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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Systeme für den Transport
und/oder die Aufbewahrung von viskosen Materialien, wie zum Beispiel
Fett, Öl,
Tinte und dergleichen, und halbfesten Materialien, wie zum Beispiel
zerkleinerten Nahrungsmittelprodukten und dergleichen, in großen Mengen
und genauer auf einen Behälter
und eine Kolbenkonstruktion für
diesen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Behälter für den Transport
und/oder die Aufbewahrung großer
Mengen halbfester und flüssiger Materialien
von der Art, die einen Behälter
mit einem beweglichen Kolben darin aufweisen, sind im Stand der
Technik wohl bekannt. Beispiele solcher Behälter sind in den US-Patenten
3,828,988, 4,721,235, 5,114,054 und 5,341,726 zu finden. Die Behälter haben üblicherweise
Druckkolben mit pneumatisch ausdehnbaren Dichtungen, die ein Ende
des Behälters
umgeben, um den Kolben in Bezug auf den Behälter einzupassen, um Änderungen
in dem inneren Querschnitt des Behälters auszugleichen. Die Dichtung
ist im Allgemeinen zwischen an der äußeren Oberfläche des
Behälters
befestigten Umfangsflanschen angeordnet, um die Dichtung während einer Bewegung
des Kolbens axial fest zu halten. Die Behälter weisen außerdem im
Allgemeinen um den Kolben herum angeordnete und sich von diesem
radial nach außen
erstreckende Puffer auf, um zu verhindern, dass sich der Kolben
verkantet, während
sich der Kolben in dem Behälter
bewegt.
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Wie
oben angegeben wurde, sind die Dichtungen des Stands der Technik üblicherweise
hohl und können
mit Luft gefüllt
werden, um zu bewirken, dass sich die Dichtungen ausdehnen. Der
hohle Bereich oder die Kammer der Dichtung kann durch eine Ventilkonstruktion,
die mit der Kammer in Verbindung steht und in dem Kolben angeordnet
ist, mit Luft befüllt
und von Luft entleert werden. Das Ventil ist über eine rückwärtige Öffnung in dem Kolben zugänglich. Da
sich die Dichtung natürlich
zwischen der Außenfläche des
Kolbens und der Innenfläche
des Behälters
befindet und sich mit der Innenfläche des Behälters in Kontakt befindet,
während
sich der Kolben in dem Behälter
hin- und herbewegt,
ist die Dichtung Abrieb und Verschleiß ausgesetzt. Da die Dichtung pneumatisch
ist, besteht außerdem
stets die Möglichkeit,
dass sich ein Loch bildet und die Dichtung unbrauchbar macht. Auch
wenn pneumatische Dichtungen effizient sind, sind sie somit anfällig für ein Versagen.
Außerdem
kann die Reibung, die an der Dichtung durch den sich hin- und herbewegenden Kolben
erzeugt wird, gelegentlich bewirken, dass die Dichtung aus ihrer
Position rollt. Darüber
hinaus ist es schwierig, pneumatische Dichtungen sicher an dem Kolben
zu befestigen, da sie nicht durch ein Befestigungselement durchstochen
werden können.
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Es
ist vorgeschlagen worden, dass die Ausgestaltung der Dichtung derart
ist, dass sie eine Wischwirkung gegen die Innenfläche des
Behälters bewirkt.
Dies setzt die Dichtung jedoch mehr Verschleiß und einer größeren Möglichkeit
des Versagens aus.
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US-A-4,147,274
offenbart eine Randdichtung für
einen Schwimmdachbehälter,
um den Raum zwischen dem Schwimmdach und einer Umfangswand des Behälters zu
füllen.
Die Randdichtung ist im Wesentlichen torusförmig und weist einen geschlitzten äußeren Schlauch
um einen inneren flexiblen Schaumkern herum auf.
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In
Anbetracht des oben Stehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine verbesserte Dichtungskonstruktion für einen
Behälterkolben
bereitzustellen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Behälterdichtung
zu schaffen, die sich einer Ausdehnung anpasst, während sie eine
längere
Verschleißhaltbarkeit
bereitstellt.
