DE1916214A1 - Dichtung zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Teilen - Google Patents

Description

FOJRSHEDA GÜMMlFABRIK AKTlEBOLAG, 330 3.2 Förshedä/SehWedeh

ßichtung zwischen awei relativ zueinander drehbaren Teilen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtung zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Teilen, bestehend aus einem gummielastischen Dichtring, der eine in gleitendein Kontakt mit der Gegendichtflache stehende Dichtkante bildet«

Dichtungen dieses Typs können mit ihrer Dichtkante entweder auf einer zylindrischen oder einer ebenen Gegendichtfläche gleiten. Im ersten Fall werden die Dichtungen als Radialdichtungen und im anderen Fall als Axialdichtüngen bezeichnet. In den letzten Jahren hat sich eine rasche Entwicklung beider Dichtungstypen ereignet. Diese Entwicklungen haben zu der

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Erkenntnis geführt, daß es vorteilhaft sein kann, wenn gleitende Dichtungen verbunden sind mit Einrichtungen zur Hervorrufung eines hydrodynamischen Effekts.oder ein·· "Purapeffekts". Man weiß beispielsweise« daß mit Hilfe von geneigten Flügeln oder dergleichen, die an der die Dichtkante tragenden Dicht- lippe Angebracht sind, ein erhöhter Dichteffekt erreicht werden kann. Eine solche Dichtung itst jedoch mit der Schwäche behaftet, daß sie nur unter der Voraussetzung betriebsfähig ist, daß der Drehsinn zwischen den beiden drehbaren Teilen gleichbleibt» Bei Drehung im entgegengesetzten Drehsinn erzeugt die Pumpwirkung einen Leckstrom. Von Zeit zu Zeit erschienen in der einschlägigen Literatur Veröffentlichungen über die Entwicklung von in beiden Drehrichtungen wirksamen Dichtungen dieser Art« Das Betriebsprinzip dieser .Dichtungen beruht auf einer Pumpwirkung in zwei Richtungen, die mittels an der Dichtkante befestigter fester Flügel erreicht wird« Ss hat sich gezeigt, daß der Wert dieser Konstruktion etwas zweifelhaft ist und daß keine Garantie für einen bestimmten Grad des Dichteffekts gegeben werden kann, auch wenn dieser Dichtungseffekt der in beiden Richtungen wirksamen Dichtung besser zu sein scheint als der konventioneller Lipg>endieh,t'ung.ea· Es wurde auch schon vorgeschlagen, in einer rotierenden. Dichtfläche eine Perforation vorzusehen, was tatsächlich perfekte Abdichtung in beiden Drehrichtungen ergibt, was aber den Wachteil hat, daß es nur dann anwendbar ist, wenn der Ölsiand unterhalb der Dichtstelle eins otationäre Lage hat»

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung der •ingang· genannten Art zu schaffen, die sich ohne die genannten Nachteile der bekannten Dichtungen für beide Drehrichtungen eignet· Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Dichtung mit einer Zahl von flossenförmigen Organen versehen ist, die sich an einer zu der Dichtkante senkrechten Richtung erstrecken und die die Gegendichtflache mit geringem Druck in einer Ebene berühren, die im wesentlichen parallel zur Gegendichtflache ist· Bei Relativbewegung zwischen den beiden relativ zueinander drehbaren Teilen werden die Flossen unter dem Einfluß der Reibung in einer Richtung entgegen der Richtung der Relativbewegung des Dichtringe gebogen. Weitere Merkaale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der weiteren Beschreibung der Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Darin zeigen!

