DE102012019166B4

DE102012019166B4 - Sealing ring for sealing an oscillating rod or a rotating shaft

Info

Publication number: DE102012019166B4
Application number: DE201210019166
Authority: DE
Inventors: Dennis Kranert; Marc Langela
Original assignee: STASSKOL GmbH
Current assignee: STASSKOL GmbH
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2032-09-29
Also published as: DE102012019166A1

Abstract

Dichtring (1) zur Abdichtung einer oszillierenden Stange oder einer rotierenden Welle, der im Einbauzustand mit ihren Dichtflächen (18) aneinander anliegende Dichtsegmente (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) aufweist, an denen jeweils eine an der Welle oder Stange anliegende Dichtfläche (5) ausgebildet ist, wobei der Dichtring (1) über eine Innenseite (19) und eine Außenseite (20) verfügt, aus zwei Dichtsegmenten (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) zusammengesetzt ist und jedes Dichtsegment (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) an der Innenseite (19) des Dichtringes (1) eine innere Trennfläche (8) und eine in Umfangsrichtung des Dichtsegmentes (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) beabstandet hierzu angeordnete innere Deckfläche (11) sowie an der Außenseite des Dichtringes (1) je eine äußere Trennfläche (7) und in Umfangsrichtung des Dichtsegmentes (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) beabstandet hierzu angeordnete äußere Deckfläche (10) aufweist, wobei die innere Trennfläche (8) des ersten Dichtsegments (2.1, 12.1) mit der inneren Deckfläche (11) des zweiten Dichtsegments (2.2, 12.2) eine Kontaktebene mit einem sekantenartigen Verlauf, bezogen auf die an der Welle oder Stange anliegende Dichtfläche (5) des Dichtringes (1) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Dichtsegmente (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) im Bereich des dichtflächenseitigen Endes der äußeren Trennfläche (7) und der äußeren Deckfläche (10) je eine Stirnfläche (4) aufweist, wobei diese Stirnflächen (4) im unverschlissenen Einbauzustand des Dichtringes (1) einen sich durch Verschleiß reduzierenden Abstand zueinander aufweisen.Sealing ring (1) for sealing an oscillating rod or a rotating shaft, in the installed state with their sealing surfaces (18) abutting sealing segments (2.1, 2.2, 12.1, 12.2), to each of which a voltage applied to the shaft or rod sealing surface (5 ), wherein the sealing ring (1) has an inner side (19) and an outer side (20), is composed of two sealing segments (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) and each sealing segment (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) on the inside (19) of the sealing ring (1) an inner parting surface (8) and in the circumferential direction of the sealing segment (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) spaced therefrom arranged inner top surface (11) and on the outside of the sealing ring (1) each an outer separating surface (7) and in the circumferential direction of the sealing segment (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) spaced therefrom arranged outer cover surface (10), wherein the inner separating surface (8) of the first sealing segment (2.1, 12.1) with the inner Deckfl surface (5) of the sealing ring (1), characterized , 12.1, 12.2) in the region of the sealing surface-side end of the outer separating surface (7) and the outer cover surface (10) each have an end face (4), said end faces (4) in the unworn installed state of the sealing ring (1) reducing itself by wear Have distance to each other.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtring zur Abdichtung einer oszillierenden Stange oder einer rotierenden Welle nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a sealing ring for sealing an oscillating rod or a rotating shaft according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung besteht aus einem Dichtring zur Abdichtung einer oszillierenden Stange oder einer rotierenden Welle, bevorzugt zum Abdichten einer Kolbenstange in einem Kolbenkompressor. Der Dichtring ist als so genannter „Kontaktdichtring” ausgeführt um eine besonders hohe Abdichtwirkung gegenüber der oszillierenden Stange beziehungsweise der rotierenden Welle zu erzielen.The invention consists of a sealing ring for sealing an oscillating rod or a rotating shaft, preferably for sealing a piston rod in a reciprocating compressor. The sealing ring is designed as a so-called "contact sealing ring" to achieve a particularly high sealing effect against the oscillating rod or the rotating shaft.

Die Abdichtung von oszillierenden Stangen und rotierenden Wellen mit Hilfe von Kontaktdichtringen ist Stand der Technik. So existieren zahlreiche Varianten an Dichtringen gerade im Bereich der Abdichtung von Kolbenstangen in Kolbenkompressoren, bei denen die Hochdruckseite (z. B. Zylinder) gegenüber der Niederdruckseite (z. B. Leckgasanschluss) abgedichtet werden muss. Es besteht somit eine Vorzugsrichtung der Abdichtwirkung, doch in manchen Anwendungen ist eine Abdichtung der Kolbenstange in Richtung Zylinder und in Richtung Zwischenstück von Vorteil beziehungsweise notwendig.The sealing of oscillating rods and rotating shafts with the aid of contact sealing rings is state of the art. There are numerous variations of sealing rings, especially in the field of sealing piston rods in reciprocating compressors, where the high pressure side (eg cylinder) has to be sealed against the low pressure side (eg leakage gas connection). There is thus a preferred direction of the sealing effect, but in some applications a sealing of the piston rod in the direction of the cylinder and in the direction of the intermediate piece is advantageous or necessary.

So werden beispielsweise in US 2 191 265 A zwei Dichtringe mit radialen Trennschnitten und Decksegmenten kombiniert um eine Abdichtung der Kolbenstange in beide Richtungen zu erzielen. Die Kombination eines so genannten Deckringes mit einem so genannten Dichtring findet bei Kolbenstangendichtungen häufig Verwendung. Dadurch erhöht sich allerdings die Anzahl der Dichtsegmente erheblich, weshalb in der Schrift insgesamt 12 Segmente Verwendung finden. Mit der Anzahl der Dichtsegmente erhöht sich jedoch auch die Anzahl der Leckagepfade, was zu einer Zunahme der Leckagen innerhalb der durch die Dichtsegmente gebildeten Kolbenstangenpackung führt.For example, in US 2 191 265 A two sealing rings with radial cuts and deck segments combined to seal the piston rod in both directions. The combination of a so-called cover ring with a so-called sealing ring is often used in piston rod seals. However, this significantly increases the number of sealing segments, which is why a total of 12 segments are used in the document. However, as the number of sealing segments increases, so does the number of leakage paths, resulting in an increase in leakage within the piston rod packing formed by the sealing segments.

Die AT 505 550 B1 beschreibt hingegen einen Dichtring für eine Kolbenstange, bei dem das übliche Konzept der Kombination eines Deck- und Dichtringes verlassen wird. Hier werden vier Segmente derart angeordnet, dass sich aus den Segmenten nur ein einziger Ring bilden lässt, welcher die Funktion von Dichtring und Deckring übernimmt. Diese Bauart und die daraus resultierende Tatsache, dass das vormalige Dichtringpaar nur noch aus vier Teilen eines Dichtrings besteht, führen zu einer deutlichen Verringerung der Leckagen. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil einer signifikanten Reduktion der axialen Breite des Dichtringes und damit die Reduktion der axialen Länge der aus mehreren Dichtelementen bestehenden Kolbenstangenpackung bei gleicher Anzahl an Dichtelementen.The AT 505 550 B1 However, describes a sealing ring for a piston rod, in which the usual concept of the combination of a cover and sealing ring is left. Here, four segments are arranged such that can form from the segments only a single ring, which takes over the function of sealing ring and cover ring. This design and the resulting fact that the former sealing ring pair only consists of four parts of a sealing ring, lead to a significant reduction in leakage. In addition, there is the advantage of a significant reduction of the axial width of the sealing ring and thus the reduction of the axial length of the piston rod packing consisting of a plurality of sealing elements with the same number of sealing elements.

