DE1046966B - Lippendichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Dichtungen aus elastischen Werkstoffen, z. B. aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk, oder aus einem anderen elastischen Kunststoff, die mit Dichtlippen versehen sind und die zur Abdichtung von Flüssigkeiten, Gasen, Dämpfen oder auch mit Feststoffen vermischten Flüssigkeiten dienen.

Man verwendet für diesen Zweck Dichtungen in Form von U-förmigen Manschetten oder solchen, die als Topf- oder Hutmanschetten ausgebildet sind. Es ist bekannt, daß die Dichtwirkung um so besser ist, je mehr es gelingt, dien höchsten Anpreßdruck auf die Dichtkante zu legen. Wenn die Dichtkante unter einem geringeren Anpreßdruck steht als benachbarte Abschnitte der sie tragenden Dichtlippe, tritt eine Ölkeilwirkung ein., durch welche die Dichtlippe abgehoben und ein Unidichtsein der Dichtung verursacht wird.

Es sind eine Reihe von Maßnahmen vorgeschlagen worden, um die Dichtkante möglichst zuverlässig anzupressen, die aber allenfalls nur zu einer Verringerung der nachteiligen Ölkeilwirkung geführt haben und durch die das Ziel, das sich der Erfinder gesetzt hat, nicht erreicht worden ist. So· hat man z. B Schnurringe zwischen die Dichtlippen eingelegt, Federn auf Dichtlippen aufgelegt und Spreizringe in den verschiedensten Formen eingebaut. Diese zusätzlichen Spannungsmittel sind aber, abgesehen davon, daß ihre Verwendung nicht den gewünschten Erfolg brachte, aufwendig und kostspielig. Zudem haben die mechanischen Spreizelemente den weiteren Nachteil, daß die Elastizität der Lippendichtung in beträchtlichem Maße durch sie vermindert wird, insbesondere wenn die Anpressung hoch ist, so daß sie in ihrem Betriebsverhalten praktisch einer Packung gleicht, was eine hohe Reibung und einen großen Verschleiß zur Folge hat.

Gemäß der Erfindung ist eine Lippendichtung, also z. B. ein. Nutring, eine Topf- oder eine Hutmanschette, welche zur Abdichtung von Maschinenteilen dient, die eine Relativbewegung gegeneinander ausführen, so ausgestaltet, daß — bei Betrachtung der Dichtlippe im Querschnitt — die im wesentlichen gerade •verlaufende äußere Begrenzungslinie, die von der Dichtkante zum Ende der Dichtlippe geht und dem abzudichtenden Maschinenteil zugekehrt ist, mit der von der Dichtkante nach unten verlaufenden Begrenzungslinie einen Winkel einschließt, welcher größer als 90° ist. Diese Begrenzungslinien können auch einen größeren Winkel bis nahezu 180° einschließen. Durch diese neuartige Formgebung wird erreicht, daß die Dichtkante sowohl in drucklosem Zustand der Dichtung wie auch unter Druck fest angedrück wird, und zwar derart, daß der höchste Anpreßdruck im Bereich der Dichtkante ausgeübt wird.

Lippendichtung

Anmelder:

Carl Freudenberg

Kommanditgesellschaft auf Aktien,

Weinheim (a. d. Bergstraße)

Karl Jasmand, Morsch bei Karlsruhe,
ist als Erfinder genannt worden

Die Lage der Dichtkaate der neuen Dichtung ist also von der Lage der Dichtkante bei bekannten Dichtungen solcher Art dadurch unterschieden, daß sie nicht am Ende der Dichtlippe liegt, sondern daß diese sozusagen auf der Seite, die dem abzudichtenden Bauteil zugekehrt ist, etwas zurückgeschnitten ist. Dabei ist der kleinste Wert des Winkels, den die zurückgeschnittene Fläche mit dem Bauteil bildet (also die äußere Begrenzungslinie dieses Teiles, wenn man die Lippe im Querschnitt betrachtet), dadurch gegeben, daß der sich oberhalb der Dichtkante befindliche Teil der Dichtlippe auch bei elastischer Verformung nicht an dem abzudichtenden Maschinenteil zur Anlage kommen darf. Da diese Verhältnisse erheblich von den Eigenschaften des elastischen Kunststoffes abhängig sind, läßt sich der kleinste Winkelwert für die verschiedenen möglichen Ausführungsformen nicht exakt angeben.

Besonders günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn die äußeren Begrenzungslinien einen Winkel von etwa 120 bis 150° bilden. Durch die Veränderung dieses Winkels kann die Reibung der Dichtmanschette und die Dichtwirkung in weiten Grenzen beeinflußt werden. Die gemäß Erfindung angestrebte Erhöhung des Anpreßdrucks der Dichtkante wird aber auch erreicht, wenn der Winkel nur geringfügig mehr als 90° beträgt.

