DE1262707B

DE1262707B - Radialdichtring und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE1262707B
Application number: DEK59634A
Authority: DE
Inventors: Juergen Schueler
Original assignee: Kupfer Asbest Co
Current assignee: Kupfer Asbest Co
Priority date: 1966-07-01
Filing date: 1966-07-01
Publication date: 1968-03-07

Description

Radialdichtring und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft einen Radialdichtring aus weichelastischem Material für rotierende Wellen mit einer am Wellenumfang anliegenden Dichtfläche, die abschnittsweise aus dem weichelastischen Material und in Umfangsrichtung verteilten und mit Abstand zueinander angeordneten, im weichelastischen Material eingebetteten Gleitelementen besteht. Zum Gegenstand der Erfindung gehört ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Radialdichtrings.
Dichtringe der genannten Art sind bekannt, wobei als weichelastisches Material für den Ringkörper z. B. Gummi oder ein entsprechende Eigenschaften aufweisender Kunststoff und für die Gleitelemente Werkstoffe, wie Kohle, Graphit od. dgl., verwendet werden (deutsche Patentschrift 972 272). Mit einer derartigen Ausbildung des Dichtringes soll der Erscheinung Rechnung getragen werden, daß die Elastizität einerseits und die Gleitfähigkeit andererseits der für die Dichtringe in Betracht kommenden Werkstoffe Eigenschaften darstellen, deren gleichzeitige Verbesserung sich bei ein und demselben Werkstoff im allgemeinen ausschließt. Dies wird am Beispiel einer aus Gummi bestehenden Dichtfläche deutlich, mit der sich zwar die Anforderungen hinsichtlich der Elastizität in hohem Maße erfüllen lassen, wobei jedoch ein vergleichsweise großer Reibungskoeffizient und damit entsprechende Reibungsverluste sowie Verschleiß an der Dichtfläche wie auch an der Welle auftritt. Die Gleitelemente der zusammengesetzten Dichtungen eingangs genannter Art stellen Abschnitte geringerer Reibung im Gleitflächenbereich dar, so daß die Gesamtreibung und die Erwärmung des Dichtringes verringert und bei der Verwendung bestimmter Gleitwerkstoffe zusätzlich eine Schmierung erzielt wird. Die zwischen den Gleitelementen vorhandenen Abschnitte aus weichelastischem Werkstoff bewirken, daß die Dichtung ausreichend elastisch bleibt. Weiterhin ist die Einlagerung von Polytetrafluoräthylen in der Gleitfläche von Radialdichtungen aus elastischem Material bekannt.
Die Einbringung und Halterung der einzelnen Gleitelemente im elastischen Material, z. B. in einer Vulkanisierform, bereitet Schwierigkeiten und ist mit größerem Zeitaufwand verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine vereinfachte und verbesserte Herstellung der eingangs angeführten Dichtringe zu erzielen.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich bei einem Radialdichtring der eingangs genannten Art dadurch, daß die in an sich bekannter Weise aus hochgleitfähigem Kunststoff, wie z. B. Polytetrafluoräthylen, bestehenden Gleitelemente auf ihrer von der Gleitfläche abgewandten' Seite durch eine einstückig mit ihnen, ausgebildete und aus gleichem Material wie die Gleitelemente bestehenden Ring miteinander verbunden sind.
Hierbei wird die Einbettung der Gleitelemente vor allem dadurch erleichtert, daß diese mit der Hülse eine geschlossene Einheit bilden und somit während des Einbettens gemeinsam ausgerichtet sind. Eine besondere Halterung der einzelnen Gleitelemente entfällt dabei. Ferner werden die Gleitelemente auch im Betrieb entgegen etwa auftretenden Verschiebungskräften sicher gehalten. Gleichzeitig ist jedoch die unabhängige Nachgiebigkeit der einzelnen Gleitelemente in Radialrichtung zur Welle gewährleistet, da die Gleitelemente nur einseitig mit der Hülse verbunden, an ihren freien Endabschnitten dagegen entsprechend der Nachgiebigkeit des weichelastischen Grundmaterials unbehindert beweglich sind. Endlich wird hierdurch die Herstellung der Gleitelemente aus hochgleitfähigen und vergleichsweise schwer verformbaren Kunststoffen, wie Polytetrafluoräthylen, dadurch erleichtert, daß alle Gleitelemente eines Ringes gemeinsam hergestellt werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines derartigen Radiallippendichtringes kennzeichnet sich dadurch, daß mit der Innenfläche des aus weichelastischem Material bestehenden Ringkörpers der dünnwandige Gleitkörper, der aus hochgleitfähigem Kunststoff mit axial beidseitig geschlossenen, in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordneten Axialschlitzen besteht, verbunden wird und daß anschließend die freie Stirnseite der Dichtlippe bis zur axial einseitigen Öffnung der Axialschlitze abgeschliffen wird. Dieses Verfahren ermöglicht auf einfachste Weise die Einbettung bzw. Verbindung sowie auch die endgültige Formgebung des kammartigen Gleitkörpers innerhalb des weichelastischen Ringkörpers.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es ist dargestellt in F i g. 1 ein erfindungsgemäßer Radialdichtring in Axialansicht, F i g. 2 ein Schnitt nach der Linie II-H gemäß F i g. 1, F i g. 3 der Dichtring in einer Darstellung gemäß F i g. 2, jedoch vor dem Anschleifen der Dichtlippe. Gemäß F i g.1 und 2 besteht der Dichtring aus einem Blechgehäuse mit eingesetzter Dichtmanschette aus weichelastischem Werkstoff, die eine innenliegende Dichtlippe 3 aufweist.
Die Dichtlippe 3 ist durch zwei entgegengesetzt konisch verlaufende Innenflächen 6, 7 eines die Dichtlippe 3 aufweisenden Ringkörpers 5 der Dichtmanschette gebildet.
In die größere konische Innenfläche 6 des Ringkörpers 5 ist ein kammartiger, hülsenförmiger Gleitkörper 8 aus Tetrafluoräthylen oder einem Kunststoff mit ähnlichen Gleiteigenschaften eingebettet. Die als Gleitelemente wirkenden Zinken 9 des Gleitkörpers 8 sind zur Dichtlippe 3 hin gerichtet und enden an dieser, wobei die Innenflächen der Zinken 9 stetig in die Innenflächen der dazwischenliegenden Teile 1® des Ringkörpers 5 übergehen. Durch diese Ausbildung besteht die durch die Dichtlippe 3 gebildete Dichtfläche wechselweise aus Dichtflächen 11 aus Tetrafluoräthylen oder einem Kunststoff mit ähnlichen Gleiteigenschaften und elastischen Dichtflächen 12 aus Gummi oder einem Kunststoff mit ähnlich elastischen Eigenschaften. Bei dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Dichtringes ist der abzudichtende Raum auf der dem Gleitkörper 8 gegenüberliegenden Seite der Dichtlippe 3 vorgesehen.
Wie F i g. 3 zeigt, kann der erfindungsgemäße Dichtring dadurch hergestellt werden, :daß in den Teil 5 a der Manschette 2 ein kegelstumpfförmiger Gleitkörper 8 a aus Tetrafluoräthylen oder einem Kunststoff mit ähnlichen Gleiteigenschaften, beispielsweise durch Vulkanisieren eingebettet befestigt wird, die mit axial beidseitig geschlossenen Axialschlitzen 13 versehen ist. Anschließend wird das Manschettenteil 5 a entlang der strichpunktiert dargestellten Linie 14 bis über die eine in einer gemeinsamen Diametralebene liegende Begrenzung der Axialschlitze 13 abgeschliffen, so daß die Dichtlippe 3 gemäß den F i g. 1 und 2 mit den nebeneinanderliegenden Kunststoffdichtflächen und elastischen Dichtflächen gebildet ist. Die Zinken 9 des Gleitkörpers 8 a bleiben durch einen Ring 15 miteinander verbunden.
Es ist auch denkbar, den Gleitkörper 8 formschlüssig mit dem Ringkörper 5 beispielsweise durch in diesen eingebettete Zapfen od. dgl. zu verbinden.

