DE1882792U - Wellendichtung. - Google Patents

Description

GOETZEWEEKE I ,LjT <- Ί\\ Airscheid, den 19. April I963

Friedrich Goetze A.-G. I Tf * * " '' * * »A.Patente/329/Gm (1082)

Wellendichtung

RA.265S1'i-22.4.63

Die Erfindung bezieht sich auf die Dichtung zweier eine Welle umgebenden Räume gegeneinander, die von einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchströmt werden» Insbesondere ist dabei an eine Staubsaugerabdichtung gedacht, bei der es darauf ankommt, staubfreie Luft über einen Zuströmraum anzusaugen und in einen Abströmraum zu fördern, in dem die Luft sich mit dem angesaugten Staub mischt. Um z. B. bei Haushaltsstaubsaugern mit einem umlaufenden Staubfilter in der Saugleitung eine gleichbleibende Saugwirkung zu erhalten, darf bei einer Stromaufnahme von etwa 350 Watt, einer Drehzahl von etwa 18 000 U/min und einem Wellendurchmesser von etwa 40 mm der Reibungsverlust an der Dichtstelle etwa 0,45 PS nicht erreichen, um die Motorleistung nicht aufzuzehren. Die bekannten Wellendichtringe mit einer federbelsateten Dichtlippe der Gummimanschette bringen aber selbst bei Ölschmierung einen Reibungsverlust von etwa 0,45 PS mit sich, der bei Fettschmierung noch höher ist»

Die Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß die ständige, dichte Anlage der Dichtlippe an der Welle für die geschilderten, aber auch für zahlreiche sonstigen Abdichtungszwecke nicht erforderlich ist, sondern daß sogar eine zeitweilige erhebliche Undichtheit insbesondere in dem kritischen Übergangsstadium zwischen dem Ruhestand und dem Betriebszustand nicht schaden, sondern sogar wegen des Wegfalls der Dichtungsreibung vorteilhaft sein kann.

Es ist zwar bereits bekannt, den Innendurchmesser der federbelasteten Dichtlippe eines Gummi-Wellendichtringes im nicht federbelasteten und nicht eingebauten Zustand des Dichtringes gleich dem Wellendurchmesser

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zu bemessen, um Zugspannungen im Manschettenwerkstoff zu vermeiden· Eine bewußte ündichtheit bei vorübergehenden Betriebszuständen war hiermit jedoch nicht beabsichtigt und verwirklicht»

Auch bei bekannten Gummimanschetten, deren Anpressung an die Gegenfläche im Betrieb durch die Fliehkraftwirkung von Gewichten o. dgl. verringert wurde, war zwar eine Verringerung des Manschettenverschleisses das Ziel, nicht aber die zeitweilige Aufhebung der Dichtungsreibung in Übergangs-Betriebszuständen·

Erfindungsgemäß hebt sich die Dichtlippe bei einsetzender Strömung von der Wellenoberfläche ab.

Das läßt sich durch die Einstellung der Faktoren, von denen die Anpressung der Manschette an der Gegenfläche abhängt, leicht bewerkstelligen· Maßgebend auf seiten der Umgebung ist die von der Wellendrehzahl abhängige Strömungsgeschwindigkeit, die ursprüngliche Druckdifferenz zwischen Zu- und Abströmraum, der bei vollem Betrieb entstehende Überdruck im Abströmraum, der z. B. in dem eingangs erwähnten Fall von Handstaubsaugern etwa 0,1 atü beträgt, und die Ansaugleistung der Maschine, die in der Anlaufzeit einen Überdruck im Zuströmraum gegenüber dem Abströmraum erzeugt. Auf seiten des Wellendichtringes ist u. a. die Stärke und Elastizität sowie die Auflagefläche der dem Abströmraum zugekehrten Dichtlippe zu berücksichtigen.

