-
Die
Erfindung betrifft ein wulstförmiges
Dichtungselement, das eine doppelte Dichtungslinie aufweist, und
ein Verfahren zur Bewertung des Funktionierens eines solchen Dichtungselementes
in Bezug auf seine Widerstandsfähigkeit
gegen das Plattgedrücktwerden
und die Leichtigkeit seiner Anbringung.
-
Diese
An von Dichtungselement ist für
Anwendung bestimmt, welche zuallererst eine besonders wirksame Dichtungsfunktion
erforderlich machen. Diese Anwendungen beziehen sich auf Verbindungsteile
von Klimatisierungskreisläufen,
von Kühlungskreisläufen und
von allen Kreisläufen
auf dem Auto- und Werkzeug- oder Maschinensektor auf jedem mechanischen
Gebiet, welches das Fließen
eines Fluides – Luft,
Gas, Flüssigkeiten – zum Beispiel
in Robotern, Bohrmaschinen, Werkzeugmaschinen und so weiter erfordert.
-
Außer der
Dichtungsleistung des Dichtungselementes scheint es, dass für die erwähnten Anwendungen
noch zwei andere Eigenschaften besonders zu berücksichtigen sind: es handelt
sich um die Leichtigkeit bei der Anbringung, das heißt die Verringerung
der Spannungskräfte,
die während
der Anbringung ausgeübt werden,
oder die „Montierbarkeit", und um die Widerstandsfähigkeit
gegen Druck. Das Einsetzen der Mittelstücke macht in der Tat das Ausüben mechanischer
Spannungskräfte
auf die Dichtungselemente erforderlich, wobei diese Spannungskräfte das
Umschlagen und/oder die Verwindung des Dichtungselementes in seiner
Hohlkehle hervorrufen können.
Außerdem
muss in dem Fall des Strömens
von Fluid unter erhöhtem
Druck, von etwa 30 bar bis zum Beispiel 100 oder 200 bar, das Dich tungselement
ebenfalls eine starke Widerstandsfähigkeit aufweisen können, um
jedes Plattgedrücktwerden
des Dichtungselementes in den Montagesätzen zu verhindern.
-
Derzeit
sind die für
diese Art von Anwendungen gedachten Verbindungselemente in klassischer
Weise aus zwei wulstförmigen
Verbindungselementen, die in zwei aufeinanderfolgenden Hohlkehlen
angeordnet sind, gebildet. Diese Lösung weist außer ihren
verhältnismäßig hohen
Kosten den Nachteil auf, dass sie die Ebenen der Dichtungselemente,
auf denen die Ungleichmäßigkeiten
der Formgebung fortdauern, mit den die Dichtheit gewährleistenden
funktionellen Gebieten übereinstimmen
lässt.
-
Andere
Lösungen
mit einem einzigen, ringförmigen
Dichtungselement sind entwickelt worden. Diese Verbindungselemente
vom Typ mehrerer Dichtungslippen, die zum Beispiel von der Firma
MINNESOTA RUBBER entwickelt wurden, gewähren keine ausreichende Widerstandsfähigkeit
gegen Plattgedrücktwerden
bei der Anwendung starker Drucke.
-
Die
vorliegende Erfindung hat daher zum Ziel, ein Dichtungselement mit
doppelter Dichtungslinie zu verwirklichen, das widerstandsfähig gegen
Plattgedrücktwerden
ist und dabei dennoch einen verringerten Kraftaufwand beim Anbringen
aufweist, ohne Gefahren des Umschlagens und der Verwindung bei der
Anbringung aufzuweisen.
-
Um
dieses Ziel zu erreichen, schlägt
die Erfindung ein wulstförmiges
Verbindungselement vor, dessen massiver Querschnitt einen aus vier
Ausbuchtungen mit stetiger Krümmung
gebildeten Umriss aufweist, mit einer Aufteilung der Massen und
einer Massivität
zwischen den äußeren und
inneren Umhüllenden,
die ausreicht, eine zufriedenstellende Aufteilung der Zugspannungen
zu verwirklichen.
