DE10201611A1 - Wellendichtung - Google Patents

Abstract

Um den Totraum bei Gleitflächendichtungen nahezu vollkommen zu eliminieren, schlägt die Erfindung eine Wellendichtung zum Abdichten wenigstens eines Raumes vor, bei welcher wenigstens eine Dichtfläche der Wellendichtung bis unmittelbar an den abzudichtenden Raum angeordnet ist und die zumindest in dem Bereich einer Dichtfläche ein konisches Bauteil aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellendichtung zum Abdichten wenigstens ei­ nes Raumes, sodass ein Entweichen beispielsweise eines flüssigen Gemen­ ges aus dem Bereich des Raumes verhindert wird.

Um beispielsweise den Bereich um einer rotierenden Welle herum zu un­ terteilen und zwischen den unterteilten Bereichen einen Austausch von Stoffen effektiv zu unterbinden, sind im Stand der Technik bisher eine Vielzahl von technischen Lösungen vorgeschlagen worden. Beispielsweise wird in der Offenlegungsschrift DE 39 06 775 A1 eine Anordnung einer Wellendichtung beschrieben, die in dem Bereich einer rotierenden Welle eine Hochdruckseite gegenüber einer Niederdruckseite abdichtet. Hierbei wird der eigentliche Dichtring von einem Stützring sowie einem elasti­ schen Spannring auf der Welle fixiert. Die konstruktive Auslegung dieser Dichtungsanordnung benötigt unvorteilhafter Weise einen großzügig be­ messenen Umbauungsraum, sodass hierdurch bedingt ein relativ großer Totraum entsteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, derartige Wellendichtungen weiter zu entwickeln, sodass ein geringerer Umbauungsraum um die Wel­ lendichtung herum entsteht, wobei hierbei ein Totraum weitestgehend vermieden wird.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass an einer Wellendichtung zum Ab­ dichten wenigstens eines Raumes wenigstens eine Dichtfläche der Wellen­ dichtung bis unmittelbar an den abzudichtenden Raum angeordnet ist, wo­ bei die Wellendichtung zumindest in dem Bereich einer Dichtfläche ein konisches Bauteil aufweist.

Das konische Bauteil stellt hierbei vorzugsweise den eigentlichen Dicht­ körper der Wellendichtung dar. Hierbei wird wenigstens ein Dichtkörper der Wellendichtung vorzugsweise mittels einer Federkraft gegen einen Gegenkörper der Wellendichtung gebracht. Vorzugsweise weist der Ge­ genkörper wie auch der Dichtkörper eine konische Dichtfläche auf, wobei die konische Dichtfläche des Dichtkörpers und die konische Gegendicht­ fläche des Gegenkörpers beispielsweise derart miteinander kommunizie­ ren, dass eine dichtende Fläche entsteht. Vorzugsweise ist der Gegenkör­ per als Rotationsbauteil konstruiert und rotiert beispielsweise mit der Rota­ tionsbewegung einer umlaufenden Welle. Der Dichtkörper ist im Gegen­ satz zu dem Gegenkörper vorzugsweise ein rotationsneutrales Bauteil der Wellendichtung und ist beispielsweise an einem Gehäuse angeordnet. Vor­ zugsweise hat der Dichtkörper hierbei im wesentlichen eine lineare Bewe­ gungsrichtung, die beispielsweise im wesentlichen durch eine Feder des Wellendichtringes hervorgerufen wird. Hierdurch liegt die Dichtfläche des Dichtkörpers besonders sicher an der Gegendichtfläche des Gegenkörpers an.

Um die Wellendichtung gegenüber einem zu dichtenden Bereich besonders totraumarm zu gestalten, haben die Dichtfläche des Dichtkörpers bzw. die Gegendichtfläche des Gegenkörpers vorzugsweise einen Kegelwinkel ge­ genüber der Wellenachse. Hierbei erhalten die Dichtfläche sowie auch die Gegendichtfläche bezüglich der Wellenachse vorzugsweise einen gleichen Öffnungswinkel. Hierdurch kann eine sehr hohe Dichtheit des Wellen­ dichtringes realisiert werden.