In AT 505 550 B1 werden Trennschnitte auf der dem hohen Druck zugewandten Seite in radialer Richtung ausgeführt, wodurch die dort beschriebenen ersten radialen Endflächen der Ringsegmente und die dritten radialen Endflächen der Dichtsegmente entstehen. Während des Betriebes erfährt der Dichtring Verschleiß an der radial innen liegenden Umfangsfläche der Dichtsegmente. Durch den Verschleiß bewegen sich die Dichtsegmente in Richtung der Kolbenstange, wie dies zum Beispiel in der 9 der AT 505 550 B1 dargestellt ist. Bei diesem Nachstellen der Dichtsegmente nähern sich einander nicht nur die zweiten radialen Endflächen auf der dem niedrigen Druck zugewandten Seite, sondern auch die ersten radialen Endflächen und die dritten radialen Endflächen auf der dem hohen Druck zugewandten Seite einander an. Um also ein Nachstellen der Dichtsegmente zu ermöglichen, muss im Betriebszustand ein Spiel zwischen den ersten radialen Endflächen und den dritten radialen Endflächen existieren. Diese Spiele werden in AT 505 550 B1 als „erste Verschleißspalten” bezeichnet. Sie sind für die Funktion des Dichtringes von elementarer Bedeutung. Diese „ersten Verschleißspalten” erlauben einen Gasdurchtritt von der Seite des niedrigen Drucks in Richtung der Seite des hohen Drucks, für den Fall dass sich das Druckgefälle umkehren sollte.In AT 505 550 B1 separating cuts are made on the side facing the high pressure in the radial direction, whereby the first radial end surfaces of the ring segments described therein and the third radial end surfaces of the sealing segments are formed. During operation, the sealing ring experiences wear on the radially inner peripheral surface of the sealing segments. Due to the wear, the sealing segments move in the direction of the piston rod, as for example in the 9 of the AT 505 550 B1 is shown. In this adjustment of the sealing segments, not only the second radial end surfaces on the low pressure side but also the first radial end surfaces and the third radial end surfaces on the high pressure side approach each other. Thus, to allow adjustment of the sealing segments, a clearance between the first radial end surfaces and the third radial end surfaces must exist in the operating state. These games are in AT 505 550 B1 referred to as "first wear gaps". They are of fundamental importance for the function of the sealing ring. These "first wear gaps" allow gas to pass from the low pressure side to the high pressure side in case the pressure gradient should reverse.

Der in AT 505 550 B1 beschriebe Dichtring hat ferner den Nachteil, dass die Dichtwirkung bedingt durch die dort beschriebenen Verschleißspalten nur in einer axialen Richtung, also z. B. vom Hochdruck zum Niederdruck gegeben ist.The in AT 505 550 B1 described sealing ring also has the disadvantage that the sealing effect due to the wear gaps described therein only in an axial direction, ie z. B. is given by the high pressure to low pressure.

Aus der DE 10 2006 015 327 B4 geht ein Dichtring hervor, bei dem Deckring und Dichtring zu einem aus sechs Teilen bestehenden Dichtring kombiniert werden. Auch hier ist die Anzahl der Segmente pro Dichtring bzw. Dichtelement bauartbedingt deutlich reduziert was zu reduzierten Leckagen führt. Ferner findet sich auch hier der Vorteil der reduzierten axialen Gesamtbreite des Dichtelementes. Ebenso findet aber die Abdichtung des Gases nur in einer axialen Richtung statt, da die dort beschriebenen „Strömungskanäle” die Gasabdichtung in einer Richtung unterbinden.From the DE 10 2006 015 327 B4 goes out a sealing ring, are combined in the cover ring and sealing ring to a six-part sealing ring. Here, too, the number of segments per sealing ring or sealing element is significantly reduced due to the design, which leads to reduced leaks. Furthermore, there is also the advantage of the reduced overall axial width of the sealing element here. Likewise, however, the sealing of the gas takes place only in an axial direction, since the "flow channels" described therein prevent the gas seal in one direction.

Häufig werden Gase unterhalb des atmosphärischen Druckes angesaugt und zu einem Druck oberhalb der Atmosphäre verdichtet. Hier kann es bei axial nur einseitig dichtenden Ringkonstruktionen beim Ansaugen des Gases zu einer Leckage in Richtung des Zylinders kommen. Somit ist bei diesen Anwendungen eine Dichtwirkung in beide axiale Richtungen unabdingbar. Ferner ist es bei diesen Anwendungen – wie bei der Abdichtung von Stangen und Wellen im Allgemeinen – wünschenswert, eine möglichst geringe Anzahl an Segmenten zu verwenden um die Anzahl möglicher Leckagepfade und damit die Gesamtleckage zu reduzieren.Frequently, gases are drawn in below the atmospheric pressure and compressed to a pressure above the atmosphere. Here it can come to a leakage in the direction of the cylinder with axially only one-sided sealing ring structures when sucking the gas. Thus, in these applications, a sealing effect in both axial directions is indispensable. Further, in these applications - as in rod and shaft sealing in general - it is desirable to use as few segments as possible to reduce the number of possible leakage paths and thus the overall leakage.

Eine mögliche Lösung wäre die Verwendung der konstruktiven Ausführung aus DE 10 2006 015 327 B4 und das Weglassen der „Strömungskanäle” sowie der „inneren Ringnut”, allerdings besitzt dieser sechsteilige Dichtring höhere Leckagen, als ein Dichtring, welcher lediglich aus vier Ringsegmenten besteht. One possible solution would be to use the structural design DE 10 2006 015 327 B4 and the omission of the "flow channels" and the "inner annular groove", however, this six-piece sealing ring has higher leaks, as a sealing ring, which consists of only four ring segments.

Die US 865 998 A beschreibt ferner einen Dichtring zur Abdichtung einer oszillierenden Stange oder einer rotierenden Welle, der im Einbauzustand mit ihren Dichtflächen aneinander anliegende Dichtsegmente aufweist, an denen jeweils eine an der Welle oder Stange anliegende Dichtfläche ausgebildet ist, wobei der Dichtring über eine Innenseite und eine Außenseite verfügt, aus zwei Dichtsegmenten zusammengesetzt ist und jedes Dichtsegment an der Innenseite des Dichtringes eine innere Trennfläche und eine in Umfangsrichtung des Dichtsegmentes beabstandet hierzu angeordnete, innere Deckfläche sowie an der Außenseite des Dichtringes je eine äußere Trennfläche und in Umfangsrichtung des Dichtsegmentes beabstandet hierzu angeordnete äußere Deckfläche aufweist, wobei die innere Trennfläche des ersten Dichtsegments mit der inneren Deckfläche des zweiten Dichtsegments eine Kontaktebene mit einem tangentenartigen Verlauf, bezogen auf die an der Welle oder Stange anliegende Dichtfläche des Dichtringes bildet. Eine derartige Ausführung hat den Vorzug einer sehr guten Abdichtfunktion. Allerdings fehlt es hierbei an einem Indikator, wann der Dichtring ausgewechselt werden muss, weil er beispielsweise Verschleißanzeichen aufweist.The US 865 998 A further describes a sealing ring for sealing an oscillating rod or a rotating shaft having in the installed state with their sealing surfaces abutting sealing segments, on each of which a voltage applied to the shaft or rod sealing surface is formed, wherein the sealing ring has an inner side and an outer side, is composed of two sealing segments and each sealing segment on the inner side of the sealing ring has an inner parting surface and a circumferential direction of the sealing segment spaced therefrom arranged inner top surface and on the outside of the sealing ring depending on an outer parting surface and spaced in the circumferential direction of the sealing segment thereto arranged outer top surface, wherein the inner parting surface of the first sealing segment with the inner top surface of the second sealing segment has a contact plane with a tangential course relative to the sealing surface of the sealing rings which bears against the shaft or rod s forms. Such an embodiment has the advantage of a very good sealing function. However, it lacks an indicator of when the sealing ring must be replaced because he has, for example wear signs.

