DE2900011A1 - Balgfoermige dichtung - Google Patents

Description

Balgförmige Dichtung
Die Erfindung betrifft ein balgförmiges Dichtelement.

Ein bekanntes Dichtelement dieser Art stellt der metallische Faltenbalg dar. Er dient zur Abdichtung von Spindeln in Armaturen₃ zum Längenausgleich bei Kompensatoren, bei Gehäusedurchführungen von Wellen und ähnlichem. Er ist in seiner Abdichtwirkung zuverlässig bedingt aber eine sehr aufwendige Fertigung und gewissenhafte Einhaltung der Einbaurichtlinien. Für Einsatzbereiche mit geringeren Anforderungen an das Dichtelement finden zwischenzeitlich auch aus Elastomeren hergestellte Faltenbälge Anwendung. Beide Ausführungsformen haben gemeinsam, daß sie gegenüber Längenbewegungen und Biegungen unempfindlich sind, daß aber Torsionsbewegungen sofort zur Schädigung und damit zum Ausfall dieser Art Dichtelemente führen. Ist nun aber ein Winkelbewegungen ausführendes Bauteil mittels eines Faltenbalges gegenüber einem Medium abzudichten, behilft man sich, z.B. gemäß der DE-OS 26 41 671, indem der Faltenbalg gebogen wird und die Dreh- oder Winkelbewegung eine Verlagerung seiner Biegeebene bewirkt. Diese aufwendige Art der Abdichtung findet nur dann Anwendung, wenn es wirklich unumgänglich ist. Ein Stellantrieb kann hierbei nicht mehr in einfacher Weise aufgebaut werden.

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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Dichtelement zu entwickeln, welches einfach herzustellen ist und auf Zug, Druck, Biegung und Torsion beansprucht werden kann. Die,Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß eine gewundene Schraubenfeder, deren Windungen einen geringen Abstand zueinander haben, ganz oder teilweise mit einem Elastomer überzogen ist und bei teilweisem Überzug der Elastomer immer auf der dem höheren Druck ausgesetzten Seite der Schraubenfeder angebracht ist. Diese Ausführungsform ist bedeutend leichter herzustellen als ein metallischer Faltenbalg und weist gegenüber diesem den Vorteil der möglichen tordierenden Belastung auf. Diese Art Dichtung ist also auch bei Einsatzbereichen anwendbar, wo bisher nur mit aufwendigen Hilfskonstruktionen eine Abdichtung möglich war.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Enden der Schraubenfeder spiralförmig radial nach innen und/oder nach außen gewickelt sind. Diese Maßnahme erleichtert das Einspannen bzw. Abdichten des erfindungsgemaßen Dichtelements. Je nach den geforderten Einsatzbedingungen kann nach einer weiteren Ausgestaltung die Schraubenfeder unter Vorspannung stehen. Dabei ist es vom Einsatzbereich abhängig, ob die Vorspannung bezüglich Zug- oder Druckkräften Anwendung findet oder ob sie

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im Hinblick auf Torsionskräfte erfolgt. Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind zwei oder mehrere Schraubenfedern ineinander gesteckt, wobei alle Schraubenfedern gemeinsam oder jede Schraubenfeder einzeln ganz, teilweise oder eine Schraubenfeder gar nicht mit einem Elastomer überzogen sind. Diese Ausführung weist eine kurze axiale Länge auf und kann bei höherer Beanspruchung oder zur BeeinfluQung des eingeleiteten Drehmomentes verwendet werden.

Ein Anwendungsbeispiel der Erfindung wird anhand zweier Armaturen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen die

Fig. 1 einen damit ausgerüsteten Kugelhahn sowie die Fig. 2 eine Anwendung bei einem Ventil

Gemäß der Fig. 1 ist ein Kugelhahngehäuse 1 mit einem die Spindel 2 aufnehmenden Deckel 3 verschlossen. Die ebenfalls in diesem Deckel angeordnete erfindungsgemäße balgförmige Dichtung 4 weist bei diesem Ausführungsbeispiel abgewinkelte Enden 5, 6 auf, welche dicht mit der Spindel 2 und dem

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Gehäuse 1 verbunden sind. Es sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen die Enden der balgförmigen Dichtung nicht umgebogen werden müssen. Die balgförmige Dichtung 4 besteht aus einer gewundenen Schraubenfeder 7, die hier vollständig mit Elastomer 8 überzogen ist. Die einzelnen Federwindungen sind mit Abstand zueinander angeordnet, um bei den Winkelbewegungen der Spindel ein Durchdrücken und damit ein Beschädigen des Elastomers zu verhindern. Je nach den Einsatzbedingungen kann die Schraubenfeder 7 mit dem Elastomer 8 fest oder auch lose verbunden sein. Der Elastomerüberzug kann aber auch nur teilweise d.h. z.B. nur innen oder nur außen aufgebracht sein, wobei dann ein abzusperrender höherer Druck immer auf die überzogene Seite einwirkt. Auch ist es möglich, zwei oder mehrere Schrauhenfedern so anzuordnen, daß das in den Antrieb eingeleitete Drehmoment gegenüber der Anordnung mit nur einer Feder vermindert bzw. in seiner Wirkrichtung beeinflußt wird. Die kurze Bau lange dieser Dichtung ermöglicht überdies ihren Einbau in die herkömmlichen Stopfbuchsräume von Armaturen und gestattet auch den direkten Anbau von Stellantrieben auf der Armatur.

Die Fig. 2 zeigt eine Anwendung der Erfindung bei einem Ventil. Der Deckel 3 des Ventilgehäuses 9 trägt die Spindel 2 mit dem daran befestigten Ventilkegel 10. Die Enden der hier im Querschnitt

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zylindrisch ausgebildeten Dichtung 4 sind fest mit dem Ventilkegel 10 und dem Deckel 3 verbunden. Der Ventilkegel 10 führt in üblicher Weise und infolge der Führung 11 eine »reine Hubbewegung aus. Wie bei den bekannten Ausführungen auch, verhindert eine Hubbegrenzung 12 eine unzulässige Zusammenpressung der Dichtung 4. Die jeweils zulässige Zufiammenpressung sieht vor, daß die Windungen der Schraubenfeder 7 niemals direkt aufeinander liegen, sondern daß zwischen einander benachbarten Windungen immer noch Elastomer 8 vorhanden ist und das verdrängte Elastomer ähnlich einem Waschbrettmuster an den Seiten herausquillt. Der verwendete Elastomer wird entsprechend seiner Materialeigenschaften ausgewählt.

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Claims (4)

1. Klein, Schanzlin & Becker Aktiengesellschaft

   Patentansprüche

   /Ί .jBalgförmiges Dichtelement, dadurch gekennzeichnet, daß eine gewundene Schraubenfeder (7), deren Windungen einen geringen Abstand zueinander aufweisen, ganz oder teilweise mit einem Elastomer (8) überzogen ist und bei teilweisem Überzug der Elastomer (8) immer auf der dem höheren Druck ausgesetzten Seite der Schraubenfeder (7) angebracht ist.
2. 2. Balgförmiges Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (5, 6) der Schraubenfeder (7) spiralförmig radial nach innen und/oder nach außen gewickelt sind.
3. 3. Balgförmiges Dichtelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (7) unter Vorspannung steht.

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4. 4. Balgförmiges Dichtelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Schraubenfedern ineinander gesteckt sind, wobei alle Schraubenfedern gemeinsam oder jede Schraubenfeder einzeln ganz, teilweise oder eine Schraubenfeder gar nicht mit einem Elastomer überzogen sind.

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