Um den Wellendichtring baulich besonders einfach zu gestalten, ist es vor­ teilhaft, wenn eine Kraftkomponente der den Dichtkörper gegen den Ge­ genkörper drückende Kraft vorzugsweise im wesentlichen parallel zu der Wellenachse verläuft.

Es versteht sich, dass es hierbei unerheblich ist, ob diese parallel zur Wel­ lenachse verlaufende Kraft an dem Dichtkörper oder an dem Gegenkörper angreift. Je nach Anwendungsfall kann die Kraft als Druck- oder als Zug­ kraft an den Körper gebracht werden. Vorzugsweise ist der Wellendicht­ ring derart konstruiert, dass die parallel zur Wellenachse verlaufende Kraftkomponente an den Dichtkörper angreift und diesen hierdurch gegen den Gegenkörper bringt.

Auf Grund der besonders einfachen und effektiven Konstruktion der Wel­ lendichtung ist es nicht unbedingt notwendig einen Dichtring bzw. den Dichtkörper der Wellendichtung orthogonal zur Wellenachse vorzuspan­ nen.

Damit der Wellendichtring hinsichtlich seiner Dichtheit eine hohe Stand­ zeit aufweist, ist es vorteilhaft, wenn die Dichtfläche des Dichtkörpers und die Gegendichtfläche des Gegenkörpers aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dichtflächen aus unterschiedlich harten Materialien hergestellt sind. Beispielsweise ist hier­ bei der Dichtkörper bzw. die Dichtfläche des Dichtkörpers aus einem Kunststoff und der Gegenkörper bzw. die Gegendichtfläche des Gegen­ körpers aus einem Metall hergestellt. Es versteht sich, dass je nach An­ wendungsfall auch weitere Materialkombinationen zum Einsatz gelangen können.

Beispielsweise kann ein Körper aus einem anderen Material hergestellt sein als die zu dem Körper gehörige Dichtfläche.

Um eine besonders sichere Dichtheit zu gewährleisten, wirken zum Dich­ ten der Wellendichtung nicht nur eine Dichtkante mit einer entsprechenden Dichtfläche zusammen, wie es bei vielen bekannten Dichtungen der Fall ist, sondern es wirken hierbei zwei weitreichende Dichtflächen zusammen, die somit einen besonders innigen Kontakt im Bereich der zu dichtenden Fläche zueinander aufweisen.

Unter einer Wellendichtung werden hierbei alle Dichtungen verstanden, bei denen sich zwei oder mehr Flächen relativ zu einander bewegen und gegeneinander abzudichten sind, wie beispielsweise die Flächen eines Kolbens oder ähnliches.

Insbesondere schlägt die Erfindung eine Wellendichtung mit einer koni­ schen Dichtfläche vor, die bis an den abzudichtenden Raum heranreicht.

In vorliegendem Zusammenhang bezeichnet der Begriff "unmittelbar", dass die Dichtfläche lediglich um konstruktiv notwendige Anfasungen oder ähnliches von dem eigentlich abzudichtendem Raum beabstandet an­ geordnet ist.

Besonders vorteilhaft ist es, dass konstruktionsbedingt nahezu kein Totraum in dem Bereich der Wellendichtung entsteht, sodass dieser Be­ reich einschließlich der Wellendichtung eine besonders kompakte Bauwei­ se aufweist. Dies wird unter anderem dadurch realisiert, dass wenigstens eine Dichtfläche bis an den abzudichtenden Raum angeordnet ist, wodurch vermieden wird, dass zwischen dem Prozessraum und der Wellendichtung zusätzlicher, eventuell benötigter, Bauraum verloren geht.