In der DE 10 2008 011 126 A1 wird dem gegenüber ein Dichtring beschrieben, bei dem die innere Trennfläche des ersten Dichtsegments mit der inneren Deckfläche des zweiten Dichtsegments eine Kontaktebene mit einem sekantenartigen Verlauf aufweist. Die Dichtsegmente liegen hierbei unmittelbar aneinander an, sodass ein Ausgleich beziehungsweise ein Nachstellen zwischen den Dichtsegmenten nicht gegeben ist.In the DE 10 2008 011 126 A1 In contrast, a sealing ring is described in which the inner parting surface of the first sealing segment has a contact plane with a secant-like profile with the inner top surface of the second sealing segment. The sealing segments lie directly against each other, so that a balance or an adjustment between the sealing segments is not given.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring bereitzustellen, der aus einer möglichst geringen Anzahl an Segmenten besteht und die Abdichtung einer oszillierenden Stange aber auch einer rotierenden Welle in beide axiale Richtungen erlaubt, der ferner als Kontaktdichtring wirkt und bei auftretendem Verschleiß ein Nachstellen auf das Maß der rotierenden Welle oder der oszillierenden Stange (z. B. Kolbenstange eines Kolbenkompressors) erlaubt.The invention has for its object to provide a sealing ring, which consists of the smallest possible number of segments and the sealing of an oscillating rod but also allows a rotating shaft in both axial directions, which also acts as a contact sealing ring and when wear occurs an adjustment on the Dimension of the rotating shaft or the oscillating rod (eg piston rod of a reciprocating compressor).

Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.The invention solves this problem with the features of claim 1.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Dichtring zur Abdichtung einer oszillierenden Stange oder einer rotierenden Welle, der im Einbauzustand mit ihren Dichtflächen aneinander anliegende Dichtsegmente aufweist, an denen jeweils eine an der Welle oder Stange anliegende Dichtfläche ausgebildet ist, wobei der Dichtring über eine Innenseite und eine Außenseite verfügt, aus zwei Dichtsegmenten zusammengesetzt ist und jedes Dichtsegment an der Innenseite des Dichtringes eine innere Trennfläche und eine in Umfangsrichtung des Dichtsegmentes beabstandet hierzu angeordnete innere Deckfläche sowie an der Außenseite des Dichtringes je eine äußere Trennfläche und in Umfangsrichtung des Dichtsegmentes beabstandet hierzu angeordnete äußere Deckfläche aufweist, wobei die innere Trennfläche des ersten Dichtsegments mit der inneren Deckfläche des zweiten Dichtsegments eine Kontaktebene mit einem sekantenartigen Verlauf, bezogen auf die an der Welle oder Stange anliegende Dichtfläche des Dichtringes bildet, wurde erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, dass jedes der Dichtsegmente im Bereich des dichtflächenseitigen Endes der äußeren Trennfläche und der äußeren Deckfläche je eine Stirnfläche aufweist, wobei diese Stirnflächen im unverschlissenen Einbauzustand des Dichtringes einen sich durch Verschleiß reduzierenden Abstand zueinander aufweisen.A sealing ring for sealing an oscillating rod or a rotating shaft having in the installed state with their sealing surfaces abutting sealing segments, on each of which a voltage applied to the shaft or rod sealing surface is formed, wherein the sealing ring has an inside and an outside of two Sealing segments is composed and each sealing segment on the inside of the sealing ring an inner parting surface and spaced in the circumferential direction of the sealing segment arranged for this inner top surface and on the outside of the sealing ring depending on an outer parting surface and spaced in the circumferential direction of the sealing segment arranged for this purpose outer top surface, wherein the inner Dividing surface of the first sealing segment with the inner top surface of the second sealing segment forms a contact plane with a secant-like course, based on the voltage applied to the shaft or rod sealing surface of the sealing ring, was invented According to further developed to the effect that each of the sealing segments in the region of the sealing surface side end of the outer parting surface and the outer cover surface each having an end face, said end faces in the uninstalled state of installation of the sealing ring have a reducing each other by wear distance.

Die Begriffe ”Innenseite” und ”Außenseite” werden im Sinne der Erfindung als Definitionen für zwei zu unterscheidende und mit Bezug zur Längsrichtung der Welle oder Stange axial beabstandet zueinander verlaufende Stirnseiten oder Stirnflächen des Dichtrings verwendet.The terms "inside" and "outside" are used within the meaning of the invention as definitions for two to be distinguished and with respect to the longitudinal direction of the shaft or rod axially spaced from each other extending end faces or faces of the sealing ring.

Durch die spezielle, erfindungsgemäße Anordnung der Kontaktebene der beiden Dichtsegmente weist der Dichtring eine beidseitige axiale Abdichtfunktion auf. Der wesentliche Vorteil besteht folglich darin, dass lediglich ein Dichtring ausreichend ist, um eine Dichtringpackung zu bilden. Die bisher übliche Kombination aus einem Deck- und einem Dichtring kann folglich wesentlich vereinfacht werden, wodurch sich der fertigungstechnische Aufwand und damit die Herstellungskosten reduzieren. Neben der Einsparung zusätzlicher Bauteile zur Erzielung derselben Dichtfunktion wie sie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen erzielt wird, konnte festgestellt werden, dass die Leckageverluste mit dieser Lösung erheblich geringer sind und damit die Abdichtung insgesamt sogar verbessert wird. Durch eine darüber hinaus eintretende Reduzierung des Verschleißes erhöht sich die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Dichtringe zudem wesentlich.Due to the special, inventive arrangement of the contact plane of the two sealing segments, the sealing ring on both sides axial sealing function. The essential advantage, therefore, is that only one sealing ring is sufficient to form a sealing ring package. The previously customary combination of a cover and a sealing ring can thus be substantially simplified, thereby reducing the manufacturing complexity and thus reduce the manufacturing cost. In addition to saving additional components to achieve the same sealing function as is achieved in the known from the prior art designs, it was found that the leakage losses are significantly lower with this solution and thus the seal is even improved overall. In addition, by reducing wear occurring beyond the life of the sealing rings according to the invention also increases significantly.

Eine besondere, erfindungsgemäße Maßnahme besteht darin, dass jedes der Dichtsegmente im Bereich des dichtflächenseitigen Endes der äußeren Trennfläche und der äußeren Deckfläche je eine Stirnfläche aufweist, wobei diese Stirnflächen im unverschlissenen Einbauzustand des Dichtringes einen sich durch Verschleiß reduzierenden Abstand zueinander aufweisen. Da jeder Dichtring einem Verschleiß unterliegt, kann der Abstand zwischen den Stirnflächen als ein Maß für den sich einstellendem Verschleiß betrachtet werden. Daher nähern sich die Dichtsegmente im Laufe ihrer Lebensdauer immer weiter an, bis die Stirnflächen unmittelbar aneinander anliegen. Zu diesem Zeitpunkt wird ein auswechseln des Dichtrings erforderlich. Somit stellt dieses Merkmal der Erfindung einen Verschleißanzeigeindikator dar.A particular, inventive measure is that each of the sealing segments in the region of the sealing surface side end of the outer parting surface and the outer cover surface each having an end face, said end faces have a wear-reducing distance from each other in the non-worn state of installation of the sealing ring. Since each sealing ring is subject to wear, the distance between the end faces can be considered as a measure of the self-adjusting wear. Therefore, the sealing segments approach in the course of their life continues to continue until the end faces abut directly against each other. At this time, a replacement of the sealing ring is required. Thus, this feature of the invention is a wear indicator indicator.

Eine erste Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, dass die äußere Trennfläche des ersten Dichtsegmentes mit der äußeren Deckfläche des zweiten Dichtsegmentes eine Kontaktebene mit einem tangentialen Verlauf, bezogen auf einen innerhalb der Fläche der Außenseite des Dichtringes gelegenen geometrischen Umfangskreis bildet.A first embodiment of the invention is to be seen in that the outer parting surface of the first sealing segment with the outer top surface of the second sealing segment forms a contact plane with a tangential course, based on a located within the surface of the outer side of the sealing ring geometric circumferential circle.

Mit anderen Worten wird durch diese weiterführende Lösung eine Stirnseite des Dichtringes mit Bezug auf die Längsrichtung der Welle oder Stange anders gestaltet, als die gegenüberliegende Stirnseite. Die Kontaktebenen weisen folglich in Längsrichtung der Stange oder Welle betrachtet, einen Höhenversatz zueinander auf, was einen wesentlichen Beitrag zu der Möglichkeit leistet, den Dichtring beidseitig dichtend einzusetzen.In other words, an end face of the sealing ring with respect to the longitudinal direction of the shaft or rod is designed differently than the opposite end face by this further solution. The contact planes thus have, viewed in the longitudinal direction of the rod or shaft, a height offset to each other, which makes a significant contribution to the ability to use the sealing ring sealingly on both sides.

