DE2126740A1

DE2126740A1 -

Info

Publication number: DE2126740A1
Application number: DE19712126740
Authority: DE
Original assignee: OHLER FLEXROHR GmbH; Parker Hannifin Corp
Current assignee: OHLER FLEXROHR GmbH; Parker Hannifin Corp
Priority date: 1970-06-04
Filing date: 1971-05-28
Publication date: 1971-12-09
Also published as: DE2126740C2; US3635480A; CA946868A

Description

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Parker-Hannifin Corporation Cleveland (OMo, USA)

Abgedichtete Verbindung und Dichtung dafür

Die Erfindung betrifft eine abgedichtete Verbindung und eine Dichtung dafür.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verbesserung der Anordnung gemäß der USA-Patentschrift 3 448 986. Diese beschreibt eine Dichtung mit einem elastischen Element, das an einer ebenen Platte angebracht ist, die zwischen den beiden dicht miteinander zu verbindenden Teilen eingespannt ist. Das elastische Element besitzt einen Dichtteil, der so verformt und vorgespannt wird, daß er dicht an den Teilen anliegt. Das eine Ende des verformten Teils befindet sich in nächster Nähe des eingespannten Teils der Platte. Ein im Innern der Teile herrschender Strömungsmitteldruck wirkt auf den verformten Teil ein und trachtet, ihn zwischen der Platte und dem einen Teil hindurch fließzupressen, wenn der Strömungsmitteldruck zur Bildung eines kleinen Spaltes zwischen den dicht miteinander zu verbindenden Teilen geführt hat. Da der verformte Teil bereits infolge der Anordnung der Teile unter Vorspannung steht, setzt er unter der Wirkung dieses Strömungsmitteldruckes dem Fließpressen oder dem Bruch einen viel kleineren Widerstand entgegen,-als wenn er nicht unter Vorspannung stünde.

Die üxfindung schafft eine Dichtung mit einer aus starrem Material bestehenden Platte und einem Element, das aus einem Elastomer besteht und einen Dichtteil und einen Pufferteil besitzt, wobei die Platte einen freiliegenden Teil und einen in dem Pufferteil eingebetteten Teil besitzt und die radiale Dicke

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des Pufferteils mindestens ein Drittel der radialen Dicke des Diohtteils beträgt.

Durch die Anwendung der Erfindung werden die Standzeit und der Fließpreßwiderstand des elastischen Dichtungselements verlängert, indem ein relativ unverformter und vorspannungsfreier Pufferteil mit beträchtlichen Abmessungen zwischen dem verformten Dichtteil und dem Spalt vorhanden ist, durch den hindurch sonst ein fließpressen stattfinden könnte.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand P der beigefügten Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt

Fig. 1 in einer Draufsicht die Dichtung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 in größerem Maßstab im Schnitt nach der Linie 3-3 in- Fig. 1 die Dichtung und die dicht miteinander zu verbindenden Teile in einem lose zusammengesetzten Zustand,

Fig. 4 in. einer der Fig. 3 ähnlichenDarstellung die Teile im festgespannten Zustand,

Fig. 5 in einer der Fig. 4 ähnlichen Darstellung einen kleinen Spalt zwischen den festverspannten Teilen und

Fig. 6 im Schnitt einen Teil der Dichtung mit einer abgeänderten Einrichtung zur Verankerung der Platte an dem elastischen Element.

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Die Dichtung 10 kann in der Draufsicht Jede gewünschte Umrißform haben. Ein Beispiel einer solchen Umrißform ist in Fig. 1 gezeigt. Die Dichtung besteht aus einem elastischen Element 11, das aus synthetischem Gummi, einem Silikon oder einem anderen elastomeren Material besteht, das an einer Platte 12 angebracht ist, die aus einem starren Material, z.B. aus Metall oder einem

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harten Kunststoff besteht. Die Platte 12 besitzt einen ebenen, freiliegenden, äußeren Teil 13 und einen konischen, eingebetteten, inneren Teil 14» der sich unter einem Winkel von 15° zu der Achse der Dichtung 10 abwärts erstreckt.

