JPH086816B2 - パッキン - Google Patents

パッキン

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JPH086816B2
JPH086816B2 JP5038466A JP3846693A JPH086816B2 JP H086816 B2 JPH086816 B2 JP H086816B2 JP 5038466 A JP5038466 A JP 5038466A JP 3846693 A JP3846693 A JP 3846693A JP H086816 B2 JPH086816 B2 JP H086816B2
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JP
Japan
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packing
ring
sealing
rod
seal
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ハンス・フォルヒ
マルティーン・グラーフミュラァ
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カール・フロイデンベルク
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    • 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
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3224—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip capable of accommodating changes in distances or misalignment between the surfaces, e.g. able to compensate for defaults of eccentricity or angular deviations
    • 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
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    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3216—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip supported in a direction parallel to the surfaces

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、往復動可能なロッドを
半径方向で距離を置いて取り囲んだケーシングに対しこ
のロッドを密封するパッキンであって、パッキンが高分
子材料からなるシールリングを含み、該リングが半径方
向に移動可能なシールリップを備えてパッキンハウジン
グ内に受容してあるものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】かかるパッキンがドイツ特許公告明細書
第３０１９７３６号により知られている。これを図３に
示す。そこに示されたピストンロッドパッキンは、半径
方向に不動にされてピストンロッド２０を取り囲んだ外
側密封要素２１と、半径方向に可動にされてやはり初期
応力でピストンロッド２０を取り囲んだ内側密封要素２
２とを有しており、従ってこのピストンロッドパッキン
は被密封ピストンロッドの半径方向運動に追従すること
ができる。軸方向で有効な加圧ばね２３は円板２４を介
して内側密封要素２２を軸方向に外側密封要素２１の方
向に付勢し、これにより密な結合が形成してある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】但し、この場合注意す
べき点として、この周知のパッキン装置は外側密封要素
２１が半径方向に不動にされているので、ピストンロッ
ド２０の半径方向運動により外側密封要素２１に強い摩
耗が現れるので圧力を負荷した媒質を密封するのにあま
り適していない。更にこのパッキンは２個の別々に作製
した内外密封要素により形成してあり、そのためパッキ
ンの製造可能性があまり満足できるものではなく、組立
も困難である。
【０００４】本発明の目的は、圧力を負荷された媒質を
密封する場合、半径方向でパッキンの低摩擦摺動性を保
証し、簡単な製造可能性が得られ、パッキン配置が一層
容易に組立可能となるよう周知種類のパッキンを改良す
ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的が本発明によれ
ば、往復動可能なロッドを半径方向で距離を置いて取り
囲んだケーシングに対しこのロッドを密封するパッキン
であって、パッキンが高分子材料からなるシールリング
を含み、該リングが半径方向に移動可能なシールリップ
