DE29508407U1

DE29508407U1 - Sealing device

Info

Publication number: DE29508407U1
Application number: DE29508407U
Authority: DE
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 1995-05-20
Filing date: 1995-05-20
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2005-05-21

Description

VORRICHTUNG ZUM ABDICHTENSEALING DEVICE

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdichten und vertikalen Verschieben eines Stiftes in-der Öffnung eines Druckbehälters, insbesondere eines Kochstiftes in der Öffnung eines Dampfdruck-Kochtopfes, wobei die Dichtung aus einer den Stift teilweise am Umfang umschließenden, mit den Rändern der Gehäuseöffnung verbundenen Dichtmembran besteht, über, die der Stift bei zunehmendem Innendruck im Behälter nach außen verschieblich ist.The invention relates to a device for sealing and vertically displacing a pin in the opening of a pressure vessel, in particular a cooking pin in the opening of a steam pressure cooker, wherein the seal consists of a sealing membrane that partially encloses the pin on the circumference and is connected to the edges of the housing opening, over which the pin can be displaced outwards as the internal pressure in the vessel increases.

Derartige-Abdichtungen, insbesondere für Dampfdruck-Kochtöpfe, sind bekannt. Hierzu werden sogenannte Rollmembranen verwendet, bei denen die Rückstellungskraft der abgerollten Dichtung auf den Stift übertragen wird und die Stellung des Stiftes beeinflußt Dabei setzt sich die Fläche, auf die der Innendruck des Behälters wirkt, aus dem umlaufenden Rollteil der Rollmembran und der Querschnittsfläche des Kochstiftes zusammen, wobei diese Querschnittsfläche von der Rollmembran übergriffen isti Bei der Druckbeaufschlagung dieser Rollmembran-Dichtung wird das Material der Dichtung im Rollbereich überdehnt, wodurch die Rückstellungskräfte erhöht werden; Nach mehr oder weniger langer Benutzungszeit des Dampfdruck-Kochtopfes treten bei der Rollmembran Alterungserscheinungen wie Verformungen, Materialerweichungen usWi auf, die aufgrund von veränderten Rückstellkräften eine fehlerhafte Anzeige des Stiftes bewirken können^Such seals, especially for pressure cookers, are known. So-called rolling membranes are used for this purpose, in which the restoring force of the rolled-out seal is transferred to the pin and influences the position of the pin. The area on which the internal pressure of the container acts is made up of the rotating rolling part of the rolling membrane and the cross-sectional area of the cooking pin, with this cross-sectional area being overlapped by the rolling membrane. When pressure is applied to this rolling membrane seal, the material of the seal in the rolling area is overstretched, which increases the restoring forces. After more or less long periods of use of the pressure cooker, signs of aging such as deformation, material softening, etc. occur in the rolling membrane, which can cause the pin to display incorrectly due to changes in the restoring forces.

Hier setzt die Erfindung ein, .die es sich zur Aufgabe gestellt hat, eine Abdichtung im Bereich des Kochstiftes zu schaffen, über die bei Druckbeaufschlagung keine oder nur eine vernachlässigbar geringe Rückstellkraft auf den Stift ausgeübt wird^ Auf den Kochstift soll nach dieser Aufgabenstellung grundsätzlich nur der Innendruck des Behälters seine direkte Kraft ausüben. Auf diese Weise soll verhindert werden, daß Alterungserscheinungen der Dichtung einen Einfluß auf die Stellung des Stiftes haben.This is where the invention comes in, which has the task of creating a seal in the area of the cooking pin, through which no or only a negligible restoring force is exerted on the pin when pressure is applied. According to this task, basically only the internal pressure of the container should exert its direct force on the cooking pin. In this way, it is prevented that signs of aging of the seal have an influence on the position of the pin.

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Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß die Dichtmembran ein Faltenbalg ist, dessen freies Ende sich gegen eine umlaufende Schulter in der Behälteröffnung vollständig abstützt, daß die innenliegenden Spitzen des Faltenbalges in drucklosem Zustand einen Teilbereich des Stiftumfangs im Abstand voneinander ringförmig umgeben, und daß bei zunehmendem Innendruck durch die Druckverschiebung des Stiftes die Falten des Faltenbalges zunehmend schließen;According to the invention, to solve this problem, it is proposed that the sealing membrane is a bellows, the free end of which is completely supported against a circumferential shoulder in the container opening, that the inner tips of the bellows surround a part of the pin circumference in a ring-shaped manner at a distance from one another in the pressure-free state, and that with increasing internal pressure, the folds of the bellows increasingly close due to the pressure displacement of the pin;

Der Vorteil dieser Dichtungsmaßnahme wird darin gesehen, daß der Druck innerhalb des Behälters nur auf das Außengehäuse und den von den FaI-tenbalgdichtung abgedeckten Querschnitt des Stiftes wirkt. Im Bereich der Anbindung des Faltenbalges an das Außengehäuse kann sich die Dichtung nicht bewegen und daher wirken auch keine Rückstellungskräfte auf den Stift ein. Damit entfällt die Gefahr der negativen Einflußnahme der Dichtung auf die Bewegungen des Stiftes^The advantage of this sealing measure is that the pressure inside the container only acts on the outer casing and the cross-section of the pin covered by the bellows seal. In the area where the bellows are connected to the outer casing, the seal cannot move and therefore no restoring forces act on the pin. This eliminates the risk of the seal having a negative influence on the movements of the pin.

