DE2264042A1 - Dichtungselement - Google Patents
DichtungselementInfo
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- DE2264042A1 DE2264042A1 DE19722264042 DE2264042A DE2264042A1 DE 2264042 A1 DE2264042 A1 DE 2264042A1 DE 19722264042 DE19722264042 DE 19722264042 DE 2264042 A DE2264042 A DE 2264042A DE 2264042 A1 DE2264042 A1 DE 2264042A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/328—Manufacturing methods specially adapted for elastic sealings
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3244—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with hydrodynamic pumping action
Description
t MÖNCHEN ft, DEN
POSTFACH 160120
CHICAGO MWHIDE MAMJFACTUPING COMPANY
900 North State Street
Elgin, Illinois B01P0, V.St.A.
Dichtungselement
Die Erfindung betrifft ein Dichtungselement, insbesondere
Wellendichtung, zur Abdichtung zweier zwischen zwei relativ
zueinander beweglichen Teilen liegender "Räume, mit einem -an einem der Teile zu befestigenden Montageteil
und einem dem zweiten Teil zugev/andten und diesen berührenden ringförmigen, flexiblen Dichtungsteil.
Dichtungselemente dieser Art werden allgemein zur Abdichtung zweier Räume gegen Durchtritt von öl, Fett u.a. eingesetzt.
Hierbei sollen die Dichtungen eine statische Dichtunprswirkung erzeugen, und bei einer Relativbewegung
zv/ischen den Dichtungsteilen und den durch sie berührten Teilen sollen sie eine gewisse Menge an Flüssigkeit von
der sogenannten trockenen oder Außenseite der abgedichteten Wellen zurück zur nassen Seite in den abzudichtenden
Raum pumpen.
Bekannte hydrodynamische Dichtungselemente arbeiten zwar
zufriedenstellend, sinft^,iedoch in crewissen Anwendungsfällen
noch verbesserungsbedürftig. Beispielsveire benötigen
insbesondere solche Dichtungen, bei denen Purarelemente
in radialer Richtut^: e'i^ier TDichtunerfläche angenähert
: 1 V ' 309fct7/047>
und von ihr entfernt werden, einen hohen Kontaktdruck und
sind, "as noch '-dchtipicr int, prcrrenube1"1 Änderungen des
Kontakt:? rucks sehr empfindlich. Daher nutzen sich solche Dichtungen bei trockenen Anlauf schnell ab.
Bei hydrodynamisch arbeitenden Dichtungen beirrt sich manchmal,
daß eine Änderung der Ahm es sun a:c η Drrck^nde-runpicn zur
Folge hat, die mit entsprechend, rrernderten PumOkar>azitäten
verbunden sind. Solche Dichtungen müssen also mit sehr
engen Toleranzen hergestellt verden.
Bei einipen oder allen bisher bekannten Di
ist ferner die Herstellung von Formen zur Fabrikation problematisch,
da Einschnitte mit rcenau bemessener Tiefe an genau vorgegebener Stelle in die Formkerne ein^eschliffon
werden müssen. Außerdem sind oft komplizierte und ko°tspielire
Vorrichtungen und faterialicn zur Herstellung
von Formen erforderlich, die die Standardabmessunrren von
Dichtunpselementen ausreichend prenau herstellen.
Es ist deshalb die Aufgabe der T^rfindunK, ein Dichtungselement
zu schaffen, das die vorstehend aufpcezeigten Nachteile
beim praktischen !Einsatz, ,iedoch auch bei der Ferstellunp;
bzv;. im Hinblick auf die zur Fabrikation erforderlichen Formen vermeidet und sich dabei du^ch eine verbesserte
Funktion bzv. l;"m;ere Lebensdauer auszeichnet.
F,in Dichtungselement der ein^an^s genannten Art ist zur
Lösunn: dieser Aufgabe erfindun^screm1'^ derart ausgebildet,
daß der Dichtunnrsteil zumindest teilveise durch zv/ei zum
Inneren des "Ringes konvertierende und eine Dichtunpskante
mit kercelctumOf :'b'rmi"em Querschnitt bildende Flachen gebildet
ist, dio zumindest teil'-cise pre?;em')ber der '-ίητ-achse
'-'ellenfomir; verlaufen und untor unterschiedlichen
Winkeln anpreordnet sind, :·ο daß die Dichtunrrskante eine
" ". V '^098 27/0478
: BAD ORIGINAL
um den zv:eiten Teil verlaufende Dichtungszone mit einer
durch r? ie teilung bestimmten "Rr ei to bei konstantem Radius
bildet.
Ein Dichtungselement nach der Erfindung kann in den verschiedensten
Formen hergestellt werden. Oem'iß einer Aus—
führungsform beschreibt die Tiichtungszone einen sinusförmigen
Verlauf a?n Umfang der abzudichtenden Flb'che.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der T,Teii?ungS'-;inkel einer oder beider die Dichtungrkante bildenden Flachen an der trockenen Peite der Mchtxmn frerenüber der
Dichtunn;sachr.e variabel sein. Weitere Ausführun^sformen sind möglich, bei denen die vorstehend genannten Merkmale zusammengefaßt sind, außerdem sind verschiedene weitere unterschiedliche Konfigurationen der Dichtungszone möglich.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der T,Teii?ungS'-;inkel einer oder beider die Dichtungrkante bildenden Flachen an der trockenen Peite der Mchtxmn frerenüber der
Dichtunn;sachr.e variabel sein. Weitere Ausführun^sformen sind möglich, bei denen die vorstehend genannten Merkmale zusammengefaßt sind, außerdem sind verschiedene weitere unterschiedliche Konfigurationen der Dichtungszone möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sov:ie ein Verfahren
zur Herstellung eines Dichtunrselementes v/erden im folgenden
anhand der Figuren beschrieben. ^1S zeigen:
Fig. Λ eine teilweise gebrochene "oerspektivische Darstellung
eines nach der Erfindung ausn;ebilä"eten^
Dichtungseiements,
Fig. ? eine Seitenansicht des in Ficr. Λ jsezeirten DichtungselementB
in Richtung der "Rinrachne,
Fig. 3 eine teilTieise geschnittene Seitenansicht eines
Teils des DichtunKselements, eines Teils des
zur Herstellung vervendeten Formkerns und eines Teils des zur Bildung des Kerns erforderlichen
Schneide'-jerkzGUTs,
zur Herstellung vervendeten Formkerns und eines Teils des zur Bildung des Kerns erforderlichen
Schneide'-jerkzGUTs,
Fifr. 1I eine Teildarstellung des in "Fig. 1 und ? gezeigten
Dichtungselements in Zuordnung 7λι einer τνο1Ί e
md.t Darri:elluno: dos Verlaufs der Kontaktzore,
' '. . " "^0 98 27/0 47 8
Fig. 5 ein weiteres Atisführungsbeisniel eines Dichtungse
lern ent s nach der Erfindung,
Fig. 6 ein weiteres Ausi'ührungr>beisr>iel eines Dichtungselement
s nach der Erfindung,
Fik. 7 einen Vertikal schnitt eines v/eiteren Ausführungsbeisr>iels
eines Dichtungcelements nach der Erfindung,
Fig. 8 einen Schnitt zur Erläuterung der Herstellung
eines Formkerns zur Fabrikation des in Fig. 7 gezeigten Dichtungselements,
Fig. 9 einen Vertikalschnitt eines v/eiteren Ausführungsbeispie!Vs
eines Dichtungselements nach der Erfindung,
Fig. 10 bis 16 Vertikalschnitte von Teilen weiterer Dichtungselemente
nach der Erfindung,
Fig. 17 einen Vertikalschnitt eines v/eiteren Ausführungs-•
beisOiels eines Dich tungse, lern en ts nach der Erfindung
und
Fig. 18 einen Formkern zur Herstellung eines Dichtungselements der in Fig. 17 gezeigten Art.
