DE2008689C3 - Wellendichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Wellendichtung aus elastischem Werkstoff mit einer dem abzudichtenden Medium zugekehrten Hauptdichtlippe mit einer konischen, dem abzudichtenden Medium abgewandten Seite (Luftseite) und wenigstens einer sich an die konische Luftscite der Hauptdichtlippe über einen kammerartigen Zwischenraum axial anschließenden Zusatzlippe.

Bei einer bekannten Wellendichtung dieser Art (franzosische Patentschrift 1 058 142) ist die Zusatzdichtlippe mit schraubenförmigen Nuten versehen, die eine Rückförderung von Leckmengen des abzudichtenden Mediums durch die Zusatzlippc in den zwischen Haupt- und Zusatzlippe liegenden Raum bewirken sollen. Diese gewindeartigen Riefen oder Rillen weisen nur eine geringe Steigung auf und sind daher schon deshalb nicht für eine Luftförderung vorgesehen.

Eine andere bekannte Wellendichtung (deutsches Gebrauchsmuster 1 880 995) weist eine gegebenenfalls federbclastete Dichtlippc auf, an die sich ein kammerartiger Raum und an diesen eine elastische Manschette mit zylinderförmigem Dichtteil anschließt, der an seiner inneren Mantelfläche mit Drallnuten versehen ist. Diese Drallnuten bewirken, daß das abzudichtende Medium nach Art eines Rückfördergewindes zum abzudichtenden Raum hin zurückgefördert wird. Der lichte Durchmesser des zylinderförmigen Dichtteiles ist dabei geringfügig, vorzugsweise 0,1 mm größer als der zugeordnete Wellendurchmesser, so daß der zylinderförmigc Dichtteil gegenüber der Welle einen Spalt aufweist. Durch das Spie! zwischen Dichtmaischette und Welle soll ein unerwünschter Rcibungsverlust vermieden werden, wobei zugleich bei höheren Drehzahlen die Hauptdichtlippe durch die von den Drall nuten geförderte Luft entlastet werden soll.

Diese bekannten Wellendichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie bei Stillstand der Welle infolge der vorhandenen durchgehenden Nuten bzw. eines Spaltes nicht gegen Eindringen von Schmutz, insbesondere Sehmutzwasser, abdichten.

Andererseits ist eine Wellendichtung (USA.-P tentschrift 3 497 225) der eingangs erwähnten Art be kannt, bei der zwar die Zusatzlippe ständig auf de; Welle aufliegt, bei der aber kein Mittel zur Erziehm eines Fördereffektes vorgesehen ist und bei der feiner die Hauptdichtlippe mit einer dynamische:' Rückforderung von Leckmengen in den abzudichten den Raum hir:in verschen ist. Diese Dichtung ist da her ständig gegen die Luftseite hin abgeschlossen, si daß eine Luftströmung in Richtung von der Luftseiu zur Hauptdichtlippe nicht entstehen kann. Ein weiterer Nachteil dieser Wellendichtung ist schließlich, daß infolge der ständigen Anlage der Zusatzdicht lippe größerer Verschleiß und durch die Reibwi: kung eine unerwünschte Wärmebelastung der Dich! lippe entsteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile jener bekannten Wellcndichtungen zu vermeiden, bei denen bei Stillstand der Welle keine Abdichtung gegcrl Schmutzeinc/png. insbesondere gegen Schmutzwasser, besteht, und die Wellendichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß unter Aufrechterhaltung einer an sich bekannten Luftförderung in Richtung auf die Hauptdichtlippe hin die Wellendichtung dennoch eine wirksame Abdichtung bei Stillstand gewährleistet, derart, daß Hauptdichtung und Oberfläche der Welle gegen Verschmutzung geschützt sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Wellendichtung aus elastischem Werkstoff mit einer dem abzudichtenden Medium zugekehrten Hauptdichtlippe mit einer konischen, dem abzudichtenden Medium abgewandten Seite (Luftseite) und wenigstens einer sich an die konische Luftseite der Hauptdichtlippc über einen kammerartigen Zwischenraum axial anschließenden Zusatzlippe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zusatzdichtlippe eine auf der Wellenoberflächc satt aufliegende Dichtkante und eine konische, sich gegen die Luftseite hin erweiternde Lauffläche aufweist, die in Rippen und Nuten unterteilt ist.

