DE8110610U1

DE8110610U1 - Sealing element

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Publication number: DE8110610U1
Application number: DE8110610U
Authority: DE
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Publication date: 1981-12-10

Description

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MTU MOTOBSN- UND TURBINEN-UNION FRIEDRICHSHAFEN UMBHMTU MOTOBSN AND TURBINE UNION FRIEDRICHSHAFEN UMBH

FriedrichshafenFriedrichshafen DichteleaientDensity leaient

Die Neuerung bezieht sich auf ein Diehtelement gemäß dem Oberbegriff von Schutzanspruoh 1. Die Neuerung bezweckt die Abdichtung von Leitungsübergängen, an denen es ausThe innovation relates to a Diehtelement according to the generic term of protection claim 1. The purpose of the innovation the sealing of line transitions where it comes from < 1« V«5A HJUUVJU UAWJUiW JH%*£x * W** JLJBV, JUVA VUU^DJLXMJUDWUO JMXW< 1 «V« 5A HJUUVJU UAWJUiW JH% * £ x * W ** JLJBV, JUVA VUU ^ DJLXMJUDWUO JMXW

Schrauben zu befestigen.Fasten screws.

Ein derartiges Dichtelement ist nach Patentanmeldung P 29 50 837 bekannt. Dieses Dichtelement vermag aber den betriebsbedingten Lageänderungen der angrenzenden Bautei- ι Ie nicht in ausreichendem Maße zu folgen.Such a sealing element is known from patent application P 29 50 837. But this sealing element is capable of operational changes in the location of the adjoining components are not to be followed to a sufficient extent.

Er ist deshalb Aufgabe der Neuerung, das Dichtelement so | zu gestalten, daß es seine Diohtfunktion auch bei geringen Lageänderungen der angrenzenden Bauteile noch beibehält.It is therefore the task of the innovation, the sealing element so | to design that it still retains its Diohtfunktion even with slight changes in the position of the adjacent components.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß durch das Merkmal von Schutzanspruch 1 gelöst. Aus den Ansprüchen 2 bis 15 ergeben sich verschiedene neuerungsgemäße Ausführungsfor- | men.According to the innovation, this task is achieved by the feature of Protection claim 1 solved. Different embodiments according to the invention result from claims 2 to 15 men.

O Die mit der Neuerung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die zwischen kalter und betriebswarmerO The advantages achieved with the innovation are in particular that between cold and warm x"jTSmjijuxx*SIx »5&S€uj-US »So. vJvS νβΰίΛβΰ nfiu~ Ujuu ju&gS«tuuoiT«tJU£Snx "jTSmjijuxx * SIx» 5 & S € uj-US »So. vJvS νβΰίΛβΰ nfiu ~ Ujuu ju & gS« tuuoiT «tJU £ Sn an den Dichtflächen der angrenzenden Bauteile ohne Beeinträchtigung der Dichtfunktion von dem Dichtelement elastisch aufgenommen worden, und daß Dberbeanspruchungen der Spannschraub· und des Spannbandes, infolge Abstandsverringerung der Dichtflächen durch Wärmedehnung der angrenzen-has been elastically absorbed by the sealing element on the sealing surfaces of the adjacent components without impairing the sealing function, and that overstressing of the Clamping screw den Bauteil·,mit Sicherheit vermieden werden.the component ·, must be avoided with certainty.

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Verschiedene Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend näher beschrieben. Es zeigen:Various exemplary embodiments of the innovation are shown in the drawings and are described in more detail below. Show it:

Fig. 1: Teilquerschnitt nach Linie I-I in Fig. 1 eines V-Motors mit einer zwischen den ZylinderreihenFig. 1: Partial cross-section along line I-I in Fig. 1 of a V-engine with one between the rows of cylinders

angeordneten Abgasleitung;arranged exhaust pipe;

Fig. 2: Dichtelement, bei den das Spreizelement mit nachgiebigem Spannband ausgestattet ist entsprechend Linie H-II in Fig. 1;Fig. 2: Sealing element in which the expansion element is equipped with a flexible tension band accordingly Line H-II in Fig. 1;

Fig. 3: Dichtelement, bei dem das Spreizelement ein gewelltes Federband besitzt;3: a sealing element in which the expansion element has a corrugated spring band;

Q Fig. 4: Dichtelement, bei dem das Spreizelement nachgiebige Keilsegmente besitzt;Q FIG. 4: Sealing element in which the expansion element has flexible wedge segments;

Fig. 5: Dichtelement, dessen Spreizelement mit Tellerfedem gespreizt wird;5: Sealing element, the expansion element of which is expanded with disk springs;

