DE1956137B2 - Umlaufende Lippendichtung zur Abdichtung der Durchführung einer Welle durch ein Lagergehäuse od.dgl - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine umlaufende Lippendichtung zur Abdichtung der Durchführung einer Welle durch ein Lagergehäuse od. dgl. mit einer beidseitig ebenen Wand, wobei die Lippendichtung aus einer die Welle dichtend umschließenden und mit dieser umlaufenden konischen Membran besteht, an deren äußerem Ende eine entgegengesetzt konische Dichtlippe zur Anlage an die äußere Windseite des Lagergehäuses sowie eine weitere gegen die Wand anliegende, der Fliehkraft unterworfene Dichtlippe ansetzen.

Die Abdichtung der Durchführung einer Welle durch ein Lagergehäuse hat eine doppelte Aufgabe zu erfüllen: Zum einen soll sie das Eindringen von Staub und anderen Verunreinigungen in das Lagergehäuse und zum anderen den Austritt von Schmiermittel aus demselben, der insbesondere durch die betriebliche Erwärmung und einen sich dabei ausbildenden Überdruck im Gehäuseinneren begünstigt wird, wirksam verhindern. Hierfür ist es grundsätzlieh bekannt, aus Gummi oder einem anderen elastischen Material hergestellte ringförmige Dichtungselemente unter Eigenspannung und/oder mit zusätzlichen Hilfsmitteln auf der Welle zu befestigen, die sich mit einer oder mehreren daran ausgebildeten Dichtlippen an die Gehäusewand und/oder deren Bohrungsfläche elastisch anschmiegen. Ein besonderes Problem bildet dabei zumeist die an der Dichtlippe wirkende Zentrifugalkraft, die je nach Ausbildung und Anlagestelle gegen die Gehäusewand oder die Bohrungsfläche mit zunehmender Drehzahl die Gefahr des Abhebens bzw. einer den Verschleiß begünstigenden zunehmenden Anpressung gegenüber der Anpreßkraft im Stillstand der Welle mit sich brinst.

Bei einer bekannten Dichtung der eingangs genannten Art ist bereits versucht worden, dem vorerwähnten Problem dadurch zu begegnen, daß eine sich eei.cn die Außenseite des Gehäuses anlegende konische Dichtlippe, die den Schmutzeintritt von außen verhindern soll, am äußeren Umfang liner enteeiienizeset/t konischen Membran angeordnet m. die >icii gleichfalls unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft aufweitet und dadurch ein axiales Abheben der Dichtlippe kompensiert, wobei an der Membra:¹, eir zweite Dichtlippe angeordnet ist. die in die Gehäusebohrung eingreift, um dort die zweite Dichiuiigsfunktion zu erfüllen.

Auch ist es bereits bekannt, an dem die Dichtlippe tragenden Grundkörper der Dichtung eine sich axial entsesieimesetzt erstreckende ringförmige Ausleichsmasse anzubringen, die der Aufweitung der Dichtlippe im Lauf durch Ausübung eines entgegen gerichteten Moments am Fuß der Dichtlippe entgegenwirkt.

All diese bekannten Dichtungsausführungen sind jedoch unbefriedigend, weil sie entweder überhaupt nur in einer Richtung abdichten oder sich aber die Abdichcung in einer Richtung mit zunehmender Drehzahl verschlechtert.

Auch ist bereits versucht worden, die zweite i: die Bohrung eingreifende Dichtüppe durch eine eingelegte metallische Schraubenfeder, die zu einem Ring geschlossen ist. in Radialrichtung zu stützen, was" aber einen unerwünschten Mehraufwand mit sich bringt und den Abrieb der Dichtung begünstigt.

Zur Abdichtung der sich drehenden Teile einer Kupplung ist es schließlich auch bereits bekannt, in das drehende Kupplungsgehäuse Dichtungsringe mit gegeneinander konvergierenden koiär-chen Dichtflächen einzusetzen, die sich gegen die beiden Seiten einer von der Welle getragenen Ringscheibe anlegen. Eine solche Ausbildung ist bei der Durchführung einer Welle durch ein stillstehendes Lagergehäuse jedoch nicht verwendbar und erfordert zudem zwei getrennte Dichtungselemente.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine Lippendichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei Aufrechterhalten» der Dichtfunktion in beiden Richtungen sowohl im Stillstand wie im Lauf die Gefahr eines übermäßigen Verschleißes vermeidet und gleichzeitig bei Überdruck im Gehäuse nach Art einer Rückschlagklappe dichtet. Erfindungsgemäl.. wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich die weitere Dichtlippe durch einen zwischen der Welle und der Wand gebildeten Radialspalt in das Innere des Gehäuses erstreckt und mit ihrem in gleicher Richtung wie die Membran konisch ausgebildeten Endteil gegen die innere Wandseite anliegt und daß am radial äußeren Ende der Membran eine sich entgegengesetzt zur ersten Dichtlippe erstreckende Zusatzmasse angeordnet ist, wobei die Querschnittsform der Dichtung und deren Massenverteilung derart gewählt ist, daß im Lauf ein Abheben der weiteren Dichtung unter der Fliehkraft eintritt, jedoch beim Auftreten von Innendruck ein Anpressen der weiteren Dichtlippc erfolgt.

