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Radialwellendichtring
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Die Erfindung betrifft einen Radialwellendichtring, mit einem ringförmigen
Außengehäuse und einer dicht mit dem Außengehäuse in Verbindung stehenden elastischen
Manschette, die eine elastisch radial gegen die abzudichtende Welle belastete Dichtlippe
aufweist.
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Derartige, üblicherweise für die Abdichtung von sich drehenden Wellen
an ihrem Durchtritt durch ein Gehäuse oder dgl. verwendete Dichtringe sind bekannt
und weisen zumeist Manschetten aus Gummi oder Kunststoff auf, deren Dichtlippen
mittels einer Ring- bzw. Schlauchfeder radial gegen die abzudichtende Oberfläche
belastet sind. Das Außengehäuse ist dabei zumeist von einem Metallring gebildet,
kann aber auch aus dem selben Werkstoff wie die Manschette bestehen, wobei dann
ein metallischer Stützkörper in den Gummi- bzw. Kunststoff eingelagert ist.
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So ist beispielsweise durch die DE-OS 29 29 031 eine Wellendichtung
bekannt geworden, die ein ringförmiges im Querschnitt angenähert L-förmiges elastisches
Element aufweist, dessen sich radial erstreckender Schenkel zwischen zwei im Querschnitt
L-förmigen, metallischen Ringen eingeklemmt ist und dessen zweiter Schenkel zur
Bildung einer Dichtkante in seinem freien Endbereich abgewinkelt ist. Dabei ist
im Bereich der Dichtkante eine Schlauchfeder angeordnet.
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Einen ähnlichen Aufbau einer Wellendichtung schlägt auch die DE-AS
1 525 461 vorbei jedoch relativ harte Materialien, wie z.B. Tetrafluoräthylen, für
das Dichtelement vorgesehen sind.
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Die Zuverlässigkeit derartiger Wellendichtringe ist sehr groß, soferne
nur gewisse Toleranzen in der Koaxialität der abzudichtenden Welle und der Aufnahmebohrung
für
den Dichtring im umgebenden Gehäuse eingehalten werden.
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Diese Koaxialitätstoleranzen sind allerdings ziemlich klein - so z.B.
bei einer Welle mit 60 mm Durchmesser nur 0,2 mm - was einen erheblichen Nachteil
im Hinblick auf einen Versatz zwischen Wellenachse und Bohrungsachse - sowohl statisch
als auch dynamisch - bedeutet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bei Radialwellendichtringen
der eingangs genannten Art auftretenden Nachteile hinsichtlich des geringen radialen
Arbeitsvermögens der Dichtlippe zu vermeiden und einen derartigen Dichtring dahingehend
zu verbessern, daß der zulässige Toleranzbereich für einen radialen Versatz zwischen
Wellenachse und Achse der Aufnahmebohrung im abzudichtenden Gehäuse erweitert wird.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zwischen der
elastischen Manschette und dem Außengehäuse ein oder mehrere zusätzliche(s), gegenüber
der übrigen Dichtung in radialer Richtung eine erhöhte Elastizität aufweisende(s),
z.B. mit einem S-förmigen Ringquerschnitt versehene(s) Element(e) angeordnet ist
bzw. sind, das bzw.
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die in radialer Richtung teilweise oder zur Gänze von einem ringförmigen
Pührungsgehäuse umgeben ist bzw. sind.
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Durch das zusätzliche elastische Element, welches natürlich die dichte
Verbindung zwischen elastischer Manschette bzw. Dichtlippe und Außengehäuse nicht
unterbrechen darf, ist der ohne eine Störung der Dichtwirkung der Dichtlippe mögliche
radiale Versatz zwischen Wellenzentrum und Zentrum der Aufnahmebohrung für den Radialwellendichtring
bzw. Zentrum des Radialwellendichtringes selbst wesentlich vergrößert, wobei durch
die Anordnung des ringförmigen Bührungsgehäuses ein Ausweichen der Dichtlippe in
axialer Richtung und damit wiederum die Gefahr des Undichtwerdens des Dichtringes
vermieden wird.
