DE2746594A1 - Anordnung zur aufnahme von druckbelastungen und zur abdichtung - Google Patents
Anordnung zur aufnahme von druckbelastungen und zur abdichtungInfo
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Description
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2620/21
Garlock Ine
Garlock Ine
1250 Midtown Tower
Rochester, N.Y. I46O4
V.St.A.
Anordnung zur Aufnahme von Druckbelastungen und* zur Abdichtung
Diese Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aufnahme von Druckbelastungen und zur Abdichtung.
Bei vielen Anwendungen werden Dichtungen in nächster Nähe von Druckscheiben verwendet, welche z.B. als aus behandeltem
Nylon-Material hergestellter Ring ausgebildet sein können. Diese Teile werden separat eingekauft und separat eingebaut.
Zusätzlich werden bei einigen Anwendungen vier separate Teile erforderlich, und zwar (1) ein metallischer, die
Dichtung aufnehmender Ring, (2) eine Primärdichtung, (3) eine Druckscheibe und (4) eine Sekundärdichtung. Diese
separaten Teile müssen separat eingekauft und separat eingebaut werden.
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Bei bekannten Anwendungen, bei denen Druckscheiben erforderlich sind und die nicht dauernd unter Belastung
stehen, haben die bekannten Druckscheiben die Tendenz auszuschlagen (pound out) (Kunststoffmaterialien haben
die Tendenz "plastisch zu zerfHessen", was zum Beispiel
bedeutet, daß eine Kunststoffdruckscheibe dann, wenn sie lange genug ohne Elastizität unter schlagartiger
Belastung steht, die Tendenz hat, sich zu verformen und ihre Form zu ändern oder leicht zu fHessen).
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Nachteile
der bekannten Anordnungen vermieden sind. Insbesondere soll die Druckscheibe federnd oder elastisch verstärkt
sein und weiterhin soll eine Stoßanhäufung zwischen zwei axial bewegbaren Elementen verhindert v/erden. Ferner
soll eine gummi-verstärkte Druckscheibe geschaffen werden, welche eine einstückige Dichtlippe aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
a) eine Dichtung mit einem Befestigungsabschaitt und einem
einstückig daran angeformten Dichtabschnitt,und
b) eine Druckscheibe, die einstückig mit der Dichtung verbunden ist, wobei die Druckscheibe eine radiale Lagerungsfläche
aufweist.
Die erfindungsgemäße Druckscheibe mit Dichtung umfaßt in der bevorzugten Ausführungsform einen elastischen, einsttickigen,
gespritzten, elastomerischen Körper, der den größeren Teil sowohl der Dichtung als auch der Druckscheibe bildet. Die
Dichtung besitzt einen Befestigungsabschnitt, vorzugsweise
mit einer ringförmigen Metallschale, die mit dem elastomerischen Körper verbunden ist, beispielsweise verklebt
ist, und einen Dichtabschnitt mit einem Paar von Dicht-
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lippen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Die einsttickige Druckscheibe ist ringförmig und besitzt in
einer bevorzugten Ausftihrungsform eine lagerungsfläche aus
Polytetrafluoroethylen. In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Druckscheibe eine zusätzliche
Dichtlippe aus Polytetrafluoroethylen, welche als Verlängerung des Materials der Lagerungsfläche aus
Polytetrafluoroethylen gebildet ist.
In weiterer Ausgestaltung ist die gummi-verstärkte Druckscheibe
an sich mit einer einstückig daran angeformten Dichtlippe wenn gewünscht beispielsweise als eine Verlängerung
der Unterlegeplatte bzw. Unterlage aus Polytetrafluoroethylen versehen, welche die Lagerungsfläche
bildet.
In vorteilhafter Weise kann eine Einrichtung mit einem Gehäuse, welches eine Bohrung und eine durch die Bohrung
verlaufende Welle aufweist, welche drehbar relativ zu dem Gehäuse bewegbar ist,dadurch gekennzeichnet sein, daß
eine Druckscheibe mit einer daran angeformten Dichtung entweder auf dem Gehäuse oder der Welle angebracht ist,
um den Raum zwischen dem Gehä-use und der Welle abzudichten, daß ferner eine Di-chtung vorgesehen ist, die
einen Befestigungsabschnitt aufv/eist, mit dem die Dichtung entweder auf dem Gehäuse oder auf der Welle befestigt ist,
daß weiterhin ein einstückig angebrachter Dichtabschnitt vorgesehen ist, welcher das Gehäuse und die Welle gegeneinander
abdichten, und daß eine Druckscheibe einstückig mit der Dichtung verbunden ist und einen Ring aufweist,
der eine Lagerungsfläche auf einer radialen Fläche aufweist und der zwischen einer radialen Stirnfläche der Welle und
einer radialen Stirnfläche des Gehäuses angeordnet let.
