WO2003081093A1

WO2003081093A1 - Dichtkopf

Info

Publication number: WO2003081093A1
Application number: PCT/EP2003/001959
Authority: WO
Inventors: Ken T. Pridmore
Original assignee: B & K Corporation
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2003-10-02
Also published as: US20030178792A1; AU2003215596A1; DE10213311A1

Abstract

The invention relates to a sealing head for temporarily closing openings in such a way that they are tight with respect to compressed gas. Said sealing head comprises a base plate (1) on which a circumferentially closed peripheral seal is fixed. The inventive sealing head is characterised in that the seal is embodied as a non-rigid lip seal (5), the sealing lip (7) of said seal being at a distance from the base plate, in the unloaded state, such that it faces an inner side of the sealing head, surrounding the same.

Description

Dichtkopf

Die Erfindung betrifft einen Dichtkopf zum vorübergehenden druckgasdichten Verschließen von Öffnungen, mit einer Basisplatte, an der eine in Umfangsrichtung geschlossen umlaufende Dichtung gehalten ist.

Bei Dichtigkeitsprüfungen unter Überdruck wie bspw. Leck- oder Kalttests an druckbeanspruchten und abgedichteten Baugruppen ist es in der Regel erforderlich, eine oder mehrere Öffnungen der zu prüfenden Baugruppe während der Dauer der Dichtigkeitsprüfung abzudichten, damit ein Prüfmedium wie bspw. Druckluft eingeleitet und ein Druck aufgebaut werden kann, der dann die Beurteilung der Dichtigkeit erlaubt. Hierfür werden in der Regel sogenannte Dichtköpfe eingesetzt, die einerseits eine der Geometrie (Form und Größe) der abzudichtenden Öffnung entsprechende Basisplatte, die meist aus Metall besteht, und andererseits eine geeignete, mit der Basisplatte verbundene, umlaufende Dichtung aufweisen, die bei bekannten Ausführungen durch einen O-Ring gebildet wird. Mit einem derartigen Dichtkopf kann bspw. bei einer Dichtigkeitsprüfung eines Zylinderkopfes eine Auslaßöffnung vorübergehend druckgasdicht verschlossen werden, indem ein Dichtkopf mit einer Dichtung, die etwas größer als die Auslaßöffnung ist, gegen die die Auslaßöffnung umgebende Dichtfläche gedrückt wird, wobei etwaige geringfügige Unebenheiten, Rauhigkeiten usw. durch die Elastizität des O-Rings ausgeglichen werden. Anschließend kann bspw. über eine Einlaßöffnung Druckgas in den Zylinderraum eingeleitet werden, was ebenfalls mit Hilfe eines Dichtkopfs erfolgen kann, der eine Öffnung und eine daran angeschlossene Zuleitung aufweist, und die Einlaßöffnung im übrigen verschließt.

Derartige Dichtköpfe haben sich in der Praxis im Prinzip bewährt, sind allerdings dahingehend nachteilig, daß ihre Abdichtungswirkung bei größeren Überdrücken und/oder Unebenheiten oder Rauhigkeiten im Bereich der Dichtfläche erheblich nachläßt, so daß zur Gewährleistung einer einwandfreien Abdichtwirkung erhebliche Anpreßdrücke erforderlich sind, die die aus dem statischen Innendruck resultierenden Kräfte häufig um ein Vielfaches übersteigen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen gattungsgemäßen Dichtkopf dahingehend zu verbessern, daß eine einwandfreie Abdichtwirkung auch bei gewissen Unebenheiten bzw. Rauhigkeiten im Bereich der Dichtfläche und somit eine gewisse Überbrückungsfahig- keit ohne eine erhebliche Anpreßkraft erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen Dichtkopf dadurch gelöst, daß die Dichtung als nachgiebige Lippendichtung ausgebildet ist, deren Dichtlippe im unbelasteten Zustand derart von der Basisplatte absteht, daß sie zu einem von der Dichtlippe umschlossenen Innenbereich des Dichtkopfs gerichtet ist.

Wie im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels noch im einzelnen erläutert wird, wird durch diese überraschend einfache Maßnahme eine erhebliche Überbrük- kungsfähigkeit von Unebenheiten bei einer praktisch zu vernachlässigenden Andrückkraft erreicht.

Bevorzugt ist die Anordnung so, daß die Dichtlippe unter einem spitzen Winkel von der Basisplatte absteht.

Bevorzugt sieht die Erfindung vor, daß die Dichtlippe unter einem Winkel von etwa 30° bis 60°, bevorzugt etwa 45° von der Basisplatte absteht.

Die Dichtlippe kann an einem flanschartig vorstehenden Steg der Basisplatte anvulkanisiert oder angeklebt sein. Bevorzugt besteht die Dichtlippe aus einem elastischen Material, bspw. Gummi oder einem Elastomer.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Dichtlippe einen spitz zulaufenden Querschnitt aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß sich die Dichtlippe in einer Ebene erstreckt. Alternativ kann vorgesehen sein, daß sich die Dichtlippe entlang einer gekrümmten, insbesondere zylindermantelförmigen Fläche erstreckt, bspw. um Öffnungen abzudichten, die unmittelbar in einer zylindrischen Wand liegen.

