DE102005024006A1

DE102005024006A1 - Dichtung

Info

Publication number: DE102005024006A1
Application number: DE102005024006A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Kurth; Raimund Dr. Maaß
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2005-05-25
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2025-05-26
Also published as: DE102005024006B4; JP4448105B2; JP2006329188A; US20060269407A1; US7670111B2

Abstract

Eine Dichtung für einen Kompressor zum Abdichten einer Welle beinhaltet folgende Merkmale: DOLLAR A - ein erstes Dichtungsteil aus einem ersten Material, ein zweites Dichtungsteil aus einem zweiten, vom ersten unterschiedlichen Material und ein Versteifungsteil, DOLLAR A - das zweite Dichtungsteil ist wenigstens mit einem sich im Wesentlichen radial erstreckenden Oberflächenbereich mit wenigstens einem der anderen Teile verbunden und ein dem vorgenannten Oberflächenbereich gegenüberliegender Oberflächenbereich des zweiten Dichtungsteils ist frei von einem Kontaktieren mit versteifend wirkenden Mitteln gehalten, und DOLLAR A - das erste Dichtungsteil ist zu einer axialen Seite hin mit einer zum abdichtenden Anliegen an der Welle vorgesehenen Dichtlippe ausgebildet und das zweite Dichtungsteil ist derart ausgebildet, dass ein radial innerer Bereich des zweiten Dichtungsteils sich bei bestimmungsgemäßem Dichtungseinbau im Wesentlichen axial zu gesagter Seite hin und frei von einem Kollidieren mit der Dichtlippe erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für einen Kompressor zum Abdichten einer Welle.
Beispielsweise aus der DE 102 24 175 A1 ist eine Dichtungseinrichtung, insbesondere eine Lippendichtung zum Abdichten eines Zwischenraums um eine Antriebswelle eines Kompressors zur Verwendung in einer Klimaanlage herum beschrieben, wobei die Dichtungseinrichtung eine steifes Basiselement und ein elastisches Element hat, das so am Basiselement haftet, dass das elastische Element im wesentlichen die gesamte Oberfläche des Basiselements abdeckt. Weiterhin umfasst die Dichtungseinrichtung neben dem elastischen Element ein zweites Dichtungselement aus PTFE, das von einem Backup-Ring gestützt ist. Dabei ist das zweite Dichtungselement sozusagen zwischen dem Backup-Ring und dem elastischen Element festgeklemmt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Dichtung für einen Kompressor zu schaffen, so dass bei einfacher und kostengünstiger Herstellbarkeit eine hohe Dichtwirkung erzielbar ist.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Gemäß Anspruch 1 beinhaltet eine Dichtung für einen Kompressor zum Abdichten einer Welle folgende Merkmale:

– Ein erstes Dichtungsteil aus einem ersten Material, ein zweites Dichtungsteil aus einem zweiten, vom ersten unterschiedlichen Material und ein Versteifungsteil,
– das zweite Dichtungsteil ist wenigstens mit einem sich im wesentlichen radial erstreckenden Oberflächenbereich mit wenigstens einem der anderen Teile verbunden und ein dem vorgenannten Oberflächenbereich gegenüberliegender Oberflächenbereich des zweiten Dichtungsteils ist frei von einem Kontaktieren mit versteifend wirkenden Mitteln gehalten, und
– das erste Dichtungsteil ist zu einer axialen Seite hin mit einer zum abdichtenden Anliegen an der Welle vorgesehenen Dichtlippe ausgebildet und das zweite Dichtungsteil ist derart ausgebildet, dass ein radial innerer Bereich des zweiten Dichtungsteils sich bei bestimmungsgemäßen Dichtungseinbau im wesentlichen axial zu besagter Seite hin und frei von einem Kollidieren mit der Dichtlippe erstreckt.