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Um die erfindungsgemäße Anordnung einzubauen, kann man so vorgehen, daß zwischen die Elemente eine Druckscheibe mit
einstückig daran angeformter Dichtung eingesetzt wird, so daß die Druckscheibe zwischen den radialen Flächen angeordnet
ist.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie
weitere Vorteile und Verbesserungen näher erläutert und beschrieben werden. Dabei sind gleiche Elemente mit gleichen
Bezugsziffern bezeichnet.
Es zeigt:
Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt durch ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druck- oder Sicherungsscheibe
mit Dichtung, und
Fig. 2 und 3 teilweise Querschnitte durch zwei
unterschiedliche Ausgestaltungen einer Druck-oder Sicherungsscheibe gemäß
der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 1 zeigt eine Anordnung 10 mit Druckscheibe und angö·
formter Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Anordnung wird im folgenden nur als Druckscheibe 10 bezeichnet.
Diese Druckscheibe 10 wird in der bevorzugten Anwendung in einer Bohrung 12 zwischen einem Gehäuse 14 (wie
z.B. einer Endwelle auf einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb) und einer Welle 16 (wie z.B. einer Achse oder eineir Antriebswelle)
benutzt, welche sich bezogen auf das Gehäuse 14
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sowohl drehen als auch axial verschieben (in die Stellung, die durch die strichpunktierte Linie gezeigt ist) kann
(alternativ kann natürlich die Welle 16 eine solche sein, die stationär ist, und das Gehäuse kann sich bewegen, oder
es kann eine Kombination der Bewegungen vorhanden sein).
Die Druckscheibe 10 mit Dichtung umfaßt eine Dichtung 20 und eine Druckscheibe 22, die einstückig mit der Dichtung
20 verbunden ist, wobei sowohl die Dichtung 20 als auch die Druckscheibe 22 aus einem elastischen,einstückigen,
gespritzten Körper 30 aus elastomerischem Material hergestellt
oder geformt sind. V/ährend jede bekannte Art von Dichtungen verwendet werden und einstückig an der Druckscheibe
22 angeformt sein kann, ist gemäß der Erfindung die Anordnung so ausgebildet, daß sei einen Befestigungsabschnitt
24 und einen Dichtabschnitt 26 aufweist. Der Befestigungsabschnitt 24 besitzt eine ringförmige Verstärkungsschale
28 aus Metall, die mit dem elastomerischen Körper 30 beispielsweise durch Verkleben verbunden ist.
Der Dichtabschnitt 26 besitzt ein Paar Dichtlippen 34 und 36.
Die Druckscheibe 22 besitzt einen Ring 38 aus elastischem , e3as Homerischem Material, der eine Lagerungsfläche 58 mit
einem verringerten Reibungskoeffizienten auf einer radialen Fläche desselben aufweist. Bei der bevorzugten Ausgestaltung
ist die Fläche mit reduziertem Reibungskoeffizient durch eine ringförmige Unterlageplatte 40 oder Zwischenlage 40
aus Polytetrafluorethylen gebildet, welche mit dem Körper
aus elastomerischem Material verbunden, beispielsweise verklebt ist (die Verbindung erfolgt bekanntlich beispielsweise
dadurch, daß man die Schicht aus Polytetrafluorethylen aufrauht und eine Klebemittelschicht zwischen sie und den
elastomerischen Körper einbringt und Hitze und Druck anwendet).
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Die Zwischenlage 40 kann eine Verlängerung 42 aufweisen, die eine zusätzliche lippe 44 zusätzlich zum Dichtabschnitt
26 bildet. Die Druckscheibe 22 ist zwischen einer radialen Fläche 46 des Gehäuses 14 und einer radialen Fläche 48
der Welle 16 angeordnet. Diese radialen Flächen 46 und 48 können sich axial relativ zueinander bewegen und daher ist
die Druckscheibe 22 dauernd unbelastet (bei dieser besonderen Anwendung). Die elastische Gummi-Verstärkung (die Schicht
aus elastomerischen Material) verhindert das bekannte "Ausschlagen", und gibt stattdessen ein bischen nach,
wobei sie dieses "Ausschlagen" verhindert und auch den Schlag dämpft und ebenfalls eine stoßartige Belastung verhindert.