Fig· 1 eine Radialdichtung gemäß der Erfindung} Fig« 2 einen Schnitt gemäß Linie 2-2 der Fig· I;

Fig. 3 eine Teilansicht von seiten der Linie 3-3 der Fig. 1$ und

Fig· 4 dieselbe Ansicht wie Fig. 3 im Falle von Relativbewegung zwischen der Dichtung und der Welle·

Fig· 5 veranschaulicht einen Schnitt durch eine etwas abweichende Ausführungsform einer Radialdichtung.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch eine Axiallippendichtung,

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Fig· 7 und 8 stellen zwei Alternativausführungen der Lippe gemäß Fig, 6 dar·

Fig· 9 veranschaulicht das Aussehen der Lippe gemäß Fig» 8 bei Drehung, und -

Fig. 10 zeigt die Dichtung gemäß Fig· 6 in montierter Stellung·

Fig« 11 zeigt eine Radialdichtung, deren Dichtlippe radial nach außen gegen eine Gegendichtfläche wirkt«

Fig_e 12 veranschaulicht eine Axialdichtung, deren Dichtelement gegen die Gegendichtfläche mit Hilfe einer Wurmfeder gedruckt wird· ■ "

Fig«, 13 veranschaulicht eine Kombinationedichtung mit zwei Dichtkanten, die gegen eine ebene bzw· eine zylindrische Gegendichtfläche drücken_e

Fig» 14 und 15, schließlich, veranschaulichen eine Radialdichtung im zusammengesetzten Zustand und während des Schleifens der Dichtkante«

In den Fig. 1 - 4 ist mit 11 ein Gummidichtring des Typs bezeichnet, der mit einem Winkelring 12 ausgesteift ist· Ein Befestigungsteil 17 einer solchen Dichtung wird in eine feste Lage innerhalb eines äußeren Dichtungesitzes eingepreßt und drückt mit seiner Dichtkante I3 gegen eine nicht gezeigte Welle« Die Welle dreht sich relativ zu der Dichtkante« Die Dichtkante stellt einen Teil der Dichtlippe 14 dar, die im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und unter dem Einfluß ein©r

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feder 15 die Lippe gegen die Welle drückt, wodurch der Kontakt zwischen der Dichtkante und der Welle siichergestellt ist« Die flcssenförmigen Teile 16, die im folgenden als Flossen bezeichnet werden, sind sowohl an der Dichtlippe 14 als auch an der Dichtkante 13 angebracht und erstrecken aich in axialer-'Richtung« Sie stehen senkrecht von der Dichtungslippe 14 und der Dichtkante 13 ab«

Die zur Welle gewendete Grenzfläche der Flossen ist nicht völlig parallel zu der Welle, da die äußeren Endender Flossen der Mittellinie näher liegen als die Dichtkante, während der der Dichtkante benachbarte Teil der Flossen weiter von der Mittellinie der Welle als die Dichtkante 13 selbst abliegt« Die Dicke der Flossen variiert zwischen 0^3 und 1 ram entsprechend der axialen Erstreckung der Flossen» Das Verhältnis zwischen Dicke und Länge der Flossen soll so gewählt sein, daß die Flossen bei Drehung der Welle eine Biegung erleiden, wie es in Fig_o 4 illustriert ist« Um diese Wirkung zu erreichen, kann die Dicke der Flosse längs der Flossenlänge sich ändern, so daß die Flosse entweder bei der Dichtkante oder aber an ihrem von der Dichtkante entferntest liegenden Ende am dick3t©n ist. Die Richtung des Pfeils zeigt die Relativbewegungsrichtung der Dichtung gegenüber der Welle, die nicht dargestellt ist· In dieser Einstellung dienen die Flossen als Schaber, wobei sie als Konsequenz ihrer Biegung Fremdkörper, Flüssigkeiten

mit
und dergleichen, die/ihnen in Kontakt kommen, nach außen von der Dichtkante wegschleudern« Wenn sich die Drehrichtung

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umkehrt, werden die Flossen in der entgegengesetzten Richtung gebogen, wobei sie denselben verbesserten Dichteffekt bewirken, wie bei der Drehung in der ersten Richtung« ,

