EP1404994A1 - Dichtring - Google Patents

Dichtring

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Publication number
EP1404994A1
EP1404994A1 EP02764587A EP02764587A EP1404994A1 EP 1404994 A1 EP1404994 A1 EP 1404994A1 EP 02764587 A EP02764587 A EP 02764587A EP 02764587 A EP02764587 A EP 02764587A EP 1404994 A1 EP1404994 A1 EP 1404994A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ring
support ring
sealing ring
support
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02764587A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Stadler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Freudenberg KG filed Critical Carl Freudenberg KG
Publication of EP1404994A1 publication Critical patent/EP1404994A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • F16J15/3248—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports

Definitions

  • the invention relates to a sealing ring comprising a support ring which is connected to a lip ring made of an elastomeric material.
  • sealing rings are generally known, the support ring consisting for example of a metallic material.
  • degreasing with subsequent phosphating of the support ring consisting of a metallic material is first necessary.
  • the surface of the support ring is then coated with an adhesion promoter in order to ensure a connection of the elastomeric material of the lip ring.
  • the invention has for its object to develop a sealing ring of the type mentioned in such a way that it is easier and cheaper to manufacture and lighter and that there is no longer a need for corrosion protection for the support ring.
  • the support ring consists of a solidified fiber material.
  • the support ring can be made of paper. Vegetable fibers are used almost exclusively for the production of paper, wood and grain straw being used as the main raw materials. The matting of fibers creates a sheet-like structure, with the thicker papers being used as cardboard.
  • the support ring is made of paper mache.
  • Paper mache is an imaginable mass that is made by dissolving waste paper or cellulose in water with the addition of glue solution, rubber or starch, plaster, chalk, heavy spar or clay, pressed into oiled molds and dried at a higher temperature.
  • Paper mache is therefore particularly suitable for producing support rings that have a shape that deviates from the shape of a circular ring, for example more complicated, developed geometries.
  • the support ring can be made of wood.
  • Hardwood is preferred as the wood for the support ring. in the Regarding the inexpensive manufacturability of the sealing ring, locally occurring woods can be used. Hardwoods that are preferred in Europe are, for example, maple, beech or oak. If support rings are required that have a further increased strength, support rings made of boxwood can be used, for example. For some applications, support rings made of press chip can also be suitable.
  • the support ring and the lip ring can preferably be integrally connected by vulcanization. This results in an inseparable connection of the support ring and lip ring to each other, which is due to the manufacturing process. Deviating from this, there is also the possibility of first vulcanizing the lip ring and then connecting it to the support ring, for example by gluing.
  • the support ring and the lip ring can also be connected to one another without adhesion, the support ring and the lip ring preferably being connected to one another in a snap-on manner.
  • the sorted recycling of such sealing rings is simplified.
  • the components of the paper or wood are regenerative materials that are easy to process.
  • paper can be thermoformed or pressed into shapes as a paper mache, while wood can be turned, for example.
  • the materials described above are corrosion-free and, after applying an adhesion promoter, can be bonded perfectly to the elastomeric material of the lip ring.
  • phosphating for degreasing the surface and as corrosion protection can be dispensed with, so that the sealing ring according to the invention can be manufactured more easily and cost-effectively.
  • a support ring made of paper it can easily be installed in an installation space in the form of a recessed groove.
  • the outer circumference of the sealing ring is first deformed elastically until the sealing ring is oval in shape overall. If the oval-shaped sealing ring is surrounded by the recessed groove on the outer circumference at a radial distance, the deformation force applied to the sealing ring is released and the sealing ring automatically resumes its production-related shape and is held within the recessed groove.
  • Such an advantageous assembly process cannot be carried out with sealing rings which have an annular support ring made of metallic material.
  • FIGS. 1 and 2 Two exemplary embodiments of a sealing ring according to the invention are described in more detail below with reference to FIGS. 1 and 2:
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a sealing ring in which an annular support ring is used
  • Fig. 2 shows a second embodiment similar to the embodiment of Fig. 1, wherein the support ring is angular.
  • the sealing ring comprises an annular support ring 1, which can consist of paper or wood.
  • the lip ring 2 is made of an elastomeric material and, in this exemplary embodiment, has a sealing lip 3, which is pressed inward by a coil spring 4 in the radial direction against a machine element, not shown here, for example a shaft or a rod.
  • FIG. 2 shows an embodiment similar to the embodiment from FIG. 1, the support ring 1 having an angular profile.
  • the support ring 1 can be made of paper or wood.
  • the sealing rings from FIGS. 1 and 2 are preferably produced in such a way that, in a first method step, the support ring 1, which consists for example of paper or wood, is sprayed with an adhesion promoter and then inserted into the mold cavity of a molding tool. The elastomeric material of the lip ring is then injected into the tool cavity, the elastomeric material being non-detachably connected to the support ring 1 during its solidification and cooling. In a further process step, the seal is then removed from the tool cavity.
  • the support ring 1 which consists for example of paper or wood

Landscapes

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Abstract

Dichtring, umfassend einen Stützring (1), der mit einem Lippenring (2) aus elastomerem Werkstoff verbunden ist. Der Stützring (1) besteht aus einem verfestigten Fasermaterial oder aus Holz.

