DE2427748A1

DE2427748A1 - Ringgekapselte manschetten-wellendichtung

Info

Publication number: DE2427748A1
Application number: DE19742427748
Authority: DE
Inventors: David Hseuh-Ping Wu
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1974-02-14
Filing date: 1974-06-08
Publication date: 1975-08-21
Also published as: FR2261464B2; US4141563A; BE821331R; US4141562A; FR2261464A2

Description

BLUMBACIH - WESKR ■ BERGEN & KRAMER

PATENTANWÄLTE INVViESbADEK UNC MÜNCHEN O Λ 9 7 7 Λ ft

DIPL-ING. P. G. ELUMBACH · DIPL-PHYS. DR. W. WESER · DIPL-ING. DK. JUR. P. BERGEN DIFL-ING. R. KRAMER

62 WIESBADEN · SONNENBERGER STRASSE 43 ■ TEL. (06121) 562943,561998 MÖNCHEN

Sperry Rand Corporation
Troy, Michigan, USA

Ringgekapselte Manschetten-Wellendichtung

Mit der Patentanmeldung P 23 48 868.8-12 wird eine Manschettendichtung für rotierende Wellen beschrieben und beansprucht. Die vorliegende Erfindung steht zu dem Gegenstand der genannten Patentanmeldung im Zusatzverhältnis.

Mit der Hauptanmeldung wird eine ringgekapselte Manschetten-Wellendichtung beschrieben, deren Manschettenkörper einen von einem zue.rst sich axial auswärts, dann radial auswärts und schließlich axial einwärts oder nach hinten sich erstreckenden zusammenhängenden Teilen gebildet ist, wobei ein oder zwei Lippenteile in bekannter Weise die Abdichtung der Welle ausführen. Der durch diese Ausbildung des Manschettenkörpers in diesem ausgebildete im wesentliehen toroidale Raum ist mit einem mit dem Manschettenkörper verbundenen Ring aus adhäsivem Dichtungsmaterial ausgefüllt, das elastisch ist und eine Materialhärte aufweist, die niedriger als die des Manschettenkörpers.

Mit der Manschettendichtung nach der Hauptanmeldung soll die Lebensdauer der Dichtung erhöht und verhindert werden, daß

509834/0215

ein wesentlicher Teil des inneren FJi^igkoitflclruckes au:." den axial nach innen gerichteten Teil des Dichbungskörpe-, 3 einwirkt und damit die Dichtungslippo von der l'/elle abhebt. Die Ausbildung eines toroidalen Ringraumes über den Dichtungslippen und die Ausfüllung dieses Raumes mit einem adhäsiven flexible Eigenschaften aufweisenden Dichtungsmaterial trägt dieser Forderung Rechnung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den aus der Hauptanmeldung bekannten Manschettenkörper so auszubilden, daß er einen größeren Zusammendrückungswiderstand aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens das sich von dem Manschettenkörper zuerst axial auswärts erstreckende eine Zunge bildende Teil ein flexibler aus einem Elastomer-Material bestehendes Teil ist, das eine größere Härte aufweist als das Elastomer-Material des Ringes, den die Zunge teilweise in dem Ringraum einschließt.

Nach einer Ausstattung der Erfindung besteht der den Ringraum ausfüllende Ring aus einer Mischung von adhäsivem Elastomer-Dichtungsmaterial .

Nach einer weiteren Ausstattung ist 'der Ring wenigstens axial abschnittsweise auf dem axialen Teil im Ringraum mit dem Manschettenkörper verbunden.

509834/0215

Er kann aber auch mit seiner gesamten, mit der Innenwand des Ringraumes in Kontakt stehenden Oberfläche mit dem Manschettenkörper verbunden sein.

Der Ring füllt auch im wesentlichen den gesamten Ringraum aus.

Nach einer anderen Ausstattung wird der Manschettenkörper von einem Metall-Winkelkapselring getragen, mit dessen Schenkeln die Elastomerteile des Manschettenkörpers verbunden sind.

Diese Teile des Manschettenkörpers können auch von einem Metallgehäuse eingeschlossen sein oder ein solches einschließen und wenigstens eines dieser Teile lcann ein Elastomer-Element umfassen. Das Teil, eines der Teile des Manschettenkörpers, die mit der Metallkapsel bzw. mit dem Metallgehäuse in Kontakt stehen, kann ein Elastomer- umfassen und die Elastomerelemente der Teile des Manschettenkörpers können mit der Metallkapsel verbunden sein.

Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Aufbau des Manschettenkörpers und des Ringes wird erreicht, daß die radial über der Welle auf die Manschette einwirkenden Druckkräfte Über die an dem Ringraum ausgebildete, im "Verhältnis zum Ring relativ harte Zunge aufgefangen werden, wodurch die in dem Ringraum untergebrachte Spannfeder im wesentlichen ihre eingenommene Lage nicht verändert oder zumindest ihre Bewegung erheblich eingeschränkt wird. Im ganzen ergibt der erfindungsgemäße Aufbau des

5 0 3 8 3 L/0215

Manßchettenkörpers eine erheblich verbesserte Abdichtung der V/elle und eine erhöhte Lebensdauer der Manschettendichtung.

Die Erfindung wird mit einem Ausführungsbeispiel unter Verwendung der Zeichnung des Hauptpatents beschrieben, in welcher die Fig. 1 durch zusätzliche Bezugsziffern ergänzt worden ist.

Der Manschettenkörper 12 und/oder seine Teile 14, 16, 22, 12a und 12b können aus einem elastomeren Material bestehen, wie es in der Hauptanmeldung angegeben ist. Anderes Elastomer-Material mit gleichen physikalischen Eigenschaften einschließlich von Nitril-, Polyacryl-, Fluorelastomer- und Urethan-Material kann ebenfalls verwendet werden.

Der Ring 24 besteht aus einem Elastomer-Material und kann mittels des adhäsiven Elastomer-Dichtungsmaterial mit dem Ringraum 13 des Manschettenkörpers 12 verbunden sein. Er kann aber auch mittels eines Reaktions- oder Bindemittels wie Leim oder Zement mit dem Manschettenkörper verbunden werden. Der Manschettenkörper 12 ist vorzugsweise ein Elastomer; es kann hierfür aber auch ein anderes für Dichtungen geeignetes Material wie beispielsweise Leder oder Polytetrafluoräthylen verwendet werden. Besteht der Manschettenkörper 12 aus einem Elastomer, so wird die Härte des Ringes 24 vorzugsweise niedriger gewählt als die des Manschettenkörpers 12, so daß der Ring die Flexibilität der Dichtung nicht beeinträchtigt. In einer bevorzugten Ausführung besteht die Manschettendichtung

509834/0215

aus einer Metallkapsel 10 und einem Elastomer-Manschettenkörper 12, der wenigstens mit dem radial sich erstreckenden Teil, vorteilhaft aber mit der gesamten Metallkapsel 10 verbunden ist. Der Ring 24 füllt vorzugsweise im wesentlichen den gesamten toroidalen Ringraum 13 aus, d. h. seine axiale innere Fläche erstreckt sich nicht weiter nach außen als bis zu einer senkrecht auf die Welle 8 projizierten Linie, welche die Dichtungslippe 14 schneidet. Der Ring muß mit dem Manschettenkörper 12 verbunden sein. Er kann aber auch mit dem Manschettenkörper 12 und mit der Kapsel 10 verbunden sein, und zwar dann, wenn der Manschettenkörper 12 nur einen Teil der inneren Fläche der'Kapsel bedeckt, um zu verhindern, daß Flüssigkeit zwischen den Ring und den Manschettenkörper eindringt, wozu auch die Verbindung der in Kontakt stehenden Flächen vorgesehen ist. Der Ring 24 kann aber, auch nur mit der hinteren Kante der axial sich erstreckenden Flächenteile des Manschettenkörpers 12 verbunden sein. In dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Manschettenkörper U-förmig ausgebildet. Es können aber auch andere Formen, beispielsweise eine V-Form für den Dichtungskörper 12 gewählt werden, weil der Manschettenkörper 12 sich mit einem ersten flexiblen Teil 22 axial auswärts von der Dichtungslippe 14 erstreckt und über ein radial nach außen gerichtetes Teil 12a in ein axial einwärts sich erstreckendes Teil 12b übergeht. Das radial auswärts und das axial einwärts sich erstreckende Teil 12a, 12b kann als ein gerades Teil ausgebildet sein,