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Noch
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Behälterkolbenkonstruktion
zu schaffen, die eine verbesserte Wischerkonstruktion enthält.
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Noch
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Behälterkolben
zu schaffen, der eine verbesserte Wischerkonstruktion für die Innenfläche des
Behälters
aufweist und der eine verbesserte Dichtungskonstruktion hat, die
sich mit weniger Reibung entlang der Innenfläche des Behälters bewegt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung weist eine Dichtung auf, wie sie in Anspruch 1 definiert
ist. Die Dichtung weist eine Ummantelung auf, die durch eine mit
einem Hauben- oder Kappenabschnitt gekoppelte ringförmige Basis gebildet
wird. Im Inneren der Ummantelung befindet sich die Stützanordnung,
die ein offenzelliges Material aufweist, das an einem oder mehreren
Stützstreifen
festgeklebt ist. Das offenzellige Material kann Kautschuk, Polyurethan
oder ein ähnliches
nachgiebiges Material sein, das kompressibel ist und elastisch ist,
um sich im Wesentlichen auf sein ursprüngliches Volumen zurück auszudehnen.
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Die
Dichtung ist im Wesentlichen ringförmig und ist im Einsatz, bevorzugt
in der Nähe
eines Endes, auf der Außenfläche des
Kolbens und diesen umgebend angeordnet und wird axial durch eine
umlaufende Vertiefung oder einen umlaufenden Kanal festgehalten,
die bzw. der in der Außenfläche des Kolbens
angeordnet ist.
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In
einer Ausführungsform
der Dichtung wird der Hauben- oder
Kappenabschnitt durch ein kuppelförmiges Element gebildet. In
einer weiteren Ausführungsform
wird der Hauben- oder Kappenabschnitt durch zwei axial beabstandete,
parallele Wände
gebildet, von denen jede mit einer in einem Winkel angeordneten
oberen Wand gekoppelt ist. Die oberen Wände verbinden sich, um eine
Spitze zu bilden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Ummantelung von
einer reibungsverringernden äußeren Schicht
umgeben, die möglicherweise
aus Teflon® hergestellt
ist und die um die Ummantelung schrumpfverpackt sein kann. Die reibungsverringernde
Schicht verringert insbesondere den Gleitreibungskoeffizienten zwischen
der Dichtung und der Innenfläche
des Behälters.
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Die
Dichtung der Erfindung wird bevorzugt in Verbindung mit einer in
Umfangsrichtung verlaufenden Wischerkonstruktion verwendet, die
sich von der Außenfläche des
Kolbens nahe seines Abgabeendes erstreckt und sich in anliegender
Beziehung mit der Innenfläche
des Behälters
befindet. Das Ende des an der Innenfläche des Behälters anliegenden Wischers,
weist bevorzugt eine Abschrägung
auf. Optional kann ein zweiter Wischer am entgegengesetzten Ende
des Behälters
angeordnet sein.
