DE577292C

DE577292C - Self-tightening slotted sealing ring with large radial wall thickness

Info

Publication number: DE577292C
Application number: DEG81199D
Authority: DE
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1931-11-24
Filing date: 1931-11-24
Publication date: 1933-05-29

Description

AUSGEGEBEN AM
29. MAI 1933ISSUED ON
May 29, 1933

Dichtungsringe, die infolge der ihrem Material eigenen Elastizität oder durch besondere Federn gegen die abzudichtenden Flächen gepreßt werden, sind bekannt. Die ersteren, das sind die selbstfedernden Ringe, sind billiger in der Herstellung und werden daher bei der Anwendung vorgezogen. Die Grenze der Verwendungsmöglichkeit der selbstfedernden Dichtungsringe ist bei gegebenem Flächendruck durch deren Wandstärke gezogen, die für selbstspannende Ringe insofern von Wichtigkeit ist, als durch sie die Größe der entstehenden Biegebeanspruchung bei Erzeugung des erforderlichen Flächendruckes an den Dichtflächen bestimmt wird; je größer die radiale Wandstärke, desto höher ist die erzielbare Flächenpressung. Sealing rings, which result from the elasticity of their material or from special springs are pressed against the surfaces to be sealed are known. The former, that are the self-resilient rings, are cheaper to manufacture and therefore are used preferred. The limit of the possibility of using the self-resilient sealing rings is drawn through the wall thickness for a given surface pressure, that for self-tensioning Rings are important because they determine the size of the resulting bending stress is determined when the required surface pressure is generated on the sealing surfaces; the greater the radial wall thickness, the higher the achievable surface pressure.

Begrenzt ist die Wandstärke bei solchen Dichtungsringen, die beim Einbau in Nuten eingebracht werden müssen und dabei eine der auf Dichtheit wirkenden Spannung entgegengesetzte Biegebeanspruchung erfahren, z.B. bei Kolbenringen, die über den Kolben gestreift werden müssen. In einem solchen Fall muß man, wenn große Flächenpressungen verlangt werden, den Kolben teilen oder den Kolbenring mehrteilig ausführen und durch Federn an die Zylinderwand pressen.
Eine große Wandstärke für Dichtungsringe kann jedoch auch dann erwünscht sein, wenn die Flächenpressung weniger hoch zu sein braucht; z. B. in Fällen, wo die Kolbenringpartie eines Kolbens großes Spiel im Zylinder haben muß. etwa weil der Kolben außer der hin und her gehenden eine exzentrische Drehbewegung ausführt, oder eine schwingende oder wandernde Kolbenstange in einer mit selbstspannenden Dichtungsringen versehenen Pakkung läuft oder wenn eine an sich gerade geführte Kolbenstange nebenher eine exzenirische Drehung auszuführen hat oder die seitlichen Wände der Nuten, in denen die Dichtringe liegen, infolge Massenwirkung, Reibung o. dgl. hohem Verschleiß ausgesetzt sind und aus Dichtigkeitsgründen nicht verschleißen sollen auch bei Verwendung von weniger verschleißfestem Material. Dasselbe gilt bei Dichtringen an Lagern, die starkem Verschleiß in radialer Richtung unterworfen sind, z. B. bei Achslagern, bei denen in tiefen Nuten Dichtungsringe mit großer Wandstärke verwendet werden. Um solche Dichtringe leichter in ihre Nuten einbringen zu können, hat man dieselben in radialer Richtung unterteilt und die einzelnen konzentrischen Ringe mit Nut und Feder oder ähnlich gegen seitliche Verschiebung gesichert. Doch erfordert diese Ausführung hohe Bearbeitungsgenauigkeit und verursacht hohe Bearbeitungskosten.The wall thickness is limited in such sealing rings that have to be inserted into grooves during installation and experience a bending stress opposite to the tension acting on tightness, e.g. piston rings that have to be slipped over the piston. In such a case, if large surface pressures are required, you have to share the piston or make the piston ring in several parts and press it against the cylinder wall by means of springs.
A large wall thickness for sealing rings can, however, also be desirable if the surface pressure needs to be less high; z. B. in cases where the piston ring part of a piston must have large play in the cylinder. for example because the piston executes an eccentric rotary motion in addition to the reciprocating motion, or a vibrating or moving piston rod runs in a package provided with self-tightening sealing rings or if a piston rod that is guided in itself has to perform an eccentric rotation at the same time or the side walls of the grooves, in which the sealing rings are located, are exposed to high wear as a result of mass action, friction or the like and should not wear out for reasons of tightness, even if less wear-resistant material is used. The same applies to sealing rings on bearings that are subject to heavy wear in the radial direction, e.g. B. in axle bearings where sealing rings with a large wall thickness are used in deep grooves. In order to be able to introduce such sealing rings into their grooves more easily, they have been subdivided in the radial direction and the individual concentric rings have been secured against lateral displacement with tongue and groove or similar. However, this design requires high machining accuracy and causes high machining costs.