Die Abdichtfunktion des Dichtringes gegenüber der oszillierenden Stange bzw. rotierenden Welle beruht auf der Tatsache, dass die Dichtsegmente des Dichtringes mit ihrer Dichtfläche durch die abzudichtende Druckdifferenz gegen die Oberfläche der Stange beziehungsweise Welle gepresst werden. Um die Anpressung der Dichtsegmente zu verbessern können auf der Innenseite oder auf der Außenseite der Dichtsegmente Strömungskanäle angebracht werden, welche den Gasdruck von der Kolbenstange zur äußeren Umfangsfläche des Dichtringes leiten.The sealing function of the sealing ring relative to the oscillating rod or rotating shaft is based on the fact that the sealing segments of the sealing ring are pressed with its sealing surface by the pressure difference to be sealed against the surface of the rod or shaft. In order to improve the pressure of the sealing segments flow channels can be mounted on the inside or on the outside of the sealing segments, which guide the gas pressure from the piston rod to the outer peripheral surface of the sealing ring.

Neben dem Umstand, dass der Strömungskanal beispielsweise einen geschwungenen Verlauf haben kann, geht eine spezielle Ausgestaltung dahin, dass der Strömungskanal einen radialen Verlauf aufweist. Der radiale Verlauf stellt damit die kürzest mögliche Verbindung zwischen dem Anlagebereich an der Welle oder Stange und dem Außenumfang des Dichtringes dar.In addition to the fact that the flow channel, for example, may have a curved course, a special embodiment is that the flow channel has a radial course. The radial course thus represents the shortest possible connection between the contact area on the shaft or rod and the outer circumference of the sealing ring.

Ein wesentliches Qualitätsmerkmal der in Rede stehenden Dichtringe besteht in ihrer Lebensdauer, die durch den sich einstellendem Verschleiß bestimmt wird. Aus diesem Grund führt ein geringerer Verschleiß dazu, dass sich die Lebensdauer des Dichtrings erhöht. Wird entsprechend einem anderen erfindungsgemäßen Vorschlag an der Dichtfläche eines Dichtsegmentes mindestens eine Entlastungsnut vorgesehen, so baut sich der abzudichtende Druck in dieser Entlastungsnut auf, was hierdurch zu einer Reduktion Anpressung der Dichtfläche an die Oberfläche der Stange oder der Welle führt. Durch die reduzierte Anpressung wird der Verschleiß reduziert, was zu einer erhöhten Lebensdauer des Dichtringes führt.An essential quality feature of the sealing rings in question is their life, which is determined by the self-adjusting wear. For this reason, less wear will increase the life of the seal ring. If, according to another proposal according to the invention, at least one relief groove is provided on the sealing surface of a sealing segment, then the pressure to be sealed builds up in this relief groove, which leads to a reduction in contact pressure of the sealing surface against the surface of the rod or shaft. Due to the reduced contact pressure is reduced, which leads to an increased life of the sealing ring.

Das Einbringen von Strömungskanälen und das Einbringen von Entlastungsnuten kann kombiniert werden, wobei die Strömungskanäle mit den Entlastungsnuten in Verbindung stehen. Durch diese Kombination wird eine besonders homogene Druckverteilung der Dichtsegmente gegenüber der oszillierenden Stange bzw. rotierenden Welle erreicht.The introduction of flow channels and the introduction of relief grooves can be combined with the flow channels communicating with the relief grooves. By this combination, a particularly homogeneous pressure distribution of the sealing segments with respect to the oscillating rod or rotating shaft is achieved.

Durch das Einbringen von Strömungskanälen und/oder Entlastungsnuten dichtet der Dichtring allerdings nur noch in einer axialen Richtung entlang der Welle oder Stange ab. Jedoch führt diese Maßnahme zu einer wesentlichen Erhöhung der Lebensdauer des Dichtringes, weil mit den genannten Ausführungen eine Druckentlastung erreicht werden kann.By introducing flow channels and / or relief grooves, however, the sealing ring seals only in an axial direction along the shaft or rod. However, this measure leads to a significant increase in the life of the sealing ring, because a pressure relief can be achieved with the aforementioned embodiments.

Die als besonders vorteilhaft erkannte, zweiteilige Ausführung eines erfindungsgemäßen Dichtringes kann hinsichtlich der Reduzierung des Verschleißes noch weiter verbessert werden, wenn von jedem der Dichtsegmente ein kreissegmentförmiges Decksegment abgeteilt wird, sodass der Dichtring aus insgesamt maximal vier Einzelteilen besteht. Es ist vorstellbar, dass die Erhöhung der Einzelteile eine iterative Annäherung an die kreisförmige Wellen- oder Stangenkontur ermöglicht. Diesem Gedanken wird hier gefolgt. Dabei bleibt der Grundaufbau des zweiteiligen Dichtringes erhalten.The recognized as particularly advantageous, two-part design of a sealing ring according to the invention can be further improved in terms of reducing wear when a segment of segment-shaped cover segment is divided from each of the sealing segments, so that the sealing ring consists of a total of four individual parts. It is conceivable that the increase in the individual parts allows an iterative approach to the circular shaft or rod contour. This thought is followed here. In this case, the basic structure of the two-part sealing ring is retained.

Die Decksegmente werden jedoch nicht einfach durch einen geradlinig geführten Schnitt von den Dichtsegmenten abgetrennt. Vielmehr geht die Lösung dahin, dass die Decksegmente jeweils an der Innenseite des Dichtringes eine innere Trennfläche und eine in Umfangsrichtung des Decksegmentes beabstandet hierzu angeordnete innere Deckfläche aufweisen, wobei die innere Trennfläche der Decksegmente mit der inneren Deckfläche der Decksegmente jeweils eine Kontaktebene mit einem sekantenartigen Verlauf, bezogen auf die an der Welle oder Stange anliegende Dichtfläche des Dichtringes bilden. Anders ausgedrückt verfügen auch die Decksegmente über eine analoge Anschlussgeometrie, wie sie im Zusammenhang mit der zweiteiligen Ausführung des Dichtringes und den Anschlussgeometrien der Dichtsegmente beschrieben wurde.However, the deck segments are not simply separated from the sealing segments by a straight cut. Rather, the solution is that the cover segments each have on the inside of the sealing ring an inner parting surface and spaced in the circumferential direction of the cover segment arranged for this inner top surface, wherein the inner parting surface of the cover segments with the inner top surface of the cover segments each have a contact plane with a secant-like course , based on the voltage applied to the shaft or rod sealing surface of the sealing ring. In other words, the cover segments also have an analog connection geometry, as described in connection with the two-part design of the sealing ring and the connection geometries of the sealing segments.

Von Bedeutung für die beidseitige Abdichtungsfunktion eines aus vier Teilen gebildeten Dichtringes ist insbesondere, dass die Dichtsegmente untereinander beziehungsweise die Decksegmente mit den Dichtsegmenten über korrespondierende und sich in Umfangsrichtung erstreckende Dichtflächen aneinander anliegen. Diese zahlreichen als Dichtflächen gestalteten Verbindungsflächen reduzieren die Leckageverluste in erheblichem Maße.Of importance for the two-sided sealing function of a sealing ring formed from four parts is in particular that the sealing segments with each other or the cover segments with the sealing segments via corresponding and circumferentially extending sealing surfaces abut each other. These numerous connecting surfaces designed as sealing surfaces reduce the leakage losses to a considerable extent.

Folglich sind die Decksegmente und die Dichtsegmente mosaikartig ineinander eingesetzt.Consequently, the cover segments and the sealing segments are inserted into each other like a mosaic.

Zur Vereinfachung der Linienführung wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass die äußere Trennfläche eines Dichtsegmentes oder eines Decksegmentes jeweils parallel zu der inneren Trennfläche verläuft.To simplify the line management is also proposed that the outer parting surface of a sealing segment or a cover segment is in each case parallel to the inner parting surface.

Ebenso besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung darin, dass die äußere Deckfläche eines Dichtsegmentes oder eines Decksegmentes jeweils parallel zu der inneren Deckfläche verläuft.Likewise, an advantageous embodiment is that the outer top surface of a sealing segment or a cover segment runs in each case parallel to the inner top surface.

