Öl- und Staubabdichtung, für umlaufende Achsen oder Wellen, insbesondere für Achslaxer von Schienenfahrzeugen. Vorliegende Erfindung geht von der be kannten Ausbildung der Öl- und Staub- < < bdichtungen für umlaufende Achsen oder Wellen, insbesondere für Achslaxer von Schienenfahrzeugen, aus, nach der nachgie bige Doppelmanschetten vorgesehen sind, wo bei die dichtend an der Achse oder Welle anliegenden beiden Manschettenteile, unter Bildung eines Hohlraumes zwischen ihnen und der Welle bezw. Achse,
von innen nach aussen schräg auf die Oberfläche der abzu dichtenden Welle bezw. Achse zulaufen. Diese Doppelmanschetten haben den Vorteil, einerseits eine staubabweisende, anderseits eine ölabweisende Wirkung zu entfalten, deren Entstehen zum Beispiel bei Achslagern von Schienenfahrzeugen durch die axialen Bewegungen des Achsschenkels, die durch das erforderliche Axialspiel einerseits, das Kräftespiel zwischen Rad und Schiene an derseits eintreten müssen, begünstigt wird. Die Ausbildung dieser Dichtungen macht es dabei nötig, die Manschetten aus nachgiebi gen Werkstoffen, insbesondere aus Leder, zu fertigen.
Nachgiebige Werkstoffe weisen aber stets eine gewisse Ölaufnahmefähigkeit auf, wobei mit wachsender Ölaufnahme der Widerstand gegen elastische Formänderun gen sinkt. Wenn daher derartige ManseUet- ten zur Erzeugung der erforderlichen Dich tungskräfte unter einer gewissen Vorspan- nung an der abzudichtenden Achse oder Welle anliegen, so entsteht, soweit diese Vor spannung durch den Werkstoff selbst aus geübt wird,
die Gefahr des Nachlassens die ser Vorspannung und damit der Aufgabe des Dichtungsschlusses, womit wiederum die Möglichkeit entsteht, das sich Öl und Staub vereinigen und durch Bildung einer schmir gelartigen Masse in den Dichtungsflächen zu einer weiteren Verminderung des Dichtungs schlusses und weiterhin zur Zerstörung der Dichtung Anlass geben.
Soweit aber die Dichtungskräfte durch Einwirkung äusserer Kräfte erzeugt werden, sind nachgiebige Doppelmanschetten, deren dichtend an der Achse oder Welle anliegende Teile von innen nach aussen schräg auf die Oberfläche der Welle zulaufen, noch nicht vorgesehen wor den; man hat vielmehr in diesen Fällen die Dichtungen plattenförmig ausgebildet und die ebenen Dichtungsplatten an der abzudich tenden Welle oder Achse senkrecht zur An lage gebracht.
Dadurch können sich aber die Kräfte, die Schmiermittel einerseits, Fremd körper anderseits in den Ringspalt zwischen Dichtung und Welle hineinzuziehen suchen, auswirken, so dass derartige Dichtungsplat ten langsam ausgerieben werden, weil sie noch nicht die vorteilhafte öl- und staub abweisende Wirkung der Manschetten ent falten können.
Diese Nachteile der bisher bekannten Ausbildungen von Öl- und Staubabdichtun gen werden erfindungsgemäss dadurch be seitigt, dass die beiden Manschetten mit ihren Flanschen dichtend an der Wandung des die letzteren aufnehmenden Raumes anliegen, sich an der Trennstelle der Doppelmanschette gegenseitig überlappen und mittels wenig stens eines ringförmig geschlossenen federn den Organes, das beispielsweise aus Filz, Wolle, Fiber oder dergleichen, oder aus einer Schraubenfeder bestehen kann, dichtend an die Achse oder Welle gedrückt werden.