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass insbesondere durch ein chemisches Verbinden von zweitem und erstem Dichtteil auf einen Backup-Ring, wie in der eingangs genannten DE 102 24 175 A1 beschrieben, bei wenigstens gleichbleibender Dichtwirksamkeit mit Vorteil verzichtet werden kann, also Bauteile eingespart werden können. Die chemische Verbindung zwischen erstem und zweitem Dichtungsteil verhindert weiterhin mit Vorteil gleichzeitig eine Bypass-Leckage, beispielsweise von Kältemitteln zwischen den beiden Dichtungsteilen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur.
Die Figur zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Querschnitt durch eine obere Hälfte einer Dichtung, wobei die Dichtung derart dargestellt ist, als ob sie bestimmungsgemäß auf einer abzudichtenden, zum Drehen vorgesehenen, nicht dargestellten Welle eines Kompressors angeordnet wäre. Dabei erstreckt sich auf der rechten Seite der Dichtung beispielsweise ein von einem Kältemittel und einem Schmiermittel erfüllter Raum des Kompressors. Durch die Dichtung wird dabei verhindert, dass Kälte- und/oder Schmiermittel in den linken Raum und beispielsweise Verschmutzungen vom linken in den vom Kälte- und/oder Schmiermittel erfüllten rechten Raum vordringen können.
Die Dichtung umfasst dabei einen äußeren hohlzylinderartigen Abschnitt 12, dessen Außenmantel zum Anliegen an einer entsprechend ausgebildeten Öffnung eines nicht dargestellten Kompressorgehäuses vorgesehen ist. Am rechten axialen Ende dieses äußeren hohlzylinderartigen Abschnitts 12 schließt sich nach innen hin ein ringartiger bzw. lochscheibenartiger Abschnitt 14 an, an dessen Innenrand sich ein innerer hohlzylinderartiger Abschnitt 16 anschließt, der sich zur rechten Seite hin erstreckt.
Die Dichtung umfasst dabei ein erstes Dichtungsteil 1 aus einem Elastomermaterial, ein zweites Dichtungsteil 2 aus Polytetrafluorethylen und ein Versteifungsteil 4. Das Versteifungsteil 4 und das erste Dichtungsteil 1 sind dabei durch ein entsprechendes Anvulkanisieren des ersten Dichtungsteils 1 am Versteifungsteil 4 miteinander verbunden. Im lochscheibenartigen Abschnitt 14 der Dichtung ist weiterhin ein sich im wesentlichen radial erstre ckender Oberflächenbereich des zweiten Dichtungsteils 2 in an sich bekannter Weise chemisch fest, beispielsweise durch Vulkanisation, mit einem entsprechenden Oberflächenbereich des ersten Dichtungsteils 1 verbunden. Durch den festen Verbund zwischen dem erstem und zweitem Dichtungsteil 1 und 2 wird dabei mit Vorteil ein Umstülpen des zweiten Dichtungsteils 2 durch den auf der rechten Seite vorherrschenden Prozessdruck in Richtung zur linken Seite hin sicher verhindert.
Im äußeren hohlzylinderartigen Abschnitt 12 der Dichtung ist ein hohlzylinderartiger Bereich des Versteifungsteils 4 von einem ebenfalls hohlzylinderartigen Bereich des ersten Dichtungsteils 1 umschlossen. Im lochscheibenartigen Abschnitt 14 der Dichtung ist ein ebenfalls lochscheibenartiger Bereich des Versteifungsteils 4 angeordnet, der sowohl zur linken als auch zur rechten Seite hin vom ersten Dichtungsteil 1 umschlossen ist. Im inneren hohlzylinderartigen Abschnitt 16 der Dichtung ist ein innerer hohlzylinderartiger Bereich des Versteifungsteils 4 angeordnet, der im wesentlichen allseitig vom ersten Dichtungsteil 1 umschlossen ist, wobei das erste Dichtungsteil 1 im Abschnitt 16 mit einer zum abdichtenden Anliegen an der Welle vorgesehenen Dichtlippe 7 ausgebildet ist.
Bei bestimmungsgemäßem Dichtungseinbau erstreckt sich dabei im inneren hohlzylinderartigen Abschnitt 16 der Dichtung ein nicht mit dem ersten Dichtungsteil 1 verbundener innerer Bereich des zweiten Dichtungsteils 2 hohlzylinderartig zur rechten Seite hin, wobei dabei das zweite Dichtungsteil 2 derart dimensioniert ist, dass bei bestimmungsgemäßem Dichtungseinbau der innere hohlzylinderartiger Bereich des zweiten Dichtungsteils 2 nicht mit der Dichtlippe 7 des ersten Dichtungsteils 1 in Konflikt kommt.
Dabei schirmen der innere hohlzylinderartige und auch der lochscheibenartige Bereich des Versteifungsteils 4 das zweite Dichtungsteil 2 gegen den im rechten Raum vorhandenen Prozessdruck ab und unterstützen mit Vorteil das erste Dichtungsteil 1 zum abdichtenden Anliegen deren Dichtlippe 7 an der Welle. Dabei wird die Dichtlippe 7 des ersten Dichtungsteils 1 durch das zweite Dichtungsteil 2 unter Ausnutzung deren guter Gleiteigenschaften gestützt sowie eine übermäßige Deformation der Dichtlippe 7 und vorzeitiger Verschleiß aufgrund der auftretenden Relativgeschwindigkeiten und Betriebsdrücke durch Trockenreibung verhindert.
In einer Ausführungsform kann dabei der innere hohlzylinderartige Bereich des zweiten Dichtungsteils 2 innenmantelseitig mit einer spiralartigen Nut ausgebildet sein, um auf dort vorhandene Schmiermittelfilme eine Rückförderwirkung zu erzielen.