Die Erfindung kann in zahlreichen unterschiedlichen Ausführungsformen
für öldichtungen, Fettdichtungen oder andere Flüssigkeitsdichtungen verwirklicht v/erden und betrifft
in jedem Falle solche Dichtungselemente, bei denen die flexible Kante entweder in radialer Richtung nach
innen oder außen in Dichtungsberührung mit einer Welle oder einem anderen abzudichtenden Element gehalten wird.
Als Ausführungsbeispiele v/erden im folgenden einige Cldichtungen
beschrieben, bei denen die Dichtungskanten durch eine radial nach innen gerichtete Kraft in Dichtung
pb e ruh run n* mit rotierenden Wellen gebracht werden,
die durch die Dichtungsring geführt sind.
309827/0478 bad original
Unter dor Bezeichnung "Pumpen" noli, im folgenden der
Transport von Öl längs einer Welle von der 'ußenseite
einen abzudichtenden !Bereichs zu dessen Innenseite verstanden
werden. Unter der Bezeichnung "Dichtungsband" soll im folgenden derjenige Bereich der Dichtungskante
ber.chrioben vrerden, in dem die beiden die Kante bildenden
Flächen einander treffen und der auf die V/ellf>
bzw. das bewegliche Teil einwirkt. "Dieser Pereich kann, genau
gesprochen, nicht immer als ein tatsächlicher Berührunersbereich
angesehen vrerden, da die Dichtungr.kante und die
darin laufende Welle in Wirklichkeit durch eine sehr dünne Ölschicht bzw. FlüssiRrkeitsschicht voneinander getrennt
sind. Die zur Erfindung führenden Überlegungen betrafen das sehr v;ichtip;e Verhalten der abzudichtenden
Flüssigkeit in diesem Bereich.
In Fig. 1 ist ein Dichtungselement dargestellt, das als
Wellendichtung 10 ausgebildet ist und im Inneren seiner ringförmigen Struktur eine ölabdichtung zwischen einem
Teil, in dem das Dichtungselement befestigt ist, und
einer relativ dazu drehbaren Welle oder einem anderen Teil erzeugt, das durch den Ring hindurchgeführt ist.
Die-in Fig. 1 gezeigte V/ellendichtung hat einen äußeren,
ringförmigen Hontageflansch 1?, einen in radiale? i'ichtung
angeordneten Kantenflansch 1''J- und einen in axialer Richtung v/eisenden ^innrflansch 16, an dem ein elastischer
und federnder Dichtungskörper 18 beispielsweise durch Verkleben befestigt ist. Der ^ichtungsköroer 18
enthält eine ringförmige Vertiefung ?0, in der eine sogenannte Ringfeder ?? angeordnet ist, die den 7)ichtungskörner
18 in radialer Richtung unter Spannung hält.
Ein in axiale^ Richtung vellenförrain· und einen ICerelstuivmf
bildender erster Oberfl Schont eil ^!\ des "Dichtun^skörpers
..38 bildet zumindest teilvoire die Außenseite -i^s
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SAD ORIGINAL
abzudichtenden Bereichs und ist unter einem leichten Winkel
gegenüber einer imaginären ]jinie 26 geneigt, die die Dichtungsachse
oder die Wellenach^e kennzeichnet. Ein dienern Oberflrchenteil ?ίι gegenüberliegender weiter Oberflächenteil
28, der gleichfalls einen Kegelstumpf bildet, ist zur
Innenseite des abzudichtenden Bereichs hin gerichtet und
unter einem etvas steileren Winkel gegenüber der Dichtungrachse
26 geneigt. Dan Dichtungsband. 50 wird durch die PConvergenzlinic
zv/ischen den v:el] enförmig verlaufenden Flächen
2h und 28 gebildet und hat daher die Form eines in arialer
Richtung wellenförmig oder sinusförmig verlaufenden Bereichs,
der beim Oraktischen Einsatz auf der Welle eine geringe, jedoch meßbare axiale Breite hat. Da der Radius
des Dichtungsbandes 30 konstant ist, erscheint das Innere
des Dichtungselements 10, gebildet durch das Dichtungsband 30, bei Betrachtung in axialer dichtung fremäß der Darstellung
in Fig. 2 kreisförmig.
In Fig. 4- ist eine Teildarstellung eines Dichtungselenents
10 gezeigt, dessen Dichtungskörper mit den Oberflächenteilen
PA und 28 der Dichtungekante in einer vorgegebenen
Stellung das Dichtungsband 30 bildet. Auf der Oberfläche
einer zugeordneten V/elle 32 ergibt sich dabei ein sinusförmiger Verlauf 3/l bestimmter Breite, der nur teilv.'eise
dargestellt ist. Aus den in Fig. 4 gestrichelt dargestellten Linien ist ferner zu ersehen, daß bei einer irellenförmigen
Belegung der beiden Oberflächenteile ?.'\ und 28
in axialer Richtuncr der Ort des Kontaktbereichs 3/! kontinuierlich
geändert v/ird, ντο durch auf der V/elle 32 ein
sinusförmige? Muster 3yi erzeugt v.ärd. Die gestrichelten
Linien in Fig. 4- zeigen die Gesamtaus] enkunir des V/eges
34 nach beiden Seiten gegenüber einer durchgezogen dargestellten
mittleren Lage. Wie ferner nus Fin·. 1 und ;'
zu ersehen ist, ist der Winkel des Oberflächenteiles 2P,
gegenüber d^r Oberfläche der Welle 32 oder deren '.chse °Fi
~30982f/0478 *
BAD ORIGINAL
relativ groß, er liegt vorzugsweise in der Größenordnung
von ca. /'-5 bis r>0°, während die Oberfläche ?A zur Trockenseite
oder .Außenseite des abgedichteten Bereichs hin einen
kleineren V/inkel in der Größenordnung von beispielsweise
20 bis I?5° einschließt.
Beim praktischen Einsatz v/ird die in Fig. 1 gezeigte Wellendichtung
vorzugsweise in bekannter Art installiert, üblicherweise in einer dazu vorgesehenen Hut eines Maschinenelements,
wobei dann eine Welle ?? durch den Dichtungsring
in einen abzudichtenden Bereich 36 verlrauft.
Durch zeitliche Einflüsse, allmähliches V/andern, dynamische Faktoren usw. wird normalerweise eine gewisse ülmenge
angesammelt, die einen Meniskus 33 zwischen dem Oberflächenteil
PA und der Oberfläche der V'elle 3-? bildet. Dieses
öl befindet sich in einem Bereich Ί·Ο, der außerhalb
des abzudichtenden Bereichs 36 liegt. Nachdem das angesammelte
Ölvolumen einen gewissen Wert erreicht hat, können die Oberflächensnannungekräfte zur Beibehaltung des
Meniskus zu gering werden, wodurch das Öl in axialer Richtung über die V/elle 32 wandert und schließlich von
ihr herabtropft. Dadurch entsteht ein Verlust an Schmiermittel, möglicherweise die Gefahr der Beschädipomg der'
zugeordneten Mechanismen.
\7enn sich ,jedoch die Welle 3? dreht, bleibt der Dichtunrrskörper
13 fest angeordnet, aber der sinusförmige Verlauf 3'+ der Berührungslinie am Dichtungsband 30 wird periodisch
vorwärts und rückwärts über die benetzte Oberfläche der 11JeIIe 3? verlagert. Durchgeführte Prüfungen von Dichtungselementen nach der Erfindung zeigen, daß diese eine beachtliche
PunrokaDazität zur Beförderung von öl über das Dichtungsband
3'0 und von dem Bereich des i'eniskus 3°' in den
abzudichtenden Bereich 36 aufweisen.
