DE1450433A1 - Sealing ring - Google Patents
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Description
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zur Eingabe vom 15. September 1964 vA. Nan» d. Anm. Nicholas Daniel Trbovich,to the submission of September 15, 1964 above. Nan »d. Note Nicholas Daniel Trbovich,
59 Fieldcrest Court, West Seneca, N. Y., U. S. A.59 Fieldcrest Court, West Seneca, N.Y., U. S. A.
DichtringSealing ring
Dr. Expl.Dr. Expl.
Die Erfindung bezieht sich auf Dichtungen und insbesondere auf einen Dichtring, der statt der üblichen Gummi-O-Ringe verwandt wird.The invention relates to seals and, more particularly, to one Sealing ring that is used instead of the usual rubber O-rings.
Metallische Dichtringe besitzen bestimmte Vorteile gegenüber Gummi-O-Ringen. Sie bieten jedoch auch Probleme, indem die erforderliche Festigkeit und Steifigkeit innerhalb derjenigen Grenzen gegeben werden müssen, die durch den vorhandenen Nutendurchmesser und die zulässige Planschbelastung gegeben sind. Diese Grenzen müssen beachtet werden, falls eine tatsächliche Austauschbarkeit mit Gummi-O-Ringen erwünscht ist.Metallic sealing rings have certain advantages over rubber O-rings. However, they also present problems in giving the required strength and stiffness within those limits which are given by the existing groove diameter and the permissible splash load. These limits must be observed if an actual interchangeability with rubber O-rings is desirable.
Die Erfindung betrifft einen metallischen Dichtring erhöhter Festigkeit und Starrheit, der mit Gummi-O-Ringen austauschbar ist, ohne daß der Nutendurchmesser erhöht wird, und während gleichzeitig die zum Abdichten erforderlichen Anpreßkräfte auf einem Minimum gehalten werden.The invention relates to a metallic sealing ring of increased strength and rigidity that is interchangeable with rubber O-rings without that the groove diameter is increased, while at the same time the contact pressure required for sealing is kept to a minimum will.
Die Erfindung betrifft weiter einen metallischen Dichtring mit den oben genannten Eigenschaften, der eine geringere Materialermüdung und eine bessere Druckbeständigkeit zeigt.The invention further relates to a metallic sealing ring with the properties mentioned above, which shows less material fatigue and better pressure resistance.
Die Erfindung hat weiter zur Aufgabe, die vorstehenden EigenschaftenA further object of the invention is to achieve the above properties
809811/0412809811/0412
U.S.310.22^ - 1 - US310.22 ^ - 1 -
in einem Dichtring zu verwirklichen, der sich durch einfache Herstellung auszeichnet.to be realized in a sealing ring, which is easy to manufacture excels.
In einer Ausführung ist der erfindungsgemäße Dichtring gekennzeichnet durch ein Glied von im allgemeinen U-förmiger Querschnittsform mit einer Basis, von der Basis ausgehenden Seitenwänden, mit von den Außenenden der Seitenwände seitlich nach außen vorspringenden Plansehen, wobei die Seitenwände in Richtung auf die Plansche dünner werden und die Plansche langer sind als der Dicke der Seitenwand auf der Höhe der Plansche entspricht, und wobei die Außenenden der Plansche flach sind und die flächenhaften Abdichtstellen bilden.In one embodiment, the sealing ring according to the invention is characterized by a member of generally U-shaped cross-sectional shape having a base, sidewalls extending from the base, with from the Outer ends of the side walls laterally outwardly projecting plan view, wherein the side walls become thinner towards the pool and the pool is longer than the thickness of the side wall on the The height of the pool corresponds to, and where the outer ends of the pool are flat and form the extensive sealing points.
In einer anderen Ausführung ist der erfindungsgemaße Dichtring gekennzeichnet durch ein Glied von allgemein U-förmiger Querschnittsfläche mit einer Basis, mit von der Basis ausgehenden Seitenwänden und mit seitlich an den Außenenden der Seitenwände vorspringenden Planschen, wobei die Seitenwände in Richtung auf die Plansche dünner werden, und die Plansche ebene flächenberührende äußere Endabsschnitte aufweisen, die im entspannten Zustand des Gliedes praktisch parallel zueinander sind.The sealing ring according to the invention is characterized in another embodiment by a member of generally U-shaped cross-sectional area having a base with side walls extending from the base and with paddles projecting laterally at the outer ends of the side walls, the side walls being thinner in the direction of the paddles and the plansche planar surface-contacting outer end sections have, which are practically parallel to each other in the relaxed state of the limb.