Eine vorteilhafte weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die Hauptdichtlippe auf ihrer luftseitigen Lauffläche in an sich bekannter Weise mit Rippen bzw. Nuten versehen ist, derart, daß bei Umlauf der Welle eine Förderwirkung in Richtung auf den abzudichtenden Raum hin erfolgt.

Um in dem zwischen der Hauptdichtlippe und der Zusatzlippe vorgesehenen Kammerraum einen das Eindringen von Staub- oder Schmutzteilchen von außen vermeidenden, genügend großen Überdruck aufzu bauen, ist in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Nuten in der Zusatzlippe wenigstens

annähernd die gleiche Neigungsrichtung zur Wellenachse haben wie die Nuten an der Lauffläche der Hauptdichtlippe.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine in ein Gehäuse eingebaute Wellendichtung,

F i g. 2 eine Teilansicht des abgewickelten Dichtringes gemäß F i g. 1.

Die Radial-Wellendichtung nach Fig. 1 weist ein Gehäuse 1 auf, mit welchem der Dichtring in eine hierfür vorgesehene Aufnahmebohrung 2 in einem Maschinengehäuse 3 dicht und fest eingepreßt werden kann. Mit dem ringförmigen Gehäuse 1 ist eine \5 Dichtmanschette 4 aus elastischem Werkstoff, vorzugsweise aus Kunstkautschuk, beispielsweise durch Vulkanisation, fest verbünde.,. Diese Dichtmanschette weist auf ihrer dem abzudichtenden, links von der Wellendichtung zu denkenden Medium zugekehrten Seite M eine im dargestellten Axialschni't etwa dreieekförmige Dichtlippe 5 auf, die unter radialer Eigenvorspannung und — beim dargestellten Ausführungsbeispiel — unter der Kraft einer zusätzlichen Feder 6 gegen die Oberfläche 7 einer Welle 8 mit ihrer in Umfangsrichtung in sich geschlossenen Dichtkante 9 satt anliegt und dabei die angestrebte Dichtwirkung gegenüber dem abzudichtenden Medium ergibt.

An der dem abzudichtenden Medium abgekehrten Seite der Dichtung, der Luftseite L, befindet sich eine aus dem elastischen Werkstoff der Dichtmanschette mitangeformte Zusatzlippe 10, wobei zwischen Hauptdichtlippe 5 und Zusatzlippc 10 ein Kammer-,aum 14 vorgesehen ist.

Die Zusatzdichtlippe 10 weist eine unter Eigenvorspannung auf der Wellenoberflächc 7 satt aufliegende Dichtkante 11 und eine konische, gegen die Luftseite L hin sich erweiternde Lauffläche 12 auf. Die Lauffläche 12 ist mit Einschnitten 13 versehen, welche die Lauffläche in Rippen und Nuten unterteilen. Ferner befinden sich an der luftseitigen Schrägfläche 15 der Haupldichtlippc 5 schräg zur Wellenachse verbufende Einschnitte 16. Die Einschnitte 13 auf der Lauffläche 12 der Zusatzlippc 10 haben wenigstens annähernd die gleiche Ncigungsrichtung zur Wellenachse 17 wie die Einschnitte 16 an der Lauffläche 12 der Hauptdichtlippe 5. Diese in einer Richtung verlaufenden schrägen Einschnitte sind nur für eine der beiden möglichen Drehrichtungen wirksam. Wie F i g. 2 zeigt, können an der konischen Lauffläche 12 der Zusatzlippe 10 auch für die entgegengesetzte Drehrichtuno wirksame. svnT^ftri^'h 7ur Drehachse und spiegelbildlich zu den Einschnitten 13 verlaufende Einscnnitte IX vorgesenen weruen, uenen mit gleicher Neigung ausgeführte Einschnitte 19 an der luftseitigen Lauffläche 15 der Hauptdichilippe 5 zugeordnet sind. Besonders vorteilhaft ist es. wenn die Einschnitte abwechselnd in den beiden Schräglagen gegenüber der Drehachse 7 der Dichtung angeordnet sind, so daß bei beiden Drehrichtungen jeweils ein über den Umfang etwa »leichmäßig verteilter Fördereffekt gewährleistet ist.