Fi@_o 5 seigt eine Ausfiüirungsform einer Radialdichtung, die sich im Hinblick auf die Flossenausfülsriimg nicht voh der vorgeschriebenen Ausführuagefora unterscheidet«. B«r Uhtearschied liegt hauptsächlich in der Konstruktion der Bichtung 21 selbst_o Bin Versteifungsglied uait U—iörmigam Profi 1 Mldet esinmn Rahmen für einen aus Gummi bestshemien Ring, der mit einer Sichtlippe 24 und einer Dichtkante 2J in der Mitte der Lippe 24 versehen ist. Die Flossen 26 erstrecken sich axial «ad radial in beiden Richtungen senkrecht sewofal zur 'Dichtlippe als such zur Dichtkarate, Eine Wurmfeder 25 gewährleistet Kontakt dar Dich.tkan.te seit der WeIIe₀ Die' Dichtlippe Ist beiderseits mittel» gefalteter SeitoKwände 28 befestigte Di« &m ÜBfang liegenden Teile 27 umfassen kopfförmig die Fletssche der Aussteifung- 22» Diese Dichtung hat bestimmte '«"orteile xm Verglsicb mit der Dichtung -.. nach den Fig, 1-2· Die Aussteifung ist nicht in den Gummiring eingebunden, so daß der letztere also getrennt hergestellt werden kann. Die Wurmfeder 25 ist völlig uaschlossaa und kann:,.,. somit a«s normalen Stahlqu&litäten hsrgsstellt werden, ohne . ,.-daß die Gefahr von Korrosion seitens des abzudichtenden Mediums bestehte Bie gefalteten S«it«S£wände 28 gestatten erhebliche radiale Verschiebung und umtHMien Lauf der Welle gageisüber dem feststehenden Teil der Sichtung·

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Es wurde eingang« erwähnt, daß die Erfindung sowohl bei Radialals «tuch Aacialdichtungen Anwendung fiaden kann. Pig· 6 zeigt eine Axialdichtung, die nit einem Merkaal der Erfindung versehen ist· Diese Axialdichtung ist "^ wesentlichen in der Fora eines sogenannten V-Rings gestaltet, d.h. mit einem Stützkörper 37· Man vergleiche auch Fig· 10, die den Dichtring in montierter Stellung auf einer Welle 39 xeigt. Eine konische Lippe 34 erstreckt sich von dem Stütskörper 37 nach außen und ist nit einer Dichtkante 33 versehen, die in Dichtstellung gegen die Gegendichtflache 30 drückt_β die senkrecht zu der Welle steht. .

Die Fig. 7« 8 und 9 zeigen das Aussehen der Dichtlippe, gesehen in Richtung von der Linie 7-7 der Fig« 6» Fig« 7 und 8 zeigen zwei Alternativausführungen der äußeren Lippenbereiche. Flossen 36 und 36a erstrecken sich radial von der Dichtkante 33 nach außen· Die Flossen gemäß Fig. 7 haben ähnlich den Zähnen eines Zahnrads einen bestimmten Abstand voneinander, während die Flossen gemäß Fig, 8 durch radiale Einschnitte in die Dichtlippe hergestellt sind. In montierter Stellung kommen die Außenflächen der Flossen mit der Gegendichtflache 30 in Berührung, so daß die Flossen dann eine zu der Gegendichtflache im wesentlichen parallele Stellung einnehmen· Bei Drehung biegen sich die Flossen rückwärts im Verhältnis zu der Drehrichtung der Dichtung 31, wie es in Fig. 9 gezeigt ist· Die Flossen nehmen dabei eine gewölbte Form an und schleudern Öl und ähnliches Material radial nach außen» Die Erfindung kann auch

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Anwendung finden in solchen Fällen, in denen die Dichtkante gegen eine äußere zylindrische Gegendichtflache drückt, wie es in Fig_o 11 illustriert ist. Der Stützkörper 47 der Dichtung 41 ist auf die Welle 49 aufgespannt· Flössen 46, die im wesentlichen dieselbe Gestalt und dasselbe Aussehen wie die vorher beschriebenen Flossen bei Radialdichtungen besitzen} erstrecken sich radial von der Dichtkante 43 nach außen und drücken gegen die zylindrische Oberfläche 40.