-
Noch
genauer hat die Erfindung ein wulstförmiges Dichtungselement aus
elastischem Material, mit einem massiven rechteckigen Querschnitt
mit vier konvexen Ausbuchtungen, die durch vier Linien mit stetiger konkaver
Krümmung
verbunden sind, dazu bestimmt, in einer ringförmigen Hohlkehle angeordnet
zu sein, um dort zusammengedrückt
zu werden, welches im Querschnitt eine Längsachse und eine zur Längsachse
senkrechte radiale Symmetrieachse aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass die vier Ausbuchtungen von einer rechteckigen äußeren Umhüllenden
umfangen und von einer inneren rechteckigen Umhüllenden umschrieben werden,
dadurch dass das äußere Rechteck
einen Koeffizienten der Rechteckigkeit von mehr als im Wesentlichen
genau 1,2 aufweist, dadurch dass es einen Koeffizienten der Massivität, gebildet
durch das Verhältnis der
von dem äußeren und
dem inneren Rechteck bedeckten Flächen aufweist, der im Wesentlichen
genau zwischen 1,25 und 3 liegt, während es Koeffizienten der
axialen Verformbarkeit und der radialen Verformbarkeit höher als
vorbestimmte Grenzwerte aufweist, ebenso wie einen zwischen 1 und
0,5 liegenden Koeffizienten der axialen Asymmetrie und einen zwischen
im Wesentlichen genau zwischen 1,1 und 1,3 liegenden Kompressionskoeffizienten
, und dadurch, dass dieses Dichtungselement, um dem Plattgedrücktwerden
zu widerstehen, einen Koeffizienten der Massivität aufweist, der auf Werte sehr
nahe 1 zugeht, und einen Kompressionskoeffizienten, der auf die
geringsten Werte zugeht, während
es, um die Beanspruchung beim Einbau zu verringern, Koeffizienten
der Massivität
und der axialen Verformbarkeit aufweist, die auf Maximalwerte zugehen, zum
Ziel.
-
In
dem Vorstehenden:
- – kann das elastische Material
des erfindungsgemäßen Dichtungselementes
ein thermoplastisches Material, ein Elastomer, zum Beispiel vom
Typ des Polybutadiens oder des hydrierten Polypropylennitrils oder ein
anderer Kautschuk sein;
- – ist
der Koeffizient der Rechteckigkeit gleich dem Verhältnis zwischen
der Länge
und der Breite des Rechtecks;
- – wird
der Koeffizient der axialen Verformbarkeit als das Produkt aus der
Höhe der
axialen Einschnürung und
der Entfernung zwischen den Berührungspunkten
der Ausbuchtungen mit den entsprechenden Seiten des äußeren Rechtecks
definiert, wobei dieses Produkt auf den Unterschied zwischen den
Flächen
des äußeren und
des inneren Rechtecks bezogen ist;
- – wird
der Koeffizient der radialen Verformbarkeit durch den Unterschied
zwischen den Breiten des äußeren und
des inneren Rechtecks, bezogen auf die Breite des äußeren Rechtecks,
bestimmt;
- – wird
der Koeffizient der axialen Asymmetrie als der Abstand der Längsachse
zu der an der Öffnungsseite der
Hohlkehle angeordneten Länge
des inneren Rechtecks, bezogen auf den Abstand dieser Achse zu der auf
der Bodenseite der Hohlkehle angeordneten Länge dieses Rechtecks definiert;
und
- – wird
der Kompressionskoeffizient als die Breite der Hohlkehle, bezogen
auf die Breite des inneren Rechtecks, definiert.
-
Die
Erfindung erlaubt namentlich die Ausführung der Hohlkehle durch einfaches
Rollstanzen, mit deutlich verringerten Kosten, und nicht durch spanende
Formgebung zweier aufeinander folgender Hohlkehlen, dank dem verringerten
Raumbedarf einer einzigen Hohlkehle, sogar wenn diese wegen der
Tatsache des Rollstanzens mit verhältnismäßig bedeutenderen Neigungen
versehen ist.
