DE1941675B2

DE1941675B2 - Dichtmanschette fuer eine radial wellendichtring

Info

Publication number: DE1941675B2
Application number: DE19691941675
Authority: DE
Inventors: Gustav 7100 Heilbronn Augustin
Original assignee: Kupfer Asbest Co Gustav Bach, 7100 Heilbronn
Priority date: 1969-08-16
Filing date: 1969-08-16
Publication date: 1971-12-23
Also published as: DE1941675A1; US3729204A; GB1291512A; FR2058116A5

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Dicht- Membran eine verhältnismäßig große Dicl*e vorzusemanschette für einen Radial-Wellendichtring mit hen, weil die Membran dazu dienen sollte, die Dichteinem Haftteil und mit einer innen liegenden ring- lippe so zu fixieren, daß die Dichtkante längs ihres

form ige η Dichtlippe und einer sich im wesentlichen ganzen Umfangs in einer senkrecht zur Wellenachse

axial zwischen Haftteil und Dichtlippe erstreckenden 5 verlaufenden Ebene auf der Oberfläche der Welle

Membran. anliegt und andererseits die Dichtlippe so zu ver-

Dichtmanschetten dieser Art werden vornehmlich steifen, daß sie bei hin- und hergehender axialer Beair Abdichtung von sich drehenden oder axial be- wegung der Welle nicht um die Dichtkante kippen wegenden Wellen verwendet. Die Dichtmanschettc kann. Außerdem soll durch die Membran eine Verkann hierbei derart ausgebildet sein, daß sie mit einem io steifung der Dichtlippe sichergestellt werden, die bei radial sich erstreckenden Flansch oder einem ahn- Erwärmung bzw. Quellung oder Erweichung keine lieh gestalteten Haftteil unmittelbar durch axiale oder Veränderung des K.ontaktwinkels zuläßt und außerradiale Verspannung in einem Maschinengehäuse be- dem eine cute Überleitung des Reibmomentes von festigt werden kann. Die Dichtmanschette kann aber der Dichtlippe zum Haftteil sicherstellt.
auch in ein napfartiges Gehäuse eingeformt sein, wie 15 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dies bei Wellendichtringen nach der DIN 3760 Vergrößerung der Lebensdauer der Dichtmanschette Form AB vorgesehen ist. zu erzielen, und zwar vornehmlich dadurch, daß

Es sind Dichtmaiischetten mit Wellcndichtring in unter Ausschöpfung der oben geschilderten Erkennt-

ciner innenliegenden ringförmigen Lippe bekannt, bei nisse der von der Membran herrührende Anteil der

denen in Umfangsricjuung mehrere im Abstand von- 20 Anpreßkraft weitgehend beseitigt oder auf einen sehr

einander angeordnete, in radialer und axialer Rieh- geringen Wert erniedrigt wird.

lung sich erstreckende Rippen vorgesehen sind. Sie Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gedienen zum Versteifen und Anpressen der Dicht- löst, daß die Membran sehr dünn gehalten ist und lippe. Ein solcher Wellendichtring besteht aus einem die Rippen mit ihren axialen Enden gegenüber dem ringförmigen Metallrahmen mit kanalartigem Quer- 45 Haftteil abbiegbar angeordnet sind. Diese als Verbinschnitt, an dessen schräg nach innen gerichteter dung zwischen der Dichtlippe und dem Haftteil die-Schenkelkante der Lippenteil der Dichtung aus syn- nende Membran zeichnet sich gegenüber den mit rethetischem Gummi aufvulkanisiert ist. Zwischen der lativ dicken Membranen ausgerüsteten Manschetten Dichtlippe und dem äußeren Teil des Rahmens be- vor allem dadurch aus, daß der von der Membran finden sich radial gerichtete Rippen, die mit letzterem 30 herrührende Anteil der Radialkraft nur sehr gering verbunden sind und als Anlage für die Dichtlippe ist. Da durch die stegförmigen Rippen keine Radialdienen. Sie bilden aiso eine Sestc Aostützung zwi- kraft erzeugt werden kann, können beim Aufweiten sehen der Dichtlippe und dem ringförmigen Metall- der Dichtmanschette in den Rippen keine tangenrahmen. Beim Aufschieben der Dichsung auf die tialen Zugspannungen auftreten, welche eine in radia-Wellen ist daher die Aufwertung d*:r Dichtlippe bei 35 ler Richtung liegende Komponente ergeben könnten. diesen bekannten Wellendichtringen begrenzt, da sich Infolge der beim Überstülpen der Dichtlippe auf die ihr die Rippen entgegenstellen, mit der Folge, daß Welle verursachten Aufweitung entsteht bei den bedic Dichtlippe in erhöhtem Maße an die ab- kannten Dichtungen eine Dehnung ''er Dichtlippe ziidichtende Welle angepreßt und dabei versteift und der Membran. Infolgedessen treten über den wird. 40 Umfang tangentüle Zugspannungen in der Membran