Claims

Patentansprüche: 1. Radialdichtring aus weichelastischem Material für rotierende Wellen mit einer am Wellenumfang anliegenden Dichtfläche, die abschnittsweise aus dem weichelastischen Material und in Umfangsrichtung verteilten und mit Abstand zueinander angeordneten, im weichelastischen Material eingebetteten Gleitelementen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise aus hochgleitfähigem Kunststoff, wie z. B. Polytetrafluoräthylen, bestehenden Gleitelemente (9) auf ihrer von der Gleitfläche abgewandten Seite durch eine einstückig mit ihnen ausgebildete und aus gleichem Material wie die Gleitelemente (9) bestehenden Ring (15) miteinander verbunden sind.
2. Verfahren zur Herstellung eines Radiallippendichtringes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß mit der Innenfläche (6) des aus weichelastischem Material bestehenden Ringkörpers (5) der dünnwandige Gleitkörper (8 a), der aus hochgleitfähigem Kunststoff mit axial beidseitig geschlossenen, in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordneten Axialschlitzen (13) besteht, verbunden wird und daß anschließend die freie Stirnseite der Dichtlippe bis zur axial einseitigen Öffnung der Axialschlitze (13) abgeschliffen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (8, 8 a), mit dem weichelastischen Ringkörper (5) in an sich bekannter Weise durch Vulkanisieren verbunden wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 716 409; USA.-Patentschriften Nr. 2 571500, 2 621946, 1273 738, 1070 087; Hydraulics & Pneumatics, September 1963, S. 52 und 53.