DE2057482A1

DE2057482A1 - Wellendichtring

Info

Publication number: DE2057482A1
Application number: DE19702057482
Authority: DE
Inventors: Anita Rotter Geb Braun; Wolfgang Dipl-Ing Gaebel; Karl-Heinz Guerth
Original assignee: COSID KAUTASIT WERKE VEB
Current assignee: COSID KAUTASIT WERKE VEB
Priority date: 1969-12-08
Filing date: 1970-11-23
Publication date: 1971-06-24
Also published as: SU504512A3; FR2073066A5

Description

Dresden, den 19· 11. 1969 Wellendichtring

Die Erfindung betrifft ein Dichtelement wie zum Beispiel .einen Wellendichtring, "bei dem zum Anpressen der Dichtlippe zusätzlich eine Feder, vorzugsweise eine Ringwendelfeder verwendet wird.

Für die Funktionstüchtigkeit einer Lippendichtung "bzw, eines Wellendichtringes ist der gleichmäßige Anpreßdruck der Dichtlippe an den rotierenden Heil einer Wellen- oder Achsdurchführung von größter Bedeutung* Er soll sowohl im Stillstand als auch in der Bewegung ein Herausfließen des abzudichtenden Mediums verhindern und diesen Zustand während der gesamten Einsätζdauer des Dichtelementes erhalten.

Zu diesem Zweck wurden beispielsweise bei Wellendichtringen aus elastischen makromolekularen Werkstoffen sogenannte Eingwendelfedern aus Federstahl- oder Bronzedraht verwendet· Diese Art Federn kann aber bei Dichtungen aus elastischen makromolekularen Werkstoffen, wie zum Beispiel Polyetrafluoräthylen, nicht eingesetzt werden. Der von diesen Hingwendelfedern erzeugte Kraftanteil ist sehr gering gegenüber dem, der aus der Spannung im Lippenquerschnitt resultiert. Begründet ist dies durch die Auf-. Weitung des Dichtungsdurchmessers auf den Wellendurchmesser, auf Grund des hohen B-Moduls der plastisch makromolekularen Werkstoffe· Mit den höheren Anforderungen der neuen lechnik an die Dichtelemente, besonders hinsichtlich hoher Ghemikalienbeständigkeit und Gleiteigenschaften wird der Einsatz

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spezieller plastisch makromolekularer Werkstoffe.notwendig. Durch das bei plastischen makromolekularen Werkstoffen auftretende Kriechen baut sich die Lippenspannung ab und die Umhüllungskräfte lassen nach.

Um die Anpreßkraft über einen langen Zeitraum zu erhalten, ist es deshalb notwendig, sie weitestgehend durch ein kräftiges metallisches Federelement zu erzeugen. Wie bereits erwähnt, sind jedoch für diese Aufgabe die .Ringwendelfedern nicht geeignet, wenn man die bisher üblichen Hauptabmessungen der Radialwellendichtringe nicht überschreiten will.

Darüber hinaus erfordert die Verwendung einer Ringwendelfeder immer einen nachträglichen Komplettierungsvorgang nach der Urformung des Dichtringes.

Wie bei Gleitlagern aus metallischen Werkstoffen, tritt auch bei solchen aus makromolekularen Werkstoffen, sofern eine zusätzliche ein- oder beiderseitige Abdichtung mit den üblichen Wellendichtringen vorgenommen wird, ein erhöhter Platzbedarf auf. Darüber hinaus ist dabei eine zusätzliche Dichtfläche zwischen der Aufnahmebohrung im Lagergehäuse und der äußeren Mantelfläche des Dichtelementes erforderlich.

Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der vorgenannten Mangel und damit die Minderung der durch Produktionsausfall infolge Dichtungsschadens entstehenden volkswirtschaftlichen Schäden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,¹ ein Dicht element aus plastischen makromolekularen Werkstoffen zu entwickeln, bei dem die Dichtlippe einen gleichmäßigen Anpreßdruck aufweist und die notwendige Dichtkraft während der technischbedingten Einsatzdauer des Dichtelementes gleichmäßig aufgebracht wird.

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Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der der Dichtkante 4 gegenüberliegenden Seite in oder auf der Dichtlippe 3 sich ein an einer Stelle offenes oder sich stoßfrei überlappendes radial federndes, gegebenenfalls mit mehreren Montage- bzw. Fixierösen ausgestattetes, im konstruktiven Grundaufbau an sich bekanntes Element, dessen Federkraft aber nicht genutzt ist, befindet. Der Außen- oder Innendurchmesser dieses federnden Elementes ist zu seinem Innen— bzw. Außendurchmesser so gestaltet, daß in gespannt eingebautem Zustand eine annähernd kreisrunde Deformation des Federelementes und somit weitgehend eine gleiche Anpreßkraft über den ganzen Umfang vorhanden ist.

Ss können gegebenenfalls mehrere gegeneinander versetzt angeordnete federnde Elemente eingesetzt werden. Sine oder mehrere erfindungsgemäße Lippendichtungen können ein- oder beidseitig unmittelbar mit einem Gleitlager aus makromolekularem Werkstoff, das aus dem gleichen Formstoff bzw. Öalbzeug besteht, verbunden sein.