Die besondere Wirkung der erfindungsgemäßen Lippendichtung beruht darauf, daß mit der Drehung der Welle die Membran aufgeweitet wird, wodurch auch auf die weitere Dichtlippe eine Vcrformungs-

kraft im abhebenden Sinne ausgeübt wird. Die Aufvcitung der Membran ist infolge der Zusatzmasse so erheblich, daß demgegenüber der sieh durch den Radialspalt in der Gehausebohrung erstreckende Fußteil der weiteren Dichtlippe nicht mehr am äußeren Ende, an dem der konisch ausgebildete Endteil der weiteren O'chtlippe ansetzt, aufgeweitet wird, da ei-i;r solchen Aufwertung die ir. Umfangsrichtung wirkende Zugkraft entgegensteht. Da mit zunehmender Drehzahl das konisch ausgebildete Endteil der weiteren Dichtlippe unter Abflachung des Kegels von der Wand abzuheben versucht, verringert sich deren Anpreßdruck gegen die Wand. Sowie aber im Inneren des G. lauses ein Überdruck entsteht, wird der Anpreßdruck wieder erhöht. Unabhängig davon wird das Abheben der gegen die Außenseite der Wand anliegenden Hauptdichtlippe infolge ,Abflachung ihrer Konusform mit zunehmender Drehzahl durch das von der Zusaizmasse an ihrem Fußteil ausgeübte Biegemoment kompensiert.

Die erfindungsgemäße Dichtung Ii.it somit den Vorteil, daß sie einerseits die Dichtheit bei Stillstand und im Lauf und bei Überdruck im Gehäuse gewährleistet, andererseits aber die Abnutzung der weiteren Dichtlippe vermindert, was zwar in gewissem Umfang durch einen stärkeren Andruck der Hauptdichtlippe und somit einer etwas höheren Abnutzung derselben erfolgt, die aber immer noch in zulässigen Grenzen bleibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird -lachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Axialschnitt durch ein Lagergehäuse mit einer dieses durchsetzenden Welle und der auf dieser angebrachten Dichtung zeigt.

In der Zeichnung ist die Welle mit 1. die Dichtung mit 2 und die Gehäusewand mit 3 bezeichnet.

Die Dichtung 2 besteht aus einem in eine Nut der Welle dichtend eingesetzten und mit dieser umlaufenden Ringteil 7. von dessen Außenseite eine konische Membran 6 ausgeht. 11 η deren äußerem Ende eine entgegengesetzt konische Dichtlippe 4. die sieh gegen die Außenseite 3« der Wand 3 anschließt, sowie eine weitere sich durch einen zwischen der Welle 1 und der Wand 3 gebildeten Radialspalt in das Innere des Gehäuses erstreckende und mit uirem in gleiche Richtung wie die Membran 6 konisch ausgebildeten Endteil 5 gegen die innere Wandseite 3 b anliegende Dichtlippe anschließen. Weiterhin ist die Membran 6 an ihrem radial äußeren Ende mit einer sich axial entgegengesetzt zur ersten Dichtlippe 4 erstreckenden Zusatzmasse 8 angeordnet.

Bei stillstehender Welle hat die Dichtung 2 die in der Zeichnung dargestellte Gestalt, wobei die Dichtlippen 4 und 5 unter den Winkel <i bzw. ,-; «egen die Außen- bzw. Innenseite 3« bzw. 3 h der Wand 3 unter Eigenspannung anliecen.

Wenn die Welle 1 dreht, weitet sich mit zunehmender Drehzahl die Alembran 6. unterstützt durch die an der Zusatz;.lasse 8 angreifende Zentrifugalkraft 9. zunehmend auf. wobei die Zusatzmasse dem Pfeil 9 folgt. Dadurch wird die sich ihrerseits ebenfalls aufweitende Dichtlippe 4. deren äußeres Ende dadurch von der Wandseite 3 α abzuheben versucht, gegen diese zusätzlich angepreßt.

Die Aufweitung der Membran 6 mit steigender Drehzahl hat nun zur Folge, daß sich die Anpreßkraft der Dichtlippe 5 gegen die Wandseite 3 b vermindert. Dadurch, daß die Dichtlippe 5 gegen die Innenseite des Gehäuse 3 anliegt, preßt ein im Gehäuseinneren auftretender Überdruck jedoch die Dichtlippe 5 sofort wieder gegen die Innenwand 3 b des Gehäuses an. so daß die Dichtlippe 5 einen dort bei größeren Drehzahlen auftretenden Dichtspalt nach Art einer Rückschlagklappe wieder verschließt.

Für die im Patentanspruch enthaltenen Merkmale wird Schutz nur in ihrer Gesamtheit beansprucht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Umlaufende Lippendichtung zur Abdichtung der Durchführung einer Welle durch ein Lagergehäuse od. dgl. mit einer beidseitig ebenen Wand, wobei die Lippendichtung aus einei die Welle diclnend umschließenden und mit dieser umlaufenden konischen Membran besteht, an deren äußerem Ende eine entgegengesetzt m konische Dichtlippe zur Anlage an die äußere Wandseke des Lagergehäuses sowie eine weitere gegen die Wand anliegende, der Fliehkraft unterworfene Dichtlippe ansetzen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die weitere Dicht- lippe (5) durch einen zwischen der Welle und der Wand gebildeten Radialspalt in das Innere des Gehäuses ers'-eckt und mit ihrem in gleicher Richtung wie die Membran (6) konisch ausgebildeten Endteil gegen die innere Wandseite (3/1) anliegt und daß am radial äußeren Ende der Membran (6) eine sich entgegengesetzt zur ersten Dichtlippe (4) erstreckende Zusatzmasse (8) angeordnet ist. wobei die Ouerschnittsfurm der Dichtung uiu! deren Masseinerteilung derart gewählt ist. daß im Lauf ein Abheben der weiteren Dichtung unter der Fliehkraft eintritt, jedoch beim Auftreten von Innendruck ein Anpressen der weiteren Dicht.'npe erfolgt.

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