DE3222838A1

DE3222838A1 - Lippendichtung fuer sich drehende teile

Info

Publication number: DE3222838A1
Application number: DE19823222838
Authority: DE
Inventors: Raymond 50100 Cherbourg Cadic
Original assignee: AMIOT EXPL PROCEDES FELIX
Current assignee: AMIOT EXPL PROCEDES FELIX
Priority date: 1981-06-26
Filing date: 1982-06-18
Publication date: 1983-01-13
Also published as: SE449652B; IT8248699A0; NL8202520A; GB2101237A; NO822130L; GB2101237B; KR840000301A; JPS5850362A; SE8203950L; IT1148347B; FR2508585A1; SE8203950D0; FR2508585B1

Description

PATENTANWÄLTE MEINKE UND DABRINGHAUS

ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT · EUROPEAN PATENT ATTORNEYS · MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEE

DIPL-ING. J. MEINKE
DIPL-ING. W. DABRINGHAUS

4600 Dortmund 1,16. Juni 1982

WESTENHELLWEG 67 D/\

zusätzlich neue Tel.-Nr 145071

TELEFON (02 31) 14 5810 TELEGRAMM DOPAT Dortmund TELEX 822 7328 pat d

AKTEN-NR.: 51/^159

Anmelder : Societe d¹Exploitation des Procedes Felix Amiot

S.E.P.P. S.A.R.L., 26, rue de Montevideo, 75116 Paris / Prankreich

Bezeichnung : "Lippendichtung für sich drehende Teile"

"Lippendichtung für sich drehende Teile"

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Lippendichtungen für sich drehende Teile und insbesondere an "armierungsfreien" Dichtungen, welche wenigstens eine Lippe aufweisen, die mit wenigstens einer Dichtkante versehen ist, zum Zusammenwirken mit einem sich drehenden Teil, mit einem

Sitz mit einer im wesentlichen trapezoiden Querschnittsfläche, zum Zusammenwirken mit einem feststehenden Teil, welches dem sich drehenden Teil zugeordnet ist, und mit
einer Manschetten, welche die Lippe und den Sitz verbindet und geeignet ist, die Lippe elastisch zu tragen, wobei der Sitz einen Rücken und eine Frontfläche aufweist, von denen wenigstens eine Fläche kegelstumpfförmig und
eine Fläche zylindrisch ist, zum Zusammenwirken mit einer Fläche gegenüber dem festen Teil.

Derartige Lippendiehtungen und insbesondere solche ohne
Verstärkung bzw. Armierung, im Vergleich mit solchen
Dichtungen mit Armierungen, haben den Vorteil einer viel einfacheren und wirtschaftlicheren Herstellung, die sich gerade aus der Abwesenheit einer Verstärkung bzw. Armierung ergibt.

Dennoch haben die armierungsfreien, bekannten Dichtungen andererseits beachtliche Nachteile: Sie müssen dimensionsmäßig relativ genaue Seiten besitzen, was die Herstellung

verkompliziert; sie weisen im allgemeinen eine sehr komplexe Form auf, was bedingt, daß die Form sehr schwierig herzustellen und daher sehr teuer ist, und, um sie in Funktionslage zu halten, ist es notwendig, daß man Zentrierstücke vorsieht, mit verschiedenen Zentrierflächen (Rücken, Frontfläche), welche selbst mit sehr engen Toleranzen ausgeführt sein müssen und eine komplexe Form besitzen, was sie besonders kostspielig macht; schließlich behält man derartige Dichtungen durch den Guß von synthetischen Elastomeren, die in Abhängigkeit der in Betracht gezogenen Aplikationen differieren und die insbesondere unterschiedliche Schrumpfkoeffizienten aufweisen. So ist es bis heute notwendig, in Anbetracht der Notwendigkeit, enge Toleranzen einhalten zu müssen, mehrere angepaßte Sätze von Gießformen bereitzuhalten, jeden für den Guß eines bestimmten Elastomeres.

Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, in jedem möglichen Maß den oben beschriebenen Unzulänglichkeiten abzuhelfen und eine verbesserte Dichtung vorzusehen, die besser als die Vergangenheit den unterschiedlichen Anforderungen der Praxis entspricht, insbesondere was die Einfachheit der Herstellung und der Montage angeht.

Diese Aufgabe wird bei einer Dichtung der eingangs bezeichneten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Sitz darüber hinaus wenigstens eine Ringnut aufweist, die we-

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nigstens in einem 4er folgenden, nämlich dem Rücken, der Prontflache oder der zylindrischen Fläche, vorgesehen ist, dank derer der Sitz ein Resorptionsvolumen für die longitudinale Kompression aufweist.

Dank dieser Einrichtung sind diese Expansionsringnut oder -nuten, die die Resorptionsvolumina zur longitudinalen Kompression bilden, in der Lage, die Deformationen des Elastomeres zu absorbieren, während der Sitz einem beträchtlichen axialen Zusammendrücken unterworfen ist, aufgrund axialer oder stauchender Blockierungselemente. Aus diesen Möglichkeiten der Deformation des Elastomeres folgt, daß es nicht mehr notwendig ist, die Seiten so präzise wie früher vorzusehen; der Sitz kann zur Befestigung an allen Seiten seiner Flächen eingefaßt sein, während der Einstellung der Dichtung durch Zentrierung und Rückzentrierung des feststehenden Teiles und durch Pressen des sich drehenden Teiles.

