DE1091387B - Geschichtetes Dichtungselement - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die nachgiebigen Elemente für Dichtungsanordnungen in hydraulischen oder pneumatischen Anlagen, die zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen angeordnet sind, werden häufig aus Leder im Preßvorgang hergestellt. Man geht allerdings mehr und mehr dazu S über, sie durch Elemente aus geformtem bzw. gegossenem plastischem Material vorgegebener Abmessungen zu ersetzen.

Zur Herstellung dieser Dichtungselemente benötigt man kostspielige Preßwerkzeuge oder Gußformen, die sich nur bei einer Serienfabrikation bezahlt machen. Andererseits sind die tierischen oder synthetischen Ausgangsmaterialien zur Herstellung der Dichtungselemente nicht widerstandsfähig genug für gewisse Stoffe. Natürlicher oder synthetischer Kautschuk ist z. B. nicht widerstandsfähig gegen gewisse Kohlenwasserstoffe. Schließlich eignen sich diese Materialien nicht zur Herstellung bestimmter Formen oder Abmessungen. Ferner sind einige plastische Materialien, wie Kunstharze od. dgl., nicht oder nur schwierig durch dieses Verfahren zu verarbeiten. Andere Kunststoffe, z.B. auf der Basis der Polyamide, sind nicht nachgiebig genug.

Durch die Erfindung wird ein nachgiebiges Dichtungselement geschaffen, durch das die Nachteile der bisherigen oben geschilderten vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung besteht im allgemeinen aus einem Dichtungselement in Form eines dünnen Bandes aus geeignetem Material, das schichtweise insbesondere durch Zusammenrollen auf dem äußeren oder inneren Umfang eines ringförmigen Trägers übereinandergelegt wird und schließlich seitlich über den Träger abgebogen wird mit Hilfe von zusammengehörigen Ringkörpern, wodurch die Teile des geschichteten Bandes, die auf beiden Seiten den Träger überragen, schräg nach innen oder außen, je nachdem, ob das Band auf der Außen- oder Innenseite des Trägers zusammengerollt ist, abgebogen werden.

Man kann Bänder aus beliebigem Material, ausgehend von plastischem Material bis zu beliebigem Metall, je nach der beabsichtigten Benutzung verwenden, wobei die Abmessungen dem zu erreichenden Zweck angepaßt werden können.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Dichtungen durch die ringförmigen Teile der Dichtungsanordnung selbst geformt werden, ohne kostspielige Werkzeuge verwenden zu müssen, wobei die genannten ringförmigen Elemente selbst aus einfachen Stäben geeigneten Materials hergestellt werden können, die zum Einbau in die Dichtungsanordnung in verschiedenen Abschnitten unterteilt gerollt und geschweißt oder geklebt werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Geschichtetes Dichtungselement

Anmelder:

Jacques Muller,

La Garenne-Colombes, Seine (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Gollung, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Kaiserstr. 16

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 17. April 1956

Jacques Muller, La Garenne-Colombes, Seine

(Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung einer drehenden Welle in einem Lager, wobei das einfach wirkende Element mit der drehenden Welle zusammenwirkt,

Fig. 2 einen schematisch dargestellten Axialschnitt durch eine doppeltwirkende Dichtungsanordnung, wobei ein Element mit der drehenden Welle und das andere mit dem Lager zusammenwirkt,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch ein Kupplungsgehäuse zwischen einem festen und einem drehbaren Rohr, das eine doppeltwirkende Dichtungsanordnung enthält,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Dichtungsanordnung gemäß Fig. 3, in der Richtung des Pfeiles A gesehen,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Einzelteils der Dichtungsanordnung gemäß Fig. 3,

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Teil eines Bandes, aus dem das erfindungsgemäße Dichtungselement hergestellt ist.