Die zum abdichtenden Maschinenteil hin liegende und nach oben abgehende Begrenzungslinie des Lippenquerschnitts wird im allgemeinen als eine Gerade ausgebildet sein. Das gemäß Erfindung angestrebte Ziel wird jedoch auch dann erreicht, wenn diese Begrenzungslinie schwach konkav oder konvex gekrümmt oder in anderer Weise kurvenförmig verläuft.

Auf der dem abzudichtenden Bauteil abgekehrten Seite der Dichtlippe kann die Begrenzungslinie des Querschnitts eine Gerade oder eine Kurve sein.

809 699/312

Von den bekannten Dichtungen dieser Art unterscheidet sich die neue dadurch, daß oberhalb der Dichtkante eine Materialanhäufung vorhanden ist. Bei bekannten Dichtungen für hin- und hergehende Maschinenteile steht die obere Begrenzungslinie des Dichtlippenquerschnitts im Winkel von 90° zur abzudichtenden Fläche oder sie schließt gegen diese Fläche einen spitzen Winkel ein, nämlich wenn die Lippe etwas schräg angestellt ist. Diese Dichtungen erfüllen aber nicht die Bedingung der Erfindungsdefinition, nach der der Winkel zwischen den äußeren nach oben und nach unten von der Dichtkante abgehenden Begrenzungslinien mehr als 90°, vorzugsweise 135°, beträgt; sie haben daher auch nicht die vorteilhaften Eigenschaften, welche darauf beruhen, daß der Winkel zwischen den beiden äußeren, von der Dichtkante ausgehenden Begrenzungslinien größer als 90° ist. Nur diese Materialverteilung im Bereich der Dichtkante ergibt die gemäß Erfindung angestrebte Erhöhung des Anpreßdrucks.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.

Es zeigt im Querschnitt und teilweise in Ansicht

Fig. 1 einen Nutring mit gerader innerer Begrenzung des Dichtlippenquerschnitts und

Fig. 2 einen Nutring mit kurvenförmiger innerer Begrenzung des Querschnitts.

Von den Dichtkanten 2 des Nutringes 1 (vgl. Fig. 1) verlaufen die Begrenzungslinien 3 und 7 des Querschnitts in einem Winkel β von etwa 135° zueinander. Andere Lagen der Begrenzungslinien des Dichtlippenquerschnitts sind gestrichelt angedeutet. Die Begrenzungslinien 3 α deuten den größtmöglichen Winkel, die Begrenzungslinien 3b den kleinstmöglichen Winkel, durch den die Verbesserung gemäß Erfindung erreicht wird, an. Die Begrenzungen der Dichtlippen auf den den Maschinenteilen abgekehrten Seiten sind mit 4 bezeichnet und verlaufen bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gerade. Zwischen der äußeren Begrenzungslinie nach dem abzudichtenden Teil, also bei der Ausführungsform, die durch die gestrichelte Linie 3 α angedeutet ist, ist die Linie 4 um das gestrichelte Stück verlängert.

Bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Nutring 1 α ist die Begrenzung des Lippenquerschnitts auf den dem abzudichtenden' Maschinenteil abgekehrten Seiten schwach gekrümmt, wie bei 4 a angedeutet. Die verschiedenen Lagen der dem abzudichtenden Maschinenteil zugekehrten Begrenzungslinien sind durch ausgezogene und gestrichelte Linien dargestellt und entsprechend Fig. 1 mit 3, 3 α und 3 b bezeichnet. Bei großem Winkel β (gestrichelte Linie 3 a) sind die Begrenzungen 4 a- verlängert, wie bei 6 a angedeutet, also auch kurvenförmig.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lippendichtung zur Abdichtung von hin- und hergehenden Maschinenteilen, z. B. Topf-, Hutoder Nutringmanschetten, aus elastischem Material, z. B. natürlichem oder synthetischem Kautschuk oder aus elastischen Kunststoffen, für Flüssigkeiten oder Gase aller Art, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen gerade ver-.laufende äußere Begrenzungslinie (3) des Dichtlippenquerschnitts von der Dichtkante (2) zum Ende der Dichtlippe auf der dem abzudichtenden Maschinenteil zugekehrten Seite mit der von der Dichtkante (2) nach unten verlaufenden Begrenzungslinie (7) des Dichtlippenquerschnitts einen Winkel (/?) einschließt, welcher größer als 90° ist.

2. Lippendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Begrenzungslinie des Querschnitts. oberhalb der Dichtkante in an sich bekannter Weise kurvenförmig verläuft.

3. Lippendichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Begrenzungslinie (4 a, 6 a) des Dichtlippenquerschnitts oberhalb der Dichtkante in an sich bekannter Weise schwach gekrümmt zum Ende der Dichtlippe hin verläuft (Fig· 2).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 747 556, 726 603,
621;

britische Patentschriften Nr. 560 515, 541 336,
375, 282 440, 727 814;

USA.-Patentschriften Nr. 2 293 564, 2 672 359,
2 447 411.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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