Die kompakte Bauweise kann unter anderem durch den eigentlichen Dichtkörper erzielt werden, wenn dieser ein aktiver Bestandteil des abzu­ dichtenden Bauraumes ist. Dies resultiert dadurch, dass vorteilhafter Weise ein Teil der Wellendichtung mit den anderen dem Prozessraum begrenzen­ den Bauteilen eine abgrenzende Einheit bildet, sodass die begrenzenden Wände vorzugsweise miteinander fluchten. Das führt dazu, dass die Wel­ lendichtung sowie der unmittelbar an der Wellendichtung angrenzende Bauraum nahezu keine Hinterschneidung aufweist, an welcher sich Abla­ gerungen jeglicher Art festsetzen könnten. Dadurch eignet sich die erfin­ dungsgemäße Wellendichtung besonders für einen Einsatz in den Berei­ chen der Pharma- und Nahrungsmittelindustrie.

Vorteilhaft ist es, dass die konstruktive Gestaltung der Wellendichtung ei­ ne hohe Variantenvielfalt bietet, wodurch sich wiederum der Einsatzbe­ reich erheblich erweitert. Der erfindungsgemäße Wellendichtring ist dabei in einer einfach- und doppelwirkenden Ausführungsvariante einsetzbar und ist beispielsweise eine kostengünstige Alternative zu den herkömmli­ chen Wellendichtungen.

Durch die einfache Konstruktion ist die Wellendichtung nahezu wartungs­ frei, wodurch sie unter anderem auch deshalb wesentlich kostengünstiger gegenüber einer vergleichbaren Dichtung, insbesondere einer sogenannten Doppelgleitflächendichtung ist.

Um die Wellendichtung wenigstens an einem rotierenden Bauteil zu fixie­ ren, ist es vorteilhaft, wenn die Wellendichtung eine entsprechende Ver­ drehsicherung, vorzugsweise in Gestalt einer Kugel, aufweist. Hierdurch ist ein Mitlaufen der kompletten Wellendichtung unterbunden.

Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Wellendichtung wenigstens eine Gegenlauffläche aufweist. Auf dieser Gegenlauffläche gleitet bei­ spielsweise ein elastisches Bauteil der Wellendichtung derart, dass eine effektive Abdichtung in diesem Bereich sichergestellt ist. Vorzugsweise reicht die Gegenlauffläche, ggf. bis auf eine Anfasung, bis an den abzu­ dichtenden Raum.

Vorzugsweise weist die Gegenlauffläche einen Winkel, vorzugsweise ei­ nen 45° Winkel, beispielsweise zu der Längsachse einer rotierenden Welle auf. Durch die 45°-Anordnung der Gegenlauffläche kann ein elastische Bauteil der Wellendichtung derart geführt werden, dass es beim Anpressen gegen die angestellte Gegenlauffläche automatisch gegen eine zweite Dichtfläche gelenkt wird, welche vorzugsweise einen Winkel von 45° ge­ genüber der Gegenlauffläche aufweist. Dies ist unter anderem vorteilhaft, da mit nur einer auf das elastische Bauteil parallel zur Wellenachse wir­ kenden Kraft eine Abdichtung zweier Dichtflächen ermöglich wird. Hier­ bei wirkt die 45° angestellte Gegenlauffläche konstruktiv mit dem koni­ schen, vorzugsweise elastischen, Bauteil der Wellendichtung zusammen.

Ein weiterer Vorteil der schräg zu einer weiteren Gegenlauffläche ange­ ordneten zweiten Dichtlauffläche ergibt sich aus der Tatsache, dass die derart gegenüberliegenden Gleitflächen wesentlich besser eine Verbiegung einer belasteten Welle kompensieren können, wodurch wiederum die Dichtsicherheit der Wellendichtung erhöht wird.

Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, dass die Wellendichtung we­ nigstens ein federndes Bauteil, vorzugsweise eine Feder, aufweist. Durch die im federnden Bauteil gespeicherte Energie wird erreicht, dass das elastische Bauteil der Wellendichtung gegen die Gegenlauffläche gepresst wird. Beispielsweise gleitet hierbei das elastische Bauteil auf der Gegen­ lauffläche soweit entlang, bis beispielsweise die Kraft, welche auf die der Prozessraum abgrenzenden Seite des elastischen Bauteils sowie die hori­ zontale Komponente der Kraft, welche von der 45° angestellten Gegen­ lauffläche auf das elastische Bauteil wirkt, zumindest gleich groß der Kraft ist, welche durch das federnde Bauteil auf das elastische Bauteil ausgeübt wird. Hierbei kann die Anzahl und/oder die Stärke der Federn an den je­ weiligen Betriebsdruck, welcher in dem Prozessraum herrscht, angepasst werden. Vorzugsweise ist die Kraft der Federn so gewählt, dass Dichtig­ keit der Wellendichtung gewährleistet ist und gleichzeitig der Verschleiß der Wellendichtung im Bereich der Gleitflächen minimal ist.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Wellendichtung eine ebene Fläche als Abschluss zu dem abzudichtenden Raum aufweist. Eine solche ebene Flä­ che bietet den in dem Prozessraum angeordneten Medium nahezu keine Möglichkeit, sich an dieser Fläche bzw. an durch den Abschluss hervorge­ rufene Hinterschneidungen anzulagern. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Fläche des Abschlusses eine glatte Oberfläche aufweist, deren Rauhig­ keit derart gering ist, dass die in dieser Rauhigkeit theoretisch sich abla­ gernde Stoffteilchen des Mediums in der Praxis vernachlässigbar gering ist.

Eine andere Ausführungsvariante sieht vor, dass die Wellendichtung we­ nigstes ein elastisches Bauteil, vorzugsweise ein elastisches Bauteil aus einem speziellen PTFE-Compound, aufweist. Durch die Elastizität des Bauteils wird beispielsweise eine Erhöhung der Anpassung an den Gegen­ laufflächen erreicht. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Festigkeit des elas­ tischen Bauteils geringer ist als die Festigkeit des Materials der Gegenlauf­ fläche, wodurch der Verschleiß der Gegenlaufflächen vernachlässigbar verringert wird. Der betriebsbedingte Verschleiß des elastischen Bauteils verursacht im Rahmen des normalen Lebenszyklus jedoch keine Undich­ tigkeiten der Wellendichtung, da das elastische Bauteil durch das federnde Bauteil, vorzugsweise durch eine Feder, kontinuierlich beigestellt wird. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass der spezielle PTFE-Compound einen Trockenlauf des elastischen Bauteils auch auf einer ungehärteten Gegen­ lauffläche ermöglicht.

Um insbesondere bei hohen Drehzahlen der relativ zu einander bewegli­ chen Flächen eine unerwünscht hohe Wärmeerzeugung zu dämpfen, ist es vorteilhaft, wenn wenigstens eine Dichtfläche eine Nut aufweist. Die An­ ordnung einer Nut verringert die in Kontakt stehenden Flächen der Dicht­ fläche, wodurch weniger Reibwärme entsteht und die Wellenabdichtung durch Wärme geringer belastet wird.

Der Vorteil des Trockenlauf-Betriebes liegt unter anderem darin, dass im Vergleich zu einer Nasslauf-Dichtung bei gleichen Dichtwerten eine ge­ ringere Kraft auf die Dichtfläche wirkt. Beispielsweise reduziert dies den Verschleiß der Wellendichtung, wodurch sich die Standzeit weiter erhöht und die Kosten für die Wartung und/oder die Instandsetzung reduzieren.

Um das elastische Bauteil beispielsweise vor Beschädigungen durch das federnde Bauteil zu schützen, ist es vorteilhaft, wenn die Wellendichtung wenigstens einen Entlastungsring aufweist, welcher vorzugsweise zwi­ schen dem elastischen Bauteil und dem federnden Bauteil angeordnet ist. Umschließt hierbei der Entlastungsring zumindest teilweise das federnde Bauteil, erfährt das federnde Bauteil eine gewisse seitliche Führung, so­ dass es durch die auf ihn wirkende Querkräfte nicht nachteilig verschoben wird.