Obv.'ohl diese vorteilhaften Eigenschaften der Erfindung noch
nicht vollständig reklart sind und daher die Erfindung auch
auf bestimmte Funktionsr>rinzir)ien nicht 7i\ beschränken ist,
v:ird als möglich angenommen, da^ der unter einem kleinen
Winkel angeordnete Oberflächenteil ?Ά- den ^ichtungskörpers
18 leichter und mit venic-er Kratzwirkung über einen Ölfilm
unter ihm und in Kontakt mit der Welle v/egbevegt v.'ird, als
dies bei dem steiler angeordneten Oberflächenteil ?8 der
Fall ist. Deshalb wird eine ariale Wecbso!belegung des Dioh
tungskörpers 18 über die V/elle eine gewisse ^lmenge in ,lede
Richtung befördern, jedoch eine größere ölmenge zu der
steller verlaufenden Oberfläche, eine rreringere Olnenge
zu der weniger steil verlaufenden Oberfläche hin. Dadurch ergibt sich insgesamt eine Ölbewegung zu der Seite des Dich
tungskörpers 18 hin, die unter einem steileren Winkel z\ir
Wellenachse ?6 verläuft. Eine solche Ölbevegung läuft also
bezüglich der Darstellung in Fig. L\- nach rechts bzv/. vom
Außenbereich 7IO in den abzudichtenden Innenbereich 36.
Durch Prüfungen hat sich gezeigt, daß ein Dichtunrtselement
dieser Art ein Punmve^nÖPren aufv.-eist, das gleich oder sogar
etv/as besser als das PuiirpvermoVeri bisher bekannter Öldichtungen
ist. In jedem Fa]Ie ist es wesentlich besser alsdas
Pumtjvermögen zahlreicher anderer Dichtungselemente
mit Pumpv.'irkung. V/eitere Vorteile eines Dichtungselements
nach der Erfindung ergeben sie1'1 aus der noch folgenden
Beschreibung.
Bei den meisten hier beschriebenen AusführungsbeisOielen
von Dichtungselementen ist das PurrmvermbVen nicht übermäßig
groß, wie dies bei einigen bekannten Dichtungsele— menten der Fall sein kann. Ferner hat pich gezeigt, daß
das Pumpvermögen mit der Drehzahl der '7el]e sich bei einem
Dichtungselement nach der Erfindung wenige^ ändert als bei
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bekannten Anordnungen, '-'eslialb ein und derselbe Aufbau des
Dichtungselements für hohe, niedrige und mittlere Betriebs—
Geschwindigkeiten ein^enetzt wsrden kann. Eine Dichtung
nach der Erfindung pumpt also gut bei mäßigen Drehzahlen, Jedoch nicht zu stark bei sehr hohen Drehzahlen, so daß
die Dichtung niemals in den trockenen Zustand gepumpt.werden
kann. Ferner halten Dichtungen nach der Erfindung ihre PunrDkapair.it.at über eine längere Zeit hinweg, was.bedeutet,
daß der Pumpwirkun^sgrad abhängig von der Betriebszeit nicht abfällt. Deshalb sind Dichtuncrselemente nach
der Erfindung hinsichtlich dreier wichtiger Eigenschaften gegenüber bekannten Elementen verbessert, nämlich hinsichtlich
einer beachtlichen, ,jedoch nicht zu großen Pumpwirkung, geringerer Abhängigkeit zwischen Wellendrehzahl und
Pumnmenge und besserer Beibehaltung des Punrovermögens bei
längerer Betriebszeit.
Bei der Fabrikation von Wellendichtungen wird der innere Teil normalerweise durch einen Formkern gebildet, dessen
Kontur durch ein Schneide- oder Schleifwerkzeug mit entsprechender
Formgebung erzeugt wird. Diese Formgebung entspricht zwei kegelstumpfartigen Flächen, die sich längs
einer ringförmigen Linie treffen. Der Formkern wird" um seine Achse gedreht, das Werkzeug wird um seine eigene
und auch um die Ichse des Kerns gedreht, während es in
eine vorbestimmte radiale Stellung relativ zu dem Kern gebracht wird.
In Fig. 5 ist ein neuartiger Formkern 42 dargestellt, der
sich zur Herstellung von Dichtungselementen nach der Erfindung eignet. Er hat einen Körner Vi, der sich gegenüber einem
bisher üblichen Formkern nrinzi-niell dadurch unterscheidet,
daß die kegel ε turnt) f förmigen Flächen 46 und ^"wellenförmig
verlaufen, so daß die durch sie gebildete Linie 50 einen sinusförmigen oder wellenförmigem Verlauf ha·". Di~se
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- ίο ·-
Form wird dem Formkern 1S-P dadurch gegeben, onR ein entsprechend
ausgebildetes Schneidewerkzeug 52,-dessen Flächen 56 und 50 einander längs einer Linie 60 treffen, nicht
nur in radialer Richtung bis zu einer vorgegebenen Tiefe, sondern auch in axialer Richtung entsprechend den in Fic.3
gezeigten Pfeilen bewegt v/ird, während dan Werkzeug 52 um den Umfang des Kerns 1S-P geführt v/ird.
Das Schneidewerkzeug 5? v/ird nicht nur in axial er Richtung
während der Drehung des Korns 1S-P hin und her bewegt, noch
v/ird es v/ahllos in Wechselbewegung versetzt, während es um die Achse des Kernkörpers 4-4· herumgeführt wird. Die
Wechselbewegung des Schneidewerkzeugs 52 wird immer abhängig
von einem vorbestimmten Grad der Drehung des Kernkörpers 4-4- wiederholt durchgeführt, wodurch sich die in
Fig. 3 gezeigte Form des Kerns ergibt. Es v/ird also nicht
lediglich ein Kern mit kegelstumpfförmigen Flachen und
breitem axialen Dichtungsband hergestellt, das die beiden Flächen an ihren inneren Grenzen verbindet. Beispielsweise
v/ird das Schneidewerkzeug 52 mit vorgegebener Geschwindigkeit
gedreht und in beiden Richtungen bis zu vorgegebenen Grenzwerten sowie zurück zu einer Mittellage
bewegt, und zwar für ,jeweils 60° der Relativdrehung des
Kerns 4-?. Diese Bewegung wird r>eriodisch wiederholt, wobei
das Schneidewerkzeug 52 immer dieselbe Wechselbewogung auf entsprechenden Teilen des Kerns während nachfolgender
Schnitte durchführt.
In Fig. 5 ist eine andere Form einer Dichtungskante 18a
dargestellt, deren wellenförmig verlaufende Flachen 24 a und 28a ein Dichtungsband 30a bilden, dabei eine neriodische
Winkeländcrung erfahren. Auf diese Weise ergibt sich ein wellenförmiger Verlauf in radialer und in axialer
Richtung. Bei dem dargestellten Ausführuncrsbeisriel
ist der Winkel zwischen dem. Oberflächenteil 24-a und der
~30982770478 ' BAD
Wellenacbse am größten, wenn ans Dichtungsband 30a am weitesten
von dem abzudichtenden !Bereich 56 entfernt ist. Dieser
Winkel ist an kleinsten, v;enn das Dichtungsband 50 dem
abzudichtenden Bereich 36 am nächsten liefet. Im Gegensatz
dazu hat der Oberflächenteil ?8a seinen größten Winkel,
wenn das Dichtungsband dem Bereich 36 am nächsten lienrt
und umgekehrt. Der zv/ischen den Oberflächenteilen P'4a und
P8a eingeschlossene Winkel ändert sich nicht, außer durch eine Verzerrung der elastomeren Materialien.
Prüfungen haben gezeigt, daß Dichtungselemente nach Firr.
eine Leistung haben, die derjenigen der Dichtungselemente nach Fig. 4 entspricht und manchmal auch besser ist.