Fig. 6: Dichtelement, dessen Spreizelement mit einem radial gewellten Federband gespannt wird;6: Sealing element, the expansion element of which is tensioned with a radially corrugated spring band;

Fig. 7: Dichtelement mit geklemmten Wellrohrenden;7: Sealing element with clamped corrugated pipe ends;

Fig. 8: Dichtelement, bei dem das Spreizelement mit geteilten KeilSegmenten ausgestattet ist;8: Sealing element in which the expansion element is equipped with divided wedge segments;

Fig. 9: Dichtelement, dessen Spreizelement mit halbrohrförffligem Spreizteil ausgestattet ist;9: Sealing element, the expansion element of which is equipped with a half-tubular expansion part;

- Fig. 10: Dichtelement mit elastisch nachgiebiger Spannschraube.- Fig. 10: Sealing element with elastically flexible clamping screw.

Ein Dichtelement 11 ist an korrespondierenden öffnungen 12, 13 von zueinander starren Bauteilen 14, 15 angeordnet, Die Öffnungen 12, 13 münden in Dichtflächen l6, 17, die einander mit Abstand gegenüberstehen. Das Dichtelement 11 bestehtA sealing element 11 is at corresponding openings 12, 13 arranged by mutually rigid components 14, 15, the openings 12, 13 open into sealing surfaces l6, 17, which face each other at a distance. The sealing element 11 consists aus zwei gleichen symmetrisch angeordneten Seitenscheiben 18,from two identical symmetrically arranged side windows 18, die an ihrem Innendurchmesser durch ein Wellrohr 19 miteinander dicht verbunden sind. Die äußeren Schenkelflächen 20, 21 der Seitenscheiben 18 wirken mit der Dichtfläche 17 undwhich are tightly connected to one another at their inner diameter by a corrugated tube 19. The outer leg surfaces 20, 21 of the side panels 18 act with the sealing surface 17 and

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* · ii* Ii

unter Zwischenschaltung eines Zentrierringes 26 mit der Dichtfläche 16 der Bauteile 14, 15 zusammen. Die einander ■ . zugekehrten Seitenflächen 22, 23 der Seitenscheiben 18 ,: bilden einen sich nach außen öffnenden Ringraum zur Auf-with the interposition of a centering ring 26 with the sealing surface 16 of the components 14, 15 together. The one another ■. facing side surfaces 22, 23 of the side windows 18,: form an outwardly opening annular space for up-

5 nähme eines Spreizelementes, mit dem die zur Erzielung einer Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement und den benachbarten Bauteilen 14, 15 erforderliche Axialkraft erzeugt wird.5 would take a spreading element with which to achieve a sealing effect between the sealing element and the adjacent components 14, 15 required axial force is generated.

Nach den Beispielen in Fig. i, 2, 3, 4 und 8 hat der Ring-According to the examples in Fig. I, 2, 3, 4 and 8, the ring

10 raum für das Spreizelement eine sich zum Außendurchmesser erweiternde trapezförmige Kontur. Das Spreizelement besteht10 space for the expansion element, a trapezoidal contour that widens towards the outside diameter. The expansion element consists bei diesen Beispielen im wesentlichen aus einem radial auf-in these examples essentially consists of a radially

" '^x getrennten, im Querschnitt der trapezförmigen Ringraumkontur angepaßten Ring, der mittels einer sin den Endabschnitten 27, 28 angreifenden Schraube 29 in seinem Umfang ver kürzbar ist. Um den Zusammenbau des Dichtelementes zu erleichtern, besteht das Spreizelement aus einem Spannband 25» das auf mehrere am Umfang des trapezförmigen Ringraumes angeordnete Keilsegmente 24 einwirkt."' ^x separate ring, adapted in cross-section to the trapezoidal annular space contour, the circumference of which can be shortened by means of a screw 29 acting on the end sections 27, 28. In order to facilitate the assembly of the sealing element, the expansion element consists of a tensioning band 25» that a plurality of wedge segments 24 arranged on the circumference of the trapezoidal annular space acts.

Zur Erzielung der gewünschten Nachgiebigkeit des Spreizelementes ist bei dem Beispiel nach Fig. 2 das Spannband 25 an jeder Stoßstelle zweier Keilsegmente 24, die am Spannband 25 befestigt sind, mit einer federnd nachgiebigen Dehnschlaufe ausgebildet.To achieve the desired flexibility of the expansion element, the tensioning strap 25 is on in the example according to FIG each joint between two wedge segments 24, which are fastened to the tensioning strap 25, is formed with a resilient stretching loop.