Letztlich wird vorgeschlagen, dass die Wellendichtung vorzugsweise einen Bereich aufweist, welcher zur Aufnahme einer Sperrflüssigkeit und/oder eines Sperrgases geeignet ist. Der Einsatz einer Sperrflüssigkeit bzw. eines Sperrgases wirkt sich beispielsweise vorteilhaft auf den Abdichtungsgrad der Wellendichtung aus. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Sperrflüs­ sigkeit bzw. das Sperrgas eine höhere Dichte aufweist als das Medium, welches sich in dem abzudichtenden Prozessraum befindet.

Hierbei ist es möglich, dass sich das Sperrmedium stationär in einem dafür vorgesehenen Bereich der Wellendichtung befindet oder beispielsweise durch entsprechende Zu- und Ableitungen durch diesen Bereich zirkuliert und somit einem ständigen Austausch unterliegt. Beispielsweise ist so auch eine Kühlung der Wellendichtung möglich.

Durch die bis an den Prozessraum geführte Dichtfläche, ist die Wellen­ dichtung nicht nur besonders einfach und kompakt gebaut, sondern weist darüber hinaus wenigstens eine hervorragende und selbst nachstellende und regulierende Dichtfläche auf. Dadurch ist die erfindungsgemäße Wel­ lendichtung unter anderem eine kostengünstige Alternative zu herkömmli­ chen Flächengleitdichtungen, insbesondere Doppelgleitflächendichtungen. Durch die geschickt gewählte Geometrie der Gleitflächen, insbesondere die 45° Winkelanstellung der Gegenlauffläche, erhöht sich die Dichtfläche in Bezug auf den benötigten Bauraum beachtlich, wodurch im Vergleich zu herkömmlichen Dichtungen bei gleicher Dichtleistung die Bauteilgröße reduziert wird.

Ein Mitlaufen der Wellendichtung wird effektiv dadurch unterbunden, dass im Bereich der Wellendichtung eine Verdrehsicherung, vorzugsweise in Gestalt einer Kugel, angeordnet ist.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Erläuterung anliegender Zeichnung beschrieben, in welcher beispielhaft mehrere Ausführungsbeispiele einer Wellendichtung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Wellendichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Wellendichtung und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wellendichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte Wellendichtung 2 ist an einem Wellenabsatz 3 ei­ ner Welle 4 in einem Gehäuse 5 angeordnet. Die Wellendichtung 2 trennt einen Prozessraum 6 im linken Bereich von einem weiteren Raum 7 im rechten Bereich, sodass zwischen den beiden Räumen 6 und 7 keinerlei Stoffaustausch stattfindet.

Das Gehäuse 5 weist eine Nut 8 auf, in welcher ein Dichtring 9 angeordnet ist. Die Wellendichtung 2 umfasst einen äußeren Ring 10 und einen inne­ ren Ring 11, wobei der Ring 10 mit seiner äußeren Umfangsfläche 12 an dem Gehäuse 5 anliegt. Der Ring 10 hat jeweils in seinem Randbereich eine Nut 13 und eine Nut 14, in welcher sich jeweils ein Dichtring 15 und 16 befindet. Der innere Ring 11 weist ebenfalls eine Nut 17 auf, in welcher sich ein Dichtring 18 befindet. Der innere Ring 11 ist zweigeteilt, wobei er eine längere linke Hälfte 19 sowie eine kürzere rechte Hälfte 20 umfasst. Die längere Hälfte 19 weist an ihrer linken Seite zu der Wellenachse 23 eine 45° angestellte Gegenlauffläche 21 und an ihrer rechten Seite eine Sacklochgewindebohrung 22 auf. Die kürzere Hälfte 20 des inneren Rin­ ges 11 weist ebenfalls eine Gegenlauffläche 21 mit einen Winkel von 45° zu der Wellenachse 23 auf. Des weiteren umfasst die kürzere Hälfte 20 ei­ ne Durchgangsbohrung 24, sodass die beiden Hälfte 19 und 20 des inneren Rings 11 mittels einer Schraubverbindung 25 fest verbunden werden kön­ nen. Zwischen dem äußeren Ring 10 und dem inneren Ring 11 der Wel­ lendichtung 2 sind entlang der Wellenachse 23 zwei beabstandete elasti­ sche Dichtringe 26 und 27 angeordnet, die aus einem speziellen PTFE- Compound hergestellt sind. Die Dichtringe 26 und 27 weisen jeweils an ihren nicht zugewandten Seiten im Bereich der 45°-Gegenlauffläche 21 einen konischen Körper auf. Dadurch, dass die Gegenlaufflächen 21 einen 45° Winkel zu der Wellenachse 23 haben, ist die Dichtfläche 21 in diesem Bereich gegenüber einer parallel angeordneten Dichtfläche in Bezug auf den benötigten Bauraum wesentlich erhöht. Die Außenseite der Dichtringe 26 und 27 bilden mit der Innenseite des äußeren Rings 10 jeweils eine wei­ tere Dichtfläche 30. Die äußeren seitlichen Flächen 28 und 29 der Dicht­ ringe 26 und 27 sind jeweils eine aktive Begrenzung der beiden abzugren­ zenden Räume 6 und 7, wobei die Flächen 28 und 29 eben sind und mit den seitlich angrenzenden Flächen fluchten.

