DE2206461A1 - Radiallippendichtring - Google Patents

Description

9. Feb. WZ

Firma Carl Freudenberg, 694 Weinheim, Zwischen Dämmen Radiallippendichtring

Es ist bekannt, einen Radi al lippendichtung, bei dem eine Dichtkante durch zwei sich unter einem Winkel schneidende Flächen gebildet ist, durch die Anordnung von Erhebungen auf der dem abzudichtenden Raum abgewandten Fläche so auszugestalten, dass die Flankenflächen der Erhebungen mit der Erzeugenden einen Winkel bilden und paarweise konvergieren, wodurch eine Rückförderung des abzudichtenden Mediums erreicht wird.

Diese die Rückförderung bewirkenden Flankenflächen befinden sich z.B. an etwa dreieckig gestalteten Erhebungen (OS 16 oo 458), Für die aus Metall bestehenden Pressformen zur Herstellung solcher Dichtungen, die auch Wechseldrall-Dichtungen genannt wer-? den, verwendet man vorzugsweise nicht spanabhebende Herstellungsverfahren, die aber nicht in allen Fällen zu befriedigenden Ergebnissen führen. Es ergeben sich daher Massabweichungen, die die Funktion des in der Pressform herzustellenden Rings beeinträchtigen können. Es ist daher erwünscht, die Gestaltung der Erhebungen so zu treffen, dass die zur Fertigung der Dichtung dienenden Pressformen mit spanabhebenden Verfahren hergestellt bzw. bearbeitet werden können.

Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, für die die ihrer Herstellung dienenden Pressformen leichter und genauer zu fertigen sind, und die auch bei den unvermeidlichen Toleranzen funktionssicherer sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Radiallippendichtring der oben definierten Art gemäss der Erfindung derart ausgestaltet, dass die Erhebungen zusammenhängend ausgebildet sind und die der Dichtkante zunächst kommenden Punkte der Erhebung von der Dichtkante einen axialen At,xtjr,ol von «?«.',? ι'^α Zehntel Millimeter aufweisen.

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Man erhält dadurch die Möglichkeit, mit spanabhebenden Herstellungsverfahren in der Pressform die Vertiefungen anzubringen, in welche beim Pressvorgang das Material einfliesst, das an der fertigen Dichtung die Erhebungen bildet. Durch das Vorsehen eines Abstsudes von einigen Zehntel Millimetern, der für die üblichen Ringgrössen des Maschinen- und Kraftfahrzeugbaus gilt, wird der gegebenenfalls ungünstige Einfluss unvermeidlicher Fertigungstoleranzen ausgeschaltet.

Bei einer abgewandelten Ausführung des Radiallippendichtrings gemäss der Erfindung sind die Erhebungen so gestaltet, dass sie in radialer Sichtung an einer oder mehreren Stellen über ihren radialen Verlauf in Umfangsrichtung die durch die Dichtkante gehende, gedachte Zylinderfläche durchdringen. Man erhält dadurch an bevorzugten bzw. ausgewählten Punkten eine Verstärkung der AnpVessungskraft, also Pressungsunterschiede über den Umfang der Dichtung, wodurch die Hückförderwirkung verbessert werden kann.

Bei längerer Betriebszeit nimmt die Laufspurbreite zu, wodurch die Eückförderwirkung beeinträchtigt wird. Um diese? Verminderung der Funktionstüchtigkeit der Dichtung durch Abnutzung entgegenzuwirken, kann der Eadiallippendi ent ring gemäss der Erfindung so ausgestaltet sein, dass die die Erhebungen einhüllende Fläche in einem Konus mit einem Spitzenwinkel liegt, als der Spitzenwinkel des Konus¹ der Fläche, auf der die Erhebungen angebracht sind.
*der kleiner ist,

Wenn Ulan verhältnismässig hohe Pressungskonzentrationen an den für die Rückforderung wesentlichen Stellen erreichen will, ist es zweckmässig, gemäss der Erfindung die Erhebungen im Bereich der dem abzudichtenden Medium zugekehrten Flankenflächen, zumindest in dem Bereich, in dem sie auf der durch die Dichtkante gehenden, gedachten Zylinderfläche anliegen bzw. diese durchdringen, wulstartige Verstärkungen vorzusehen.

