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Dichtring für Lager und andere umlaufende Maschinenteile Die Erfindung
betrifft einen Dichtring für Lager und andere umlaufende Maschinenteile. Der Dichtring
gemäß Erfindung ist für Dichtungen bestimmt, bei denen ein mit einem federnden Tragring
zu einer Einheit verbundener elastischer Dichtflächenträger mit einer unnachgiebigen
gratlosen Kante eines Dichtkantenträgers an der Dichtstelle in Linienberührung zusammenwirkt.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Dichtringes für derartige
Lager, der bei zuverlässiger Dichtung verhältnismäßig weich federnd an der Dichtkante
anliegt und dessen abdichtende Wirkung durch Verschleiß praktisch nicht beeinträchtigt
wird, im übrigen aber sehr einfach und billig herzustellen ist. Zu diesem Zweck
wird gemäß Erfindung ein Dichtring vorgeschlagen, bei dem mindestens eine der Randzonen
des Tragringes mit einem abriebfesten elastischen Kunststoffring als Dichtflächenträger
etwa U-förmig eingefaßt ist.
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Es bestehen zahlreiche Möglichkeiten der baulichen Gestaltung und
Ausbildung eines solchen Dichtringes. So kann beispielsweise der ebene Tragring
entlang seines frei federnden Lochrandes zur Bildung des Dichtflächenträgers mit
Kunststoff umspritzt sein. Die Widerstandsfähigkeit des Tragringes zum Umspritzen
des Kunststoffringes wird erhöht, wenn der Lochrand des Tragringes kegelig verläuft.
Auch ist es möglich, den ebenen Tragring entlang seines frei federnden Außenrandes
zur Bildung des Dichtflächenträgers mit Kunststoff zu umgeben.
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Eine weichere Federung des Tragringes bei ausreichender Stabilität
kann dadurch erreicht werden, daß der ebene Tragring aus zwei eng aneinanderliegenden,
sehr dünnen metallischen Ringen besteht.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Tragring
an seinem als Einspannrand dienenden Außenrand eben und ist zwischen dem Einspannrand
und dem den Dichtflächenträger tragenden, vorzugsweise kegelig verlaufendem Lochrand
eine ringförmige Vertiefung oder Ausbuchtung zur Aufnahme von Schmiermittel vorgesehen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht der Tragring
aus einem in einer Ebene liegenden Außenrandbereich, einem kegelig verlaufenden
Mittelteil und einem wiederum in einer Ebene liegenden, den Dichtflächenträger tragenden
Lochrandbereich.
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Der Dichtflächenträger kann auch mit einem in radialer Richtung sich
erstreckenden Fortsatz mit einer die Dichtfläche bildenden, kegelig verlaufenden
Stirnfläche versehen sein.
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Eine besondere Ausführungsform der Erfindung stellt ein allseitig
mit Kunststoff umgebener Tragring dar. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der Beschreibung. In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen
der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch einen Dichtring mit einem
am Lochrand angebrachten Dichtflächenträger; Fig. 2 ist ein Teilquerschnitt durch
eine etwas abgewandelte Ausführungsform des in Fig. 1 dargestellten Dichtringes;
Fig. 3 zeigt einen Teilquerschnitt eines Dichtringes, bei dem der Dichtflächenträger
am Außenrand angebracht ist; Fig. 4 veranschaulicht einen Dichtring mit aus zwei
Scheiben zusammengesetztem Tragring im Teilquerschnitt; Fig. 5 ist ein Teilquerschnitt
durch einen als Profilteil ausgebildeten Dichtring gemäß Erfindung; Fig. 6 ist ein
Teilquerschnitt einer anderen Ausführung eines als Profilteil ausgebildeten Dichtringes;
Fig. 7 zeigt einen Dichtring, bei dem der federnde metallische Tragring allseitig
mit Kunststoff umgeben ist; Fig. 8, 9, 10 und 11 zeigen Beispiele für den Einbau
der in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Dichtringausführungen, und zwar zeigt Fig.