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In
einer Form ist der Wischer ein länglicher, in
umlaufender Ring, der sich in Bezug auf eine Achse des Kolbens in
einem Winkel von 45° in
Richtung auf die Innenfläche
des Behälters
erstreckt. Der Ring kann aus einem geeigneten Kunststoff ausgebildet sein.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der Dichtung umfassen die Stützstreifen
einen, der zwischen dem offenzelligen Schaummaterial und der Basis
der Ummantelung angeordnet ist. Der Stützstreifen ist vorzugsweise
aus demselben Material wie die Ummantelung hergestellt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Längsquerschnittsansicht
eines Endabschnitts eines Behälters,
die einen Kolben in teilweisem Querschnitt zeigt, der in dem Behälter zusammen
mit einer Dichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung bewegbar ist,
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2 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines Teils des Kolbens, die die Befestigung einer Dichtung in seinem
Kanal zeigt, obwohl diese Dichtung nicht erfindungsgemäß oder so
ist, wie es hierin in Anspruch 1 beansprucht wird,
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2A ist
eine vergrößerte Schnittansicht eines
Teils des Kolbens, die eine alternative Form der Dichtung des Anspruchs
2 zeigt, die in seinem Kanal befestigt ist, wobei die Dichtung der 2A nicht
erfindungsgemäß oder so
ist, wie es hierin in Anspruch 1 beansprucht wird,
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3 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
der in 2 gezeigten Dichtung,
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3A ist
eine vergrößerte Schnittansicht der
Dichtung der 3 mit einer optionalen reibungsverringernden
Schicht,
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4 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
der in 2A gezeigten Dichtung,
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4A ist
eine vergrößerte Schnittansicht der
Dichtung der 4 mit einer optionalen reibungsverringernden
Schicht,
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5 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines Teils des Kolbens, die die Dichtung der 2 zeigt,
die in seinem Kanal befestigt ist, wobei ein Paar Wischer mit dem
Kolbenkörper
gekoppelt ist,
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6 ist
eine auseinander gezogene Schnittansicht der Komponenten in einer
Dichtung gemäß der Erfindung,
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7 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
der montierten Dichtung der 6 und
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8 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
der Dichtung der 7 mit einer optionalen reibungsverringernden
Schicht.
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Detaillierte
Beschreibung
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Nun
auf 1 Bezug nehmend ist ein Abschnitt eines mit 10 bezeichneten
Behälters
gezeigt, der durch eine im Wesentlichen zylindrische Wand 11 gebildet
wird, die bevorzugt aus einem geeigneten Metall ausgebildet ist,
um effektiv das darin aufzubewahrende und/oder zu transportierende
Material (im Folgenden "das
Material") aufzunehmen.
Die Wand 11 bildet ein im Wesentlichen zylindrisches inneres Volumen
oder einen im Wesentlichen zylindrischen inneren Raum 12 des
Behälters,
das bzw. der von einer inneren oder Innenfläche 14 der Wand 11 begrenzt
ist. Der Behälter 10 weist
an seinem einen Ende, das der Einfachheit halber als Vorderseite
des Behälters 10 angesehen
wird, eine Öffnung 16 auf. Die Öffnung 16 ist
ein kombinierter Einlass und Auslass zum Einbringen bzw. Entfernen
des Materials in den bzw. aus dem Behälterraum 12.
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Innerhalb
des Raums 12 ist ein Behälterkolben 18 angeordnet,
der eine im Wesentlichen zylindrische Ausgestaltung hat und bevorzugt
aus einem geeigneten Metall ausgebildet ist. Der Außendurchmesser
des Kolbens 18 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser
des Behälters 10,
sodass der Kolben 18 in dem Behälter 10 vor und zurück bewegt werden
kann. Der Kolben 18 unterteilt den gesamte Innenraum 12 des
Behälters 10 in
einen vorderen Raum 22 vor einem gekrümmten vorderen Abschnitt 20 des
Kolbens 18 und einen hinteren Raum 21 hinter einem
gekrümmten
hinteren Abschnitt 19 des Kolbens 18. Der vordere
und der hintere Raum 22, 21 sind in Abhängigkeit
von der Position des Kolbens 18 innerhalb des Behälters variabel.
Der vordere Raum 22 nimmt das Material auf und enthält dieses.
Je mehr Material, desto größer wird
der vordere Raum 22, wobei der hintere Raum 21 kleiner
wird, da sich der Kolben 18 nach hinten bewegt. Während das
Material aus dem Behälter 10 austritt,
wird der hintere Raum 21 größer, wobei der vordere Raum 22 kleiner wird,
da sich der Kolben 18 in Vorwärtsrichtung bewegt. Es sollte
unmittelbar ersichtlich sein, dass das Obige das Einbringen des
Materials in den vorderen Raum 22 des Behälters 10 über die Öffnung 16 und das
Auspumpen des Materials aus dem vorderen Raum 22 des Behälters 10 über die Öffnung 16 beschreibt.
