DE2352992A1

DE2352992A1 - Radial-wellendichtring

Info

Publication number: DE2352992A1
Application number: DE19732352992
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Taylor; Keith William Woodbridge
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1972-10-24
Filing date: 1973-10-23
Publication date: 1974-05-02

Description

Radial-Wellendichtring Die Erfindung bezieht sich auf einen Radial-Wellendiohtrfng; dessen Manschette aus elastischem Material ein in einer Bohrung zu befestigendes, im wesentlichen zylindrisches Teil enthält, das in ein radial nach innen gerichtetes Bodenstück mit sich daran anschließender Membrane Ubergeht, deren Dichtlippe mittels einer Zugfeder gegen eine Welle drückbar ist.
Derartige Dichtringe sind bekannt. Im Betrieb des eingebauten Dichtringes baut sich zwischen der Dichtlippe und der mit dieser zusammenwirkenden Oberfläche einer rotierenden Welle oder dergleichen ein Schmierfilm auf, der einem übermäßigen Verschleiß aufgrund von Reibung und Wärme an der Dichtlippe entgegenwirkt.
~Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wellendichtringe der bekannten Art hinsichtlich Verschleißarmut und langer Lebensdauer noch weiter zu verbessern, ohne dadurch die Qualität der Dichtwirkung zu beeinflussen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination folgender Größen im nicht eingebauten Zustand des Dichtringes ohne Zugfeder gelöst: a) Der Wirkabstand- hF der Zugfeder beträgt zwischen - 0,25 mm und +0,25 mm b) Der Kontaktwinkel B an der Bodenseite der Dichtlippe beträgt zwischen 320 und 35° c) Die Membrane a beträgt zwischen 25 % und 30 % der Querschnittshöhe b des Dichtringes @@@@@@@@@@ d) Der Dichtlippenwinkel # # beträgt zwischen 1030 und 1070 Es wurde herausgefunden, daß ein erfindungsgemäß ausgebildeter Dichtring bei im Vergleich zu bisher üblichen Dichtungen axial kUrzerer Gestaltung des zylindrischen Teils und der Membrane den bekannten Wellendichtringen überlegen ist, Vorzugsweise werden für die genannten Größen folgende Werte gewählt: = 0 = 35° a = 30 % der Querschnittshöhe b = 105° Ein besserer Sitz des Dichtringes in der Bohrung eines Gehäuses oder dergleichen wird dadurch erreicht, daß nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Außenumfangsfläche des zylindrischen Teils auf wenigstens einem Teil ihrer Länge eine nach außen gerichtete Wölbung aufweist. Dadurch kann der Wellendichtring durch Vorspannung in einem Gehäuse oder dergleichen befestigt werden, so daß er so fest sitzt, daß ein Mitdrehen verhindert wird. Das wirkt sich vorteilhaft auf die Dichtungseigenschaften und auf die Lebensdauer aus.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in vergrößertem Maßstab dargestellt. Anhand der Zeichnung, in der der Wirkabstand hF übertrieben groß gezeichnet ist, werden die genannten Größen in der folgenden Beschreibung erläutert.
Der im Teilschnitt dargestellte Radial-Wellendichtring weist eine Manschette 1 aus einem elastischen Material auf. Diese besteht aus einem in einer Bohrung zu befestigenden, im wesentlichen zylindrischen Teil 2, das in ein radial nach innen gerichtetes Bodenstück 3 mit sich daran anschließender Membrane 4 übergeht. Die Manschette 1 ist durch einen eingebetteten, L-förmigen Versteifungsring 5 verstärkt. Die äußere Membranfläche 6 weist eine Ringnut 7 auf, in die eine Zugfeder 8 eingelegt ist.
Die Zugfeder 8 dient dazu, die Dichtlippe 9 mit ihrer Dichtkante 10 gegen die Oberfläche einer Welle oder dergleichen zu drücken.
