DE2454096B2

DE2454096B2 - Wellendichtung

Info

Publication number: DE2454096B2
Application number: DE19742454096
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Utsunomiya Tochigi Sakamaki (Japan)
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1973-11-17
Filing date: 1974-11-14
Publication date: 1979-10-18
Also published as: FR2251757B1; FR2251757A1; DE2454096A1; JPS5078741A; IT1023278B; GB1483743A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellendichtung zum Abdichten zwischen einer in einem Maschinenteil angeordneten Bohrung und einem diese durchgreifenden zylindrischen, relativ zum anderen drehenden Maschinenteil, z. B. einer Welle, wobei in einer Ringnut des einen Maschinenteils ein erster ungeschlitzter Dichtring und neben ihm ein zweiter ungeschlitzter angeordnet ist, dessen die Gegendichtfiäche berührende Dichtkante axial gegenüber dem Drehmittelpunkt des Ringquerschnitts vom ersten Dichtring weg versetzt ist und sowohl die Nut als auch die Dichtringe derart bemessen sind, daß bei radial verspanntem Einbau des zweiten Dichtringes derselbe um den Drehmittelpunkt tordiert wird und dabei axial einerseits an der Kante der benachbarten Nutflanke und andererseits, radial zum Nutgrund hin versetzt, an dem benachbarten ersten Dichtring federnd anliegt.

Aus der DE-AS 10 08 072 ist eine Wellendichtung der ebengenannten Art bekannt, bei der die Dichtringe spiegelbildlich zueinander und V-förmig angestellt angeordnet sind. Das der Gegendichtfläche benachbarte Ende der Dichtringe ist jeweils mit einer gegenüber der Gegendichtfläche schräg geneigten Oberfläche versehen, die auch die Dichtkante umfaßt. Die beiden Dichtringe weisen im Querschnitt eine radiale Erstrekkung auf und sind in der eingebauten Form in der bereits eingangs erwähnten Weise tordiert.

Die V-förmige Anstellung der Dichtringe und der tordierte Einbau derselben schaffen die Möglichkeit zur selbsttätigen Nachstellung bei Abnutzung. Die Nachstellbarkeit ist allerdings bei der bekannten Lösung relativ eng begrenzt

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellendichtung der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, daß sich ein größerer radialer N achstell weg bei Abnutzung ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zweite Dichtring einen an sich bekannten L-förmigen Querschnitt mit einem sich im wesentlichen radial in die Nut erstreckenden und einem sich im wesentlichen axial, sich vom ersten Dichtring fort erstreckenden Schenkel aufweist und die Kante der Nutflanke am radialen Schenkel nahe der Verbindungsstelle der beiden Schenkel anliegt

Durch die L-Form des zweiten Dichtrings wird erreicht, daß bei einer entsprechenden Abnutzung über längere Zeit die gleiche Dichtwirkung erhalten bleibt da der vorhandene axiale Schenkel aufgrund des tordierten Einbaus des zweiten Dichtrings elastisch über einen großen Eereich nachfedern kann und deshalb auch über einen langen Zeitraum die ursprünglich vorhandene Dichtwirkung aufrechterhält, ohne daß es, wie es bei den bekannten Dichtungsringen hierzu notwendig wäre, der Dichtring mti einer größeren radialen Vorspannung eingesetzt werden muß. Dies würde nämlich wie bei den bekannten Dichtungsringen zu einer schnelleren Abnutzung führen.

Aus der US-PS 34 56 954 ist zwar bereits ein L-förmiger Dichtring bekannt, der ähnlich wie der zweite Dichtring gemäß der Erfindung angeordnet ist, bei diesem Dichtring liegt aber das Ende des axial sich erstreckenden Schenkels an der Kante der Nutflanke an, so daß insoweit eine ähnliche Anordnung gegeben ist, wie bei den Dichtringen nach der DE-AS 10 08 072, die auch mit ihren Seitenflächen an den Kanten der Nutflanken anliegen. Bei der Erfindung wirkt dagegen die die Verdrehung des Ringes um seine Querschnittsfläche bewirkende radiale, beim Einspannen des Ringes im Bereich seiner Dichtkante wirkende Kraft axial außerhalb der Anlagekante der Nutflanke.

Aus der US-PS 28 44 423 ist darüberhinaus noch ein im Querschnitt L-förmiger Dichtring bekannt, bei dem ebenfalls wie bei der Erfindung durch ein federndes Abbiegen des axial sich erstreckenden Schenkels ein größerer Federweg des Ringes erreicht wird. Bei dem bekannten Dichiring ist jedoch der axial sich erstrekkende Schenkel sehr lang und der radial sich erstreckende Schenkel außergewöhnlich steif. Durch diese Formgestaltung vermag zwar der axial sich erstreckende Schenkel weich zu federn, der radial sich erstreckende Schenkel kann sich jedoch nicht verwinden. Somit wird bei dieser Dichtung keine Abdichtung innerhalb der Nut durch Verwindung erzielt werden. Im übrigen ist auch kein zweiter Dichtring vorhanden, der durch eine Verwindung des anderen angedrückt werden könnte.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen rechtwinkligen Dichtring der erfindungsgemäßen Wellendichtung;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen zweiten Dichtring der erfindungsgemäßen Wellendichtung;

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt des Dichtrings gemäß Fig.4;und

F i g. 4 einen Schnitt der Wellendichtung.

