AT155426B

AT155426B - Einbaufertige Dichtungen für bewegte Maschinenteile.

Info

Publication number: AT155426B
Authority: AT
Original assignee: Freudenberg Carl Gmbh
Priority date: 1936-02-21
Filing date: 1936-06-24
Publication date: 1939-01-25

Description

Einbaufertige Dichtungen für bewegte Maschinenteile.
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die zur Befestigung und zur Lageerhaltung des Dichtungselementes nötig sind, wie Winkelringe, Zwischen- legscheiben oder andere Pressorgan, in gewissen Fällen gegeneinander.

Anderseits ist es nicht möglich, einteilige Dichtungen aus Leder derart herzustellen, dass sie im Haftabschnitt eine genügende Eigensteifheit besitzen, um die notwendige Spannung dem fest- stehenden Maschinenteil gegenüber zu halten und anderseits im Gleitabschnitt, d. h. in dem auf der abzudichtenden Fläche aufliegenden Teil, die notwendige Schmiegsamkeit aufzuweisen. In der Mehr- zahl der Fälle ist es daher ausserdem noch nötig, durch federnde Elemente, wie Schraubenfederringe, den Grad der Elastizität des Gleitabsehnittes zu erhöhen und eine dichte Anpressung des Gleitabschnittes sicherzustellen.

Es sind ferner noch Dichtungen bekannt, die aus einem elastisch steifen, kräftigen Fussteil aus
Kautschuk oder Kautschuk enthaltender Masse, der an dem feststehenden Maschinenteil unter Eigen- spannung nur bei gleichzeitiger Vorschaltung eines Festhalteorgans gehalten wird, und einer elastisch schmiegsameren Lippe bestehen, die ebenfalls aus Kautschuk oder aus einem gegen hohe Temperaturen und Öl unempfindlicheren künstlichen Polymerisat besteht, wobei sowohl Fussteil als Lippe einvulkani- sierte Einlagen aus Draht-Asbest-Gewebe enthalten können, und in die Rille zwischen Fussteil und
Lippe ein Schraubenfederring eingelegt ist. Hiebei ist der formbeständige Fussteil geeignet, die Basis der dünnen, biegsamen Lippe annähernd in der vorbestimmten Lage festzuhalten.

Die Dichtungen nach der Erfindung verbinden in sich die Vorteile aller bekannten Dichtungen, ohne deren Nachteile zu besitzen. Sie bestehen aus einem im Verarbeitungszustand plastisch verform- baren, im Gebrauchszustand jedoch festen und in bestimmbarem Umfang elastischen Werkstoff und sind im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass sie einen einteiligen Körper bilden mit einem steifen
Haftabschnitt, der den Dichtungskörper ausschliesslich unter Eigenspannung im relativ feststehenden
Maschinenteil festzuhalten vermag, und einem elastisch schmiegsamen Gleitabsc1mitt, der unter geringer Spannung dichtend auf dem relativ bewegten Maschinenteil aufliegt.

Als Werkstoffe zur Herstellung der Dichtungen nach der Erfindung kommen natürliche oder künstliche Polymerisate organischer ungesättigter Verbindungen, insbesondere ungesättigter Kohlen- wasserstoffe, in Frage. Mit Vorzug können natürliche oder synthetische Kautschuke sowie Polyvinyl- oder Polyacrylverbindungen verwendet werden, die durch Kondensation und Polymerisation der entsprechenden monomeren Verbindungen sowie ihrer Lösungen oder wässrigen Emulsionen in plastisch- verformbarem Zustand erhalten werden und sich durch zusätzliche Behandlungen in weitgehend schmieg- same bis steife Form überführen lassen. Hiezu gehören die synthetischen Kunststoffe, die unter den Namen"Buna","Vinoflex",,, Provinal","Duprene" im Handel sind.

Diese Polymerisate können sowohl als solche als auch unter Zusatz von Einlagerungs- und Fiill- stoffen verwendet werden, insbesondere solchen, die die Wärmeleitfähigkeit verbessern. Dazu eignen sich vorteilhaft Metallspäne, Metallpulver, Metalloxyde und andere metallische Stoffe.

Ausserdem können die Polymerisationsprodukte mit Weichmaehungsmitteln, Vulkanisationsmitteln und Vulkanisationsbeschleunigern versetzt werden.

Die Herstellung der Dichtungselemente aus diesen Materialien kann in verschiedener Weise erfolgen. Die Ausgangsmassen können vergossen werden, nass verformt, getrocknet und dann vulkan- siert werden. Sie können nach Art der Herstellung von Gegenständen aus Kondensationsprodukten von Harzen in Pulverform oder in Tablettenform verpresst werden. Sie können auch durch Düsen gepresst und die erhaltenen Stränge auf Länge geschnitten und zu Ringgebilden verschmolzen werden.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Herstellung in Anlehnung an die bei Ledennansehetten üblichen Verfahren, wobei das Dichtungsmaterial aus Platten in Scheiben gestanzt, verformt und gegebenenfalls anschliessend durch Stanzen, Abstechen, Abdrehen auf Mass gebracht wird.