Claims

Dichtung für einen Kompressor zum Abdichten einer Welle, beinhaltend folgende Merkmale: – Ein erstes Dichtungsteil aus einem ersten Material, ein zweites Dichtungsteil aus einem zweiten, vom ersten unterschiedlichen Material und ein Versteifungsteil, – das zweite Dichtungsteil ist wenigstens mit einem sich im wesentlichen radial erstreckenden Oberflächenbereich mit wenigstens einem der anderen Teile verbunden und ein dem vorgenannten Oberflächenbereich gegenüberliegender Oberflächenbereich des zweiten Dichtungsteils ist frei von einem Kontaktieren mit versteifend wirkenden Mitteln gehalten, und – das erste Dichtungsteil ist zu einer axialen Seite hin mit einer zum abdichtenden Anliegen an der Welle vorgesehenen Dichtlippe ausgebildet und das zweite Dichtungsteil ist derart ausgebildet, dass ein radial innerer Bereich des zweiten Dichtungsteils sich bei bestimmungsgemäßen Dichtungseinbau im wesentlichen axial zu besagter Seite hin und frei von einem Kollidieren mit der Dichtlippe erstreckt.
Dichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Dichtungsteil mit dem ersten Dichtungsteil, insbesondere chemisch, verbunden ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das zweite Material Polytetrafluorethylen (PTFE) ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Material ein Elastomermaterial ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste Dichtungsteil an das Versteifungsteil anvulkanisiert ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Versteifungsteil aus einem Metall ausgebildet ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Dichtung einen äußeren hohlzylinderartigen Abschnitt, einen sich an einem axialen Ende des vorgenannten Abschnitts anschließenden, die Dichtung nach innen hin fortsetzenden lochscheibenartigen Abschnitt und einen sich am Innenrand des letztgenannten Abschnitts anschließenden, sich bei bestimmungsgemäß eingebauter Dichtung weg vom äußeren Abschnitt erstreckenden, inneren hohlzylinderartigen Abschnitt umfasst.
Dichtung nach Anspruch 7, wobei der äußere Abschnitt einen hohlzylinderartigen Bereich des Versteifungsteils umfasst, an dessen Außenmantel sich ein ebenfalls im wesentlichen hohlzylinderartiger Bereich des ersten Dichtungsteils anschließt.
Dichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei der lochscheibenartige Abschnitt einen lochscheibenartigen Bereich des Versteifungsteils umfasst, der im wesentlichen vollständig vom ersten Dichtungsteil umschlossen ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei in dem lochscheibenartigen Abschnitt das zweite Dichtungsteil mit dem ersten Dichtungsteil verbunden ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der innere Abschnitt einen hohlzylinderartigen oder ringförmigen Bereich des Versteifungsteils umfasst, der im wesentlichen vollständig vom ersten Dichtungsteil umschlossen ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei im inneren Abschnitt das erste Dichtungsteil die Dichtlippe ausbildend gestaltet ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei bei bestimmungsgemäßem Dichtungseinbau sich im inneren Abschnitt das zweite Dichtungsteil frei von einem festen Verbinden mit dem ersten Dichtungsteil im wesentlichen axial, hohlzylinderartig erstreckt.
Dichtung nach Anspruch 13, wobei das zweite Dichtungsteil am Innenmantel des hohlzylinderartigen Bereichs mit einer spiralförmigen Nut ausgebildet ist.