DE3126716A1 - Sealing arrangement - Google Patents

Sealing arrangement

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DE3126716A1 DE19813126716 DE3126716A DE3126716A1 DE 3126716 A1 DE3126716 A1 DE 3126716A1 DE 19813126716 DE19813126716 DE 19813126716 DE 3126716 A DE3126716 A DE 3126716A DE 3126716 A1 DE3126716 A1 DE 3126716A1
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3284Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials

Abstract

The invention relates to a sealing arrangement which can be used for stuffing boxes or the like. This sealing arrangement has at least one sleeve-shaped sealing element for sealing off a wall relative to an axially movable and/or rotatable cylinder which passes through the wall. One end of the sealing element is attached in leakproof fashion to the wall while its inside rests in sealing fashion, under prestress, against the cylinder. In this arrangement, the pressure difference to be sealed off acts on the outer side of the sealing element. To make it suitable for high operating temperatures and dynamic loads in stuffing boxes or the like and to obtain a sufficiently high contact pressure in the annular sealing area, the sealing element is made of metal and an essentially cylindrical clamping region at least three times as wide as the annular sealing region is provided adjacent to the said region, the sealing region being stressed at least to the elastic limit by strain during assembly and the clamping region sharing in this deformation.

Description

"A b d i c h t a n o r d n u n g" "A b d i c h t a n o r d n u n g"

Die Erfindung betrifft eine Abdichtanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a sealing arrangement according to the preamble of claim 1.

Es sind Abdichtanordnungen bekannt, bei denen lippenartige Dichtelemente verwendet werden, die hülsenförmig aufgebaut sind und mit einem Ende an dem unbeweglichen Teil der Abdichtanordnung befestigt sind und mit der Innenseite unter Vorspannung an dem axial beweglichen und/oder drehbaren Zylinder dichtend anliegen, wobei die abzudichtende Druckdifferenz auf die Außenseite einwirkt. Sealing arrangements are known in which lip-like sealing elements are used, which are sleeve-shaped and with one end at the immovable Part of the sealing arrangement are attached and with the inside under prestress abut sealingly against the axially movable and / or rotatable cylinder, the pressure difference to be sealed acts on the outside.

Die Voraussetzung für die Wirksamkeit solcher Dichtelemente besteht darin, daß sie mit genügender Vorpressung am Zylinder anliegen, damit sich überhaupt eine Druckdifferenz aufbauen kann, welche das Dichtelement dann stärker an den Zylinder anpressen kann. Bei der Ausbildung eines solchen Dichtelements aus Metall ist die erforderliche Vorpressung größer als bei Dichtelementen aus weichen, sich leicht verformbaren Kunststoffen oder dergl.. Zur Erzielung der nötigen Vorpressung ist es nicht ausreichend, wenn der Dichtbereich des metallischen Dichtelaments durch den Zylinder radial aufgeweitet wird und mit der sich ergebenden Rückfederungskraft am Zylinder anliegt. Eine solche auch plastische Verformung im Dichtbereich ist bei Absperrorganen mit dAnnwandigQn Metallelementen (z.B. The prerequisite for the effectiveness of such sealing elements is there in that they rest against the cylinder with sufficient pre-compression so that they are at all a pressure difference can build up, which the sealing element then more strongly to the cylinder can press. When forming such a sealing element made of metal, the required pre-compression greater than with sealing elements made of soft, easy deformable plastics or the like. To achieve the necessary pre-compression is it is not sufficient if the sealing area of the metallic sealing element passes through the cylinder is expanded radially and with the resulting rebound force rests on the cylinder. Such a plastic deformation is also in the sealing area in the case of shut-off devices with thin-walled metal elements (e.g.