Bei dem Beispiel der Fig. 1 wird die Welle 1, die in einem festen Lager 2 drehbar gelagert ist, abgedichtet. Die Dichtungseinrichtung besteht aus einem nachgiebigen Dichtungselement 3, das auf dem äußeren Umfang eines zylindrischen Ringkörpers 4, dessen radiale Querschnittsabmessung geringer ist als die des Dichtungsringes, durch zwei vermittels axialer Schrauben 7 verbundener Ringe 5 und 6 gehalten ist. Der innere Durchmesser des Ringkörpers 4 ist etwas größer als der Wellendurchmesser, und dessen seitliche Ränder sind auf dem äußeren Umfang etwas abgeschrägt. Am inneren Umfang sind die beiden Ringe 5 und 6 so ausgedreht, daß sie im zusammen-

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gebauten Zustand entgegengesetzt gerichtete konische Flächen aufweisen. Der Dichtungsring3 wird so erhalten, daß man ein Band außerhalb des Lagers um den äußeren Umfang des Ringkörpers 4 herumrollt, wobei die Bandbreite größer als die des Ringkörpers ist; man schichtet so viele Bandwindungen übereinander, bis man die gewünschte Dicke des Dichtungsringes erreicht hat. Dieser nimmt zuerst eine zylindrische Form an, worauf die seitlichen Ränder zu beiden Seiten so weit nach innen abgebogen werden, bis sie die Wellenoberfläche berühren. Man erreicht dies dadurch, daß man die Ringe 5 und 6 von der Seite über den Dichtungsring schiebt. Hierauf werden die Ringe durch die Schrauben 7 zusammengespannt, so daß sie sich gegenseitig annähern und hierbei die geschichteten Ränder des Dichtungsringes über die Kanten des Ringkörpers 4 nach unten abbiegen, wie es aus Fig. 1 zu ersehen ist. Hierbei liegen die seitlichen Kanten der übereinanderliegenden Bandwindungen in achssenkrechten Ebenen, so daß nicht alle Schichten mit der Wellenoberfläche in Berührung kommen. Um diese Berührung zu erreichen, kann man die Ränder des Dichtungsringes beschneiden oder so bearbeiten, wie es in Fig. 1 angedeutet ist, um wenigstens einen gewissen Teil der Seitenkanten der geschichteten Bandwindungen in einer gemeinsamen zylindrischen Fläche zusammenzuführen, deren Durchmesser dem der Welle 1 gleich ist. Die beschriebene Dichtungsanordnung ist nunmehr fertig zur Montage. Man schiebt sie mit dem Dichtungsring bzw. dem Ringkörper 3 über die Welle und führt sie in die zylindrische Fläche 8 des Lagers ein. Die äußeren Ringe 5 und 6 sind so bemessen, daß sie mit Reibungsschluß in dem Lager sitzen, und zur Abdichtung genügt es, auf der Außenseite eine Dichtungsschnur 9 od. dgl. vorzusehen, die in einer Ringnut am äußeren Umfang des Ringes 5 angeordnet ist.

Die Dichtungsanordnung wird auf eine beliebige und geeignete Weise gehalten, und man hat bei dem vorliegenden Beispiel einen Flansch 10 verwendet, der mit dem Lager durch Schrauben verbunden ist und zwischen dem und der Dichtungsanordnung Federn 11 zwischengeschaltet sind. Die Drehung der Dichtungseinrichtung im Betrieb wird durch Stifte 12 verhindert, die einerseits in dem Ring 6 und andererseits in dem Flansch 10 sitzen.

