DE1988024U - Radial-wellendichtring. - Google Patents

Description

HÖGER - STELLREteWTI WWESSBAeW -HAECKER .-■/■"

A 36 148 θ PATENTANWÄLTE IN STUTTGART . $J

26. März 1963 '

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LECHLER ELRING DICHTUNGSWERKE KG ^ Dettingen ("

Radial-Wellendichtring

Die Erfindung betrifft einen Radial-Wellendichtring an drehenden Wellen mit einer am We.llenumfang elastisch anliegenden Dichtkante und mit einer auf der vom abzudich-' tenderi Medium abgekehrten Seite des Wellendichtrings gegen den Wellenumfang vorspringenden Lippe. -

Bei vorbekannten Dichtungen dieser Art ist auf der einen Seite des Wellendichtrings eine gegen den Wellenumfang vorspringende Lippe vorgesehen, die aber lediglich als Staublippe dem Zutritt von Staub zum Innenhohlraum des Wellendichtrings entgegenwirkt.

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Der Erfindung liegt- die Aufgabe zugrunde, diese zusätzlich zur Dichtkante gegen den Wellenumfang vorspringende Lippe durch deren besondere Gestaltung für die bei solchen Wellendichtungen bestehende Aufgabe heranzuziehen, auf der dem , abzudichtenden Medium abgekehrten Seite der Dichtkante Druckverhältnisse zu schaffen, die dem Durchtritt des Mediums an der Dichtkante entgegenwirken.'

Zur Bewältigung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß innerhalb des Wellendichtungsrings zwischen seiner Dichtkante und der bis. auf einen geringen Spalt gegen den Umfang der Welle vorspringenden Lippe ein Raum gebildet ist, von dem der mit der" Welle umlaufende Luftmantel umfaßt ist, und daß an der diesen Raum begrenzenden Seitenfläche der vorspringenden Lippe eine Serie von in den Raum hineinragenden Rippen vorgesehen ist, die mit ihrer Längsrichtung quer zum Umfang des Spaltes verlaufen.

Bei einem solchen Wellendichtung nach der Erfindung ergeben sich in dem zwischen der Dichtkante und der vorspringenden Lippe vom Dichtring einerseits und dem Wellenumfang andererseits eingeschlossenen Raum innerhalb des dort in bekannter Weise mit der Welle umlaufenden Luftmantels Luftbewegungen, die im Sinne einer Abdichtung der Dichtkante dem Durchtritt

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von Medium unter der Dichtkante entgegenwirken. Diese Wirkung tritt dabei ohne die bei bekannten Wellendichtungen oft vorgesehene Profilierung der Oberflächenstruktur- der die Kante begrenzenden Oberflächen des Wellendichtringes ein und ist im einzelnen im Rahmen der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert. ■ "

Auch weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der verschiedenen Äusführungsbeispiele und insbesondere aus den'Unteransprüchen.

Diese Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den oberen Teil eines Schnittes durch

einen Wellendichtung, in seinen gespannten, also auf die Welle aufgezogenen Zustand j ·

Fig. 2 einen Schnitt längs der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1; - ' ^:

Fig. 3 den gleichen Schnitt bei einer anderen Ausbildung der Rippen;.

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Fig. 4 nochmals den gleichen Schnitt bei einer dritten "Variante der .Rippengestaltung;

Fig.. 5 einen Schnitt längs der Schnittlinie 5-5

in Fig. 1, jedoch in vergrößertem Maßstab;

Fig. 6 den gleichen Schnitt wie Fig."5 für eine andere Querschnittsform der Rippen.

