DE2816136C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsteinstellende Dichtung für einen zylindrischen Körper, insbesondere eine an ein Seil angeschlossene Stange, die in einer Führung verschieblich angeordnet ist, mit einer Lagerbuchse mit einem langgestreck­ ten axialen Abschnitt, der dichtungsinnenseitig mit einem Radialflansch endet und ohne Spiel um die Stange herum an­ geordnet ist, sowie mit einem elastischen Dichtungskörper mit einer den Radialflansch überfassenden Stirnwandung, die den axialen Abschnitt der darin angeordneten Buchse in Rich­ tung auf die Stange zusammenpreßt.

Eine entsprechend ausgebildete Dichtung ist bei Brennkraft­ maschinen bekannt (GB-PS 8 75 290). Die dort beschriebene Dichtung für einen Ventilstößel soll verhindern, daß bei Abnutzung des Stößels oder der Führung Öl infolge Kapillar­ wirkung längs des Ventilstößels in den Verbrennungsraum kommt. Um den Abrieb zwischen Stößel und Führung auszuglei­ chen, ist dort eine Lagerbuchse mit einem Flansch vorgesehen, die in einem kappenförmigen Dichtungskörper angeordnet sind, der aus Gummi oder einem gummiartigen Material besteht. Die Dichtungswirkung wird hierbei einerseits durch die Elastizität der Lagerbuchse, die einen kleineren Durchmesser hat als der Stößel, und durch die Elastizität des Dichtungskörpers, in dem sie gelagert ist, ausgeübt. Die hierdurch erzielte Dichtwirkung mag bei dem durch den Betrieb auftretenden Abrieb für den dort angestrebten Zweck ausreichend sein.

Die Kompensation des Abriebs ist jedoch sehr begrenzt und auf die Dauer nicht ausreichend. Für die Anwendung insbe­ sondere bei einer an ein Seil angeschlossenen Stange, wie sie bei Druck-/Zug-Anordnungen beispielsweise bei Bremsen verwendet werden, die starkem Verschleiß unterliegen, ist ein besserer Ausgleich dieses Verschleißes dringend er­ wünscht. Es sind weiterhin Abdichtungen für Ventilschäfte bekannt (DE-GM 18 99 655; DE-GM 18 71 039), die einen Kunstharzring mit einem Radialflansch aufweisen, der in einem elastischen Dichtungskörper gehaltert ist. Dieser Dichtungskörper ist mit einem Metallring versehen, der die Montage erleichtern soll. Dieser Ring begrenzt jedoch die längs des Dichtungskörpers ausgeübte radiale Kraft und wirkt nicht auf die Lagerbuchse ein. Ein Ausgleich des Verschleißes derselben wird somit nicht erreicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die in hohem Maße verschleißfest ist und die den auftretenden Verschleiß automatisch kompensiert.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Radialflansch am Endabschnitt der Führung anliegt und in axialer Richtung gespannt ist. Hierdurch wird erreicht, daß außer der durch den elastomeren Dichtungskörper ausgeübten radialen Kompres­ sionskraft, die die Lagerbuchse in Richtung der Stange zusammendrückt, noch eine axiale Kraft auftritt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung endet die den Radialflansch aufweisende Lagerbuchse dichtungs­ innenseitig mit einer verhältnismäßig kleinen, radial nach innen vorstehenden Lippe, die ohne Spiel um die Stange angeordnet ist.

Zweckmäßig umfaßt der elastische Dichtungskörper den End­ abschnitt der Führung. Die Lagerbuchse bzw. die ring­ förmige 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.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile werden insbesondere darin gesehen, daß die aus einem thermoplastischen Kunststoff­ material, 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 zu­ sammengepreßt 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 nach­ folgenden Beschreibung, von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen; es zeigt

Fig. 1 in vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch eine Dichtung,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform 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 einer Stange 2 mit Führung 3 angebracht. Die Stange 2 ist ein verhältnismäßig langes steifes Bauteil, das gewöhnlich an das Ende eines flexiblen Seils oder Kabels ange­ schlossen 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 weise an ein Ende einer flexiblen Seilführung angeschlossen ist.

Die Dichtung 1 weist eine Lagerbuchse 4 und einen Dichtungskörper 5 auf. Die Lagerbuchse 4 besitzt einen ver­ hältnismäßig 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 ausge­ zeichneten 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 4 und der verschieb­ lichen Stange 2 irgendein Verschleiß der Lagerbuchse 4 er­ geben, wird dieser Verschleiß durch die vom Dichtungskörper 5 auf die Lagerbuchse 4 ausgeübten Druckkräfte wirksam kompensiert und der Axialabschnitt 6 der Lagerbuchse 4 in engem Kontakt mit der Stange 2 gehalten.

Vorzugsweise besteht die Lagerbuchse 4 aus einem thermo­ plastischen Kunststoffmaterial. Es hat sich herausgestellt, daß insbesondere Polyäthylen wegen seiner guten Verschleiß­ eigenschaften 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 4 ausgeübten Druckkräfte kompensiert. Vorzugsweise besteht der Dichtungskörper 5 aus einem weichen elastomeren Material. Derartige Materialien besitzen ein sehr großes elastisches Erinnerungsvermögen, wie es zur Er­ zielung 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 Ver­ schleißwirkungen 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 Dichtungs­ körper 5 besitzt die hervorragenden dichtenden und selbstein­ stellenden Eigenschaften elastomerer Dichtelemente, schließt jedoch die Neigung derartiger Elemente, übermäßig zu ver­ schleißen, dadurch aus, daß eine verschleißfeste Lagerbuchse aus Polyäthylen zwischen dem Dichtungskörper und der verschieb­ lichen Stange angeordnet ist.

Der Dichtungskörper 5 weist eine sich axial erstreckende Umfangs­ wandung 11 auf, die den Endabschnitt der Führung 3 umfaßt. An der Innenseite der Umfangswandung 11 sind Verzahnungen 9 vor­ gesehen, die mit zugeordneten Verzahnungen 8 an der Außen­ seite der Führung 3 zusammenwirken, um den Dichtungskörper 5 an der Führung 3 zu sichern. Das den Radialflansch 7 der Lagerbuchse 4 überfassende Ende des Dichtungskörpers 5 verhindert eine Axialbewegung des Radialflansches 7 und hält den Radial­ flansch 7 sicher gegen den Endabschnitt der Führung 3.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Die Dichtung 10 ist ähnlich der in Fig. 1 dargestellten, weist jedoch zusätzliche Dichtungsmittel auf. Eine ring­ förmige Lippe 19, die einstückig mit dem Dichtungskörper 15 ausgebildet ist, erstreckt sich nach außen neben der Lager­ buchse 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 14 und der Stange 2 gelangt. Der Druck der Lippe 19 auf die Stange 12 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 10. 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 10 nach Fig. 2 vorzuziehen.

Neben der zusätzlichen Dichtwirkung übernimmt die Lippe 19 auch eine Reinigungsfunktion, indem sie unerwünschte Flüssig­ keiten und Verunreinigungen von der Stange 12 abstreift, wenn die Stange 12 hinter die Lippe in die Führung 13 gleitet. Dadurch wird verhindert, daß sich Verunreinigungen im Be­ rührungsbereich zwischen der Lagerbuchse 16 und der Stange 12 ansammelt. Ferner wird dadurch verhindert, daß Flüssigkeiten, die zu Schäden führen können, während einer wesentlichen Zeitdauer auf der Stange 12 verbleiben.

In Fig. 3 ist eine weitere Dichtung 20 dargestellt. Der Dichtungskörper 25 ist ähnlich dem Dichtungskörper 5 in Fig. 1. Jedoch ist am außenliegenden Ende des Axial­ abschnittes 26 der Lagerbuchse 24 eine abgeschrägte Lippe 28 vorgesehen. Die radial innenliegende Fläche der Lippe 28 bleibt ebenso wie der Axialabschnitt 6 der Lagerbuchse nach Fig. 1 in engem Kontakt zur Stange 22. Außerdem übt der Dichtungskörper 25 eine Druckkraft auf die Lippe 28 zu deren Selbsteinstellung aus, in derselben Weise, wie der Dichtungs­ körper 5 in Fig. 1 eine Druckkraft auf den Axialabschnitt 6 der Lagerbuchse 4 zu dessen Selbsteinstellung ausübt.

Die Lippe 28 verhindert, daß ein wesentlicher Teil des Axial­ abschnittes 26 der Lagerbuchse 24 in Berührung mit der Stange 22 kommt. Das verringert die Reibung zwischen der Dichtung 20 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 20.

Die in Fig. 3 dargestellte Abschrägung an der radial innen­ liegenden Fläche der Lippe 28 werden deren Eigenschaften im Hinblick auf Abdichtung und Selbsteinstellung verbessert. Wenn die Stange 22 relativ zur Führung 23 ausgelenkt wird, erzeugt die abgeschrägte Fläche der Lippe 28 eine radial nach innen gerichtete Kraft, die von der Stange 22 auf die Lippe 28 ausgeübt wird. Diese Kraft wirkt zusammen mit der von dem Dichtungskörper 25 auf die Lippe 28 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 28 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 30 ist ähnlich der Dichtung 20 in Fig. 3, wobei jedoch eine zu­ sätzliche Dichtung ähnlich derjenigen in Fig. 2 vorgesehen ist. Außerdem ist die abgeschrägte Lippe nach Fig. 3 durch eine gerade Lippe 37 ersetzt. Die gerade Lippe 37 arbeitet in ähnlicher Weise wie die Lippe 28 in Fig. 3.

Claims (10)

1. Selbsteinstellende Dichtung für einen zylindrischen Körper, insbesondere eine an ein Seil angeschlossene Stange, die in einer Führung verschieblich angeordnet ist, mit einer Lagerbuchse mit einem langgestreckten axialen Abschnitt, der dichtungsinnenseitig mit einem Radialflansch endet und ohne Spiel um die Stange herum angeordnet ist, sowie mit einem elastischen Dichtungs­ körper mit einer den Radialflansch überfassenden Stirn­ wandung, die den axialen Abschnitt der darin angeordneten Buchse in Richtung auf die Stange zusammenpreßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialflansch (7, 17) am Endabschnitt der Führung (3, 13) anliegt und in axialer Richtung gespannt ist.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Radialflansch (27, 36) aufweisende Lagerbuchse (24, 33) dichtungsinnenseitig mit einer verhältnismäßig kleinen, radial nach innen vorstehenden Lippe (28, 37) endet, die ohne Spiel um die Stange (22, 31) angeordnet ist.

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 die Lagerbuchse (4, 14, 24, 33) aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial gebildet ist.

5. Dichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (5, 15, 25, 34) aus einem elastomeren Material besteht.

6. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lagerbuchse (4, 14, 24, 33) aus Polyäthylen besteht.

7. Dichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, 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.

8. Dichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ringförmige Lippe (19, 34) einstückig mit dem Dichtungskörper (15, 34) ausgebildet ist.

9. Dichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, 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.

10. Dichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (28) der Lagerbuchse (24) radial nach innen ab­ geschrägt ist und ihr axialäußeres Ende einen größeren Durchmesser aufweist als das axialinnere Ende.