In einer weiteren Ausführung ist der erfindungsgemäße Dichtring gekennzeichnet durch ein Glied mit allgemein U-förmiger Querschnittsfläche mit einer Basis, von der Basis ausgehenden Seitenwänden und an den Außenenden der Seitenwände seitlich vorspringenden Planschen, wobei die Innenflächen der Seitenwände im wesentlichen parallel zueinander liegen, wenn das Glied entspannt ist, und die Außenflächen der Seitenwände in Richtung auf die Plansche zusammenlaufen.In a further embodiment, the sealing ring according to the invention is characterized by a member of generally U-shaped cross-sectional area having a base, sidewalls extending from the base, and laterally projecting paddles at the outer ends of the side walls, the inner surfaces of the side walls being substantially parallel to one another when the limb is relaxed and the outer surfaces of the side walls converge towards the pool.
Die Erfindung wird nun an einem Beispiel näher beschrieben. DabeiThe invention will now be described in more detail using an example. Included
T56/4 809811/0412 \2_ T56 / 4 809811/0412 \ 2 _
Pig. 1 ein Schnitt durch eine mit dem erfindungsgemäßen Dichtring ausgerüstete Verbindung zweier Maschinenelemente undPig. 1 shows a section through a connection between two machine elements and equipped with the sealing ring according to the invention
Fig. 2 ein Schnitt im vergrößerten Maßstab durch einen erfindungsgemäßen Dichtring.Fig. 2 is a section on an enlarged scale through an inventive Sealing ring.
Nach Pig. 1 liegt ein Dichtring 1 in einer Nute 2 eines Rohres j5, auf das eine Verschlußplatte 4 mit Bolzen 5 aufgeschraubt ist. Pig. 1 zeigt den Dichtring 1 im gespannten Betriebszustand. In Fig. 2 wird der Dichtring 1 im entspannten Ruhezustand gezeigt.After Pig. 1 is a sealing ring 1 in a groove 2 of a pipe j5, onto which a closure plate 4 with bolts 5 is screwed. Pig. 1 shows the sealing ring 1 in the tensioned operating state. In Fig. 2, the sealing ring 1 is shown in the relaxed state of rest.
Der Dichtring 1 hat allgemein U-Form und besitzt eine Basis 6 und von dieser ausgehende Seitenwände J. Die Seitenwände 7 enden in seitlich nach außen a"bstehdenden Flanschen 8, deren Außenenden 9 abgeflacht sind. Diese Außenenden 9 bilden die Abdichtflächen des Dichtringes. Das bedeutet, daß die Außenenden 9 und. insbesondere deren Kanten 9A sich mit den benachbarten Flächen des Rohres J5 und der Abdeckplatte 4 in dichtender Berührung befinden. Die Dichtflächen 9 und 9A sind im allgemeinen mit einem bildsamen Material 9B überzogen oder plattiert^, das beim Zusammenpressen des Dichtringes kalt zerfließt. Hierdurch wird die Dichtwirkung des Dichtringes weiter erhöht. The sealing ring 1 is generally U-shaped and has a base 6 and side walls J extending therefrom. The side walls 7 end in flanges 8 protruding laterally outwardly, the outer ends 9 of which are flattened. These outer ends 9 form the sealing surfaces of the sealing ring means that the outer ends 9 and, in particular, their edges 9A are in sealing contact with the adjacent surfaces of the tube J5 and the cover plate 4. The sealing surfaces 9 and 9A are generally coated or plated with a ductile material 9B which, when pressed together of the sealing ring dissolves cold, thereby further increasing the sealing effect of the sealing ring.
