DE3013432A1 - Seal ring assembly for static application - has enclosed ring chamber accommodated between two axially profiled rings - Google Patents

Abstract

The static seal assembly includes two seal rings (8,9) which are located in the same groove (9') axially side by side. One seal ring (9) is provided with an axial 'V'-groove (10). The second seal ring (8) has axially tapered flanks (11) which are located in the 'V'-groove of the other ring (9). When assembled, an annular groove (12) enclosed by the two rings is formed.

Description

"Zweiteilige Dichtung, insbesondere zweiteiliger"Two-part seal, especially two-part

Dichtring Die Erfindung betrifft eine zweiteilige Dichtung, insbesondere einen zweiteiligen Dichtring, mit einem auf einer Schrägfläche des anderen Teiles aufliegenden, bei Belastung der Dichtung unter Verformung durch die Schrägfläche an zu dichtende Flächen andrückbaren Teil. Sealing ring The invention relates to a two-part seal, in particular a two-part sealing ring, with one on an inclined surface of the other part resting, when the seal is subjected to deformation due to the inclined surface part that can be pressed against surfaces to be sealed.

Eine bekannte derartige Dichtung wird beispielsweise in der DE-OS 24 14 401 beschrieben und dient zur Abdichtung eines ringförmigen Spaltes zwischen einer Wand einer Bohrung und einem darin eingesetzten zylindrischen Teil mit einer Ringschulter. Mittels einer Feder wird ein auf dem zylindrischen Teil axial verschiebbares ringförmiges Glied, dessen der Ringschulter zugewandte Stirnseite konisch abgeschrägt ist, axial in Richtung auf die Schulter geschoben, wobei ein auf der abgeschrägten Stirnfläche aufliegender Dichtring zwischen dem verschiebbaren Glied und der Schulter eingeklemmt und unter Verformung durch die Schrägfläche gegen die Wand der Bohrung gedrängt wird, so daß der Spalt zwischen der Schulter und der Wand der Bohrung abgedichtet wird.A known such seal is for example in DE-OS 24 14 401 described and is used to seal an annular gap between a wall of a bore and a cylindrical part inserted therein with a Ring shoulder. A spring is used to move an axially on the cylindrical part ring-shaped member whose face facing the ring shoulder is bevelled conically is pushed axially towards the shoulder, with one beveled on the Sealing ring resting on the end face between the displaceable member and the shoulder pinched and under Deformation due to the inclined surface against the Wall of the bore is urged, so that the gap between the shoulder and the wall the bore is sealed.

Für eine hinreichende Dichtigkeit sind relativ starke Federn erforderlich, die gewährleisten, daß der Dichtring mit genügender Kraft an der Schulter einerseits und an der Wand der Bohrung andererseits anliegt, Die zur mechanischen Verspannung der Dichtung notwendigen Federn oder anderen Spannteile erfordern einen relativ hohen fertigungstechnischen Aufwand, der die gesamte Konstruktion verteuert.Relatively strong springs are required for adequate tightness, which ensure that the sealing ring with sufficient force on the shoulder on the one hand and on the other hand rests against the wall of the bore, which for mechanical bracing The springs or other tensioning parts necessary for the seal require a relative high manufacturing effort, which makes the entire construction more expensive.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine neue Dichtung zu schaffen, bei der auf die Dichtung mechanisch belastende Feder- oder Spannelemente verzichtet werden kann.It is therefore the object of the invention to create a new seal, which dispenses with spring or tensioning elements that put mechanical stress on the seal can be.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das eine Teil der Dichtung, welches im Regelfalle auf der Niederdruckseite angeordnet ist, eine Nut mit V-förmig zueinander angeordneten Wandbereichen aufweist, an denen das andere Teil, welches im Regelfalle der Hochdruckseite zugewandt ist, mit zwei entsprechenden, keilförmig zueinander angeordneten Schrägflächen unter Freilassung eines am Boden der Nut verbleibenden Hohlraumes anliegt.This object is achieved in that one part of the seal, which is usually arranged on the low-pressure side, a V-shaped groove having mutually arranged wall areas on which the other part, which usually facing the high pressure side, with two corresponding, wedge-shaped arranged to each other Inclined surfaces leaving an am Bottom of the groove remaining cavity rests.

