DE1141804B

DE1141804B - Dichtung fuer ein temperaturempfindliches Mess-, Regel- oder Steuerglied

Info

Publication number: DE1141804B
Application number: DER26482A
Authority: DE
Inventors: Joseph Patton
Original assignee: Robertshaw Fulton Controls Co
Current assignee: Robertshaw Controls Co
Priority date: 1958-10-06
Filing date: 1959-10-03
Publication date: 1962-12-27
Also published as: US3046787A; GB900462A

Description

Dichtung für ein temperaturempfindliches Meß-, Regel- oder Steuerglied Die Erfindung betrifft eine Dichtung für ein tempe raturempfindliches Meß-, Regel- oder Steuerglied mit einer Betätigungsstange, die in ein Gehäuse hineingeführt ist und aus diesem in Abhängigkeit der abgetasteten Temperatur austritt.
Es sind bereits Dichtungen für ein temperaturempfindliches Meß-, Regel- oder Steuerglied bekannt, in das eine Betätigungsstange hineinläuft, die in der Höhlung eines im Gehäuse des Gliedes untergebrachten Gummikörpers endet. Über diesen Gummikörper werden die Bewegungen übertragen, die durch eine Ausdehnung oder Zusammenziehung eines bei einer vorgegebenen Temperatur schmelzbaren Materials zustande kommen. Bei dieser Temperatur wird der Gummikörper infolge der Ausdehnung des schmelzbaren Materials zusammengepreßt, so daß die Betätigungsstange aus dem Gehäuse des Gliedes herausgetrieben wird. Auf der Abschlußwand des Gehäuses ist eine Dichtung angeklebt, die das Eindringen von Wasser in das Gehäuse verhindern soll. Die Innenbohrung dieser Dichtung läuft an der einen Seite zusammen und weist daher einen kleineren Durchmesser als die Betätigungsstange auf; trotz einer solchen Dichtung besteht die Gefahr, daß auf die Dauer Wasser in das Gehäuse des Gliedes einsickert, weil der Gummi nicht in seine ursprüngliche Form zurückkehrt oder das Wasser das Klebmittel angreift und die Dichtung vom Gehäuse ablöst.
Ferner ist es bekannt, am oberen Ende verengte Bohrungen für die Aufnahme der Betätigungsstange vorzusehen, die bis zu einem gewissen Maße abdichtend wirken.
Das Ziel der Erfindung ist eine doppelte Dichtung für die in das Gehäuse eines temperaturempfindlichen Meß-, Regel- oder Steuergliedes eingeführte Betätigungsstange, um die Dichtung insbesondere dann zu verbessern, wenn das Glied unter Wasser arbeiten soll.
Bei einer Dichtung für ein temperaturempfindliches Meß-, Regel- oder Steuerglied, dessen Betätigungsstange in einer der Form der Betätigungsstange angepaßten, am oberen Ende verengten Bohrung eines im Gehäuse untergebrachten Körpers aus Gummi oder einem anderen nachgiebigen Material angeordnet ist, der Volumenänderungen eines temperaturempfindlichen Ausdehnungsmaterials auf die Betätigungsstange überträgt, und der mit einer Gehäusewand abgedeckt ist, welche eine Öffnung für die Betätigungsstange aufweist, wird gemäß der Erfindung die Verengung mittels einer am Endabschnitt des Gummikörpers unterhalb der Abdeckplatte angeordneten, in die Bohrung hineinragenden, ringwulstartigen Ausbuchtung des Gummikörpers erzielt, so daß bei ein- gesetzter Betätigungsstange zwischen dem Innenwulst und der Stange einerseits und der oberen Fläche des Gummikörpers und der Innenfläche der Gehäusewand andererseits je eine Druckdichtung hergestellt ist.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 ist ein teilweiser Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 ein weiterer teilweiser Längsschnitt durch das Gerät der Fig. 1.
Ein thermisches Element 10 mit einem schmelzbaren Material weist ein Gehäuse 12 auf, das aus Gehäuseteilen 14 und 16 besteht. Das eine Ende des Gehäuseteils 14 ist mit einem ringförmigen Flansch 18 versehen, der an seiner äußeren Endfläche eine ringförmige Rille 20 trägt, die rund um seinen Umfang herumläuft. Eine zylindrische Bohrung22 geht von dem mit dem Flansch versehenen Ende 18 in Längsrichtung durch den Gehäuseteil 14 ein bestimmtes Stück hindurch und endigt an dem entgegengesetzten Ende in einer axialen Öffnung 24 von vermindertem Querschnitt.
Der Gehäuseteil 16 weist im allgemeinen die Form eines Bechers auf, dessen innere zylindrische Seitenwand 26 sich zwischen einer Bodenwand 28 am einen Ende und einer Gegenbohrung 30 am anderen Ende erstreckt, von dem eine ringförmige Schulter32 gebildet wird. Ein Dichtungsring 34, der eine Mittelöffnung 36 enthält, sitzt auf der Schulter 32 und liegt unter einer biegsamen Membran 38 aus Gummi oder einem anderen nachgiebigen Material. Um die Membran 38 läuft an ihrem äußeren Rand ein ringförmiger Bund 40 herum, der in die Rille 20 hineinragt. Eine Abschlußwand 42 der Gegenbohrung 30 desGehäuseteils 16 erstreckt sich über den Flansch 18 des Gehäuseteils 12 hinaus und ist umgebogen oder auf andere Weise derart verformt, daß sie über dem Flansch 18 liegt. Diese dient als Dichtung zwischen der Membran 38 und dem Gehäuseteil 16.