Die beiden Enden der Basis 6 sind, wie bei 10 gezeigt wird, von der Außenseite 11 ausgehend bis zu einem Punkt kurz vor der InnenseiteThe two ends of the base 6 are, as shown at 10, of the Outside 11 starting to a point just before the inside
12 eben. Die Endflächen 10 liegen parallel zueinander. Wie Fig. 1 weiter zeigt, wirken sie wie Anschläge, die ein zu starkes Zusammenpressen des Dichtringes 1 verhindern.12 just. The end faces 10 are parallel to one another. As Fig. 1 further shows, they act like stops that are too tightly compressed of the sealing ring 1.
Im entspannten Ruhezustand des Dichtringes liegen die InnenflächenWhen the sealing ring is relaxed, its inner surfaces are located
13 der Seitenwände 7 parallel zueinander. Die Außenflächen 14 sind13 of the side walls 7 parallel to one another. The outer surfaces 14 are
809811/0412 BAD ooi«iNAL 809811/0412 BAD ooi «i NAL
ebenso wie die Innenflächen IJ eben. Von den Basisenden 10 ausgehend laufen sie jedoch in Richtung auf die Flansche 8 zusammen. Hierdurch ergeben sich keilartige Seitenwände 7. Die Verringerung der Dicke ist so bemessen, daß die Seitenwände 7 neben den Flanschen 8 weniger als halb so dick sind wie neben der Basis 6.just like the inner surfaces IJ. Starting from the base ends 10 however, they converge in the direction of the flanges 8. This results in wedge-like side walls 7. The reduction in thickness is dimensioned so that the side walls 7 next to the flanges 8 less than half as thick as next to the base 6.
Diese keilartige Form der Seitenwände vergleichmäßigt die Materialbeanspruchung innerhalb des Dichtringes und verhindert Spannungskonzentrationen. Dadurch wird eine Materialermüdung verhindert und die Druckbeständigkeit erhöht. Das Material des Dichtringes ist weiter an der Basis 6 konzentriert. Hierdurch ergibt sich eine bessere Abdichtung, ohne daß man dazu die Abmessungen der Nute 2 erhöhen muß, wie es erforderlich sein würde, wenn man die Festigkeit des Dichtringes durch allgemeine Materialverstärkung erhöhen wollte. Die gewählte Konstruktion führt weiter zu erhöhter Steifheit, ohne daß man die Ana'preßkräfte zum Bewirken der Abdichtung entsprechend steigern müßte. This wedge-like shape of the side walls even out the stress on the material inside the sealing ring and prevents stress concentrations. This prevents material fatigue and the Increased pressure resistance. The material of the sealing ring is further concentrated on the base 6. This results in a better seal, without having to increase the dimensions of the groove 2, as would be necessary if you want to increase the strength of the sealing ring wanted to increase by general material reinforcement. The chosen construction leads to increased rigidity, without the Ana'preßkraft would have to increase accordingly to effect the seal.
Das Vorhandensein der anfangs noch parallelen Innenflächen IJ erleichtert die Herstellung einer keilförmigen Seitenwand. Die Schwierigkeiten, die mit einer Keilform auf der Innenseite verbunden sind, werden vermieden. Eine Variation der Dicke der Basis 6 und damit der Federstärke des Dichtringes werden dadurch ebenso vereinfacht, ohne daß dadurch die Neigung der Außenflächen 14 in irgendeiner Weise beeinflußt wird.The presence of the initially parallel inner surfaces IJ facilitates the manufacture of a wedge-shaped side wall. The difficulties associated with having a wedge shape on the inside are avoided. A variation in the thickness of the base 6 and thus the spring strength of the sealing ring are also simplified without that thereby affects the inclination of the outer surfaces 14 in some way will.