50983 4/02 15

das mit dem ersten axialen Teil, d. h. mit der Zunge 22 eine V-Form bildet. Der sich zwischen den Dichtungslippen 14 und 16 fortschreitend nach vorn vertieft erstreckende Abschnitt 18 ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wenigstens 1,3 mm breit. Er kann aber auch wesentlich breiter gewählt werden und eine größere Ifellenauslenkung ermöglichen, als dies bei den bekannten, mit sehr kurzen Dichtungslippen versehenen Manschettendichtungen der Fall ist. Der Ring 24 ist vorzugsweise einstückig dem Ringraum 13 angepaßt ausgebildet, obwohl dies nicht unbedingt erforderlich ist.¹

Wie die Fig. 2 zeigt, kann die Druckkraft nur auf die rechte Seite des Ringes 24 und auf die Zunge 22 einwirken. Infolge der zwischen dem Ring 24 und der oberen und unteren Fläche des Ringraumes 13 bestehenden Verbindung, wird einer Zusammendrückung bzw. Eindrückung des über der ¥elle 8 liegenden Abschnitts 18 des Manschettenkörpers 12 entgegengewirkt, wie dies in Fig. 1 unter der Welle 8 gezeigt ist. Der Zusammendrückung swi der stand des Manschettenkörpers 12 wird gemäß dem aufgezeigten Aufbau also erheblich erhöht.

50983 4/0215

Claims

BLUMBACH « WESER BERGEN & KRAMER

PATENTANWÄLTE IN WiESBADEN UND MÜNCHEN 2427748

A-

DIPL-ING, P. G. BLUMBACH · DlPL-PHYS. DR. W. WESER . DIPL.-1NG. DR. JUR. P. BERGEN DIPL-ING. R. KRAMER

WIESBADEN · SONNENBERGER STRASSE 43 · TEL. (06121) 5629«, 561998 MÖNCHEN

Pat entansprüehe

'i/yRinggekapselte Manschetten-Wellendichtung für rotierende Wellen nach Anspruch 1 der Hauptanmeldung (P 23 48 868.8-12), dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das sich von dem Manschettenkörper (12) axial auswärts erstreckende, eine Zunge (22) bildende Teil ein flexibles aus einem Elastomer-Material bestehendes Teil ist, das eine größere Härte aufweist als das Elastomer-Material des Ringes (24), den die Zunge (22) teilweise in dem Ringraum (13) einschließt.
2. Manschettendichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der den Ringraum (13) ausfüllende Ring (24) aus einer Mischung eines adhäsiven Elastomer-Dichtungsmaterials besteht.
3. Manschettendichtung nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der in den Ringraum (13) eingesetzte Ring (24) wenigstens axial abschnittsweise mit dem axialen Teil (12b) des Manschettenkörpers (12) verbunden ist.
4. Manschettendichtung nach Anspruch 1 bis 3»

dadurch gekennzeichnet, daß der in den Ringraum (13) des Manschettenkörpers (12) eingesetzte Ring (24) auf seiner gesamten, mit der Innenwand des Ringraumes (13) in Kontakt

5 0 9^834/0215

.- aT-

2 A 2 7 7 4

stehenden Oberfläche rait dem Manschettenkörper (12) verbunden ist.
5. Manschettendichtung nach Anspruch 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (24) im wesentlichen den gesamten Ringräum (13) ausfüllt.
6. Manschettendichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Manschettenkörper (12) von einem Metallkapsel-Winkelring (10) getragen wird, mit dessen Schenkeln die Elastomer-Teile (12a, 12b) des Manschettenkörpers (12) verbunden sind.
7. Manschettendichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomer-Teile (12a, 12b) des Manschettenkörpers (12) von einer Metallkapsel (10) eingeschlossen sind oder eine solche Kapsel einschließen und wenigstens aus einem Elastomer-Element bestehen.
8. Manschettendichtung nach Anspruch 6 und 7,

dadurch gekennzeichnet, daß das axial sich erstreckende Teil (12b) des Manschettenkörpers (12) ein Elastomer-Element umfaßt, und daß die Elastomer-Elemente der beiden Teile (12a, 12b) des Manschettenkörpers (12) mit dem Metallgehäuse (10) verbunden sind.

&Q9834/02 15