を備えてパッキンハウジング内に受容してあり、シール
リングは該リングと一体な補助シールリップを有し、シ
ールリップと補助シールリップが収斂する密封面により
形成してあり、シールリングがロッドに嵌入する案内リ
ングによりロッド上で支えてあるものにおいて、軸方向
で有効な加圧ばねの力により補助シールリップがケーシ
ングと係合可能であり、シールリングに付属して一体に
成形した止めパッドが設けてあり、これが半径方向振れ
運動を制限し、止めパッドがパッキンハウジングから半
径方向に距離を有し、該距離は案内リングがケーシング
突部とで形成する半径方向間隙の０．２〜０．８倍であ
ることを特徴とするパッキンで達成される。従属請求項
は有利な諸構成に関係している。
【０００６】この目的を達成するため、補助シールリッ
プが軸方向で有効な加圧ばねの力によりケーシングと係
合可能であり、パッキンのシールリングが案内リングに
よりロッド上で支えてあり、補助シールリップがシール
リングの一体な構成部品を形成する。シールリングを案
内リング上で支えることによりシールリップの摩耗が著
しく減少し、パッキンは長い使用期間の間良好な使用特
性を有する。シールリングにシールリップも補助シール
リップも一体に成形してあり、シールリングの一体構成
によりパッキンの交換が本質的に簡単となる。更に、組
立に起因した破損の危険はパッキンの簡単な構成により
本質的に低減している。パッキンに含まれた諸部品を相
互に格別正確に配分する必要はない。本発明の枠内で案
内リングは、シールリングの被密封媒質から離れた側に
配置され且つケーシングの止め面に当接している。これ
により媒質の圧力がパッキンに加える軸方向力は実質的
に減摩性合成樹脂からなる案内リングによって吸収され
る。
【０００７】エラストマー材料からなるシールリングに
加わる機械荷重がこれにより減少している。これにより
摩耗が減り、使用特性が向上し、使用期間が長くなり、
また半径方向でパッキンの低摩擦摺動性が得られる。被
密封媒質の高い圧力負荷も良好な使用特性に実質的に影
響しない。
【０００８】有利な一構成によれば、案内リングは減摩
性合成樹脂、好ましくはＰＴＦＥから構成することがで
き、シールリング内にスナップ嵌め可能である。従って
支持リングは別途に組み立てるべき部材又はケーシング
穴内で固定すべき部材ではなく、本来の組立前に既にシ
ールリング内にスナップ嵌めしてこれと一緒に組み立て
ることができる。案内リングは例えば形状嵌合式にシー
ルリング内にスナップ嵌めしておくことができる。
【０００９】付加的に又は選択的にシールリングと案内
リングを接着結合しておく可能性がある。シールリング
の半径方向振れに拘りなくシールリングは案内リングに
より支えられる。好ましくはＰＴＦＥからなる案内リン
グはその使用期間を延長するため補強しておくことがで
きる。このことが好ましいのは特に案内リングをシール
リング内でスナップ嵌めで保持し、シールリング交換時
再利用する場合である。
【００１０】被密封媒質の良好な密封を考慮し、シール
リップと補助シールリップが収斂する密封面により形成
してあり、該密封面は被密封媒質に対向した側で被密封
面に対し成す角度が媒質から離れた側よりも大きくして
ある。
【００１１】シールリップのこの構成は特に動的に密封
するシールリップの場合有利である。適用事例のその都
度与えられた条件に応じて、被密封ロッドが軸方向に移
動するとき、一方の方向のときが他方の方向のときより
掻落し作用が大きくなる。これにより、特に被密封ロッ
ドの半径方向振れが現れることと合わせ、被密封媒質の
うち動的シールリップを既に通過した部分が、被密封ロ
ッドの運動方向反転時、上記角度が小である密封面に対
峙し、動的シールリップを通って再び被密封空間の方向
に連行されることになる。
【００１２】軸方向に運動する被密封ロッドの良好な密
封結果が低圧力負荷の場合にも高圧力負荷の場合にも確
保されるよう、シールリップに付属してガータスプリン
グを設けておくことができる。
【００１３】有利な一構成によれば、シールリングに付
属して一体に成形した止めパッドが設けてあり、これが
パッキンハウジングの方向で被密封ロッドの半径方向振
れ運動を制限し、止めパッドがパッキンハウジングから
半径方向に距離を有し、該距離は案内リングがケーシン
グ突部とで形成する半径方向間隙の０．２〜０．８倍で
ある。案内リングがケーシング突部に当接するのに比べ
止めパッドがパッキンハウジングに早く当接することの
利点として、シールリングの極端な半径方向振れ運動は
止めパッドが先ずパッキンハウジングに接触しシールリ
ングの弾性変形により吸収されて徐々に弾性捕捉され
る。
【００１４】止めパッドの累進的に増加する弾性力は、
快適性を損なう突接騒音を防止する。通常運転のときに
は殆ど排除されるような極端な場合にのみ案内リングの
ケーシング突部への突接接触が起きる。
【００１５】シールリングを安定させるため、補強リン
グを設けてあり、これをシールリング材料が少なくとも
部分的に取り囲み、加圧ばねは補強リングに当接接触す
るだけである。この構成により加圧ばねは好ましくは金
属材料からなるパッキンハウジング内で一端が支えら