Die Lebensdauer und die Einsatzgrenzen werden auf. Diese bewirken einen auf die Welle wirkenden

aber in erheblichem Maße durch die während des radial gerichteten Preßdruck. Im Gegensatz dazu

Betriebes infolge von Reibung zwischen Welle und sind bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wegen

Dichtkante entstehende Wärme beeinflußt, weil die der geringen Stärke der Membran nur sehr kleine

Reibungswärme zu einer starken Aufheizung der 45 Tangential- und Radialkräfte vorhanden. Darüber

Dichtlippe und ihrer Umgebung führen. Infolgcdes- hinaus ist jedoch infolge der Anordnung der Rippen

sen verhärtet sich die Dichtlippe rasch und neigt an sichergestellt, daß die Dichtlippe in ihrer Lage genau

ihier Kante zur Rißbildung. Darüber hinaus ist eine und stabil gehalten wird. Es wird dadurch vermie-

erholite Empfindlichkeit der Dichtlippc gegen die den. daß die Dichtlippe um die Dichtkante bei axialer

Finwirkimg des abzudichtenden Mediums zu berück- 50 Bewegung der Welle kippen kann und daß die Mem-

sichtigen. die eine ei höhte Neigung /ur Quellung und bran beim Aufweiten der Dichtlippe sich durchbiegt

Alterun» mit sieh bringt. Der Verschleiß ist daher und eine Veränderung der. Kontaktwinkels verursacht

ziemlich hoch. wird. Außerdem wird eine geringere Empfindlichkeit

Die 1.1 Kenntnis, daß aK entscheidender Faktor für gegen Durchbiegungen bei Veränderung des Wirkab-

die Reibung und die entstehende Wärme die Anprell- 55 Standes einer zur Unterstützung der Dichtwirkung

kialt. mit der die DiLhtkante a.if die Oberfläche der verwendeten, über die Dichtlippc gelegten Ringfeder

alvudiehteiuli η Wolle gepicl.lt wird, einer besonderen erzielt.

Aufmerksamkeit bedarf, ist somit von ausschlag- Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen,

gebender Bedeutung. Diese Anpreßkraft ist in hohem wenn die Rippen entweder nur an der Innenseite der

Mille von der Aufwertung abhängig, welche die 60 Membran, also auf der der Welle zugewandten Seite

Dithilippe beim Aufschicben auf die Welle erfährt, der Membran oder an der Außenseite der Membran,

und außerdem von der lederkonstanten, der ge- nämlich an der der Welle abgewandten Seite der

gii'enenfalls zum Anpressen der Dichtlippe verwen- Membran, angeordnet sind.

deien ringförmigen Zugfeder abhängig. Es hat sich je- Nach einem weiteren Merkmal gemäß der Erfin-

d vh darüber hinaus gezeigt, daß diese Anpreßkraft 65 dung ist die in Umfangsrichtung gemessene Breite

ei lieblich von der Steifigkeit und demzufolge von der der Rippen kleiner als ihr gegenseitiger Abstand. Die

Dieke der sich an die Dichtlippe anschließenden Rippen können auch an der Innen- und Außenseite

Membran abhängt. Seither war man bestrebt, für die der Membran angeordnet sein. Als vorteilhaft hat sich

ferner erwiesen, wenn die Rippen von der Dichtlippe gegen den Haftteil hin keilförmig verjüngt sind. Schließlich können die Rippen gemäß der Erfindung in axialen Längsebenen oder auch abweichend zu ihnen verlaufen.

Die Erfindung ist nachfolgend beispielsweise an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine Dichtungsmanschette für einen Radial-Wellendichtring in axialer Ansicht,

Fi«. 2 einen Schnitt nach der Linie U-II nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilscl.nitt nach der Linie I1I-IIT der F i g. 2 und

F i g. 4 und 5 abgewandelte Ausführungsbeispiele in einem Querschnitt dargestellt, der dem Schnitt nach der Linie ΙΙΙ-ΙΙΓ in F i g, 2 entspricht.