Klappen) bekannt und dort in vielen Fällen ausreichend, weil es sich um eine statische Abdichtanordnung handelt und oftmals die Dichtheitsanforderungen nicht so hoch wie bei Stopfbüchsen sind.Flaps) and in many cases sufficient there because it is is a static sealing arrangement and often the tightness requirements are not as high as with stuffing boxes.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abdichtanordnung nach dem Okerbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die sich für hohe Betriebstemperaturen und dynamische Beanspruchungen, wie sie für Stopfbüchsen oder dergl. benötigt werden, eignet und bei der die Anpreßkraft im ringförmigen Dichtbereich genügend groß ist. The object of the invention is to provide a sealing arrangement according to the concept of Oker of claim 1 to create, which is suitable for high operating temperatures and dynamic Stresses such as those required for stuffing boxes or the like. Suitable and in which the contact pressure in the annular sealing area is sufficiently large.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß ein metallisches Dichtelement anschließend zum ringförmigen Dichtbereich einen minbestens dreimal so breiten, im wesentlichen zylindrisch verlaufenden Spannbereich aufweist, wobei der Dichtbereich infolge Dehnung beim Zusamnenbau mindestens bis zur Streckgrenze (d 0,2) beansprucht und der Spannbereich mitverformt ist. Da der Spannbereich zwar mitgedehnt wird, aber nicht am Zylinder anliegt, wirkt er im Sinne einer Verstärkung der durch Verformung des Dichtbereichs über die Streckgrenze erzielten Vorpreßkraft. Damit der Spannbereich zur Wirkung kommen kann, muß er also im wesentlichen zylindrisch verlaufen, d.h. er darf keine Abschnitte aufweisen, die mehr als 450gegen die Zylinderachse geneigt sind. Bei stärkerer Neigung wird die Verformung so klein, daß sich praktisch keine elastische RUckfederung ergibt, welche die Vorpressung verstärken könnte. According to the invention this is achieved in that a metallic sealing element then to the annular sealing area at least three times as wide, has a substantially cylindrically extending clamping area, the sealing area due to stretching during assembly, at least up to the yield point (d 0.2) and the clamping area is also deformed. Since the clamping area is also stretched, but is not in contact with the cylinder, it acts to reinforce the through deformation of the sealing area above the yield point. So that the clamping range can come into effect, it must therefore be essentially cylindrical, i.e. it must not have any sections that are inclined more than 450 against the cylinder axis are. With a greater inclination, the deformation becomes so small that practically none elastic resilience results, which could increase the pre-compression.

Die beste Verformung des Spannbereiches ergibt sich natürlich dann, wenn er zylindrisch knapp Uber dem Zylinder verläuft. Auch eine zusätzliche Druckunterstützung durch den Spannbereich ist mbglich, weil diese ja nur dort wirksam werden kann, wo das durinwandige Metall nach außen verformt ist und daher mit seiner elastischen Kraft gegen den Zylinder in gleicher Richtung wie die Druckkräfte wirkt. Es ist daher vorteilhaft, wenn mindestens die Hälfte des Spannbereiches zwischen Befestigungsstelle und Dichtbereich des Dichtelementes liegt, so daß mindestens diese Hälfte mit dem abzudichtenden Differenzdruck beaufschlagbar ist und daher druckabhängig die Pressung im Dichtbereich verstärkt.The best deformation of the clamping area naturally results when if it runs cylindrically just above the cylinder. Also an additional printing support through the clamping area is possible because it can only be effective there, where the durin-walled metal is deformed outwards and therefore with its elastic Force against the cylinder acts in the same direction as the compressive forces. It is therefore advantageous if at least half of the clamping area between the fastening point and sealing area of the sealing element is so that at least this half with the differential pressure to be sealed can be applied and therefore the pressure is dependent on the pressure Reinforced in the sealing area.

