DE2364291A1 - Wellendichtring - Google Patents

Description

GOETZEWERKE Burscheid, d. 14. Dezember 1973

Friedrich Goetze AG ZBT 329/We/Mo. (1473)

Wellendichtring

Die Erfindung betrifft einen "Wellendichtring der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Art.

Wellendichtringe werden in neuerer Zeit vielfach vorzugsweise im Bereich ihrer als eigentliche Dichtfläche anzusehenden Kontaktfläche Bodenseite mit einzelnen rippenartigen Erhebungen versehen, die unter einem Winkel geneigt zur Ringachse verlaufen. Die Rippen bewirken je nach ihrer Neigungsrichtung in Verbindung mit der Drehrichtung der Welle eine Förderung des abzudichtenden Mediums axial entlang der Wellenoberfläche. Dazu ist es bekannt, die Rippen luftseitig und / oder flüssigkeitsseitig zur Dichtkante eines Wellendichtringes vorzusehen. Man kann somit die beispielsweise abzudichtende Flüssigkeit von der Dichtkante direkt zurückfördern und /-'oder indirekt einen Luftstrom unter der Dichtkante hindurch in Richtung auf die Flüssigkeit, diese zurückdrängend, erzeugen. Wesentlich für eine besonders gute Förderwirkung ist, daß die Rippen nicht miteinander verbunden sind, so daß die

509828/0030

2/.

zwischen den Rippen liegenden Dichtflächentäler axial durchgehend verlaufen.

Durch die GB-PS 1.239. 873 ist es nicht neu, die Rippen einzeln abwechselnd mit unterschiedlicher Neigung auszubilden, um einen drehrichtungsunabhängigen Wellendichtring zu erhalten. Da eine Mediums strömung nur im Bereich der Täler zwischen je zwei Rippen wirksam werden kann, ist bei' einer solchen Ausbildung damit zu rechnen, daß sich die auf das Medium einwirkenden Kraftkomponenten innerhalb eines Flächentales gegenseitig aufheben, so daß die Förderwirkung insgesamt verloren geht.

Gemäß dem DT-Gebrauchsmuster 1.779.631 ist es darüberhinaus bekannt, mehrere, parallel zueinander verlaufende Rippen mit abwechselnder Neigungsrichtung vorzusehen, wobei die Rippen derart angeordnet sind, daß die Täler teilweise axial begrenzt sind und somit keine große Förderwirkung zu erzielen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen drehrichtungsunabhängigen Wellendichtring mit der Förderung dienenden, unterschiedlich geneigten Rippen auf der Dichtfläche zu verbessern, d.h. die Rippen derart anzuordnen, daß eine optimale Förderwirkung respektive Mediums strömung erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

509828/0030 3/...

die Dichtfläche (Kontaktfläche Bodenseite) in mehrere Umfangssegmente mit innerhalb eines UmfangsSegmentes gleichsinnig und von Umfangs segment zu Umfangs segment gegensinni'g geneigten Rippen aufgeteilt und daß auf dem der Dichtlippenkante abgewandten Ende der Dichtfläche eine an sich bekannte umlaufende Erhebung mit axialem Abstand zu den Rippen vorgesehen ist. Die Umfangs länge der Dichtflächensegmente sollte dabei auf jeden Fall größer als deren axiale Breite gewählt werden, um eine besonders hohe Förderwirkung der Rippen erzielen zu können. Vorzugsweise beträgt die Umfangslänge jedes Dichtflächensegmentes ein Sechstel oder ein Viertel des Gesamtumfanges je nach "Wellendurchmesser.

Durch die Aufteilung des Dichtflächenumfanges in eine relativ kleine, gerade Anzahl von gleich großen Umfangs Segmenten mit jeweils unterschiedlich geneigten Rippen wird die Anzahl der Übergangsstellen von einer Neigungsrichtung der Rippen zur anderen und die an diesen Stellen sich aufhebende Förderwirkung auf ein Minimum begrenzt. Gleichzeitig kann sich innerhalb eines Umfangs Segmentes mit gleicher Neigungsrichtung der Rippen ein wesentlich stärkerer Förderstrom gegenüber dem Stand der Technik aufbauen.

Der aufgrund der unterschiedlichen Rippenneigung bedingten teilweisen Leckage wird durch die zusätzliche, an sich durch die DT-OS 2. 317. 749 bekannte Anordnung einer im Bereich des zur Dichtkante abgewandten Dichtflächenteiles umlaufenden Erhebung begegnet, wobei die Wirkung der Erhebung nur.

50 9828/0030

dann ausreichend ist, wenn die Rippen nicht in die Erhebung übergehen. Vielmehr muß zwischen den Rippenenden und der umlaufenden Erhebung ein freier, rillenartiger Abstand vorhanden sein. Die umlaufende Erhebung hat die Aufgabe, die bei jedem zweiten Umfangs segment unter der Dichtkante hindurchtretende Leckageflüssigkeit in Umfangs richtung weiterzufördern, bis die Flüssigkeit in den axial entgegengesetzt, d.h. auf die Dichtkante gerichteten Luftstrom gelangt und von diesem wieder zurück in den Mediums raum gefördert wird.