Die parallele Schnittführung der genannten Flächen erleichtert die Fertigung und verbessert darüber hinaus die Abdichtung. Insbesondere ermöglicht die parallele Schnittführung, dass bei auftretendem Verschleiß während des Nachstellen der Dichtsegmente in Richtung der Mitte der Stange bzw. der Welle die Deckflächen und Trennflächen in Kontakt bleiben können. So bleiben beim Nachstellen der Dichtsegmente die äußeren Trennflächen und die äußeren Dichtflächen stets in Kontakt, ebenso wie die inneren Trennflächen mit den inneren Deckflächen. Die Abdichteffizienz in beide axiale Richtungen bleibt also während der Lebensdauer des Dichtringes auch bei auftretendem Verschleiß erhalten.The parallel cutting of said surfaces facilitates manufacturing and also improves the seal. In particular, the parallel cutting guide allows the top surfaces and parting surfaces to remain in contact when wear occurs during adjustment of the sealing segments in the direction of the center of the rod or shaft. Thus, when adjusting the sealing segments, the outer parting surfaces and the outer sealing surfaces always remain in contact, as do the inner parting surfaces with the inner cover surfaces. The sealing efficiency in both axial directions thus remains during the life of the sealing ring even when occurring wear.

In an sich bekannter Weise kann auch bei einem erfindungsgemäßen Dichtring in eine in die äußere Umfangsfläche eingebrachte Nut ein Spannmittel eingesetzt werden.In a manner known per se, a tensioning means can also be used in a sealing ring according to the invention in a groove introduced into the outer peripheral surface.

Bei der zweiteiligen Ausführung des Dichtringes nach der vorliegenden Erfindung besteht jedoch sogar die Möglichkeit, eine derartige Nut sowie das Spannmittel einzusparen, was den Dichtring und seine Montage zusätzlich vereinfacht.In the two-part design of the sealing ring according to the present invention, however, it is even possible to save such a groove and the clamping means, which further simplifies the sealing ring and its mounting.

Werden jedoch eine Nut und ein darin eingelegtes Spannmittel verwendet, so ist eine besonders einfache Variante darin zu sehen, dass das Spannmittel eine Zugfeder ist.However, if a groove and a clamping means inserted therein are used, then a particularly simple variant is to be seen in that the clamping means is a tension spring.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen dabei keine Einschränkung auf die dargestellten Varianten dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung eines Prinzips der Erfindung.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments shown are not limiting to the variants shown, but merely serve to explain a principle of the invention.

Gleiche oder gleichartige Bauteile werden stets mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen manche Elemente (zum Beispiel oszillierende Stange beziehungsweise rotierende Welle) wegen einer besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.Identical or similar components are always denoted by the same reference numerals. In order to be able to illustrate the mode of operation according to the invention, simplified schematic representations are shown in the figures, in which some elements (for example oscillating rod or rotating shaft) are not shown for better clarity. However, this does not mean that such components are not present in a solution according to the invention.

Es zeigt:It shows:

1: eine 2-teilige Ausführungsform eines Dichtringes, 1 : a 2-part embodiment of a sealing ring,

2: eine 2-teilige Ausführungsform eines Dichtringes mit Strömungskanälen und Entlastungsnuten, 2 a 2-part embodiment of a sealing ring with flow channels and relief grooves,

3: eine 4-teilige Ausführungsform eines Dichtringes mit Strömungskanälen und Entlastungsnuten und 3 a 4-part embodiment of a sealing ring with flow channels and relief grooves and

4: ein Schnittbild eines Anwendungsbeispiels mit mehreren Dichtringen. 4 : A sectional view of an application example with multiple sealing rings.

Die 1 zeigt einen Dichtring 1, der aus zwei Dichtsegmenten 12.1 und 12.2 zusammengesetzt ist. Mit seiner inneren Dichtfläche 5 umschließt er dabei eine in der 1 nicht gezeigte Welle oder Stange 6. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Kolbenstange handeln. Die Besonderheit des dargestellten Dichtrings 1 besteht darin, dass die axial zueinander beabstandeten und als Außenseite 20 sowie Innenseite 19 bezeichneten Stirnseiten des Dichtringes 1 eine unterschiedliche Geometrie aufweisen, so dass sich zwischen den Dichtsegmenten 12.1 und 12.2 jeweils Dichtflächen 18 ausbilden. Dabei weist jedes der Dichtsegmente 12.1 und 12.2 an der Innenseite 19 eine innere Trennfläche 8 und eine in Umfangsrichtung des Dichtsegmentes 12.1, 12.2 beabstandet hierzu angeordnete innere Deckfläche 11 sowie an der Außenseite 20 des Dichtringes 1 je eine äußere Trennfläche 7 und in Umfangsrichtung des Dichtsegmentes 12.1, 12.2 beabstandet hierzu angeordnete äußere Deckfläche 10 auf. Die Besonderheit besteht dabei darin, dass die innere Trennfläche 8 des ersten Dichtsegments 12.1 mit der inneren Deckfläche 11 des zweiten Dichtsegments 12.2 eine Kontaktebene mit einem sekantenartigen Verlauf bildet, wobei die Sekante auf die an der Welle oder Stange 6 anliegende Dichtfläche 5 bezogen ist.The 1 shows a sealing ring 1 made of two sealing segments 12.1 and 12.2 is composed. With its inner sealing surface 5 he encloses one in the 1 not shown shaft or rod 6 , This may be, for example, a piston rod. The special feature of the illustrated sealing ring 1 is that the axially spaced apart and as the outside 20 as well as inside 19 designated end faces of the sealing ring 1 have a different geometry, so that between the sealing segments 12.1 and 12.2 each sealing surfaces 18 form. In this case, each of the sealing segments 12.1 and 12.2 on the inside 19 an inner interface 8th and one in the circumferential direction of the sealing segment 12.1 . 12.2 spaced therefrom arranged inner top surface 11 as well as on the outside 20 of the sealing ring 1 one outer separating surface each 7 and in the circumferential direction of the sealing segment 12.1 . 12.2 spaced for this purpose arranged outer top surface 10 on. The special feature is that the inner parting surface 8th of the first sealing segment 12.1 with the inner top surface 11 of the second sealing segment 12.2 forms a contact plane with a secant-like course, the secant on the on the shaft or rod 6 fitting sealing surface 5 is related.

An der äußeren Trennfläche 7 sowie an der korrespondierenden äußeren Deckfläche 10 sind jeweils Stirnflächen 4 vorhanden, die im nicht verschlissenen Zustand des Dichtrings 1 einen Abstand zueinander aufweisen und sich bei eintretendem Verschleiß gegeneinander annähern. Die äußere Umfangsfläche 15 des Dichtringes 1 weist hierbei eine Federnut 16 auf, in die eine in der 1 nicht dargestellte Zugfeder eingesetzt werden kann, um die Dichtsegmente 12.1 und 12.2 zusammenzuhalten. Versuche haben gezeigt, dass eine derartige Federnut 16 und die darin eingelegte Zugfeder bei der zweiteiligen Ausführung des Dichtringes 1 entbehrlich sind.At the outer interface 7 as well as on the corresponding outer cover surface 10 are each faces 4 present, in the non-worn state of the sealing ring 1 have a distance from each other and approach each other when eintretendem wear. The outer peripheral surface 15 of the sealing ring 1 here has a feather groove 16 on, in the one in the 1 not shown tension spring can be used to the sealing segments 12.1 and 12.2 together. Experiments have shown that such a spring groove 16 and the tension spring inserted therein in the two-part design of the sealing ring 1 are dispensable.

Durch die Verminderung der Anzahl der Dichtsegmente und der damit verbundenen Reduktion der möglichen Leckagepfade können geringere Leckagewerte erzielt werden.By reducing the number of sealing segments and the associated reduction of the possible leakage paths lower leakage values can be achieved.