Bei dem Beispiel der Fig. 2 enthält die Dichtungsanordnung zwei Dichtungsringe, von denen der eine mit der drehbaren Welle und der andere mit der Umfangsfläche des festen Lagers zusammenwirkt. Der innere Ring ist so ausgebildet und angeordnet, wie es bei dem Beispiel der Fig. 1 beschrieben ist. Bei dem äußeren Ring muß das Band auf der Innenseite des Ringkörpers 13 in Windungen gerollt werden, wobei der äußere Durchmesser des Ringkörpers 13 etwas kleiner als der der Lagerfläche 14 ist; hierbei werden die seitlichen Ränder des Ringes nach außen abgebogen, bis sie sich mit der zylindrischen Fläche des Lagers berühren. Zu diesem Zweck sind die beiden Ringe 15 und 16 auf dem äußeren und inneren Umfang konisch ausgedreht, so daß beim Zusammenspannen durch die Schrauben 17 sich die seitlichen Ränder der Dichtungsringe entsprechend nach außen und innen abbiegen.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen eine ähnliche Ausführungsform einer Dichtungsanordnung, die in einer Rohrleitung sitzt, dessen eines Element drehbar ist. In der Rohrkupplung befindet sich eine doppeltwirkende Dichtungsanordnung innerhalb des Kupplungsgehäuses, das durch Schrauben 19 an den Flansch 20 der festen Leitung 21 angeschlossen ist. Die Dichtungsanordnung ist ähnlich den bisher beschriebenen so ausgebildet, daß die schräg abgebogenen Ränder der geschichteten Dichtungsringe einerseits mit der Außenfläche des drehbaren Rohres 22 und andererseits mit der Innenfläche 23 des Kupplungsgehäuses in Berührung stehen. Bei diesem Beispiel ist die Dichtungsanordnung noch mit einer Ringfeder 24 versehen, deren Abmessungen etwa denen des ringförmigen Lagerraumes für die Dichtungsanordnung entspricht und deren radiale Abmessungen etwas größer sind als die des Ringes 16. In dem vorliegenden Beispiel besteht diese Feder aus einem wellenförmig gebogenen Metalldraht mit etwa radial liegenden Ästen; sie ist an der Außenfläche des Ringes 16 durch Schrauben 25 befestigt, die durch die Bogenäste der Federn hindurchgreifen. Die Bogen werden so gegen die geschichteten Enden der beiden Dichtungsringe gedrückt, daß deren abdichtende Berührung mit den entsprechenden Flächen gesichert ist. Um auch die Teile der Feder, die zwischen den Schrauben 25 liegen, zu sichern, kann man noch einen zusammenhängenden Ring aus Metalldraht vorsehen. Die äußeren Enden der Feder sind durch eine Spange 27 zusammengehalten. Man kann gegebenenfalls die Feder durch eine Hülle 28 aus plastischem oder einem sonstigen Material schützen (Fig. 5).

Um soweit wie möglich die Bildung von bogenförmigen Ausbeulungen während der Faltung oder Bördelung der Dichtungsringe zu verhindern, die durch Zusammenrollen eines dünnen Bandes beliebigen Materials in mehreren Windungen gebildet sind, kann man an jedem Rand des Bandes eine Reihe von Einschnitten 36 in der Art, wie sie in Fig. 6 dargestellt sind, anbringen. Die Tiefe der Einschnitte kann sich über die gesamte Breite der abzubiegenden Ränder und bis zu den Kanten des Ringkörpers, an welchem das Band zusammengerollt wird, erstrecken.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Geschichtetes Dichtungselement, das ein dünnes gewickeltes Band enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Band auf dem inneren und bzw. oder äußeren Umfang einer ringförmigen Halterung aufgewickelt ist und die Bandränder um die Halterung nach außen oder innen in an sich bekannter Weise schräg abgebogen sind.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement im Bereich der abgebogenen Ränder durch auf der Außen- oder Innenseite mit konischen Ausdrehungen versehene Ringe gehalten ist, die vorzugsweise durch Schrauben zusammengespannt sind.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ausbildung der Kanten des Dichtungselementes derart, daß wenigstens einige Schichten mit ihrer Stirnseite mit der abzudichtenden Fläche zusammenwirken.

4. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Dichtungselemente durch eine zusätzliche Feder gegen die Dichtfläche gedrückt sind.

5. Doppeltwirkende Dichtungsanordnung für Wellen od. dgl. nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten auf einer Seite der beiden Dichtungselemente unter der Wirkung einer

gemeinsamen in einer zur Wellenachse etwa senkrecht liegenden Feder stehen.

6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feder in einer Hülle befindet.

7. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das das Dichtungselement bildende Band im Bereich der abzubiegenden Ränder mit Einschnitten versehen ist.

8. Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus plastisch verformbarem Material oder aus Metall besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 897 638; britische Patentschrift Nr. 709 065; USA.-Patentschrift Nr. 2 623 798.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen