DE1928245C2 - In eine Stopfbuchsenkonstruktion einbaubare Dichtung für eine Ventilsteuerstange - Google Patents
In eine Stopfbuchsenkonstruktion einbaubare Dichtung für eine VentilsteuerstangeInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K41/00—Spindle sealings
- F16K41/02—Spindle sealings with stuffing-box ; Sealing rings
- F16K41/08—Spindle sealings with stuffing-box ; Sealing rings with at least one ring provided with axially-protruding peripheral closing-lip
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
- F16J15/3232—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
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Description
Die Erfindung betrifft eine in eine Stopfbuchsenkonstruktion
einbaubare, einstückig aus einem Elastomer hergestellte Dichtung für einn Ventilsteuerstange, mit
einem Halteflansch, die zwischen Stopfbuchsengehäuse und Stopfbuchsenbrille einspannbar ist, und mit zwei in
axialem Abstand voneinander angeordneten Dichtlippen, die zwischen sich ein Schmiermitlelreservoir
einschließen
Bei einer bekannten Dichtung dieser Galtung
(Prospekt Permatighi der Firma SIS-Spezialiabrik für
industriellen Säureschutz Thelen & Co. Siegburg) isi
der Raum innerhalb der Halleringscheibe durch eine kegelförmige Innenfläche begrenzt, an die sich die axial
äußere Dichtlippe· anschließt. Die Ebene der ringförmigen Dichtkante dieser Dichtlippe liegt im axialen
Absland von der !Halteringscheibe /wischen dieser und der axial inneren Dichtlippe. Die axial äußere Dichtlippe
hat einen V-förmigen Querschnitt, der zur Ebene ihrer
Dichtkante zumindest annähernd symmetrisch ist. Zwischen den beiden Dichtlippen weist die bekannte
Dichtung einen rohrförmigen Abschnitt mit zumindest annähernd zylindrischer Innen- und Außenfläche auf. in
dessen Innenfläche gewellte Ringnuten als Fettkanäle cingearbeitcisind.
Dichtungen der beschriebenen Gattung werden vor allem in kommun:ilen und industriellen Wasscrversorgungsleitungen
verwendet und sind dort hohen und in vielen Fällen auch stoßartig wechselnden Inncndrucken
ausgesetzt. Bei der beschriebenen bekannten Dichiung wird der Gefahr, daß der Schmiermittelvorrai infolge
gehäufter stoßariigcr Druckbelasiungcn entweicht, bis
zu einem gewissen Grad dadurch begegnet, daß der rohrförmige Abschnitt sich mit zwischen den ringförmigen
Fettkanälen angeordneten wellenförmigen Stegen an der Ventilsteuersiange abstützt, so daß infolge von
Verformungen dieses rohrförmigen Abschnittes nur wenig Schmierrniue! aus den Fcltkanälen hcrausgQ-drückt
werden kann. Dieses herausgedrückte Schmiermittel kann aber doch zu einem nennenswerten Teil
entweichen, da das unter hohen Druck geset/.te Schmiermittel die axial äußere Dichtlippc von der
Ventilsieuerstangc wegdrücken kann. Dem läßt sich
zwar teilweise dadurch begegnen, daß die Vorspannung, mit der die axial äußere Dichllippe an der Sieucrstnnge
anliegt, von vorneherein entsprechend kräftig bemessen wird. Dies bringt aber wiederum die Gefahr mit sich.
daß die axial äußere Dichllippe schon beim Aufstecken der Dichtung auf die Venlilsteuersiange beschädigt
wird. Auch hat eine große Vorspannung zur Folge, daß sich die Ventilsteuerstange entsprechend schwer drehen
IaOL
Der Erfindung liegl deshalb die Aufgabe zugrunde,
eine Dichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, die sich leicht einbauen läßt, mit nur mäßiger
Vorspannung an der Ventilsteuerstange anliegt und
ι« somit deren Drehungen nur geringen Reibungswiderstand
entgegensetzt, und dennoch ihren Schmiermittelvorrat während einer langen Betriebsdauer zur
Schmierung der Dichtlippen bereithält.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
is die axial äußere Dichtlippe an der Stopfbuchsenbrille
abgestützt und die Dichtkante dieser Dichtlippe in der Ebene des Halteflansches radial innerhalb desselben
angeordnet ist.