Bei Anwendungen mit einem Saugdruck oberhalb der Atmosphäre ist die Forderung nach einem in beiden axialen Richtungen der Kolbenstange gasdichten Dichtring nicht zwingend gegeben. Die 2 zeigt daher eine weitere Ausführungsform eines zweiteiligen Dichtringes 1 mit einem oder mehreren Strömungskanälen 13 und/oder mit einem oder mehreren Entlastungsnuten 14. Die Strömungskanäle 13 sind Aussparungen an einem Dichtsegment 12.1 oder 12.2, welche hier radial von der an der Welle oder Stange 6 anliegenden Dichtfläche 5 bis zur äußeren Umfangsfläche 15 reichen und so die Innenseite des Dichtrings 1 mit der Außenfläche des Dichtringes 1 verbinden. Die Entlastungsnuten 14 sind in die Dichtfläche 5 des Dichtsegmentes 12.1 beziehungsweise 12.2 in Umfangsrichtung verlaufend eingebracht.In applications with a suction pressure above the atmosphere, the requirement for a gas-tight in both axial directions of the piston rod sealing ring is not mandatory. The 2 shows therefore a further embodiment of a two-part sealing ring 1 with one or more flow channels 13 and / or with one or more relief grooves 14 , The flow channels 13 are recesses on a sealing segment 12.1 or 12.2 , which here radially from the on the shaft or rod 6 adjacent sealing surface 5 to the outer peripheral surface 15 rich and so the inside of the sealing ring 1 with the outer surface of the sealing ring 1 connect. The relief grooves 14 are in the sealing area 5 of the sealing segment 12.1 respectively 12.2 introduced running in the circumferential direction.

Es ist vorstellbar, dass die Einbringung der Strömungskanäle 13 und/oder der Entlastungsnuten 14 sowohl bei einer zweiteiligen, als auch bei einer vierteiligen Ausführung des Dichtringes 1 möglich ist. Durch das Einbringen von Strömungskanälen 13 und/oder Entlastungsnuten 14 dichtet der Dichtring 1 sowohl in der zweiteiligen als auch in der vierteiligen Ausführungsform nur noch in einer axialen Richtung entlang der Welle oder Stange 6 ab, doch die Lebensdauer des Dichtrings kann durch die so erzielte Druckentlastung gesteigert werden.It is conceivable that the introduction of the flow channels 13 and / or the relief grooves 14 both in a two-part, as well as in a four-part design of the sealing ring 1 is possible. By introducing flow channels 13 and / or relief grooves 14 seals the sealing ring 1 in both the two-part and the four-part embodiment only in an axial direction along the shaft or rod 6 but the life of the sealing ring can be increased by the pressure relief thus achieved.

In einer in der 3 dargestellten Ausführungsform werden jeweils ein Dichtsegment 2.1 und ein Decksegment 3.1 beziehungsweise ein Dichtsegment 2.2 und ein Decksegment 3.2 miteinander kombiniert. Hierdurch bleibt das Nachstellverhalten des Dichtringes 1 auf die Kolbenstange 6 vollständig erhalten. Diese Ausführungsform besteht folglich aus vier Segmenten. In der vierteiligen Ausführungsform besitzt der Dichtring 1 zwei Dichtsegmente 2.1 und 2.2 sowie zwei Decksegmente 3.1 und 3.2. Die Dichtsegmente 2.1, 2.2 sind derart gestaltet, dass sie an ihren Enden in Umfangsrichtung Stirnflächen 4 aufweisen. Im eingebauten Zustand liegen die zwei Dichtsegmente 2.1, 2.2 mit ihren Dichtflächen 5 an der Kolbenstange 6 in Umfangsrichtung derart an, dass die Stirnflächen 4 der beiden Dichtsegmente 2.1, 2.2 parallel zueinander angeordnet sind. Die Stirnflächen 4 können dabei zwar in Kontakt stehen, doch bevorzugt befinden sie sich in einem definierten Abstand zueinander. Dieser Abstand ermöglicht den Verschleiß der Dichtsegmente 2.1, 2.2, wobei sich bei auftretendem Verschleiß die gegenüberliegenden Stirnflächen 4 der beiden Dichtsegmente 2.1, 2.2 in Richtung ihrer Flächennormalen einander nähern.In one in the 3 illustrated embodiment are each a sealing segment 2.1 and a deck segment 3.1 or a sealing segment 2.2 and a deck segment 3.2 combined together. As a result, the Nachstellverhalten the sealing ring remains 1 on the piston rod 6 completely preserved. This embodiment thus consists of four segments. In the four-part embodiment, the sealing ring has 1 two sealing segments 2.1 and 2.2 as well as two deck segments 3.1 and 3.2 , The sealing segments 2.1 . 2.2 are designed such that they end faces in the circumferential direction at their ends 4 exhibit. When installed, the two sealing segments lie 2.1 . 2.2 with their sealing surfaces 5 on the piston rod 6 in the circumferential direction such that the end faces 4 the two sealing segments 2.1 . 2.2 are arranged parallel to each other. The faces 4 Although they may be in contact, they are preferably located at a defined distance from each other. This distance allows the wear of the sealing segments 2.1 . 2.2 , Where, when wear occurs, the opposite end faces 4 the two sealing segments 2.1 . 2.2 approach each other in the direction of their surface normals.

Ferner besitzen die Dichtsegmente 2.1, 2.2 äußere Trennflächen 7 und innere Trennflächen 8. Die äußeren Trennflächen 7 und die äußeren Deckflächen 10 sind durch tangentiale Trennschnitte entstanden, wobei die äußeren Trennflächen 7 in Bezug auf die Mittelachse der Kolbenstange nach außen verschoben sind. Die inneren Trennflächen 8 und die inneren Deckflächen 11 weisen hingegen einen sekantenartigen Verlauf bezüglich der inneren Dichtfläche 5 des Dichtringes 1 auf. Die äußeren Trennflächen 7 und die inneren Trennflächen 8 sowie die inneren Deckflächen 11 und die äußeren Deckflächen 10 verlaufen somit jeweils parallel zueinander.Furthermore, the sealing segments have 2.1 . 2.2 outer dividing surfaces 7 and inner interfaces 8th , The outer dividing surfaces 7 and the outer cover surfaces 10 were created by tangential cuts, the outer dividing surfaces 7 are shifted outwards with respect to the central axis of the piston rod. The inner dividing surfaces 8th and the inner cover surfaces 11 on the other hand have a secant-like course with respect to the inner sealing surface 5 of the sealing ring 1 on. The outer dividing surfaces 7 and the inner dividing surfaces 8th as well as the inner cover surfaces 11 and the outer cover surfaces 10 thus each run parallel to each other.

Die Decksegmente 3.1 und 3.2 des Dichtringes 1 liegen mit je einer Dichtfläche 9 an der Kolbenstange 6 an, wobei sich die Dichtflächen 9 der Decksegmente 3.1, 3.2 an die Stirnflächen 4 der Dichtsegmente 2.1, 2.2 anschließen. Ferner besitzen auch die Decksegmente 3.1, 3.2 äußere Deckflächen 10 und innere Deckflächen 11. In Umfangsrichtung ist die Dichtfläche 9 eines Decksegmentes 3.1, 3.2 durch die inneren Deckflächen 11 begrenzt. Die inneren Deckflächen 11 stehen im eingebauten Zustand des Dichtringes 1 mit den inneren Trennflächen 8 der Dichtsegmente 2.1, 2.2 in Kontakt. Die äußeren Deckflächen 10 und die inneren Deckflächen 11 der Decksegmente 3.1, 3.2 sind parallel zueinander angeordnet, wobei aber die äußeren Deckflächen 10 einen größeren Abstand zur Mittelachse der Kolbenstange 6 besitzen. Die äußeren Deckflächen 10 der Decksegmente 3.1, 3.2 sind derart ausgebildet, dass sie im eingebauten Zustand des Dichtringes 1 mit den äußeren Trennflächen 7 der Dichtsegmente 2.1, 2.2 in Kontakt stehen. Im Einbauzustand bilden somit die Dichtsegmente 2.1, 2.2 und die Decksegmente 3.1, 3.2 einen Dichtring 1, welcher die Kolbenstange 6 umschließt und dessen Dichtsegmente 2.1, 2.2 sich bei Verschleiß in Richtung der Mittelachse der Kolbenstange 6 nachstellen können. Das im Einbauzustand vorhandene Spiel zwischen den Stirnflächen 4 der Dichtsegmente 2.1, 2.2 wird in axialer Richtung der Welle oder Stange 6 durch die Decksegmente 3.1, 3.2 abgedeckt. Die Dichtsegmente 2.1, 2.2 und die Decksegmente 3.1, 3.2 besitzen an der äußeren Umfangsfläche 15 eine Federnut 16, welche eine Zugfeder 17 aufnehmen kann. Diese Zugfeder hält die Dichtsegmente 2.1, 2.2 und die Decksegmente 3.1, 3.2 zueinander in Kontakt und in Kontakt mit der Kolbenstange 6.The deck segments 3.1 and 3.2 of the sealing ring 1 lie with one sealing surface each 9 on the piston rod 6 on, with the sealing surfaces 9 the deck segments 3.1 . 3.2 to the front surfaces 4 the sealing segments 2.1 . 2.2 connect. Furthermore, also possess the deck segments 3.1 . 3.2 outer cover surfaces 10 and inner cover surfaces 11 , In the circumferential direction is the sealing surface 9 a deck segment 3.1 . 3.2 through the inner cover surfaces 11 limited. The inner cover surfaces 11 stand in the installed state of the sealing ring 1 with the inner dividing surfaces 8th the sealing segments 2.1 . 2.2 in contact. The outer cover surfaces 10 and the inner cover surfaces 11 the deck segments 3.1 . 3.2 are arranged parallel to each other, but with the outer cover surfaces 10 a greater distance to the central axis of the piston rod 6 have. The outer cover surfaces 10 the deck segments 3.1 . 3.2 are designed such that they in the installed state of the sealing ring 1 with the outer dividing surfaces 7 the sealing segments 2.1 . 2.2 stay in contact. In the installed state thus form the sealing segments 2.1 . 2.2 and the deck segments 3.1 . 3.2 a sealing ring 1 , which is the piston rod 6 encloses and its sealing segments 2.1 . 2.2 when worn in the direction of the central axis of the piston rod 6 can adjust. The existing in the installed state game between the faces 4 the sealing segments 2.1 . 2.2 is in the axial direction of the shaft or rod 6 through the deck segments 3.1 . 3.2 covered. The sealing segments 2.1 . 2.2 and the deck segments 3.1 . 3.2 own on the outer peripheral surface 15 a feather groove 16 which is a tension spring 17 can record. This tension spring holds the sealing segments 2.1 . 2.2 and the deck segments 3.1 . 3.2 in contact with each other and in contact with the piston rod 6 ,

Die Tatsache, dass der „doppelt-wirkende” Dichtring 1 lediglich aus insgesamt zwei oder vier Segmenten besteht, führt zusätzlich zur geforderten minimalen Anzahl an möglichen Leckagepfaden und damit zu reduzierter Leckage. Ferner kann durch die kompakte Bauart die Länge der Kolbenstangenpackung reduziert werden und die konstruktive Ausführung des Dichtringes 1 erlaubt das Nachstellen der Segmente in Richtung der Kolbenstange bei auftretendem Verschleiß.The fact that the "double-acting" sealing ring 1 consists of only two or four segments, additionally leads to the required minimum number of possible leakage paths and thus to reduced leakage. Furthermore, the length of the piston rod packing can be reduced by the compact design and the structural design of the sealing ring 1 allows the adjustment of the segments in the direction of the piston rod in the event of wear.

4 zeigt ein Schnittbild eines Anwendungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Dichtring 1. Fünf Dichtringe 1 werden verwendet um die Kolbenstange 6 eines Kolbenkompressors abzudichten. Die Dichtringe befinden sich innerhalb der Kolbenstangenpackung 21, welche aus einzelnen Dichtkammern 22 zusammengesetzt ist. Innerhalb einer Dichtkammer 22 befindet sich je ein Dichtring 1. Die Dichtringe 1 dichten die Druckdifferenz zwischen der Hochdruckseite (Zylinder) und der Niederdruckseite (Triebwerk) ab. Eventuell auftretende Leckage wird über eine Leckgasleitung 23 abgeführt und eine Leckgasdichtung 24 verhindert den Gasdurchtritt in Richtung des Kurbelgehäuses. Diese Figur soll die erfindungsgemäße Verwendung des Dichtrings 1 veranschaulichen und zeigen, dass mehrere Dichtringe 1 zu einer Dichtanordnung (beispielsweise innerhalb einer Kolbenstangendichtung eines Kolbenkompressors) kombiniert werden können. Anschaulich dargestellt ist auch die Verwendung von Zugfedern 17. 4 shows a sectional view of an application example of a sealing ring according to the invention 1 , Five sealing rings 1 are used around the piston rod 6 to seal a piston compressor. The sealing rings are located inside the piston rod packing 21 , which consists of individual sealing chambers 22 is composed. Inside a sealing chamber 22 there is ever a sealing ring 1 , The sealing rings 1 seal the pressure difference between the high pressure side (cylinder) and the low pressure side (engine). Any leakage will be via a leak gas line 23 dissipated and a leak gas seal 24 prevents the passage of gas in the direction of the crankcase. This figure is intended to illustrate the use of the sealing ring according to the invention 1 illustrate and show that multiple sealing rings 1 to a sealing arrangement (for example, within a piston rod seal of a reciprocating compressor) can be combined. Illustrated is also the use of tension springs 17 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Dichtringseal
22: Dichtsegment der 4-teiligen AusführungsformSealing segment of the 4-part embodiment
33: Decksegment der 4-teiligen AusführungsformDeck segment of the 4-part embodiment
44: Stirnfläche eines Dichtsegmentes (2) in UmfangsrichtungEnd face of a sealing segment ( 2 ) in the circumferential direction
55: Dichtfläche eines Dichtsegmentes (2)Sealing surface of a sealing segment ( 2 )
66: Kolbenstangepiston rod
77: Äußere TrennflächenExternal divisions
88th: Innere TrennflächenInner dividing surfaces
99: Dichtflächensealing surfaces
1010: Äußere DeckflächenOuter cover surfaces
1111: Innere DeckflächenInner cover surfaces
1212: Dichtsegmente der 2-teiligen AusführungsformSealing segments of the 2-part embodiment
1313: Strömungskanal eines Dichtsegmentes (2) oder (12)Flow channel of a sealing segment ( 2 ) or ( 12 )
1414: Entlastungsnut eines Dichtsegmentes (2) oder (12)Relief groove of a sealing segment ( 2 ) or ( 12 )
1515: Äußere Umfangsfläche eines Dichtsegmentes (2) oder Decksegmentes (3)Outer peripheral surface of a sealing segment ( 2 ) or deck segment ( 3 )
1616: Nut an der äußeren Umfangfläche (15)Groove on the outer peripheral surface ( 15 )
1717: Zugfeder in der Federnut (16)Tension spring in the spring groove ( 16 )
1818: Dichtflächesealing surface
1919: Innenseite des Dichtrings (1)Inside of the sealing ring ( 1 )
2020: Außenseite des Dichtrings (1)Outside of the sealing ring ( 1 )
2121: KolbenstangendichtungPiston rod seal
2222: Gehäusekammer der KolbenstangendichtungHousing chamber of the piston rod seal
2323: LeckgasleitungLeak gas line
2424: LeckgasdichtungLeak gas seal