Darüberhinaus wird zwischen Stift und Schulter kein Raum zum Abrollen der Rollmembran benötigt, wie dies beim Stand der Technik erforderlich ist. Dieser Raum muß bei der Verwendung einer Rollmembran in seiner lichten Weite mindestens die vierfache Wanddicke und maximal die zweifache Höhe des Rollteils der Rollmembran in eingerolltem Zustand aufweisen Die Höhe des Raumes für das Rollteil muß mindestens so groß sein, daß er bei maximaler Auslenkung des Stiftes die Rollmembran ohne Faltenbildung aufnehmen kann;In addition, no space is required between the pin and the shoulder for the rolling membrane to unroll, as is required in the current state of the art. When using a rolling membrane, this space must have a clear width of at least four times the wall thickness and a maximum of twice the height of the rolling part of the rolling membrane when rolled up. The height of the space for the rolling part must be at least large enough to accommodate the rolling membrane without creasing when the pin is at its maximum deflection;

Bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines Faltenbalges stützt sich das Faltenbalgende vollständig gegen die umlaufende Schulter ab^ Der Abstand zwischen dem Stift und der umlaufenden Schulter muß auch unter Berücksichtigung von Toleranzen mindestens so groß sein, daß es zu keiner Berührung zwischen dem Rand der Schulter und der Oberfläche des Stiftes kommti Der Abstand darf allerdings nicht so groß sein, daß sich Wandbereiche des Faltenbalges zwischen die Oberfläche des Stiftes und den Rand der Schulter schieben können^When using a bellows according to the invention, the end of the bellows rests completely against the circumferential shoulder. The distance between the pin and the circumferential shoulder must be at least large enough, even taking tolerances into account, to ensure that there is no contact between the edge of the shoulder and the surface of the pin. However, the distance must not be so large that wall areas of the bellows can slide between the surface of the pin and the edge of the shoulder.

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Es wird hierbei als vorteilhaft angesehen, daß sich die Spitzen des Faltenbalges schon bei geringem Innendruck an den Umfang des Stiftes anlegen* Aufgrund der Stabilität des Stiftes ist in dieser Richtung daraufhin keine weitere Bewegung mehr möglich* Die horizontalen Kräfte in diesem Bereich heben sich dabei gegenseitig auf. Dagegen werden die vertikalen Kräfte des Innendruckes direkt an den Stift nach der folgenden Formel weitergegeben:It is considered advantageous that the tips of the bellows rest against the circumference of the pin even at low internal pressure* Due to the stability of the pin, no further movement is possible in this direction* The horizontal forces in this area cancel each other out. In contrast, the vertical forces of the internal pressure are passed directly to the pin according to the following formula:

F vert* = (P innen -P außen) &khgr; &Agr;
(A = Querschnitt des Stiftes)F vert* = (P inside -P outside) &khgr;&Agr;
(A = cross section of the pin)

F vert* ist damit die Verschiebekraft des Stiftes* F vert* wirkt der Gewichtskraft des Stiftes entgegen, die konstruktionsbedingt noch durch eine zusätzliche Federkraft verstärkt werden kann*F vert* is therefore the displacement force of the pin* F vert* counteracts the weight force of the pin, which can be increased by an additional spring force due to the design*

Durch steigenden Innendruck (P innen) nähern sich die Falten des Faltenbalges zueinander* Die Rückstellungskräfte, die dabei entstehen, haben keinen Einfluß mehr auf die vertikale Bewegung des Stiftes*As the internal pressure (P inside) increases, the folds of the bellows move closer together* The restoring forces that arise no longer have any influence on the vertical movement of the pin*

Eine Verjüngung der Wanddicke des Faltenbalges (überdehnung) wird erfindungsgemäß vermieden, wodurch keine zusätzlichen Rückstellungskräfte der Dichtung und damit auch keine zusätzliche Bewegungskraft auf den Stift entsteht*According to the invention, a tapering of the wall thickness of the bellows (overstretching) is avoided, which means that no additional restoring forces of the seal and therefore no additional movement force on the pin arises*

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtvorrichtung schematisch dargestellt; es zeigt:The drawing shows a schematic representation of an embodiment of the sealing device according to the invention; it shows:

Fig* 1 die Faltenbalgdichtung im drucklosen ZustandFig* 1 the bellows seal in the pressureless state

Fig* 2 die Faltenbalgdichtung nach der DruckbeaufschlagungFig* 2 the bellows seal after pressurization