Zur Verbesserung der Wirkung der umlaufenden Erhebung wird vorgeschlagen, die radiale Höhe der Erhebung in an sich bekannter Weise größer als die der geneigten Rippen auszubilden, wobei der Innendurchmesser der Erhebung nur geringfügig größer als der Wellendurchmesser ist. Auch ist es von Vorteil, wenn die dichtkantenseitige Stirnfläche der umlaufenden Erhebung mindestens rechtwinklig zur Wellenachse verläuft, gegebenenfalls kann der offene Winkel zwischen Stirnfläche und Wellenoberfläche stumpfwinklig sein.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Wellendichtring weist gegenüber den zum Stand der Technik zählenden Wellendicht ringen aufgrund seiner besonderen Dichtflächengestaltung eine besonders gute Dichtwirkung auf, die einerseits durch die hohe Förderleistung der insgesamt drehrichtungsunabhängigen Rippengestaltung und andererseits durch den sich ständig aufrechterhaltenden Meniskus zwischen Dichtlippenkante und Wellenoberfläche geprägt ist.

5 0 9828/0030

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen er

findungsgemäßen Wellendichtring

Fig. 2 eine projizierte Darstellung des

Rippenverlaufes des in Fig. 1 dargestellten Wellendichtringes

Der Wellendichtring nach Fig. 1 besteht aus dem metallisch verstärkten Gehäuse 1, an dessen radial inner-er Peripherie über eine elastische Gummimembrane 2 eine ebenfalls elastisch nachgiebige Dichtlippe 3 aus Gummi anvulkanisiert ist. Zur Verstärkung des Dichtdruckes dient ein zusätzlich auf die Dichtlippe 3 radial nach innen wirkender Schraubenzugfederring 4. Der Innenumfang der Dichtlippe 3 wird von zwei entgegengesetzt geneigten Kontaktflächen 5 und 6, die sich in der Dichtkante 7 treffen, gebildet. Auf der als die eigentliche Dichtfläche zu bezeichnenden Kontaktfläche Bodenseite 5 sind geneigt zur Dichtringachse 8 verlaufende, radial nach innen erhaben vorstehende Rippen 9 vorgesehen, wobei zwischen je zwei Rippen 9 ein Flächental 10 entsteht. Die Rippen 9 können einen halbkreisförmigen - wie dargestellt - oder auch einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen. Weiterhin weist die Dichtfläche 5 eine mit axialem Abstand zu den Rippen 9 auf dem von der Dichtkante 7 abgewandten Flächenbereich umlaufende Erhebung 11 auf, deren lichter Innen-

509828/0030

durchmesser etwa nur O, 1 mm größer als der Wellendurchmesser ist. Die Erhebung 11 besitzt eine rechtwinklig zur Dichtringachse 8 und auch zur nicht dargestellten Wellenoberfläche verlaufende dichtkantenseitige Stirnfläche 12.

Fig. 2 zeigt die Verteilung bzw. Anordnung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Umfangs Segmente der Dichtfläche 5 mit innerhalb eines jeden Umfangs Segmentes gleich, und von Umfangssegment zu Umfangs segment unterschiedlich geneigten Rippen 9.

509828/0030

Claims (6)

GOETZEWERKE Burscheid, d. 14. Dezember 1973 Friedrich Goetze AG ZBT 329/We/Mo. ( 1473 ) Patentansprüche

1. WWellendichtung mit einer gegebenenfalls federbelasteten Dichtlippe aus elastischem Werkstoff, deren Dichtfläche radial erhaben vorstehende, entgegengesetzt geneigt zur Ringachse verlaufende, nicht miteinander verbundene Rippen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (S) in mehrere UmfangsSegmente mit innerhalb je eines UmfangsSegmentes gleichsinnig und von Umfangs segment zu Umfangs segment gegensinnig geneigten Rippen (9) aufgeteilt ist und daß in an sich bekannter Weise auf der. zur Dichtlippenkante (7) abgewändten Seite der Rippen (9) eine zu diesen mit axialem Abstand angeordnete, umlaufende Erhebung (11) vorgesehen ist.

2.) Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangs länge der Dichtflächensegmente größer als die axiale Dichtflächenbreite ist.

3.) Wellendichtring nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch

509828/0030 ₂/...

Λ-

gekennzeichnet, daß die Umfangslänge jedes Dichtflächensegmentes ein Sechstel bis Viertel des Gesamtumfanges der Dichtfläche (5) beträgt.

4.) Wellendichtring nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Höhe der umlaufenden Erhebung (11) größer als die der Rippen (9) ist.

5. ) Wellendichtring nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Innendurchmesser der Erhebung (11) im Einbauzustand nur geringfügig größer als der Wellendurchmesser ist.

6.) Wellendichtring nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Erhebung (ll) dichtkantenseitig eine mindestens rechtwinklig zur Ringachse (8) verlaufende Stirnfläche (12) aufweist.

Vossieck

L.

509828/0030