8 die Abdichtung eines Gleitlagers, Fig. 9 ein Kugellager mit darin fest eingebauten
Dichtringen; Fig. 10 die Abdichtung an einem Kege;lrollenlager und Fig. 11 die Abdichtung
an einem Kugellager, sämtlich in Teilquerschnitten.
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Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche Teile.
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Der in Fig. 1 gezeigte Dichtring besteht aus einem dünnen ebenen Tragring
1 von beispielsweise 01 mm Dicke, der aus einem metallischen Werkstoff mit guten
Federungseigenschaften,
z. B. Stahl, hergestellt ist, und einem elastischen Dichtflächenträger, der den
Lochrand des Tragringes 1 U-förmig umfaßt. Hierzu eignet sich ein abriebfester Kunststoff,
beispielsweise ein zur Gruppe der Polyamide gehöriger. Der U-förmige Kunstoffring
2 bildet mit dem Tragring 1 zusammen eine unlösbare Einheit.
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Bei dem Dichtring gemäß Fig. 2 ist der Lochrand des sonst ebenen Tragringes
1 leicht kegelig zur Seite herausgedrückt. Durch diese Ausbildung wird erreicht,
daß der Tragring widerstandsfähiger zum Umspritzen des Kunstoffringes 2 ist. Anstatt
am Lochrand des Tragringes 1 kann der den elastischen Dichtflächenträger bildende
Kunstoffring 2 auch am Außenrand des Tragringes 1 angebracht sein, wie Fig. 3 veranschaulicht.
In diesem Fall wird der Außenrand des Tragringes 1 mit abriebfestem Kunststoff eingefußt.
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Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform setzt sich der Tragring
1 aus zwei dünnen metallischen Ringen zusammen, deren bündig abschließende Lochränder
gemeinsam mit einem Kunststoffring 2 eingefußt sind. Selbstverständlich kann der
Kunststoffring 2 jedoch auch am Außenrand des Tragringes 1 angebracht sein. Der
Kunststoffring 2 wird durch Umspritzen oder Umgießen der bündig aufeinanderliegenden
beiden Ränder der Ringe 1 a und 1 b mit Kunststoff hergestellt. Durch die Zusammensetzung
des Tragringes 1 aus zwei dünnen Ringen kann insbesondere für größere Dichtringe
eine weichere Federung bei ausreichender Stabilität erhalten werden als bei einem
einzigen Ring von gleicher Gesamtdicke.
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Der in Fig. 5 dargestellte Dichtring weist einen profilgepreßten Tragring
1 auf, der an seinem Außenrund zwecks Bildung eines Einspannrandes 1' eben ist,
während sein übriger Teil rillenartig abgebogen ist. '. Die rillenförmige Vertiefung
1" dient zur Aufnahme von Schmiermittel. Der Lochrandbereich des Tragringes 1 verläuft
kegelförmig und trägt einen Kunststoffring 2 mit einer kegeligen Stirnfläche 2',
die Dichtfläche ist. Infolge Zusammenschrumpfens des beispielsweise durch Spritzgießen
aufgebrachten: Kunststoffringes 2 rutscht dieser um den Betrag a. seitlich nach
außen vom Kegelrand des Tragringes 1 zurück. Wie aus der rechten Seite der Fig.
11 erkennbar ist, schiebt sich der innen an der Randfläche des Ringes 1 aufliegende
Teil des Kunststoffringes 2 bei eingebautem Dichtring unter der Wirkung des Gegendruckes
der an der Dichtfläche zur Anlage kommenden Dichtkante des Dichtkantenträgers infolge
seiner Elastizität wieder auf die kegelige Randfläche des Tragringes 1 auf, so daß
der Dichtring federnd mit der Tendenz, vom Tragring 1 herunterzurutschen, an der
Dichtkante anliegt.