Da zwischen den beiden Dichtungsteilen ein druckfreier Hohlraum verbleibt, wird das die beiden Schrägflächen aufweisende Teil gegen das die Nut aufweisende Teil gedrückt, welches unter der Keilwirkung der beiden Schrägflächen bereits bei geringem Druck so stark gespreizt wird, daß eine sichere Abdichtung gewährleistet ist.Since a pressure-free cavity remains between the two sealing parts, the part having the two inclined surfaces is against the part having the groove Part pressed, which is already under the wedge effect of the two inclined surfaces low pressure is spread so much that a secure seal is guaranteed is.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtung besteht vor allem darin, daß allein der Fluiddruck ausreicht, den erforderlichen Dichtungsdruck durch Spreizen des einen Teiles hervorzurufen.The main advantage of the seal according to the invention is that that the fluid pressure alone is sufficient, the required sealing pressure by spreading of one part.

Die erfindungsgemäße Dichtung ist insbesondere für hohe Drucke von Bedeutung, und zwar vor allem für metallische Dichtungen, die andernfalls nur schwer leckfrei zu halten sind.The seal according to the invention is particularly suitable for high pressures of Significance, especially for metallic seals, which would otherwise be difficult are to be kept leak-free.

Vorzugsweise ist zwischen den beiden Schrägflächen des anderen Teiles eine Vertiefung oder Rille angeordnet, welche den am Boden der Nut verbleibenden Hohlraum vergrößert, welcher vorzugsweise über Durchlässe od.dgl.Preferably there is between the two inclined surfaces of the other part a recess or groove is arranged, which is the remaining at the bottom of the groove Enlarged cavity, which preferably via passages or the like.

mit der Niederdruckseite der Dichtung verbunden ist.is connected to the low pressure side of the seal.

Durch diese Maßnahmen werden besonders hohe Dichtdrucke erreicht.Particularly high sealing pressures are achieved through these measures.

Im Hinblick auf leichte Herstellbarkeit und gute Dichtleistung ist es vorteilhaft, wenn das die Nut aufweisende Teil einen etwa V-förmigen Querschnitt hat. Die V-förmig zueinander angeordneten Wandbereiche der Nut bzw. die keilförmig zueinander angeordneten Schrägflächen sind vorzugsweise unter einem Winkel zueinander angeordnet, der in Abhängigkeit vom Druck und der Flächenpressung ausgewählt ist. Die vom Druck des Druckmediums erzeugte Flächenpressung zwischen den Dichtungsteilen muß zu einer Verformung des Dichtungsmaterials ausreichen. Bei hohen Drücken, z.B. 800 bar bis 1000 bar, und Dichtungsteilen aus hartem Material, z.B. Chrom-Nickel-Stahl, kann der Winkel kleiner als 900 sein und beispielsweise etwa 800 betragen. Bei geringeren Drücken und weicherem Dichtungsmaterial, z.B. Aluminium, kann der Winkel größer als 900, z.B. etwa 1200, sein. Allgemein ist der Winkel um so kleiner, je höher der Druck und je härter das Dichtungsmaterial sind bzw. um so größer, je geringer der Druck und je weicher das Dichtungsmaterial sind.In terms of ease of manufacture and good sealing performance is it is advantageous if the part having the groove has an approximately V-shaped cross section Has. The wall areas of the groove, which are arranged in a V-shape relative to one another, or the wedge-shaped Inclined surfaces arranged to one another are preferably at an angle to one another arranged, which is selected depending on the pressure and the surface pressure. The surface pressure created by the pressure of the pressure medium between the sealing parts must be sufficient to deform the sealing material. At high pressures, e.g. 800 bar to 1000 bar, and sealing parts made of hard material, e.g. chrome-nickel steel, the angle can be smaller than 900 and for example be about 800. With lesser ones Pressing and softer sealing material, e.g. aluminum, can make the angle larger than 900, e.g. about 1200. In general, the higher the angle, the smaller the angle the pressure and the harder the sealing material or the greater, the lower the pressure and the softer the sealing material.

Auch wenn für die erfindungsgemäße Dichtung andere Querschnittsformen möglich sind, so ist im Regelfalle ein Querschnitt mit etwa rechteckiger Form zweckmäßig, wobei die durch das eine die Nut aufweisende Teil gebildeten Eckbereiche abgeschrägt sind. Diese Abschrägungen erleichtern eine Spreizung dieses Teiles. Der im wesentlichen rechteckige Querschnitt erleichtert das Einspannen der Dichtungsteile bei der Fertigung.Even if other cross-sectional shapes for the seal according to the invention are possible, a cross-section with an approximately rectangular shape is usually appropriate, wherein the corner areas formed by the one part having the groove bevelled are. These bevels make it easier to spread this part. The essentially rectangular Cross-section makes it easier to clamp the sealing parts in during manufacture.

Als Werkstoff ist aus Kosten- und Fertigungsgründen Aluminium vorteilhaft.Aluminum is advantageous as a material for reasons of cost and production.