Die Verstärkungsschicht 38 ist vorzugsweise federelastisch;
dies ist jedoch nicht für die J2rfindung wesentlich.
Der Befestigungsabschnitt 24 der Dichtung 20 wird in der Gegenbohrung 52 so eingebaut, daß eine "Überlagerungspassung11 gebildet wird (siehe z.B. den Außendurchmesser 6C
der Dichtung 20, wenn verklebt), und wird axial nach oben gegen eine radiale V/and 50 des Gehäuses bewegt.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung, die unten anhand der Figuren 2 und 3 näher beschrieben werden soll,
kann die Druckscheibe 22 allein benutzt werden, und zwar getrennt von der Dichtung 20. Die Druckscheibe hat eine besondere
Anwendung (obwohl sie nicht auf solche Anwendungen begrenzt ist) als leichtes Arbeits-Schublager, wo die Druckscheibe
nicht zu jeder Zeit unter einer Belastung steht und so einem Zerreiben zwischen zwei axial bewegbaren Gliedern
unterworfen ist.
Die zusätzliche Dichtlippe 44 kann man, wenn man es wünscht,
in ähnlicher Weise benutzen, wie wenn die Druckscheibe 22 mit einer Dichtung einheitlich bzw. einstückig verbunden ist.
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-ν*
Die zusätzliche Dichtlippe 44 kann in die Form verbracht werden (verbogen werden), die in der Fig. 1 gezeigt ist,
wenn es erforderlich bzw. wünschenswert ist.
Für die Lagerungsfläche 58 können andere Materialien
benutzt werden, und zwar zwecks besseren Widerstandes gegen Abrieb z.B. Nylon, bei dem Reibung ein kleineres
Problem darstellt. Der Dichtabschnitt 26, der in der Fig. dargestellt ist, ist so ausgebildet, daß er Schmutz
abhalten kann; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Art von Dichtungen begrenzt. Eine oder beide
Dichtlippen 34 und 36 können federbelastet sein, wie es bekannt ist.
Die Fig. 2 zeigt eine Druckscheibe 68, entsprechend einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform, die zwischen
benachbarten, im Abstand zueinander angeordneten radialen Flächen 70 und 72 eines Gehäuses 74 bzw. einer Welle 76
angeordnet bzw. eingebaut ist. Die Druckscheibe 68 besitzt eine federnde Verstärkungsschicht 78 und eine Zwischenlage
80 aus Polytetrafluorethylen, welche mit der Verstärkungsschicht verklebt ist und die eine Xagerungsflache 82 bildet.
Die Druckscheibe 68 besitzt eine Dichtlippe 84, die mit einer zylindrischen Fläche 86 der Welle 76 in Berührung
steht. Die ganze lippe 84 kann an der elastischen Verstärkungsschicht 78 festgeklebt sein und zwar als Träger oder
sie kann im Abstand davon angeordnet werden, wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt.
Die Fig. 3 zeigt eine andere erfindungsgemäße Druckscheibe 90, die zwischen dem Gehäuse 74 und der Welle 76 eingebaut
ist. Die Druckscheibe 90 besitzt eine elastische Verstärkungsschicht 92 und eine Lagerungszwischenlage 94, vor-
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zugsweise aus Polytetrafluoroethylen. Die Zwischenlage 94 "besitzt eine Verlängerung 96, die eine innere Dichtlippe
98 bildet, und ebenfalls eine äußere Dichtlippe 100. Um die lippe 100 gegen die Fläche 72 zu drücken, ist sie
von der Fläche 72 weg und dann wieder gegen die Fläche 72 zurückgebogen und die lippe 100 ist verstärkt und daher
von der Verstärkungsschicht 92 gegen die Fläche 72 gedrückt.
Es sind selbstverständlich andere Ausgestaltungen und Variationen möglich, welche alle noch im Rahmen der Erfindung
liegen.
Patentanwälte Dlpl.-Ing. Horst Rose
Dipl.-Ing. Pe'er Kosel
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Claims (32)
- DIPL-ING. HORST ROSE DIPL.-ING. PETER KOSELPATENTANWXLTE11 a t> j y aD 3353 Bad Gandersheim Ml OM. 1977HohanhMwiSTaWiM 0)538828«T«l»r»mm : 8tedpfm Gntonhrtm2620/21 Garlock Inc Patentgesuch vom 1*· ^t. 1977Patentansprüche1,, Anordnung zur Aufnahme von Druck und zur Abdichtung, gekennzeichnet durcha) eine Dichtung mit einem Befestigungsabschnitt und einem einstückig daran angeformten Dichtabschnitt, undb) eine Druckscheibe (22,68,90), die einstückig mit der Dichtung verbunden ist, wobei die Druckscheibe eine radiale Lagerungsflache(58,82)aufweist,
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe mit einstückig daran angeformter Dichtung einen elastischen, einstückigen, gespritzten Körper (30) aufweist, der wenigstens einen größeren Teil sowohl des Befestigungsabschnittes (24) als auch des Dichtabschnittes (26) und einen Verstärkungsabschnitt für die809816/0973B«nMiomo: Bfwdiwlgtedi» 8t»ft>fifc,ΨΚύ· Bad G»ndf»h«lm. Konto-Nr. 22.118.870 ■ PoMMhMUtonto: Haimovw 68715Druckscheibe bildet.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtabschnitt (26) wenigstens eine Dichtlippe (34,36) aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie dichtend gegen eine zylindrische Oberfläche (54) anliegen kann.
- 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtabschnitt (26) ein Paar von in Abstand voneinander angeordneten Dichtlippen (34,36) aufweist.
- 5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eefestigungsabschnitt (24) eine ringförmige Verstärkungsschale (28) aus Metall aufweist.
- 6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe (22) eine zusätzliche Dichtlippe (44) getrennt von dem Dichtabschnitt (26) der Dichtung aufweist.
- 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe (22) einen Ring (38) aus federndem, elastomerischem Material und eine Zwischenlage (40) aus Polytetrafluoroethylen auf einer radialen Oberfläche aufweist, welche die Lagerungsfläche (58) bildet.
- 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (40) eine Verlängerung aufweist, die die zusätzliche Dichtlippe (44) bildet.
- 9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Druckscheibe (32) einen Ring (38) aus federndem, elastomerischem Material und eine Zwischenlage (40)-3-809816/0973aus Polytetrafluoroethylen auf einer radialen Fläche von ihr aufweist, welche die lagerungsflache (58) bildet.
- 10. Druckscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verstärkungszwischenlage (80,94) aus elastischem Material und eine lagerungsflache (82) aufweist.
- 11. Druckscheibe nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß das elastische Material aus Elastomer "besteht, daß die Druckscheibe (68) einen ringförmigen Körper (78,92) aus dem elastischen, elastomerischen Material aufweist und daß die lagerungsf lache (82) eine Zwischenschicht (80,94) ist, die mit einer radialen Fläche des ringförmigen Körpers verbunden, z.B. verklebt ist.
- 12. Druckscheibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage aus Polytetrafluoroethylen hergestellt ist.
- 13. Druckscheibe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (94) eine radiale Verlängerung (96) über die Kante des Körpers (92) aus elastomerischem Material hinaus aufweist, um eine Dichtlippe (98) zu bilden.
- 14. Druckscheibe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,daß die Zwischenlage (80,94) eine Dichtlippe(84,98,1CC) an wenigstens einer der Kanten am Innen- oder Außendurchmesser aufweist.
- 15. Druckscheibe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (94) eine Dichtlippe (98,100) sowohl an der Kante des Innendurchmessers als auch an der des Außendurchmessers aufweist.-4-809816/0973
- 16. Druckscheibe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (92) aus elastomerischein Material mit wenigstens einer (100) der wenigstens einen Dichtlippe (98,100) verklebt ist, um die festgeklebte Dichtlippe (100) dadurch gegen die abzudichtende Oberfläche drücken.
- 17. Druckscheibe nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine einstückige, radial verlaufende Dichtlippe (10C), die radial über die Verstärkungsschicht (94) vorspringt.
- 18. Druckscheibe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (100) radial nach innen in den Innendurchmesser der Verstärkungsschicht (94) hineinragt.