-
Gemäß den besonderen
Ausführungsformen
weist der Querschnitt des wulstförmigen
Dichtungselementes auf:
- – eine Aufteilung der Höhen der
radialen Einschnürung,
definiert durch die Höhe
der an der Bodenseite der Hohlkehle angeordneten Einschnürung, bezogen
auf die Höhe
der an der Öffnungsseite
der Hohlkehle angeordneten Einschnürung, die im Wesentlichen genau
zwischen 1 und 0,3 liegt;
- – wobei
jeder der beiden Faktoren des Koeffizienten der axialen Verformbarkeit,
die Höhe
der Einschnürung und
die Entfernung zwischen Berührungspunkten
der Ausbuchtungen nach Normalisierung jeweils durch Extremwerte
begrenzt ist;
- – Werte
des Koeffizienten der radialen Verformbarkeit, die zwischen 0,2
und 0,3 liegen, und Werte der axialen Verformbarkeit, die zwischen
0,05 und 0,25 liegen.
-
Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bewertung des Funktionierens
eines Dichtungselementes mit doppelter Dichtungslinie, das daraus
besteht, für
ein gegebenes Dichtungselement den Wert eines funktionellen Kriteriums
herauszuarbeiten, der als das mit 100 multiplizierte Produkt der
Koeffizienten der Asymmetrie, der Massivität, der Kompression, der radialen
Verformbarkeit und der axialen Verformbarkeit definiert ist, den
erhaltenen Wert auf einer zwischen 1 und 20 umfassenden Wertskala
zu positionieren, Verbindungselemente, deren Funktionalitätskriterium
gegen eins gehende Werte hat, als in hohem Ausmaß widerstandsfähig gegen
Plattgedrücktwerden
einzuschätzen,
sie als eine hohe Anbringbarkeit aufweisend einzuschätzen wenn diese
Werte am nahesten zu 20 sind, und sie als eine Fähigkeit zum Widerstand oder
zur Anbringung aufweisend einzuschätzen, wenn die Werte des Funktionalitätskriteriums
im Wesentlichen genau zwischen 6 und 14 liegen, unter Inbetrachtziehung
als ein sekundäres
Kriterium des Koeffizienten der axialen Verformbarkeit für den Widerstand
gegen das Plattgedrücktwerden,
beziehungsweise des Produktes aus dem Koeffizienten der Massivität und dem
Kompressionskoeffizienten für
die Anbringbarkeit.
-
Gemäß einer
besonderen Form nimmt das Verfahren als Werte des sekundären Kriteriums
die Werte niedriger als 0,15 für
den Koeffizienten der axialen Verformbarkeit, und die Werte höher als
2 für das
Produkt aus dem Koeffizienten der Massivität und dem Kompressionskoeffizienten
an.
-
In
vorteilhafter Weise gestattet die Verwendung eines solchen Funktionalitätskriteriums,
die Abmaße des
Dichtungselementes in Form von 4 Ausbuchtungen gemäß der Erfindung
in Abhängigkeit
von den hauptsächlichen
Zwängen
der Umgebung zu optimieren, das heißt dem gewünschten Widerstand gegen das
Plattgedrücktwerden
und der gewünschte
Spannungsbeanspruchung bei der Anbringung.
-
Die
allgemeinen Bedingungen des Funktionierens des erfindungsgemäßen Dichtungselementes
werden eingehalten, das heißt,
dass bei einer zwischen 5 und 40% liegenden Kompression von Dichtungselementen
die Breite der Hohlkehle immer noch ausreichend bleibt, um das Volumen
des komprimierten Dichtungselementes aufzunehmen, wobei gegebenenfalls
seinem Aufquellen in dem Funktionsfluid Rechnung getragen wird.
-
Die
Erfindung gestattet in vorteilhafter Weise, Dichtungselemente zu
verwirklichen, die in der Lage sind, verhältnismäßig hohe Drucke zu ertragen,
zum Beispiel in einem Klimatisierungskreislauf mit einem bei 30
bar umlaufenden Fluid, ohne Schwierigkeiten bei der Anbringung zu
machen. Das Standhalten gegenüber höheren Drucken,
zum Beispiel bis zu 100 bis 150 bar in Kreisläufen von Servolenkungen bei
Automobilen oder von 300 bar in Bremskreisläufen, ist mit erfin dungsgemäß kalibrierten
Dichtungselementen ebenfalls gewährleistet,
ohne dass ein Problem bei der Anbringung auftritt.