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In Fig. 6 ist ein Dichtring gezeigt, dessen metallischer Tragring
1 ebenso wie der in Fig. 5 gezeigte als Profilteil ausgebildet ist. Auch bei dieser
Ausführungsform hat der Tragring 1 einen als Einspannrad dienenden, ,in einer Ebene
liegenden Außenrand 1', dem sich ein kegelig verlaufender Mittelteil 1' und ein
wiederum in einer Ebene liegender, jedoch zur Ebene des Einspannrandes 1' versetzter
Lochrandbereich 1" anschließt. Ein im Querschnitt rillenförmiger Kunststoffring
2 umfaßt die Ringbereiche 1"' und 1"" des Tragringes 1 und ist mit diesen fest verbunden.
Entlang seines Lochrandes ist der Dichtflächenträger mit einem in radialer Richtung
sich erstreckenden ringförmigen Fortsatz 2 a versehen, der eine die Dichtfläche
bildende, kegelig verlaufende Stirnfläche 2" aufweist. Die Dichtfläche 2" steht
über den Einspannrand 1' vor. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß der ringförmige
Fortsatz 2 a an beiden Stirnseiten dichten kann.
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In Fig. 7 ist ein Dichtring dargestellt, der aus einem ebenen Tragring
1 besteht, welcher allseitig mit Kunststoff umgeben ist. Die den Ring 1 umgebende
geschlossene Kunststoffhülle 2 b ist Dichtfläche. Diese Ausführung gestattet es,
den Dichtring nach Belieben am Außenrand einzuspannen und am Innenrand dichten zu
lassen (entsprechend Fig. 8), oder umgekehrt (entsprechend Fig. 10).
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In Fig. 8 ist ein Einbaubeispiel für einen Dichtring nach Fig. 1 oder
2 gezeigt. Es ist angenommen, der Dichtring habe ein Achs- oder Wellenlager abzudichten.
Eine Achse oder Welle 5 ist in einer in einem Gehäuse 6 angeordneten Lagerbuchse
7 drehbar gelagert. Der Tragring 1 des Dichtringes ist mit seinem Einspannrand zwischen
einem ins Lagerinnere hin vorstehenden ringförmigen Rand eines Deckels 9 od. dgl.
und .einem Zwischenring 8 eingespannt. Die Einspannstelle ist derart gegenüber der
scharfen, unnachgiebigen Dichtkante 11 am Wellenansatz angeordnet, daß die am Dichtflächenträger
2 anliegende Dichtkante den Tragring 1 nach außen hin durchbiegt, so daß der Dichtungsring
federnd an der Dichtkante 11 anliegt.
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Fig. 9 zeigt einen Teilquerschnitt durch ein Kugellager 12, das mittels
Dichtringe nach Fig. 1 oder 2 zweiseitig abgedichtet ist. Mittels Sprengringe 13
sind die Außenränder der Tragringe 1 gegen, die Stirnseiten von ringförmigen Aussparungen
am äußeren Laufring 12a des Kugellagers gedrückt. Die Dichtflächen der Kunststoffringe
2 gleiten an scharfen Kanten von ringförmigen Aussparungen am inneren Laufring 12b
des Kugellagers vorbei. Dabei sind die Dichtkanten des inneren Laufringes 12b so
gegenüber den Flächen am äußeren Laufring 12a angeordnet, gegen welche die Einspannränder
der Tragringe 1 angedrückt sind, daß die Dichtringe in eingebautem Zustand nach
außen abgebogen sind, so daß die Dichtflächen der Kunststoffringe 2 federnd an den
Dichtkanten anliegen. Das Kugellager kann erforderlichenfalls auch nur an einer
Seite abgedichtet werden.
