DE2816136A1 - Selbsteinstellende dichtung - Google Patents

Selbsteinstellende dichtung

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DE2816136A1 DE19782816136 DE2816136A DE2816136A1 DE 2816136 A1 DE2816136 A1 DE 2816136A1 DE 19782816136 DE19782816136 DE 19782816136 DE 2816136 A DE2816136 A DE 2816136A DE 2816136 A1 DE2816136 A1 DE 2816136A1
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Description

PATENTANWALT BODE · POSTFACH 6140 - D -4030 RATINGEN 6 - HÖSEL · TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166
W 13 - 1
Incom International Ine
M-15 Holiday Drive
Pittsburgh, Pennsylvania 15 22o
USA
Selbsteinstellende Dichtung
Die Erfindung betrifft eine selbsteinstellende Dichtung für einen zylindrischen Körper, insbesondere eine an ein Seil angeschlossene Stange, die in einer Führung verschieblich angeordnet ist.
Ein Problem bei derartigen Dichtungen ist die schnelle Abnutzung der Dichtungsanordnung infolge des Reibungskontaktes zwischen der verschiebliehei Stange und den weichen elastischen Materialien, die benötigt werden, um die Dichtfunktion zu erreichen. Ein anderes Problem ist die Kompensation von Verschleißerscheinungen, die unzulängliche Dichtungseigenschaf ten zur Folge haben.
Bei einer bekannten Dichtung (US-PS 28 59 99 3) für einen Ventil^ schaft ist ein Bund mit einem langen axialen Abschnitt und einem Flansch vorgesehen, der gegen ein Gehäuse oder eine Führung für den Schaft stößt und mit einem elastomeren tassenförmigen Deckel an Ort und Stelle gehalten wird. Der Bund besteht aus Gußeisen und ist geteilt, so daß er den Schaft eng umfaßt, wobei der elastomere Deckel möglicherweise auf den Bund drückt, damit dieser den Schaft erfaßt. Der elastomere Deckel
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hat ferner eine Lippe, die sich neben dem Bund erstreckt und den Schaft erfaßt sowie dadurch eine weitere Dichtung bildet.
Ferner ist ein Dichtungsring bekannt (US-PS 33 8o 318), der einseitig einen Dichtungsflansch trägt. Dichtungsring und Flansch bestehen aus Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, sind jedoch nicht selbst einstellend.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtung der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, die in hohem Maße verschleißfest ist und die gegebenenfalls auftretenden Verschleiß automatisch kompensiert.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Dichtung der eingangs beschriebenen Gattung, die gekennzeichnet ist durch eine Lagerbuchse mit einem langgestreckten axialen Abschnitt, der dxchtungsinnenseitig mit einem Radialflansch endet und ohne Spiel um die Stange herum angeordnet ist, sowie durch einen elastischen Dichtungskörper mit einer den Radialflansch überfassenden Stirnwandung, der in axialer Richtung gespannt ist und den Radialflansch gegen den Endabschnitt der Führung hält oder eine Axialbewegung des Radialflansches verhindert, wobei die Stirnwandung eine axiale Öffnung aufweist, die den axialen Abschnitt der darin angeordneten Buchse in Richtung auf . die Stange zusammenpreßt.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Dichtung der eingangs beschriebenen Gattung, die gekennzeichnet ist durch eine Lagerbuchse mit einem langgestreckten axialen Abschnitt, der dxchtungsinnenseitig mit einem nach außen gerichteten Radialflansch und dichtungsaußensextxg mit einer verhältnismäßig kleinen, radial nach innen vorstehenden Lippe endet, die ohne
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Spiel um die Stange herum angeordnet ist, sowie durch einen elastischen Dichtungskörper mit einer den Radialflansch überfassenden Stirnwandung, der in axialer Richtung gespannt ist und den Radialflansch gegen den Endabschnitt der Führung hält oder eine Axialbewegung des Radialflansches verhindert, wobei die Stirnwandung eine axiale Öffnung aufweist, die den axialen Abschnitt und die vorstehende Lippe der darin angeordneten Buchse in Richtung auf die Stange zusammenpreßt.