Damit wird erreicht, daß der Halteflansch, die beim axialen Zusammenspannen der Stopfbuchsenbrille mit
dem Stopfbuchsengehäuse in axialer Richtung zusammengepreßt wird und sich dementsprechend in radialer
Richtung ausdehnt, einen Radialschub auf die axial äußere Dichtlippe ausübt und diese mit einer genau
ι--, vorausberechenbaren Kraft gegen die Ventilsteuerstange
drückt. Infolgedessen kann im entspannten Zustand der erfindungsgemäßen Dichtung die Dichtkante der
axial äußeren Dichtlippe einen Innendurchmesser haben, der ebenso groß oder sogar etwas größer ist als
•o der Außendurchmesser des zugehörigen Bereichs der
Ventilsteuerstange; dadurch wird die Gefahr vermieden, daß diese Dichllippe beim Aufstecken der Dichtung auf
die Ventilsteuerstange beschädigt wird. Der radiale Druck, mil dem die axial äußere Dichllippe an der
;■ Ventilsieuerstangc anliegt, läßt sich ohne weiteres so
bemessen, daß die Dichtung einerseits dicht ist. andererseits aber Drehungen der Veniilstcuerstangc
nicht unnötig großen Reibungswiderstand entgegensetzt. Dadurch, daß die axial äußere Dichllippe
-tu unmittelbar von der in axialer Richtung zusammengepreßten
und deshalb radial nach innen verbreiterten Halteringscheibe abgestützt ist und daß diese Dichllippe
außerdem an der Stopfbuchsenbrille abgestützt ist, besteht nicht die Gefahr, daß diese Dichtlippe infolge
4ί stoßartig überhöhten Innendruckes derart verformt
wird, daß sie von dem Schmiermiitelvorrai mehr
entweichen IaDi, als zur Schmierung der Dichikante
unbedingt erforderlich ist.
Die Sicherheit dagegen, daß bei stoßariigen Druckbc-
•>o lastungen Teile des Schmiermittelvorrates unnötigerweise
verloren gehen, läßt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erhöhen, daß das
Schmiermittelreservoir im Bereich der Dichtkanie der äußeren Dichtlippe von einer Hohlkehle begrenzt ist.
Vi Damit wird erreicht, daß erhöhter Innendruck, der sich
über den Schmiermittelvorral auf die axial äußere Dichllippe übertrag!, deren Dichtkante zusätzlich gegen
die Veniilsiange drückt.
Einzelne kennzeichnende Merkmale der Erfindung
no sind bei Dichtungen, die nicht der eingangs beschriebenen
Gattung entsprechen, bekannt. So zeigt die GB-PS 7 64 231 eine einstückig aus einem Elastomer hergestcll-Ie
Wellendichtung mit einem Halleflansch und zwei in axialem Absland voneinander angeordneten Dichllip-
h'i pen. Der Halteflansch ist zwischen einer Stirnfläche
eines Achslagergchäuses und einem Klemmring eingespannt.