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Der
Kolben 18 wird durch den gekrümmten vorderen Abschnitt oder
die gekrümmte
vordere Wand 20 und den hinteren Abschnitt oder die hintere Wand 19 und
einen mittleren, im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt oder eine
mittlere, im Wesentlichen zylindrische Wand 23 gebildet.
Auf der Außenfläche oder
dem Umfang 24 der Wand 23 des mittleren Abschnitts 23 sind
zwei Sätze
von Antiverkantungspuffern 26 und 28 angeordnet.
Die Antiverkantungspuffer 26 sind in einem ringförmigen Muster
um den Kolben 18 in der Nähe des vorderen Abschnitts 20 angeordnet,
während
die Antiverkantungspuffer 28 in einem ringförmi gen Muster
um den Kolben 18 in der Nähe des hinteren Abschnitts 19 angeordnet sind.
Die Antiverkantungspuffer 26, 28 erstrecken sich
von der Oberfläche 24 radial
nach außen
und sind an dieser jeweils durch Bolzen befestigt, die sich durch
die Wand 23 erstrecken und durch Muttern 27, 29 an
der Innenfläche 25 gesichert
sind. Die Antiverkantungspuffer 26, 28 liegen
an der Innenfläche 14 der
Wand 11 an, um zu verhindern, dass der Kolben 18 sich
in dem Behälter 10 verkantet.
Die Puffer sind bevorzugt aus einem reibungsarmen Material (z.B. Nylon)
hergestellt, damit sich der Kolben 18 in dem Behälter 10 frei
bewegen kann. Natürlich
können
alternative Vorrichtungen verwendet werden, um dieses Ergebnis zu
erreichen. Die Puffer 26, 28 sind entsprechend
axial und in Umfangsrichtung auf der Kolbenoberfläche 24 beabstandet.
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Auf
der Außenfläche oder
dem Umfang 24 des Kolbens 18 ist auch zwischen
dem vorderen Abschnitt 20 und den Puffern 26 eine
umlaufende Vertiefung oder ein umlaufender Kanal 35 angeordnet (siehe 2).
Wenigstens teilweise in dem Kanals 35 ist eine elastische
Dichtungskonstruktion 68 angeordnet. 2A zeigt
eine alternative Dichtungskonstruktion 36, die in dem Kanals 35 angeordnet
ist. Die Dichtung 68 der 2 und die
Dichtung 36 der 2A sind
nicht erfindungsgemäß, aber
ihre spezielle Konstruktion wird dennoch vollständig beschrieben, um die Bedeutung
der Dichtung der Erfindung besser zu verstehen, von der Beispiele
in den 6 bis 8 dargestellt sind.
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Unter
zusätzlicher
Bezugnahme auf die 3 und 3A weist
die Dichtung 68 der 2 eine äußere Ummantelung
auf, die aus einem elastischen Material wie zum Beispiel Kautschuk,
VITON®, Neopren,
Nitril oder anderem geeigneten Material ausgebildet ist. Die Ummantelung
wird durch eine ringförmige
Basis 70 gebildet, die aus Kautschuk, wie es wieder oben
beschrieben wurde, ausgebildet ist und mit der eine ringförmige kuppelför mige (im
Querschnitt) Haube oder Kappe 72 gekoppelt ist. Die Haube 72 und
die Basis 70 begrenzen einen ringförmigen Hohlraum oder eine ringförmige Kammer 74,
die mit einem offenzelligen Schaum 76 gefüllt ist.
Ein derartiges offenzelliges Schaummaterial 76 kann eine Kautschukverbindung,
Polyurethan oder etwas ähnliches
sein, was elastisch komprimierbar ist, um für die Dichtungskonstruktion 68 einen
Federungseffekt bereitzustellen und ihn ihr zu verleihen. Optional
kann an Stelle des offenzelligen Schaummaterials 76 ein Gel,
wie z.B. Siliziumoxid, verwendet werden.
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Wie
in 3A gezeigt ist, kann eine optionale äußere Schicht 77 um
die Dichtung 68 herum angeordnet sein, um den Gleitreibungskoeffizienten
zu verringern, während
sich die Dichtung über
die Innenfläche 14 des
Behälters 10 bewegt.
Die äußere Schicht 77 kann
aus irgendeinem geeigneten reibungsarmen Material hergestellt sein,
wie zum Beispiel Teflon, Reyon, Nylon oder jegliche Alkene hoher Dichte.
Es ist bevorzugt, dass eine derartige äußere Schicht 77 um
die Dichtung 68 herum schrumpfverpackt wird, um die beste
Reibungsverringerung zu schaffen.
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Auf
die 2A, 4 und 4A Bezug nehmend
ist eine alternative Form einer allgemein mit 36 bezeichneten
Dichtung gezeigt, die verwendet werden kann. Die Dichtung 36 weist
eine Ummantelung auf, die durch einen ringförmigen Basisabschnitt 50,
einen ersten oder linken senkrechten ringförmigen Wandabschnitt 52,
einen zweiten oder rechten senkrechten ringförmigen Wandabschnitt 54,
einen ersten oder linken in einem Winkelangeordneten ringförmigen Wandabschnitt 56 und
einen zweiten oder rechten in einem Winkel angeordneten ringförmigen Wandabschnitt 58 gebildet
wird. Der erste senkrechte Wandabschnitt 52 ist an dem
Basisabschnitt in der Nähe
eines Endes davon befestigt, während
der zweite senkrechte Wandabschnitt 54 an dem Basisabschnitt
in der Nähe
eines anderen Endes davon befestigt ist. Der erste in einem Winkel
angeordnete Wandabschnitt 56 ist an einem Ende an einem
oberen Ende des ersten senkrechten Wandabschnitts 52 befestigt,
während
der zweite in einem Winkel angeordnete Wandabschnitt 58 an
einem Ende an einem oberen Ende des zweiten senkrechten Wandabschnitts 54 befestigt
ist. Die anderen Enden des ersten und des zweiten in einem Winkel angeordneten
Wandabschnitts 56, 58 sind miteinander verbunden,
um eine Spitze oder einen Scheitelpunkt 60 zu bilden. Die
Wandabschnitte sind bevorzugt integral ausgebildet, sodass die Ummantelung im
Wesentlichen nahtlos ist. Die Wandabschnitte 52, 54, 56, 58 bilden
eine Kappe oder eine Haube und einen ringförmigen inneren hohlen Hohlraum
oder eine ringförmige
innere Kammer 62, der bzw. die mit einem offenzelligen
Schaummaterial 64 gefüllt
ist. Ein solches offenzelliges Schaummaterial 64 kann so sein,
wie es unter Bezugnahme auf das zellförmige Schaummaterial 76 beschrieben
wurde. Um zu verhindern, dass sich die Basis 50 nach außen biegt (d.h.
um sie eben zu halten), ist es bei dieser Ausführungsform der Dichtung 36 möglich, eine
Basis 50 bereitzustellen, die ein wenig dicker als die äußeren Wände 53, 54, 56, 58 ist.
Eine optionale äußere Schicht 65 kann
wie in 4A um die Dichtung 36 herum
in derselben Weise wie die äußere Schicht 77 der 3A angeordnet
sein.
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Es
ist hier darauf hinzuweisen, dass bei jeglicher Form der Dichtung
eine Vielzahl von Splinten 80 verwendet werden können, um
weiter zu verhindern, dass die Dichtung aus dem Kanal 35 rollt.
Die Splinte 80 können
durch zwei Seitenwände 44, 48, die
durch den Kanal 35 gebildet werden, und durch das zellenförmige Schaummaterial
der Dichtung hindurchgesteckt werden.
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Wieder
auf 2A Bezug nehmend liegt die Dichtung 36 dort,
wo die Spitze bzw. der Scheitelpunkt 60 ist, an der Innenfläche 14 an,
und der erste und der zweite in einem Winkel angeordnete Wandabschnitt 56, 58 werden
radial nach unten gedrückt.
Das Zusammendrücken
der Dichtung 36 zwischen dem Kolben und der Innenfläche des
Behälters
verhindert das Eindringen des Materials aus dem vorderen Raum 22 und
dem hinteren Raum 21. Da der Hohlraum 62 der Dichtung 36 mit
dem elastischen Schaummaterial 64 gefüllt ist, tendieren außerdem die
Wände der
Dichtung dazu, sich radial nach außen auszudehnen, insbesondere
dann, wenn die Basis 50 dicker als die übrigen Wände ausgebildet ist. Auf diese
Weise gibt es dann, wenn ein Einstich oder ein Riss in der Dichtung
auftritt, weder einen Druckverlust der Dichtung wie in "Luftdichtungen" noch einen signifikanten
Verlust des Dichtungseffekts. Es ist darauf hinzuweisen, dass nach
einem bestimmten Ausmaß an
Verschleiß sogar
die vorliegende Dichtung ausgewechselt werden müsste. Allerdings ist die Lebensdauer
einer schaumgefüllten Dichtung
im Allgemeinen größer als
die der "Luftdichtungen".
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Unter
Bezugnahme auf die 1 und 5 kann der
Kolben 18 einen im Wesentlichen ringförmigen Wischer aufweisen, der
allgemein mit 38 gekennzeichnet ist und der bevorzugt aus
einem Kunststoff wie zum Beispiel Nylon oder dergleichen ausgebildet
ist. In der gezeigten Ausführungsform
Wischer 38 erstreckt sich um den Kolben 18 von
dem Bereich, der eine Verbindung zwischen dem gekrümmten vorderen
Abschnitt 20 und dem zylindrischen mittleren Abschnitt 23 bildet.
Der Wischer 38 ist in Bezug auf eine Hauptachse des Kolbens 18 in
Richtung auf die Innenfläche
des Behälters
nach oben abgewinkelt. Wenn ein Wischer 38 verwendet wird,
sollte er in einem Winkel von 45° in
Bezug auf die Kolbenachse verlaufen. Das Ende des Wischers 38,
das an der Innenfläche
des Behälters
anliegt, weist eine Abschrägung 39 auf,
sodass ein ebener Bereich der Abschrägung an der Innenfläche des
Behälters
anliegt. Dies stellt eine Wisch- oder Schabewirkung an der Innenfläche des
Behälters
bereit, um diese zu reinigen.
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Der
Wischer 38 ist an dem Kolben 18 befestigt, indem
ein unterer Abschnitt 82 des Wischers 38 in einer
umlaufenden Vertiefung oder einem umlaufenden Kanal 84 angeordnet
ist, die bzw. der axial parallel von dem Dichtungskanal 35 beabstandet
ist. Der Kanal 84 bildet zwei Seitenwände 86, 88.
Die Seitenwand 86, die dem vorderen Ende des Kolbens 18 am
nächsten
ist, sollte in einem Winkel von 45° in Bezug auf die Kolbenachse
angeordnet sein. Wenn die Seitenwand 86 vertikal ist oder
in einen anderen Winkel als 45° angeordnet
ist, sollte ein Füllmaterial 90 gegen
die Seitenwand 86 angeordnet sein, wie es in 5 gezeigt
ist. Das Füllmaterial 90 kann
Metall, Polymer oder jedes andere Material sein, das eine glatte
45°-Oberfläche für den Wischer 38 bereitstellen
kann. Soweit erforderlich kann der Wischer 38 dann mit
Hilfe einer Schraube oder einer Mutter 92 und einem Bolzen 94 an
dem Füllmaterial 90 oder
der geneigten Seitenwand befestigt sein. Optional kann ein zweiter
Wischer 38a in der Nähe
des hinteren Teils des Kolbens 18 spiegelbildlich zu dem
ersten Wischer 38 (d.h. die Abschrägung 39a des hinteren Wischers 38a ist
in der entgegengesetzten Richtung des Wischers 38 ausgerichtet)
angeordnet sein.
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Nun
auf die 6 bis 8 Bezug
nehmend ist die genaue Konstruktion einer Dichtung gemäß der Erfindung
allgemein gezeigt. Die Dichtung 100 ist in der Form ähnlich wie
die Dichtung 36 der 2a, 4 und 4A.