Fig* 1 zeigt den Kochstift 1 mit dem Rand 21 der Gehäuseöffnung 2* Der Rand 21 ist ein umlaufender Rand, der sich um die Gehäuseöffnung 2 erstreckt* Der umlaufende Rand 21 hat die umlaufende Schulter 211, an derFig* 1 shows the cooking pin 1 with the edge 21 of the housing opening 2* The edge 21 is a peripheral edge that extends around the housing opening 2* The peripheral edge 21 has the peripheral shoulder 211, on which

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sich das freie Ende 31 des Faltenbalges 3 abstützt. Der Faltenbalg 3 hat die innenliegenden Spitzen 32, 33, die im gezeigten drucklosen Zustand am unteren Teilbereich 11 des Stiftes 1 anliegen* Die Spitzen 32, 33 des Faltenbalges 3 umgeben dabei den Teilbereich 11 des Stiftes 1 ringförmig und im Abstand voneinander* Der untere Querschnitt 12 des Stiftes 1 liegt auf der unteren Basis 34 des Faltenbalges auf* Durch die Anlage des freien Endes 31 des Faltenbalges 3 an der umlaufenden Schulter 211 und durch die übergreifung des unteren Querschnitts 12 des Stiftes 1 durch die Basis 34 des Faltenbalges 3 ist der in der Behälteröffnung 2 angeordnete Kochstift 1 gas- und flüssigkeitsdicht gegen das Behäjterinnere abgeschlossen*the free end 31 of the bellows 3 is supported. The bellows 3 has the internal tips 32, 33, which in the pressure-free state shown rest on the lower part 11 of the pin 1* The tips 32, 33 of the bellows 3 surround the part 11 of the pin 1 in a ring shape and at a distance from each other* The lower cross section 12 of the pin 1 rests on the lower base 34 of the bellows* By the free end 31 of the bellows 3 resting on the circumferential shoulder 211 and by the lower cross section 12 of the pin 1 overlapping the base 34 of the bellows 3, the cooking pin 1 arranged in the container opening 2 is sealed gas- and liquid-tight against the inside of the container*

* 2 zeigt die erfindungsgemäße Faltenbalgdichtung nach Druckbeaufschlagung im Behälterinneren* Die Falten 35, 36 des Faltenbalges 3 sind in zusammengeschobenem Zustand dargestellt* Die innenliegenden Spitzen 32, 33 des Faltenbalges 3 haben sich auf dem Umfang des Kochstiftes 1 verschoben und haben sich durch diese Verschiebung einander angenähert. Zusammen mit dieser Verschiebung ist der Kochstift 1 in vertikaler Richtung nach oben bzw* zum Behälteräußeren hin verschoben worden. Diese Verschiebung zeigt den aktuellen Innendruck im Behälter durch die sichtbare Skalierung auf dem Stift an** 2 shows the bellows seal according to the invention after pressure has been applied inside the container* The folds 35, 36 of the bellows 3 are shown in the pushed-together state* The inner tips 32, 33 of the bellows 3 have shifted on the circumference of the cooking pin 1 and have come closer to each other due to this shift. Together with this shift, the cooking pin 1 has been shifted vertically upwards or* towards the outside of the container. This shift shows the current internal pressure in the container by the visible scale on the pin*

Die vertikale Bewegung des Kochstiftes 1, die das angedeutete Schließen der Falten 35, 36 des Faltenbalges 3 bewirkt hat, löst nur geringfügige Reibungskräfte auf die Dichtung aus, die durch die vertikale Bewegung des Stiftes 1 bewirkt werden* Die durch den Druckunterschied zwischen P außen und P innen entstehenden vertikalen Kräfte wirken direkt auf den Stift 1 ein, d*h* diese Kräfte werden direkt an den Stift 1 weitergegeben* The vertical movement of the cooking pin 1, which has caused the indicated closing of the folds 35, 36 of the bellows 3, triggers only minor frictional forces on the seal, which are caused by the vertical movement of the pin 1* The vertical forces caused by the pressure difference between P outside and P inside act directly on the pin 1, i.e. these forces are passed on directly to the pin 1*

- Schutzanspruch -- Right to protection -

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Claims

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SCHUTZANSPRUCHCLAIM FOR PROTECTION

Device for sealing and vertically displacing a pin in the opening of a pressure vessel, in particular a cooking pin in the opening of a pressure cooker, the seal consisting of a sealing membrane which partially surrounds the pin on the circumference and is connected to the edges of the housing opening, via which the pin can be displaced outwards as the internal pressure in the vessel increases, characterized in that the sealing membrane is a bellows (3) whose free end (31) is supported against a circumferential shoulder (211) completely in the vessel opening (2), that the inner tips (32, 33) of the bellows (3) surround a partial area (11) of the pin (1) in a ring-shaped manner at a distance from one another in the pressure-free state, and that as the internal pressure (P inside) increases, the folds (35, 36) of the bellows (3) increasingly close due to the pressure displacement of the pin (1).

Rehau, 8*5*95