DE1625905A1

DE1625905A1 - Wellendichtung

Info

Publication number: DE1625905A1
Application number: DE19671625905
Authority: DE
Inventors: Halliday Geoffrey Walton
Original assignee: George Angus and Co Ltd
Current assignee: George Angus and Co Ltd
Priority date: 1966-07-07
Filing date: 1967-07-05
Publication date: 1970-08-13
Also published as: ES383755A3; DE6606012U; SE309139B; US3504920A; GB1182427A; DE1625905B2

Description

.-ing. H. LEINWEBER dipl.~ing. H. ZIMMERMANN

Postsdiedc-IConfo: Bank-Konto: Tetefon Tet-Adr.

München 22045 Dresdner Bank ag. München (0811)261989 Leinpat München

München 2, Marlenpfäfz, Kto.-Nr. 92790

Ί 6 2 5 9 0 5 ⁸ MUhdren 2_r Roiental J_r 2. Autg. (Kustermann-Passage)

n 5. Juli 1967 GEORGE AIGUS & COMPANI LIMITED, Newcastle upon Tyne 1 /England

Wellendichtung

Die Erfindung betrifft Wellendichtungen, die auch als Öldichtungen bekannt sind und die zum Abdichten gegen das Lekken von Flüssigkeit entlang τοπ Wellen, beispielsweise Kurbelwellen oder Kraftfahrzeugantriebsübertragungswellen bestimmt sind, die aufgrund von Faktoren wie Wellendurchbiegung, Torsionsschwingung und exzentrischer Bewegung schwer abzudichten sind,,.

Es ist seit langem bekannt, daß. das Abdichten solcher Wellen dadurch verbessert werden kann, daß man am abgedichteten umfang eine Art Eückfördersehranbe oder Mckfö'rderschnecke vorsieht, die durah eine schraubenförmige lippe oder Rille an der Qberfläeiie der Welle oder der Dichtung ausgebildet ist. Durch geeignete Wahl der Richtung der Schraubenlinie in bezug auf die normale Drehrichtung der Welle bewirkt die relative

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Drehung,, daß das 0Ϊ oder eine andere Flüssigkeit, die? dazu neigt, durch die Dichtung zu. lecken, zurückbefördert wird.

Die am besten geeignete Art zur Schaffung einer Rückförderwirkung besteht darin, die erforderliche Rippe oder Rille am Abdichtungsumfang der Dichtung auszubilden, so daß eine Veränderung der felle nicht erforderlich ist und die ' Dichtung auf der zylindrischen Oberfläche jeder Welle geeigneter Größe in Tätigkeit tritt.

Bekannte Rückförderdichtungen bewirken zufriedenstellende Ergebnisse in einer Drehrichtung, für die sie bestimmt sind, jedoch sind für Umkehr well en, insbesondere Kraftfahrzeugantriebs- ader Übertragungswellen, Rückförderdichtungen erforderlich, die in jeder Dreinrichtung wirksam sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückförderwellendichtung zu schaffen, die in jeder Drehrichtung eine Rückförderwirkung ausübt.

Die; Erfindung bezieht sich auf eine Wellendichtung·, die einen geformten Dichtungsring aus elastischem Material umfaßt, der eine Umfangsdichtungslippe mit einem sich über den umfang erstreckendem Dichtungsband zwischen einer inneren und einer äußeren kegel stumpf förmigen Fläche aufweist, die bei

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Verwendung der Dichtung jeweils der abgedichteten Flüssigkeit zu- bzw. abgekehrt sind, wobei die äußere kegeistumpfförmige Fläche mit leitflächenteilen versehen ist, die jeweils die Oberfläche einer Rippe oder einer Hille bilden, die schräg auf das Dichtungsband auftreffen. Erfindungsgemäß treffen wenigstens zwei solcher Leitflächenteile jeweils auf das'Dichtungsband in entgegengesetzten Umfangsrichtungen in einem Winkel τοη nicht mehr als 20 zur Ebene des Dichtungsbandes auf.

Üblicherweise ist bei einem Dichtungsring das Dichtungsband eine durch die Verbindung der kegelstumpfförmigen Flächen gebildete Kante, jedoch wird die Kante durch den als "Einlaufen*¹ bekannten anfänglichen Abrieb des in Betrieb stehenden Dichtungsrings axial zu einem schmalen Band verbreitert, das auch als "Kontaktband¹¹ bekannt ist. Ein entsprechendes Band könnte jedoch auch bei Herstellung eines Dichtungsrings ausgebildet werden.

Der Ausdruck "Leitflächenteil" wurde als beschreibender Ausdruck und Gattungsbegriff für eine Rippe oder Rille gewählt, die eine Fläche darstellt, die bei Drehung relativ zu einer Flüssigkeit, der sie ausgesetzt ist, diese zurückschiebt.

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Bei der erfindungsgemäßen Dichtung wirken die Enden der Leitfläehenteile,· die auf das Dichtungsband auftreffen, wie schraubenförmige Pumpenleitflachen, die das Öl, das dazu neigt, über die Dichtungskante zu lecken, zurückbefördern, und es wurde festgestellt, daß entgegengesetzt gerichtete Leitfläehenteile, die auf das Dichtungsband in kleinem Winkel auftreffen, das Öl in beiden Wellendrehrichtungen wirksam zurückbefördern. Bei Auftreffen auf das Dichtungsband können sich die Leitfläehenteile auch in dieses hinein erstrecken.

Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn der Winkel, in dem die Leitfläehenteile auf das Dichtungsband auftreffen, weniger als 20°, vorzugsweise weniger als 10 und möglichst nicht mehr als 5° beträgt. Je kleiner der Auftreffwinkel ist, desto größer ist die Länge der Flächenberührung zwischen den Leitflächenteilen und der abgedichteten Fläche, desto geringer ist jedoch die Anzahl der Leitfläehenteile, die in entgegengesetzten Richtungen auf das Dichtungsband auftreffen können. Deshalb muß ein Ausgleich zwischen einem kleinen Auftreffwinkel und·der Anzahl der Leitfläehenteile entsprechend der Größe einer Dichtung und den Abdichtungserfordernissen geschaffen werden.

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Weitere Einzelheiten,, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 und 2 Schnittansichten verschiedener Formen von inneren Lippenwellendichtungen, und

Fig. 5 eine Teilansicht einer in einer ladialebene III-III der Fig. 2 geschnittenen Dichtung»

Die dargestellten Dichtungen weisen im Grundsatz die gleiche bekannte Art auf, die einen aus synthetischem Gummi od. dgl. geformten Dichtungsring mit U-Querschnitt umfaßt, der eine äußere zylindrische Wand 1 aufweist, die durch einen Verstärkungsring 2 mit !-Querschnitt versteift ist, um einen Hai te teil zum Befestigen der Dichtung in einem Wellengehäuse zu bilden _f und einen flexiblen Flansch 5, der von einer Badialfeder 4 umgeben, ist.

Der innere Umfang des Flanschs 5 weist eine Dichtungslippe zum Abdichten der zylindrischen Oberfläche einer Welle auf, die eine kreisförmige Dichtungskante 5 hat, die durch das Zusammentreffen einer geformten kegeisiumpfförmigen äußeren Fläche 6, die im Betrieb von der abgedichteten Flüssigkeit weg

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nach außen gekehrt ist, mit einer geschnittenen kegelstumpfförmigen inneren Fläche 7, die im Betrieb der abgedichteten Flüssigkeit zugekehrt ist, entsteht..

Die innere kegelstumpf förmlge Fläche 7 wird mit einem Beschneidemesser geschnitten, gegen das die geformte Dichtung so gedreht wird, daß man den gewünschten Winkel der Fläche 7 und eine genaue Ausbildung und Inordnung der Dichtungskante 5 erhält.

Die Torstehend beschriebenen Dichtungen sind bekannte Konstruktionen, und es ist auch bekannt» daß die äußere kegelstumpfförmige Fläche 6 mit einem Schraubengewinde oder schraubenförmigen Rippen oder Rillen ausgebildet ist, um bei relativer Drehung der Welle in einer Richtung die über die Dichtungskante 5 leckende Flüssigkeit zürückzubefordern*

Das in den dargestellten Dichtungen veranschaulichte, erfindungsgemäße neue Merkmal besteht darin, daß in der Fläche 6 wenigstens zwei entgegengesetzt gerichtete schraubenförmige Rippen 8 (Fig. 1) oder eine gerade Zahl stufenartiger Reihen paralleler Rippen 8 (Fig. 2) ausgebildet sind, die jeweils in einer Ebene liegen, die schräg zur Ebene der Dichtungskante 5 verläuft. Der Winkel der Schräge kann den

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Erfordernissen entsprechend gewählt werden, er darf jedoch nicht größer als 20 sein, wie in Fig. 2 dargestellt, und er ist vorzugsweise viel kleiner, beispielsweise 5°, wie in Fig. 1 gezeigt. .

In dem Dichtungsring, wie er geformt ist, kreuzen die Rippen 8 die Ebene der späteren Dichtungskante 5, und wenn diese Kante durch Schneiden der inneren kegeistumpfförmigen Fläche 7 ausgebildet wird, werden die über die Ebene der Kante 5 hinausreichenden Teile der Rippen abgeschnitten, wobei der Rest dieser Rippen die Kante 5 schneidet und so die erfor-.derlichen in entgegengesetzter Richtung verlaufenden Leitflächen 9 (Fig. 3) bilden, die auf die Dichtungskante 5 auftreffen, die beim Einlaufen durch anfänglichen Abrieb im Betrieb zu einem Kontaktband größerer axialer Breite verändert wird. Es ist ferner zu bemerken, daß die Dichtungslippe beim Aufbringen auf die Welle leicht gedehnt.und ferner durch die Radialfe'der 4 zusammengeschnürt wird, so daß die sich daraus ergebende radiale Belastung des elastischen Materials der Lippe die Beschaffenheit des Kontaktbandes noch weiter verändert.

Obwohl die Rippen 8 leicht schräg zur Ebene der Dichtung verlaufen, können ihre Flanken 10 (Fig. 3) im wesentlichen

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zylindrisch um die Achse X-X des Dichtungsrings ausgebildet sein, wodurch der Dichtungsring ohne Gefahr der Beschädigung der Hippen genau axial aus seiner Form herausgenommen werden kann.

Die Rippen 8 können durch entsprechende Rillen ersetzt werden, und tatsächlich kann eine stufenförmige Rippe mit im wesentlichen L-förmigen Querschnitt oder eine Reihe von Rippen als Rille oder Rillen angesehen werden.

Die Erfindung ist in bezug auf ihre Verwendung bei einer inneren Wellendichtung beschrieben worden. Sie kann jedoch auch bei einer äußeren Dichtung verwendet werden, die, wie bekannt, so auf einer Welle befestigt ist, daß sie sich mit ihr dreht und gegen eine sie umgebende Fläche eines Gehäuses abdichtet. Bei einer äußeren Dichtung ist die Lage der den Halteteil bildenden Wand 1 in bezug zu der des Flansches 3 umgekehrt_tund die Radialfeder 4 wirkt radial nach außen.

Das elastische Material des Dichtungsrings kann, wie oben erwähnt, synthetischer Gummi sein, es kann jedoch auch aus Naturgummi oder ähnlichem Material, beispielsweise den als Elastomere bekannten Plastikmaterialien bestehen.

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Claims

1. Wellendichtung aus einem geformten Dichtungsring aus elastischem Material, der eine Umfangsdichtungslippe mit einem sich über den Umfang erstreckenden Dichtungsband zwischen einer inneren und einer äußeren kegeistumpfförmigen Fläche aufweist, die im Betrieb der Dichtung der abgedichteten Flüssigkeit zu- bzw. abgekehrt sind, wobei die äußere kegelstumpfförmige fläche mit Leitflächenteilen versehen ist, die jeweils die Oberfläche einer Rippe oder einer Eille bilden, die schräg auf das Dichtungsband auftreffen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei dieser Leitflächenteile (8) jeweils auf das Dichtungsband (5) in entgegengesetzten Umfängsrichtungen in einem Winkel von nicht mehr als 20 zur Ebene des Dichtungsbandes auftreffen.

2. Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächenteile (8) auf das Dichtungsband (5) in entgegengesetzten Umfängsrichtungen in einem Winkel von nicht mehr als 10° auftreffen.

J·. Wellendichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächenteile (8) auf das Dichtungsband (5)

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in einem Winkel von nicht mehr als 5 auftreffen.

4. Wellendichtung nach Anspruch 1,. 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der äußeren kegeistumpfförmigen Fläche (6) des Dichtungsrings wenigstens ein Paar entgegengesetzt
gerichtete schraubenförmige Eippen (8) ausgebildet sind, die Leitflächen (9) bilden, die jeweils auf das Dichtungsband (5) aus entgegengesetzten Ümfangsrichtungen auftreffen.

5. Wellendichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Paare Ton Rippen (8) durch eine gerade Zahl stufenförmiger Reihen paralleler Rippen gebildet werden.

6. Wellendichtung nach Anspruch 4 oder 5ν dadurch
gekennzeichnet, daß die Rippen (8) einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei eine Flankenfläche (10)

im wesentlichen zylindrisch um die Achse (X-X) des Dichtungsrings (5) ausgebildet ist.

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