DE1525435A1 - Dichtvorrichtung - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich, auf Verbesserungen an stirnseitigen Dichtungen und besonders an Kettengelenkdichtungen für eine abgedichtete Kette_o

Die erfindungsmäßige Dichtvorrichtung enthält einen starren, kreisrunden Dichtring vorzugsweise aus Metall, der im querschnitt etwa rechteckig ist. Das Abdichten wird durch Oberflächenbearbeitung der einen der kreisrunden, radialen iiingstirnflachen in der .eise erreicht, daß eine verhältnismäßig schmale und über aen ganzen umfang stetige Andruckspur abgegrenzt wird, aie geeignet ist, unter Druck in Berührung mit einem ähnlich geformten r-ing genalten au werden,, Der Dichtring wird in einen kreisförmigen Vorspannring aus Gummi eingesetzt, dessen ^uerschnitOsprofil L-förmig ist ο Der L-pro,fi Ii erte Vor spannring bietet üinfangsschenkel und radiale schenkel, die sich sowohl über die äußere Umfangsflache als auch über Jene radiale Stirnfläche des Diohtrings legen, an der aie Är-druckspur nicht geformt

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Pafenfanwäffe Dipl.-ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsth.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann & MDMCHEN 2, THEREStENSTRASSE ?3 · Telefon: 292102 · Telegramm Adresse: UpJHi;München

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ist. Wenn die Biehtringe lind die zugehörigen L-pröfi- ^: '"^u:K' lierten ¥orspannringe iin Betriet benutzt werden, so wer- " den die radial verlaufenden Schenkel der Vorspannringe zusammengedrückt, um ihrerseits die Andruckspuren in fluidumdichte Berührung zu drücken, und die axial verlaufenden Schenkel der Vorspannringe zusammengedrückt, um die Drehung der umlaufenden Bestandteile auf die Abdichtringe zu übertragen.

Abdichtkonstruktionen, die in gewisser Weise den in

P dieser Erfindung dargelegten ähneln, sind im U.S. Patent No. 1 862 887 (Durdin), im U.S. PatentNo. 3 073 689 (Kupfert und andere) und im U.S. Patent No. 3 206 258 veröffentlicht.' Einer der Hauptunterschiede der vorliegenden Erfindung gegenüber der durch Durdin offenbarten Abdichtkonstruktion betrifft die Gestalt der starren Abdichtringe. Bei Durdin sind die Abdichtringe grundsätzlich im Quer- ' schnittsprofil I-förmig und die zugehörigen Gummivorspannringe grundsätzlich rechteckig. Bei der Konstruktion von

k Durdin wirken die Vorspannringe in der Weise, daß sie die radialen'Stirnflächen der Abdichtringe in Öerührüng dringen und so für eine Dichtung sorgen. Da Durdin zeigt," daß''die * berührenden Stirnflächen der Metallringe eben geschTiffen '"-sind, wird eine große Bingflache für die Berührung dar ge-'" boten. Diese ist empfindlich gegen Scheuern und 'Aiiffessen ' wegen der .änderung der Umfangsgeschwindigkeit von Punkt zu Punkt an den DichtungsStirnflächen und auch wegen dar": Schwierigkeit, diese Stirnflächen zu schmieren. ' * Die¹ Instailation der durch Durdin gezeigten Dichtungen

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muß mit Sorgfalt durchgeführt werden, um eine übermäßige Zusammendrückung der Gummiringe zu vermeiden. Gleichzeitig ist hinreichende Kraft erforderlich, um die im Diehtungskontakt sich gegenüberstehenden Stirnflächen in Berührung · zu halten, um eine wirksame Dichtung hervorzubringen. Wenn aus irgendeinem Grund eine zusammendrückende Kraft erzeugt wird, die größer als. die erforderliche zum Aufrechterhalten einer wirksamen Dichtung ist, so werden die Dichtringe derart verbogen, daß Jede berührende Stirnfläche eine allgemein konkave Gestalt mit Bezug auf die Dichtungsstirnfläche Λ des gegenüberstehenden Sings annimmt* Unter diesen Voraussetzungen kommt eine wirksame Dichtung nicht zustande.

In engerer Beziehung zur vorliegenden Erfindung steht die von Kupfert und anderen in ihrem Patent dargestellte und beschriebene Dichtung. Der Dichtungsentwurf von Kupfert und anderen führt verschiedene Umständlichkeiten «in, die nicht nur die Kosten der Dichtungen wesentlich steigern, sondern auch den Gebrauch solcher Dichtungen auf Stellen beschränken, bei denen verhältnismäßig viel Platz zur Verfügung steht. Die federnden, gummiartigen, von Kupfert und andern beschriebenen Wulstglieder sind mit zusammenlaufend geschrägten Oberflächen verknüpft, die an dem Dichtring und den abzudichtenden Teilen angeformt sind. Die geschrägten Oberflächen arbeiten zusammen, um die Gummiwülste in Druck zu halten, und die Kraft dieses Druckes wird auf die Abdichtringe übertragen, die verformt werden, um die Andruckspuren mit ihren Stirnflächen in Kontakt zubringen.