In diesem Falle kann vorgesehen sein, daß sich auch die Basisplatte entlang einer gekrümmten, insbesondere zylindermantelförmigen Fläche erstreckt.

In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Basisplatte mindestens eine Öffnung und/oder mindestens einen Druckgasanschluß aufweist, um ein Druckgas in kontrollierter Weise ab- oder zuzuführen.

Bevorzugt besteht die Basisplatte aus Metall oder Kunststoff. In Abwandlung kann vorgesehen sein, daß Basisplatte und Lippendichtung einstückig aus einem geeigneten Kunststoff gefertigt sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert, wobei

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Dichtkopf zeigt;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang Linie II-II in Fig. 1 zeigt, und

Fig. 3 eine vergrößerte Detaildarstellung der Lippendichtung aus Fig. 2 zeigt.

Fig. 1 bis 3 erläutern eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtkopfs, der mit einer geschlossenen, d.h. keine Öffnungen aufweisenden Basisplatte 1 ovaler Grundform mit einer von einem vorstehenden Steg 3 umschlossenen Innenseite 4 aufweist. Wie Fig. 3 deutlich zeigt, ist eine Lippendichtung 5 von innen gegen den Steg 3 der Basisplatte 1 eingesetzt und übergreift diesen mit einem flanschartigen Ansatz 6, wobei die Lippendichtung 5 zweck- mäßigerweise mit dem Steg verklebt oder an diesen anvulkanisiert ist, sofern sie aus Gummi besteht.

Die Lippendichtung 5 weist eine zur Innenseite 4 der Basisplatte 1 abstehende Dichtlippe 7 auf, die spitz zulaufend ausgebildet ist und unter einem Winkel α von etwa 45° zur Ebene der Innenseite 4 steht.

Wie in Fig. 2 angedeutet ist, wird der Dichtkopf im Gebrauch zunächst in Richtung des Pfeils 8 gegen die eine abzudichtende Öffnung 10 umgebende Dichtfläche 11 einer auf Dichtigkeit zu überprüfenden Vorrichtung angelegt, wobei eine sehr geringe Andrückkraft, bspw. im Bereich von 5 bis IO N bei einem Dichtkopf mit einem mittleren Durchmesser von etwa 5 cm, genügt.

Diese im Vergleich zu herkömmlichen, mittels O-Ringen abgedichteten Dichtköpfen äußerst geringe Andrückkraft, die etwa um einen Faktor 100 niedriger liegt als bisher, erklärt sich daraus, daß der anschließend während der Dichtheitsprüfung aufgebaute statische Druck, der im Bereich zwischen Innenseite 4, Lippendichtung 5 und Öffnung 10 herrscht, dazu neigt, die Dichtlippe 7 der Lippendichtung sowohl in Richtung auf die Dichtfläche 11 als auch radial auswärts zu drücken, so daß die Dichtlippe 7 in selbstverstärkender Weise gegen die Dichtungsfläche 11 gedrückt wird. Der Dichtkopf bzw. die Basisplatte 1 braucht daher im wesentlichen lediglich mit einer den statischen Druck kompensierenden Kraft in Richtung auf die Abdichtfläche 11 gedrückt werden (Pfeil 8), so daß sich die Belastung der geprüften Vorrichtung entsprechend verringert.

Bezugszeichenliste

Basisplatte

Steg

Innenseite

Lippendichtung

Ansatz

Dichtlippe

Pfeil

Öffnung

Dichtungsfläche

Claims

Ansprüche

1. Dichtkopf zum vorübergehenden druckgasdichten Verschließen von Öffnungen (10), mit einer Basisplatte (1), an der eine in Umfangsrichtung geschlossen umlaufende Dichtung (5) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung als nachgiebige Lippendichtung (5) ausgebildet ist, deren Dichtlippe (7) in unbelastetem Zustand derart von der Basisplatte (1) absteht, daß sie zu einer von der Dichtlippe (7) umschlossenen Innenseite (4) des Dichtkopfs weist.

2. Dichtkopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (7) unter einem spitzen Winkel (α) von der Basisplatte (1) absteht.

3. Dichtkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (7) unter einem Winkel (α) von etwa 30° bis 60°, bevorzugt etwa 45° von der Basisplatte (1) absteht.

4. Dichtkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippendichtung (5) an einem flanschartig vorstehenden Steg (3) der Basisplatte (1) anvulkanisiert oder angeklebt ist.

5. Dichtkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippendichtung (5) aus einem elastischen Material besteht.

6. Dichtkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippendichtung (5) aus Gummi oder einem Elastomer besteht.

7. Dichtkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (7) einen spitz zulaufenden Querschnitt aufweist.

8. Dichtkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dichtlippe in einer Ebene erstreckt.

9. Dichtkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dichtlippe (7) entlang einer gekrümmten, insbesondere zylindermantelförmigen Fläche erstreckt.

10. Dichtkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Basisplatte (1) entlang einer gekrümmten, insbesondere zylindermantelförmigen Fläche erstreckt.

11. Dichtkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (1) mindestens eine Öffnung und/oder mindestens einen Druckgasanschluß aufweist.

12. Dichtkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (1) aus Metall oder Kunststoff besteht.

13. Dichtkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (1) und die Lippendichtung (5) einstückig aus Kunststoff gefertigt sind.