Durch die auf dei WellenoberfUiche 7 satt aufliegende Dichtkante 11 der ZusatzHppe 10 werden die Welle und die Dichtlippe 5 gegen Eindringen von Wasser und Schmutzteilchen auch bei Stillstand abgedichtet. Gleichzeitig ist infolge der sich konisch erweiternden Lauffläche 12 der Zusatzdichtlippe 10 mit auf ihr angeordneten Einschnitten 13, welche Rippen und Nuten bilden, bei Drehung der Welle 8 eine an sich bekannte Luftförderwirkung gegeben, durch welche in dem zwischen Zusatz- und Hauptdiclitlippe liegenden Kammerraum 14 ein leichler Überdruck aufgebaut wird. Durch diesen Überdruck wird ein Eindringen von Staub- oder Schmutzteilchen in den Kammerraum 14 von der Luftscite her weitgehend unterbunden. Außerdem kann durch diesen Überdruck eine eventuell bei ungünstigen Bedingungen an der Dichtkante 9 auftretende, leichte Lekkage des abzudichtenden Mediums wieder zurückgedrückt werden. Bei hohen Gleitgeschwindigkeiten der Wellenoberflächc 7 treten an der Di.-htkantc 9 auch erhebliche thermische Belastungen auf. Durch die an der Zusatzlippe 10 vorgesehene fortgesetzte Folge von Rippen und Nuten kjnn bei hohen Gleitgeschwindigkeiten eine erhebliche Erhöhung des Überdrucks im Kammerraum 14 erzielt werden, so daß die Dichtkanle9 gegen ihre eigene Vorspannung und gegen die Kraft der Feder 6 entlastet wird, was nicht nur zu einer erheblichen Verringerung der Reibunpsverluste, sondern auch zu einer beträchtlichen Verringerung der thermischen Belastung und Erhöhung der Lebensdauer der Dichtung führt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wellendichtung aus elastischem Werkstoff mit einer dem abzudichtenden Medium zugekehrten Hauptdichtlippe mit einer konischen, dem abzudichtenden Medium abgewandten Seite (Luftseite) und wenigstens einer sich an die konische Luftscite der Hauptdichtlippe über einen kam- jo merartigen Zwischenraum axial anschließend .r, Zusatzlippe, die auf der Welle aufliegt und mit Drallrippcn bzw. Drallnuten derart versehen ist. daß bei Umlauf der Welle eine Förderung vom Luftraum in den Zwischenraum erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzdichtlippc (10) eine auf der Wellenoberfläche (7) satt aufliegende Dichtkante (11) und eine konische, sich gegen die Luftscite (L) hin erweiternde Lauffläche (12) aufweist, die in Rippen und Nuten unterteilt ist.

2 Wellendichtung nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptdichtlippe (5) auf ihrer Lauffläche (15) in an sich bekannter Weise derart mit Rippen bzw. Nuten (16) versehen ist. daß bei Umlauf der Welle (7) eine Förderwirkung in dichtung auf den abzudichtenden Raum (M) hin erfolgt.

3. Wellendichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, ö~\Ü die Einschnitte (13) auf der Lauffläche (12) der Zusatzlippe (10) wenigstens annähernd die gleiche Neigungsrichtung zur Wcllcnachse (17) haben wie die Einschnitte (16) auf der Lauffläche (15) der Hauptdichtlippe (5).