Indem die vorliegende Erfindung die Dichtringe im

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radialen Querschnitt quadratisch oder rechteckig macht und dabei gleichzeitig,jeden Ring durch ein L-profiliertes Vorspannglied einbettet, schafft sie einen Abdichtring, der nicht nur wirtschaftlich in der Herstellung und frei von Verformung ist, sondern der auch Anwendungsgebiete in größerer Vielfalt dort vorfindet, wo Platz hoch im Kurs steht. Die vorliegende Erfindung verlegt auch die Andruckspur von dem. äußeren Bingdurchmesser nach innen an die Dachkante von zurückweichenden Oberflächen, die von der £ Dichtfläche in sehr kleinen Winkeln weg geschrägt sind. Die Platzwahl für die Andruckspur und die Art und Weise, in der die zurückweichenden Oberflächen von der Andruckspur weg geschrägt sind, verringert die Probleme des Verlusts an Abdichtberührung infolge von Exzentrizität erheblich. Es ist ein wichtiges Ziel dieser Erfindung, die Dichtringe so zu konstruieren, daß dieses Ergebnis ohne Durchbiegung der Dichtringe erreicht werden kann.

Andere Erfindungsziele bei der Schaffung einer neuen und verbesserten Dichtvorrichtung betreffen die spezielle Anwendung für den Gebrauch als Kettengelenkdichtung in einer abgedichteten Kette, die Gewährleistung des Kontakts der Dichtringe unter Druck ohne ihre Verformung und den sehr ^ geringen Saumbedarf.

Die axial verlaufenden Schenkel des L-förmigen Vorspannrings können mit anderen Bestandteilen der Dichtungsinstallation in einer Weise zusammengesetzt werden, die ihnen gestattet, abgeriebenes Material daran zu hindern, die radial verlaufenden Schenkel des L-profilierten Vor-

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spannglieds zu berühren. Dies ,wieder verhindert Abrieb der radial verlaufenden Schenkel und gestattet, eine gleich- : förmige Vorspannung auf die Abdichtringe zu legen; dies ist ein weiteres Erfindungsziel. '

Andere und speziellere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise, wie sie in der Praxis durchgeführt wird, werden in der folgenden Beschreibung besser ersichtlich, in der die Erfindung im einzelnen unter Hinweis auf die Begleitzeichnungen beschrieben ist.

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht des einen ™

Musters der erfindungsgemäß konstruierten Dichtung.

Figur 2 ist ein vergrößerter Radialschnitt der in Figur 1 gezeigten Dichtung.

Figur 2A ist eine vergrößerte, herausgebrochene Ansicht und veranschaulicht die inneren und äußeren herausgearbeiteten Teile der in Figur 2 gezeigten Abdichtringe. .

Figur 3 ist ein vergrößerter, herausgebrochener Längsschnitt und zeigt die Dichtung der Figur 1 in ihrer Anordnung zwischen sich relativ zueinander drehenden Teilen. |

Figur 4 ist ein herausgebrochener Längsschnitt einer Kettengelenkverbindung für eine abgedichtete Kette unter Verwendung des einen erfindungsmäßigBn Dichtungsmusters.

Figur 5 ist eine der Figur 4 ähnliche Ansicht und zeigt eine abgewandelte Form der Dichtung und der Gelenkverbindung.

Figur 6 ist eine der Figur 4 ähnliche Ansicht und zeigt eine andere Form der Dichtung und der Gelenkverbindung.

Die erfindungsmäßige Dichtvorrichtung ist in Figur mit der Samme!nummer 10 bezeichnet. Sie enthält ein

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symmetrisches Paar steifer, kreisrunder Dichtringe 12 und 14, die vorzugsweise aus einer verschleiß- und korrosionsfesten Metallegierung wie "Stellit 93" gefertigt sind«, Elastomere Vorspannringe 16 und 18 sind mit ihrem Querschnitt von der Grundform eines L so gestaltet, daß sie sich über entsprechende Umfangsflachen jedes der Dichtringe legen. Diese Vorspannringe können aus einem synthetischen, sehr ölbeständigen Gummi geformt sein. Buna-N-Gummi mit einer Durometerhärte 60 hat sieh als recht zufrieden- m stellend erwiesen. Wenn die Dichtung 10 in einer passenden Höhlung zwischen relativ zueinander sich drehenden Teilen eingesetzt ist, so werden die Vorspannringe 16 und 18 in der Weise wirksam, daß sie die Dichtringe axial zur Verhinderung von Schmutzeintritt zwischen den stirnseitigen Dichtflächen und radial zum Übertragen der Drehung der sich relativ zueinander drehenden Teile auf die Dichtringe vorspannen.