Bei dem Beispiel nach Fig. 3 wird die Nachgiebigkeit desIn the example of FIG. 3, the compliance of the

Spreizelementes durch ein gewelltes Federband 39 erreicht, das zwischen dem Spannband 25 und den Keil Segmenten 24 angeordnet ist, wobei das Federband eine axial, d. h. mit der Dichtelementachse, verlaufende Wellung aufweist.Spreading element achieved by a corrugated spring band 39 which is arranged between the tension band 25 and the wedge segments 24, the spring band having an axial, d. H. with the sealing element axis, has extending corrugation.

Im Beispiel nach Fig. 4 sind die am Spannband 25 befestigten Keilsegmente 24 in Unfangsrichtung blattfederartig nachgiebig ausgebildet. Zur Verminderung der Federsteife können die Keilsegmente 24 zu den Enden hin mit geringerem Querschnitt ausgebildet sein.In the example according to FIG. 4, the wedge segments 24 attached to the tensioning band 25 are leaf spring-like in the circumferential direction formed yielding. To reduce the spring stiffness, the wedge segments 24 can be reduced towards the ends Be formed cross-section.

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1 I1 I.

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•It ι• It ι

(till a ι(till a ι

Das Beispiel nach Fig. θ zeigt ein Dichtelement in Querschnitt, b>ai de« die Keilsegmente axial, d. h. senkrecht zur Dichtelementachse, in zwei identische Keilsegmentteile 2k und 24' geteilt sind. Zwischen den axial beweglich am Spannband 25 befestigten Keilsegmentteilen 24, 24t¹ ist dabei ein eine radiale Wellung aufweisendes Federband 30 angeordnet.The example according to FIG. Θ shows a sealing element in cross section, where the wedge segments are divided axially, ie perpendicular to the sealing element axis, into two identical wedge segment parts 2k and 24 '. A spring band 30 having a radial corrugation is arranged between the wedge segment parts 24, 24t ^{1 fastened axially movably on the tension band 25.}

Nach den Beispielen in Fig. 5, 6 und 7 besteht das Spreizelement aus einem zwischen den Seitenscheiben 1Θ angeord-According to the examples in Fig. 5, 6 and 7, the expansion element consists of a between the side windows 1Θ angeord-

neten, axial wirkenden Federelement. Nach Fig. 5 und 7 besteht das Federelement beispielsweise aus zwei gegeneinander gestellten Tellerfedern 31. Das Federelement kann aber r z. B. auch aus einer Anzahl auf einem Teilkreis angeordneter Druckfedern bestehen. Nach Fig. 6 ist das FederelementNeten, axially acting spring element. According to FIG. 5 and 7, the spring element, for example, of two mutually provided disc springs 31. The spring element but can, for r. B. also consist of a number of compression springs arranged on a pitch circle. According to Fig. 6 is the spring element ein radial gewelltes Federband 32.a radially corrugated spring band 32.

Für die Montage der Dichtelemente nach Fig. 5, 6 und 7 unter Vorspannung sind Halteklammern 33 erforderlich, die an einem Spannband 34 befestigt sind. Nach Einbau des Dichtelementes wird das Spannband gelbst und entfernt, so daß die Vorspannung des Federelementes die erforderliche Dichtkraft aufbringt.For the assembly of the sealing elements according to FIGS. 5, 6 and 7 under pretension, retaining clips 33 are required which are attached to a strap 34 are attached. After installing the sealing element, the strap is yellow and removed, so that the preload of the spring element applies the required sealing force.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist das Wellrohr 19 nicht mit den Seitenscheiben 18 fest verbunden, sondern zwischen den Seitenscheiben 18 und den Dichtringen 35 ein-C 25 geklemmt. Die Klemmkraft wird dabei von dem unter Vorspannung eingebauten Federelement erzeugt.In the exemplary embodiment according to FIG. 7, the corrugated tube 19 is not firmly connected to the side panels 18, but is clamped between the side panels 18 and the sealing rings 35 at a C 25. The clamping force is generated by the spring element installed under pretension.

In Fig. 9 ist ein Aus führung !»bei spiel dargestellt, bei dem das Spreizelement aus einem Spannband 25 mit daran befestigten dünnwandigen, nachgiebigen Spreizteil-Segmenten 37 mit etwa U-fö'rmigem Querschnitt besteht. Die Enden der U-Schenkel der Spreizteil-Segmente 37 stützen sich dabei auf je einen Bund 38 an den einander zugekehrten Seitenflächen der Seitenscheiben 18 ab. Die Spreizteil-Segmente 37 könnenIn Fig. 9 is an execution! »Is shown in the game in which the expansion element from a tensioning band 25 with attached thin-walled, flexible expansion part segments 37 with consists of approximately U-shaped cross-section. The ends of the U-legs of the expansion part segments 37 are based on each a collar 38 on the facing side surfaces of the Side windows 18. The expansion part segments 37 can

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auch mehrschichtig ausgebildet sein, wobei dann für jede Schicht der Spreizteil-Segaente ein Bund an den Seitenscheiben angeordnet ist.also be formed in several layers, then for each Layer of the Spreizteil-Segaente a collar is arranged on the side windows.