Durch diese Massnahmen wird nicht nur er reicht, dass die Achse oder Welle, wie das insbesondere bei Achslagern in Betracht kommt und bekannt ist, ihre axialen Bewe gungen ohne Aufhebung des Dichtungs schlusses der genannten Flansche an der ge nannten Wandung durchführen kann, es wird auch ein vollkommen gleichmässiger und von den elastischen Eigenschaften des Werk stoffes 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 im übrigen Teil die Druckfestigkeit, die zur Übertragung der von dem federnden Organ ausgeübten Kräfte auf die Manschettenrän der zur Erzeugung des Dichtungsdruckes auf der Achse oder Welle erforderlich ist. Durch Versetzen der Radialschlitze in den beiden Manschetten wird in bekannter Weise jede durchgehende Fuge vermieden, welche die Abdichtungswirkung mindern oder aufheben könnte.
Läuft der äussere Rand der der Achse oder Welle anliegenden. Teile der Manschet ten schneidenartig auf die Oberfläche der abzudichtenden Welle oder Achse zu, so er höht sich die Abstreifwirkung, insbesondere unter dem Einfluss der bereits erwähnten Agialbewegungen der abzudichtenden Welle oder Achse. Weiterhin ist es vorteilhaft, den Hohlraum zwischen den schlauchartigen Ab dichtungsteilen der Doppelmanschette und der abzudichtenden Achse oder Welle mit einem Abdichtungsmittel auszufüllen.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes bezw. Einzel teile hiervon, und zwar gibt Fig. 1 eine Stirnansicht auf den Man schettensatz einer erfindungsgemäss ausgebil deten Dichtung wieder; Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1, während Fig. 3 eine Ansicht auf die Fugenstelle der Doppelmanschette in Richtung des Pfeils der Fig. 1 darstellt; Fig. 4 zeigt eine Stirnansicht auf die Fugenstelle bei auseinandergespreizter Dop pelmanschette;
Fig. 5 bis 10 betreffen weitere Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. In den Fig. 1 bis 4 bezeichnen 1 und 2 die beiden spiegelbildlich zueinander ange ordneten, aus Leder bestehenden Manschet ten, die unter radial gerichtetem Dichtungs druck stehen und je eine dichtende Kante 1' bezw. 2' besitzen. Das Leder ist dabei auf der Naturhaut an der nicht gezeichneten, ab zudichtenden Achse oder Welle zur Anlage gebracht. Die beiden L-förmigen Manschet ten weisen senkrecht zur Umlaufachse lie gende Flanschen 1", 2" auf, mittels welcher die Manschetten mit den verstärkenden Sei- tenringen 3 und 4 in Verbindung stehen.
Be stehen die Verstärkungsringe ebenfalls aus Leder, wobei die Naturhaut an den freien Stirnflächen liegt, so kann die Verbindung der Teile 1 bis 4 durch Kupfernieten, wie bei 5 gezeigt, oder aber auch aus einer Pech drahtnaht 6 oder auch aus beiden bestehen, wobei in letzterem Falle die Kupfernieten fi lediglich in der Nähe der Radialfuge der Doppelmanschette angebracht sind. Ein bei 7 an einen der Verstärkungsringe angenietetes, parallelepipedisches Metallstück 8, das in eine entsprechende Ausnehmung in der Wand der die Manschetten aufnehmenden Kammer eingreift, beseitigt in bekannter Art die Ver drehungsmöglichkeit der Dichtung.
Zum gleichen Zweck kann auch der Manschetten satz an einer Stelle, wie beispielsweise bei 9 strichpunktiert dargestellt ist, abgeflacht sein. Der zwischen den beiden Manschetten und der Oberfläche der Welle eingeschlos sene Hohlraum 10 kann mit Abdichtungsmit teln ausgefüllt werden, so da.ss insbesondere die Schmiegsamkeit der aus Leder bestehen den Manschette längere Zeit hindurch erhal ten wird. Die die Flanschen 1", 2" verstär kenden Seitenringe 3, 4 überragen erstere, wie insbesondere Fig. 2 erkennen lässt, unter Bildung einer Nut 11, in die eine ringförmig geschlossene Schraubenfeder 12 eingelegt ist.