Zweckmäßig umfaßt der elastische Dichtungskörper den Endabschnitt der Führung . Die Lagerbuchse bzw. die ringförmige Lippe sollte durchgehend ohne Spiel um die Stange herum angeordnet sein. Die Lagerbuchse kann aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial und der Dichtungskörper aus einem elastomeren Material gebildet sein. Insbesondere kann die Lagerbuchse aus Polyäthylen bestehen.
Ferner besteht die Möglichkeit, am elastischen Dichtungskörper eine ringförmige Lippe vorzusehen, die sich nach außen unter einem Winkel neben der Lagerbuchse erstreckt und deren Ende die Stange berührt. Diese Lippe kann einstückig mit dem Dichtungskörper ausgeführt sein.
Der elastische Dichtungskörper kann mit einer Innenwandung versehen sein, an der Verzahnungen ausgebildet sind, die mit entsprechenden Verzahnungen an einem Ende der Führung zusammenwirken und die Dichtung an der Führung festlegen.
Schließlich kann auch die radial nach innen vorstehende Lippe an ihrem axial nach außen gerichteten Ende abgeschrägt sein und dort einen größeren Durchmesser als am axial nach innen gerichteten Ende aufweisen.
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Die mit der Erfindung erreichten Vorteile werden insbesondere darin gesehen, daß die aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, insbesondere Polyäthylen bestehende Lagerbuchse ohne Spiel um die verschiebliche Stange herum angeordnet ist und zusätzlich vom elastomeren Dichtungskörper, der sich über die Lagerbuchse erstreckt, in Richtung auf die Stange zusammengepreßt wird, so daß die Dichtwirkung der Lagerbuchse erhalten bleibt und jeder Tendenz des Polyäthylens zum Nachgeben entgegengewirkt wird.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, von in der Zeichnung dargestellten Aüsführungsbeispielen; es zeigen
Fig. 1 in vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch eine Dichtung,
Fig. 2 eine andere Ausfuhrungsform des Gegenstandes nach Fig. 1,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1,
Fig. 4 eine vierte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte selbsteinstellende Dichtung 1 ist an eine*1 Stange 2 mit Führung 3 angebracht. Die Stange ist ein verhältnismäßig langes steifes Bauteil, das gewöhnlich an das Ende eines flexiblen Seils oder Kabels angeschlossen oder angeklemmt wird und dazu dient, axiale Kräfte in das Kabel einzuleiten. Die Stange 2 ist verschieblich in der steifen, rohrförmigen Führung 3 angeordnet, die üblicher-
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weise an ein Ende einer flexiblen Seilführung angeschlossen ist.
Die Dichtung 1 weist eine Lagerbuchse 4 und einen Dichtungskörper 5 auf. Die Lagerbuchse M- besitzt einen verhältnismäßig langen Axialabschnitt 6, der ohne Spiel um die Stange 2 herum angeordnet ist. Der Axialabschnitt 6 endet in einem Radialflansch 7, der vom Dichtungskörper 5 gegen das Ende der Führung 3 gehalten ist.
Die Lagerbuchse 4 besteht aus einem äußerst verschleißfesten Material mit einem verhältnismäßig kurzfristigen elastischen Erinnerungsvermögen. Der Dichtungskörper 5 besteht andererseits aus einem verhältnismäßig weichen Material mit einem ausgezeichneten elastischen Erinnerungsvermögen. Im Ergebnis übt der Dichtungskörper 5 ständig eine radial nach innen ge richtete Kraft auf den Axialabschnitt 6 der Lagerbuchse 4 aus. Die Lagerbuchse 4, die ringförmig und durchgehend um die Stange
2 herum angeordnet ist, wird dadurch an allen Stellen des Umfangs der Stange in engem Kontakt mit der Stange gehalten. Diese innige Dichtung des zwischen Stange 2 und Lagerbuchse 4 verhindert wirksam den Zutritt von zerstörendem Material zur Führung 3 und ermöglicht gleichzeitig eine freie Verschiebung der Stange 2 innerhalb der Führung 3. Sollte sich durch Reibung zwischen der Lagerbuchse/und der verschieblichen Stange 2 irgendein Verschleiß der Lagerbuchse 4 ergeben, wird dieser Verschleiß durch die vom Dichtungskörper auf die Lagerbuchse 4 ausgeübten Druckkräfte wirksam kompensiert und der Axialabschnitt 6 der Lagerbuchse 4 in engem Kontakt mit der Stange 2 gehalten.
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Vorzugsweise besteht die Lagerbuchse 4 aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial. Es hat sich herausgestellt, daß insbesondere Polyäthylen wegen seiner guten Verschleißeigenschaften besonders geeignet ist. Jede Neigung der aus Polyäthylen bestehenden Lagerbuchse zum Kriechen unter Last wird gleichmäßig durch die von dem Dichtungskörper 5 auf die Lagerbuchse ι+ ausgeübten Druckkräfte kompensiert. Vorzugsweise besteht der Dichtungskörper 5 aus einem weichen elastomeren Material. Derartige Materialien besitzen ein sehr großes elastisches Erinnerungsvermögen, wie es zur Erzielung von dichtenden und selbsteinstellenden Eigenschaften gewünscht wird. Da kein Abschnitt des Dichtungskörpers 5 mit der verschieblichen Stange 2 in Berührung kommt, besteht auch keine Möglichkeit, daß die Stange 2 wesentliche Verschleißwirkungen auf den aus weichem elastomeren Material bestehende Dichtungskörper ausübt. Die Verwendung einer aus Polyäthylen bestehenden Lagerbuchse 4 in Kombination mit einem aus weichem elastomeren Material bestehenden Dichtungskörper 5 besitzt die hervorragenden dichtenden und selbsteinstellenden Eigenschaften elastomerer Dichtelemente, schließt jedoch die Neigung derartiger Elemente, übermäßig zu verschleißen, dadurch aus, daß eine verschleißfeste Lagerbuchse aus Polyäthylen zwischen dem Dichtungskörper und der verschieblichen Stange angeordnet ist.
Der Dichtungskörper 5 weist eine sich axial erstreckende Umfangswandung 11 auf, die den Endabschnitt der Führung .3 umfaßt. An der Innenseite der Umfangswandung 11 sind Verzahnungen 9 vorgesehen, die mit zugeordneten Verzahnungen 8 an der Außenseite der Führung 3 zusammenwirken, um den Dichtungskörper 5 an der Führung 3 zu sichern. Das den Radialflansch 7 der Lagerbuchse M- überfassende Ende des Dichtungskörpers 5 verhindert
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eine Axialbewegung des Radialflansches 7 und hält den Radialflansch 7 sicher gegen den Endabschnitt der Führung 3.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Die Dichtung Io ist ähnlich der in Fig. 1 dargestellten, weist jedoch zusätzliche Dichtungsmittel auf. Eine ringförmige Lippel9/üe einstückig mit dem Dichtungskörper 15 ausgebildet ist, erstreckt sich nach außen neben der Lagerbuchse 16 und berührt die Stange 12. Die Lippe 19 wird genügend stark auf die Stange 12 gepreßt, um zu verhindern, daß Flüssigkeit hinter die Lippe bis in den Berührungsbereich zwischen dem Axialabschnitt der Lagerbuchse IM- und der Stange 2 gelangt. Der Druck der Lippe 19 auf die Stange reicht nicht aus, um die Verschiebung der Stange 12 in der Führung 13 in signifikanter Weise zu beeinflussen. Die durch die Lippe 19 erreichte zusätzliche Abdichtung verbessert in erheblichem Maße die Lecksicherheit der Dichtung Io. Der in Fig. 1 dargestellte Dichtungskörper 5 ist zwar auch sehr lecksicher und reicht in den meisten Fällen aus. Wenn jedoch die Dichtung in einer Flüssigkeiten enthaltenden Umgebung verwendet wird, wobei die Flüssigkeiten, wie z.B. Salzwasser, die Dichtung in erheblichem Maße angreifen können, ist eine Dichtung Io nach Fig. 2 vorzuziehen.
Neben der zusätzlichen Dichtwirkung übernimmt die Lippe 19 auch eine Reinigungsfunktion, indem sie unerwünschte Flüssigkeiten und Verunreinigungen vor), der Stange 12 abstreift, wenn die Stange 12 hinter die Lippe in die Führung 13 gleitet. Dadurch wird verhindert, daß sich Verunreinigungen im Berührungsbereich zwischen der Lagerbuchse 16 und der Stange 12 ansammelt. Ferner wird dadurch verhindert, daß Flüssigkeiten
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die zu Schäden führen können, während einer wesentlichen Zeitdauer auf der Stange 12 verbleiben.
In Fig. 3 ist eine weitere Dichtung 2o dargestellt. Der Dichtungskörper 25 ist ähnlich dem Dichtungskörper 5 in Fig. 1. Jedoch ist am außenliegenden Ende des Axialabschnittes 26 der Lagerbuchse 2M- eine abgeschrägte Lippe 28 vorgesehen. Die radialinnenliegende Fläche der Lippe 2 8 bleibt ebenso wie der Axialabschnitt 6 der Lagerbuchse nach Fig. 1 in engem Kontakt zur Stange 22. Außerdem übt der Dichtungskörper 2 5 eine Druckkraft auf die Lippe 2 8 zu deren Selbsteinstellung aus, in der selben Weise, wie der Dichtungskörper 5 in Fig. 1 eine Druckkraft auf den Axialabschnitt 6 der Lagerbuchse 4 zu dessen Selbsteinstellung ausübt.
Die Lippe 2 8 verhindert, daß ein wesentlicher Teil des Axialabschnittes 26 der Lagerbuchse 2 4 in Berührung mit der Stange 22 kommt. Das verringert die Reibung zwischen der Dichtung 2o und der Stange 22. Die Lagerbuchse 4 ist dementsprechend weniger empfindlich gegen Reibungsverschleiß, der durch die Verschiebung der Stange 22 verursacht wird, und hat weniger Einfluß auf den Durchgang der verschieblichen Stange hinter der Dichtung 2o.
Die in Fig. 3 dargestellte Abschrägung an der radial innenliegenden Fläche der Lippe 2 8 werden deren Eigenschaften im Hinblick auf Abdichtung und Selbsteinstellung verbessert. Wenn die Stange 22 relativ zur Führung 23 ausgelenkt wird, erzeugt die abgeschrägte /Lippe 28 eine radial nach innen gerichtete Kraft, die von der Stange 22 auf die Lippe 2 8 ausgeübt wird. Diese Kraft wirkt zusammen mit der von dem
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Dichtungskörper 25 auf die Lippe 2 8 ausgeübten Kraft und erhöht die Abdichtung rings um die Stange 22.Wenn die Stange 22 ausgelenkt aus der Führung 23 herausgezogen wird, verursacht die Abschrägung der Lippe 2 8 eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Lippe 28. Die Stange 22 gleitet leicht hinter die Lippe 28.
Die in Fig. 4 dargestellte Dichtung 3o ist ähnlich der Dichtung 2o in Fig. 3 , wobei jedoch eine zusätzliche Dichtung ähnlich derjenigen in Fig. 2 vorgesehen ist. Außerdem ist die abgeschrägte Lippe nach Fig. 3 durch eine gerade Lippe 3 7 ersetzt. Die gerade Lippe 3 7 arbeitet in ähnlicher Weise wie die Lippe 2 8 in Fig. 3.
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Claims (11)

PATENTANWALT BODE · POSTFACH 6140 · D -4030 RATINGEN 6 - HÖSEL · TELEFON 02102-60001 · TELEX 8585166 W 13 - 1 Incom . Patentansprüche:
1. Selbsteinstellende Dichtung für einen zylindrischen Körper, insbesondere eine an ein Seil angeschlossene Stange, die in einer Führung verschieblich angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Lagerbuchse (4,14) mit einem langgestreckten axialen Abschnitt (6,16), der dichtungsinnenseitig mit einem Radialflansch (7,17) endet und ohne Spiel um die Stange (2,12) herum angeordnet ist, sowie durch einen elastischen Dichtungskörper (5,15) mit einer den Radialflansch (7,17) überfassenden Stirnwandung der in axialer Richtung gespannt ist und den Radialflansch (7,17) gegen den Endabschnitt der Führung (3,13) hält oder eine Axialbewegung des Radialflansches (7,17) verhindert, wobei die Stirnwandung eine axiale Öffnung aufweist,die den axialen Abschnitt (6,16) der darin angeordneten Buchse (4,14) in Richtung auf die Stange (2,12) zus ammenpreßt.
2. Selbsteinstellende Dichtung für einen zylindrischen Körper, insbesondere eine an ein Seil angeschlossene Stange, die in einer Führung verschieblich angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Lagerbuchse (24,33) mit einem langgestreckten axialen Abschnitt (26,35), der dichtungsinnenseitig mit einem nach außen gericheteten Radialflansch (27,36) und dichtungsaußenseitig mit einer verhältnismäßig kleinen,radial nach innen vorstehenden Lippe (28,37) endet, die ohne Spiel um die Stange (22,31) herum angeordnet ist, sowie durch einen elastischen Dichtungskörper (25,34) mit einer den Radialflansch (27,36) überfassenden Stirnwandung, der in axialer Richtung gespannt ist und den Radialflansch
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(27.36) gegen den Endabschnitt der Führung (23,32)
hält oder eine Axialbewegung des Radialflansches (27,36) verhindert, wobei die Stirnwandung eine axiale Öffnung aufweist, die den axialen Abschnitt (26,35) und die vorstehende Lippe (2 8,37) der darin angeordneten Buchse (24,33) in Richtung auf die Stange (22, 31) zusammenpreßt.
3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (5,15, 25, 34) den Endabschnitt der Führung (3,13, 23, 32) überfaßt und umschließt.
4. Dichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3,dadurch gekennzeichnet , daß der Axialabschnitt (6,16,26,35) oder die vorstehende Lippe
(28.37) der Lagerbuchse (4,14,24,33) durchgehend ohne Spiel rings um die Stange (2,12,22,31) herum angeordnet ist.
5. Dichtung nach einem, oder mehreren der Ansprüche 1-4,dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (4,14,24,33) aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial gebildet ist.
6. Dichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5,dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (5,15,25,34) aus.einem elastomeren Material besteht.
7. Dichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet ,daß die Lagerbuchse (4,14,24,33) aus Polyäthylen besteht.
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8. Dichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch eine ringförmige Lippe (19,39) am elastischen Dichtungskörper (15,34), die sich nach außen und unter einem Winkel neben der Lagerbuchse (14,33) erstreckt sowie die Stange (12,31) berührt.
9. Dichtung nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet , daß die ringförmige Lippe (19,34) einstückig mit dem Dichtungskörper (15,34) ausgebildet ist.
10. Dichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9,dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Dichtungskörper (5,15,25,34) innenseitig Verzahnungen (9) aufweist, die mit zugeordneten Verzahnungen (8,18,29,38) am Endabschnitt der Führung (3,13,23,32) zusammenwirken und den Dichtungskörper an der Führung sichern.
11. Dichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2- Io, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (28) der Lagerbuchse (24) radial nach innen abgeschrägt ist und ihr axialäußeres Ende einen größeren Durchmesser aufweist als das axialinnere Ende.
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