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Fig. 10 ist ein Teilquerschnitt durch ein Kegelrollenlager 14, welches
mittels eines Dichtringes nach Fig. 3 abgedichtet ist. Der Einspannrand des Tragringes
1 ist mittels eines Zwischenringes 15 gegen eine Stirnfläche des inneren Kegelrollenlaufringes
14a des Lagers angedrückt. Ein Bund der Achse 16 hält den Zwischenring 15 in seiner
Lage fest. Der Kunststoffring 2 des Dichtringes gleitet mit seiner Dichtflache in
Linienberührung über eine scharfe, unnachgiebige Dichtkante an einem Gegenring 17,
welcher einerseits an einem Gehäuse 18, andererseits am äußeren Laufring 14b des
Kegelrollenlagers 14 anliegt. Dabei ist der Gegenring 17 so gegenüber dem Laufring
14a angeordnet, daß seine Dichtkante den Dichtring zur Achse 16 hin abbiegt, so
daß die Dichtflache infolge der Elastizität des Tragringes 1 federnd an der Dichtkante
anliegt.
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Das in Fig. 11 im Teilquerschnitt gezeigte Kugellager ist einerseits
mittels eines Dichtringes nach Fig. 1 bzw. 2, andererseits mittels eines Dichtringes
nach Fig. 5 abgedichtet. Wie aus der linken Seite der Fig. 11 ersichtlich ist, wird
der Einspann.rand des Tragringes 1 des Dichtringes von einem Absatz am Gehäuse 19
gegen den äußeren Laufring 12a des Kugellagers 12 angedrückt. Mit seiner Dichtfläche
liegt der Kunststoffring 2 an einer Dichtkante am inneren Kugellagerlaufring 12b
an. Der Einspannrand des Tragringes 1 steht so gegenüber der Dichtfläche
der
Dichtflächenträger 2 zurück, daß der Innenrand des Dichtringes im eingebauten Zustand
nach außen abgebogen ist. Dies hat zur Folge, daß die Dichtfläche am Kunststoffring
2 infolge der Elastizität des Tragringes 1 federnd an der Dichtkante anliegt.
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Der die in Fig. 11 rechts liegende Seite des Kugellagers 12 abdichtende
Ring ist gemäß Fig. 5 ausgebildet. Sein Einspannrand wird durch eine Außenbuchse
oder einen Gehäusedeckel 20 gegen den Laufring 12a gedrückt. Durch dieses Einspannen
des Dichtringes legt sich die Dichtfläche 2' am Kunststoffring 2 unter Druck gegen
die ihr gegenüberliegende Dichtkante am Kugellagerlaufring 12b an, so daß der den
kegeligen Lochrand des Tragringes 1 überdeckende Teil des Ringes 2, welcher bei
nicht eingebautem Dichtring den ebenen Teil der Rille 1" nicht berührt (vgl. Fig.
5), durch den von der Dichtkante ausgeübten Gegendruck weiter auf den kegeligen
Lochrand hinaufgeschoben wird, bis er die ebene Grundfläche der Rille 1" berührt.
Dies hat zur Folge, daß der elastische Kunststoffring 2 unter federndem Anpreßdruck
an der Dichtkante anliegt.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt. Vielmehr sind beliebige Abwandlungen von Dichtringen denkbar, die aus
einem federnden Tragring und einem damit zu einer festen Einheit verbundenen elastischen,
ringförmig geschlossenen Kunststoffgebilde als Dichtflächenträger bestehen. Auch
sind die Verwendungsmöglichkeiten des Dichtringes gemäß der Erfindung nicht auf
die erwähnten Beispiele beschränkt. Der Einbau der Dichtringe kann in jeder beliebigen
geeigneten Weise erfolgen.
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Die Dichtringe nach Fig. 1 bis 3 und 7 können narrensicher eingebaut
werden, d. b. links wie rechts, weil die Ringe ochsensymmetrisch sind. Außerdem
können sie nach Abnutzung der einen Seite umgedreht und ein zweites Mal verwendet
werden.