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Einbaufertige Axialdichtung Zur Abdichtung umlaufender Wellen mittels
eines Gleitringes gegen die Fläche eines Ringflansches od: dgl. werden bisher zwei
Dichtungselemente, nämlich ein Gleitring und ein O-Ring, Gummibalg oder Metallbalg
verwendet. Solche Dichtungen sind nicht brauchbar, wenn sie dem Einfluß hoher Temperaturen
ausgesetzt sind, oder das Dichtungsmaterial chemisch angreifende Medien vorhanden
sind.
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Die Verwendung von Kunststoffen, welche gegen die erwähnten Einflüsse
besonders beständig sind, z. B. Polytetrafluoräthylen, das -unter dem Handelsnamen
»Teflon« bekannt ist, für die Herstellung widerstandsfähiger Dichtungen scheitert
praktisch daran, daß die bisher bekannten Ausgestaltungen dieser Dichtungen sich
aus Pälytetrafluoräthylen, nachfolgend kurz »PTFÄ« genannt, nicht herstellen lassen,
weil dieses nämlich verhältnismäßig unelastisch ist.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine einbaufertige Axialdichtung
derart auszugestalten, daß der im Gehäuse untergebrachte, PTRÄ-Ring mit dem erforderlichen
Anpreßdruck gegen die abzudichtende Fläche anliegt, - wobei dafür Sorge getragen
werden muß, daß der Gleitring aus PTFÄ in axialer Richtung beweglich ist. Da diese
Beweglichkeit bei einer festen Halterung -des Ringes im Gehäuse wegen der mangelnden
Elastizität nicht gegeben ist, hat der Ring gemäß Erfindung außer der Gleitringfläche
eine den Ring im Gehäuse abdichtende Dichtlippe, wobei diese Teile ein Stück bilden.
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Die einbaufertige Axialdichtung mit einem Gehäuse und einem in diesem
Gehäuse unter Federdruck und oder Flüssigkeitsdruck axial verschiebbaren Dicht:ungskörper
aus einem gegen hohe thermische und chemische Einflüsse widerstandfähigen Material,
z. B. Polytetrafluoräthylen; der eine Gleitringfläche zur Abdichtung in axialer
Richtung hat, ist gemäß Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß :der ringförmige Dichtungskörper
eine radial wirkende Dichtlippe aufweist, die den ringförmigen Körper ,gegenüber
einem axialen Flansch -des Gehäuses abdichtet.
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Es sind schon Dichtungen bekanntgeworden, die axial und radial abdichten;
die aber nicht,die für eine eigentliche Axialdichtung kennzeichnende relativ große
Anpassungsfähigkeit in Achsenrichtung haben. So .hat man schon eine- in erster Linie
radial dichtende Dichtung aus -gummielastischem Material mit einer zusätzlichen
Lippe versehen., welche in axialer Richtung gegen eine Stirnfläche zusätzlich abdichtet.
Abgesehen davon, daß diesem behelfsmäßigen und zusätzlichen axialen Dichtungsmittel,
das eine übliche Dichtlippe und kein axial verschiebbarer Gleitring ist, die Anpassung
an größere Bewegungen der Fläche, gegen welche sie abdichtet, fehlt, ist die Dichtung
nur in elastischem Material ausführbar, d. h., bei Verwendung von Polytetrafluoräthylen
od. dgl. würde diese bekannte Dichtungsgestaltung nicht funktionsfähig sein: Bei
einem anderen Vorschlag ist zwar eine gegen einen axialen Gleitring anliegende axiale
Dichtfläche und eine radiale Dichtlippe vorhanden. Diese bekannte Dichtung ist nicht
einbaufertig und ist außerdem geteilt und wird mittels eines Löcher enthaltenden
Flansches angeschraubt. Infolgedessen ist diese Dichtung auch nur in elastischem
Material ausführbar; sie arbeitet als Kurbelwellendichüung wie eine Radialdichtu.ng
und es fehlt ihr die für eine eigentliche Axialdichtung wesentliche axiiale Verschiebbarkeit
des Dichtungskörpers. Bei dem Gegenstand der Erfindung wird der Gleitring und der
übrige Dichtungsteil unter Druck und entsprechender Temperatur in der Herstellungsform
unlösbar miteinander verbunden. Auch bei der Verwendung verschiedener Materialien
für die einzelnen Abschnitte der Dichturig, also z. B. für den Gleitring bzw. die
Dichtlippe, besteht,die Dichtung im mechanischen Sinn aus einem Stück.
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In der neuen Dichtung können in an sich bekannter Weise in axialer
Richtung wirkende Anpreßfedern angeordnet sein.
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Die Dichtlippe kann in an sich bekannter Weise durch eine Schlauchfeder
angepreßt'werden.
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Damit der Gleitring und mit ihm zusammenhängende Teile nicht mitgenommen
werden, ist eine an sich bekannte Verdrehungssicherung vorgesehen, z. B. eine Nase
am PTFÄ-Ring, der in seiner Ausnehmung im Gehäuse liegt. Man kann aber auch am Gehäuse
befestigte Bolzen anordnen, die. in die Ausnehmung im PTFÄ-Ring hineinragen.
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Man kann bei der Herstellung des den Ringbildenden Materials Zusätze
beifügen, die den Verschleiß herabsetzen, z. B. Asbest oder Graphit, Gegebenenfalls
sind -diese Zusätze nur an den Stellen vorgesehen, die besonderer Beanspruchung
ausgesetzt sind.
Der Anteil an Asbest beträgt vorzugsweise 40 bis
70%.
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Die Dichtung kann, wie es an sich-bekannt ist, durch das Druckmedium
in, axialer Richtung belastet oder entlastet werden. Zu diesem .Zweck ist entweder
die Fläche des Ringes, welche von .dem in das Gehäuse eintretenden Medium gegen
.die Austrittsrichtung des Mediums beaufschlagt ist, kleiner als die Fläche des
Ringes, welche vom Medium in Austrittsrichtung beaufschlagt ist, oder die vom eintretenden
Medium beaufschlagte Fläche ist größer als die zweitgenannte Fläche.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Axialdichtung gemäß Erfindung, welche in,der Bohrung
festsitzt, im Schnitt, Fig. 2 ausschnittsweise eine Ansicht der neuen Dichtung mit
Verdrehungssicherung, Fig. 3 eine auf der Welle sitzende Axialidichtung, Fig. 4
eine Dichtung ähnlich Fig. 1, jedoch mit einer anderen Verdrehungssicherung und
Fig. 5 eine Dichtung, bei welcher der Druck des abzudichtenden. Mediums gegen die
Kraft der axial angeordneten Anpreßfedern entlastend wirkt.
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In der Bohrung 1 sitzt das Gehäuse 2 der Dichtung. Der aus PTFÄ gefertigte
Ring ist im ganzen mit 3 bezeichnet. Die Lippe 4 wird durch die Schlauchfeder 5
gegen den axialen Flansch 2 c angepreßt. Der Gleitringteil6 besteht aus asbesthaltigem
PTFÄ (schraffiert dargestellt). Der Übergang vom Gleitringtei16 zum Hauptkörper,
welcher aus PTFÄ gegebenenfalls mit einer anderen Beimischung besteht, kann auch
- anders als dargestellt - in: gegenseitiger Durchdringung des Materials erfolgen.
Die Gleitringdichtung liegt gegen den Bund 7 der Welle 8 an. Das abzudichtende,
unter Druck stehende Medium wirkt in Richtung des Pfeiles P und übt in Richtung
des Pfeiles P1 innerhalb des Gehäuses 2 einen Gegendruck aus. Da die vom DruckPi
beaufschlagte Fläche um das Flächenstück (die Ringfläche) F3 größer ist als die
vom DruckP beaufschlagte FlächeF2, ergibt sich im Betrieb ein erhöhter Anpreßdruck,
der im übrigen durch die Federn 9 ausgeübt wird.
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Fig. 2 zeigt,die zur Sicherung gegen Verdrehung vorgesehene Nase 3
a am Ring 3, die in einer Längsnut 2 a des in .das Gehäuse 2 eingepreßten Blechringes
2 b liegt.
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Das Gehäuse2 der Dichtung nach Fig. 3 sitzt fest auf der Welle 8 und
dichtet mit der Gleitringläche 6 des Ringes 3 gegen die feststehende Flfansehfläche
10 ab. Man kann die Ausführungsform nach Fig. 3 auch so abwandeln, daß die Lippe4
gegen die Wand des Gehäuses 2 abdichtet, welche mit der Welle in Berührung steht.
Der Blechring 2 b hat dann die Lage, wie sie in Fig. 1 gezeichnet ist.
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Die Dichtung nach Fig. 4 hat als Verdrehungssicherung Bolzen 11 an
Stelle der Nase 3 a. Diese Dichtung sitzt, wie die Dichtung nach Fig. 1, im Gehäuse;
die Lippe 4 dichtet äiber im Unterschied zu dar Ausbildung nach Fig. 1 nach außen
ab. Es tritt kein Druckmedium in den Teil des Gehäuses 2 ein, welcher .dem abzudichtenden
Flansch abgekehrt ist. Daher ist auch keine Unterstützung des Druckes .der Federn
9 gegeben, sondern eine Entlastung.
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Auch die in Fig. 5 dargestellte Dichtung ist so daß durch das Medium
eine Druckentlastung eintritt. Die dem 'abzudichtenden Flansch zugekehrte und vom
DruckP beaufschlagte FlächeF2 ist größer als die auf der-- anderen Seite des Ringes
3 unter Druck stehende Fläche F i.
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Die neue Dichtung zeichnet sich durch ihre einfache Bauart aus und
ist wirtschaftlich zu fertigen. Sie ist nicht nur zur Abdichtung gegen drucklose
Medien, sondern auch gegen solche, die unter höherem Druck stehen, gut geeignet.
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In drucklosem Zustand wird der Anpreßdruck durch die Federn bestimmt,
während bei Druckbeaufschlagung der Druck des abzudichtenden Mediums zum Anpressen
oder Entlasten des Gleitringes mit herangezogen wird. Man kann die Größe dieses
Anpreß-bzw. Entlastungsdruckes durch entsprechende Bemessung der Flächen F, und
F9 beeinflussen.