Um etwa über die Flankenflächen der Erhebungen bzw. deren der Welle zugekehrte Fläche übergetretenes Medium in den abzu-

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dichtenden Raum zurückzufordern, ist es zweckmässig, bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung deren zur Dichtkante weisende Flankenflächen so zu gestalten, dass sie zur Normalen steiler sind als die Winkel der von der Dichtkante abgekehrten I¹Iankenflachen zu der auf die zugehörige Fläche gefällten Normalen, Vorzugsweise liegt der Winkel zwischen den steileren Flankenflachen und der Normalen im Bereich bis zu etwa 30°·

Unter bestimmten Einsatzbedingungen, z.B. bei zeitweiligem Trockenlauf, besteht die Gefahr, dass durch einen extrem hohen Verschleiss die Kickflusswirkung ausserordentlich nachlässt und in sehr ungünstigen lallen auf den Wert Null zurückgeht oder sogar in den falschen Richtung wirksam wird. Um diese unter extremen Bedingungen auftretende Gefahr zu vermeiden, sind gemäss der Erfindung Sperrelemente vorgesehen, die vorzugsweise von der Dichtkaate einen gröss er en axialen Abstand haben als die Erhebungen, und die etwa in Umfangsrichtung verlaufen. Diese Sperrelemente können unterbrochen oder zusammenhängend ausgebildet sein.

Die die Flankenflächen tragenden Erhebungen können, wie schon erwähnt, aus Dreiecken, zickzadfcförmig oder wellenförmig verlaufenden Leisten bestehen oder in beliebiger Weise so gestaltet sein, dass jeweils zwei zur Dichtkante hin konvergierende Flankenflächen vorhanden sind. Die dem abzudichtenden Medium abgewandte Seite des Radiallippendichtrings wird häufig auch die Luftseite genannt.

Die mit der Erfindung erstrebte Vereinfachung der Fertigung der Fressformen kann auch erreicht werden, wenn man die Erhebungen so ausbildet, dass die der Dichtkante zugekehrt»Flankenflächen der Erhebungen im Bereich der Konvergenzpunkte die Dichtkante berühren. Je nach dem Radius der Flankenflächen im Konvergenzpunkt bei wellenförmig verlaufenden bzw. zur Dichtkante hin abgerundeten Erhebungen kann über ein kleineres oder grösseres Stück die untere Begrenzung der Flankenfläche mit der Dichtkante zusammenfallen. Für diese Ausführungsform ist die Einhaltung sehr kleiner Toleranzen Voraussetzung.

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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es sind Abwicklungen des Eadiallippendichtrings im Ausschnitt und Schnitte in radialer Ebene dargestellt, die sich auf den Dichtlippenteil des im Ganzen nicht veranschaulichten Eadiallippendichtrings beschränken.

Es zeigt schematisch und in grösserem Masstabs

Fig. 1 bis 3 im radialen Schnitt bzw. in Abwicklung Dichtungen gemäss der Erfindung mit zickzackförmigem bzw. wellenförmigem Verlauf der Flankenflachen;

Fig. 4 und 5 im radialen Schnitt bzw. in Abwicklung eine Ausführungsform, bei der die zusammenhängenden Erhebungen eine wellenförmig verlaufende Leiste bilden;

Fig. 6 bis 1o verschiedene Abwandlungen der Erhebungen; Fig. 11 und 12 im radialen Schnitt und in Abwicklung äine Dichtung mit Sperrelementen für Extrembelastungen und

Fig. 13 und 14 im radialen Schnitt bzw. in Abwicklung eine weitere, abgewandelte Ausführungsform.

In einem gewissen Abstand von der Dichtkante 1 (vgl. Fig. 1-3) befindet sich der Punkt, in welchem die Flankenflächen 5 undkonvergieren. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 ist der Punkt die Spitze einer der mehreren, gemäss der Erfindung zusammenhängend ausgebildeten, dreieckförmigen Erhebungen, während bei der Ausführungsform nach Fig. 3 der Punkt der Konvergenz der Flankenflächen 5 und 6 an der Stelle liegt, an die parallel zur Dichtkante 1 eine Tangente angelegt werden kann.

Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform können die eine wellenförmige Leiste bildenden Erhebungen 4 als Zurückführung der flächenartigen Erhebungen auf ein schmales Band angesehen werden. Die konvergierenden Flankenflachen 5,6 haben mit ihrem der Dichtkante 1 nächstliegenden Punkt einen Abstand von wenigen Zehntel Millimetern von dieser Dichtkante, die ihrerseits eine Verschneidung der konischen Flächen 2 und ist.