Der auf eine umlaufende Welle 10 aufgezogene, nicht umlaufende Wellendichtung 11 aus elastisch nachgiebigem Werkstoff hat auf der dem abzudichtendem Medium abgekehrten Seite eine Stirnwand 11a. An diese schließt sich im rechten Winkel eine Umfangswand 11b an. Von der Innenseite der Stirnwand ragt eine^vDichtlippe lic mit leichter Neigung zur Ringachse hin ins Innere des Vie 11 en dicht rings. Durch zwei konische Teilstücke He und Hf der Unterseite der Dicht lippe Hc ist eine Dichtkante Hd gebildet. Wenn der Wellendichtring unter elastischem Aufweiten des die Dichtkante Hd aufweisenden Endes der Dichtlippe lic auf die Welle 10 aufgeschoben ist., wird die D.ic-htkante Hd mit Vorspannung auf den Umfang der Welle 10 gedrückt und hierbei noch unterstützt durch einen um die Dichtlippe Hc geschlungenen vorgespannten Sp-iralfederring .15. .. .

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Außer der Dichtlippe lic v/eist die Stirnwand 11a noch eine zusätzliche gegen den Umfang der Welle 11 vorspringende Lippe 11g auf, die jedoch diesen Umfang nicht berührt, sondern einen Spalt 12 zwischen sich und dem Wellenumfang frei läßt. .

Die Innenfläche der vorspringenden Lippe 11g ist besetzt, mit einer Serie vonRippen Hh₉ die in einen Raum 13 hineinragen, welcher außer von der Innenfläche dieser vorspringenden Lippe Hg von einem kegeligen Teilstück Hi der Unterseite der Dichtlippe Hc und von .dem Umfang der Welle 10 begrenzt ist. Die Rippen Hh verlaufen dabei mit ihrer Längsrichtung im wesentlichen-in Radial-Ebenen des Wellenrings H (Pig. 1 und 2)„ Sie haben dabei in einem vom Rippenfuß zum Rippenkamm hin gedachten Schnitt ein kegelförmiges Profil (Fig. 5)·,

Der in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte Raum 13 hat, ..-ebenso wie der in ihm mit der Welle 10 umlaufende Luftmantel, Kingform. Innerhalb dieses ringförmigen umlaufenden, Luftmantels findet eine zu sät ζ 1 i c h e.. Rotationsbewegung (Wirbel) der Luft um eine gedachte, nach einem geschlossenen Kreis verlaufende Mittelachse 13a des Ringraumes 13 statt. Die Richtung dieser zusätzlichen Ro-

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tation ist in Fig. 1 durch den Pfeil Λ angedeutet. Die Rotation wird dadurch verursacht, daß in dem links von der Achse 13a, also zur Dichtlippe hin, liegenden Teil des Raumes 13 und in dem anschließenden, von dem kegeligen . Teilstück He der Dicht.lippenunterseite und dem Wellenumfang begrenzten Raum 14 die Luft von der umlaufenden Welle in einen schnellen Umlauf um die Wellenachse versetzt und dabei ähnlich wie in einem Radialgebläse radial nach außen gedrückt wird. Auf der zum Spalt 12 hin gelegenen Seite der Rotationsachse 13a wird jedoch der Umlauf des Luftmantels um die Wellenachse durch die an der vorspringenden Lippe 11g vorgesehenen, in den Raum 13 hineinragenden. Rippen Hh abgebremst, so daß auf dieser Seite der Rotationsachse 13a eine radial zur Wellenachse gerichtete Gebläsewirkung nicht oder nur unwesentlich eintritt. Zu beiden Seiten (in Achsrichtung des Wellendichtrings 11 gesehen) der Wirbelrotationsachse 13a bauen sich also unterschiedliche Drücke aufr Der Druckausgleich zwischen dem. schnell um die Achse der Welle 10 rotierenden, der Dichtkante lld zugekehrten Teil des,Luftmantels auf der einen Seite und dem praktisch in bezug auf die Achse der Welle 10 ruhenden anderen Teil des Luftmantels führt zu der.erwähnten um die kreis-■förmig gebogene Achse 13a stattfindenden Wirbelrotation.

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Diese in Richtung des Pfeiles A verlaufende Wirbelrotation bewirkt - unabhängig von der Drehrichtung der Welle 10 an deren Oberfläche entlang - stets eine Luftströmung parallel zur Wellenachse und gegen die Dichtkante lld hin. Dort ausgetretenes öl wird also zur Dichtkante hin zurückgetrieben und in dem von dem Wirbel weniger erfaßten Raum 14 ständig ein etxtfas höherer Druck aufrechterhalten.