Die Seitenringe 3, 4 besitzen Trennfugen 14 bezw. 16, deren Wandungen mit 3', 3" bezw. 4', 4" bezeichnet sind. Die Schraubenfeder sorgt in bekannter Weise in Verbindung mit den Radialfugen dafür, dass die Manschetten unter einem gleichmässig über den Umfang der Welle oder Achse verteilten, radial ge richteten Dichtungsdruck stehen.
Wie die Fig. 1, 3 und 4 erkennen lassen, sind die Radialfugen der einzelnen Man schetten und zugeordneten Seitenringe gegen einander versetzt. So ist beispielsweise die Trennfuge der Manschette 1 mit 13, die Trennfuge des zugeordneten Verstärkungs ringes 3 mit 14 bezeichnet (vergl. Fig. 3). Die gegenüber der Trennfuge 13 versetzte Trennfuge der Manschette 2 ist mit 15 und die gegenüber der Trennfuge 14 versetzte Trennfuge des zugeordneten Verstärkungs ringes 4 mit 16 bezeichnet. Es sind aber auch die Trennfugen 13, 14 bezw. 15, 16 gegeneinander versetzt.
Die so beschriebene Dichtung beseitigt die Möglichkeit der Bildung schmirgelnder Massen aus zusammentreffenden Öl- 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 abzudichtenden Welle bezw. Achse anliegenden Enden der schlaucharti gen Manschettenteile an der von der Achse bezw. Welle abgekehrten Seite spitzwinklig zur Welle bezw. Achse abgeschnitten sind und dadurch schneidenartig auf die Welle bezw. Achse zulaufen. Jede der Kanten 1', 2' liegt mit einer gewissen Spannung, her vorgerufen teils durch die Eigenelastizität des Leders,
die sich infolge des Hohlraumes 10 auswirken kann, teils durch den gleich mässig verteilten Anpressdruck der Schrau benfeder 12, schliessend an dem Umfang des abzudichtenden Maschinenteils an.
Durch Anordnung von den Übertritt von Öl hin dernden Mitteln zwischen den Manschetten 1, 2 einerseits und den Verstärkungsringen 3 und 4 anderseits können die Manschetten in ihrer ursprünglichen Steifigkeit erhalten werden, so dass der Dichtungsschluss der Stirnflächen der Seitenringe 3, 4 an den Wandungen der den Manschettensatz auf nehmenden Kammergesichert ist.
Gegenüber bekannten Anordnungen weist die Dichtung nicht nur den Vorteil eines Dichtungsschlus ses auf, der auf jeder Seite, an der Fremd körper eindringen können, auftritt, sondern die Dichtung genügt auch allen Anforderun gen hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, da die Manschetten aus verhältnismässig billi gen, gewalzten Lederstreifen gefertigt wer den können; die die Manschetten verstärken den Seitenringe können weiterhin aus meh reren Stücken zusammengesetzt sein, so däss sich die Möglichkeit der Verwertung von Lederabfällen ergibt.
Die Fig. 5 und 6 betreffen weitere Aus- führungsbeispiele des, Erfindungsgedankens. Gemäss Fig. 5 liegen an den Verstärkungs ringen 3, 4 die Blechstreifen 17 und 18 an, die sich gegenseitig übergreifen und den Körper 1, 2, 3,-4 zusammenhalten und rah menförmig umgeben. Das Ausführungsbei spiel nach Fig. 6 entspricht im wesentlichen einer Dichtung nach den Fig. 1 bis 4. Die Doppelmanschette 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 Verstärkungs ring 19, der auch zum Übertragen der Schraubenfederkräfte auf die Dichtungsflä chen dient. Im Bereiche der Berührungs stellen der Flanschen 1", 2" der Manschetten 1, 2 mit dem Zwischenring 19 ist der Durch messer der Manschettenöffnung wieder etwas grösser als an den Abdichtungskanten 1', 2', so dass der erstrehte Ilohlraum gebildet wird.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit an das Lagergehäuse angegossener Dich tungstasche. Die Schraubenfeder 12 wirkt unmittelbar auf die Manschetten 1, 2, die an den Wandungen der Dichtungskammer eine genügende dichte Führung finden.