Es können lippenartige Dichtelemente ausgebildet werden, die an einem Ende radial verlaufende Abschnitte zur dichten Befestigung aufweisen, wobei mehrere dieser Dichtelemente zu einem Paket verbunden werden kannen, so daß mehrere Dichtbereiche zur Wirkung kommen. Es ist auch möglich, zwischen diesen einzelnen Dichtelementen schmierende Werkstoffe, wie z.B. Graphit, zwischenzuschalten, um den Verschleiß der Diditbereiche zu vermindern. Eine besonders vorteilhafte Ausführung, die einstückig ist und mehrere Dichtbereiche aufweist, ergibt sich dann, wenn das Dichtelement einen längeren zylindrischen Abschnitt aufweist, der unter gegenseitigem Axialabstand angeordnete Abschnitte kleineren Innendurchmessers als Dichtbereiche aufweist, die zum zugeordneten Zylinder ein der gewansehten Beanspruchung entsprechendes Untermaß aufweisen. Die zwischen diesen Dichtbereichen liegenden Teile des metallischen Zylinders wirken dann als Spannbareich, die in großem Ausmaß die Verfcrmmg der Dichtbereiche mitmachen und mit ihrer elastischen Rückstellkraft die Vorpressung auf den Dichtbareichern sowie eine Verstärkung der; Anpreßkraft durch den Differenzdruck ermdglichen. Die Vorpressung kann zusätzlich noch durch eine Feder verstärkt werden, die am Außenumfang des Dichtbereiches und/oder des Spannbereiches radial nach innen auf diese Bereiche einwirkt. Die Wirkung solcher Federn ist beim erfindungsgemäßen Dichtelement besonders gut, weil ja Dichtbereich und Spannbereich bereits mit elastischen Kräften gegen den Zylinder wirken, so daß diese Teile nicht durch die Feder verformt werden mUssen. It can be formed lip-like sealing elements that on a End have radially extending sections for tight fastening, with several these sealing elements can be connected to a package, so that several sealing areas come into effect. It is also possible between these individual sealing elements lubricating Interposing materials such as graphite in order to to reduce the wear and tear of the didite areas. A particularly advantageous version, which is in one piece and has several sealing areas, results when the Sealing element has a longer cylindrical section, which under mutual Axially spaced sections with a smaller inner diameter than sealing areas has, which corresponds to the stressed load for the associated cylinder Exhibit undersize. The parts of the metal that lie between these sealing areas The cylinder then act as a tensioning device, which to a large extent the deformation of the sealing areas join in and secure the pre-compression on the sealable with their elastic restoring force as well as a reinforcement of the; Enable the contact force through the differential pressure. the Pre-compression can also be reinforced by a spring on the outer circumference the sealing area and / or the clamping area radially inwards onto these areas acts. The effect of such springs is special in the sealing element according to the invention good, because the sealing area and clamping area are already counteracted with elastic forces act on the cylinder so that these parts do not have to be deformed by the spring.

Die soll eine Abdichtung zwischen einem Gehause 1 und einer sich darin drehenden und sich dabei axial verschiebenden Spindel 2 erzielt werden.The purpose is to create a seal between a housing 1 and one in it rotating and thereby axially displacing spindle 2 can be achieved.

Die Anordnung weist drei metallische Dichtelemente 3 auf; jedes dieser Elemente weist einen radialen Befestigungsabschnitt 3' auf, an den sich, gegen den Raum höheren Drucks gerichtet, ein konischer Abschnitt 3" unter einer Neigung yu, 150 gegen die Spindelachso anschließt, der in einen an der zylindrischen Spindel 2 anliegenden Abschnitt 3"' übergeht. Es bildet also der zylindrische Abschnit 3"' den Dichtbereich und der konische Teil 3" den Spannbereich des Dichtelementes 3.The arrangement has three metallic sealing elements 3; each of these Elements has a radial fastening portion 3 'on which, against the Directed space of higher pressure, a conical section 3 "under a slope yu, 150 against the spindle axis so that the one on the cylindrical spindle 2 adjacent section 3 "'. It thus forms the cylindrical section 3"' the sealing area and the conical part 3 ″ the clamping area of the sealing element 3.