Die in dem erfindungsgemäßen Dichtelement enthaltene Form und Anordnung des Federsystems ermöglicht ein .Einlegen des Federringes im gespannten Zustand im Werkzeug, wie dies beispielsweise bei Wellendichtungen aus Gummiwerkstoffen mit einzuvulkanisierenden Versteifungsringen der Fall ist. Dadurch entfällt einerseits die nachträgliche Montage und es tritt andererseits eine wesentliche Vereinfachung im konstruktiven Aufbau der für die Fertigung erforderlichen Werkzeuge, auf Grund der als Hinterschneidung wirkenden Federnut oder ähnlicher konstruktiver Lösungen zur axialen Lagesicherung des Federelementes, ein»

weiterer Vorteil, der besonders beim Einsatz gegen aggressive Medien auftritt, ist die Umhüllung des Feder-

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grundelementes» durch den makromolekularen Werkstoff "bereits "beim Preßvorgang oder beim Spritzgießen, da hierdurch ein weitgehender Korrosionsschutz gegeben ist·

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1: Die Draufsicht auf eine Lippendichtung Fig. 2: Den Schnitt A-A einer Ausführung nach Fig. 1 Fig. 3* Den Schnitt A - A in einem weiteren Ausführungs-

beispiel
Fig, 4: Die Draufsicht auf ein federndes Jülement mit

beispielsweise 3 Montage- bzw. Fixierungsösen Fig. 5i Beidseitig in einfacher Ausführung aus einem Stück mit einem Gleitlager gefertigte Lippendichtungen

l.Iit einem Grundkörper 1, der auch mit einem Versteifungsring 10, hier beispielsweise winkelförmig dargestellt ist, ausgerüstet sein kann, steht die Dichtlippe 3 über einen Steg 2, der unterschiedliche Formen aufweisen kann, in Verbindung. Gegenüber der Diciitkante 4 befindet sich in oder auf der Dicatlippe 3 das federnde Element 5» das beispielsweise mit seiner annähe rna kreisrunden Deformation, ersiciitliCxi aus dem Innendurchmesser 7j einen über den gesamten Umfang fast gleichmäßigen Druck auf -lie Dicatlippe 3 und daait auf die Di cat kante 4 ausübt. Dieser fast . ■leicami.L.irje Di¹UCk wird durca die JJxzen-criziüät des federnden Elementes, ersichtlicii aus dem Verhältnis des j-nneudurclimesüers 7 ;,um Außendurchmesser Ö, wobei in einem anderen Anwendun^sfall der Außendurchmesser die annähernd kreisrunde Deformation aufweist und der Innendurcamesser exzentrisch da.:u angeordnet ist,, erhielt. In diesem Fall liegen die iuontage- bzw. Fixierösen an der Innenseite wäarend in Fig. 4 beispielsweise 3 Montage- bzw. Fixierösen 9 an der exzentrischen Außenseite ο darresteilt sind.

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Biese Ösen können in Form, Anordnung sowie in ihrer Anzahl variieren. Bei Unterschreitung einer gewissen Größe der Dichtung kann auf die Anbringung von Montage- bzw· Fixierösen am Federelement verzichtet und die Vorspannung durch andere bekannte Möglichkeiten erreicht werden. -

Die offene Stelle 6 des federnden Elementes 5 ist in Fig. 1 und 2, die Überlappung 11 in Fig. 3 eingezeichnet-,

Fig. 5 zeigt die aus einem Stück bestehende Gleitlageriiülse 12 mit beispielsweise beidseitig angeordneter je einer Lippendichtung mit den Dichtlippen 3» den Dichtkanten 4 und den federnden Elementen 5 im Schnitt.

Sämtliche Ausführungsformen können je nach den spezifischen Einsätzbedingungen variieren, dies bezieht sich insbesondere auf Steg- und Lippenform, Gestaltung der Dichtlippe, Anstellwinkel und gegebenenfalls Konstruktion des Versteifungsringes sowie auf die Materialien für Versteifungsring und das federnde Element.

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Claims

Patentansprüche

1· Wellendichtung, vorzugsweise aus plastischen makromolekularen Werkstoffen, mit einem zusätzlichen Federelement

dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Dichtkante gegenüberliegenden Seite in oder auf der Dichtlippe sich ein an einer Stelle offenes oder sich stoßfrei überlappendes radial federndes, gegebenenfalls mit mehreren Montage- bzw. Fixierösen ausgestattetes, im konstruktiven Grundaufbau an sich bekanntes Element, dessen Federkraft aber nicht genutzt ist, befindet, dessen Außen- oder Innendurchmesser so exzentrisch au seinem Innen- oder Außendurchmesser gestaltet ist ι daß in gespannt eingebautem Zustand eine annähernd kreisrunde Deformation des Federelementes und somit weitgehend eine gleiche Anpreßkraft über den gesamten Umfang vorhanden ist.
2. Wellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eo-mit mehreren gegeneinander versetzt angeordneten federnden Elementen ausgerüstet ist.
3. Wellendichtring nach Anspruch 1 und/oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß er ein- oder "beidseitig in einfacher oder mehrfacher Ausführung unmittelbar aus einem Stück verbunden mit einem Gleitlager aus makromolekularem Werkstoff gefertigt ist und aus dem gleichen Pormstoff bzw. Halbzeug besteht.
4. Wellendichtring nach Anspruch 1, 2 und/oder 31 dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element im gespannten Zustand in das Werkzeug eingebraclxt und während des Urformvorganges vom makromolekularen Dichtungswerkstoff umhüllt wird.

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