Dies überträgt sich in gleicher Weise auch auf die Preßmittel, durch ein geringeres Erfordernis an deren Toleranzen. Diese Teile können daher zu geringeren Kosten hergestellt werden, z.B. in einer einfachen herkömmlichen Weise.

Schließlich ist die Herstellung der Dichtung zugleich viel einfacher und weniger kostspielig, da dieselbe Form, wie

auch immer das Schrumpfverhalten bei der Entformung des benutzten Elastomeres ausfallen sollte, eingesetzt werden kann.

In Ausgestaltung ist nach der Erfindung für die Dichtung vorgesehen, daß der Rücken im wesentlichen eben ist und sich im wesentlichen rechtwinklig zur Dichtungsachse erstreckt und daß die Frontfläche kegelstumpfförmig ist; oder aber der Rücken ist kegelstumpfförmig und die Frontfläche ist im wesentlichen eben und erstreckt sich im wesentlichen rechtwinklig zur Achse der Dichtung; oder aber sowohl der Rücken als auch die Frontfläche sind kegelstumpfförmig. Man verbindet also mit der Dichtung ein Preßmittel mit geradem Profil an der Seite des ebenen Rückens oder an der ebenen Frontfläche und/oder ein Preßmittel mit kegelstumpfförmigem Profil an der Seite des kegelstumpfförmigen Rückens und/oder der kegelstumpfförmigen Frontfläche.

Vorteilhaft ist der Sitz mit wenigstens drei Ringnuten ausgerüstet, die entsprechend in dem Rücken, der Frontfläche und der zylindrischen Fläche vorgesehen sind.

Man kann andererseits auch eine Ringnut vorsehen, in der internen Fläche der Lippe, wobei diese Nut zur Aufnahme einer Ringfeder gestaltet ist. Dies erlaubt, die Lippe elastisch gegen das sich drehende Teil zu drücken.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung, die in der einzigen Figur als Beispiel einen Querschnitt durch die Lippendichtung zeigt.

Die Dichtung 1 besteht aus einem Syntheseelastomer, z.B. aus Nitril oder einem Fluor-Elastomer, besitzt eine Lippe 2, die mit einer Dichtkante 3 versehen ist, die in dichtender Anlage gegen die Oberfläche einer sich drehenden Welle 4 unter der Wirkung einer Ringfeder sich befindet, welche in einer Ringnut 6 gelagert ist, die ausgehöhlt ist in der äußeren Fläche oder in der der Dichtkante 3 gegenüberliegenden Fläche der Lippe 2.

Die Lippe 2 wird von dem freien Ende einer Manschette 7 getragen, die sich von einem Zentrier- bzw. Stopfsitz 8 der Dichtung erstreckt. Der Sitz 8 besitzt einen Rücken 9, der im wesentlichen eben ist und sich im wesentlichen senkrecht zur Achse der Dichtung erstreckt, eine kegelstumpfförmige Frontfläche mit einer in Richtung gegen den Rücken geneigten Konizität und einer Zylinderfläche 11, die mit einer Oberfläche eines feststehenden Teiles 12, z.B. eines Gehäuses, zusammenwirkt. Anders gesagt, weist der Sitz 8 querschnittlieh eine trapezoide Form auf, deren größere Basis oder größte Cänge mit der zylindrischen Fläche 11 zusammenwirkt.

AQ

Die Frontfläche 10 bildet mit dem Rücken 9 einen Winkel ungefähr zwischen 25° und 35°, vorzugsweise in der Größenordnung von 30°. Die Manschette 7 bildet mit dem Rücken 9 des Sitzes einen Winkel zwischen ungefähr 90° und 105°, z. B. 100°.

Als Verbindung zwischen einer äußeren Fläche 13 und der Manschette 7 der Frontfläche 10 des Sitzes 8 ist eine Ringnut 14 vorgesehen, die eine halbkreis'-artige Querschnittsform aufweist.

Drei Nuten 15, 16 und 17 sind entsprechend in dem Rücken der Frontfläche 10 und der zylindrischen Fläche 11 des Sitzes vorgesehen, um die Deformationen des Elastomeres zu resorbieren, während die Dichtung durch das Einspannen des Sitzes zwischen einem vorderen Preßmittel l8, mit einer kegelstumpfförmigen Fläche, die mit der vorderen kegelstumpf förmi gen Fläche 10 des Sitzes zusammenwirkt, und einem hinteren Preßmittel 19, mit einer geraden Fläche, die mit dem Rücken des Sitzes 9 zusammenwirkt, eingespannt wird (in der Figur ist die Dichtung in ihrer Funktionsposition aber nicht eingespannt).

Beispielsweise besitzen die Nuten 15 und 17 im Rücken 9 bzw. der zylindrischen Fläche 11 ein querschnittlich trapezoides Profil mit abgerundeten Ecken; die Nut 16 in der Frontfläche 10 besitzt querschnittlich ein etwa dreiecki-

ges Profil mit abgerundeter Spitze.