Beispielswbise hat bei einem Spindelduraimesser von 24 mm das Dichtelement 3 bei einer Wandstärke von 0,3 mm vor Einbringen der Spindel 2 einen Innendurchmesser von 23,85 mm. Beim Einführen der Spindel 2 und Dehnung des Dichtbereiches 3"' auf ihren Innendurchmesser ergibt sich eine Dehnung von 0,63 %. Bei da verwandeten Material, einem austenitischen Stahl, beträgt die Streckgrenze (@ 0,2) etwa 21 kp/mm2. Da bei der Entlastung, d.h. bei Entfernen der Spindel 2, die Entspannung nach einer Hook'schen Gerade erfolgt, ergibt sich eine Rückfederung von 0,01 %, was zeigt, daß die durch Einführen der Spindel 2 erzeugte Dehnung die Streckgrenze überschritten hat. Die sich bei Entfernen der Spindel 2 ergebende Durchmesserreduktion beträgt demnach etwa 0,024 mm. Dieser Rückfederungsweg genügt, um eine gute Anpassung des Dichtbereiches an die Spindel 2 zu gewährleisten. Die dabei auftretende Flächenpressung errechnet sich nach der aus dem Kesselbau stammenden Formel fUr die Beanspruchung bei dUnnwandigen zylindrischen Hohlkörpern. Der in diese Formel einzusetzende Innendruck entspricht im vorliegenden Fall der Flächenpressung zwischen Dichtbereich und Spindel 2. Unter der Annahme, daß bei der Drehung von 0,62 % die Spannung nicht wesentlich über die Streckgrenze angestiegen ist, ergibt sich eine Flächenpressung van 0,525 kp/m2. Diese Flächenpressung ist an sich niedrig. WUrde sich an diesen rineförmigen Dichtbereich urinittelbar mit kleinem Ubernangsradius der radial verlaufende Befestigungsabsnitt 3' anschließen, ergäbe sich eine Flächenpressung, die fAr eine einwandfreie Abdichtung zu gering ist, da der radiale Befestigungsabschnitt 3' als starrer, in radialer Richtung praktisch unverformt barer Körper anzusehen ist. Auch die Drucrerstärkung durch Beaufscclagung der Außense:Lte des Dichtelementes 3 mit dem höheren Druck würde nur auf die Fläche des Dichtbereiches zur Wirkung kommen Beim erfindungsgemäßen Dichtelement 3 schließt jedoch an den ringförmigen Dichtbereich, dessen Ringbreite ungefähr 1,5 mm beträgt, der konische Abschnitt 3" an, der infolge seiner schwachen Neigung als praktisch zylindrisch anzusehen ist und in seiner Breite, d.h. Axialerstreckung, mindestens viermal so groß ist wie die Ringbreite des Dichtbereichs. Da bei Einführen der Spindel 2 der konische Abschnitt 3" mitverformt wird, kommt auch seine Rückfederungskraft im Sinne einer Verstärkung der Vorpressung zur Wirkung. Es ist anzunehmen, daß ß er sich etwa im Verhältnis der Breiten von Spannbereich zu Dichtbereich vergrößert. Im vorliegenden Fall beträgt also der Faktor mindestens 4 und sanit die im Dichtbereich wirksam werdende Flächenpressung etwa 2,5 kp/mm2, wobei berücksichtigt ist, daß der Ubergang des konischen Spannbereiches in den radialen Befestigungsabschnitt 3' sichernicht wirksam wird. Dieser Spannbereich kommt auch druckverstärkend zur Wirkung, weil der auf die Außenseite des konischen Spannbereichs wirkende Differenzdruck in gleicher Richtung wirkt wie die elastische Rückstellkraft und also nicht den Konus verformen mLß. Es sind drei derartige Dichtelemente 3 vorgesehen, wobei zwischen diesen Schichten 4 aus BlShqraphit vorgesehen sind und das gesamte Paket ist in der sie aufnehmenden Gehäusebohrung durch eine Stopfbüchsenbrille 5 oder dergl. abgedichtet festgehalten. Der Blähgraphit dient vor allem zur Abdichtung der Dichtelemente 3 untereinander und gegen das Gehäuse 1, aber auch durch den Kontakt mit der Spindel 2 zur Schmierung, weil bei der Axialbewegung an der Spindeloberfläche Graphitteilchen hängen bleiben und zwischen Dichtbereich und Spindel 2 eingezogen werden. Es kann also bei geeigneter Wahl des Spindelmaterials vcn einer Gleitbeschichtung für