In Fig. 6 ist die Konstruktion eines v/eiteren ■Dichtungskörpers 18b dargestellt. Die Oberflächenteile P-'-f-b und 28b
haben gleichfalls eine periodische radiale Wellenform, der Winkel des Oberflächenteils ^4-b nimmt beispielsweise
■periodisch gegenüber der durchgezogen dargestellten Linie
zur gestrichelt dargestellten Linie hin ab und kehrt dann zur durchgezogen dargestellten Linie zurück. Gleichzeitig
steigt der Winkel des Oberflächenteils ?8b zur gestrichelten Lage hin an und kehrt zur durchgezogen dargestellten
Lage zurück. Durch die Flexibilität des Dichtungskörpers 18b kann die Kontaktlinie 3-'Ib auf der Welle 3?b, die durch
das Dichtungsband 30b gebildet wird, mit dem äußeren Hand G/l etwas wellenförmig verlaufen. Dies ist ,jedoch nicht von
Wichtigkeit und kommt nur dann in Betracht, wenn der abnehmende
Winkel einen größeren Teil des Oberflächenteils ?4b in Kontakt mit der Welle 3?b bringt.
Obwohl die in Fin;. 6 gezeigte Dichtung nicht absichtlich
mit einem wellenförmigen Eontaktbereich 3/Lb versehen vmTide,
hat sich "iberroschenderweise gezeigt, da°>
eine kleine, ,lecoc1! definie^brre Punrn'-'i^kunr· bei einer pollchen Dichtung
30982r;0A78
0AD Oft/G/NAL
auftritt. Obgleich nicht vollständig geklärt int, warum
diese Purrmwirkung auftritt, weshalb die Funktion dieser '
Dichtungeart nic^t auf eine bestimmte Theorie beschränkt
werden soll, wird als möglich angenommen, daß der Einsatz
der Dichtung bei normalen Anwendungsfäll cn ein gewisses
Verkanten der Diobtun'rsebene aus einer zur Wellenachse
?6 genau senkrechten "r:Tbene zur FoI p:e hat. Dadurch ergibt
sich tatsächlich ein sehr leicht v/ellenförinierer Berührungsbernich
auf der Oberfläche eines zugeordneten Elements,
v/as zusammen mit dem variierenden Winke1 eine begrenzte,
jedoch merkliche Pumwwirkung zur FoIpe hat. Es wird ferner
als möglich erachtet, daß eine solche Exzentrizität oder Versetzung teilweise auf ein d7/-namisches Auslaufen
der Welle rreprenüber der Dichtung durch Pehlausrichtunp:
der V/elle in ihrem Laprer oder durch ähnliche Einflüsse
hervorgerufen wird. Deshalb kann die Erfindung in einigen
Fällen auch dann in die Pra::is umgesetzt '-.'erden, vonn eine
Dichtung verwirklicht wird, deren Dichtungsfläche in radialer und nicht in axialer Richtung wellenförmig verläuft.
In Fig. J ist auch ein Verfahren zur Herstellung von T)ichtunp.selementen
der in Fig. 5 und 6 gezeigten Art verdeutlicht. Für ein Dichtungselement nach Fig. 5 werden "die Arbeitsgänge
durchgeführt, wie sie zur Herstellung eines Formkerns für Dichtungen der in "ig. 1, ° und /! gezeigten
Art beschrieben wurden, mit dem Unterschied, daß zusätzlich
zur axialen !'.'ellung die Ebene den Schneidewerkzeugs
5? ■oeriodisch c:eneiß:t wird, beispielsweise mit einem
Winkel oC, der in Fig. ? gestrichelt dargestellt ist. Die
Neigung erfolgt dabei um einen "Punkt auf den Linien 60,
v/o das Schneidewerkzeug ^ die Oberfläche des Kernkörne^s
;k? berührt. Die axiale Mittellinie dos Schneideworkzeugs
5? wird dadurch auf einem Eoren bev/enrt, dessen I'iittelOunkt
auf der den Kern berührenden Linie liegt.
309827/0478
BAD OP/GiNA!.-
Zur Herstellung eine·" Dichtung nach Τ·λϊρ:. 6 vrird dieselbe
Schv/ingbovegung der />chse des './erkzeugs 5·° mitgeteilt,
,■jedoch '-'ird das Werkzeug v*"hrend dieser Zeit nicht in
axialer Richtung bewegt, so daß die Linie 60 in einer
Ebene liegt, die Flachen ;<6 und /!8 jjodoch. zellenförmig
bewegt werden. Dabei erfahren deren vor; dem Dichtungs—
band 50b am v/eitesten entfernten Teile die stärkste Bewegung,
Es hat sich gezeigt, daß gegenüber Dichtungselement en
bekannter ^rt, die eine Punrnvdrkung haben, ein Dichtunfts~
element nach der Erfindung bei vorbestimmten Abmessungen
eine gleiche oder größere Ölnenge punpt, wenn es Wellenabraessungen
zugeordnet ist, die den dcrvoelten oder dreifachen V/ert der V/ellenabmencunpron statischer und dynamischer
Dichtungen bekannter Art mit Pumr>7:irkung haben. In
solchen !Fällen ändert sich auch das Purnnverraögen mit der
Drehzahl in geringerem Tlaße, ferner bleibt die beachtliche
Pump'.'/irkunr· auch nach !"ncerer Betriebnseit erhalten.
Da die Dichtungsbr5ndcr 30 in einigen Vorzugspreis en Ausführungsformen
der Erfindung im Betrieb einen sinusförmigen Verlauf haben, ist die .'rbeitnv/eise der Dichtung,
nicht davon abhängig, ob das Dichtungsband in einer einzigen
Ebene lieprt, daher können die Dichtungseiemente
nach der Erfindung auch bei größeren !""eh laus rich bun gen
zv/isehen '-/eile und Lager, Verkantungen und ähnlichen Installationsfehlern
eingesetzt v;erden.
Dichtungselemente nach de7"· Erfindung erzeugen also eine
v.'irksame statische Abdichtung und eine rute Funrovirkung
innerhalb eines rrro^en Bereichs radialer Ber'"hrungsdruckverte,
dieser Bereich ist größer al0, bei bisher· bekannten
Dichtungen. Da boi Installation der Dichtung eine viel
geringere radiale Vorbelastung erforderlich ist, ergibt
309827/0478
BAD
sich auch dadurch eine verlängerte Lebensdauer.
Ein weiterer Vorteil von Dichtunnjselemcnton nach der Erfindung
besteht darin, da?· bei Wellung in a:-:ialer Richtung;
eine relativ erhöhte axiale Länrre der 11ZeIIe durch Kontakt
mit der Dichtung beaufschlagt wird, v/aa einer relativ
großen Berührungsfläche gleichkommt. Auf diese Weise ist
eine derart größere Berührungsfläche, wie sie beisOiels—
v;eise in Fin;. 4 gestrichelt dargestellt ist, für Wärmeübertragung
verfügbar. Da ein normaler Öl .film zwischen der Innenfläche eines Dichtungsbandes und der Außenfläche
einer Welle allgemein eine Dicke in der Größenordnung von 0,013 mm oder weniger hat, ist einzusehen, daß die Geschwindigkeit
sgradienten innerhalb dieses Ölfilms bei hoher Umfangsgeschwindigkeit der Welle eine große ,Scherung
innerhalb des Öls verursachen und damit zu einem beachtlichen Temperaturanstieg an der Grenzschicht zwischen
Dichtung und V/elle führen.
