DE1625905B2

DE1625905B2 - Wellenlippendichtung

Info

Publication number: DE1625905B2
Application number: DE1625905A
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Walton Whitley Bay Northumberland Halliday (Gro"Britannien)
Original assignee: George Angus & Co Ltd Newcastle Upon Tyne (gro"britannien)
Current assignee: George Angus & Co Ltd Newcastle Upon Tyne (gro"britannien)
Priority date: 1966-07-07
Filing date: 1967-07-05
Publication date: 1975-07-10
Also published as: US3504920A; DE1625905A1; ES383755A3; GB1182427A; SE309139B; DE6606012U

Description

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung ist eine Wellenlippendichtung aus elastischem Material mit einer von einer inneren, die ölseite bildenden und einer äußeren, die Luftseite bildenden kegelstumpfförmigen Fläche gebildeten, durchlaufenden Dichtkante, wobei in der äußeren Fläche zur Rückführung von durchgetretener Flüssigkeit Rippen oder Rillen geformt sind, die in der Radialprojektion betrachtet unter einem kleinen Winkel schräg zur Dichtkante in die Dichtzone einlaufen, die Rippen oder Rillen nur paarweise vorgesehen sind und die Rippen oder Rillen jedes Paares in entgegengesetzter Richtung zur Dichtkante verlaufen.

Eine Wellenlippendichtung, bei der die Rippen oder Rillen in der Radialprojektion betrachtet und einem kleinen Winkel schräg zur Dichtkante in die Dichtzone einlaufen, ist aus der DT-AS 12 13 182 bekannt. Bei dieser Wellenlippendichtung ist im Bereich der äußeren kegelstumpfförmigen Fläche ein Gewinde vorgesehen. Damit besteht eine Rückführungsmöglichkeit für hindurchgetretene Flüssigkeit nur für eine Drehrichtung der Welle.

Die Erfindung gemäß der Hauptpatentanmeldung löst die Aufgabe, eine Wellendichtung zu schaffen, die unabhängig von der Drehrichtung eine Rückförderwirkung auf hindurchgetretene Flüssigkeit ausübt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirkung der paarweise vorgesehenen Rippen oder Rillen gemäß der Hauptpatentanmeldung zu intensivieren und damit die Dichtwirkung der Wellenlippendichtung zu erhöhen.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß mindestens zwei Paare von Rippen oder Rillen vorgesehen sind, welche Paare in Umfangsrichtung hintereinander und symmetrisch jeweils zu einer eigenen Axialebene liegen.

Durch diese Anordnung mindestens zweier Paare von Rippen oder Rillen in Umfangsrichtung entlang der äußeren Fläche ergibt sich bei Drehung der Welle eine über den Umfang verteilte mehrfache Einwirkung auf hindurchgetretene Flüssigkeit, was den Effekt der besseren Abdichtung zur Folge hat.

Es ist an sich aus der GB-PS 8 88 198 bekannt, bei einer Wellenlippendichtung zwei Gruppen von Rippen vorzusehen (s. deren Fig. 3), von denen bei einer Drehrichtung die eine Gruppe eine Saugwirkung nach innen und die andere Gruppe eine Saugwirkung nach außen ausübt. In jedem Falle muß also eine Saugwirkung nach außen verbleiben, so daß, da ein Überwiegen der Saugwirkung nach innen nicht ersichtlich ist, solche Flüssigkeitsmengen, die einmal in den Bereich der Rippen mit Saugwirkung nach außen geraten sind, weiterhin auch nach außen befördert werden müssen. Infolgedessen kann mit dieser bekannten Wellenlippendichtung die durch die Erfindung erzielte Wirkung der Rückführung durchgetretener Flüssigkeit nach innen unabhängig von der Drehrichtung nicht erreicht werden.

Die Rippen oder Rillen legt man zweckmäßig so, daß jeder Axialebene mehrere in Achsrichtung hintereinanderliegende Paare von Rippen oder Rillen zugeordnet sind. Dies erhöht weiterhin den Effekt der Rückförderwirkung auf hindurchgetretene Flüssigkeit.

Um in der für die Ausbildung der Rippen oder Rillen verwendeten Form die entsprechenden Gegenstücke durch Drehen ohne zu komplizierte Werkzeugbewegungen erzeugen zu können, ist es vorteilhaft, die Rippen oder Rillen so zu legen, daß die einander benachbarten Rippen oder Rillen von in Umfangsrichtung hintereinanderliegenden Paaren an ihrer Einlaufstelle in die Dichtzone zusammentreffen. Die in diesem Falle in die Form einzudrehenden Vertiefungen können dann durch eine zickzackförmige Werkzeugbewegung gedreht werden, wobei aber das Werkzeug nicht zurückgezogen zu werden braucht. Die über die spätere Dichtkante hinausgehenden Rippen oder Rillen werden dann in dem anschließenden Trimmvorgang weggeschnitten.

Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn der Winkel, in dem die Rippen oder Rillen in die Dichtzone einlaufen, weniger als 20°, vorzugsweise weniger als 10° und möglichst nicht mehr als 5° beträgt. Je kleiner dieser Winkel ist, desto größer ist die Länge der Flächenberührung zwischen den Rippen oder Rillen und der abgedichteten Fläche, desto geringer ist jedoch die Anzahl der Rippen oder Rillen, die in entgegengesetzten Richtungen in die Dichtzone einlaufen. Deshalb muß ein Ausgleich zwischen einem kleinen Winkel und der Anzahl der Paare von Rippen oder Rillen entsprechend der Größe einer Dichtung und den Abdichtungserfordernissen geschaffen werden.

Die Dichtkante einer Wellenlippendichtung der hier zugrundeliegenden Art wird einerseits durch die Elastizität des Materials der Wellenlippendichtung als auch durch einen Einlauf-Effekt zu einem schmalen Band verbreitert, das die eigentliche Dichtzone bildet. Eine solche Dichtzone kann natürlich auch gleich bei der Herstellung der Wellenlippendichtung ausgebildet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fi guren dargestellt. Es zeigen

F i g. 1 und 2 Schnittansichten verschiedener Formet von inneren Wellenlippendichtungen und

Fig.3 eine Teilansicht einer in einer RadialebenL III-III der F i g. 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 L-Querschnitt versteift ist, um einen Halteteil zum Befestigen der Dichtung in einem Wellengehäuse zu bilden, und einen flexiblen Flansch 3, der von einer Radialfeder 4 umgeben ist.

Der innere Umfang des Flansches 3 weist eine Dichtungslippe zum Abdichten der zylindrischen Oberfläche einer Welle auf, die eine kreisförmige Dichtkante 5 hat, die durch das Zusammentreffen einer geformten kegelstumpfförmigen äußeren Fläche 6, die im Betrieb von der abgedichteten Flüssigkeit weg nach außen gekehrt ist, mit einer geschnittenen kegelstumpfförmigen inneren Fläche 7, die im Betrieb der abgedichteten Flüssigkeit zugekehrt ist, entsteht.

Die innere kegelstumpfförmige Fläche 7 wird mit einem Beschneidemesser getrimmt, das so gegen die in Umlauf gesetzte Dichtung geführt wird, daß man den gewünschten Winkel der Fläche 7 und eine genaue Ausbildung und Anordnung der Dichtkante 5 erhält.

Die vorstehend beschriebenen Dichtungen sind bekannte Konstruktionen.

Das in den dargestellten Dichtungen veranschaulichte, erfindungsgemäße neue Merkmal besteht darin, daß auf der Fläche 6 mindestens zwei Paare von Rippen oder Rillen 8 vorgesehen sind, welche Paare in Umfangsrichtung hintereinander und symmetrisch jeweils zu einer eigenen Axialebene liegen. Dabei sind in der Dichtung gemäß F i g. 1 zwei Paare von Rippen 8 vorgesehen (das zweite Paare ist in dem weggeschnittenen Teil der Dichtung enthalten), während die Dichtung gemäß F i g. 2 acht Paare von Rippen 8 enthält, von denen jeweils zwei in Achsrichtung hintereinanderliegen (vier Paare sind in dem weggeschnittenen Teil der Dichtung enthalten). Die Rippen 8 verlaufen schräg zur Ebene der Dichtkante 5. Der Winkel der Schräge kann den Erfordernissen entsprechend gewählt werden, er darf jedoch nicht größer als 20° sein, wie in F i g. 2 dargestellt, und er ist vorzugsweise viel kleiner, beispielsweise 5°, wie in F i g. 1 gezeigt.

Bei den zunächst geformten Dichtungsringen kreuzen die Rippen 8 die Ebene der späteren Dichtkante 5, und wenn diese Kante durch Schneiden der inneren kegelstumpfförmigen Fläche 7 ausgebildet wird, so werden die über die Ebene der Dichtkante 5 hinausreichenden Teile der Rippen abgeschnitten, wobei der Rest dieser Rippen die Dichtkante 5 schneidet und so die erforderlichen in entgegengesetzter Richtung verlaufenden Enden 9 (F i g. 3) bilden, die auf die Dichtkante 5 auftreffen, die beim Einlaufen durch anfänglichen Abrieb im Betrieb zu einer Dichtzone größerer axialer Breite verändert wird. Es ist ferner zu bemerken, daß die Dichtungslippe beim Aufbringen auf die Welle leicht gedehnt und ferner durch die Radialfeder 4 zusammengeschnürt wird, so daß die sich daraus ergebende radiale Belastung des elastischen Materials der Dichtlippe die Beschaffenheit der Dichtzone noch weiter verändert.

Obwohl die Rippen 8 leicht schräg zur Ebene der Dichtung verlaufen, können ihre Flanken 10 (F i g. 3) im wesentlichen zylindrisch um die Achse X-X des Dichtungsringes ausgebildet sein, wodurch der Dichtungsring ohne Gefahr der Beschädigung der Rippen 8 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 dreieckförmigem Querschnitt oder eine Reihe von solchen 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 sich 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, und die Radialfeder 4 wirkt radial nach außen.

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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wellenlippendichtung aus elastischem Material mit einer von einer inneren, die ölseite bildenden und einer äußeren, die Luftseite bildenden kegelstumpfförmigen Fläche gebildeten, durchlaufenden Dichtkante, wobei in der äußeren Fläche zur Rückführung von durchgetretener Flüssigkeit Rippen oder Rillen geformt sind, die in der Radialprojektion betrachtet unter einem kleinen Winkel schräg zur Dichtkante in die Dichtzone einlaufen, die Rippen oder Rillen nur paarweise vorgesehen sind und die Rippen oder Rillen jedes Paares in entgegengesetzter Richtung zur Dichtkante verlaufen nach Patentanmeldung P 1625907.7-12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Paare von Rippen oder Rillen (8) vorgesehen sind, weiche Paare in Umfangsrichtung hintereinander und symmetrisch jeweils zu einer eigenen Axialebene liegen.

2. Wellenlippendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Axialebene mehrere in Achsrichtung hintereinanderliegende Paare von Rippen oder Rillen (8) zugeordnet sind.

3. Wellenlippendichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander benachbarten Rippen oder Rillen (8) von in Umfangsrichtung hintereinanderliegenden Paaren an ihrer Einlaufstelle in die Dichtzone zusammentreffen.