Wie Fig. 2 deutlich zeigt, stehen die Flansche 8 im ungespannten Ruhezustand des Dichtringes über die Außenenden 10 der Basis 6 über. Ebenso stehen die Flansche über die Seitenwände 7 über. Dieser Überstand ist etwa der zweifachen DicKe eier Seitenwände "( an deren AußenAs FIG. 2 clearly shows, the flanges 8 protrude beyond the outer ends 10 of the base 6 when the sealing ring is not in the unstressed state of rest. The flanges also protrude beyond the side walls 7. This overhang is about twice the thickness of the side walls "( on their outside
8 0 9 8 1 1 / 0 A 1 2 BAD ORIGINAL _ .8 0 9 8 1 1/0 A 1 2 BAD ORIGINAL _.
enden gleich. In ihren überstehenden Abschnitten haben die Flansche 8 praktisch quadratischen Querschnitt. Hierdurch ergeben sich Abdicht flächen 9 von ganz beträchtlichen Abmessungen. Die Situation liegt somit viel besser als z. B. in dem Pail, in dem die Plansche 8 mit dem Rohr 3 und der Abschlußplatte 4 nur in punktfermiger Berührung stehen wurden. Die anfänglich praktisch parallelen Enden 9 sind wichtig, da dann das Überzugsmaterial 9B beim Zusammendrücken der Kanten 9A kalt über die Flächen 9 und in die Unregelmäßigkeiten der Abdichtflächen des Rohres 3 und der Abschlußplatte 4 hineinfließt, wie es Fig. 1 andeutet. Hierdurch ergibt sich ein größeres Gebiet flächenhafter Berührung und eine bessere Abdichtung. Bei anfänglichen schrägen Enden 9 würde das bildsame Material von den Kanten 9A wegfließen und nicht in dichtender Berührung mit dem Rohr 3 und der Abschlußplatte 4 bleiben. Die Abdichtwirkung ginge verloren. Zwischen dem Dichtring 1, dem Rohr 3 und der Abschlußplatte 4 ergäbe sich nur eine linienhafte Berührung. Es wird daran gedacht, daß mindestens die Flächen 9 und gegebenenfalls der gesamte Abdichtring einen Überzug 9B aus bildsamem Material, wie Silber, Gold, Nickel, Kupfer oder Teflon, erhalten, der sich bei den auftretenden Drucken verformt und unter Erhöhung der Abdichtwirkung in die Oberflächenunregelmäßigkeiten des Rohres J3 und der Abschlußplatte 4 hineinfließt.will end soon. In their protruding sections, the flanges have 8 practically square cross-section. This results in sealing surfaces 9 of quite considerable dimensions. The situation is thus much better than z. B. in the Pail in which the paddles 8 with the tube 3 and the end plate 4 only in point-like contact were standing. The initially practically parallel ends 9 are important, because then the coating material 9B when the edges are pressed together 9A cold over the surfaces 9 and into the irregularities of the sealing surfaces of the tube 3 and the end plate 4 flows in, as Fig. 1 indicates. This results in a larger area Touch and a better seal. With initial sloping ends 9, the malleable material would flow away from the edges 9A and not in sealing contact with the tube 3 and the end plate 4 stay. The sealing effect would be lost. Between the sealing ring 1, the tube 3 and the end plate 4 there would be only one linear touch. It is contemplated that at least the surfaces 9 and optionally the entire sealing ring should have a coating 9B from malleable material, such as silver, gold, nickel, copper or Teflon, obtained, which deforms with the pressure occurring and under Increasing the sealing effect in the surface irregularities of the pipe J3 and the end plate 4 flows into it.
Wie Fig. 2 zeigt, sind die Ecken abgerundet. Dies gilt jedoch nicht für die Kanten der Flächen 9 der Flansche 8. Man erkennt weiter, daß die Materialkonzentration an der Basis 6 so beschaffen ist, daß nicht nur die Gebiete der Wände 7 neben der Basis 6 dicker als neben den Flanschen 8 sind, sondern daß auch die Basis 6 selbst weit dicker als die Wände 7 an irgendeiner beliebigen Stelle sind. Bei gegebenem Durchmesser erzielt man hiermit eine maximale Elastizität des Abdichtringes. 8098 1 1 /OA 1 2As Fig. 2 shows, the corners are rounded. However, this does not apply for the edges of the surfaces 9 of the flanges 8. It can also be seen that the concentration of material at the base 6 is such that not only the areas of the walls 7 next to the base 6 are thicker than next to the flanges 8, but that the base 6 itself is also much thicker than the walls 7 are at any point. With a given diameter, this achieves maximum elasticity of the Sealing ring. 8098 1 1 / OA 1 2
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