Bei geringeren abzudichtenden Drücken können jedoch eines oder beide Dichtungsteile auch aus Kunststoff bestehen.At lower pressures to be sealed, however, either or both Sealing parts also consist of plastic.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Gehäusekörper mit einer Bohrung, in die ein Boden unter Zwischenschaltung der erfindungsgemäßen Dichtung eingesetzt ist, Fig. 2 einen Teilschnitt entsprechend dem Ausschnitt II in Fig. 1.The following is a preferred embodiment of the invention explained with reference to the drawing. 1 shows a longitudinal section through a Housing body with a hole in which a floor underneath Interposition the seal according to the invention is used, Fig. 2 is a partial section the section II in FIG. 1.

Nach Fig. 1 ist in ein zylindrisches Gehäuse 1 ein Boden 2 eingesetzt, der einen ringförmigen Steg 3 mit einer stirnseitigen, an die Innenwand des Gehäuses 1 anschließenden stufenförmigen Ausnehmung 4 zur Aufnahme einer erfindungsgemäßen,als Ring ausgebildeten Dichtung 5 aufweist, welche einen zwischen dem Steg 3 und der Innenwand des Gehäuses 1 verbleibenden Spalt 6 gegenüber einem Überdruck P innerhalb des Gehäuses 1 abdichten soll. Zur Fixierung der Dichtung 5 dient ein stirnseitig des Steges 5 angeordneter Ring 7.According to Fig. 1, a base 2 is inserted into a cylindrical housing 1, the one annular web 3 with an end face, on the inner wall of the housing 1 subsequent step-shaped recess 4 for receiving an inventive, as Has ring formed seal 5, which one between the web 3 and the Inner wall of the housing 1 remaining gap 6 against an overpressure P within of the housing 1 is intended to seal. An end face is used to fix the seal 5 of the web 5 arranged ring 7.

Die Dichtung 5 besteht gemäß Fig. 2 aus zwei ringförmigen Dichtungsteilen 8 und 9, von denen das Teil 9 eine V-förmige stirnseitige Nut 10 und das Teil 8 entsprechende keilförmige Schrägflächen 11 aufweisen, derart, daß die Schrägflächen 11 an den Wandflächen der Nut 10 anliegen. Zwischen den Teilen 8 und 9 verbleibt am Boden der Nut 10 ein Hohlraum 12, der noch durch eine Rille 15 erweitert ist, welche auf der Stirnseite des Teiles 8 zwischen den Schrägflächen 11 angeordnet ist. Dieser Hohlraum 12 ist drucklos bzw. steht unter geringem Druck, und kann gegebenenfalls über nicht dargestellte Öffnungen mit dem Außenraum des Gehäuses 1 verbunden sein.According to FIG. 2, the seal 5 consists of two annular sealing parts 8 and 9, of which part 9 has a V-shaped end-face groove 10 and part 8 have corresponding wedge-shaped inclined surfaces 11, such that the inclined surfaces 11 rest against the wall surfaces of the groove 10. Remains between parts 8 and 9 at the bottom of the groove 10 a cavity 12, which is expanded by a groove 15, which are arranged on the end face of the part 8 between the inclined surfaces 11 is. This cavity 12 is pressureless or is under low pressure, and can optionally be connected to the exterior of the housing via openings not shown 1 connected.

Das Teil 9 besitzt auf der von der V-förmigen Nut 10 abgewandten Seite abgeschrägte Eckbereiche 14, so daß innerhalb der Ausnehmung 4 Freiräume 15 verbleiben.The part 9 has on the side facing away from the V-shaped groove 10 beveled corner areas 14, so that 4 free spaces 15 remain within the recess.

Die erfindungsgemäße Dichtung wirkt in der folgenden Weise: Die Teile 8 und 9 sind vorzugsweise so bemessen, daß sie nach dem Einsetzen in die Ausnehmung 4 im Steg 3 mehr oder weniger um einen Betrag e über die Endfläche 3' des Steges 3 hinausragen. Wirkt nun ein Druck P auf das Teil 8 bzw. auf den Ring 7, so wird die Dichtung 5 axial zusammengepreßt, wobei das Dichtungsteil 9 durch die Keilwirkung an den Schrägflächen 11 gespreizt und das Dichtungsteil 8 entsprechend zusammengestaucht werden. Die entsprechenden Verformungen der Dichtungsteile 8 und 9 werden durch die Rille 13 im Teil 8 bzw.The seal according to the invention works in the following way: The parts 8 and 9 are preferably dimensioned so that after insertion into the recess 4 in the web 3 more or less by an amount e over the end face 3 'of the web 3 protrude. If a pressure P now acts on the part 8 or on the ring 7, then the seal 5 is axially compressed, the sealing part 9 by the wedge effect spread at the inclined surfaces 11 and the sealing part 8 compressed accordingly will. The corresponding deformations of the sealing parts 8 and 9 are through the groove 13 in part 8 or