Die Ausführung nach Fig. 8 entspricht derjenigen der Fig. 5 mit dem Unterschied, dass die Verstärkungsringe fehlen.
Statt des sen sind die Flanschen 1", 2" der Manschet- ten 1, 2 so vergrössert, dass sie an den Blech streifen 17, 18 bei 21 dicht anliegend be festigt werden können. Statt einer einzigen Schraubenfeder, die in der --Kitte zwischen beiden Flanschen angeordnet sein könnte, sind zwei Schraubenfedern vorgesehen, die urmittelbar auf die in Richtung zur Achse bezw. Welle verlaufenden Manschettenringe einwirken.
Eine ähnliche Ausbildung zeigt Fig. 9. Die Verstärkungsringe sind in diesem Falle ersetzt durch Zwischenstücke 22, 23, die bei spielsweise aus Leder bestehen können. Blechringe 24, 25 sind mit den Flanschen der Manschetten und den Zwischenstücken ver bunden, so dass das Ganze ein zusammen- hängendes Einbauelement bildet.
Fig. 1´ entspricht dem Ausführungsbei spiel nach Fig. 9 mit dem Unterschied, dass die Schraubenfedern 12 durch Ringe 26, 27 aus nachgiebigen Stoffen, die eine gewisse Federung aufweisen, beispielsweise Filz, \Dolle, Fiber oder dergleichen, ersetzt sind.
Es sind mannigfache weitere Abweichun gen von den gezeigten Ausführungsbeispielen denkbar, ohne dass der Erfindungsgedanke verlassen wird.
Oil and dust seal, for rotating axles or shafts, in particular for axle axles of rail vehicles. The present invention is based on the known design of the oil and dust seals for rotating axles or shafts, especially for axle axles of rail vehicles, according to which flexible double cuffs are provided, where the two sealingly on the axle or shaft Cuff parts, with the formation of a cavity between them and the shaft BEZW. Axis,
from the inside to the outside obliquely on the surface of the shaft to be sealed BEZW. Axis. These double collars have the advantage of developing a dust-repellent effect on the one hand, and an oil-repellent effect on the other, which arise, for example in the case of axle bearings of rail vehicles, through the axial movements of the steering knuckle, which must occur due to the required axial play on the one hand and the play of forces between wheel and rail on the other, is favored. The formation of these seals makes it necessary to manufacture the cuffs from flexible materials, especially leather.
Resilient materials always have a certain oil absorption capacity, the resistance to elastic deformations falling with increasing oil absorption. Therefore, if such sleeves for generating the required sealing forces are applied under a certain pretension to the axle or shaft to be sealed, then this arises if this pretension is exerted by the material itself,
the risk of decreasing this preload and thus the abandonment of the seal, which in turn creates the possibility of the oil and dust unite and the formation of an emery-like mass in the sealing surfaces to further reduce the seal and continue to destroy the seal give.
However, as far as the sealing forces are generated by the action of external forces, flexible double collars, the parts of which sealingly against the axis or shaft run obliquely from the inside to the outside towards the surface of the shaft, are not yet provided; Rather, in these cases, the seals have been made plate-shaped and the flat sealing plates on the shaft or axis to be sealed off perpendicularly to the position.
As a result, however, the forces that try to pull the lubricant on the one hand and foreign bodies on the other into the annular gap between the seal and the shaft can have an effect so that such sealing plates are slowly rubbed out because they do not yet have the advantageous oil and dust-repellent effect of the sleeves can fold.