Zwischen den beiden beabstandeten Dichtringen 26 und 27 ist eine Viel­ zahl von Federn 31 angeordnet, sodass die Dichtringe 26 und 27 vonein­ ander weggedrückt werden. Durch die Federkraft der Federn 31 werden die Dichtringe 26 und 27 im Bereich ihres konischen Körpers direkt gegen die 45° angestellte Gegenlauffläche 21 gepresst. Dabei wird ein Teil der Fe­ derkraft um 90° auf ihrer Wirklinie umgelenkt, sodass die äußere Um­ fangsfläche des jeweiligen Dichtungsringes 26, 27 gegen die innere Um­ fangsfläche des äußeren Ringes 10 gepresst wird. Um die elastischen Dich­ tungselemente 26 und 27 vor Beschädigungen durch die Feder 31 zu schützen, ist zwischen der Feder 31 und den Dichtringen 26 und 27 jeweils ein Entlastungsring 32 und 33 angeordnet. Der Entlastungsring 33 ist dabei derart konstruiert, dass er die Feder 31 seitlich teilweise umschließt und diese dadurch führt. Die Feder 31 ist so gegen eine Verschiebung quer zu ihrer Kraftwirkungslinie gesichert. Der unverbaute Raum in dem Bereich zwischen den beiden Dichtungsringen 26 und 27 steht zur Befüllung mit einem Sperrgas oder mit einer Sperrflüssigkeit zur Verfügung.

Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Beispiel einer Wellendichtung 34, welche auf einer Welle 35 angeordnet ist. Der innere Ring 36 der Wellendichtung 34 ist in seinem rechten Bereich durch einen Gewindestift 37 formschlüs­ sig mit der Welle 35 verbunden. Der innere Ring 36 weist drei Nuten 38, 39 und 40 auf, wobei in den Nuten 38 und 39 jeweils ein Dichtungsring 41 und 42 angeordnet ist. An dem linken Ende des inneren Ringes 36 ist eine Gegenlauffläche 43 vorgesehen, die einen Winkel von 45° zu der Wellen­ achse 44 der Welle 35 aufweist.

Die Wellendichtung 34 umfasst einen äußeren Ring 48, welcher ebenfalls drei Nuten 49, 50 und 51 aufweist. Die Nuten 49 und 50 umfassen jeweils einen Dichtungsring 52 und 53. Im äußeren Bereich des äußeren Ringes ist eine Durchgangsbohrung 54 angeordnet, welche zur Aufnahme einer Schraube dient, mit der die Fläche 55 an ein anderes Bauteil gepresst wird. An der rechten Seite des äußeren Ringes ist eine Sacklochbohrung 56 mit einem Gewinde angeordnet, welche zur Aufnahme einer Schraube 57 dient. Mittels der Schraube 57 wird ein in die Nut 40 ragendes Bauteil 58 an dem äußeren Ring 48 verschraubt. Das Bauteil 58 dient hierbei dazu, die Federkraft zu kompensieren, da sich durch das in der Nut 40 im Ein­ griff befindliche Bauteil 58 eine größere Relativbewegung der beiden Rin­ ge 36 und 48 in einer Richtung parallel zu der Wellenachse 44 unterbindet.