-
Die
Erfindung gestattet in vorteilhafter Weise, ein leicht in zwei Teilen
formbares Stück
zu bilden, um den wirtschaftlichen Nutzen der Lösung zu bewahren.
-
Andere
kennzeichnende Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen
der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen ersichtlich
werden, die ausdrücklich
als nicht beschränkend
geboten werden, mit Bezug auf angehängte Abbildungen, welche jeweils
darstellen:
-
die 1a und 1b schematische
Ansichten im Schnitt eines erfindungsgemäßen Dichtungselementes, das
in Kompression in der Hohlkehle der Bohrung eines Gehäuses und
in der Hohlkehle einer zentralen Welle angebracht ist;
-
die 2 den
rechtwinkligen Querschnitt eines ersten Beispiels eines erfindungsgemäßen Dichtungselementes,
das in der Lage ist, hohen Drucken in einem Klimatisierungskreislauf
Stand zu halten;
-
die 3 das
Dichtungselement nach 2 nach der Anbringung in der
Hohlkehle;
-
die 4 das
wulstförmige
Dichtungselement des vorhergehenden Beispiels, im Schnitt gesehen, nachdem
es von einer zentralen Welle komprimiert wurde;
-
die 5 bis 8 andere
Beispiele von unterschiedlichen Dichtungselementen für Kreisläufe mit
hohem Druck im rechtwinkligen Querschnitt; und
-
die 9 bis 11 im
rechtwinkligen Querschnitt Beispiele von unterschiedlichen erfindungsgemäßen Dichtungselementen,
die ganz besonders in der Lage sind, eine hohe Anbringbarkeit für Kreisläufe mit niedrigem
Druck aufzuweisen.
-
Identische
Bezugszeichen in den Abbildungen verweisen auf identische oder gleichwertige
Elemente.
-
Je
nach der Art der beabsichtigten Anwendung und wie im Längsschnitt
in den 1a und 1b veranschaulicht,
sind die wulstförmigen
Dichtungselemente 10 in einer ringförmigen Hohlkehle 20 der
Breite G angebracht, die jeweils in einem Gehäuse 30, das eine Bohrung 31 aufweist,
oder in einer Welle 40 ausgeführt ist. Die Gesamtheit weist
eine Rotationssymmetrie um eine Längsachse A'A und eine Radialsymmetrie um eine Mittelebene
P auf, die senkrecht zu der Achse A'A steht und in der Mitte der Auskehlung
verläuft.
Im Betrieb wird das Dichtungselement 10 zwischen der Auskehlung 20 und
der Welle 40 (1a) oder dem Gehäuse 30 (1b)
zusammengedrückt.
Die Auskehlung weist einen Boden 21, Längsseiten 22 und eine Öffnung 23 auf, über die
das Dichtungselement, wenn es einmal angebracht ist, zusammengedrückt wird.
-
Die 2 veranschaulicht
den rechtwinkligen Querschnitt eines ersten Beispiels eines erfindungsgemäßen Dichtungselementes,
das in der Lage ist, Drucken der Größenordnung von 30 bis 100 bar
in einem Automobil-Klimatisierungskreislauf Stand zu halten. So
wie es dargestellt ist, weist das Dichtungselement 10 im Querschnitt
eine doppelte Symmetrie auf: eine Axialsymmetrie entlang der Längsachse
X'-X und eine Radialsymmetrie
entlang der Achse Y'-Y,
welche die Linie in der Darstellungsebene der Mittelebene P ist
(1a und 1b). Die
Schnittstelle O der beiden Symmetrieachsen ist also ein Symmetriezentrum
für das
Dichtungselement.
-
Das
Dichtungselement 10 wird aus vier identischen Ausbuchtungen
mit stetigen konvexen Querschnitten L1 bis L4 gebildet, die in stetiger
Weise durch konkave Oberflächen
der Querschnitte S für
die entlang der Achse X'-X
befindlichen axialen Konkavitäten
und S1 und S2 für
die entlang der radialen Achse Y'-Y
befindlichen radialen Konkavitäten
verbunden sind. In der Abbildung befinden sich die Bezugszahlen
mit gleichem Zahlenwert auf einer gleichen Seite der Achse X'-X.