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Zum Ausgleich, der Nachteile, die durch die Zunahme der Laufspurbreite (Auflagefläche der sich verformenden Dichtkante 1 auf der Welle) ififigB&i&fiaaAS» SftflgilifiAai^iegt die der Welle zugekehrte Fläche der Erhebung 4 (vgl. .Fig.6) in eiua? Hüllfläche, deren Spur in der Zeichenebene mit 7 angegeben ist, die ein Kegelmäntel ,mit kleinerem Spitzenwinkel als der Kegelmantel der Fläche $ ist.

In Fig. 7 und 8 sind die Wulste Ao veranschaulicht, die die mit 17 bezeichnete Spur der durch die Dichtkante 1 gehenden, gedachten Zylinderfläche radial nach innen überragen.

Fig. 9 und 1o zeigen für flächige (Fig. 9) bzw. im wesentlichen leistenförmige (Fig. 1ο) Erhebungen 4 Flankenflächen mit verschieden grosser Neigung zu der Normalen auf der Fläche 3· Die der Dichtkante 1 zugekehrten Flankenflächen 11 sind steiler als die abgekehrten Flankenflächen 12.

Bei der in den Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsform ^₇, sind in axialer Richtung hintereinander liegende Sperrelemente/ vorgesehen, die bei starkem Verschleiss, z.B. infolge Trockenlaufs, in Wirksamkeit treten, wenn die Flankenflächen 5 und 6 der Erhebungen 4 keine Rückförderung mehr hervorrufen.

Aus den Fig. 13 und 14 ist ersichtlich, dass man auf den Abstand zwischen der Dichtkante 1 und .den Konvergenzpunkten der zusammenhängenden, Flankenflächen 5 und. 6 aufweisenden Erhebungen auch verzichten kann. Diese Ausführungsform lässt nur äusserst geringe Toleranzen zu und erfordert daher einen verhältnismässig hohen Fertigungsaufwand.

Die von dem die Dichtkante 1 und die Erhebungen 4 tragenden Dichtlippenteil und die Verbindung zum (nicht dargestellten) Halteteil herstellende Membranteil ist mit 15 bezeichnet und abgebrochen veranschaulicht.

16 ist die Pederrille.

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Claims (7)

1. Ansprüche

   Γ
   i)i Radiallippendichtring, bei dem eine Dichtkante durch zwei

   ^ich unter einem Winkel schneidende Flächen gebildet ist und die dem abzudichtenden Saum abgewandte Fläche Erhebungen aufweist, deren Flankenflachen zum Zweck der Rückforderung einen Winkel mit der Erzeugenden bilden, wobei die Flankenflächen paarweise konvergieren,

   dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (4) zusammenhängend ausgebildet sind und die der Dichtkante (1) zunächst kommenden Punkte der Erhebungen (4·) von der Dichtkante (1) einen axialen Abstand von einigen Zehntel Millimetern aufweisen.
2. 2) Eadiallippendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (4) in radialer Richtung an einer oder mehreren Stellen über ihren Verlauf in Umfangsrichtung die durch die Dichtkante gehende gedachte Zylinderfläche(17) durchdringen.
3. 3) Radiallippendichtring nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Erhebungen (4) einhüllende Fläche (7) in einem Konus mit einem Spitzenwinkel liegt, der kleiner ist als der Spitzenwinkel der Fläche (3), auf der die Erhebungen (4) angebracht sind.
4. 4-) Radiallippendichtring nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (4) im Bereich der dem abzudichtenden Medium zugekehrten Flankenflächen (5,6), zumindest in dem Bereich, in dem sie auf der durch die Dichtkante (1) gehenden, gedachten Zylinderfläche (I7)anliegen bzw. diese durchdringen, wulstartige Verstärkungen (io) aufweisen.
5. 5) Radiallippendichtring nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel der Flacsenflächen (11) der Erhebungen (4), die zur Dichtkante (1) weisen, zur Normalen auf die Fläche (3) steller sind - vorzugsweise im Bereich bis etwa 3o - als die Winkel der von der Dichtkante abgekehrten Flächen (12) zu dieser Normalen.

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6. 6) Radiallippendichtring nach Anspruch 1-5» dadurch gekennzeichnet, dass Sperrelemente (13) vorgesehen sind, die vorzugsweise sroü der Dichtkante (1) einen grösseren axialen Abstand haben als die Erhebungen (4·) und die etwa in Umfangsrichtung verlaufen.
7. 7) Abwandlung des Radiallippendichtrings nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die der Dichtkante zugekehrten llankenflachen (5, 6, 11) der Erhebungen (4) im Bereich des Konvergenzpunktes (14) die Dichtkante (1) berühren.

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