Zwischen dem inneren Ring 36 und dem äußeren Ring 48 ist ein elasti­ scher Dichtungsring 59 angeordnet. Der elastische Dichtungsring 59 ist in dem Bereich, der mit der Gegenlauffläche 43 in Kontakt tritt, kegelförmig ausgebildet, sodass in dem Bereich der Gegenlauffläche 43 eine erste Dichtfläche 60 vorhanden ist. Die äußere Umfangsfläche des elastischen Dichtungsringes 59 bildet mit einem Teil der inneren Umfangsfläche des äußeren Ringes 48 eine zweite Dichtfläche 61. Der äußere seitliche Ab­ schluss 62 des elastischen Körpers 59 verläuft parallel zu der seitlichen Fläche 63 des äußeren Ringes 48 sowie parallel zu der seitlichen Fläche 64 des inneren Ringes 36. Dadurch, dass die Dichtungsflächen 60 und 61 un­ mittelbar bis in den abzudichtenden Raum 65 laufen, entsteht nur ein sehr geringer Totraum 66 und 67.

Im Bereich der rechten Seite des elastischen Dichtringes 59 ist ein Entlas­ tungsring 68 angeordnet, der den elastischen Dichtungsring 59 vor Be­ schädigungen durch die Feder 69 schützt. Um der Feder 69 quer zu ihrer Wirkungslinie eine Führung zu geben, ist diese in einem weiteren Entlas­ tungsring 70 eingebettet.

In der Nut 51 des äußeren Ringes 48 ist ein Stützring 71 angeordnet. Der Stützring 71 begrenzt den Bauraum zu dem elastischen Körper 59, sodass unter anderem die Bauteile 59, 68, 69 und 70 durch die Feder 69 gegen die Gegenlauffläche 43 gepresst werden, wobei die Presskraft durch die Aus­ wahl der Stärke und/oder die Anzahl der Feder 69 einstellbar ist.

Die Fig. 3 zeigt im Schnitt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wellendichtung 72, die auf einer Welle 73 angeordnet ist. Der innere Ring 74 der Wellendichtung 72 weist an seiner linken Seite zwei Nuten 75 und 76 auf, in denen jeweils eine Gummidichtung 77 und 78 angeordnet ist. Rechts davon ist eine weitere Nut 79 angeordnet, in welcher ein Teil einer Dichtungslippe 80 angeordnet ist. Im rechten Bereich des inneren Ringes 74 ist eine weitere Nut 81 angeordnet, welche einen Sicherungsring 82 umfasst. Der innere Ring 74 ist an seinem linken äußeren Ende mittels einer Spannvorrichtung 83 kraftschlüssig mit der Welle 73 verbunden.

Die Wellenabdichtung 72 weist ebenfalls einen äußeren Ring 84 auf, wel­ cher im Bereich seines rechten linken äußeren Endes eine Nut 85 umfasst, in der sich ein Sicherungsring 86 befindet. Mittels der beiden Sicherungs­ ringe 82 und 86 wird ein zweireihiges Rillenkugellager 87 gegen einen Absatz 88 des inneren Ringes 74 verspannt. Zwischen dem doppelten Ril­ lenkugellager 87 und der Dichtungslippe 80 ist ein Stützring 89 angeord­ net, welcher die Dichtungslippe 80 gegen eine Fläche 90 des äußeren Rin­ ges 91 verklemmt. Durch die spezielle geometrische Form des Stützringes 89 wird ein Teil der Gummilippe 80 gestützt. Weiter links von der ange­ ordneten Gummilippe 80 ist ein weiterer Stützring 92 vorhanden, welcher in einer Nut 93 angeordnet ist. An dem Stützring 92 liegt ein Entlastungs­ ring 94 an, in dem eine Feder 95 angeordnet ist. Links von der Feder 95 befindet sich ein weiterer Entlastungsring 96, der den konischen Dich­ tungsring 97 gegenüber der Feder 95 vor Beschädigungen schützt. Der ko­ nisch geformte Bereich des Dichtungsringes 97 wird durch die Federkraft der Feder 95 gegen eine Gegenlauffläche 98 des inneren Ringes 74 ge­ presst. Die Gegenlauffläche 98 weist gegenüber der Wellenachse 99 einen 45° Winkel auf.