These disadvantages of the previously known designs of oil and dust seals are eliminated according to the invention in that the two cuffs with their flanges are sealingly against the wall of the latter receiving space, overlap each other at the separation point of the double cuff and by means of little least one ring closed feathers the organ, for example, made of felt, wool, fiber or the like, or a coil spring can be pressed sealingly against the axis or shaft.
These measures not only ensure that the axis or shaft, as is particularly possible in the case of axle bearings and is known, can carry out its axial movements without lifting the sealing circuit of the flanges mentioned on the wall mentioned, it will also A completely uniform seal, independent of the elastic properties of the material, is achieved over the entire circumference of the axis or shaft to be sealed.
Because even if the cuff edges resting on the axle or shaft have become soft due to the absorption of oil, the remaining part of the material retains the compressive strength required to transfer the forces exerted by the resilient element to the cuff rims to generate the sealing pressure on the axle or shaft is. By offsetting the radial slots in the two sleeves, any continuous joint that could reduce or cancel the sealing effect is avoided in a known manner.
The outer edge of the axis or shaft is running. Parts of the cuffs approach the surface of the shaft or axle to be sealed like a cutting edge, so the wiping effect increases, in particular under the influence of the aforementioned agial movements of the shaft or axle to be sealed. Furthermore, it is advantageous to fill the cavity between the hose-like sealing parts from the double collar and the axis or shaft to be sealed with a sealing agent.
The drawing shows embodiments of the subject invention BEZW. Individual parts thereof, namely Fig. 1 shows an end view of the cuff set of a seal according to the invention ausgebil Deten again; FIG. 2 shows a section along line II-II of FIG. 1, while FIG. 3 shows a view of the joint of the double collar in the direction of the arrow in FIG. 1; Fig. 4 shows an end view of the joint location with the double cuff spread apart;
Fig. 5 to 10 relate to further Ausfüh approximately examples of the subject matter of the invention. In Figs. 1 to 4 1 and 2 denote the two mirror images of each other is arranged, th consisting of leather Manschet, which are under radially directed sealing pressure and each have a sealing edge 1 'respectively. 2 'own. The leather is brought to bear on the natural skin on the axis or shaft that is not shown and is to be sealed. The two L-shaped cuffs have flanges 1 ″, 2 ″ which are perpendicular to the axis of rotation and by means of which the cuffs are connected to the reinforcing side rings 3 and 4.
If the reinforcement rings are also made of leather, with the natural skin on the free end faces, the connection of parts 1 to 4 can be made by copper rivets, as shown at 5, or a pitch wire seam 6 or both, with in in the latter case the copper rivets fi are only attached in the vicinity of the radial joint of the double collar. A riveted at 7 to one of the reinforcing rings, parallelepiped metal piece 8, which engages in a corresponding recess in the wall of the chamber receiving the cuffs, eliminates the possibility of rotation of the seal in a known manner.
For the same purpose, the set of cuffs can also be flattened at one point, as shown, for example, at 9 in phantom. The cavity 10 enclosed between the two cuffs and the surface of the shaft can be filled with sealing agents so that the cuff, which is made of leather, is particularly pliable for a long time. The side rings 3, 4 which reinforce the flanges 1 ″, 2 ″ protrude beyond the former, as can be seen in particular from FIG. 2, to form a groove 11 into which an annularly closed helical spring 12 is inserted.
The side rings 3, 4 have parting lines 14 respectively. 16, the walls of which are designated by 3 ', 3 "and 4', 4", respectively. In a known manner, the helical spring, in conjunction with the radial joints, ensures that the cuffs are under a radially directed sealing pressure that is evenly distributed over the circumference of the shaft or axle.