Derartige selbstspannende Dichtungsringe, die eine große Wandstärke haben müssen, sollen erfindungsgemäß zur Vermeidung übermäßig hoher Spannungen beim Einbringen in die Nuten so ausgeführt werden, daß ihre radiale Wandstärke durch auf dem Umfang verteilte Aussparungen so weit geschwächt wird, daß der Ring weich federt, leichter, d. i. unter geringerer Biegebeanspruchung eingebaut werdenSuch self-tightening sealing rings, which must have a large wall thickness, should according to the invention to avoid excessively high stresses when introduced into the Grooves are designed so that their radial wall thickness is distributed over the circumference Recesses is weakened so far that the ring springs softly, lighter, d. i. under lesser Bending stress can be incorporated

kann und auch auf die Dichtflächen eine entsprechend geringere Pressung ausübt. Die seitliche Auflagefläche in den Nuten bleibt dabei genügend groß, um nur geringen Verschleiß und eine große Beweglichkeit der gegeneinander abzudichtenden Teile zuzulassen, ohne daß der Dichtungsring aus der Nut heraustritt und sich an den Stegen zwischen den Nuten ecken kann. Dabei sind die Aussparungen je nach ίο Bedarf am äußeren oder inneren Umfang des Ringes oder gleichzeitig an beiden angebracht. Zur Erhöhung der Dichtwirkung kann man die Aussparungen mit einem biegsamen, elastischen Material ausfüllen, das gegenüber dem Spannring eine sehr geringe Festigkeit besitzt und die Federwirkung in keiner Weise hemmt. Die elastische Einlage wird durch einfache Vorrichtungen, etwa durch einen Stahldraht, in ihrer Lage festgehalten.can and also exerts a correspondingly lower pressure on the sealing surfaces. the lateral contact surface in the grooves remains large enough to minimize wear and tear to allow great mobility of the parts to be sealed against each other without the Sealing ring emerges from the groove and corners at the webs between the grooves can. The recesses are depending on the need on the outer or inner circumference of the Ring or attached to both at the same time. To increase the sealing effect you can fill the recesses with a flexible, elastic material that is opposite to the The tension ring has a very low strength and does not inhibit the spring action in any way. The elastic insert is made by simple devices, such as a steel wire, held in their position.