Zur Erzielung von einteiligen Dichtungen, die erfindungsgemäss einen steifen Haftabsehnitt und einen schmiegsam elastischen Gleitabschnitt besitzen, sind verschiedene Wege gegeben.

Man kann die beiden Dichtungsabschnitte aus verschiedenen Werkstoffen oder verschieden vorbehandelten Werkstoffen herstellen und sie dann zu einem geschlossenen Ganzen vereinigen. So kann man z. B. beide Abschnitte für sich formen und hiebei den Haftabsehnitt in höherem Masse mit härtenden Einlagerungen versehen, worauf beide Abschnitte durch Zusammenschmelzen, Zusammenschweissen oder auf sonstige Weise vereinigt werden. Anderseits kann man den für sich geformten Haftabschnitt grössere Mengen Vulkanisationsmittel einverleiben, so dass dieser Abschnitt nach Vereinigung mit dem Gleitabschnitt und gemeinsamer Vulkanisation einen höheren Steifheitsgrad erhält.

Die Einstellung der beiden Abschnitte des aus dem gleichen Material hergestellten Dichtungkörpers auf verschiedene Grade von Steifheit bzw. Sehmiegsamkeit kann auch noch dadurch erreicht werden, dass man den beiden Abschnitten einen verschiedenen Querschnitt verleiht, z. B. derart, dass man den Haftabschnitt massiv ausbildet, während man den Gleitabschnitt als schmale Lippe ausbildet.

Es ist auch selbstverständlich möglich, diese verschiedenen Ausführungsformen zu kombinieren, z. B. derart, dass man die Eigenschaften der beiden Abschnitte sowohl durch die Wahl der Werkstoffe oder ihre Vorbehandlung als auch durch Wahl des Querschnittes beeinflusst.

Die erhaltenen Formgebilde zeichnen sieh u. a. durch gute Dichtwirkung des elastisch schmiegsamen Gleitabsehnittes, durch die Haftfestigkeit des steifen Haftabschnittes, durch ihre Formbeständig-

keit und durch eine besonders gute Laufeigenschaft aus. Die Reibung zwischen dein Gleitabsehnitt der Dichtung und den abgedichteten bewegten Teilen ist sehr gering, so dass die Dichtungen sich nur sehr langsam abnutzen. Ausserdem findet hiedureh eine bessere Kraftausnutzung in den erfindungsgemäss abgedichteten Vorrichtungen statt.

Für besondere Zwecke kann man die Steifheit oder die mechanische Widerstandsfähigkeit des Haftabschnittes der Dichtungen insbesondere gegenüber hohem Druck auch noch durch Ein-oder Auflagerung von Formstücken aus steifen Werkstoffen, z. B. Ringen, Winkelblechen, Zungenringen, Karkassen aus Blech, Spannringen, Federringen erhöhen. Vorzugsweise werden diese Versteifungseinlagen, die gegebenenfalls durch Vulkanisation mit dem Diehtungskörper verbunden werden können, an den durch den Überdruck des abzudichtenden Mediums gefährdeten Querschnittstellen angeordnet. Zweckmässig werden die eingelagerten Körper mit Durchbrechungen versehen, die der Dichtmasse ein Durchtreten gestatten, wodurch die eingelagerten Körper in der Dichtmasse fest verankert werden.

Hiedurch wird verhindert, dass sich der geschlossene Dichtungskörper in unzusammenhängenden Schichten auflöst. Unter Umständen kann man durch Aufrauhung der Einlagerungen die innige Haftung in an sich bekannter Weise noch unterstützen.

In der beiliegenden Zeichnung sind einige Ausführungsformen von Dichtungen nach der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 in Seitenansicht, halb aufgeschnitten, eine Dichtung mit eingearbeiteter Karkasse zur Versteifung des Haftteiles und einer Einlage in Form eines Winkelringes, Fig. 2 einen Winkelring mit in federnde Zungen aufgelöstem Flansch, Fig. 3 die durchbrochene Karkasse, Fig. 4 ein einheitliches Einlagerungsstüek zur Versteifung des Haftabsehnittes mit einem federnden Steg, Fig. 5 zeigt eine Aussendichtung ähnlichen Aufbaues wie Fig. 1, Fig. 6 gibt eine Dichtung mit einem aufvulkanisierten Versteifungsring auf einem Teil des Haftabschnittes wieder.

Fig. 7 und 8 zeigen Körper ohne Einlagen, bei denen durch die Bemessung des Profils von Haftabschnitt und Gleitabschnitt Steifheit und Elastizität gegeneinander abgestimmt sind. Fig. 9 soll veranschaulichen, dass aus zunächst aus verschiedenen Massen hergestellten Einzelringen für Haftabsehnitt und Gleitabschnitt im Endzustand ein einheitlicher Körper der gewünschten Art erhalten werden kann.