Der Winkel zwischen dem nach außen liegenden Oberflächenteil 21V und der Wellenachse ?6 liegt vorzugsweise in der
Größenordnung von PO bih ?5 , jedoch kann er auch zwischen
15 und 30 liegen und diene Grenzwerte mehr orler weniger
überschreiten, was von den jeweiligen Betriebsbedingungen abhängt. Typischerweise beträft der Winke], der, Oberflächenteils
P8 gegenüber der Wellenach.no ?6 ίιΛ) bis 50 , .iedoeh
kann er auch zwischen >\0 und 60" liegen und diene Grenzwerte
nach beiden Seiten überschreiten, ^pischerwoise
schließen beide !''lachen einen Winkel von ca. 110 bis
130° ein.
Bei Dichtungselementen nach 3!'ig. 5 und 6 kann der Winkel
eines jeden Oberfl ä.chenteils den Dichtun^sköroers um 10°
ocler mehr nach beiden Seiten Oe^ Anfnngsptellung hin
schwanken, vorzugsweise ist die Schwankung etv:as rorincror,
309827/0A78
BAD ORIGINAL
so daß sich eine Gesamtänderung von ca. 10 bis 15° ergibt.
Di ο Gesamtauslenlamg n:egenübsr einem vorgegebenen "Punkt auf
der Oberfläche der abzudichtenden V/elle beträgt; bei einer
typischen Dichtung nach der Erfindung ca. 0,5 nun, e.h. die
Amplitude bsträfet 0,?5 cm. Ks wurden Dichtungen hergestellt
mit einem Dichtungsband einer Amplitude von 0,13 mm, so daß
die Gesaintauslenkung 0,26 mm oder weniger betrug. Bei i?rösseren
Dichtungselementen könnon Amplituden in axialer !dichtung
mit mehr al*; 0,76 mm von TTutzen sein.
Die Dichtung nach der Erfindung kann aus für solche Elemente bekannten Materialien gefertigt werden. Der Dichtungskörper 18 besteht typischerweise aus einem synthetischen
Elastomer, beispielsweise aus Nitrilkautschuk, einem Silikonkautschuk,
einem Acrylatkautscb.uk, aus gewissen Fluorelastomeren oder verschiedenen Kohlenstoffkautschukarten,
während der Befestiprungsflansch aus Stahl oder einem ähnlichen
I'aterial besteht.
Tn Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungnbeispiel eines
Dichtungseiements dargestellt, bei dem der Dichtungskörper 18 mehrere wellenförmig verlaufende Berührungslinien 3''-c aufweist, die auf einer zugeordneten Velle 32c
im Bereich der Dichtunrcsbänder 30c verlaufen, die
jeweils curch die Verbindungslinien zwischen den Flächen
?4c und PBc gebildet sind. Wie aus Fig. 7 hervorgeht,
ist eine der !'lachen P/Lc, nämlich die der trockenen
Seite der Dichtung zugewandte, relativ vergrößert, gleiches
gilt für eine der Flächen °8c. Die '"brigen Flächen 1P1So und ?-°>c zwischen den Dichtunrrskanten 30c rind wesentlich
verkleinert und liefen zwischen den Dichtungsbändern
30. Der Einsatz und die Funktion eines solchen Dichtungen element ρ sind nach der Beschroibunr der vor—
stohon^cn 'usführunresbeispiele verständlich., das in
309827/0A78
7 gezeigte Dichtungselement hat eine Ähnlichkeit mit den in Fig. 1, ? und l\ gezeigten,· wobei ,jedoch mehrere
Dichtungsbänder iOc mehrere Berührungslinien V\o.
bilden.
In Fig. 8 ist ein drehbaren Schneidewerkzeug 5?c dargestellt,
das zur Formung eines Kernkörpers /lP in ähnlicher
V/eise v/ie bereits für Fig. M- beschrieben dient. Bei der Anordnung
nach Fig. 8 wird das Schneid ewerkzeug 5?c ,jedoch
nach Schleifen der Flächen "Gc und ;i8c in die gestrichelt
dargestellte Position gebracht, in der eine zweite Linie 50 bei ähnlicher wellenförmiger Bewegung des Werkzeugs
5?c geschnitten wird. V/ie bei der Anordnung nach Fig. ^-
ist das Schneidewerkzeug 5?c zu einem Teil durch die
Flächen 56c und 58c definiert, die an einer kreisförmigen Linie GOc zusammenlaufen. Bei Fertigstellung hat der
Formkern mehrere Stufen oder Vertiefungen, die durch die Paare einander gegenüberstehender und entgegengesetzt gerichtetes
F] ächen /!Gc und '1Sc gebildet sind. Dichtungselemente der in Fig. 7 gezeigten Art können unter Verwendung
eines Kerns nach Fig. 8 geformt werden.
In Fig. 9 ißt ein Dichtungselement gezeigt, dessen Dich—
tungsköroer 18d durch eine dem Clraun zugewandte Seitenfläche
?8d und zwei dem Außenraum zugewandte Seitenflächen 24-d und °3ά gebildet ist. Das Dichtungsband 5Od ist
durch die Konvergenz]inie der Flächen ?5d und ?8d gebil- «.
det. Das Dichtungselement ist "hnlich den bereits be- l
schriebenen ausgebildet, wobei die Berührungslinie J-J-d
sinusförmig oder in anderer gewünschter Form gewellt ist. Der Winkel zwischen der Wellenachse und der Dichtungsfläche ?5d ist ,jedoch wesentlich geringer als der Winkel
zwischen der Well enachse und der Fläche r>"-d. ^uf diese
Weise ist dor Winkel zwischen der Wello und dor effektiven
Arbeitsfläche °Sd den Dichtunrrkörr^rr, 18n sehr
309827/0Ü78
8AD ORIGINAL
klein, während der Winkel zv.'ischen ier nicht arbeitenden
Fläche °M dos Dichtun^korOors zur V/ellenacb.se v.'esent-1
i ch größer ist.
Auf diene V*eiso neirrb die Dichtung dazu, eine minimale
Olmenge nach links (Fif?. 9) zu befördern, da der flachere
Winkel eine Wischv/irkung auf eine rainin ale «"!menge ausübt. Der steile V/inkel der Fläche ?8d bevdrkt ,jedoch eine
Rückführung einer maximalen ölmenge nach rechts. Bei dieser
,Anordnung ist der Winkel dor Arbeitsfläche ?5d minimal,
der vergrößerte Winkel der Fläche i?-'?cl ermöglicht ,jedoch
eine.Formgebung für die Dichtung gemäß einem Normalprofil.
In Fig. 10 ist ein Dichtungselement dargestellt, dessen
Dichtungskörper 18e ähnlich wie in Fig. 1, P und 4 dargestellt
ausgebildet int und -dessen Flächen °Se und ^e
ein Dichtungsband 3Oe bilden, das einen wellenförmigen
Kontaktv.'eg 3z^e auf einer zugeordneten Welle 32e erzeugt.
Das Berührungsband 7Ae hat .jedoch mehrere V/ellenknoten
66, die durch fibergangsbereiche auf den Flächen 68, ?0,
7? und 7J\- voneinander getrennt sind. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung ist jeder zweite ^eile 68, 7? d,es
Berühruncrsbancles 3^'e relativ kurz und steil, verglichen
mit den übrigen Teilen 70 und 7". Auf diese Weise ergibt
sich ein v/ellenföriniger Verlauf, bei dem das Dichtungsband
auf der einen Seite eines Knotens die Form einer allmählichen oder sanft ansteigenden Kurve hat, während
auf der anderen Peite eine steilere Kurve vorliegt.■Eine
Dichtung dieser Art punrot ^l mit einer ersten Geschwindigkeit
in einer Pich tuner der Hellendrehunfc, vrährend in
der anderen dichtung de"" '-/ellendrehung das Dl in derselben
axialen Richtung, jedoch mit anderer Geschwindigkeit
gemirrnt 'Tird.
