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Öl-und Staubabdichtung iür umlaufende Achsen oder Wellen, insbesondere für Achslager von
Schienenfahrzeugen.
Vorliegende Erfindung geht von der bekannten Ausbildung der Öl-und Staubabdichtungen für umlaufende Achsen oder Wellen, insbesondere für Achslager von Schienenfahrzeugen, aus, nach der nachgiebige Doppelmanschetten vorgesehen sind, deren dichtend an der Achse anliegende
Manschetten gegenläufig angeordnet sind und mit der radialen Mittelebene der Dichtung je einen spitzen Winkel einschliessen. Diese Doppelmanschetten haben den Vorteil, einerseits eine staub- abweisende, anderseits eine ölabweisende Wirkung zu entfalten, zumal die axialen Bewegungen des
Achsschenkel, die durch das erforderliche Axialspiel einerseits, das Kräftespiel zwischen Rad und
Schiene anderseits eintreten müssen, das Entstehen derartiger Wirkungen begünstigen.
Die Ausbildung dieser Dichtungen macht es dabei nötig, die Manschetten aus nachgiebigen Werkstoffen, insbesondere aus Leder, zu fertigen. Nachgiebige Werkstoffe weisen aber stets eine gewisse Ölaufnahmefähigkeit auf, wobei mit wachsender Ölaufnahme der Widerstand gegen elastische Formänderungen sinkt.
Wenn daher derartige Manschetten zur Erzeugung der erforderlichen Dichtungskräfte unter einer gewissen
Vorspannung an der abzudichtenden Achse, oder Welle anliegen, so entsteht, soweit diese Vorspannung durch den Werkstoff selbst ausgeübt wird, die Gefahr des Nachlassen dieser Vorspannung und damit der Aufgabe des Dichtungsschlusses, womit wieder die Möglichkeit entsteht, dass sieh Öl und Staub vereinigen und durch Bildung einer schmirgelartigen Masse in den Dichtungsfläehen zu einer weiteren
Verminderung des Dichtungsscl1lusses und weiterhin zur Zerstörung der Dichtung Anlass geben.
So- weit aber die Dichtungskräfte durch Einwirkung äusserer Kräfte erzeugt werden, sind nachgiebige
Doppelmansehetten, deren dichtend an der Achse anliegende Manschetten gegenläufig angeordnet sind und mit der radialen Mittelebene der Dichtung je einen spitzen Winkel einschliessen, noch nicht vorgesehen worden ; man hat vielmehr in diesen Fällen die Dichtungen plattenförmig ausgebildet und die Dichtungsplatten an der abzudichtenden Welle stumpf zur Anlage gebracht. Dadurch können sieh aber die Kräfte, die einerseits Schmiermittel, anderseits Fremdkörper in den Ringspalt zwischen
Dichtung und Welle hineinzuziehen suchen, auswirken, so dass derartige Dichtungsplatten langsam ausgerieben werden, weil sie noch nicht die vorteilhafte, öl-und staubabweisende Wirkung der Man- schetten entfalten können.
Diese Nachteile der bisher bekannten Ausbildungen von Öl-und Staubabdiehtungen mit gegen- läufigen Manschetten werden erfindungsgemäss dadurch beseitigt, dass die Manschetten in bekannter
Weise mit ihren Flanschen dichtend an den Staubkammerwandungen anliegen und unter gegenseitigen Überlappungen mittels ringförmig geschlossener Federn dichtend an die Achse gedrückt werden.
Durch diese Massnahmen wird nicht nur erreicht, dass die Achse oder Welle, wie das insbesondere bei Achs- lagern in Betracht kommt und bekannt ist, ihre axialen Bewegungen ohne Aufhebung des Diehtungs- schlusses an den Staubkammerwandungen durchführen kann : es wird auch ein vollkommen gleich- mässiger und von den elastischen Eigenschaften des Werkstoffes unabhängiger Dichtungsschluss auf dem gesamten Umfang der abzudichtenden Achse oder Welle erzielt. Denn selbst wenn die an der
Achse oder Welle anliegenden Manschettenränder durch Ölaufnahme weich geworden sind, behält der Werkstoff die Druckfestigkeit, die zur Übertragung der Federkräfte auf die Manschettenränder zur Erzeugung des Dichtungsdruckes erforderlich ist.
Durch Versetzen der Radialschlitz in den beiden
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Manschetten wird in bekannter Weise jede durchgehende Fuge vermieden, welche die Abdichtung- wirkung mindern oder aufheben könnte.
Läuft der äussere Rand der schlauchartigen Ansätze spitzwinkelig zur Achse der abzudichtenden Welle aus, so erhöht sich die Abstreifwirkung, insbesondere unter dem Einfluss der bereits erwähnten Axialbewegungen der abzudichtenden Welle. Weiterhin ist es vorteilhaft, den Hohlraum zwischen den schlauchartigen Ansätzen der Doppelmanschette und der abzudichtenden Achse oder Welle mit Schmier-oder Abdichtungsmitteln auszufüllen.
Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dar, u. zw. zeigt Fig. 1 eine Stirnansicht auf eine erfindungsgemäss ausgebildete Dichtung, Fig. 2 einen Schnitt durch die Dichtung nach der Linie il-il der Fig. 1. Fig. 3 stellt eine Ansieht auf die radialen Fugen in Richtung des Pfeiles in Fig. 1 dar. Fig. 4 zeigt eine Stirnansicht auf die Radialfugen bei auseinandergespreizter Dichtung. Die Fig. 5 und 6 zeigen weitere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
In den Fig. 1-4 bezeichnen 1 und 2 die beiden parallel zueinander angeordneten, aus Leder bestehenden Manschetten, die unter radial gerichtetem Dichtungsdruek stehen und je eine dichtende Kante T, 2'besitzen. Das Leder ist dabei auf der Naturhaut an der nicht gezeichneten abzudichtenden Achse oder Welle zur Anlage gebracht. Die beiden L-förmigen Manschetten weisen bei 1"und 2" senkrecht zur Umlaufachse liegende Flansche auf, über welche die Manschetten mit den verstärkenden Seitenringen. 3 und 4 in Verbindung stehen.