Bei der Wellendichtung werden ein erster Dichtring 6 mit rechteckigem Querschnitt (Fig. 1) und ein zweiter Dichtring 7 mit L-förmigem Querschnitt (Fig.2) benutzt. Beide weisen zwischen ihren Enden eine Stoßfuge auf.

Wie in Fig.3 vergrößert dargestellt ist, ist der L-förmige Dichtring 7 auf seiner Gleitfläche 71 mit einer geneigten Oberfläche 73 versehen, deren Durchmesser zu einer senkrechten Seitenfläche 72 eines axialen Schenkels 74 zunimmt. Die Oberfläche verläuft unter einem Winkel, der einer Verdrehung θ des Dichtringes entspricht, oder unter einem Winkel Θ' verläuft, der größer aJs die Verdrehung θ ist.

Sowohl der Dichtring 6 als auch der Dichtring 7 sind in eine ringförmige Dichtnut 8 mit L-förmigem Querschnitt eingesetzt, die am Außenumfang 21 einer Welle 2 ausgebildet ist Dabei liegt der axiale Schenkel 74 des Dichtrings 7 im axialen Abschnitt 81 der L-förmigen Dichtnut 8.

In Fig. 4 ist gezeigt, wie die Welle 2 in die Bohrung 5 eingesetzt ist. Beide Dichtringe können aus synthetischem Kunststoff gefertigt sein, um den Verschleiß zu vermindern.

Obwohl bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Dichtring 7 auf der Seite des Arbeitsfluids angeordnet ist, kann im wesentlichen die gleiche Abdichtwirkung auch dann erreicht werden, wenn der Dichtring 6 auf dei Seite der F/üssigkeit angeordnet ist.

Zum praktischen Gebrauch wird die Wellendichtung mit der Welle in die Bohrung eingesetzt, nachdem der Dichtring 6 und der L-förmige Dichtring 7 in die an der Welle vorhandene Dichtnut eingesetzt worden sind. Der Dichtring 7 erfährt dann eine Verdrehung, so daß der Dichtring 6 vom inneren Umfangsrand einer senkrechten Seitenfläche des Dichtrings 7 gegen die senkrechte Nuifläche 82 der Nut 8 gedrückt wird. Gleichzeitig wird die senkrechte Außenfläche 76 des radialen Schenkels des L-förmigen Dichtringes 7 in Berührung mit einer senkrechten Innenfläche 83 des radialen Abschnitts der Dichtnut 8 gedrückt. Auf diese Weise kann die Wellendichtung gegen jegliche Flüssigkeitsleckage abdichten.

Da die Oberfläche 73 des L-förmigen Dichtrings 7 so geneigt ist, daß diese unter einem Winkel verläuft, der der Torsion dieses Dichtringes entspricht oder in einem Winkel Θ' geneigt ist, der größer als die Torsion ist. wird entweder die gesamte Oberfläche der Gleitfläche oder wenigstens ein Teil derselben in gleitende Berührung mit der Bohrung gebracht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wellendichtung zum Abdichten zwischen eine:r in einem Maschinenteil angeordneten Bohrung und einem diese durchgreifenden zylindrischen, relativ zum anderen drehenden Maschinenteil, z. B. einer Welle, wobei in einer Ringnut des einen Maschinenteils ein erster Dichtring und neben ihm ein zweiter angeordnet ist, dessen die Gegendichtfläche berührende Dichtkante axial gegenüber dem Drehmittelpunkt des Ringquerschnitts vom ersten Dichtring weg versetzt ist und sowohl die Nut als auch die Dichtringe derart bemessen sind, daß bei radial verspanntem Einbau des zweiten Dichtringes derselbe um den Drehmittelpunkt tordkrt wird und dabd 's axial einerseits an der Kante der benachbarten Nutflanke und andererseits, radial zum Nutgrund hin versetzl, an dem benachbarten ersten Dichtring federnd anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Dichtring (7) einen an sich bekannten L-förmigen Querschnitt mit einem sich im wesentlichen radial in die Nut (8) erstreckenden und einem sich im wesentlichen axial, sich vom ersten Dichtring (6) fort erstreckenden Schenkel (74) aufweist und die Kante der Nutflanke (83) am radialen Schenkel nahe der Verbindungsstelle der beiden Schenkel anliegt.

2. Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Gegendichtfläche zugeordnete Außenfläche (73) des axialen Schenkels (74) in Richtung auf den benachbarten Dichtring (6) abfallend geneigt und der bei dem noch nicht tordierten Dichtring gemessene Neigungswinkel zwischen dieser Außenfläche und einer gedachten zylindrischen Außenfläche wenigstens dem Torsionswinkel des Ringquerschnitts des vordersten J5 Dichtrings entspricht oder größer ist.