-
Der
Umriss C des Dichtungselementes 10 wird von einer äußeren Umhüllenden
Re von rechteckiger Form umfangen, mit den
mit 11 bis 14 bezeichneten Punkten als Berührungspunkten,
die mit a und b indexiert sind, je nachdem wie diese Punkte in Berührung mit
den Breiten le und den Längen Le des
umfangenden Rechtecks Re sind. Die auf einer
gleichen Breite le angeordneten Berührungspunkte 11a und 14a oder 13a und 12a sind
um einen gleichen Abstand D voneinander entfernt.
-
Der
Umriss C wird außerdem
von einer inneren rechteckigen Umhüllenden Ri umschrieben,
welche den Umriss an den Berührungspunkten
t1, t2 und t berührt,
die mit den radialen (für
t1 und t2) beziehungsweise axialen (für die Punkte t) Konkavitätspunkten
zusammenfallen, die sich an der tiefsten Stelle der Einschnürungen He und Hi einerseits
und H andererseits befinden, die durch diese Konkavitäten auf
den betreffenden Symmetrieachsen Y'Y beziehungsweise X'X gebildet werden. Das einbeschriebene
Rechteck Ri wird aus Längen Li und
Breiten li gebildet, die jeweils parallel
zu den Symmetrieachsen X'-X
beziehungsweise Y'-Y
sind.
-
Dieser
Schnitt 1 weist einen Koeffizienten der Rechtwinkligkeit Le/le auf, der im
wesentlichen gleich 1,35 ist. Dieser Wert ist höher als der Wert von nur 1,2,
um einen guten erfindungsgemäßen Koeffizienten
der Rechtwinkligkeit zu gewährleisten,
um ein Dichtungselement zu erhalten, das sowohl die Gefahren der
Verwindung des Dichtungselementes bei der Anbringung begrenzen wie
auch eine gute Widerstandsfähigkeit
gegen das Plattgedrücktwerden
des Dichtungselementes unter Druck bereitstellen kann.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
ist der Symmetriekoeffizient K0, definiert
als das Verhältnis
der Abstände
der Längsachse
X'-X zu jeder der
Längen
li des einbeschriebenen Rechtecks Ri gleich 1, weil der Querschnitt eine axiale
Symmetrie in Bezug auf die Achse X'-X aufweist.
-
Außerdem weist
das Dichtungselement einen Koeffizienten der Massivität K1 als Verhältnis der durch die Rechtecke
Re und Ri begrenzten
Flächen
Se/Si gleich 1,49,
das heißt
zwischen etwa 1,25 und 3 liegend, auf. Jenseits dieser Wertskala,
das heißt
bei einem Wert von K1 größer als 3, wird das Dichtungselement
zu leicht plattgedrückt.
Für Dichtungselemente,
die insbesondere widerstandsfähig
gegen das Plattgedrücktwerden,
das heißt
gegenüber
höheren
Drucken, zum Beispiel höher
als 200 bar, sind, gehen die Werte von K1 gegen
die am nächsten
zu 1 liegenden Werte. Unterhalb dieser Wertskala, das heißt für Werte
niedriger als etwa 1,2, wird das Dichtungselement zu massiv, um
unter annehmbaren Bedingungen angebracht zu werden.
-
Um
die Anbringbarkeit des Dichtungselementes zu bestätigen, ist
es praktisch von Vorteil, den Wert des Kompressionskoeffizienten
K2 zu bestimmen, dem das Dichtungselement bei der Anbringung unterliegen wird,
wie in der 3 veranschaulicht, wobei dieser
Koeffizient durch das Verhältnis
G/li definiert ist, wobei G bei dieser An
der Anbringung gleich 1,66 mm ist. In diesem Beispiel weist das
Dichtungselement einen Koeffizienten K2 von 1,10 auf, also innerhalb
des Bereichs der zwischen etwa 1,1 und 1,3 liegenden empfohlenen Werte.