れ、他端はやはり多くの場合金属材料からなる補強リン
グで支えてある。これにより、シールリングと加圧ばね
との間又は加圧ばねとパッキンハウジングとの間の相対
運動時相接触した部品の摩耗及び／又は損傷が排除され
ている。相接触する面は例えば摩擦低減性表面被覆を備
えることができ、これにより被密封ロッドの半径方向振
れのとき特に動的に密封するシールリップに加わる機械
的負荷が低減している。この場合シールリングはロッド
の振れ運動に格別良好に追従することができ、良好な使
用特性は格別長い使用期間の間殆どそのまま維持され
る。
【００１６】加圧ばねは例えば皿ばねにより形成してお
くことができる。この場合パッキン配置の軸方向広がり
が格別小さく、補強リングとパッキンハウジングとの間
で皿ばねを軸方向で適宜に配置した場合、ばね工程の変
化に伴い変化可能な皿ばねのばね力を軸方向で有利な形
で利用することができる。別の一構成によれば、加圧ば
ねは例えば圧縮コイルばねとして構成しておくこともで
き、この場合これはパッキンに対向した側で、シールリ
ングに一体に成形したエラストマー材料からなる突部に
より案内しておくことができる。
【００１７】加圧ばねの軸方向付勢力は被密封ロッドの
軸方向摺動時シールリングのシールリップに加わる軸方
向摩擦力より大きくなるよう設計することができる。こ
れによりケーシングの被密封面に対し補助シールリップ
の十分な接触力がいつでも保証してある。
【００１８】
【実施例】本発明のパッキンを以下添付図面に基づき更
に説明する。
【００１９】図１に本発明によるパッキンの一実施例が
断面図で示してあり、これは１２０ｂａｒ以下の圧力を
負荷された媒質を密封するのに適しており、パッキンハ
ウジング４はシールリング２、この場合皿ばねとして構
成した加圧ばね６、そして案内リング７を受容し、ケー
シング１の穴内に挿入してある。パッキンハウジング４
は実質的にＵ形の、ここには図示省略したロッドの方向
に開口した断面を有し、シールリング２を半径方向で間
隙を有して取り囲む。組立を容易とするためパッキンハ
ウジング４がシールリング２を取り囲み、実質的に半径
方向に延びてシールリング２と一体に構成してある止め
パッド９は組立前軸方向でＵ形断面の半径方向内向きの
隣接した脚部に当接する。パッキンをケーシング１の穴
内に軸方向で押し込んでケーシング内に組み立てた後、
パッキンハウジング４は軸方向でケーシング突部に当接
している。この場合止めパッド９がパッキンハウジング
４から軸方向に距離を有し、シールリング２は軸方向に
負荷された補助シールリップ５の範囲でケーシング１に
密封当接するだけである。案内リング７は図示実施例の
場合、シールリング内にスナップ嵌めしてこれと接着結
合してある。皿ばねの一端をパッキンハウジング４内、
他端を補強リング１１の境界縁で支えることにより補助
シールリップ５のばね力負荷はシールリング２の半径方
向振れ運動時変更可能である。同様に構成したパッキン
はカセットパッキンとして構成しておくこともできよ
う。この場合、補助シールリップ５はパッキンハウジン
グの半径方向内向き脚部で支えられることになる。しか
しこの場合、欠点としてパッキンハウジング４をケーシ
ング１に対し付加的に密封しなければならず、製造費が
増大することになろう。
【００２０】図２のパッキンは図１のパッキンに酷似し
ている。皿ばねに代え加圧ばね６としてコイルばねが使
用してあり、これは軸方向で一方でパッキンハウジング
４に、他方で半径方向に延びた補強リング１１に配置し
てある。この実施例でも補助シールリップ５がケーシン
グ１に密封当接する。図示省略したロッドが半径方向で
変位すると相互に固定してあるシールリング２も案内リ
ング７も同様に半径方向に変位する。案内リング７は図
１と同様、好ましくはＰＴＦＥからなる。パッキン全体
が被密封ロッドの半径方向振れ運動にきわめて良好に適
応する。このパッキンは好ましくは高圧の密封に利用さ
れる。被密封媒質がパッキンに加える軸方向力は実質的
に案内リング７により吸収され、該リングは軸方向でケ
ーシング１の凹部内に配置されてこれで支えてある。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、シールリングを案内リ
ングによりロッド上で支えてあるので、シールリップの
摩耗が著しく減少し、パッキンは長い使用期間の間良好
な使用特性を有することができる。
【００２２】また、補助シールリップとシールリングの
一体構成により、パッキンの交換が本質的に簡単となる
と共に、組立に起因した破損の危険はパッキンの簡単な
構成により本質的に低減することができる。また、パッ
キンに含まれた諸部品を相互に格別正確に配分する必要
もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 加圧ばねを皿ばねとして構成したパッキンの
断面図である。
【図２】 加圧ばねが圧縮コイルばねにより形成してあ
る図１と同様のパッキンの断面図である。
【図３】 従来のパッキンの断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング ２ シールリング ３ シールリップ ４ パッキンハウジング