Fig. 10 und 11 zeigen eine Innendichtung bzw. Aussendichtung, bei denen der Gleitabschnitt zur Aufnahme eines Sehraubenfederringes mit einer ringsumlaufenden Aussparung versehen ist.

Im einzelnen ist ader Dichtungskörper mit dem Gleitabsehnitt b und dem Haftabsehnitt c, d ist ein Winkelring gemäss Fig. 2, e eine Karkasse gemäss Fig. 3. Winkelring und Karkasse bilden in
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die an sich bereits durch die Profilierung des Gleitabschnittes erzielt ist, durch die federnden Zungen des Steges g noch erhöht.

Dem gleichen Zweck dient der Ring h nach Fig. 6. Der zu einer schmalen Lippe verformte Gleitabschnitt i des Ringes nach Fig. 8 ist, was sich durch Vorversuche leicht ermitteln lässt, ausschliesslich durch seine Formgebung auf das nötige Mass von Schmiegsamkeit gegenüber dem in erforderlichem Umfang steifen Haftabschnitt k eingestellt. Die Ausführungsform nach Fig. 9 ist beispielsweise derart entstanden, dass ein Profilstrang 1 zu einem Ring verformt und hierauf mit einem durch Düsen gepressten, zu einem Ring vereinigten Strangabschnitt m zusammenvulkanisiert ist. Der äussere Ring kann jedoch auch durch Ausstanzen od. dgl. hergestellt werden. Durch seine andere Massenbeschaffenheit besitzt er eine grössere Steifheit nach der Vulkanisation.

Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass bei festgelegtem Düsenquerschnitt für die Herstellung des Stranges des Gleitabsehnittes die gleichen Wellen mit Diehtungselementen verschiedener Aussenmasse abgedichtet werden können oder umgekehrt in Maschinenbohrungen von gleichem Durchmesser Dichtungen für verschiedene Wellenmasse eingesetzt werden können, weil der ausgestanzte Haftabschnitt den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend stärker oder schwächer bemessen werden kann.

Die in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele zeigen Gestaltungen, die im wesentlichen bedingt sind durch die Verschiedenheit der Elastizität des Werkstoffes im Endzustand, etwa derart, dass der Dichtungskörper nach Fig. 1-7 einheitlich aus einem verhältnismässig weichen, nach Fig. 8 aus einem mittelsteifen und nach Fig. 9 aus verschieden elastischem Werkstoff besteht.

Fig. 10 zeigt im einzelnen eine Innendichtung, die einen durch die Art der Formgebung ver-
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Fig. 11 veranschaulicht eine entsprechende Aussendiehtung.

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Claims

PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Einbaufertige Dichtungen für bewegte Maschinenteile aus plastisch verformbaren, in schmieg- samem bis hochelastischem steifem Zustand überführbare natürlichen oder künstlichen Polymerisaten organischer ungesättigter Verbindungen, insbesondere ungesättigter Kohlenwasserstoffe, die aus einem einteiligen Körper mit einem steifen Haftabschnitt, der an dem relativ feststehenden Maschinenteil anliegt, und einem elastisch schmiegsamen Gleitabschnitt, der dichtend auf dem relativ bewegten Maschinenteil aufliegt, bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass der elastisch steife Haftabschnitt die <Desc/Clms Page number 4> Dichtung ausschliesslich durch eine Vorspannung gegenüber dem relativ feststehenden Maschinenteil dichtend in der gewünschten Lage festhält.

2. Dichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit verbessernde Füllstoffe, wie Metallspäne, Metallpulver, Metalloxyde, eingelagert sind.

3. Dichtungen nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Steifheit und/oder Elastizität erhöhende Ein-oder Auflagen für den Haft-oder den Gleitabschnitt, z. B. Ringe, Winkelbleehe, Zungenringe, Karkasse aus Blech, Spannringe, Federringe, Sehraubenfederringe od. dgl.

4. Dichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine rund um den Gleitabschnitt laufende Rille, die zur Fixierung eines Schraubenfederringes in der vorteilhaftesten Lage dient.

5. Dichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch Verstärkungen des Querschnittes, des eigentlichen Diehtungselementes, an den durch den Überdruck des abzudichtenden EMI4.1

6. Verfahren zur Herstellung von Dichtungen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Werkstoffe für den Haft-und Gleitabschnitt durch Zusätze oder Vorbehandlung an sich bekannter Art verschiedene Steifheit bzw. Sehmiegsamkeit erhalten und die Abschnitte nachträglieh z. B. durch an sich bekannte Vulkanisation zu einem geschlossenen Ganzen vereinigt werden.

7. Verfahren zur Herstellung von Dichtungen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Abstufung des Grades der Steifheit des Haftabschnittes und der Schmiegsamkeit des Gleitabschnittes, insbesondere bei Anwendung des gleichen Materials für beide, der Haftabsehnitt einen massiven Querschnitt, beispielsweise rechteckigen Vollquerschnitt erhält, während der Gleitabschnitt z. B. als schmale Lippe ausgebildet ist. EMI4.2