die Dichtelemente 3 abgesehen wenden. For example, the sealing element has a spindle throat knife of 24 mm 3 with a wall thickness of 0.3 mm before the spindle 2 is introduced, an inner diameter of 23.85 mm. When inserting the spindle 2 and expanding the sealing area 3 '' ' their inner diameter results in an elongation of 0.63%. With related material, an austenitic steel, the yield strength (@ 0.2) is about 21 kp / mm2. There when relieving, i.e. when removing spindle 2, the relaxation after one Hook's straight line results in a springback of 0.01%, which shows that the elongation generated by inserting the spindle 2 exceeded the yield point Has. The resulting reduction in diameter when the spindle 2 is removed is accordingly about 0.024 mm. This springback path is sufficient to ensure a good adaptation of the Sealing area to the spindle 2 to ensure. The resulting surface pressure is calculated according to the formula for the load from boiler construction with thin-walled cylindrical hollow bodies. The internal pressure to be used in this formula in the present case corresponds to the surface pressure between the sealing area and the spindle 2. Assuming that at the 0.62% rotation, the tension is not significant has risen above the yield point, the result is a surface pressure of 0.525 kp / m2. This surface pressure is inherently low. Would adhere to this rine-shaped Sealing area directly with a small transitional radius is the radially extending fastening section 3 'connect, there would be a surface pressure that is necessary for a perfect seal is too small, since the radial fastening section 3 'as a more rigid, in radial Direction of practically undeformable body is to be considered. Also the pressure gain by applying the outer scissors: Lte of the sealing element 3 with the higher pressure would only come into effect on the surface of the sealing area However, sealing element 3 closes on the annular sealing area, the width of the ring is about 1.5 mm, the conical section 3 ", due to its weak Inclination is to be regarded as practically cylindrical and in its width, i.e. axial extension, is at least four times as large as the ring width of the sealing area. Since when introducing the spindle 2 of the conical section 3 ″ is deformed at the same time, its resilience also comes in the sense of a strengthening of the pre-compression to the effect. It can be assumed that ß it increases approximately in the ratio of the widths of the clamping area to the sealing area. In the present case, the factor is at least 4 and sanitary is that in the sealing area effective surface pressure about 2.5 kp / mm2, taking into account that the transition from the conical clamping area to the radial fastening section 3 'does not take effect. This clamping area also increases the pressure Effect because of the differential pressure acting on the outside of the conical clamping area acts in the same direction as that elastic restoring force and so do not deform the cone mLß. There are three such sealing elements 3 provided, being provided between these layers 4 made of BlShqraphit and the entire The package is in the housing bore that receives it through a gland follower 5 or the like. Sealed held. The expandable graphite is mainly used for sealing the sealing elements 3 with each other and against the housing 1, but also through the contact with the spindle 2 for lubrication, because during the axial movement on the spindle surface Graphite particles get caught and drawn in between the sealing area and the spindle 2 will. With a suitable choice of the spindle material, it can therefore be coated with a sliding coating for the sealing elements 3 apart.