309827/0478
In den Fir:. 11 bis 16 rind mehrere '.'eitere Ausführung?— formen
von V/eilend ichtun fron dargestellt, die unterschiedliche
geometrische ^ormen und Muster Her Dichtungsbänder
aufweisen. Fig. 11 zeigt eine Berührungslinie 3/Lf, die aus
mehrere)! Zacken, Zykloiden, IJypozykloidrn oder ähnlichen
Elementen besteht, wobei das Dichtungsband ?Of in axialer
PichGung in uargestell l;er Weise wellenförmig verlauft. In
den übrigen Merkmalen ist die Dich tun rr ähnlich v;ie die in
Fig. 1, P und '' dargestellten ausgebildet.
In Fin:. 1? bilden die Oberflächen 24 g und PRp; ein Dichtungsband
50p;, dessea Beruh run gs Ii nie yirr einen oder mehrere pe—
rade Teile 76 aufv/eist, die gegeneinander versetzt und miteinander
durch geneigte Übergangsabschnitte 7^ verbunden
sind.
In Fifr. 1J ist die Berührunrrslinie 3"b auf der ''.'eile oPh
durch das Dichtungsband oOh gebildet und verläuft sick-7.ackoder
säp;e7,abnförmi?, sie hat mehrere gerade Teile
80, die Repenüber der Bev/enaingsrichtunp· der Wellenober—
fläche vorzugsweise unter einem mäßigen Winkel geneigt
sind. Obwohl die Formung eines Kerns zur Fabrikation solcher Dichtungselemente in der Praxis etwas schwierig ir.t, haben Dichtungen der in Fig. 15 gezeigten A.rt eine Arbeitsfläche bz'-r. ein Dichtungsband, das bei v/ellenförmiger Bewegung keine sinusförmige Welle erzeugt.
80, die Repenüber der Bev/enaingsrichtunp· der Wellenober—
fläche vorzugsweise unter einem mäßigen Winkel geneigt
sind. Obwohl die Formung eines Kerns zur Fabrikation solcher Dichtungselemente in der Praxis etwas schwierig ir.t, haben Dichtungen der in Fig. 15 gezeigten A.rt eine Arbeitsfläche bz'-r. ein Dichtungsband, das bei v/ellenförmiger Bewegung keine sinusförmige Welle erzeugt.
Bei der in Fig. 14 gezeigten Dichtung ist die Berührunp;slinie
'Vi teilweise wellenförmig, während das Dichtungsband
3Oi Teile aufv/eist, die mit einer vorgegebenen "ΐιιυΐΐ
tude wellenförmig verlaufen, wobei zusätzlich geradlinige Teile 8/L vorgesehen sind. Die Wellungen der Borührunr:slinie
3-'!-i verlaufen zwischen mehreren Wellenknoten 8P,
die gegenüber der Linie 8Z!- allmählich beziiplic.h ihrer
die gegenüber der Linie 8Z!- allmählich beziiplic.h ihrer
309827/0478
8AD ORIGINAL
axialen Auslenkung abnehmen« 'r-rine Diehtunr dieser Art
kann einen eier mehrere reradlini^e Teile ?A enthalten,
zwischen denen vell^n.fcrmi^e Teile liefen. Ein solcher
Verlauf der Berührung el in ie ähnelt einer gec] impften Sinus-
oder Kosinusfunktion.
In Pip. 15 ist ein Dichtungselement geseilt, dessen der
ölseite zugewandte Fläche ?8tj und der luftseite zugewandte
Fü äche ?/J-,i einander an einem zusammengesetzten Dichtungsband
y?Oti treffen. Die Berührungslinie 3-'L,j des Dichtungsbandes 3Oj auf der VJelle 3?d enthält deshalb einen oder
mehrere geradlinige Teile 86, deren finden mit wellenförmigen
oder in axialer dichtung schwingenden Teilen 88 verbunden
sind. Dichtungen dieser A.rt enthalten eine V/ellen—
form, die hinsichtlich einer Pumpv.'irkun·^ günstig ist, (jedoch
können die geradlinigen Kontaktbereiche 86 zwischen
den Pump flachen zur Änderung der Purnnr-eschv/indigkeit oder
zur "A'nderunf der Geometrie der Dichtunarskante dienen, wenn
eine Anpassung an gewisse Eigenschaften der abzudichtenden.
Welle gewünscht ist.
In 'Fin:. 16 ist eine Konstruktion eines Dichtungselements
dargestellt, dessen DicbtungsköVoer 18k die beiden Flächen
?;i-k und ?8k aufvei^t, die sich an einem Dichtungsband JOk
treffen. Da die Teilungen oder axialen A.uslenkungen der
Flechen P^'-k und '3Rk einander entgegengesetzt gerichtet
sind, enthält die Berührungslinie '')/!k Teile 90 erhöhter
arialer Breite und Teile 9? verringerter oder Oraktisch
nicht vorhandener axialer Breite.
In Fig. 17 ist ein weiteres Dichtungselement dargestellt,
dessen Körner· 18m die beiden Seitenflächen ?/j.-m und ^"m
aur'.reist, die ein Dichtungsband ^Om mit '--ellenformigem
P-er'ihrunfrsbereich 3/f-m auf einer zugeordneten V/elle 7P^
309827/0478
-PO-
bilden. Zusätzlich zu der durch die Diehtungskante erzeugten
teilung sind mehrere mit Abstand angeordnete HiI fs- .
PUm-DeI em en te ψ\- vorgesehen, die an mit Abstand zueinander
angeordneten Kontaktmmkten 96 auf der Welle ?Pm liefen.
An den Wellenkncten 98 des Dichtungsbandes JOra vorläuft
dieses tangential oder in äußerst geringem Abstand zu den
HilfsDumrielementen 96, so daß dazwischen Konvergenzbereiche
erzeugt v/erden, die in beiden Richtungen eine Pumpwirkung
aufweisen.
In Fin;. 18 ist ein Formkern Li-?m dargestellt, dor ähnlich
v.'ie der in Fig. 3 gezeigte ausgebildet ist, mit dem Unterschied,
daß er Vertiefungen oder Nuten 100 mit Abstand zueinander längs der Oberfläche 46m aufweist, die die dem
Luftraun zugewandte Seitenfläche ?Ll-m der Dichtung erzeugt.
V/ie aus Fig. 18 hervorgeht, wird das Schneidewerkzeug 59m,
das ähnlich dem in Verbindung mit Fig. 3 und 8 beschriebenen
ausgebildet ist, in wellenförmige Bev/eRung versetzt, v;ährend
der Formkern bei der Bildung der Wände "6rn und l'Sm
gedreht wird. Nachdem der Kern auf diese V/eise geformt wurde, vird ein zv/eites Schneidev/erkzeug 10P Ocriodisch
an die Fläche 46m des Kerns z'-?m heranbev.fegt, um eine oder
mehrere Vertiefungen 100 einzuschneiden. Beim Gießen bildet der Kautschuk in den Vertiefungen 100 die Hilfspumpelemente
9^, die in Fig. 17 dargestellt sind. Obwohl diese unterschiedliche
Formen, beispielsweise gekrümmte Formen, haben können, ist die dargestellte Form vorzugsweise anzuwenden,
da sie beim praktischen Einsatz zufriedenstellende Ergebnisse liefert.