Fig. 3 zeigt das elastische Element 11 in seinem Ausgangszustand, in dem es nicht verformt ist. Man erkennt aus der Fig. 3, daß das elastische Element 11 einen Dichtteil 16 und einen Pufferteil 17 hat. Der Dichtteil 16 hat abgerundete Enden 18 und 19, die axial über den Pufferteil 17 hinaus vorstehen.· Dieser hat eine beträchtliche radiale Dicke, die mindestens die Hälfte der radialen Dicke des Dichtteils 16 beträgt. Die Außenumfangsflache

21 des Pufferteils 17 hat eine Konizität von etwa 3-5°, damit dieser Teil leicht in einen abzudichtenden Teil eingesetzt werden kann. Die Stirnflächen 22 und 23 erstrecken sich im wesentlichen rechtwinklig zu der Längsachse der Dichtung. Die Fläche

22 liegt im wesentlichen in einer Ebene mit der oberen Fläche des freiliegenden Teils 13 der Platte 12. Der konische Teil 14 wird vorzugsweise vollständig in dem Pufferteil 17 festgehalten, so daß sich der Dichtteil 16 leicht verformen kann, wie dies für seine Dichtfunktion erforderlich ist.

Die Dichtung 10 kann zum Abdichten der Verbindung zwischen zwei Rohr- oder Gehäuseflanschen 26 und 27 verwendet werden. Der Flansch 26 besitzt eine ebene Fläche 28 und der Flansch 27 besitzt eine ebene Fläche 29. mit einer Vertiefung 32, die eine radiale Wandung 33 und eine G-rundwandung 34 aufweist. Die Flansche 26 und 27 umgeben zentrale Ausnehmungen 36 und 37 für den Durchtritt eines Strömungsmittels.

Zum Herstellen der Verbindung wird die Dichtung 10 an dem Flansch 27 angebracht, indem das elastische Element 11 in die Vertiefung 32 eingesetzt wird, bis der abgerundete Teil 19 die.Wandung 34 leicht berührt. Danach wird der Flansch 26 in eine Stellung gebracht, in der seine ebene.Fläche 28_; das abgerundete Ende 18 des elastischen Elements 11 leicht berührt. Mt Hilfe von nicht. gezeigten Mut tef schrauben.', die Schraub en loch er 15 in der Platte

12 durchsetzen, werden dann die Flansche 26 und 27 zusammengebracht, wobei sich der Dichtteil 16 verformt und die abgerundeten Enden 18 und 19 unter Herstellung einer dichten Anlage gegen die Flansche 26 und 27 gedrückt werden. Die fertige Verbindung ist in Fig. 4 dargestellt. Der freiliegende Teil 13 der Platte 12 ist jetzt zwischen den Flanschflächen 28 und 29 dicht eingespannt und der Dichtteil 16 ist beträchtlich verformt. Diese Verformung führt zu einer beträchtlichen inneren Spannung in dem Material des Dichtteils.

^ Beim Herstellen der Verbindung wird der Pufferteil 17 nur sehr ™ wenig verformt* Seine untere Fläche 23 kommt in leichte Berührung mit der Grundwandung 34 der Vertiefung, und es findet eine leichte Dehnung an dem Außendurchmesser 21 statt, so daß der den Pufferteil 17 enthaltende Teil der Vertiefung 32 im wesentlichen vollständig ausgefüllt wird. Infolge der beträchtlichen Verformung der abgerundeten Enden 18 und 19 sind an den einander entgegengesetzten Flächen des elastischen Elements zwischen dem Dichtteil 16 und dem Pufferteil 12 gewöhnlich kleine Mulden 40 und 41 vorhanden. Der Pufferteil 17 bleibt daher besonders in den mit 42 und 43 bezeichneten Bereichen relativ unverformt und spannungsfrei*

fe Bin Strömungsmitteldruck in den Ausnehmungen 36 und 37 kann zu einer schwachen Dehnung der Schrauben führen, welche die Flansche 26 und 27 zusammenhalten, so daß sich die Flansche 26 und 27 etwas voneinander trennen und auf beiden Seiten des ebenen Teils