- 19. Einrichtung mit einem Gehäuse, welches eine Bohrung und eine durch die Bohrung verlaufende Welle aufweist, welche drehbar relativ zu dem Gehäuse bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckscheibe mit einer.daran angeformten Dichtung (10) entweder auf dem Gehäuse (14, 74) oder der Welle (16,76) angebracht ist, um den Raum zwischen dem Gehäuse und der Welle abzudichten, daß ferner eine Dichtung (20) vorgesehen ist, die einen Eefestigungsabschnitt aufweist, mit dem die Dichtung entweder auf dem Gehäuse oder auf der Welle befestigt ist, daß weiterhin ein einstückig angebrachter Dichtabschnitt (26) vorgesehen ist, welcher das Gehäuse und die Welle gegeneinander abdichten, und daß eine Druckscheibe einstückig mit der Sichtung verbunden ist und einen Ring aufweist, der eine lagerungsfläche auf einer radialen Fläche aufweist und der zwischen einer radialen Stirnfläche (48) der Welle (16)-5-809816/0973_5_ 2746694und einer radialen Stirnfläche (46) des Gehäuses (14) angeordnet ist.
- 20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe mit Dichtung einen elastischen, einstückigen, gespritzten oder gegossenen Körper (36) aufweist, welcher wenigstens einen größeren Abschnitt des Befestigungsabschnittes bildet und welcher eine Verstärkungsschicht der Druckscheibe bildet, und daß die Druckscheibe eine Schicht (40) aus Polytetrafluorethylen aufweist, die mit einer radialen Fläche des Körpers verbunden, beispielsweise verklebt ist und die die lagerungsflache bildet.
- 21. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtabschnitt wenigstens eine Dichtlippe (34,36) zur Abdichtung gegen eine zylindrische Fläche der Welle aufweist.
- 22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtabschnitt (26) ein Paar von in Abstand voneinander angeordneten Dichtlippen (34,36) aufweist.
- 23. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe (22) eine zusätzliche, einsttickige Dichtlippe (44) aufweist, die getrennt von dem Dichtabschnitt der Dichtung angeordnet ist.
- 24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe einen Verstärkungsschichtring aus elastischem Elastomer und eine lagerungszwischenlage aus Polytetrafluoroethylen auf einer radialen Fläche aufweist.-6-809816/0973
- 25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (40) aus Polytetrafluoroethylen eine Verlängerung aufweist, die die zusätzliche, einstückige Dichtlippe (44) "bildet.
- 26. Verfahren zum Einbau einer Druckscheibe zwischen einer radialen Fläche zweier relativ zueinander verdrehbarer und relativ zueinander axial verschiebbarer Elemente und einer Dichtung zwischen den Elementen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Elemente eine Druckscheibe mit einstückig daran angeformter Dichtung eingesetzt wird , so daß die Druckscheibe zwischen den radialen Flächen angeordnet ist.
- 27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Dichtung einen Befestigungsabschnitt und einen Dichtabschnitt und die Druckscheibe eine elastische Verstärkungsschicht und eine lagerungsflache aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsabschnitt auf eines der Elemente mittels Preßsitz aufgebracht und der Dichtabschnitt mit einer Fläche des anderen Elementes in Berührung gebracht wird, und daß die Lagerungsfläche gegen eine radiale Fläche des anderen Elementes geschoben wird.
- 28. Verfahren zum Einbau einer Druckscheibe zwischen einer radialen Fläche relativ zueinander verdrehbarer und relativ axial zueinander verschiebbarer Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausschlagen der Druckscheibe und die Dämpfung von Schlägen zwischen den beiden Elementen durch Einbau einer Druckscheibe zwischen die beiden radialen Flächen der Elemente verhindert und gedämpft werden, welche eine elastische Verstärkungsschicht und eine Lagerungsfläche aufweist.-7-609816/0973
- 29· Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lagerungsfläche aus Polytetrafluorethylen auf der Druckscheibe aufgebracht wird.
- 30. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Elementen eine Dichtung gebildet wird, indem ein Abschnitt der Lagerungsfläche als Dichtlippe geformt wird.
- 31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Kante des Innendurchmessers als auch die des Außendurchmessers der Lagerungsfläche als eine Dichtlippe geformt sind.
- 32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Dichtlippen in abdichtende Berührung mit einer Oberfläche dadurch gedrückt wird, daß ein Abschnitt der elastischen Verstärkungsschicht hinter die und in Berührung mit der wenigstens einen Lippe verbracht wird.Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-fng. Peter Kosel809816/0973
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