Bestehen die Verstärkungsringe ebenfalls aus Leder, wobei die Naturhaut an den freien Stirnflächen liegt, so kann die Verbindung der Teile z durch Eupfer- nieten, wie bei 5 gezeigt, oder aber auch aus einer Pechdrahtnaht 6 oder auch aus beiden bestehen, wobei in diesem Falle die Kupfernieten 5 lediglieh in der Nähe der Radialfuge angebracht sind. Ein bei 7 an einen der Verstärkungsringe angenietetes, parallelepipedisches Metallstück 8, das in eine entsprechende Ausnehmung des Trägers der Dichtung eingreift, beseitigt in bekannter Art die Ver- drehungsmöglichkeit der Dichtung. Zum gleichen Zweck kann auch die Dichtung an einer Stelle, beispielsweise bei 9, wie bekannt, abgeflacht sein.
Der zwischen den beiden Manschetten und der Ober- fläche der Welle eingeschlossene Hohlraum 10 kann mit Schmier-oder Abdichtungsmitteln ausgefüllt werden, so dass insbesondere die Schmiegsamkeit der aus Leder bestehenden Manschette längere Zeit hindurch erhalten wird. Die die Stege ",. " verstärkenden Seitenringe. 3, 4 überragen diese, wie insbesondere Fig. 2 erkennen lässt, unter Bildung einer Nut 11, in die eine ringförmig geschlossene Schraubenfeder 12 eingelegt ist. Diese Schraubenfeder sorgt in bekannter Art in Verbindung mit den Radialfugen dafür, dass die Manschetten unter einem gleichmässig über den Umfang der Welle verteilten, radial gerichteten Dichtungsdruck stehen.
Wie die Fig. 1, 3 und 4 erkennen lassen, sind die Radialfugen der Manschetten und zugeordneten Seitenringe gegeneinander versetzt. So liegt beispielsweise die Trennfuge der Manschetten- 1, 1" bei 1 : ; (vgl. Fig. 3). Die Trennfuge des zugeordneten Verstärkungsringes 3 liegt dagegen bei 14. Demgegenüber liegt die Trennfuge der Manschetten 2, 2"bei 15, während sich die Trennfuge des zugeordneten Ver- stärkungsringes 4 bei 16 befindet.
Diese Dichtung beseitigt die Möglichkeit der Bildung schmirgelnder Massen aus zusammentreffenden ÖI- und Staubteilchen, da die eine der Manschetten eine ölabweisende, die andere Manschette eine staubabweisende Wirkung entfaltet. Diese Wirkung kann dadurch gesteigert werden, dass die an der Welle anliegenden Enden der schlauchartigen Manschettenansätze spitzwinkelig zur Wellen- oberfläehe abgeschnitten sind. Jede der Kanten 1', 2'liegt mit einer gewissen Vorspannung, hervorgerufen teils durch Eigenelastizität des Leders, die sich infolge der Hohlraumbildung 10 auswirken kann, teils durch den gleichmässig verteilten Anpressdruck der Schraubenfeder 12 schliessend an dem Umfang des abzudichtenden Maschinenteiles an.
Durch Anordnung von den Übertritt der Schmiermittel hindernden Stoffen zwischen den Manschetten 1, 2 einerseits, den Verstärkungsringen J und 4 anderseits können letztere in ihrer ursprünglichen Steifigkeit erhalten werden, so dass durch Anlage der Stirnflächen der Seitenringe 3, 4 an den Staubkammerwandungen ein vollkommener Dichtungssehluss an dieser Stelle erzielt ist.
Gegenüber bekannten Anordnungen weist die Dichtung nicht nur den Vorteil eines Dichtungsschlusses auf, der auf jeder Seite, an der Fremdkörper eindringen können, auftritt, sondern die Dichtung genügt auch allen Anforderungen hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, da die Manschetten aus verhältnismässig billigen, gewalzten Lederstreifen gefertigt werden können ; die die Manschetten verstärkenden Seitenringe können weiterhin aus mehreren Stücken zusammengesetzt sein, so dass sich die Möglichkeit der Verwertung von Lederabfällen ergibt.
Gemäss Fig. 5 liegen an den Verstärkungsringen 3, 4 die Blechstreifen 17 und 18 an, die sich gegenseitig übergreifen und den Körper 1, 2,. 3, 4 zusammenhalten und rahmenförmig umgeben. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 entspricht im wesentlichen einer Dichtung nach den Fig. 1-4. Die Doppelmansehette liegt jedoch in einer durch die Kappe 20 gebildeten Dichtungstasche des Lagergehäuses. Zum Zusammenhalt und zur Verstärkung der Manschetten 1, 2 dient ein zwischen ihnen angeordneter Verstärkungsring 19, der auch zum Übertragen der Schraubenfederkräfte auf die Dichtungsflächen dient.
Im Bereiche der Berührungsstellen der Flanschen l", 2"der Manschetten 1, 2 mit dem Zwischenring 19 ist der Durchmesser der Manschettenöffnung wieder etwas grösser als an den Abdichtungskanten j, 2', so dass der erstrebte Hohlraum gebildet wird.