13 der Platte 12 kleine Spalte 45 und 46 entstehen können. Der innerhalb der Dichtung 10 herrschende Strömungsmitteldruck wirkt radial aufwärts auf den Dichtteil 16. Wäre der Dichtteil 16 im Bereich der Spalte 45 und 46 angeordnet, könnte er einem Bruch und/oder einem Fließpressen keinen großen Widerstand entgegensetzen, weil er bei der Herstellung der Verbindung eine, hohe Vorspannung erhalten hat. Der auswärts auf den Dichtteil 16 wirkende Druck des Strömungsmittels wird aber auf den Pufferteil übertragen, der vor der Einwirkung des StröMtmgsmitteldrucks spannungsfrei ist. Daher setzt der Pufferteil der Verformung ei-

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nen beträchtlichen Widerstand entgegen und werden in ihm keine Spannungen erzeugt, die zum Bruch des elastischen Materials oder zum Fließpressen desselben in die Spalte 45 und 46 führen würde. Da der konische Teil 14 nur eine kleine Konizität hat und sich über den größten Teil der axialen länge des Pufferteils 17 erstreckt, nimmt dieser konische Teil den größten Teil der von dem Strömungsmitteldruck auf das elastische Element 11 radial auswärts ausgeübten Kraft auf, so daß eine beträchtliche Verformung und Spannungserzeugung in dem Bereich 43 vermieden wird.

In der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der Dichtung hat der konische Teil 14 der Platte 12 an seinem unteren Ende einen umgebördelten Rand 48, damit die Platte 12 das elastische Element 11 besser umspannt. Der Teil 48 kann sich direkt aufwärts erstrecken, so daß eine U-Form entsteht, wie dies dargestellt ist, oder er kann mehr oder etwas mehr oder weniger weit eingerollt sein. Der Teil 48 versteift auch den konischen Teil 14 der Platte 12, so daß diese einer diametralen Dehnung einen größeren Widerstand entgegensetzt und vermieden wird, daß jener Teil des elastischen Materials* der sich radial auswärts von dem konischen Teil 14 befindet, beträchtlich radial zusammengedrückt wird, wenn auf den Dichtteil 16 ein Strömungsmitteldruck radial auswärts wirkt. Dadurch wird ferner eine Erzeugung von Spannungen in dem Bereich 43 des elastischen Materials (Fig. 4 und 5) vermieden und daher die Gefahr eines Fließpressens oder Bruches in diesem Bereich weiter herabgesetzt.

Gemäß Fig. 6 kann der konische Teil 14 ferner von in einem TJmfangkreis angeordneten, kreisförmigen öffnungen 50durchsetzt sein, durch, die sich elastisches Material erstreckt, das mit dem elastischen Material auf der radial einwärts und der radial auswärts gelegenen Seite des konischen Teils 14 einstückig ist. Diese öffnungen 50 können auch in der anderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein.

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Claims

Patentansprüche:

1.) Dichtung mit einer Platte aus starrem Material und einem Element, das aus einem Elastomer besteht und einen Dichtteil besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Elastomer bestehende Element ferner einen Pufferteil (17) besitzt? daß die Platte (12) einen freiliegenden Teil und einen in dem Pufferteil eingebetteten Teil (14) besitzt und die radiale Dicke des Pufferteils mindestens ein Drittel der radialen Dicke des Dichtteils (11) beträgt.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Pufferteils (17) im wesentlichen eben ist und mit dem freiliegenden Teil der Platte in einer Ebene liegt.

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eingebettete Teil (H) der Platte sich unter einem Winkel von etwa 15° zu der Längsachse der Dichtung (10) erstreckt.

4. Dichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eingebettete Teil (14) der Platte an seinem freien Ende (48) umgebördelt ist.

5. Dichtung nach Anspruch 4t dadurch gekennzeichnet, daß der umgebördelte Endteil (48) im wesentlichen U-förmig ist.

6* Dichtung naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Breite des Pufferteils (17) mehr als die Hälfte der radialen Dicke des Dichtteils (11) beträgt.

7. Dichtung mit einer Platte aus starrem Material und einem Element aus einem Elastomer* dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Elastomer bestehende Element einander benachbarte und einander berührende, ringförmige Teile, und zwar einen Dichtteil (16) und einen Pufferteil (17) besitzt, das eine

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Ende des Pufferteils mit einem freiliegenden, ebenen Teil der Platte (12) im wesentlichen in einer Ebene liegt und die Platte einen in dem Pufferteil eingebetteten Teil (14) besitzt.

8. Dichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der eingebettete Teil (14) vollständig innerhalb des Pufferteils (17) befindet.

9. Dichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferteil (17) üb radialen Querschnitt im wesentlichen rechteckig und daß er über seine ganze axiale Länge mit dem Dichtteil (11) verbunden ist.

10. Verbindung mit einem ersten Teil, der eine Ringnut mit einer radialen Wandung und einer dieser Wandung benachbarten Klemmfläche besitzt, sowie mit einem zweiten Teil, der eine der erstgenannten Klemmfläche gegenüberliegende Klemmfläche und einer der Nut gegenüberliegende fläche besitzt, sowie mit einer Dichtung, die ein in der Vertiefung angeordnetes, elastisches Element und ein starres Element besitzt, das einen zwischen den KLemmflachen angeordneten, starren Teil aufweist, wobei die Dichtung einen Dichtteil besitzt, der mit der genannten Fläche und dem G-rund der Nut in Berührung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (1O) zwischen dem Dichtteil (16) und dem ebenen Teil einen Pufferteil (17) besitzt, daß die Platte (12) einen in dem Pufferteil eingebetteten, weiteren Teil (14) besitzt, daß sich der Dichtteil zunächst axial über beide Enden des Pufferteils hinaus erstreckt und beim Festspannen der Verbindung durch die Berührung mit der Fläche (28) und dem Grund (54) der Nut beträchtlich verformt und vorgespannt wird, und daß die axiale Länge des Pufferteils im wesentlichen gleich der Tiefe der Vertiefung (32) ist, so daß nach dem Festspannen der Verdichtung der Pufferteil im wesentlichen unverformt und spannungsfrei ist.

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11. Verbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Festspannen der Verbindung der Pufferteil (17)· die Vertiefung (32) zwischen dem Dichtteil (16) und einer radialen Wandung (33) der Vertiefung im wesentlichen vollständig ausfüllt.

12. Verbindung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (18, 19) des Dichtteils (16) abgerundet sind und sich axial über beide Enden (22, 23) des Pufferteils (17) hinaus erstrecken und die Enden des Pufferteils in die abgerundeten Enden übergehen und zu der Längsachse der Dichtung (1O) im wesentlichen normal sind.

13· Dichtung mit einer aus starrem Material bestehenden Platte und einem Element, das aus einem Elastomer besteht, wobei die Platte einen freiliegenden Teil und einen anderen Teil besitzt, der in dem Element aus dem Elastomer eingebettet ist und sich darin allgemein axial erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der eingebettete Teil (14·) eine Versteifung (48) besitzt, die beim Einwirken eines Strömungsmitteldrucks auf radial einwärts von dem eingebetteten Teil der Platte (12) befindliches, elastisches Material einer radialen Dehnung durch'die infolge dieses Druckes ausgeübte Kraft einen Widerstand entgegensetzt.

14· Dichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß der eingebettete Teil (14) eine einheitliche Dicke hat und die Versteifung einen gekrümmten Teil (48) aufweist.

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