Anders als die Dichtung 36 hat die Dichtung 100 einen
ringförmigen
Basisabschnitt 102, der dieselbe Dicke wie die Wandabschnitte 104, 106, 108 und 110 hat.
Eine Dicke von 0,95 cm (0,375'') hat sich als wirksam
herausgestellt. Die ringförmige
Kammer 112, die durch die ringförmige Basis 102 und
die Wandabschnitte 104, 106, 108 und 110 gebildet
wird, ist mit der Stützanordnung 114 gefüllt.
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Die
Stützanordnung 114 weist
eine oder mehrere offenzellige Schaummaterialschichten 116, 118 und
einen Stützstreifen 120 auf.
Die Stützanordnung 114 ist
durch Anordnen eines Klebemittels zwischen den verschiedenen Komponentenschichten – den Schaummaterialschichten 116 und 118 und
dem Stützstreifen 120 – in ein
integrales Teil kombiniert. Nachdem das Klebemittel ausgehärtet ist,
werden die Ränder
der Stützanordnung 114,
unter Umständen
mit einer Bandsäge,
zugeschnitten, um dem ungefähren
Profil der ringförmigen
Kammer 112 zu entsprechen. 6 zeigt,
wie das Schneiden schräge Oberflächen 122 an
der Stützanordnung 114 hinterlassen
hat, um den Wandabschnitten 106 und 108 zu entsprechen.
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Es
ist am besten, wenn sich ein kleiner Abschnitt des Stützstreifens 120 über die
offenzelligen Schaummaterialschichten 116, 118 hinaus
erstreckt. Dies lässt
es zu, dass die gesamte Stützanordnung 114 durch
die ringförmige
Kammer 112 gezogen wird und die offenzelligen Schaummaterialschichten 116, 118 somit
während
dieses Vorgangs komprimiert werden. Nachdem sich die Stützanordnung 114 in
ihrer Position befindet, wird ihr Zeit zum Relaxieren gegeben, und
der vorstehende Abschnitt wird entfernt, wonach die Enden der zwei
Enden der Dichtung 100 zusammengeklebt werden können und
dadurch einen Ring bilden.
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Es
hat sich herausgestellt, dass ein Stützstreifen von 0,635 cm (0,25'') gut mit Wänden von 0,95 cm (0,375'') in der Dichtung funktioniert. Der Stützstreifen 120 ist
bevorzugt aus demselben Material wie der Basisabschnitt 102 (und
die Wandabschnitte 104, 106, 108, 110)
hergestellt. Der Stützstreifen 120 erfüllt zwei
Funktionen. Er verleiht der Stützanordnung 114 Steifigkeit,
was ihre Einführung
in die ringförmige
Kammer 112 erleichtert. Er stellt ferner eine zusätzliche
Abstützung
für den
Basisabschnitts 102 bereit, um das Ausmaß an Durchbiegen
zu begrenzen, das auftritt. In den 7 und 8 ist
zu sehen, dass sich der Basisabschnitt 102 sogar mit dem
Stützstreifen 120 leicht
durchbiegt. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Dichtung in einen Ring
geformt und um den Kolben herum angeordnet ist, wird diese Durchbiegung
vernachlässigbar.
Es ist darauf hinzuweisen, dass es ideal ist, keinerlei Zwischenräume zu haben,
die in der ringförmigen
Kammer 112 verbleiben, nachdem sich die Stützanordnung 14 in ihrer
Position befindet. Natürlich
ist dies nicht immer möglich,
aber jegliche Zwischenräume
sollten auf ein absolutes Minimum beschränkt sein. Die Kompression der
offenzelligen Schaummaterialschichten bei dem Einführen in
die Kammer hilft in dieser Hinsicht. Schließlich zeigt 8,
dass die optionale äußere Schicht 124 ähnlich wie
die äußere Schicht 77 der 3A zu
dieser Ausführungsform
hinzugefügt
werden kann.