ao Der Gegenstand der Erfindung ist in den Abb. ι bis 5 beispielsweise dargestellt. Abb. ι zeigt einen selbstspannenden Dichtungsring ι in gespanntem Zustande, der am inneren Umfang mit Aussparungen 3 versehen ist, und Abb. 4 einen solchen Dichtungsring 6 mit Aussparungen 8 am äußeren Umfang. Die Stoßenden können überlappt und schräg (Abb. 1 und 4) oder in einer sonst üblichen Form ausgeführt werden. Die Aussparungen 3 und 8 am Umfang sind in den Abbildungen beispielsweise mit Korkplättchen ausgefüllt, die durch einen eingelegten Stahldraht 2 oder 7 in ihrer Lage festgehalten werden. In Abb. 3 ist ein Schnitt durch eine Aussparungsstelle der Ringe nach Abb. ι und 4 dargestellt. Ein Ring in Ausführung nach Abb. 1 ist in Abb. 2 eingebaut auf einem Kolben, einer Welle oder einer Achse 4 in einem Zylinder, Lager oder Gehäuse 5 dargestellt und in Abb. 5 ein Ring in Ausführung ■40 nach Abb. 4 auf einem Kolben oder einer Achse 9 in außenliegenden Nuten der Büchse 10.ao The object of the invention is shown in Figs. ι to 5, for example. Fig. Ι shows a self-tensioning sealing ring ι in the tensioned state on the inner circumference is provided with recesses 3, and Fig. 4 such a sealing ring 6 with recesses 8 on the outer circumference. The butt ends can be overlapped and at an angle (Fig. 1 and 4) or in any other customary form. The recesses 3 and 8 am Scope are filled in the illustrations, for example, with cork plates, which are replaced by a inserted steel wire 2 or 7 are held in their position. In Fig. 3 is a section represented by a recess in the rings according to Fig. ι and 4. A ring in execution according to Fig. 1 is installed in Fig. 2 on a piston, a shaft or an axle 4 shown in a cylinder, bearing or housing 5 and in Fig. 5 a ring in execution ■ 40 according to Fig. 4 on a piston or a shaft 9 in external grooves of the sleeve 10.

Die beiden jeweils gegeneinander abzudichtenden Teile: Kolbenstange, Welle, Achse 4, 9 und Zylinderdeckel, Lager, Gehäuse 5, 10 besitzen neben der axialen Bewegungsfreiheit eine große radiale Verschiebungsmöglichkeit.The two parts to be sealed against each other: piston rod, shaft, axis 4, 9 and In addition to the axial freedom of movement, the cylinder cover, bearing, housing 5, 10 have a large radial displacement option.

Nach der Erfindung läßt sich ein selbstspannender Dichtungsring mit großer Wandstärke mit sehr geringen Kosten verwenden, denn die Kolben, Wellen oder Büchsen brauchen nicht geteilt ausgeführt zu werden, wie dies bisher bei Verwendung von starkwandigen, selbstspannenden Dichtungsringen nötig war und wodurch die Ersparnis für die Herstellung des Ringes wettgemacht wurde. Die Aussparungen an den Dichtungsringen können, da die Begrenzungswände der Aussparungen unbearbeitet sein dürfen, direkt beim Gießen der Ringe, d. i. ohne besondere Kosten, ja sogar unter Einsparung von Material angebracht werden, wodurch der Ring selbst äußerst billig hergestellt werden kann.According to the invention can be a self-tightening sealing ring with a large wall thickness use at very low cost because they need pistons, shafts or bushings not to be carried out divided, as was previously the case with the use of thick-walled, self-tightening sealing rings was necessary and thus the savings for the production of the ring was made up for. The recesses on the sealing rings can, there the boundary walls of the recesses may be unprocessed, directly when pouring the Rings, d. i. attached without any special costs, even with savings in material whereby the ring itself can be manufactured extremely cheaply.

Claims

Claim:

Self-tightening slotted sealing ring with large radial wall thickness for Sealing of moving against each other with large and changing radial play Parts, characterized in that the ring is evenly distributed on its circumference, distributed edge recesses to such an extent that once the of the ring in the groove does not reach a level exceeding the strength of the material and on the other hand, the fixed ring parts remaining between the recesses are sufficient form large contact surfaces in the grooves, and that the recesses through in proportion sealing pieces that are significantly more elastic than the ring material are filled.

1 sheet of drawings