DE3009810C2

DE3009810C2 - Dichtung

Info

Publication number: DE3009810C2
Application number: DE3009810A
Authority: DE
Inventors: Stig 61400 Katrineholm Persson
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1983-09-15
Also published as: FR2452644B1; IT8020945A0; JPS55132464A; JPS6027866B2; GB2045365B; FR2452644A1; US4269420A; SE414528B; IT1131080B; GB2045365A; DE3009810A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtung für einen Späh zwischen einer Welle oder dgl. und einem die Welle umfassenden Maschinenelement, wie Gehäuse oder dergleichen, die aus einem ersten ringförmigen, an dem Maschinenelement befestigten Teil mit einer gegen die Mantelfläche der Welle offenen ringförmigen Ausnehmung und einem zweiten Teil besteht, wobei das zweite Teil aus einem elastischen Ring mit zwei im unbelasteten Zustand im wesentlichen eben und parallel zueinander ausgebildeten Stirnflächen besteht, mit der Welle rotiert und von der ringförmigen Ausnehmung des ersten Teils umschlossen ist.

Eine Dichtung der vorstehend beschriebenen Art ist durch die DE-OS 27 56 403, Fig. 5 bekanntgeworden. Diese bekannte Dichtung ist jedoch kompliziert im Aufbau und daher teuer in der Herstellung.

Durch die DE-OS 23 66 059 gehört es ferner zum Stand der Technik, die Stirnflächen eines Dichtungsringes mit Flockfasern zu versehen, die senkrecht zu den Stirnflächen so angeordnet sind, daß die freien Enden der Flockfasern die radial verlaufenden Seitenflächen einer Gehäusewand berühren. Diese bekannte Abdichtung weist keine guten statischen Dichtungseigenschaften auf.

Weiterhin ist es durch die DE-QS 23 65 912 bekannt, die Dichtlippe eines elastischen Dichtringes mit Flockfasern zu versehen, die zusammen mit der Dichtlippe an der abzudichtenden Fläche anliegen. Dieser Dichtring besitzt keine besondere Abschirmung und ist daher bei rauhem Betrieb der Verunreinigung und Zerstörung ausgesetzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung mit guten Betriebseigenschaften zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist billig hergestellt werden kann und gegen Verunreinigung und Zerstörung gesichert ist

Diese Aufgabe wird bei einer Dichtung der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst daß eine Stirnfläche des elastischen Ringes mit Flockfasern versehen ist die hauptsächlich senkrecht zu der Stirnfläche so angeordnet sind, daß die freien Enden

ίο der Flockfasern eine der Seitenwände der ringförmigen Ausnehmung berühren, während die andere Stirnfläche des elastischen Ringes an der anderen Seitenwand der ringförmigen Ausnehmung, die schräg zu dieser Stirnfläche verläuft, anliegt

■=j Durch die Anordnung eines elastischen Ringes auf einer Welle und in einer ringförmigen Ausnehmung eines an einem feststehenden Maschinenelement befestigten Teils, wobei die eine Stirnseite des elastischen Ringes mit senkrecht zur Oberfläche angeordneten Flockfasern versehen ist, die mit den freien Enden die eine Seitenwand der ringförmigen Ausnehmung berühren, und die andere Stirnseite des eiastischen Ringes aider anderen Seitenwand der Ausnehmung anliegt, ist diese erfindungsgemäße Dichtung auch für Anordnungen verwendbar, bei welchen sich eine Welle in der Gehäusebohrung oder dgl., in der die Dichtung angeordnet ist, schiefstellen kann.

Durch die nach einem weiteren Merkmal der Erfindung getroffene Maßnahme, den elastischen Ring aus einem ein Schmiermittel aufnehmenden porösen Werkstoff zu fertigen und die äußere Räche des elastischen Ringes teilweise mit einer homogenen Schicht zu versehen, wird erreicht, daß die Flächen des elastischen Ringes, die an den Seitenwänden der ringförmigen Ausnehmung schleifen, durch das durch Fliehkraft aus dem porösen Teil des elastischen Ringes herausgeschleuderte Öl oder dgl. geschmiert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer in der Zeichnung dargestellten Anordnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein mit der erfindungsgemäßen Dichtung versehenes Lagergehäuse mit einem auf einer Welle angeordneten Pendelkugellager im Schnitt,
F i g. 2 einen Teilschnitt einer geringfügig abgeänderten Dichtung gemäß der Erfindung in einem vergrößerten Maßstab.