die abgeschrägten Eckbereiche 14 des Teiles 9 erleiehtert. Durch die Spreizung des Teiles 9 werden dessen Seitenflächen 9' mit großer Kraft gegen die Wandungen der Ausnehmung 4 gepreßt, so daß eine extrem gute Abdichtung erreicht wird und der Spalt 6 druckfrei bleibt.the beveled corner areas 14 of the part 9 facilitates. Through the Spreading of the part 9, the side surfaces 9 'with great force against the Walls of the recess 4 pressed so that an extremely good seal is achieved and the gap 6 remains free of pressure.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtung besteht vor allem darin, daß der Druck P des im Gehäuse 1 befindlichen hydraulischen oder pneumatischen Druckmediums ausreicht, die notwendigen Dichtkräfte zu erzeugen. Spannbolzen oder andere mechanische Vorrichtungen, welche bei bekannten Dichtungen notwendig waren, um die Dichtungsteile zu belasten, sind überflüssig.The particular advantage of the seal according to the invention is above all in that the pressure P of the hydraulic or pneumatic located in the housing 1 Pressure medium is sufficient to generate the necessary sealing forces. Clamping bolts or other mechanical devices that were necessary with known seals, to stress the sealing parts are superfluous.

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Claims (8)

Ansprüche Zweiteilige Dichtung, insbesondere zweiteiliger Dichtring, mit einem auf einer Schrägfläche des anderen Teiles aufliegenden, bei Belastung der Dichtung unter Verformung durch die Schrägfläche an zu dichtende Flächen andrückbaren Teil, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das eine Teil (9) eine Nut (10) mit V-förmig zueinander angeordneten Wandbereichen aufweist, an denen das andere Teil (8) mit zwei entsprechenden, keilförmig zueinander angeordneten Schrägflächen (11) unter Freilassung eines am Boden der Nut (10) verbleibenden Hohlraumes (12) anliegt. Requirements Two-part seal, in particular two-part sealing ring, with one resting on an inclined surface of the other part when loaded the seal can be pressed against the surfaces to be sealed under deformation by the inclined surface Part, characterized in that one part (9) has a groove (10) having wall areas arranged in a V-shape to one another, on which the other Part (8) with two corresponding inclined surfaces arranged in a wedge shape with respect to one another (11) leaving a cavity (12) at the bottom of the groove (10) free is present. 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Teil (8) eine zwischen den beiden Schrägflächen (all) verlaufende Vertiefung oder Rille (13) aufweist.2. Seal according to claim 1, characterized in that the other Part (8) a recess or running between the two inclined surfaces (all) Has groove (13). 3. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Teil (9) einen etwa V-förmigen Querschnitt hat.3. Seal according to one of claims 1 and 2, characterized in that that one part (9) has an approximately V-shaped cross section. 4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die V-förmig zueinander angeordneten Wandbereiche der Nut (10) bzw. die Schrägflächen (11) jeweils unter einem vom Druck und der Flächenpressung abhängigen Winkel zueinander angeordnet sind, wobei dieser Winkel bei hohem Druck und Dichtungsteilen (8,9) aus hartem Material vorzugsweise kleiner als 900 und bei geringem Druck und Dichtungsteilen aus weichem Material größer als 900 ist.4. Seal according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the wall areas of the groove (10), which are arranged in a V-shape relative to one another, or the inclined surfaces (11) each at an angle to one another that is dependent on the pressure and the surface pressure are arranged, this angle at high pressure and sealing parts (8,9) hard material preferably less than 900 and with low pressure and sealing parts made of soft material larger than 900. 5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (12) mit der Niederdruckseite der Dichtung (5) verbunden ist.5. Seal according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the cavity (12) is connected to the low-pressure side of the seal (5). 6. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine im Querschnitt etwa rechteckige Form, wobei die durch das die Nut (10) aufweisende Teil (9) gebildeten Eckbereiche (14) abgeschrägt sind.6. Seal according to one of claims 1 to 5, characterized by an approximately rectangular shape in cross section, the one having the groove (10) Part (9) formed corner areas (14) are beveled. 7. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsteile (8,9) aus Metall, insbesondere Aluminium, bestehen.7. Seal according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the sealing parts (8, 9) are made of metal, in particular aluminum. 8. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Dichtungsteile (8,9) aus Kunststoff besteht.8. Seal according to one of claims 1 to 6, characterized in that that at least some of the sealing parts (8, 9) are made of plastic.