Eine bestimmte Menge eines üblichen, ausdehnbaren und zusammenziehbaren, schmelzbaren Stoffes 44 ist innerhalb des hohlen Bereiches angeordnet, der von den Wänden 26 und 28 des Gehäuseteils 16, der Membran 38 und dem Dichtungsring 34 gebildet wird.
Die Menge des Stoffes 44 wird je nach dem gewünschten Temperaturbereich ausgewählt, in dem das thermische Element 10 arbeiten soll.
Ein zylindrischer Körper 46 aus Gummi oder einem anderen nachgiebigen Material ist dicht innerhalb der zylindrischen Bohrung 22 des Gehäuses 12 eingepaßt; er geht von dem Flansch 18 aus und endigt an einer Abschlußwand 51 neben dem entgegengesetzten Ende des Gehäuseteils 14. Der Körper 46 ist mitten zwischen seinen Enden mit einer Axialbohrung 52 versehen, die an ihrem einen Ende in einem konischen Abschnitt 56 endigt und am anderen Ende einen nach innen zusammenlaufenden Abschnitt 60 bildet. Eine axiale Öffnung 58 mit kleinerem Durchmesser als die Öffnung 24 geht von dem zusammenlaufenden Abschnitt 60 aus durch die Abschlußwand 51 hindurch, in der eine abgerundete Kante 62 vorgesehen ist. Auf diese Weise wird der gemäß der Erfindung ausgebildete, ringförmige Rand 59 am Eingang der Bohrung 52 zu dem später angegebenen Zweck gebildet.
Zwischen der Abschlußwand 51 und dem inneren Teil der Abschlußwand des Gehäuseteils 14 ist ein Abkratzring 66 vorgesehen, der eine in der Mitte liegende Öffnung 68 von etwa gleichem Durchmesser wie die Öffnung 58 des Körpers 46 aufweist. Es sei beachtet, daß die Achse der Bohrung 52, die Öffnung 58, die Öffnung 68 und die Öffnung 24 im wesentlichen aufeinander ausgerichtet sind. Der Abkratzring 66 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, z. B.
Polytetrafluoräthylen.
Eine Betätigungsstange 70, die im allgemeinen zylindrisch ist, sitzt im Paßsitz innerhalb der Bohrung 52 und ist an ihrem einen Ende mit einem konischen Abschnitt 72 versehen, die ungefähr dieselbe Gestalt wie der konische Abschnitt 56 aufweist. Die Länge des zylindrischen Körpers 46 ist im ungespannten Zustand, wie man am besten in Fig. 2 sehen kann, geringer als der Abstand zwischen der oberen Seite der Membran 38 und der Unterseite des Abschabringes 66.
Wenn die Stange 70 in die Bohrung 52 eingesetzt wird, wird der Rand 59 gegen die Bohrung 22 gedrückt. Durch diesen Druck wird das in der Seiten- ausdehnung unbehinderte Material der Abschlußwand 51 nach oben mit der Unterseite des Abschabringes 66 in Berührung gebracht, der nach innen und unten gebogen wird, weil der Durchmesser der Öffnung 68 etwas geringer als der Außendurchmesser der Stange 70 ist, wie aus der Fig. 1 hervorgeht.
Die Druckkräfte zwischen dem Gehäuse 12, dem nachgiebigen Körper 46 und der Stange 70 bewirken, daß das nachgiebige Material zwei Flüssigkeitsdichtungen bildet, von denen die eine zwischen dem zylindrischen Körper 46 und der Wand der Bohrung 22 und der andere zwischen der Stange 70 und dem Körper 46 gebildet wird. Um derartige Dichtungen zu erzielen, sind die Durchmesser der Bohrung 22, der Öffnung 58 und der Stange 70 ziemlich kritisch zu wählen; die Öffnung 58 muß mit einem Durchmesser ausgebildet werden, der geringer als der der Stange 70 ist, so daß das Material einem ausreichenden Druck zur Herstellung der notwendigen Dichtung unterworfen ist.
Wenn auch die Gestalt der Bohrung 22, der Stange 70 und des Körpers 46 im Querschnitt als kreisförmig angegeben sind, ist die Erfindung nicht auf diese spezielle Gestalt beschränkt, sondern kann auch einfach auf Gegenstände mit einem anderen Querschnitt, z. B. von dreieckiger, rechteckiger Form angewendet werden. Der kritische Faktor ist die Bildung des nachgiebigen Körpers 46, wobei genügend Material im Rand 59 zwischen der Stange 70 und dem Gehäuse zur Bildung eines gas- und flüssigkeitsdichten Verschlusses zusammengepreßt werden muß.

Claims

PATENTANSPRUCH: Dichtung für ein temperaturempfindliches Meß-, Regel- oder Steuerglied, dessen Betätigungsstange in einer der Form der Betätigungsstange angepaßten, am oberen Ende verengten Bohrung eines im Gehäuse untergebrachten Körpers aus Gummi oder einem anderen nachgiebigen Material angeordnet ist, der Volumenänderungen eines temperaturempfindlichen Ausdehnungsmaterials auf die Betätigungsstange überträgt, und der mit einer Gehäusewand abgedeckt ist welche eine Öffnung für die Betätigungsstange aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung mittels einer am Endabschnitt (59) des Gummikörpers (46) unterhalb der Abdeckplatte angeordneten, in die Bohrung hineinragenden, ringwulstartigen Ausbuchtung des Gummikörpers erzielt wird, so daß bei eingesetzter Betätigungsstange (70) zwischen dem Innenwulst und der Stange einerseits und der oberen Fläche des Gummikörpers und der Innenfläche der Gehäusewand andererseits je eine Druckdichtung hergestellt ist.

In Betracht gezogene Drucksehriften: Französische Patentschrift Nr. 1 154 011; USA.-Patentschriften Nr. 2 694 415, 2 806376.