Die aus Fig. 2 ersichtliche Abdichtungsanordnung weist nur ein Dichtelement 7 auf, das im wesentlichen aus einem radial verlaufenden Befestigungsabsehnitt 7' und einem im wesentlichen zylindrisch verlaufende Abschnitt 7" besteht. Der radiale Befestigungsabschnitt 7' ist unter Zwischenschaltung einer Flachdichtnng 6 mit dem Gehäuse 1 mittels der Stopfbüchsenbrille 5 fest verbunden. Beim im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 7" des Dichtelementes 7 sind in den beiden Hälften der Zeichnung verschiedienartige, in der Funktion aber praktisch gleich wertige Lösungen dargestellt. Im linken Teil von Fig. 2 weist ein exakt zylindrischer Abschnitt 7" mit Axialabstand zueinander angeordnete Vorsprünge 7"' auf, welche die Dichtbereiche bilden; bei dem in der rechten Zeichnungshälfte von Fig. 2 dargestellten Dichtelement 7 ist der im wesentlichen zylindrisch verlaufende Abschnitt 7" mit ringfdrmigen Einwölbungen 7"' versehen, die mit den Abschnitten kleinsten Innendurchmessers an der Spindel 2 mit Spannung anliegen und die Dichtbereiche bilden. Bei beiden Ausbildungen schließt der zu einem Dichtbereich gehörende Spannbereich beidseitig an, wobei bei der Ausbildung nach der rechten Hälfte von Fig. 2 infolge der Ausbildung der Einwölbungen 7"' mit relativ schwach geneigten Flanken die Spannbereiche beim Einbringen der Spindel 2 ausreichend mitverformt werden. Es ist auch möglich, daß die Spannbereiche vcn Bereichen unterbrochen sind, die nicht praktisch zylindrisch verlaufen, d.h. eine Neigung von über 45° zur Zylinderachse aufweisen. Diese Abschnitte zählen also nicht zum Spannbereich, der aber durch solche Abschnitte unterbrochen sein kann. The sealing arrangement shown in FIG. 2 has only one sealing element 7, which essentially consists of a radially extending fastening section 7 ' and a substantially cylindrical section 7 ". The radial Fastening section 7 'is with the interposition of a flat seal 6 with the Housing 1 firmly connected by means of the gland flange 5. When essentially cylindrical section 7 "of the sealing element 7 are in the two halves of the drawing Different solutions, but practically equivalent in terms of function, are presented. In the left part of FIG. 2, an exactly cylindrical section 7 ″ has an axial spacing mutually arranged projections 7 "', which form the sealing areas; the sealing element 7 shown in the right half of the drawing of FIG the essentially cylindrical section 7 ″ with annular convexities 7 "'with the sections with the smallest inner diameter on the spindle 2 are energized and form the sealing areas. Closes in both courses the clamping area belonging to a sealing area on both sides, with the training after the right half of Fig. 2 due to the formation of the bulges 7 "'with relatively slightly inclined flanks the clamping areas when inserting the spindle 2 are also deformed sufficiently. It is also possible that the clamping areas vcn Areas are interrupted that are not practically cylindrical, i.e. a Have an inclination of more than 45 ° to the cylinder axis. So these sections do not count to the clamping area, which can be interrupted by such sections.

Die Funktion ist bei beiden Ausbildungen gleich. Beispielsweise bei einem Spindeldurchmesser von 40 mm beträgt der Innendurchmesser in den Dichtbereichen vor Einführen der Spindel 39 mn, was einer Dehnung nach Einführen vai etwa 2,56 % entspricht. Beim Entlasten des Dichtelementes 7 durch Entfernen der Spindel 2 wird das Dichtelement 7 im zylindrischen Teil 7" um etwa 0,14 % zurückfedern, was einer Durchmesserverminderung im Dichtbereich von 0,055 mm entspricht. Bei einer Wanddicke des Dichtelements von 0,6 mn und bei der Annahme, daß ß sich bei der doch erheblichen Dehnung eine Verfestigung des austenitischen rostfreien Materials auf etwa 30 kp/mm' ergibt, würde sich bei der ausschließlichen Aufweitung des Dichtbereiches dort eine Flächenpressung von 0,9 kp/mm2 ergeben. Da die Spannbereiche, welche mitgedehnt werden, etwa dreimal so lang wie die Dichtbereiche sind, kann sich eine Verstärkung der Vorpreßkraft auf etwa 2,5 kp/mm2 ergeben. Da die Vorpressung auf diese Weise ausreichend ist, kann sich an der Außenseite des Dichtelementes 7 Druck aufbauen. Das Dichtelement 7 ist mit seinem gesamten zylindrischen Teil vorgespannt, so daß die Druckdifferenz über die ganze länge des zylindrischen Teils 7" voll zur Wirkung kommt, mit Ausnahme des freien Endes am untersten Dichtbereich, weil dort beide Seiten des Spannbereiches mit dem gleichen Druck beaufschlagt sind. Da die Einführung eines länger wirksamen Schmiermittels nicht möglich ist, wird es bei diesen Ausführungsbeispiel vorteilhaft sein, mindestens einen der beiden zusammenwirkenden Teile mit einer Gleitbeschichtung zu versehen. The function is the same for both trainings. For example at a spindle diameter of 40 mm is the inside diameter in the sealing areas before insertion of the spindle 39 mn, which means an elongation after insertion vai about 2.56 % is equivalent to. When relieving the sealing element 7 by removing the spindle 2 the sealing element 7 in the cylindrical part 7 "will spring back by about 0.14%, what corresponds to a diameter reduction in the sealing area of 0.055 mm. At a Wall thickness of the sealing element of 0.6 mn and assuming that ß is the case Significant elongation causes a solidification of the austenitic stainless material about 30 kp / mm 'would result from the exclusive expansion of the sealing area there result in a surface pressure of 0.9 kp / mm2. Because the tension areas, which are also stretched about three times as long as the sealing areas, reinforcement can result the pre-pressing force to about 2.5 kp / mm2. Because the pre-pressing this way is sufficient, pressure can build up on the outside of the sealing element 7. The sealing element 7 is biased with its entire cylindrical part, so that the pressure difference over the entire length of the cylindrical part 7 "is fully effective comes, with the exception of the free end at the lowest sealing area, because there both Sides of the clamping area are subjected to the same pressure. Since the introduction a longer-acting lubricant is not possible, it is in this embodiment be advantageous to at least one of the two cooperating parts with a To provide sliding coating.

Eine Vergrößeeng der Vorpressung könnte bei dem im rechten Teil der Fig. 2 dargestellten Element dadurch erreicht werden, daß in den Abschnitten der ringförmigen Einwölbungen 7"', welche am Innenumfang die Dichtbereiche bilden, am Außenumfang endlose, vorgespannte Spiralfedern vorgesehen sind. Die Druckunterstützung ändert sich durch Anordnung der Federn nicht und wie bei bei der Ausführungsform ohne Feder durch die Größe des Bereiches zwischen dan obersten und dem untersten Dichtbereich gegeben. An enlargement of the pre-compression could be done with the one in the right part of the Fig. 2 shown element can be achieved in that in the sections of annular bulges 7 "', which form the sealing areas on the inner circumference, on the Outer circumference endless, prestressed coil springs are provided. The printing support does not change due to the arrangement of the springs and as in the embodiment without a feather by the size of the area between the top and bottom Sealing area given.

Claims (8)

An sprüche 1) Abdichtanordnung mit mindestans einem hülsenförmigen Dichtelement (3, 7) zur Abdichtung einer Wand (1) gegen einen sie durchsetzenden, axial beweglichen und/oder drehbaren Zylinder (2), das mit einem Ende an der Wand (1) dicht befestigt ist und mit der Innenseite unter Vorspannung am Zylinder (2) dichtend anliegt, bei die abzudichtende Druckdifferenz auf die Außenseite einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (3, 7) aus Metall besteht und anschließend zum ringförmigen Dichtbereich ein mindestens dreimal so breiter, im wesentlichen zylindrisch verlaufender Spannbereich vorgesehen ist, wobei der Dichtbereich infolge Dehnung beim Zusammenbau mindestens bis zur Streckgrenze ( 6 0,2) beansprucht und der Spannbereich mitverformt ist. To claims 1) Sealing arrangement with at least one sleeve-shaped Sealing element (3, 7) for sealing a wall (1) against a penetrating wall (1) axially movable and / or rotatable cylinder (2) with one end on the wall (1) is tightly fastened and with the inside under pretension on the cylinder (2) is in sealing contact with the pressure difference to be sealed acting on the outside, characterized in that the sealing element (3, 7) consists of metal and then to the annular sealing area at least three times as wide, essentially cylindrically extending clamping area is provided, the sealing area as a result Stretching during assembly at least up to the yield point (6 0.2) and the clamping area is also deformed. 2) Abdichtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Hälfte des Spannbereichs des Dichtelements (3, 7) zwischen der Befestigungsstelle und dem Dichtbereich verläuft.2) sealing arrangement according to claim 1, characterized in that at least half of the clamping range of the sealing element (3, 7) between the fastening point and the sealing area runs. 3) Abdichtanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (3) mit konstanter Dicke, vorzugsweise aus Blech, ausgebildet ist und einen zur Befestigung dienenden, vorzugsweise radial verlaufedeen Abschnitt (3'), und einen anschließenden, praktisch zylindrischen Abschnitt als Spannbereich (3") aufweist, der an seinem freien zur zur Bildung des Dichtbereichs mit einem Abschnitt (3"') kleineren inneren Durchmessersversehen ist, der zum zugeordneten Zylinder (2) ein der gewünschten Beanspruchtung entsprechendes Untermaß aufweist.3) sealing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that the sealing element (3) is formed with a constant thickness, preferably made of sheet metal and a preferably radially extending section serving for fastening (3 '), and a subsequent, practically cylindrical section as a clamping area (3 "), which on its free to form the sealing area with a Section (3 "') of smaller inner diameter is provided, which is associated with the associated Cylinder (2) has an undersize corresponding to the desired stress. 4) Abdichtanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelenent (3) unter gegenseitiger Abdichtung am Befestigungsabschnitt (3') mit gleich ausgebildeten Dichtelementen (3) zu einem Dichtungspaket verbunden ist, vorzugsweise unter Zwischenschaltung shcmierender Abdichtungen (4), z.B. Graphit.4) sealing arrangement according to claim 3, characterized in that the Sealing element (3) with mutual sealing on the fastening section (3 ') identically designed sealing elements (3) is connected to form a sealing package, preferably with the interposition of shining seals (4), e.g. graphite. 5) Abdichtanardnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das s Dichtelement (7) einen zur Befestigung dienenden, vorzugsweise radial verlaufenden Abschnitt (7'), und einen anschließenden, praktisch zylindrischen Abschnitt (7") als Spannbereich aufweist, der zur Bildung mehrerer Dichtbereiche mit unter gegenseitigem Abstand angeordneten Abschnitten (7"') kleineren Innendurchmessers versehen ist, der zum zugeordneten Zylinder (2) ein der vorgesehenen Beanspruchung entsprechendes Untermaß aufweist.5) Abdichtanardnung according to claim 1 or 2, characterized in that that the sealing element (7) is used for fastening, preferably radially extending section (7 '), and a subsequent, practically cylindrical section (7 ") as the clamping area, which is used to form several sealing areas with under mutually spaced sections (7 "') smaller inner diameter is provided, the associated cylinder (2) one of the intended stress has corresponding undersize. 6) Abdichtanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7) mit konstanter Dicke, vorzugsweise aus Blech, ausgebildet ist und die Dichtbereiche durch wulstähnliche ringförmige Einwölbungen (7"') kleineren Innendurchmessers gebildet sind.6) sealing arrangement according to claim 5, characterized in that the Sealing element (7) is formed with a constant thickness, preferably made of sheet metal, and the sealing areas by bead-like annular bulges (7 "') of smaller inner diameter are formed. 7) Abdlchtanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den Befestigungsabschnitt (7') des Dichtelements (7) ein zylindrischer Abschnitt (7") vorgesehen ist, der zur Bildung der Dichtbereiche nach innern Verdickungen (7"') kleineren Innendurchmessers aufweist.7) cover arrangement according to claim 5, characterized in that in the Connection to the fastening section (7 ') of the sealing element (7) is a cylindrical Section (7 ") is provided, which is used to form the sealing areas towards internal thickenings (7 "') smaller inside diameter. 8) Abdichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtbereich und/oder der Spannbereich des Dichtelements (3, 7) am Außenumfang von einer radial nach innen wirkenden Feder beaufschlagt sind.8) sealing arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the sealing area and / or the clamping area of the sealing element (3, 7) on the outer circumference are acted upon by a spring acting radially inward.
DE3126716A 1981-07-07 1981-07-07 Sealing arrangement Expired DE3126716C2 (en)

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