Denkbar ist es beispielsweise., dem Umfang der Dichtlippe durch Einschnitte oder abschnittweise verschiedene Stärken unterschiedliche Anpressungsfähigkeit zu geben, so daß er sich bei dem Überdruckwechsel vom Ab- zum Zuströmraum teilweise reibungsmindernd abhebt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die dem Zuströmraum zugekehrte .-Schrägflache der Dichtlippe in der Wellendrehrichtung geneigte, vorzugsweise gebläseflügelartig geformte Sippen aufweist. Durch diesen einvulkanisierten Drall entsteht mit steigender Drehzahl eine immer stärkere Luftströmung vom Zu- zum Abströmraum, die leicht so eingestellt werden kann, daß sie die Dichtlippe abhebt. Dadurch entsteht während des Überdrucks im Zuströmraum eine ganz oder beinahe berührungsfreie, pneumatische Abdichtstelle. Die im Abströmraum mit Staub oder sonstigen Verunreinigungen vermischte Luft kann trotz des Abhebens der Dichtlippe wegen des Überdrucks im Zuströmraum nicht den Weg in den Motorraum nehmen. Sobald nach dem Übergang in den vollen Betriebszustand der Überdruck vom Zu- in den Abströmraum wechselt, schließt sich die Dichtlippe um die Welle und dichtet die Bäume somit mechanisch gegeneinander ab.

Zum Überwinden der Losbrechreibung des Lippendichtringes beim Anlauf, die wegen des großen Anlaufmomentes von Elektromotoren und der geringen Kraftaufnahme des Lüfterflügels bei niedrigen Drehzahlen ohnehin gering ist, empfiehlt es sich, die dichtungsmanschette durch Einkochen von Öl in die aus Silikonkautschuk bestehende Lippe zu schmieren·

In der Zeichnung ist die Erfindung an dem Ausführungsbeispiel einer Dichtung für Haushaltsstaubsauger erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Dichtstelle,

Fig. 2 die Dichtmanschette nach Fig. 1 im vergrößerten Maßstab und Fig. 3 eine Ansicht der Dichtlippe in der Eichtung der Linie III....III von Fig. 2.

Die Welle 1 läuft in einem Gehäuse 2 um, aus dem an der Dichtstelle \! ein Trennblech 3 mit angesetzter Dichtungsmanschette h in den Förderraum ragt. Die aus Silikonkautschuk mitTeingekochtem Schmieröl bestehende Manschette k liegt mit der Dichtlippe 5 auf einem Ansatz des Zentrifugalfilters 6, das mit dem Trennblech 3 den Zuströmraum 7 von dem Abströmraum 8 trennt. Die Dichtlippe 5 ist dabei dem Abströmraum 8 zugekehrt; sie weist also mit einer Schrägfläche 9 in den Abströmraum 8 und mit einer Schrägfläche 10 in den Zuströmraum 7·

Die Schrägfläche 10 (Fig. 2) weist einvulkanisierte Rippen 11 in Gebläseflügelform und mit einer Neigung in der durch einen Pfeil angedeuteten Drehrichtung der Welle 1 auf, wie Fig. 3 zeigt.

Ferner besteht die Möglichkeit, die Dichtungsmanschette mit dem Zentrifugalfilter umlaufen und am Trennblech anlaufen zu lassen. Durch die dann auftretenden Zentrifugalkräfte wird ein Abheben der Dichtlippedm praktischen Betrieb noch unterstützt. Auch können Rippen auf der Rückseite des Zentrifugalfilters angebracht sein, um die Luftströmung unterhalb der Dichtlippe zu verstärken.

Claims (2)

GOETZEWERKE · Burscheid, den 19. April 1963 Friedrich Goetze A.-G· T.A.Patente/329/Gm (IO82) Ansprüche

1. Wellendichtung mit einer eine ringförmige Dichtlippe aufweisenden, elastischen Manschette, die zwei von einem insbesondere gasförmigen Medium durchströmte Räume gegeneinander abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (5) sich bei einsetzender Strömung von der Oberfläche der Welle (1) abhebt.

2. Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Zuströmraum (7) zugekehrte Schrägfläche (10) der Dichtlippe (5) in der Drehrichtung der Welle (1) geneigte, vorzugsweise gebläseflügelartig geformte Rippen (11) aufweist.

GOETZEWERKE Friedrich Goetze A.-G. Generalvollmacht/I/63

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