Die Ausbildung der Rippen 11h an der Innenseite der vorspringenden Lippe 11g kann ihrem Zweck, eine Rotation des Luftmantels um die Achse der Welle 10 im. Raum 13 zu verhindern, noch weiter angepaßt werden. Anstelle der Ausbildung nach Fig. 1 und 2, bei der die Rippen 11h mit. ihrer Längsrichtung 'im wesentlichen in Radialebenen des Wellen¹-rings 11 verlaufen, kann man auch gemäß Pig. I vorsehen, daß die Rippen 11h" mit ihrer Längsrichtung unter einem der Wellendrehung entgegengerichteten Winkel zur Radialebene des Wellendichtungsrings 11 verlaufen.

Außerdem kann man sowohl im einen als auch im anderen Fall der beiden eben geschilderten Varianten vorsehen, daß die Rippen Hh' entsprechend Fig. 3 in ihrer Längsrichtung geschlängelten Verlauf haben. ; ·

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Anstatt der in. Pig. 1, 2 und 5 vorgesehenen Keilforin des Rippenprofils kann auch vorgesehen' werden, daß die Rippen 11h in einem von Rippenfuß zum Rippenkamm hin gedachten Schnitt ein hinterschnittenes Profil, z.B. ein verdicktes Kopfende 11"' gemäß Fig. 6 aufweisen.

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Claims (7)

a 36148 e P A 17 § 52 7 * 27.3.68 26.-März. 1968 . ΓίΗ* U PJ ^ e - 133. .-'S- Schutzansprüche:

1. Radial-Wellendichtring an drehenden Wellen mit einer an Wellenumfang elastisch anliegenden Dichtkante und mit einer auf der vom abzudichtenden. Medium abgekehrten Seite des Wellendichtrings gegen den Wellenumfang vorspringenden Lippe ₃ dadurch gekennzeich net, daß innerhalb des Wellendichtrings zwischen seiner Dichtkante (lld) und der bis auf einen geringen Spalt' (12) gegen den Umfang der Welle-(lo) vorspringenden Lippe (11g) ein Raum (13) gebildet ist, von dem der mit der Welle (10) umlaufende Luftmantel umfaßt ist, und daß an der diesen Raum (13) begrenzenden Seitenfläche der vor-

.springenden Lippe (11g) eine Serie von in"den.Raum (13) ,hineinragenden Rippen (llh) vorgesehen ist, die mit ihrer Längsrichtung.quer zum Umfang des Spaltes (12) verlaufen.

2. Radial-Wellendichtring nach Anspruch 1, d a -d ure h g e k en η ze i c h net , daß die Rippen (llh) mit ihrer Längsrichtung im wesentlichen in Radialebenen des Wellenrings. (11) verlaufen (Fig. 1 und 2). : "..--'.

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3. Radial-Wellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Pappen (Hh") mit ihrer Längsrichtung unter einem der Wellendrehung entgegengerichteten Winkel (o£.) zur Radialebene des Wellendichtrings (11) geneigt verlaufen (Fig.. 4).

4. Radial-Wellendichtring nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 1 und 3j dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (Hh') in ihrer Längsrichtung geschlängelten. Verlauf haben (Fig. 3)·

5.» Radial-Wellendichtring nach den Ansprüchen 1 oder einem . der folgenden_s dad u r c h g e k en η ζ ei c h net , daß die Rippen (Hh) in einem vom Rippenfuß zum Rippenkamm hin gedachten Schnitt ein keilförmiges Profil haben'(Fig. 5). . · .

6. Radial-Wellendichtring nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da du r c h g e k e η η ζ e i c h η e t , daß. die Rippen (Hh) in einem vom Rippenfuß zum Rippen-, kamm hin gedächten Schnitt ein hinterschnittenes Profil haben.

7. Radial-Wellendichtring nach Anspruch S₃ d a,,.d u r e h g e k e η η ze i _c h η e t , daß das hinterschnittene -Profil, der Rippen (ilh) ein verdicktes Kopfende (1.1"^f) aufweist (Fig. 6). . V -