Eine weitere Möglichkeit der nachgiebigen Ausbildung des Spreizelenentes besteht nach Fig. 10 darin, die Spannschraube 29 als Dehnschraube alt großer Dehnlänge auszubilden. Die Nachgiebigkeit läßt sich durch Anordnung von federnden Zwischenlagen 40 unter Kopf bzw. Mutter der Spannschraube 29 noch verbessern.According to FIG. 10, a further possibility for the resilient design of the expansion element consists in designing the clamping screw 29 as an expansion screw with a large expansion length. The compliance can be achieved by arranging Resilient intermediate layers 40 under the head or nut of the clamping screw 29 can be improved.

Die jeweils erforderliche Nachgiebigkeit des Spreizelenentes läßt sich selbstverständlich auch durch-die Konbination mehrerer der genannten Beispiele erreichen.The flexibility of the expansion element required in each case can of course also be achieved through the combination achieve several of the examples mentioned.

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MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION
PRIEDRICHSHAPEN GMBHMTU ENGINE AND TURBINE UNION
PRIEDRICHSHAPEN GMBH

PriedrichshafenPriedrichshafen

Zusammenfassung
Dichtelementsummary
Sealing element

Zwischen Dichtflächen (l6, 17) zweier zueinander starrer Bauteile (1 At, 15), die sich mit Abstand gegenüberstehen, ist an korrespondierenden Öffnungen (12, 13) ein Dichtelemeni (ll) angeordnet, das aus zwei zueinander symmetrisehen Seitenscheiben (18), einen am Innendurchmesser der Seitenscheiben (18) angeordneten Wellrohr (19) und einem zwischen den Seitenscheiben (18) angeordneten Spreizelement besteht. Mit dem Spreizelement wird die zur Erzielung der Abdichtung zwischen den Bauteilen (14, 15) und den Seitenscheiben (18) erforderliche Dichtkraft erzeugt. Zur Aufrechterhaltung der Dichtfunktion des Dichtelementes (ll) auch unter den erschwerenden Bedingungen, die sich durch betriebsbedingte geringe Lageänderungen der angrenzenden Bauteile (14, 15) ergeben, ist das Spreizelement nachgiebig gegenüber Relativbewegungen der Seitenscheiben (18) ausgebildet.Between the sealing surfaces (l6, 17) of two mutually rigid components (1 At, 15) which are at a distance from each other, is a sealing element at corresponding openings (12, 13) (ll) arranged, the two symmetrical to each other Side panels (18), a corrugated tube (19) arranged on the inside diameter of the side panels (18) and an intermediate tube (19) the side windows (18) arranged expansion element consists. The expansion element is used to achieve the seal between the components (14, 15) and the side windows (18) required sealing force generated. To maintain the sealing function of the sealing element (II) even under the aggravating Conditions that result from operational minor changes in the position of the adjacent components (14, 15) result, the expansion element is designed to be resilient with respect to relative movements of the side panes (18).

Fig. 1Fig. 1

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Claims

ί \ ρ ί \ ρ

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FriedrichshafenFriedrichshafen

SchutzansprUcheProtection claims

1. Dichtelement, das an korrespondierenden Öffnungen von benachbarten, zueinander starren Bauteilen angeordnet ist, wobei die Öffnungen in einander mit Abstand gegeniiberstehenden Dichtflächen münden und ein am Außendurchmesser1. Sealing element which is arranged at corresponding openings of adjacent, mutually rigid components, wherein the openings open into sealing surfaces that are at a distance from one another and one on the outer diameter

£} 5 offener, zwischen den Dichtflächen der beiden Bauteile angeordneter, Ring auf einem Zentrierbund an einem der Bauteile mit seinem Innendurchmesser zentriert ist, wobei der Ring aus zwei gleichen symmetrisch angeordneten Seitenscheiben besteht, die an ihrem Innendurchmesser durch£} 5 more open, between the sealing surfaces of the two components arranged, ring is centered on a centering collar on one of the components with its inner diameter, wherein the ring consists of two identical symmetrically arranged side discs, which through their inner diameter ein Wellrohr miteinander verbunden sind und ein Spreizelement zwischen den einander zugekehrten Seitenflächen der Seitenscheiben in einem nach außen offenen Ringrauma corrugated pipe are connected to one another and an expansion element between the mutually facing side surfaces of the side windows in an annular space that is open to the outside angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement gegenüber Relativbewegungen der Seitenscheiben (18) des Ringes nachgiebig ausgebildet ist.is arranged, characterized in that the expansion element with respect to relative movements of the side windows (18) of the ring is flexible.