Bei der Erläuterung gewisser besonderer Eigenschaften der
in Fig. 7 bis 17 dargestellten Dichtun^selemente ist zu bemerken, daß ein Hehrfachdichtunprsbanö der in Fig. 7 gezeigten
Art eine "Hiohtun^swirkung entsprechend mehreren
30982T/Q478 ' BA0 oRIGINAL
- 21 1
Dichtungr.elernenten odor einer Dichtung rit Lagereiben—
scbaiten hervorrufen knnn. Falls erwünscht, können die
Vertiefungen oder rinTförmifron *Tuten in den Diehtungs—
bändern 30c mit einem Schmiermittel gröBf-ror Dichte, bei-F.T>
i el speise wit Fett o.a., gefüllt sein, Ferner kann die
in FiR. 7 gezeigte Konstruktion mit übereinstimmenden Neigungswinkeln
der äußeren Flächen ?4-c bz',;. P8c verwirklicht
verden, wobei die l/inkei der übrigen Flachen PA-o und 28c
teilv;eise unprekehrt sind, so daß sich eine .T)ichtunp;r-einheit
ergibt, bei der beisT3iels'-:ei5e die linke Beri5hrunp;s~
linie eine Flüssigkeit nach links mim^t, vphrend die rechte
Berührun^s"1 inie ?/!c die Flüssigkeit nach rechts
Die in Fin:, 8 und 18 dargestellten Verfahrensarten können
auch so durchgeführt verden, daß das Schneide- oder Schleif~
werk^eup; über einen Winkel um einen Punkt auf der Oberfläche
6Oe geschvenkt vird, der derart bemessen ist, daß sich eine
Dichtung der beisr>iels'.:eise in Fig. 5 n:e ζ eisten Art ergibt,
V/ie bereits ausgeführt, kann die in Fig, 9 gezeigte Dich-»
tung durch den v/esentlich verringerten V/inkel der Arbeitsfläche
?5d eine verstärkte PumiDv/irkun^ erzeugen, v&hrend
der für bisher bekannte Dichtungselemente gewünschte Querechnitt
des Pichtun^Ekörpers 18d weitestgehend beibehalten
wird, indem eine" Fjäehe ?l\d gebildet v;ird, die einen vergrößerten
Neinrungß'-.'inkel au'fv/eist, Der V/inkel der Flüche
?8d ist so aunge'-'''hlt, daß eine starke ^alte^'irkung auf
der Naßseite des Dichtungsbandes 30d auf das Öl ausgeübt
v;ird.
In Fig. 10 ist eine f*öf?lichkeii; zur Ver'-'irklichung unter*-
ßchiedlicher PumOrresch'.'indi^keiten dargestellt, da unterschiedliche
effektive T.7inkel in verschiedenen Bereichen
68 und ?0 verwirklicht sind, Deher kann der Fall eintreten,
dai* beispielsweise bei-einer Transmission die Dreh-
~30982f/(U78 '
ORIGINAL
geschwindigkeit der Wolle in einer Richtung hoch, in dor
entgegengesetzten Richtung jedoch gerinn ist. ]Jie gewünscb—
ten rumneigenrchr.ften können auf dierer Basis ausgewählt
werden. Wenn beispielsweise ein einzelnen R^'cklaufretriobe
vorgesehen ist, no kann dieses wesentlich kleiner übersetzt
sein als das Vorwrrtsgetriebe, so daß eine zugeordnete
Welle in entgegengesetzter Richtung mit verringerter
Geschwindigkeit gedreht wird. Dieselbe Situation kann bei der Umsteuerung von -'.ntrieben oder Getrieben für vierrädrige
Intriebneinheiten auftreten. Durch die Erfindung
ist es möglich, eine Dichtung zu konstruieren, die eine relativ hohe Punmgeschwindigkeit pro Einheit der· Drehgeschwindigkeit
in der einen Richtung aufweist, die einer niedrigen Drehzahl- zugeordnet ist. Bei Drehung in der entgegengesetzten
Dichtung arbeitet die Dichtung dann mit
einer erwünschten geringeren Geschwindigkeit, da dann eine größere Drehgeschwindigkeit in dieser Pachtung vorliegen
soll.
Eine Konstruktion eines Dichtungselements der in Fig. 11 gezeigten Art erzeugt unterschiedliche Angriffswinkel auf
die auf einer zugeordneten Welle 3?f gehaltene Flüssigkeit.
Dichtungen der in Fig. 12 gezeigten Art sind etwas leichter herzustellen, da nur ein oder mehrere gegeneinander
versetzte Teile 76 der Berührungslinie vorgesehen sind, deren Abstand zueinander unregelmäßig sein kann.
Dadurch können die einander anzulassenden Teile der Form, die durch ein Werkzeug geschnitten werden, leichter hergestellt
v/erden. Fig. 15 zeigt eine weitere Dichtung, deren Funktion dcr^enirren der Dichtungen nach Firr. 1, P, ·'!-
und 7 ziemlich ähnlich ist, mit dem Unterschied, daß die verschiedenen Teile der Berührungslinie geradlinig und
nicht gekrümmt verlaufen, bis auf die Stellen, an denen ihre Richtungsänderung erfolgt. Aus einer Betrachtung der
~30982f/0478 *
BAD ORIGINAL
Fig. Λ ο geht "hervor, daß zwei unterschiedliche PumOgeschwindigkeiten
verv.'irklicht werden können, indem die
Winkel der Linienteile 80 nebeneinander geändert werden,
so daß eine Wirkung auftritt, die ähnlich derjenigen der in Fig. 10 gezeigten Dichtung ist. Fin:. 14- und 15 zeigen
v/eitere Variationen, beispielsweise eine Kurve in Fo^-m
eines gedänrnften Verlaufs, bei der die maximale Auslenkung des 0"Is auf der Welle ziemlich groß ist, jedoch die
gesamte Breite der Welle in axialer Richtung nicht unbedingt durch die größeren Teile der Dichtung während jeder
Umdrehung berührt v/erden muß.
Die Dichtung nach Fig. 16 enthält eine Kombination von
Merkmalen der Erfindung mit gewissen bisher bekannten Merkmalen. Eine solche Dichtung erzeugt zweifellos eine
Pumpwirkung, die auf die Bereiche verringerter axialer
Breite lokalisiert ist, da das öl sehr leicht unter der Dichtungskante im Bereich 9? minimaler Breite des Dichtungsbandes
vorbeilaufen kann.
Fig. 17 und 18 zeigen eine weitere Dichtung und ein Verfahren zu deren Herstellung, wobei alle Merkmale der Erfindung
verwirklicht sind. Eine solche Dichtung kann jedoch, falls erwünscht, mit einer normalen statischen
Dichtungskante versehen sein, die zum Pumpen bestimmter Flüssigkeiten erforderlich ist.