Die Dichtmanschette nach den F i g. 1 bis 3 besteht aus einem einstückig aus synthetischem Material hergestellten Haftteil 1, einer Dichtlippe 2 und einer die Dichtlippe mit dem Haftteil verbindenden, sehr dünnwandigen Membran 6. Das Haftteil 1 ist zur Befestigung in einem Maschinengehäuse oder zum Einsatz in einem nicht dargestellten Blechgehäuse vorge dien. Die Dichtlippe 2 liegt mit ii.rer Dichtkante 3 auf der Umfangsfläche einer nicht dargestellten, drehbaren und axial hin- und herbewegbaren Welle auf und verhindert den Durchtritt eines abzudichtenden Mediums, beispielsweise eines Schmiermittels. Um eine satte Auflage der Dichtkante auf der Welle zu gewährleisten, ist über den Umfang der Dichtlippe eine Ringfeder 4 aufgezogen.

Da die Membran 6 einerseits die Aufgabe hat, ein Kippen der Dichtlippe um die Dichtkante 3 bei axialer Bewegung der Welle zu verhindern, andererseits sich aber möglichst wenig durchbiegen und dabei den Kontaktwinkel der Dichtlippe verändern soll, wenn die Dichtlippe auf die Welle aufgeschoben und dabei aufgeweitet wird, ist sie auf ihrem zwischen der Dichtlippe und dem Haftteil freiliegenden Abschnitt sehr dünn gehalten und weist an ihrer der Welle zugekehrten Innenseite mehrere Rippen 5 auf, welche nach dem in F i g. 3 wiedergegebenen Querschnitt in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind und sich in radialer und axialer Richtung erstrecken und dabei mit zunehmender Entfernung von der Dichtlippe 2 gegen den Haftteil 1 hin verjüngen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist vorgesehen, daß die Membran 6 auf der Dichtungsaußenseite, die Stege 5 dagegen auf der Luftseite liegen. Hierdurch wird eine besonders gute Kühlung der Dichtung erreicht.

Vorteilhafterweise werden die Rippen achsparallel angeordnet, sie können aber auch zur Achse geneigt sein und zwar nach links oder rechts, gegebenenfalls in abwechselnder Richtung. Sowohl der Abstand der Rippen voneinander als auch deren Dicke kann den Erfordernissen angepaßt werden, Unter Rippen entsprechend der Erfindung sind auch solche zu verstehen, deren Dicke größer ist als der Zwischenraum zwischen zwei Rippen, d. h. also Ausführungsformen, bei denen die Zwischenräume die Form von Nuten haben, die bei der Herstellung der Membran ausgespnit worden sind.

Bei dem in F i g. 4 wiedergegebenen abgewandelten Ausführungübeispiel, das in einem ähnlich der

Schnittlinie 1II-IJ1 in Fig. 2 geführten Querschnitt wiedergegeben ist, liegt die Membran 9 auf der Innenseite der Dichtung, die Stege 10 hingegen auf ihrer Außenseite.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind besonders günstige Kühlungsverhältnisse und eine hohe Biegungssreifigkeit vorhanden, da die zwischen der in F i g. 4 nicht wiedergegebenen Dichtlippe und dem Haftteil angeordnete, sehr dünn ausgebildete Membran sowohl an ihrer Innen- als auch an ihrer Außenseite radial sich erstreckende Rippen 11 bzw. 12 hat.

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtmannschette für einen Radial-Weilendichtring mit einem Hafttü.'. und mit einer innen-

liegenden ringförmigen Dichtuppe und einer sich im wesentlichen axial zwischen Haftteil und Dichtlippe erstreckenden Membran, wobei zwischen dem Haftteil und der Dichtlippe an der Membran mehrere in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete, in radialer und axialer Richtung sich erstreckende Rippen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (6) sehr dünn gehalten ist und die Rippen (5, 10, 11, 12) mit ihren axialen Enden gegenüber dem Haftteil (1) abbiegbar angeordnet sind.

2. Dichtmanschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (5) nur an der Innenseite der Membran, also auf der der Welle zugewandten Seite der Membran, angeordnet sind.

3. Dichtmanschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (10) an der Außenseite der Membran (9), nämlich an der der Welle abgewandten Seite der Membran, angeordnet sind.

4. Dichtmanschette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung gemessene Breite der Rippen (5, 10, 11, 12, 13) kleiner ist als ihr gegenseitiger Abstand.

5. Dichtmanschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11, 12) an der Innen- und Außenseite der Membran angeordnet

51. sind.

6. Dichtmanschetle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (5, 10, 11, 12) von der Dichtlippe (2) gegen den Haftteil (1) hin keilförmig verjüngt sind.

7. Dichtmanschette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen in axialen Längsebenen verlaufen.

8. Dichtmanschette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die

Rippen abweichend von der axialen Längsebene verlaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen