse Feder­ wirkung aufweisen. Falls die von dem nahtlosen Waren­ schlauch herrührende Eigenelastizität für diesen Zweck nicht ausreicht, kann bspw. der die Einlage bildende Warenschlauch auch aus Draht gestrickt sein. Eingerolltes, rundgestricktes Drahtgestrick zeigt nämlich, wie sich herausgestellt hat, eine ausge­ prägte Federungseigenschaft, die sich durch ent­ sprechende Wahl des Drahtmaterials, der Maschen­ größe und -dichte soweit erhöhen läßt, daß der ganze Ring als Dämpfungselement wirkt und verwen­ det werden kann. Der Draht ist vorzugsweise Metall­ draht, kann aber auch beispielsweise aus Kunststoff­ material bestehen.

Bei Verwendung entsprechender textiler Materialien oder Kombinationen solcher Materialien kann der Dichtungs- oder Abstreifring nach dem Aufrollen des zumindest einen Warenschlauches erforderlichenfalls durch eine formgebende Behandlung in eine vorbestimmte Form gebracht werden. Abhängig von der Materialzusammen­ setzung des Ringes, kann die formgebende Behandlung durch Pressen, Prägen etc. mit oder ohne Temperatur­ einwirkung erfolgen. Selbstverständlich kann der Dichtungs- oder Abstreifring nach dem Aufrollen mit einem für den jeweiligen Einsatzzweck geeigneten Ma­ terial imprägniert oder getränkt werden, wie es auch denkbar ist, ihn in ein solches Material einzubetten, so daß er im wesentlichen eine Stütz- oder Versteifungs­ funktion übernimmt. Auch nahtlos rundgearbeitetes, be­ schichtetes Textilmaterial kann in der beschriebenen Weise zu einem Dichtungs- oder Abstreifring aufgerollt werden.

Unter textilem Material sind ganz allgemein Textilien im Sinne von DIN 60000 verstanden, d.h. außer Maschen­ ware zählt dazu auch Webware etc., kurzum alle nahtlos, schlauchartig gearbeiteten textilen Körpergebilde.

Einsatzgebiete für die neuen Dichtungsringe sind überall dort gegeben, wo Dichtungsringe oder -packungen Verwendung finden, bspw. Spaltabdichtungen, Muffenabdichtungen, Abdichtungen an Rohrverbindungs­ stellen, auch solchen für hohe Drücke und hohe Tem­ peraturbeanspruchung etc. Dabei ist keine Beschränkung auf die Verwendung mit ruhenden Dichtflächen gegeben. Weitere typische Einsatzgebiete sind deshalb Kolben­ stangendichtungen, Wellendichtungen, Ölabstreifringe und dergl.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kolbenstangen- oder Wellendichtung mit einem Dichtungs- oder Abstreifring gemäß der Erfindung, im axialen Schnitt, in einer Seitenansicht und in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Dichtungs- oder Abstreifring gemäß der Er­ findung, im axialen Schnitt, in einer Seitenan­ sicht, im teilweise aufgerollten Zustand und in schematischer Darstellung,

Fig. 3 einen Dichtungs- oder Abstreifring gemäß der Er­ findung, in einer zweilagigen Ausführungsform und in einer Darstellung entsprechend Fig. 3,

Fig. 4 einen Dichtungs- oder Abstreifring gemäß der Er­ findung, in einer Ausführungsform mit einer ring­ förmigen Einlage und in einer Darstellung ent­ sprechend Fig. 3, und

Fig. 5 einen Ausschnitt aus einem rundgestrickten Waren­ schlauch zur Herstellung eines Dichtungs- oder Abstreifringes gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Kolbenstangen- oder Wellenabdichtung schematisch dargestellt. Eine eine Axialbewegung aus­ führende, zylindrische Kolbenstange 1 - oder eine um­ laufende Welle 1 - ist von einer mit einem nicht weiter dargestellten Gehäuse verbundenen Büchse 2 mit Spiel umgeben, die eine randoffene Ringnut 3 aufweist, wel­ che durch einen auf die Büchse 2 aufgesetzten, ring­ förmigen Deckel 4 verschlossen ist, der bei 5 ab­ dichtend mit der Büchse 2 verschraubt ist.

In der Ringnut 3 liegt ein die Kolbenstange bzw. Welle 1 umgebender Dichtungsring 6, der durch die Wandung der Ringnut 3 und des Deckels 4 axial und radial zusammengedrückt und gegen die die Dichtfläche bildende Außenumfangsfläche der Kolbenstange bzw. Welle 1 abdichtend angepreßt ist.

Der Dichtungsring 6 besteht aus einem aus einem Textilmaterial nahtlos rundgearbeiteten Warenschlauch vorbestimmter Länge, der in der in der Schnittdarstellung nach Fig. 1 schematisch angedeuteten Weise von einem Ende her auf sich selbst zu einem im Querschnitt im wesentlichen kreisförmigen Ringkörper aufgerollt ist.

Der Dichtungsring 6 ist in einer ersten Ausführungs­ form in Fig. 2 in teilweise aufgerolltem Zustand ver­ anschaulicht. Er besteht hierbei aus einem Warenschlauch 7, der aus einem geeigneten Material nahtlos rundge­ strickt ist. Das Maschenbild ist in Fig. 5 angedeutet. Die Maschenreihen 8 verlaufen dabei in der üblichen Weise in Umfangsrichtung, während die Maschenstäbchen sich in Axialrichtung erstrecken, wie dies bei 9 an­ gedeutet ist.

Der rundgestrickte Warenschlauch 7 ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Einsatzzweck vollständig zu einem kreisringförmigen Gebilde aufgerollt. Es sind aber auch Anwendungsfälle denkbar, bei denen es zweckmäßig ist, den Warenschlauch 7 nur teilweise aufzurollen, d.h. ihn in dem in Fig. 2 dargestellten Zustand zu verwenden, in dem der eigentliche Dichtungs- oder Abstreifring 6 einen "angeformten", rohrförmigen Ansatz 10 nach Art einer Manschette aufweist, die bspw. zur Verankerung oder Fixierung des Dichtungsringes 6 Verwendung finden kann.

Weiterhin sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen der Warenschlauch 7 von beiden Enden her auf­ gerollt ist, wie dies anhand von Fig. 3 noch erläutert werden wird.

Die in Fig. 3 ebenfalls im teilweise aufgewickelten Zustand dargestellte Ausführungsform eines neuen Dichtungs- oder Abstreifringes unterscheidet sich von jener nach Fig. 2 dadurch, daß in dem rundge­ strickten Warenschlauch 7 ein aus einem anderen Material gearbeiteter, ebenfalls nahtlos rundge­ strickter Warenschlauch 11 als Einlage eingeschoben wurde, bevor beide Warenschläuche 7, 11 von beiden Enden her jeweils zu einem Ringkörper 6 a aufgerollt wurden. Einer der beiden Warenschläuche 7, 11 - vorzugsweise der außenliegende Warenschlauch 7 - kann aus einem steiferen Material oder mit größerer Maschendichte gearbeitet sein, so daß er in dem ringförmigen Gebilde 6 a nach Art einer Einlage wirkt und diesem eine größere Steifigkeit, Formbeständig­ keit oder aber Elastizität verleiht. Der andere Warenschlauch ist aus einem Material gearbeitet, das bspw. insbesondere mit Rücksicht auf die Dichtungseigenschaften gewählt wurde.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen, sind die beiden ineinander­ gesteckten Warenschläuche 7, 11 von beiden Enden her aufgerollt, wobei in der Regel die beiden Ringkörper 6 a axial nebeneinander zu liegen kommen, so daß sich insgesamt ein "doppelter" Dichtungs- oder Abstreifring ergibt. Selbstverständlich kann dieser Dichtungs- oder Abstreifring auch lediglich von einem Ende her auf­ gerollt sein, wie dies anhand der Fig. 2 bereits er­ örtert wurde.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen jener nach Fig. 2, nur daß die An­ ordnung derart getroffen ist, daß der wiederum rund­ gestrickte Warenschlauch 7 um einen ringförmigen Ein­ lagekörper 12 kreisförmiger Querschnittesgestalt herum­ gerollt wurde. Dieser Einlagekörper 12 kann seinerseits wiederum aus einem entsprechend Fig. 2 von einem Ende her eingerollten Warenschlauch bestehen, der zum Bei­ spiel aus einem nahtlosen Drahtgestrick besteht, wie übrigens auch einer der Warenschläuche 7, 11 der Aus­ führungsform nach Fig. 3 aus einem solchen Drahtge­ strick hergestellt sein kann. Auf diese Weise läßt sich eine erhebliche Federwirkung oder sogar eine elastische Dämpfungswirkung des ganzen Ringes er­ zielen. Der "angeformte" Ansatz 10 entfällt in der Regel, da das ganze Warenschlauchstück aufgerollt wird, doch sind, wie bereits anhand von Fig. 2 er­ örtert, auch Ausführungsformen denkbar, bei denen der Dichtungs- oder Abstreifring in dem in Fig. 4 dargestellten Zustand eingesetzt wird.