Claims

Dichtring (1) zur Abdichtung einer oszillierenden Stange oder einer rotierenden Welle, der im Einbauzustand mit ihren Dichtflächen (18) aneinander anliegende Dichtsegmente (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) aufweist, an denen jeweils eine an der Welle oder Stange anliegende Dichtfläche (5) ausgebildet ist, wobei der Dichtring (1) über eine Innenseite (19) und eine Außenseite (20) verfügt, aus zwei Dichtsegmenten (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) zusammengesetzt ist und jedes Dichtsegment (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) an der Innenseite (19) des Dichtringes (1) eine innere Trennfläche (8) und eine in Umfangsrichtung des Dichtsegmentes (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) beabstandet hierzu angeordnete innere Deckfläche (11) sowie an der Außenseite des Dichtringes (1) je eine äußere Trennfläche (7) und in Umfangsrichtung des Dichtsegmentes (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) beabstandet hierzu angeordnete äußere Deckfläche (10) aufweist, wobei die innere Trennfläche (8) des ersten Dichtsegments (2.1, 12.1) mit der inneren Deckfläche (11) des zweiten Dichtsegments (2.2, 12.2) eine Kontaktebene mit einem sekantenartigen Verlauf, bezogen auf die an der Welle oder Stange anliegende Dichtfläche (5) des Dichtringes (1) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Dichtsegmente (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) im Bereich des dichtflächenseitigen Endes der äußeren Trennfläche (7) und der äußeren Deckfläche (10) je eine Stirnfläche (4) aufweist, wobei diese Stirnflächen (4) im unverschlissenen Einbauzustand des Dichtringes (1) einen sich durch Verschleiß reduzierenden Abstand zueinander aufweisen.Sealing ring ( 1 ) for sealing an oscillating rod or a rotating shaft, which in the installed state with its sealing surfaces ( 18 ) abutting sealing segments ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ), on each of which a voltage applied to the shaft or rod sealing surface ( 5 ) is formed, wherein the sealing ring ( 1 ) over an inside ( 19 ) and an outside ( 20 ), consists of two sealing segments ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ) and each sealing segment ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ) on the inside ( 19 ) of the sealing ring ( 1 ) an inner interface ( 8th ) and in the circumferential direction of the sealing segment ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ) spaced therefrom arranged inner top surface ( 11 ) and on the outside of the sealing ring ( 1 ) each have an outer interface ( 7 ) and in the circumferential direction of the sealing segment ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ) spaced therefrom outer cover surface ( 10 ), wherein the inner parting surface ( 8th ) of the first sealing segment ( 2.1 . 12.1 ) with the inner cover surface ( 11 ) of the second sealing segment ( 2.2 . 12.2 ) a contact plane with a secant-like course, based on the voltage applied to the shaft or rod sealing surface ( 5 ) of the sealing ring ( 1 ), characterized in that each of the sealing segments ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ) in the region of the sealing surface-side end of the outer parting surface ( 7 ) and the outer cover surface ( 10 ) one end face each ( 4 ), these end faces ( 4 ) in the uninstalled state of the sealing ring ( 1 ) have a reducing by wear distance to each other.

Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Trennfläche (7) des ersten Dichtsegmentes (2.1, 12.1) mit der äußeren Deckfläche (10) des zweiten Dichtsegmentes (2.2, 12.2) eine Kontaktebene mit einem tangentialen Verlauf, bezogen auf einen innerhalb der Fläche der Außenseite (20) des Dichtringes (1) gelegenen geometrischen Umfangskreis bildet.Sealing ring according to claim 1, characterized in that the outer parting surface ( 7 ) of the first sealing segment ( 2.1 . 12.1 ) with the outer cover surface ( 10 ) of the second sealing segment ( 2.2 . 12.2 ) a contact plane with a tangential course, with respect to a within the surface of the outside ( 20 ) of the sealing ring ( 1 ) located geometric circumferential circle forms.

Dichtring nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (19) und/oder die Außenseite (20) des Dichtringes (1) mindestens einen Strömungskanal (13) aufweist, der von der an der Welle oder Stange anliegenden Dichtfläche (5) zu einer äußeren Umfangsfläche (15) des Dichtringes (1) durchgehend ausgeführt ist.Sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that the inside ( 19 ) and / or the outside ( 20 ) of the sealing ring ( 1 ) at least one flow channel ( 13 ), which depends on the voltage applied to the shaft or rod sealing surface ( 5 ) to an outer peripheral surface ( 15 ) of the sealing ring ( 1 ) is carried out continuously.

Dichtring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (13) einen radialen Verlauf aufweist.Sealing ring according to claim 3, characterized in that the flow channel ( 13 ) has a radial course.

Dichtring nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die an der Welle oder Stange anliegende Dichtfläche (5) mindestens eine Entlastungsnut (14) eingebracht ist. Sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that in the voltage applied to the shaft or rod sealing surface ( 5 ) at least one relief groove ( 14 ) is introduced.

Dichtring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Entlastungsnut (14) mit mindestens einem Strömungskanal (13), welcher in die Oberfläche der Innenseite (19) oder in die Oberfläche der Außenseite (20) des Dichtsegmentes (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) eingebracht ist, strömungsleitend verbunden ist.Sealing ring according to claim 5, characterized in that at least one relief groove ( 14 ) with at least one flow channel ( 13 ), which in the surface of the inside ( 19 ) or in the surface of the outside ( 20 ) of the sealing segment ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ), is connected in flow-conducting manner.

Dichtring nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem der Dichtsegmente (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) ein kreissegmentförmiges Decksegment (3.1, 3.2) abgeteilt ist, sodass der Dichtring (1) aus insgesamt maximal vier Einzelteilen besteht.Sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that of each of the sealing segments ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ) a circular segment-shaped cover segment ( 3.1 . 3.2 ) is divided so that the sealing ring ( 1 ) consists of a total of four individual parts.

Dichtring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Decksegmente (3.1, 3.2) jeweils an der Innenseite (19) des Dichtringes (1) eine innere Trennfläche (8) und eine in Umfangsrichtung des Decksegmentes (3.1, 3.2) beabstandet hierzu angeordnete innere Deckfläche (11) aufweisen, wobei die innere Trennfläche (8) der Decksegmente (3.1, 3.2) mit der inneren Deckfläche (11) der Decksegmente (3.1, 3.2) jeweils eine Kontaktebene mit einem sekantenartigen Verlauf, bezogen auf die an der Welle oder Stange anliegende Dichtfläche (5) des Dichtringes (1) bilden.Sealing ring according to claim 7, characterized in that the cover segments ( 3.1 . 3.2 ) each on the inside ( 19 ) of the sealing ring ( 1 ) an inner interface ( 8th ) and one in the circumferential direction of the cover segment ( 3.1 . 3.2 ) spaced therefrom arranged inner top surface ( 11 ), wherein the inner parting surface ( 8th ) of the deck segments ( 3.1 . 3.2 ) with the inner cover surface ( 11 ) of the deck segments ( 3.1 . 3.2 ) each have a contact plane with a secant-like course, based on the voltage applied to the shaft or rod sealing surface ( 5 ) of the sealing ring ( 1 ) form.

Dichtring nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtsegmente (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) untereinander und/oder die Decksegmente (3.1, 3.2) mit den Dichtsegmenten (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) über korrespondierende und sich in Umfangsrichtung erstreckende Dichtflächen (18) aneinander anliegen.Sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing segments ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ) with each other and / or the deck segments ( 3.1 . 3.2 ) with the sealing segments ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ) via corresponding and circumferentially extending sealing surfaces ( 18 ) abut each other.

Dichtring nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Decksegmente (3.1, 3.2) und die Dichtsegmente (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) mosaikartig ineinander eingesetzt sind.Sealing ring according to claim 8 or 9, characterized in that the cover segments ( 3.1 . 3.2 ) and the sealing segments ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ) are inserted into each other like a mosaic.

Dichtring nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Trennfläche (7) eines Dichtsegmentes (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) oder eines Decksegmentes (3.1, 3.2) jeweils parallel zu der inneren Trennfläche (8) verläuft.Sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that the outer parting surface ( 7 ) of a sealing segment ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ) or a deck segment ( 3.1 . 3.2 ) in each case parallel to the inner parting surface ( 8th ) runs.

Dichtring nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Deckfläche (10) eines Dichtsegmentes (2.1, 2.2, 12.1, 12.2) oder eines Decksegmentes (3.1, 3.2) jeweils parallel zu der inneren Deckfläche (11) verläuft.Sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that the outer cover surface ( 10 ) of a sealing segment ( 2.1 . 2.2 . 12.1 . 12.2 ) or a deck segment ( 3.1 . 3.2 ) each parallel to the inner top surface ( 11 ) runs.

Dichtring nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer in die äußere Umfangsfläche (15) eingebrachte Nut (16) ein Spannmittel eingesetzt ist.Sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that in a in the outer peripheral surface ( 15 ) introduced groove ( 16 ) a clamping device is used.

Dichtring nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel eine Zugfeder ist.Sealing ring according to claim 13, characterized in that the clamping means is a tension spring.