Description

Dichtring
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Dichtring, umfassend einen Stützring, der mit einem Lippenring aus elastomerem Werkstoff verbunden ist.
Stand der Technik
Solche Dichtringe sind allgemein bekannt, wobei der Stützring beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff besteht. Zur Herstellung des Dichtrings ist zunächst eine Entfettung mit einer anschließenden Phosphatierung des aus einem metallischem Werkstoff bestehenden Stützrings erforderlich. Anschließend wird die Oberfläche des Stützrings mit einem Haftvermittler beschichtet, um eine Anbindung des elastomeren Werkstoffs des Lippenrings zu gewährleisten.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass dieser einfacher und kostengünstiger herstellbar sowie leichter ist und dass es eines Korrosionsschutzes für den Stützring nicht mehr bedarf.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 4 und gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die darauf jeweils rückbezogenen Ansprüche Bezug.
Zur Lösung der Aufgabe ist es gemäß einer ersten Ausgestaltung vorgesehen, dass der Stützring aus einem verfestigten Fasermaterial besteht. Der Stützring kann aus Papier bestehen. Zur Herstellung von Papier werden fast ausschließlich Pflanzenfasern benutzt, wobei als Hauptrohstoffe Holz und Getreidestroh zur Anwendung gelangen. Durch die Verfilzung von Fasern entsteht ein blattartiges Gebilde, wobei die dickeren Papiere als Karton oder Pappe verwendet werden.
Davon abweichend besteht die Möglichkeit, dass der Stützring aus Papiermache besteht. Bei Papiermache handelt es sich um eine bildsame Masse, die durch Auflösen von Altpapier oder Zellstoff in Wasser unter Zusatz von Leimlösung, Gummi oder Stärke, Gips, Kreide, Schwerspat oder Ton hergestellt, in geölte Formen gepreßt und bei höherer Temperatur getrocknet wird. Papiermache ist daher besonders geeignet, um Stützringe herzustellen, die eine von der Kreisringform abweichende Form, beispielsweise kompliziertere, abgewickelte Geometrien aufweisen.
Nach einer anderen Ausgestaltungen kann der Stützring aus Holz bestehen. Als Holz für den Stützring gelangt bevorzugt Hartholz zur Anwendung. Im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellbarkeit des Dichtrings können regional vorkommende Hölzer Verwendung finden. Harthölzer, die bevorzugt in Europa vorkommen, sind beispielsweise Ahorn, Buche oder Eiche. Sind Stützringe gefordert, die eine weiter vergrößerte Festigkeit aufweisen, können beispielsweise Stützringe aus Buchsbaum zur Anwendung gelangen. Für manche Anwendungsfälle können auch Stützringe geeignet sein, die aus Press-Span bestehen.
Der Stützring und der Lippenring können bevorzugt durch Vulkanisation stoffschlüssig verbunden sein. Dadurch ergibt sich eine unlösbare Verbindung von Stützring und Lippenring aneinander, die herstellungsbedingt ist. Davon abweichend besteht auch die Möglichkeit, den Lippenring zunächst zu vulkanisieren und anschließend, beispielsweise durch eine Verklebung, mit dem Stützring zu verbinden.
Der Stützring und der Lippenring können demgegenüber auch ungehaftet miteinander verbunden sein, wobei der Stützring und der Lippenring bevorzugt einschnappbar miteinander verbunden sind. Das sortenreine Recycling derartiger Dichtringe ist dadurch vereinfacht.
Die Bestandteile des Papiers oder Holz sind regenerative Materialien, die einfach zu verarbeiten sind. Papier kann beispielsweise tiefgezogen oder als Papiermache in Formen gepreßt werden, während Holz beispielsweise gedreht werden kann. In jedem Fall sind die zuvor beschriebenen Materialien korrosionsfrei und nach Aufbringung eines Haftvermittlers einwandfrei mit dem elastomeren Werkstoff des Lippenrings zu verbinden. Im Vergleich zu Stützringen aus metallischen Werkstoffen kann eine Phosphatierung zum Entfetten der Oberfläche und als Korrosionsschutz entfallen, so dass der erfindungsgemäße Dichtring einfacher und kostengünstiger herstellbar ist. Die Herstellung und Bearbeitung der zuvor beschriebenen Stützringe erfordert nur ein vergleichsweise geringes Know-How und die Stützringe aus Papier oder Holz haben, im Vergleich zu Stützringen aus metallischen Werkstoffen, eine geringere Masse, was speziell für Anwendungsfälle, in denen es auf eine geringe Trägheitsmasse ankommt, von hervorzuhebendem Vorteil ist.
Gelangt ein Stützring aus Papier zur Anwendung, kann dieser problemlos in einen Einbauraum in Form einer eingestochenen Nut montiert werden. Dazu wird zunächst der Außenumfang des Dichtrings so lange elastisch deformiert, bis der Dichtring insgesamt oval verformt ist. Wird der oval verformte Dichtring von der eingestochenen Nut außenumfangsseitig mit radialem Abstand umschlossen, wird die auf den Dichtring aufgebrachte Verformungskraft aufgehoben und der Dichtring nimmt selbsttätig seine herstellungsbedingte Form wieder an und wird innerhalb der eingestochenen Nut gehalten. Ein solcher, vorteilhafter Montagevorgang kann nicht mit Dichtringen durchgeführt, die einen kreisringförmigen Stützring aus metallischem Werkstoff aufweisen.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Dichtrings werden nachfolgend anhand der Fig. 1 und Fig. 2 näher beschrieben:
Diese zeigen:
Fig.1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Dichtrings, bei dem ein kreisringförmiger Stützring zur Anwendung gelangt,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel ähnlich dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 , wobei der Stützring winkelförmig ausgebildet ist. Ausführung der Erfindung
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Dichtrings gezeigt. Der Dichtring umfasst einen kreisringförmigen Stützring 1 , der aus Papier oder Holz bestehen kann. Der Lippenring 2 besteht aus einem elastomeren Werkstoff und weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Dichtlippe 3 auf, die durch eine Ringwendelfeder 4 in radialer Richtung nach innen an ein hier nicht dargestelltes Maschinenelement, beispielsweise eine Welle oder eine Stange, angepresst wird.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel ähnlich dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 gezeigt, wobei der Stützring 1 ein winkelförmiges Profil aufweist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann der Stützring 1 aus Papier oder Holz bestehen.
Die Dichtringe aus den Fig. 1 und 2 werden bevorzugt derart hergestellt, dass in einem ersten Verfahrensschritt der Stützring 1 , der beispielsweise aus Papier oder Holz besteht, mit einem Haftvermittler besprüht und anschließend in die Werkzeugkavität eines Formwerkzeugs eingelegt wird. Anschließend wird der elastomere Werkstoff des Lippenrings in die Werkzeugkavität eingespritzt, wobei sich der elastomere Werkstoff während seiner Verfestigung und Abkühlung unlösbar mit dem Stützring 1 verbindet. In einem weiteren Verfahrensschritt wird der Dichtπng anschließend aus der Werkzeugkavität entfernt.