Als Textilmaterial für die nahtlos gestrickten Warenschläuche 7, 11 - von denen im übrigen auch mehr als zwei ineinandergesteckt zusammengerollt sein können - kommen mineralische und organische sowie anorganische Filament- oder Stapelfasergarne oder -fäden infrage, die auch miteinander kombiniert werden können. Die Maschenware kann auch gemustert sein, um damit besondere Dehnungseigenschaften in Richtung der Maschenstäbchen oder der Maschenreihen zu erzielen, oder um die Durchlässigkeit etc. des Dichtungsringes zu beeinflussen.

In ähnlicher Weise lassen sich aber auch andere textile, schlauchförmige Körpergebilde, bspw. rundgewebte oder geflochtene Schläuche, Schläuche aus Filz, Watte etc. - auch in Kombination mit Strickwaren und in Kombination untereinander - entsprechend zu den beschriebenen Dichtungs- oder Abstreifringen verarbeiten.

Claims (11)

1. Elastischer Dichtungs- und/oder Abstreifring zur Verwendung für ruhende oder relativbewegte Dicht­ flächen bzw. Abstreifflächen, dadurch gekennzeich­ net, daß er aus zumindest einem aus einem Textilmaterial nahtlos rundgearbeiteten Warenschlauch (7, 11) vor­ bestimmter Länge gebildet ist, der von wenigstens einem Ende her zumindest teilweise auf sich selbst aufgerollt ist.

2. Dichtungs- und/oder Abstreifring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens eine endlose, ringförmige Einlage (12) aus einem an­ deren Material enthält.

3. Dichtungs- und/oder Abstreifring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage einen von wenigstens einem Ende her zumindest teilweise auf sich selbst aufgerollten, nahtlos rundgear­ beiteten Warenschlauch aus einer Textilware auf­ weist.

4. Dichtungs- und/oder Abstreifring nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Warenschlauch (7) mehrlagig um die Einlage (12) herum aufgerollt ist.

5. Dichtungs- und/oder Abstreifring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei in­ einandergesteckte Warenschläuche (7, 11) zusammen aufgerollt sind.

6. Dichtungs- und/oder Abstreifring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Warenschlauch (7, 11) aus Maschen­ ware besteht.

7. Dichtungs- und/oder Abstreifring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Warenschlauch (7, 11) rundgestrickt ist.

8. Dichtungs- und/oder Abstreifring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Warenschlauch (7, 11; 12) zu­ mindest teilweise aus mineralischem Fasermaterial hergestellt ist.

9. Dichtungs- und/oder Abstreifring nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Warenschlauch (7, 11; 12) zumindest teilweise aus Kohlenstoff-Fasermaterial hergestellt ist.

10. Dichtungs- und/oder Abstreifring nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Warenschlauch (7, 11; 12) aus Draht gearbeitet ist oder mitverarbeiteten Draht enthält.

11. Dichtungs- oder Abstreifring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß er nach dem Aufrollen des zumindest einen Warenschlauches durch eine formgebende Behandlung in eine vorbestimmte Form gebracht ist.