Fig. 1 zeigt ein Lagergehäuse 1, in dem ein Pendelkugellager 2 mit einer Welle 3 angeordnet ist, die durch das Gehäuse 1 hindurchgeführt ist.

Die Dichtungen 4 sind an den Stirnseiten des Gehäuses 1 in einer Bohrung angeordnet. Jede Dichtung 4 besteht aus einem ringförmigen Teil 5 in der Form eines Deckels, das am Gehäuse 1 befestigt ist Das ringförmige Teil 5 weist eine Öffnung für die Welle 3 auf und besitzt eine ringförmige Ausnehmung 6, die gegen die Mantelfläche der Welle 3 offen ist. Ferner besteht die Dichtung 4 aus einem elastischen Dichtungsring 7, der auf der Mantelfläche der Welle 3 angeordnet ist und mit dieser rotiert. Der Dichtungsring 7, der von der ringförmigen Ausnehmung 6 umschlossen ist, besitzt zwei vorzugsweise ebene und parallel zueinander verlaufende Stirnflächen 8a, 9a, was am besten aus der F i g. 2 zu ersehen ist. Der Dichtungsring 7 ist vorzugsweise aus einem geschäumten Kunststoffmaterial, ζ. B. Polyurethan, hergestellt. Im Bereich der Stirnflächen 8a, 9a ist der Dichtungsring 7 mit Schichten 8, 9 eines homogenen Materials versehen, während die Mantelfläche des Ringes 7 keine homogene Schicht

aufweist. Eine Stirnfläche des Dichtungsringes 7 ist mit Flockfasern 10 versehen, die hauptsächlich senkrecht zur Oberfläche der Stirnfläche angeordnet sind. Die freien Enden der Fasern 10 berühren eine der Seitenwände der ringförmigen Ausnehmung 6. Die Flockfasern 10 sind vorzugsweise aus einem Polyamid hergestellt, durch ein elektrostatisches Verfahren auf die Oberfläche des Dichtungsringes 7 aufgebracht und durch eine Klebverbindung mit der Oberfläche verbunden. Die Schicht 9 berührt die andere Seitenwand der ringförmigen Ausnehmung 6 mit einem radial äußeren Abschnitt 11. Um die Dichtungs- und Reibungseigenschaften zu verbessern, ist der poröse Teil des Dichtungsringes 7 vorzugsweise mit einem Schmiermittel, z. B. Öl, getränkt.

Im Betrieb werden kleine Mengen des Schmiermittels durch Zentrifugalkräfte in die ringförmige Ausnehmung 6 geschleudert, wo es die Berührungsstellen zwischen dem Dichtungsring 7 und der Seitenwand der ringförmigen Ausnehmung 6 schmiert. Der Dichtungsring 7 ist bei 11 durch den Berührungsdruck gegen die Wand der ringförmigen Ausnehmung 6 deformiert. Der äußere Teil der Flockfasern 10 ist ebenfalls mi' einem Schmiermittel versehen, das den Eintritt von Verunreinigungen in das Gehäuse 1 zuverlässig verhindert.

Die Flockfasern 10, die in der Nähe der Welle 3 angeordnet sind, haben die Funktion einer Bürstendichtung und eines Schutzringes. Um gute Dichtungseigenschaften zwischen der Schicht 9 des Dichtungsringes 7 und der Wand der ringförmigen Ausnehmung 6 zu erzielen, ist die Seitenwand, gegen welche die nicht mit Flockfasern versehene homogene Schicht 9 des elastischen Dichtungsringes 7 gepreßt wird, so ausgebildet, daß sich die ringförmige Ausnehmung 6 gegen die Grundfläche hin verengt. Der Dichtungsring 7 wirkt gegen die Seitenwand der ringförmigen Ausnehmung 6 wie eine Lippendichtung. Die eine Seitenwand der ringförmigen Ausnehmung 6 hat vorzugsweise die Form eines Kegelstumpfes, sie kann jedoch auch z. B. die Form eines kugeligen Abschnittes aufweisen.

