DE1928245C2 - In eine Stopfbuchsenkonstruktion einbaubare Dichtung für eine Ventilsteuerstange - Google Patents

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 I^J 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)

1. 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. 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