-
Außerdem werden,
immer noch um die anbringbare Natur dieser An von Dichtungselement
zu bestätigen,
das ganz besonders widerstandsfähig
gegen das Plattgedrücktwerden
ist, andere Koeffizienten und Abmaße wie folgt bewertet:
- – der
Koeffizient der axialen Verformbarkeit K3, der durch die auf die
Differenz der Flächen
der Umhüllenden,
Se – Si, bezogene Größe H × D definiert ist, die gleich
0,09 ist, ist deutlich höher
als der empfohlene Wert von lediglich 0,05.
- – die
normalisierten Faktoren H/Le und D/le des Koeffizienten K3, mit Werten gleich
0,053 beziehungsweise 0,60, sind von den vorzugsweise einzuhaltenden
Extremwerten begrenzt, das heißt
sie liegen zwischen 0,05 und 0,25 für den Faktor H/Le beziehungsweise
zwischen 0,20 und 0,80 für
den Faktor D/le.
- – der
Koeffizient der radialen Verformbarkeit K4, gleich (le – li)/le, der sich in
diesem Beispiel auf 0,25 beläuft, befindet
sich in der Mitte eines ganz besonders empfohlenen Bereiches von
0,2–0,3.
-
Um
eine gute Gleichverteilung der Spannungskräfte auf die beiden Ausbuchtungen
sicherzustellen, ist es vorteilhaft, die Aufteilung der Höhen der
radialen Einschnürung,
definiert durch die Höhe
der an der Bodenseite der Hohlkehle angeordneten Einschnürung Hi, bezogen auf die Höhe der an der Öffnungsseite
der Hohlkehle angeordneten Einschnürung He,
zu prüfen.
In dem veranschaulichten Fall ist diese Aufteilung wegen der Symmetrie
des Dichtungselementes gleich 1, ein Wert der innerhalb des empfohlenen
Bereiches liegt, der für asymmetrische
Dichtungselemente bis zu 0,30 gehen kann.
-
Die
Ansicht im Schnitt nach 4 veranschaulicht das wulstförmige Dichtungselement
des vorhergehenden Beispiels im Schnitt gesehen, nachdem es einmal
durch die Welle 40 in dem Klimatisierungskreislauf zusammengedrückt wurde.
Unter einen Druck von etwa gleich 30 bar gesetzt, der von dem Klimatisierungsfluid ausgeübt wird,
weist der Querschnitt des Dichtungselementes 10, wie in
der Abbildung veranschaulicht, eine Verformung auf. Insbesondere
wird deutlich, dass der Querschnitt nicht zwischen dem radialen
Spielraum 32 zwischen der Welle 40 und der Struktur 30 plattgedrückt wird,
da der diesem Raum 32 gegenüberliegende Teil der Ausbuchtung
L1 in diesen letzteren nicht eindringt.
-
Die 5 und 8 veranschaulichen
andere Beispiele von Querschnitten unterschiedlicher erfindungsgemäßer Dichtungselemente 50, 60, 70 beziehungsweise
80, die ganz besonders in der Lage sind, dem Plattgedrücktwerden
unter immer höheren
Drucken zu widerstehen, die zum Beispiel bis zu Drucken von 100 bar
(Kreisläufe
für Servolenkung)
bis 300 bar (für
Bremskreisläufe)
gehen können.
Die verschiedenen Abmaße und
Koeffizienten dieser Dichtungselemente werden in der nachstehenden
Tabelle I zusammengefasst.
-
Wenn
es darum geht, Anschlüsse
unter schwächeren
Drucken auszuführen,
zum Beispiel in der Größenordnung
von 5 bar für
Anschlüsse
der Art wie für
Luft, ist das Kriterium der Widerstandsfähigkeit gegen das Plattgedrücktwerden
nicht so kritisch. Es ist dann möglich,
die Spannungsbeanspruchung beim Anbringen für Dichtungselemente verhältnismäßig größerer Dimensionen
zu optimieren, zum Beispiel mit einem inneren Durchmesser größer als
30 mm, ohne dass die Ausbuchtungen zu zerbrechlich werden, das heißt indem
ein vernünftiger
Koeffizient der Massivität,
insbesondere kleiner als 3, eingehalten wird.