2. Dichtelement nach Anspruch 1, bei dem das Spreizelement f\ aus mehreren der trapezförmigen Kontur des Ringraumes2. Sealing element according to claim 1, in which the expansion element f \ consists of several of the trapezoidal contour of the annular space angepaßten Keilsegmenten besteht, die am Innendurchmesser eines.ringförmigen Spannbandes angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Keilsegmenten {2k) und dem Spannband (25) ein einen nicht geschlossenen Ring bildendes, gewelltes Federband (39) mit axial verlaufender Wellung angeordnet ist.adapted wedge segments, which are arranged on the inside diameter of an.ringiform tension band, characterized in that between the wedge segments {2k) and the tension band (25) a non-closed ring-forming, corrugated spring band (39) with axially extending corrugation is arranged.

3. Dichtelement nach Anspruch 1 und dem Oberbegriff von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilsegmente3. Sealing element according to claim 1 and the preamble of claim 2, characterized in that the wedge segments

(24) nachgiebig ausgebildet sind.(24) are flexible.

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1 I1 I.

I I t I III·I I t I III

4. Sealing element according to claim 1 and the preamble of claim 2, characterized in that the clamping band (25) in <The circumferential direction is flexible,

l 5 · Sealing element according to claim 1, characterized in that ■ 5 at least one axially acting spring element is attached as an expanding element between the side panes (18) of the ring.

I ordnet ist.I am ranked.

I 6. Sealing element according to claim 5 »characterized in that

: the spring element made of two opposing plate

\ IO springs (31) consists.

I 7. Sealing element according to claim 5 »characterized in that if the spring element is a corrugated spring band (32) with radial

I **> progressive wave I lung 1st.

I 8. Sealing element according to claim i and 5, in which between each f 15 side disk of the ring and the adjacent component '; Sealing surfaces each arranged a disk made of sealing material

) is characterized in that the corrugated pipe (19) on each

; the end between the side window (18) and the disk

made of sealing material (35) is attached by clamping.

20 9. Sealing element according to claim 1 and 5 and the preamble of claim 2, characterized in that the wedge segments (24) consist of two mirror-image parts,

which each are attached to in the axial direction of the sealing element movable on the tension band (25) and the spring element 25 -J is arranged between the wedge segment portions (24, 24 ').

10. Sealing element according to claim 1, characterized in that the expansion element consists of a tensioning band (25) and attached thereto thin-walled, resilient expansion part segments 30 (37) with an approximately U-shaped cross-section.

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ft·ft

11. Dichtelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die dünnwandigen Spreizteil-Segnente (37) auf je einem Bund (38) an den einander zugekehrten Seitenflächen der Seitenscheiben (18) abstützen.11. Sealing element according to claim 10, characterized in that the thin-walled expansion part segments (37) each on a collar (38) on the facing side surfaces of the Support the side windows (18).

12. Dichtelement nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizteil-Segaente (37) mehrschichtig ausgebildet sind.12. Sealing element according to claim 10 and 11, characterized in that the expanding part segments (37) are formed in several layers.

13. Dichteleaent nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß13. density element according to claim 12, characterized in that sich jede Schicht der Spreizteil-Segmente (37) auf je einen Bund an den einander zugekehrten Seitenflächen der Seitenscheiben (i8) abstützen.Each layer of the expanding segment (37) is supported on a collar on the facing side surfaces of the side panes (i8).

Ik. Dichtelement nach Anspruch 1 und dem Oberbegriff von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannband (25) von einer Spannschraube (29) gespannt wird, die mit großer Dehnlänge ausgebildet ist. Ik. Sealing element according to Claim 1 and the preamble of Claim 2, characterized in that the tensioning band (25) is tensioned by a tensioning screw (29) which is designed with a large expansion length.

15. Dichteleaent nach Anspruch Ik, dadurch gekennzeichnet, daß unter Kopf bzw. Mutter der Spannschraube (29) und den zugehörigen Spannbandenden federnde Zwischenlagen (40) angeordnet sind.15. Sealing element according to claim Ik, characterized in that resilient intermediate layers (40) are arranged under the head or nut of the clamping screw (29) and the associated clamping band ends.

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