Die Dichtkanie der in bezug auf das Achslagergehäuse axial äußeren Dichllippe ist radial
innerhalb der Halicringscheibe angeordnet. Dennoch ist
mit dieser bekannten Dichtung die Erfindungsaufgabe nicht lösbar, vor allem deshalb, weil die beiden
Dichtlippen mit der Halteringscheibe durch einen radial innerhalb des Klemmringes angeordneten Balg verbunden
sind, der durch seine radiale Nachgiebigkeit die radial innerhalb der Halteringscheibe angeordnete
Dichtlippe vor Radialkräften schützen soll", wenn die
von der Dichtung abgedichtete Welle einen Radialschlag aufweist. Die axial äußere Dichilippe ist hier also
axial nach außen nicht abgestützt, wie dies bei der erfindungsgemäßen Dichtung durch den Stopfbuchsenflansch
der Fall ist. Es besteht auch nicht die Möglichkeit, durch axiales Einspannen des Halteflansches
einen genau vorbestimmten radialen Druck auf die axial äußere Dichtlippe auszuüben. Dementsprechend
kann diese bekannte Dichtung nur einem mäßigen inneren Überdruck standhalten; für Druckunterschiede,
wie sie längs einer Ventilsteuerstange üblicherweise auftreten, ist diese Dirhtung nicht
geeignet.
Aus der US-PS 23 10 405 ist eine Dichtung für einen Kolben oder eine Kolbenstange bekannt, die einen
Halleflansch und eine in axialer Richtung von dieser wegragende Dichtlippe aufweist. Der Halteflansch ist
zwischen zwei Metallringen derart in axialer Richtung einspannbar, daß sie sich in radialer Richtung ausdehnt
und dadurch die DichtüpDe gegen den Koloen oder die Kolbenstange preß:. Diese Dichtung ist zum Abdichten
gegen öl oder Fett vorgesehen; sie kann aber mangels
eines Schmiermitielreservoirs eine hemrnun.gsfreie
Betätigung einer Veniiisieuerstangc :inter üblichen
Betriebsbedingungen mehl gewährleisten utisi würde im
Zusammenwirken -τι.; finer VOrililstcui.;suwige auch
rasch verschleiße;;.
Aus eier AT-PS 2 04 \J.'J ist eine weitere iinstiickig
aus einem Elastomer hergestellte Dichtung b-Aanni. bei
.ler vor. einem li;iltefi.r!Sih zwei Dichilippen in
entgegengesf:!/.(en axialer: Richtungen wtgragen und
/.wischen sich einen Hohlraum vjii dreieckigem
Querschnitt freilassen, der mit Schmiermittel gefüllt isi
Die Dichtung ist in das Gehäuse eines Weilenlagers derart eingebaut, daß ihre beiden voneinander divergierenden
Dichtlippen flächig an einer Welle anliegen. Würde innerhalb des Lagergehäuses ein erheblicher
Überdruck auftreten und die axial innere Dichilippe daduich derart verformt werden, daß der üruck im
Schmiermittelreserviur steigt, dann würde das Schmiermittel
die axial äiiliere Dichtlippc von der Welle
wegdrücken und entweichen.
Schließlich ist aus der US-PS 21 72 325. Fig. 14. eine
Dichtung bekannt, die zwei axial nebeneinander in ein Blechgehäuse eingebaute Dichtlippen aufweist. Jede der
beiden Dichtlippen hat einen Halleflansch. der zwischen zwei ringförmigen Wandteilen des Gehäuses festgehalten
ist. sieh aber nicht derari einspannen läßt, wie dies
zwischen Sloffbuchscngehäuse und Stopfbuchsenbrille der Fall ist. Die Maße des Gehäuses liegen nämlich von
vornherein fest: ein nachträgliches axiales Zusammenspannen von Gchäuseteilen ist nicht vorgesehen. Die
Dichtkantc der axial äußeren Dichtlippe liegt nur vor
dem Aufslecken der Dichtung auf eine Welle, gegen die
abgedichtet werden soll, radial innerhalb des zugehörigen llalteflansches; beim Einbau verformt sich die
Dichilippe jedoch so, daß ihre Dichtkante in einer gegen den zugehörigen Halteflansch axial versetzten Ebene
liegt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 und 2 einen Axialschnitt bzw eine Seitenansicht
einer erfindungsgemäßen Dichtung vor dem Einbau und
F i g. 3 einen Axialschnitt durch eine Stopfbuchse mit eingebauter Dichtung gemäß Fi g. 1 und 2.