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 往復動可能なロッドを半径方向で距離を
    置いて取り囲んだケーシング（１）に対しこのロッドを
    密封するパッキンであって、 パッキンが高分子材料からなるシールリング（２）を含
    み、 該リングが半径方向に移動可能なシールリップ（３）を
    備えてパッキンハウジング（４）内に受容してあり、 シールリング（２）は該リングと一体な補助シールリッ
    プ（５）を有し、 シールリップ（３）と補助シールリップ（５）が収斂す
    る密封面により形成してあり、 シールリング（２）がロッドに嵌入する案内リング
    （７）によりロッド上で支えてあるものにおいて、 軸方向で有効な加圧ばね（６）の力により補助シールリ
    ップ（５）がケーシング（１）と係合可能であり、 シールリング（２）に付属して一体に成形した止めパッ
    ド（９）が設けてあり、これが半径方向振れ運動を制限
    し、止めパッド（９）がパッキンハウジング（４）から
    半径方向に距離を有し、該距離は案内リング（７）がケ
    ーシング突部（１０）とで形成する半径方向間隙の０．
    ２〜０．８倍であることを特徴とするパッキン。
  2. 【請求項２】 案内リング（７）がＰＴＦＥ（四ふっ化
    エチレン樹脂）からなり、シールリング（２）内にスナ
    ップ嵌め可能であることを特徴とする請求項１記載のパ
    ッキン。
  3. 【請求項３】 シールリング（２）と案内リング（７）
    を接着結合したことを特徴とする請求項１または２記載
    のパッキン。
  4. 【請求項４】 前記密封面は被密封媒質に対向した側で
    被密封面に対し成す角度が媒質から離れた側よりも大き
    いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の
    パッキン。
  5. 【請求項５】 シールリップ（３）に付属してガータス
    プリング（８）を設けたことを特徴とする請求項４記載
    のパッキン。
  6. 【請求項６】 シールリング（２）が補強リング（１
    １）を少なくとも部分的に取り囲み、加圧ばね（６）が
    補強リング（１１）に当接することを特徴とする請求項
    １〜５のいずれか１項記載のパッキン。
  7. 【請求項７】 加圧ばね（６）を皿ばねにより形成した
    ことを特徴とする請求項６記載のパッキン。
  8. 【請求項８】 加圧ばね（６）の軸方向付勢力がロッド
    の軸方向摺動時シールリング（２）に加わる軸方向摩擦
    力より大きいことを特徴とする請求項６又は７記載のパ
    ッキン。
JP5038466A 1992-02-26 1993-02-26 パッキン Expired - Lifetime JPH086816B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4205862.7 1992-02-26
DE4205862A DE4205862C1 (ja) 1992-02-26 1992-02-26

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JPH062769A JPH062769A (ja) 1994-01-11
JPH086816B2 true JPH086816B2 (ja) 1996-01-29

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US (1) US5332234A (ja)
EP (1) EP0557579B1 (ja)
JP (1) JPH086816B2 (ja)
AT (1) ATE131584T1 (ja)
BR (1) BR9300235A (ja)
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DE (2) DE4205862C1 (ja)

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