Claims

Patentansprüche
1. Dichtring, umfassend einen Stützring, der mit einem Lippenring aus elastomerem Werkstoff verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (1 ) aus einem verfestigten Fasermaterial besteht.
2. Dichtring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (1 ) aus Papier besteht.
3. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (1 ) aus Papiermache.
4. Dichtring, umfassend einen Stützring, der mit einem Lippenring aus elastomerem Werkstoff verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (1 ) aus Holz besteht.
5. Dichtring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (1 ) aus einem Hartholz besteht.
6. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (1 ) und der Lippenring (2) durch Vulkanisation stoffschlüssig verbunden sind.
EP02764587A 2001-07-10 2002-06-14 Dichtring Withdrawn EP1404994A1 (de)

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DE10132565 2001-07-10
DE10132565A DE10132565A1 (de) 2001-07-10 2001-07-10 Dichtring
PCT/EP2002/006536 WO2003006853A1 (de) 2001-07-10 2002-06-14 Dichtring

Publications (1)

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EP1404994A1 true EP1404994A1 (de) 2004-04-07

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Family Applications (1)

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CZ (1) CZ20031479A3 (de)
DE (1) DE10132565A1 (de)
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WO (1) WO2003006853A1 (de)

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WO2003006853A1 (de) 2003-01-23

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