Die Dichtung ^emäß der Erfindung ist so konstruiert, daß sie ihre Dichtfunktion auch aufrecht hält, wenn die Welle 3 schräg, geneigt oder in radialer Richtung versetzt ist. Dies ist ein Vorteil, wenn z. B. die Dichtung in einem Gehäuse 1 verwendet wird, in welchem ein Pendelkugellager 2 zur Aufnahme der Welle 3

angeordnet ist. Der elastische Dichtungsring 7 ist dabei axial verschiebbar auf der Welle 3 montiert und die Öffnung für die Welle 3 in dem ringförmigen Teil 5 größer ausgeführt als die Bohrung des Dichtungsringes 7, wobei dieser so angeordnet ist, daß ein radiales Spiel zwischen der Grundfläche der ringförmigen Ausnehmung 6 und der Mantelfläche des Dichtungsringes 7 vorhanden ist Die Welle 3 berührt das ringförmige Teil 5 nicht, wenn diese sich schrägstellt oder neigt. Hierbei werden die Flockfasern 10, ohne daß ihre Berührung an der Seitenwand der ringförmigen Ausnehmung 6 verlorengeht, auf einer Seite der Welle 3 zusammengepreßt, während sie auf der anderen Seite unbelastet sind. Auch die nicht mit Flockfasern 10 versehene Berührungsfläche des Dichtungsringes 7 ist an der jeweiligen Seite der Welle 3 unbelastet bzw. zusammengedrückt Während des Betriebes stellt sich der Dichtungsring 7 automatisch in eine Stellung auf der Welle 3 ein, in der das Kräftegleichgewicht auf den Dichtungsring 7 mit der geringsten Kraft wirkt. Die Reibung zwischen dem Dichtungsring 7 und der Welle 3 ist ,-rößer als die zwischen dem Ring 7 und dem ringförmigen Teil 5, so daß der Ring 7 immer mit der Welle 3 rotiert.

Eine Dichtung gemäß der Erfindung kann in verschiedener Weise ausgeführt werden, damit sie sii-h verschiedenen Anwendungen und funktionellen Forderungen anpassen kann. Zum Beispiel kann die Verbindung des ringförmigen Teils 5 mit dem Gehäuse 1 oder dgl. entweder entsprechend der F i g. 1 ausgeführt werden, wobei ein zylindrischer Abschnif des ringförmigen Teils 5 in einer entsprechenden Bohrung des Gehäuses 1 eingesetzt ist, oder entsprechend der F i g. 2 ausgebildet werden, wobei ein radialer Flansch 12 oder dgl. in einer Eindrehung 13 des Gehäuses 1 angeordnet ist. Es ist im Hinblick auf die Herstellung der Dichtung günstig, wenn der Dichtungsring 7 im unbelasteten Zustand Stirnflächen aufweist, die eben und parallel zueinander sind. Ferner kann das ringförmige Teil 5 z. B. durch Pressen aus ebenen Blechen hergestellt werfen. Vom funktionellen Standpunkt kann es zweckmäßig sein, daß der Dichtungsring 7 unterschiedlich geformt ist, z. B daß er mit einer Lippe versehen ist, die an einer Wand in der ringförmigen Ausnehmung 6 anliegt oder daß der Dichtungsring eine spezielle Fläche aufweist, die mit der Welle 3 zusammenwirk;.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtung für einen Spalt zwischen einer Welle oder dgL und einem die Welle umfassenden Maschinenelement, wie Gehäuse oder dgL, die aus einem ersten ringförmigen, an uem Maschinenelement befestigten Teil mit einer gegen die Mantelfläche der Welle offenen ringförmigen Ausnehmung und einem zweiten Teil besteht, wobei das zweite Teil aus einem elastischen Ring mit zwei im unbelasteten Zustand im wesentlichen eben und parallel zueinander ausgebildeten Stirnflächen besteht, mit der Welle rotiert und von der ringförmigen Ausnehmung des ersten Teils umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnfläche des zweiten Teils mit Flockfasern (10) versehen ist, die hauptsächlich senkrecht zu der Stirnfläche (Sa) so angeordnet sind, daß die freien Enden der Flockfasern (10) eine der Seitenwände der ringförmigen Ausnehmung (6) berühren, während die andere Stirnfläche (9a) an der anderen Seitenwand der ringförmigen Ausnehmung (6), die schräg zu dieser Stirnfläche (9a) verläuft anliegt

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Ring (7) aus einem ein Schmiermittel aufnehmenden porösen Werkstoff besteht, der an seiner Oberfläche teilweise durch eine homogene Schicht (8,9) begrenzt ist

3. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Ring (7) in axialer Richtung auf der Welle (3) beweglich angeordne' St.