Die Außenumfangsfläche des zylindrischen Teil 2 weist auf einem Teil ihrer Länge eine nach außen gerichtete Wölbung 11 auf.
Im folgenden sind nun die erfindungsgemäß zu bemessenden Größen definiert, wobei der Wellendichtring und die Zugfeder 8 noch nicht eingebaut sind.
Der Wirkabstand hF ist der Abstand zwischen der Ebene der Dichtkante 10 und der Mittelebene der Ringnut 8. Das Beispiel zeigt einen negativen Wert hF; wenn die Dichtkante 10 auf der anderen Seite der Mittelebene der Ringnut 8 liegt, ist dieser Wert positiv.
Erfindungsgemäß beträgt der Wirkabstand hF zwischen -0,25 mm und +0,25 mm.
Die Bodenseite der Dichtlippe bildet mit der Horizontalen einen Kontaktwinkel ß , der zwischen 320 und 35° beträgt. Der Dichtlippenwinkel # liegt zwischen 103 und 107 0. Wenn der Kontaktwinkel an der Stirnseite der Dichtlippe 9 mit α bezeichnet wird, dann läßt sich der Dichtlippenwinkel #, folgendermaßen ermitteln: = 180° - (α + ß) Die Querschnittshöhe b ist die Hälfte der Differenz zwischen dem Außendurchmesser und dem Bohrungsdurchmesser des Dichtringes im nicht eingebauten Zustand. Die Membranhöhe a (Abstand zwischen Innendurohmesser des Dichtringes ohne Zugfeder 8 und Ende des Bodenstücks 3) beträgt zwischen 25 ffi und 30 ffi der Querschnittshöhe b.
In zwei Versuchsreihen sind handelsübliche Wellendichtringe von zwei verschiedenen Herstellern mit erfindungsgemäß abgewandelten Dichtringen der selben Hersteller verglichen worden. Die Versuche wurden unter folgenden Bedingungen durchgefUhrt: Drehzahl der Weller 1.500 U/min.
Öltemperatur: 70°C Versuchsdeuer: 96 Stunden in Zyklen von 45 Min. Lauf und 15. Min.
Stillstand,m gefolgt von einer statischen Periode von 66 Stunden Schmiermittal: Fabrikneuse Öl mit EP-Zusätzen, Viskosität SAH 90 In beiden Versuchsreihen wurden jeweils 10 der handelsüblichen Dichtringe mit 10 erfindungsgemäßen Dichtringen verglichen. In der ersten Versuchsreihe fielen 2 erfindungsgemäße Dichtringe und 6 handalsübliche aus, während in der zweiten Versuchsreihe nur ein erfindungsgemäßer Dichtring im Vergleich zu drei gebräulichen Dichtringen versagte.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Radial-Wellendichtring, dessen Manschette aus elastischem Material ein in einer Bohrung zu befestigendes, im wesentlichen zylindrisches Teil enthält, das in ein radial nach innen gerichtetes Bodenstück mit sich daran anschließender Membrane übergeht, deren Dichtlippe mittels einer Zugfeder gegen eine Welle drückbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Größen im nicht eingebauten Zustand des Dichtringes ohne Zugfeder: a) Der Wirkabstand hF der Zugfeder (8) beträgt zwischen -0,25 mm und +0,25 mm b) Der Kontaktwinkel ß an der Bodenseite der Dichtlippe (9) beträgt zwischen 320 und 35°.

o) Die Membranhöhe a beträgt zwischen 25 % und 30 ffi der Querschnittahöhe b des Dichtringes d) Der Dichtlippenwinkel# beträgt zwischen 1030 und 1070 2. Wellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkabstand hF = 0 ist.

3. Wellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktwinkel p 35° beträgt.

4. Wellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranhöhe a 30 ffi der Querschnittahöhe b beträgt.

5. Wellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtlippenwinkel # 1050 beträgt.

6. Wellendichtring nach einem der vorhergehenden Ansprüche. dadurch gekennzeichnet, daß die Außenumfangsfläche des zylindrischen Teils (2) auf wenigstens einem Teil ihrer Länge eine nach außen gerichtete Wölbung (11) aufweist.