309827/0478
Claims (1)
- P a tent a η r· ι r v· eheMy Dichtungselement, insbesondere Wellendichtung, zur .Abdichtung zweier z'/ischen zvTei relativ zueinander beweglichen Teilen liegender Rr.ume, mit einem an einem der Teile zu befestigenden Montngeteil und einem den zweiten Teil zugewandten und diesen berührenden ringförmigen, flexiblen Dichtungnteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungstoil (10) zumindest teilweise durch zwei zum Inneren des Pinges konvertierende und eine Dichtunrskante mit kegelstumpfförmigem Querschnitt bildende Flächen (P1I, P8) gebildet ist, die zumindest teilweise gegenüber der Pingacbse (P6) v.-elleniormiT verlaufen und unter unterschiedlichen Winkeln angeordnet sind, so daß die Dichtunfiskante eine um den zweiten Teil- (7P) verlaufende Dichtunprszone (51O rnit einer durch die Wellunp,· bestimmten Breite bei konstantem Radius bildet.?. Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da'? der zwischen der Dichtun^sachse (?6) und dem ersten Flächenteil (2;') eingeschlossene Winkel .ca. ?O° und der zwischen der Dichtungsachse (?6) und dem zweiten Flächenteil (,°8) eingeschlossene Winkel ca. l\-J>° beträgt.3. Dich tun .Tselem°nt nach Anspruch 1 oder P, dadurch gekennzeichnet, daß die />mr>litude des wellenförmigen Verlaufs in axialer Richtung ca. 0,13 mm bis ca. 0,76 rcm beträgt und daß der wellenförmige Verlauf sinusförmig ist.-τ-. Dichtungselement nach einem der vorhergehenden flnsprüche, dadurch ^kennzeichnet, daß mehrere parallel zueinander verlaurende Dichtungsbander (30) vorgesehenrind. 309827/CU78, BAD ORIGINAL5. Dichtungselement nach einem der vorherftehenden In— sprüche, dadurch gekennzeichnet, äan> Hilfselemente (96) vorgesehen sind, die auf den von der Bichtungskante berührten Toil (JPm) einwirken und tangential zu bestimmten Bereichen (9B) des wellenförmigen Verlaufs liefen·6. Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zumindest eines Flächenteils (?4, 28) über den Verlauf dieses Flächenteils (24-, 28) periodisch vergrößert und verkleinert ist, so daß eine Wellung dieses Fläch ent eils (24, 28) auch in axialer Richtung vorgesehen ist.7, Verfahren zur Formung eines Formkerns zur Herstellung eines Dichtungselements nach einem der Ansprüche ^ ^B ^* dadurch gekennzeichnet, daß in den Kern (42) zwei zueinander entgegengesetzt gerichtete, in radialer dichtung vellenförmigre Flächen (46, 48) eingeschnitten werden, indem ein SchneidewerkzeuK (52) mit einander entRegenpesetzt gerichteten, einen keRelstumpfforiniRen Querschnitt bildenden Schneideflächen (56, 58) bis zu einer vorbestimmten Tiefe in den Korper des rotierenden Kerns (42) hineingeführt wird, daß das Schneidewerkzeug (5?) "um seine Achse gedreht wird, daß der Mittelpunkt des Schneide— v/erkzeups (52) in der vorbestimmten Tiefe um die Achse des Kerns (42) geschwenkt wird und daß das Schneidewerkseus; (5-^) in axialer Richtung über einen vorbestimmten Wen: in ^/echnelbev/ecun^ versetzt wird, während die Schwenkung erfolgt.8, Verfahren nach ^nsT>ruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidewerkzeug (52) ferner um einen Bogen ge— schwenkt wi^d, dessen Mitte auf der dui'ch die beiden Flächen (5^·, 58) des Schneidewerksseugs ftebildeten' * * 309827/0*78Schneidekante (60) an der Beruhrunfrsstel] e zwischen diener Schneidekarite (60) und den Formkörper· (λ|?) liefet.309827/0478 BAD original
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US21369371A | 1971-12-29 | 1971-12-29 | |
US24686572A | 1972-04-24 | 1972-04-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2264042A1 true DE2264042A1 (de) | 1973-07-05 |
DE2264042C2 DE2264042C2 (de) | 1983-12-15 |
Family
ID=26908322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722264042 Expired DE2264042C2 (de) | 1971-12-29 | 1972-12-29 | Dichtungselement und Verfahren zur Herstellung eines Formkerns für dieses Dichtungselement |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5647431B2 (de) |
AU (1) | AU467248B2 (de) |
CA (1) | CA971994A (de) |
DE (1) | DE2264042C2 (de) |
FR (1) | FR2174498A5 (de) |
GB (1) | GB1421777A (de) |
IT (1) | IT976208B (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2835359A1 (de) * | 1977-11-21 | 1979-05-23 | Dana Corp | Hydrodynamische wellendichtung |
EP0140421A1 (de) * | 1983-10-05 | 1985-05-08 | SKF Industrial Trading & Development Co, B.V. | Radial-Wellendichtung |
DE4200927A1 (de) * | 1991-01-23 | 1992-08-06 | Freudenberg Carl Fa | Radialwellendichtring |
DE4443422A1 (de) * | 1994-12-06 | 1996-06-20 | Bruss Dichtungstechnik | Wellendichtring mit einer elastischen Dichtlippe |
DE19625011A1 (de) * | 1996-06-22 | 1998-01-02 | Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co | Wellendichtung |
DE102014007968A1 (de) * | 2014-06-04 | 2015-12-17 | Carl Freudenberg Kg | Anordnung mit einem Radialwellendichtring mit sinusförmig geschwungener Dichtkante |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2902531C2 (de) * | 1979-01-24 | 1984-05-10 | Kaco Gmbh + Co, 7100 Heilbronn | Radial-Wellendichtring |
DE3830706A1 (de) * | 1988-09-09 | 1990-03-22 | Freudenberg Carl Fa | Wellendichtung |
DE4209174B4 (de) * | 1992-03-20 | 2004-02-12 | Woco Industrietechnik Gmbh | Radialwellendichtring |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB499480A (en) * | 1938-02-27 | 1939-01-24 | Hans Freudenberg | Improvements in fluid-sealing devices for shafts, bearings and the like |
FR1339675A (fr) * | 1962-08-31 | 1963-10-11 | Joint Francais | Joint torique d'étanchéité |
GB1220985A (en) * | 1967-06-30 | 1971-01-27 | Stefa Industri Ab | Axial sealing ring for reversibly rotating shafts |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS493889U (de) * | 1972-04-11 | 1974-01-14 |
-
1972
- 1972-12-21 CA CA159,709A patent/CA971994A/en not_active Expired
- 1972-12-28 JP JP734350A patent/JPS5647431B2/ja not_active Expired
- 1972-12-28 FR FR7246753A patent/FR2174498A5/fr not_active Expired
- 1972-12-28 GB GB5986372A patent/GB1421777A/en not_active Expired
- 1972-12-28 IT IT7111372A patent/IT976208B/it active
- 1972-12-29 AU AU50629/72A patent/AU467248B2/en not_active Expired
- 1972-12-29 DE DE19722264042 patent/DE2264042C2/de not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB499480A (en) * | 1938-02-27 | 1939-01-24 | Hans Freudenberg | Improvements in fluid-sealing devices for shafts, bearings and the like |
FR1339675A (fr) * | 1962-08-31 | 1963-10-11 | Joint Francais | Joint torique d'étanchéité |
GB1220985A (en) * | 1967-06-30 | 1971-01-27 | Stefa Industri Ab | Axial sealing ring for reversibly rotating shafts |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2835359A1 (de) * | 1977-11-21 | 1979-05-23 | Dana Corp | Hydrodynamische wellendichtung |
EP0140421A1 (de) * | 1983-10-05 | 1985-05-08 | SKF Industrial Trading & Development Co, B.V. | Radial-Wellendichtung |
DE4200927A1 (de) * | 1991-01-23 | 1992-08-06 | Freudenberg Carl Fa | Radialwellendichtring |
DE4443422A1 (de) * | 1994-12-06 | 1996-06-20 | Bruss Dichtungstechnik | Wellendichtring mit einer elastischen Dichtlippe |
DE19625011A1 (de) * | 1996-06-22 | 1998-01-02 | Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co | Wellendichtung |
US6056292A (en) * | 1996-06-22 | 2000-05-02 | Trw Fahrwerksysteme Gmbh & Co. Kg | Shaft seal and method for manufacturing it |
DE102014007968A1 (de) * | 2014-06-04 | 2015-12-17 | Carl Freudenberg Kg | Anordnung mit einem Radialwellendichtring mit sinusförmig geschwungener Dichtkante |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS4873642A (de) | 1973-10-04 |
FR2174498A5 (de) | 1973-10-12 |
IT976208B (it) | 1974-08-20 |
JPS5647431B2 (de) | 1981-11-10 |
AU467248B2 (en) | 1974-07-04 |
DE2264042C2 (de) | 1983-12-15 |
CA971994A (en) | 1975-07-29 |
AU5062972A (en) | 1974-07-04 |
GB1421777A (en) | 1976-01-21 |
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---|---|---|
EP0230503B1 (de) | Wellendichtung | |
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