As FIGS. 1, 3 and 4 show, the radial joints of the individual cuffs and associated side rings are offset from one another. For example, the parting line of the cuff 1 is denoted by 13, the parting line of the associated reinforcing ring 3 is denoted by 14 (see FIG. 3). The parting line of the cuff 2 offset with respect to the parting line 13 is denoted by 15 and the parting line of the associated reinforcing ring 4 offset by reference to the parting line 14 is denoted by 16. But there are also the parting lines 13, 14 respectively. 15, 16 offset from one another.
The seal described in this way eliminates the possibility of the formation of abrasive masses from colliding oil and dust particles, since one of the sleeves has an oil-repellent effect and the other sleeve has a dust-repellent effect. This effect can be increased by
that the BEZW on the shaft to be sealed. Axis adjacent ends of the hose-like cuff parts on the BEZW of the axis. Wave opposite side at an acute angle to the wave respectively. Axis are cut off and thereby cutting edge on the shaft respectively. Axis. Each of the edges 1 ', 2' lies with a certain tension, caused partly by the inherent elasticity of the leather,
which can have an effect as a result of the cavity 10, partly through the evenly distributed contact pressure of the screw benfeder 12, finally on the circumference of the machine part to be sealed.
By arranging the transfer of oil between the cuffs 1, 2 on the one hand and the reinforcing rings 3 and 4 on the other hand, the cuffs can be retained in their original rigidity, so that the sealing of the end faces of the side rings 3, 4 on the walls of the Set of cuffs on the receiving chamber is secured.
Compared to known arrangements, the seal not only has the advantage of a Dichtungsschlus ses, which occurs on each side where foreign bodies can penetrate, but the seal also meets all requirements in terms of economy, since the cuffs from relatively cheap conditions, rolled Leather strips can be manufactured; the side rings that reinforce the cuffs can still be composed of several pieces, so that there is the possibility of recycling leather waste.
FIGS. 5 and 6 relate to further exemplary embodiments of the inventive concept. According to Fig. 5 are on the reinforcement rings 3, 4, the sheet metal strips 17 and 18, which overlap each other and hold the body 1, 2, 3, -4 together and frame men-shaped surround. The Ausführungsbei game according to FIG. 6 corresponds essentially to a seal according to FIGS. 1 to 4. However, the double collar is in a sealing pocket formed by the cap 20 of the bearing housing.
For cohesion and reinforcement of the cuffs 1, 2 is arranged between them reinforcement ring 19, which is also used to transmit the coil spring forces to the sealing surface. In the areas of contact, the flanges 1 ", 2" of the cuffs 1, 2 with the intermediate ring 19, the diameter of the cuff opening is again slightly larger than at the sealing edges 1 ', 2', so that the wrenched Ilohlraum is formed.
Fig. 7 shows an embodiment with an integrally cast on the bearing housing you device pocket. The coil spring 12 acts directly on the cuffs 1, 2, which find a sufficiently tight guide on the walls of the sealing chamber.
The embodiment according to FIG. 8 corresponds to that of FIG. 5 with the difference that the reinforcement rings are missing.
Instead of this, the flanges 1 ″, 2 ″ of the sleeves 1, 2 are enlarged so that they can be fastened tightly to the sheet metal strips 17, 18 at 21. Instead of a single helical spring, which could be arranged in the --Kitte between the two flanges, two helical springs are provided, which directly on the in the direction of the axis respectively. Act on the shaft running sleeve rings.
A similar design is shown in FIG. 9. The reinforcing rings are replaced in this case by spacers 22, 23, which can be made of leather, for example. Sheet metal rings 24, 25 are connected to the flanges of the sleeves and the intermediate pieces so that the whole forms a coherent built-in element.
Fig. 1 'corresponds to the Ausführungsbei game according to Fig. 9 with the difference that the helical springs 12 are replaced by rings 26, 27 made of flexible materials that have a certain degree of resilience, for example felt, oarlock, fiber or the like.
Many other deviations from the exemplary embodiments shown are conceivable without departing from the concept of the invention.