Die in Fig. I bis 3 dargestellte Dichtung 1 hat die Aufgabe, eine Ventilsteuerstange 2 abzudichten, die in
einem Ventilgehäuse 5 drehbar gelagert ist. Die Ventilsieuerstange 2 erstreckt sich durch ein Stopfbuchsengehäuse
6 und eine Stopfbu ,isenbrüle 3 hindurch,
die durch Schrauben 4 zusammenjespanni sind und
dadurch die Dichtung I zwischen sich eingespannt halten.
Die'Dichtung I hat einen Halteflansch I1, der auf
seiror axial äußeren Seite eine ebene Stirnfläche I2 und
auf seiner gegenüberliegenden Seite eine Ringschulter IJ aufweist. An den Halleflansch I1 schließt sich in
axialer Richtung nach innen ein im Axialschnitt bogenförmiger, radial nach innen konvexer Abschnitt I4
an. dessen Ende zylindrisch ist und eine axial innere Dichilippe P bildet. Radial innerhalb des Halteflansches
l! ist eine axial äußere Dichtlippe I6 ausgebildet, an die
sich in Richtung zur axial inneren Dichtlippe I5 eine
Hohlkehle Γ anschließt, welche zumindest größtenteils
ebenfalls noch radial innerhalb des Halteflansches 1' angeordnet ist.
Die axial äußere Dichilippe J6 hat eine scharf
ausgeprägte Dicntkante I8, die gemäß Fig.3 auch im
eingebauten Zustand der Dichtung noch radial innerhalb des Halleflansches I1. also zwischen den Ebenen
der beiden Stirnflächen des Halteflansches liegt. Das Stopfbuchsengehäuse 6 und die Stopfbuchsenbrille 3
sind durch die Schrauben 4 derait zusammengespannt,
daß der Halteflansch 1' mit axialen Kräften Fbeb ;e;
und durch diese in axialer Richtung derart zusammengedrückt
wird, daß sie sich radial ausdehnt und radial n;.^h
innen gerichtete Kräfte F1 auf die axial äußere Dichtlippe Γ ausübt, wodurch deren Dichtkanic I"
gegen die Ventilsteuerstange 2 gedrückt wird.
Die axial innere Dichtlippe I5 liegt gemäß F i g. 3 mit
einer Ringfläche 1* an der Ventilsteuerstange 2 an, so daß innerhalb des Abschnittes I4 ein Schmiermitteirc·
s.Tvoir begrenzt ist.
Herrscht im Ventilgehäuse 5 ein Überdruck, so wirkt dieser im wesentlichen nur auf die Außenfläche des
Abschnittes I4 und über diesen auf den Schiniermittelvorrat,
der seinerseits einen Druck auf die Hohlkehle I7 ausübt, ohne dadurch jedoch die Dichtlippe I*
nennenswert zu verformen: durch den Druck im Schmiermittel wird nur die Dichlkante I* etwas stärker
gegen die Ventilsieuersiange 2 >»eprc3t, so daß
SchmiermittelvL-rlusie vcrhinderl werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- Patentansprüche:!. In eine Stopfbuchsenkonstruktion einbaubare, einstückig aus einem Elastomer hergestellte Dichtung für eine Ventilsteuerstange, mit einem Halieflansch, der zwischen Stopfbuchsengehäuse und Stopfbuchsenbrille einspannbar ist, und mit zwei in axialem Absland voneinander angeordneten Dichtlippen, die zwischen sich ein Schmiermitlelreservoir einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die axial äußere Dichtlippe (I6) an der Slopfbuchsenibrille (3) abgestützt und die Dichtkanie (I8) dieser Dichtlippe in der Ebene des Halteflansches (I1) radial innerhalb derselben angeordnet ist.
- 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittelreservoir im Bereich der Dichtkante (I8) der äußeren Dichtlippe (I6) von einer Hohlkehle (I7) begrenzt ist
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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D2 | Grant after examination | ||
8380 | Miscellaneous part iii |
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