Natürlich bilden die Formen ebenso wie die Zahl der in den Rücken 9, die Frontfläche 10 und die zylindrische Fläche 11 eingebrachten Nuten nur ein Beispiel und sie können entsprechend den Erfordernissen angepaßt werden. In gleicher Weise können eine oder zwei dieser Flächen mit einer Nut ausgerüstet sein.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. Insbesondere ist die Erfindung nicht auf eine innere Lippendichtung beschränkt für sich drehende Wellen. Die gleichen Mittel sind, ohne die Erfindung zu verlassen, auch für Dichtungen mit außenliegenden Lippen für sich drehende Hohlwellen o. dgl. geeignet. In gleicher Weise kann die erfindungsgemäße Dichtung gasdicht oder flüssigkeitsdicht ausgeführt sein, je nach Elastizität der Verbindung zwischen der Manschette und des Sitzes u. dgl. Schließlich ist die querschnittlich trapezoide Form des Sitzes 8 erreichbar von unterschiedlichen Konfigurationen des Rückens und der Frontfläche; der Rücken kann kegelstumpfförmig und die Frontfläche eben sein und rechtwinklig zur Dichtungsachse oder genauso kann der Rükken und die Frontfläche beide kegelstumpfförmig ausgebildet sein. Natürlich haben in diesem Fall die Preßmittel eine angepaßte Form.

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Leerseite

Claims

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ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT · EUROPEAN PATENT ATTORNEYS · MANDATA1RES EN BREVETS EUROPEES

DIPL.-ING. J. MEINKE DIPL-ING. W. DABRINGHAUS

4600 Dortmund 1,16. Juni 1982

WESTENHELLWEG 67 D/V

zusätzlich neue Tel.-Nr 14 5071

TELEFON (02 31) 14 5810 TELEGRAMM DOPAT Dortmund TELEX 822 7328 pat d

AKTEN-NR: 51/4159

Ansprüche :

1} Lippendichtung für sich drehende Teile, welche wenigstens eine Lippe aufweist', die mit wenigstens einer Dichtkante versehen ist, zum Zusammenwirken mit dem sich drehenden Teil, mit einem Sitz mit einer im wesentlichen trapezoiden Querschnittsfläche zum Zusammenwirken mit einem feststehenden Teil, welches dem sich drehenden Teil zugeordnet ist, und mit einer Manschette, welche die Lippe und den Sitz verbindet und geeignet ist, die Lippe elastisch zu tragen, wobei der Sitz einen Rücken und eine Frontfläche aufweist, von denen wenigstens eine Fläche kegelstumpfförmig und eine Fläche zylindrisch ist, zum Zusammenwirken mit einer Fläche gegenüber dem festen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (8) darüber hinaus wenigstens eine Ringnut (15 bzw. 16 bzw. 17) aufweist, die wenigstens in einem der folgenden, nämlich dem Rücken (9)_s der Frontfläche (10) und der zylindrischen Fläche (11) vorgesehen ist, dank derer der Sitz (8) ein Resorptionsvolumen für die lon-

gitudinale Kompression aufweist, dergestalt , daß sie mit allen ihren Flächen eingefaßt werden kann, alles zur Sicherung während der Einstellung der Dichtung, einer Zentrierung und Rückzentrierung des feststehenden Organes und einer Pressung auf das sich drehende Teil.
2. Lippendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücken (9) im wesentlichen eben ist und sich im wesentlichen rechtwinklig zur Achse der Dichtung erstreckt und daß die Frontfläche (10) kegelstumpfförmig ist.
3. Lippendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücken kegelstumpfförmig und die Frontfläche im wesentlichen eben ist und sich im wesentlichen rechtwinklig zur Dichtungsachse erstreckt.
4. Lippendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rücken und Frontfläche kegelstumpfförmig ausgebildet sind.
5. Lippendichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konizität des Rückens und der Frontfläche derart orientiert ist, daß die axiale Erstreckung des Sitzes ihren Maximum an der Ebene der zylindrischen Oberfläche aufweist.
6. Lippendichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da-

durch gekennzeichnet, daß der Sitz (8) mit drei Ringnuten (15-17) ausgerüstet ist, welche entsprechend in dem Rücken

(9) der Frontfläche (10) und der zylindrischen Fläche (11) vorgesehen sind.
7· Lippendichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß darüber hinaus eine weitere Ringnut (6) in der Außenfläche der Lippe (2) vorgesehen ist, wobei diese Nut (6) zur Aufnahme einer Ringfeder (5) ausgerüstet ist.
8. Lippendichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Ringnut (1*0 als Verbindung der Frontfläche (10) des Sitzes (8) und der internen Fläche der Manschette (7) vorgesehen ist.
9· Lippendichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konizität der Frontfläche

(10) einen Winkelbereich von 25° - 35° umfaßt, vorzugsweise in der Größenordnung von 30° liegt.
10. Lippendichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette mit dem Rücken einen Winkel von ungefähr 90° - 105° bildet.