Der äußere Ring 84 der Wellenabdichtung 72 hat in seinem linken Bereich zwei weitere Nuten 100 und 101, in denen sich jeweils ein Dichtungsring 102 und 103 befindet. Der äußere Ring 84 umfasst zusätzlich eine Durch­ gangsbohrung 104, die eine Schraube aufnimmt, mit welcher ein Bauteil 105 an dem äußeren Ring 84 verklemmt wird.

Der Bereich zwischen der Gummilippe 80 und dem konischen Dichtungs­ ring 97 ist hierbei mit einer Sperrflüssigkeit gefüllt. Die Sperrflüssigkeit ist eine zusätzliche Abdichtungseinrichtung der Wellendichtung 72.

Es versteht sich, dass je nach konkreten Ausgestaltung auch andere Winkel als 45°, insbesondere Winkel zwischen 20° und 70° vorteilhaft für die Ge­ genlauffläche bzw. der Dichtfläche genutzt werden können.

Claims (9)

1. Wellendichtung (2; 34; 72) zum Abdichten wenigstens eines Rau­ mes (6, 7; 65), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Dicht­ fläche (21, 30; 60,61; 98) der Wellendichtung (2; 34; 72) bis unmit­ telbar an den abzudichtenden Raum (6, 7; 65) angeordnet ist, wobei die Wellendichtung (2; 34; 72) zumindest in dem Bereich einer Dichtfläche (21, 30; 60,61; 98) ein konisches Bauteil aufweist.

2. Wellendichtung (2; 34; 72) nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Wellendichtung (2; 34; 72) wenigstens eine Ge­ genlauffläche (21; 61; 98) aufweist.

3. Wellendichtung (2; 34; 72) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, dass die Gegenlauffläche (21; 61; 98) einen Winkel, vorzugsweise einen 45° Winkel, beispielsweise zu der Längsachse (23; 44; 99) einer Welle (4; 35; 73) aufweist.

4. Wellendichtung (2; 34; 72) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Wellendichtung (2; 34; 72) wenigs­ tens ein federndes Bauteil, vorzugsweise eine Feder (31; 69; 95), aufweist.

5. Wellendichtung (2; 34; 72) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, dass die Wellendichtung (2; 34; 72) eine e­ bene Fläche (28, 29; 62) als Abschluss zu dem abzudichtenden Raum (6; 65) aufweist.

6. Wellendichtung (2; 34; 72) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, dass die Wellendichtung (2; 34; 72) wenigs­ tens ein elastisches Bauteil (26, 27; 59; 97), vorzugsweise ein elasti­ sches Bauteil aus einem speziellen PTFE-Compound, aufweist.

7. Wellendichtung (2; 34; 72) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Dichtfläche (21, 30; 60,61; 98) eine Nut (13, 14; 50; 102) aufweist.

8. Wellendichtung (2; 34; 72) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, dass die Wellendichtung (2; 34; 72) wenigs­ tens einen Entlastungsring (32, 33; 68, 70; 94, 96) aufweist, welcher vorzugsweise zwischen dem elastischen Bauteil (26, 27; 59; 97) und dem federnden Bauteil (31; 69; 95) angeordnet ist.

9. Wellendichtung (2; 34; 72) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, dass die Wellendichtung (2; 34; 72) einen Bereich aufweist, welcher zur Aufnahme einer Sperrflüssigkeit und/oder zur Aufnahme eines Sperrgases geeignet ist.