-
Diese
Optimierung der Anbringbarkeit überträgt sich
in einen verringerten Kraftaufwand beim Anbringen, einen Faktor,
der bei einem Automobil-Montageband insbesondere für Dichtungselemente
dieser Größe in Betracht
zu ziehen ist, welche leicht Kraftaufwände von mehreren zehn daN nach
sich ziehen. Diese Optimierung ohne Gefahr der Verwindung oder des
Umschlagens bei der Anbringung wird im Wesentlichen erhalten, indem
Dichtungselemente gemäß den Kriterien
der Erfindung verwirklicht werden, welche Koeffizienten der Massivität K1 und
der axialen Verformbarkeit K3 aufweisen, die auf Maximalwerte zulaufen,
das heißt
etwa 1,8 bis 2,5 für
K1, beziehungsweise etwa 0,25 für
K3.
-
Die 9 bis 11 veranschaulichen
Beispiele von Querschnitten unterschiedlicher erfindungsgemäßer Dichtungselemente 90, 100 beziehungsweise 110,
die ganz besonders in der Lage sind, eine erhöhte Anbringbarkeit aufzuweisen,
wobei sie gleichwohl eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Plattgedrücktwerden für Drucke
aufweisen, die relativ schwach, in der Größenordnung von 5 bis 10 bar,
bleiben.
-
In
der folgenden Tabelle I sind die Werte der hauptsächlichen
Abmaße
D, H und G ebenso wie die Koeffizienten K0 bis K4 und das Produkt
K, welches das Kriterium der Funktionalität darstellt, für die unterschiedlichen
Dichtungselemente 10 bis 100, wie sie in den 2 und 5 bis 11 veranschaulicht
sind, zusammengefasst und in der Reihenfolge wachsender Werte von
K angeordnet.
-
-
In
dieser Tabelle bleiben die Werte des Koeffizienten der radialen
Verformung K4 gut zwischen 0,2 und 0,3 und die Werte der axialen
Verformbarkeit zwischen 0,05 und 0,25 eingeschlossen.
-
Diese
Tabelle zeigt, dass wenn es darum geht, die Geometrie eines erfindungsgemäßen Dichtungselementes
zu definieren, das funktionelle Kriterium K, Produkt aus allen Koeffizienten
K0 bis K4, im Wesentlichen genau einen Bereich von Werten abdeckt,
der im Ganzen gesehen von 1 bis 20 geht.
-
Noch
genauer besteht eine Bewertung des Funktionierens eines Dichtungselementes
mit doppelter Dichtungslinie darin, den Wert dieses Kriteriums K
für ein
gegebenes erfindungsgemäßes Dichtungselement herauszuarbeiten,
den erhaltenen Wert in der Wertskala zwischen 1 und 20 einzuordnen
und die Dichtungselemente, deren Funktionalitätskriterien Werte haben, welche:
- – gegen
Eins gehen, als in hohem Maß gegen
Plattgedrücktwerden
widerstandsfähig
einzuschätzen;
- – näher an 20
herankommen, als eine hohe Anbringbarkeit aufweisend einzuschätzen;
- – für die Werte
des Funktionalitätskriteriums,
die im Wesentlichen zwischen 6 und 14 variieren, die Dichtungselemente
als widerstandsfähig
oder leicht anbringbar einzuschätzen,
indem ein sekundäres
Kriterium in Erwägung
gezogen wird.
-
Als
sekundäres
Kriterium wird praktischerweise der Koeffizient der axialen Verformbarkeit
K3 als die Widerstandsfähigkeit
gegen Plattgedrücktwerden
begünstigend
und das Produkt K1 × K2
als die Anbringbarkeit begünstigend
angenommen. Zum Beispiel ist es möglich, als Werte der sekundären Kriterien
Werte unter 0,15 für
K3 und Werte über
2 für das
Produkt K1 × K2
abzuleiten.
-
Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und veranschaulichten
Ausführungsbeispiele
begrenzt.