Figur 2 zeigt einen vergrößerten Radialschnitt durch die Dichtvorrichtung; man "bemerkt, daß jeder der Dichtringe 12 und 14 im wesentlichen rechteckig im Querschnitt und dabei umgrenzt ist von äußeren Umfangsflachen 20, von radialen Singflächen 22, von inneren Umfangsfläßhen 24 und von gegenüberstehenden Flachen 26, die ihrerseits wiederum zur Umgrenzung von Andruckspuren 28 in noch zu beschreibender 7/eise ausgebildet sind.

Die Vorspannringe-16 und 18 enthalten an ihrem L-Querschnitt Umfangsteile 5P, die radial den Flächen 20 zugeordnet sind,, und radiale Teile 32, die axial den Flächen

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zugeordnet sind«, Die Vorspannringe wirken, wenn sie in einer unten noch, genauer zu beschreibenden Weise zusammengedrückt werden, sich dahin aus, daß sie die Andruckspuren 28 gegeneinander drängen« Die Vorspannringe übertragen das Drehmoment zum Antrieb der Dichtringe 12 und. 14 relativ zueinander. Die Vorspannringe dienen zum Puffern der Metall-· ringe, also dazu, eine Verformung der Dichtringe zu unterbinden, die sonst als Ergebnis einer Verschiebung anderer Dichtungseinzelteile entstehen würde. Die Vorspannringe bringen auch die Andruckspuren an ihren Platz zwecks gegen- · (| seitlger Berührung und sorgen für eine wirksame und dauerhafte, ruhende Hinterfütterung beim Abdichten, um den Eintritt von Fremdstoff rings um die Andruckstrelfen herum oder hinter ihnen zu unterbinden*

Die einander gegenüberstehenden Flächen 26 sind von der Andruckspur nach innen mit einer schwachen Hohlkrümmung (Figur 2A) geformt, um einen radial nach außen enger werdenden Durchgang"34 zu umgrenzen. Die hohl geformten Teile 36, die sich von der Inneren Umfangsfläche 24 bis zur An-

druckspur 28 erstrecken, sind mit einem Krümmungsradius von etwa 2 Metern geformt. Durch die Schaffung des Durchgangs 34 kann Schmiermittel leicht zur Andruckspur 28 gelangen, und die AndrUGkspur kann sich auch leicht nach innen neu bilden. Die schwache Hohlkrümmung und Herausarbeitung aus einer über die gesamte Radialbreite des Rings völlig ebene Dichtfläche trägt auch zu einer stabilen und wirksamen Abdlchtberührung bei, die in genaueren Einzelheiten unten beschrieben wird.

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Um die Probleme des Anfressens und Scheuerns auszuschalten, die bei Dichtungen mit einer großen, wie im Durdin-Patent dargestellten Eingberührungsflache vorherrschen, ist die erfindungsmäßige Andruckspur 28 in ihrer Radialbreite verhältnismäßig schmal gehalten. Die Breite der Andruckspur kann zwischen 0,8 und 1,6 Millimetern liegen. Die Teile der einander gegenüberstehenden Flächen 26, die radial über die Andruckspur 28 hinausreichen, sind mit zurückweichenden Flächen 37 ausgestaltet, sodaß sie um einen

^ kleinen Betrag von einem ebenen Verlauf auseinanderklaffen. 9

Hierdurch entsteht ein enger Spalt 58. Jede Fläche 37 kann

vorzugsweise konvex zwischen 5 und 25 Lichtstreifen von der vollkommenen Ebenheit abweichend gefertigt werden. Ein Lichtstreifen bedeutet in diesem Fall etwa 250 * 10" Millimeter. Dies führt zu einem Spalt 38 von 0,0025 bis 0,13 Millimetern. Diese Spalt 38 ist ein sehr kleiner Zwischenräum und mit unbewaffnetem Auge garnicht zu sehen. Ein Hauptzweck der zurückweichenden Fläche 37 ist der, die Andruckspur ungefähr in der Mitte zwischen den inneren W und äußeren Umfangen am Zusammenstoß der zurückweichenden Flächen 36 und 37 herauszustellen. Diese Konstruktion sorgt für eine wirksame Andrückspur der verlangten Breite, und der Winkel des Zurückweichens der Flächen 36 und 37 ist klein genug _r um eine wirksame Abdichtberührung auch während exzentrischer Bewegung der Dichtringe aufrechtzuerhalten* Der Spalt 38 ist auch hinreichend klein, um den Eintritt großer Teile von Fremdstoffen bis an die Andruckspur 28 • zu verhindern.

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Figur 3 zeigt zwei sich, relativ zueinander drehende Glieder 40 und 42, die mit Aussenkungen 44 zur Aufnahme der Vorspannringe 16 und 18 und der zugehörigen Diehtringe 12 und 14 vorgesehen sind. Die Gestalt der Vorspannringe vor ihrer Einfügung in die Aussenkungen 44 ist in strichpunktierten Linien dargestellt· Es ist klar, daß beim Einfügen der Vorspann- und Diehtringe in die Aussenkungen die Vorspannringe axial und radial zusammengedrückt werden und eine Verformung etwa auf die Gestalt hervorrufen, die in vollen Linien in Figur 3 zu sehen ist. '

Man hat gefunden, daß die Zusammendrückung der Umfangsteile 30 am L-Querschnitt um etwa 10 Prozent ausreicht, um eine Drehung der Glieder 40 oder 42 auf die Diehtringe 12 und 14 zu übertragen.

Die axiale Zusammendrückung der L-Querschnittsteile 32 in der Größenordnung von 25 Prozent bringt die Andruckspuren mit einer Spurlagerbelastung von etwa 127 Kilopond in gegenseitige Berührung. Dieser Betrag der Spurlagerbelastung ist im Falle einer Kettenbolzendichtung erwünscht· Die hohe Belastung macht es den Schmutzteilchen unmöglich, zwischen den stirnseitigen Dichtflächen hindurchzugehen, und kann andererseits hier benutzt werden wegen der geringen Drehgeschwindigkeit bei einer Kettenbolzendichtung.

Wenn die erfindungsmäßige Dichtung in einer Lage benutzt werden soll, wo ständige Drehbewegung relativ hoher Geschwindigkeit auftritt, so sollte die axiale Belastung beträchtlich geringer sein.

Das Ausmaß der axialen Belastung kann durch eine Be-

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grenzung des Ausmaßes beeinflußt werden, auf das die L-Querschnittsteile 32 zusammengedrückt werden.

Abgeschliffene Teilchen, die in den Durchgang 4-5 zwischen den sich drehenden Gliedern 4-0 und 4-2 gelangt sein könnten, werden an dem weiteren Eintritt in den Lagerhohlraum durch die sich berührenden Andruckspuren 28 und durch die Umfangsteile 30 der L-Querschnitte gehindert.

Unter sehr erschwerten Voraussetzungen wurden Versuche durchgeführt, bei denen eine große Menge abge- Wk schliffenen Materials durch den Durchgang 4-5 eingegeben war; sie ließen erkennen, daß der Spalt 38 genügend eng war, um den Durchgang solchen abgeschliffenen Materials bis an die Andruckspuren 28 zu verhindern. Jedoch kann das abgeschliffene Material Erosion und Verschleiß der Umfangsteile 30 des L-Querschnitts verursachen. Bei Versuchen trat etwas Verschleiß dieser Teile 30 nach 4-50 Betriebsstunden auf. Die Größe dieses Verschleißes war jedoch sehr gering und berechtigte zu der Annahme, daß die Teile 30 ihre treibende und abdichtende Aufgabe für eine Betriebs-

dauer weit über 4-50 Stunden erfüllen würden.

Wenn die Vorspannringe nach obiger Beschreibung eingesetzt sind, verhindern auch die Querschnittsteile 30 jeden Verschleiß der Querschnittsteile 32, solange die ersteren genügend in Ordnung sind, um den Raum zwischen den Teilen 4-0, 4-2 einerseits und den gegenüberliegenden Flächen 20 der Abdichtringe andererseits vollkommen auszufüllen. Dies verhindert den Verschleiß der Querschnittsteile32 und gestattet ihnen, eine gleichbleibende Axialbelastung auszuüben.

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Der Gebrauch der Dichtvorrichtung 10a in einem Kettentrieb mit abgedichteter Schmierfüllung, wie er bei Kettenschleppern benutzt wird, ist in Figur 4 dargestellt. In dem herausgebrochenen Schnitt sieht man einen hohlen Ket- ' tenbolzen 4-6, dessen Bohrung 46ä an ihren entgegengesetzten Enden durch Stopfen 4-8 verschlossen ist, die in Aussenkungen 50 eingesteckt sind«, Eine hohle Kettenbüchse 52 ist drehbar auf den Bolzen 46 aufgesetzt*

Die Schmierfüllung, mit der die Bohrung 46a des Kettenbolzens ausgefüllt ist,-wird durch einen engen Durchgang 55 ^ an die benachbarten Flächen der Büchse 52 und des Kettenbolzens 46 verteilte .

In an sich bekannter Weise enthält jede der Gleisketten für einen Schlepper eine Menge von Gelenkbolzen und Büchsen, die durch Reihen von Laschen zu einer unendlichen Kette zusammengeschlossen sind. Nur ein Teil von diesen Laschen ist in figur 4 im Querschnitt zu sehen. Eine innere Lasche 54- sitzt in Preßpassung auf der Büchse 52, und eine äußere Lasche 58 in Preßpassung auf dem Bolzen 46«, Bei Schwenkbewegung der Laschen um die Achse des Bolzens f

46 dreht sich die Büchse 52 relativ zum Bolzen 46. Die Lasche 58 ist mit konzentrischen Aussenkungen 62 und 64 versehen, in denen die Enden der Büchse 52 bzw. ein Teil der Dichtung 10a angeordnet sind· Auch die Enden der Büchse 52 sind bei 66 ausgesenkt, um die verbleibende Hälfte der Dichtung 10a aufzunehmen*

Bevor die äußere Lasche 58 in Preßpassung auf den Bolzen 46 gesetzt wird, ist auf diesem bereits eine Distanz-

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hülse 68 aufgepaßt. Die Hülse 68 dient dem Zweck, einen bestimmten Axialabstand der radialen Wände der Aussenkungen 64 und 66 aufrechtzuerhalten.

Die AusSenkung 62 hat genügende Abmessung, um einen Spielraum 70 freizulassen, der zu dem von den Aussenkungen 64 und 66 gebildeten Hohlraum führte

Wie man in Figur 4 sieht, sind die äußere Lasche 58 und die innere Lasche 54 so zusammengesetzt, daß die Eingflache 72 der Lasche 58 von der Fläche 74 der inneren Lasche 54 einen gewissen Abstand hat, um die Größe von Schleifteilchen nach oben zu begrenzen,' die durch den Spielraum 70 in die Aussenkungen 64 und 66 wandern wollen.

Die Hülse 68 ist in einer bestimmten Länge gefertigt, um einen vorbestimmten Axialabstand zwischen den radialen !fänden de* Aüssenkungeh 6# und 66 au ge«|lhr|.eisten_f sodaß nach ZusammensetZung der Dichtung 10a der durch die Vor-Spannringe 16 und 18 auf die Abdichtringe 12 und 14 übertragene Druck in der Größenordnung von 110 oder 127 Kilopond liegt·

Außerdem sind die Durchmesser der Auseenkungen 64 und 66 kleiner als der Außendurchmesser der Vorspannringe in deren freiem Zustand, södaß bei Drehung der äußeren Lasche 58 und des Bolzens 46 relativ zur inneren Lasche 54 und der Büchse 52 die Abdichtringe 12 und 14 sich relativ zueinander drehen.

Wie oben erwähnt wurde, kann abgeschliffenes Material, das in Berührung mit den Umfangswänden 30 der Vorspannringe in Berührung kommt, die Wirkung haben, an diesen Wänden

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Abrieb zu erzeugen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Dichtung ihre abdichtende Aufgäbe auch dann noch erfüllt, wenn ein wesentlicher Teil der Umfangswände 30 abgerieben ist.

Figur 5 zeigt auch eine Gleisketten-Laschenverbindung, die die erfindungsmäßige Dichtung ausnutzt, und ist im wesentlichen jener in Figur 4 ähnlich mit der Ausnahme, daß die äußere Lasche 58a mit einem nach innen einspringenden !eil 76 zur Berührung des Endes der Kettenbüchse 52 ausgestaltet ist. Durch diese Konstruktion wird der Gebrauch der Distanzhülse 68 überflüssig.

Außerdem kann man beobachten, daß die Vorspannringe 16 und 18 der Dichtung 10b so gefertigt sind, daß sie die äußeren radialen Ringflächen 22 und die inneren Umfangsflachen 24- der entsprechenden Dichtringe berühren.

Der vorbestimmte Betrag des an den Vorspannringen 16 und 18 angewendeten Axialdrucks wird dadurch erreicht, daß die radialen Flächen im wesentlichen um den gleichen Abstand von der Berührungsebene 82 der Büchse 52 und der äußeren Lasche 58a auseinandergehalten werden. Der gesamte Axialabstand zwischen den Flächen 78 und 80 entspricht dem verlangten Axialdruck der Vorspannringe.

Die Schlepperkette mit der Dichtvorrichtung gemäß Figur 5 ist in der Herstellung etwas billiger als das Muster der Figur 4.

Dadurch, daß die Dichtringe 12 und 14 im wesentlichen rechteckige Gestalt erhalten und in Berührung durch eine gleichmäßig verteilte Kraft bedrängt werden, wie sie durch

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die Vorspannringe. 16 und 18 mit ihrer Wirkung auf die den Andruckspuren 28 gegenüberliegenden Flächen gelie- » fert wird, ist eine Verbiegung der Dichtringe und der Andruckspuren vermieden. Der quadratische Querschnitt der Ringe 12 und 14 sorgt für Starrheit. Die federnden Vorspannringe sorgen für nachgiebige Auflage der Dichtringe. Diese federnden Vorspannringe''puffern den Dichtring ab und gestatten dem Ende des Kettenbolzens, sich mit Bezug auf das Ende der Büchse zu verschieben, wenn die Kettenspannung sich ändert. Eine solche Verschiebung wird durch die federnden Vorspannringe ausgeglichen, und die stirnseitigen Dichtflächen werden in abdichtender Berührung gehalten und tragen wirksam zur Verhinderung von Schmutzdurchgang durch diese Dichtflächen bei.

Eine andere Form des Gelenkbolzens und der Büchse für eine abgedichtete Kette ist in Figur 6 zu sehen. In dieser Figur ist wie in den Figuren 4 und 5 die Dichtung nur für das eine Ende des Kettenbolzens dargestellt. Das andere Ende des Kettenbolzens hat eine ähnliche Dichtung, wie dies bei jedem anderen Gelenk der gesamten Kette der Fall ist. Die gesamte Kette also 1st abgedichtet.

Die in Figur 6 gezeigte Konstruktion gleicht im allgemeinen jener, die in den Figuren 4 und 5 gezeigt wurde, enthält jedoch die folgenden speziellen Unterscheidungsmerkmale .

Die ringförmige Verlängerung, die zum Halten des inneren, federnden Vorspannrings benötigt wird, ist an die Lasche 54 verlegt worden. Damit scheidet die Notwendigkeit

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einer AusSenkung in der Büchse 52 aus. Da die Kettenbolzen und BÜGhsen dem Verschleiß am stärksten unterworfen sind, ist es wirtschaftlich wünschenswert, jede nur mögliche Bearbeitung an diesen Teilen auszuschalten und damit ihre Kosten möglichst niedrig zu halten. Das Anformen der ringförmigen Verlängerung an der Kettenlasche 54 gestattet auch den Gebrauch einer Dichtung mit etwas größerem Durchmesser und bietet daher etwas größere Freiheit für Entwurf und Zusammenbau der Dichtung.

In der Konstruktion der Figur 6 ist auch das elasto- M mere Vorspannglied aus einem einzigen, genuteten Vorspann ring 17 gefertigt. Der ausgehalste Abschnitt ist genügend nachgiebig, um sich der schwingenden Drehbewegung der Gelenkverbindung anzupassen. Der Gebrauch eines Gummivorspannrings aus einem Stück liefert auch eine Anordnung, di« sich vor den ersten Zusammenbau leichter ale Einheit packen läßt, ^

Bei der in Figur 6 gezeigten Anordnung sind im Bolzen zwei Schmierlöeher 55 eingeformt; je eines hat seinen Platz an hoch beanspruchter stelle, während bei den Figuren 4 und 5 nur ein einziges in der Mitte benutzt wird.

Die vorliegende Erfindungschafft also einedauerhafte Dichtung, die eine lange Betriebsdauer durchhält· Di 6 Dauerhaftigkeit der Dichtung wird erreicht teilweise durch die sehmale Andruckspur, die die Probleme des An fressens und Scheuerns vermeidet, und teilweise durch den Platz der Andruckspur zwischen den inneren und äußeren Umfangen des Rings. Dieser Platz macht eine anfängliche

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Radialdeckung weniger kritisch. Auch ist die Dauerhaftigkeit der Dichtung durch die Art und Weise vergrößert, in der die äußere Umfangsflache der stirnseitigen Dichtung von der Abdichtebene her weggeschrägt ist» Das Zurückweichen dieser Fläche der stirnseitigen Abdichtung von der Abdichtebene weg trägt zur Aufrechterhaltung nicht nur einer schmalen Andruckspur, sondern auch eines abdichtenden Andrucks während exzentrischer Bewegung des Dichtrings bei. Die Schrägung ist so gering, daß die Andruckspur sich*radial ^ bis in die ausgearbeitete Fläche während irgendwelcher exzentrischer Bewegung in- solchem Ausmaß bewegen kann, daß immer noch genügend abdichtende Berührung aufrechterhalten bleibt.

Der Dichtring ist in einer Weise gestaltet und eingebettet, daß jede Verbiegung des Rings und der Andruckspur vermieden ist.

Die Dauerhaftigkeit der Dichtung ist also ein Ergebnis des .Zusammenwirkens der Platzwahl, der Gestaltung, der Starrheit und der Einbettung. Der Platz ist innerhalb der äußeren Kante des Rings gewählt„' Die Gestaltung entspricht der Dachkante von. zwei sehr schwach geschrägten Flächen. Der Querschnitt des Rings ist für höchste Starrheit entworfen. Und schließlich ist der Ring in einer Weise eingebettet, um die Übertragung irgendwelcher Kräfte zu vermeiden, die ihn über die durch seine Gestaltung geschaffene Starrheit hinaus beanspruchen könnten.

Außerdem ist die erfindungsmäßige, dauerhafte Dichtung

■ für lange Betriebsdauer durch den Gebrauch einer sehr ein-

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fachen Konstruktion erreicht, die einen sehr kleinen Installationsraum erfordert.

Während die bevorzugten Erfindungsmuster veranschaulicht und beschrieben wurden, ist es selbstverständlich, daß sie der Abänderung und Abwandlung fähig sind; daher wird beantragt, die Grenzen nicht eng nach den genauen Einzelheiten des Vortrags auszulegen, sondern solche Änderungen in den Geltungsbereich der folgenden Ansprüche mit einzubeziehen.

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Claims (1)

1. PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. MARTi N LI CH I

   PATENTANWÄLTE UCHT. HANSMANN, HERRMANN JH- Dr. R E I N H O L D S C H M I D T

   β MÖNCHEN ₂. THEREsiENSTRASSE 33 Dipl.AVirtsch.-lng. A X E L H A N S M A N N

   Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

   München,den 21. Mär Z 1966

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   CATERPILLAR TRACTOR GO., \"*"*·»'· "'' ' \

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   β AN LEALm'DRO,· KALIFORNIEN,

   DAVIS STREET 800, V₀ »it. A. '- ' ~""""

   Patentanmeldung: "Dichtvorrichtung"

   Patentansprüche:

   1. Eine stirnseitige Dichtung, gekennzeichnet durch ein symmetrisches Paar von Dichtringen (12, 14) aus hartem Material, dadurch, daß Jeder Dichtring eine Andruckspur (28) geringer Breite hat, daß diese zwischen den inneren (24) und äußeren (20) Ringumfängen an der Dachkante von entgegengesetzt geschrägten, an der inneren Stirnfläche des Rings geformten Oberflächen (36, 37) gelegen ist, daß jeder Dichtring auch einen rechteckigen querschnitt hat, daß dieser, wenn die Ringe in einem Dichtungssatz installiert sind, einer üiegung der Andruckspur aus der Dichtebene heraus wirksamen Widerstand leistet, durch L-profilierte,.elastomere Vorspannringe (16-18), dadurch, daß diese auf den Außenkanten der Dichtringe angeordnet sind, daß jeder L-profilierte Vorspannring mit dem einen (30) Schenkel über einer axial (20) verlaufenden Oberfläche eines Dichtrings und mit dem anderen (32) Schenkel über der äußeren (22) Stirnfläche des Dichtrings liegt, daß

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   Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrrgjum, 8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE .33 · Telefon: »2102 · Telearomm-AdreMe: lipatli/München ^nLJ

   Bankverbindungen: Deuftdie Bank AO, Filial« München, Dep.-Kasse Viklualienmarkt, Konto-Nr. 716728 Bayer. Vereinsbank München, Zweigst. Oi&ar-von-Miller-Rtng, Kto.-Mr. 882495 · Poitsdietk-Konto: München Nr. 163397

   OPPeIIaUBrBOrOtPATENTANWALTDR-REINHOLDSCHMIDT

   jeder der .Schenkel mit. dem JJichtring. zusammen in abdichtende Berührung tritt und daß die .Schenkel, wenn sie in den installierten .Dichtungssatz eingedrückt werden, sich dahin auswirken, die Dichtringe gegen Verformung zu puffern und zugleich die Andruckspuren in fluidumdichte Berührung zu drücken. ' ·

   2c Eine stirnseitige Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere (57) geschrägte Oberfläche eine Berührung mit dem entgegengesetzten Ring in dem Gebiet außerhalb der Andruckspur verhindert, daß somit die Probleme des iinfressens und Scheuerns während des normalen Betriebs der Dichtringe umgangen werden, daß der Schrägungswinkel klein genug ist, um eine gewisse Radialverschiebung der Andruckspur bei Exzentrizität der Dichtringe zu gestatten und somit abdichtende Berührung während dieser Exzentrizität zu gewährleisten, und daß die Spaltbreite (38) zwischen den äußeren geschrägten Oberflächen klein genug ist, um im wesentlichen alle abgeschliffenen Teilchen aus dem Spalt heraus und von der Andruckspur fern zu halten»

   3. Eine stirnseitige Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere geschrägte Oberfläche, die zwischen der Andruckspur und dem äußeren (20) Ringuffifang verläuft, an diesem äußeren Ringumfang von der Ebene der Andruckspur um etwa 5 bis 25 Lichtstreifen zurückweicht«,

   4. Eine stirnseitige Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere (36),geschrägte Ober-

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   fläche einen dchrägungswinkel hat, der klein genug ist, um der Andruckspur während der Betriebslebensdauer der Dichtringe eine Neubildung nach innen zu gestatten.

   • 5o Eine stirnseitige Dichtung, gekennzeichnet durch ein symmetrisches Paar von Dichtringen (12, 14) aus hartem 'Material, dadurch, daß jeder Dichtring eine Dichtungsstirnfläche (28, 36, 37) hat, daß diese eine zwischen den inneren (24) und den äußeren (20) Hingumfängen ge-

   ^ legene Andruckspur (28) geringer Breite, eine innere (36) ausgearbeitete Fläche, die sich von einer Fläche größten Zurückweichens am inneren Dichtringumfang schräg bis zum Zusammenstoß mit der inneren Grenze der Andruckspur hinzieht, und eine äußere (37) ausgearbeitete Fläche enthält, die sich von einer Fläche größten Zurückweichens am äußeren Dichtringumfang bis zum Zusammenstoß mit der äußeren Grenze der Andruckspur hinzieht, daß der Schrägungswinkel der , äußeren ausgearbeiteten Fläche hinreichend klein ist, um eine gewisse Radialverschiebung der Andruckspur zu ge-

   " statten und somit eine fluidumdichte Berührung bei exzentrischer Bewegung der Dichtringe und auch den Spalt (38) zwischen den gegenüberliegenden äußeren ausgear-

   beiteten Flächen der beiden Dichtringe in hinreichender Kleinheit zu gewährleisten, um im wesentlichen alle abgeschliffenen Teilchen aus dem Spalt heraus und von der Andruekspur fern zu halten, daß die Dichtringe rechteckige Querschnitte haben, daß diese hinreichend starr sind, um jeder Biegung der Andruckspuren unter den bei

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   Installation der Hinge in einem Dichtungssatz auftretenden Lasten zu widerstehen, durch elastomere Vorspannmittel (16-18) und dadurch, daß diese die Dicht.ringe an zwei "benachbarten Ümfangsflächen (20, 22) erfassen mit der wirkung, daß sie im wesentlichen gleichförmig verteilte Vorspannungen auf die Junge legen und daß sie diese zugleich gegen Verformung puffern, die als ein Ergebnis der Bewegung anderer Bestandteile des Dichtungssatzes entstehen könnte.

   6, Ein Dichtring von der Art, die unter einer ausgewählten Vorspannung drehbar mit einem passenden Gegenstück zusammentritt, um eine fluidumfeste Dichtung in einer Radialebene an den relativ zueinander drehbaren Oberflächen des Hings und des passenden Gegenstücks in der Hadialebene zu bilden, gekennzeichnet durch die Kennzeichen des Anspruchs 5 mit Ausnahme der zu den Vorspannmitteln gehörigen.

   7· Ein Dichtring nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die zu den Vorspannmitteln gehörigen Kennzeichen des Anspruchs 5 und weiterhin dadurch, daß die Vorspannmittel L-profiliert sind und ihre gleichförmig verteilten Vorspannungen auf die ümfangsflächen (20, 22) legen»

   8. Ein Dichtring nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch das Kennzeichen des Anspruchs J und weiterhin dadurch, daß die innere (36) ausgearbeitete - Fläche einen Krümmungsradius von etwa 2 Metern hat.

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   9« Eine Kettenbolzen- und -büchsendichtung für eine abgedichtete Kette, gekennzeichnet durch Büchsen (,52)- und Laschenmittel (58, 58a), dadurch, daß diese in der liähe eines Büchsenendes gegenüberliegende otirn- und Zylindermantelwände (62-66, 78-82) bilden, durch Distanzmittel (68) zum Aufrechterhalten eines vorgewählten ixbstands der ötirnwände, durch L-förmige, elastomere Vorspannmittel (16-18), dadurch, daß diese in abdichtende Berührung mit aen ,/änden treten und von diesen zusammengedrückt werden, durch ein symmetrisches i-aar von Dichtringen (12, 14) aus hartem Material, dadurch, daß diese in den L-profliierten Vorspannmitteln eingebettet sind, daß dabei die radial (32) und axial (30) verlaufenden ochenkel der letzteren in abdichtende Berührung mit zugehörigen (22, 20) peripheren Oberflächen jedes Dichtrings treten, daß die Dichtringe im v/es ent liehen quadratische querschnitte haben, daß diese Biegung verhindern, daß sie Dichtflächen (28, 36, 37) haben, daß letztere mit Andruckspuren (28) geringer Breite gestaltet sind, daß diese wiederum zwischen den inneren (24) und äußeren (20) Kingumfängen und an der Dachkante (28) von inneren (36) und äußeren (37) zurückweichenden Oberflächen angeordnet sind, daß letztere von der Diclruebene weg zu den entsprechenden inneren und äußeren Umfangen hin geschrägt sind und daß die iäpaltbreite (38) zwischen den äußeren (37) geschrägten Oberflächen an dem äußeren Umfang in der Größenordnung zwischen 0,0025 und 0,13 Millimetern liegt.

   10. Eine Dichtvorrichtung, gekennzeichnet durch ein Paar starrer Dichtringe "(12, 14), dadurch, daß diese im

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   Wo3entliehen rechteckige querschnitte haben, daß an der einen xiingflache (28, 36, 37) jedes Dichtrings eine schmale Andruckspur (28) angeformt ist, daß sie zwischen seinem inneren (24) und äußeren (2ü) Umfangen gelegen ist, durch einen ela.':tomeren~ Vorspannring (16, 18) für jeden Dichtring, daß er in einem Stück radiale (52) und Umfangs (30)-vvandteile hat, daß diese -geeignet sind, sich über die benachbarten radialen (22) und Umfangs (20)-Flächen der Dichtringe zu legen, daß die Vorspannringe im Ergebnis entgegengesetzt gerichtete Axialkräfte hervorbringen, daß diese die Dichtringe in Z/wangsberührung halten, daß somit für ale Jindruckspuren ein inniger Kontakt gewährleistet wird, aaß diese Axialkräfte an jedem iiing eine .Resultierende hervorbringen, und daß deren Angriffslinie und die Andruckspur von der Mittelachse der Dichtringe angenähert den gleichen radialen Abstand haben. ·

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