Fig. 12 zeigt eine doppelt wirkende Axialdichtung 51» deren Dicht· kante 53 gegen eine ebene Gegendichtf lache 50 drückt·. Die Dicht« lippe 54 ist mit Flossen 56 versehen, die sich radial nach außen und innen erstrecken. Der Stützkörper 57 ist unter Streckung auf die Welle 59 aufgespannt« Die Dichtkante wird gegen die Gegendichtflache mittels der Wurmfeder 55 gedrückt, die auf dem Stützkörper des Rings 57 vorgesehen ist* Flossen 56 haben die·· selbe Funktion und dasselbe Äußere wie die vorher beschriebenen Flossen.

13 zeigt eine Kombinationsdichtung 61, die mit zwei Dicht kanten 63 und 63a versehen ist, die gegen eine zur Welle senkrechte Gegendichtflache 60 und gegen eine zylindrisch« Gegendichtfläche 60a drücken.

Flossen 66 und 66a erstrecken sich radial und axial nach außen von den Lippen 63 und 63a· Der gegebenenfalls auf die Welle aufgespannte Stützkörper 67 hält die Dichtung 6l in richtiger Stellung gegenüber den Gegendichtflächen«

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Schließlich veranschaulichen die Fig_o 14 und 15 eine Ausführungsform einer Radialdichtung 71₍ die sich nur wenig von der gemäß Fig· 5 unterscheidet» Die Darstellung dieser Ausführungsform bezweckt die Vorführung eines Beispiels, wie die Dichtkante einem Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise einem Stanzwerkzeug oder einem Schleifrad 80, zugänglich gemacht werden kann· Die Flossen 76 sind erheblich größer als die in den vorher beschriebenen Ausführungsformen, so daß folglich auch die Dicke der Flossen erheblich vergrößert werden kann« Dies ist ein Vorteil vom Standpunkt der Herstellung, da die Herstellung dünnwandiger Querschnitte in preßgeformten Erzeugnissen stets mit einer gewissen Schwierigkeit behaftet ist·

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 7"- ^

   /lΛ Dichtung zwischen zwei relativ zueinander .drehbaren Teilen, bestehend aus einem gummielastischen Dichtring, der eine in gleitendem Kontakt mit der Gegendichtflache stehende Dichtkante bildet, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich von der Dichtkante (13, 23, 33, 43, 53, 63, 63a) quer dazu gerichtete, mit leichtem Druck an der Gegendichtflache

   P (30, 40, 50, 60, 60a, 76) anliegende Flossen (16, 26, 36,

   36a, 46, 56, 66, 66a, 76) vorgesehen sind, die unter der Reibung an der Gegendichtflache eine im Verhältnis zu der Drehrichtung der Dichtkante relativ zur Gegendichtflache zurückgebogene Stellung einnehmen«

   2a Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flossen in durch die Drehachse gehenden Ebenen liegen«

   3» Dichtung nach Anspruch 1 oder 2„ dadurch gekennzeichnet, fc daß die freien Kanten der Flossen im entspannten Zustand

   einen Winkel mit der Dichtfläche einschließen*

   4a Dichtung nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet, daß im entspannten Zustand die freien Kanten der Flossen in ihrem der Dichtkante benachbarten Bereich weiter von der Gegendichtf lache entfernt sind als die Dichtkante und daß die Dichtkante wiederum weiter von der Gegendi&htfläche entfernt ist als der der Dichtkante ferne Bereich der freien Kanten der Flossen«

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   •^ä: ORIGINALINSPECTED