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Das Führungsgehäuse weist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung einen U-förmigen Ringquerschnitt auf, ist in axialer Richtung zweigeteilt
und mit der abzudichtenden Welle umlaufend ausgebildet, wobei die Dichtlippe am
Boden des U-förmigen Querschnittes anliegt. Das
ringförmige Führungsgehäuse,
welches das axiale Ausweichen der Dichtlippe gegenüber der sich drehenden Welle
verhindem soll, wird also in diesem Falle auf die abzudichtende Welle aufgesetzt
und läuft mit dieser um. Da die Dichtlippe bei dieser Ausführung nicht auf der Wellenoberfläche
läuft, kann die Oberflächengüte der Welle an dieser Stelle geringer sein, was die
Bearbeitung bzw. Handhabung vereinfacht.
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Gemäß einer anderen Ausbildung nach der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Führungsgehäuse von in Richtung zur Dicht lippe verlängerten Teilen des
Außengehäuses gebildet ist. Auf diese Weise wird ein im Hinblick auf die Montage
den bisher bekannten Radialwellendichtringen völlig gleichwertiger Dichtring geschaffen,
der lediglich eine etwas größere Aufnahmebohrung im umgebenden Gehäuse als die bisher
bekannten Dichtringe benötigt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind am Führungsgehäuse an
der dem abzudichtenden Medium zugewandten Seite Ausgleichsöffnungen vorgesehen,
welche den Rückfluß des abzudichtenden Mediums ins Innere des jeweiligen Gehäuses
erlauben und ein Ansammeln des Mediums - z.B.
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Schmieröl - im Bereich des elastischen Elementes bzw. der elastischen
Manschette verhindern.
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Zum gleichen Zweck kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung
das elastische Element auch an der dem abzudichtenden Medium zugewandten Seite Unterbrechungen
seiner Anlaufflächen am Führungsgehäuse aufweisen. Durch die Unterbrechung ist ebenfalls
der Abfluß des abzudichtenden Mediums aus dem Bereich des elastischen Elements bzw.
der elastischen Manschette möglich.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Radialwellendichtringes
nach der Erfindung im Querschnitt und Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel
in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung.
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Der Radialwellendichtring nach Fig. 1 weist ein ringförmiges Außengehäuse
1 auf, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei ineinander gesteckten
Blechpreßteilen 2, 3 besteht.
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Im Inneren des Außengehäuses 1 ist ein elastisches Element 4 angeordnet,
welches im wesentlichen ringförmig ist und einen S-förmigen Ringquerschnitt aufweist.
Dieses elastische Element 4 geht an seiner der Achse 5 des Radialwellendichtringes
zugewandten Seite in eine elastische Manschette 6 über, die eine mittels einer Ringfeder
7 elastisch radial gegen die abzudichtende Welle (hier nicht dargestellt) belastete
Dichtlippe 8 aufweist. Als Werkstoff für das elastische Element 4 und die anschließende
Manschette 6 kann beispielsweise Gummi oder ein elastischer Kunststoff verwendet
werden.
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Durch die in Richtung zur Dichtlippe 8 verlängerten Teile 2, 3 des
Außengehäuses 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Führungsgehäuse 9 für
das elastische Element 4 geschaffen, welches ein Ausweichen der Dichtlippe 8 in
axialer Richtung unterbindet. In diesem Führungsgehäuse 9 kann die Manschette 6
samt Dichtlippe 8 in radialer Richtung entsprechend etwaigen Bewegungen der nicht
dargestellten abzudichtenden Welle ausweichen, was ziemlich große Konzentrizitätstoleranzen
zwischen abzudichtender Welle und Radialwellendichtring bei gleichzeitiger Sicherstellung
einer wirksamen Dichtung erlaubt.
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Im unteren Bereich der Fig. 1 ist auch eine am Führungsgehäuse 1
an der dem abzudichtenden Medium zugewandten Seite angeordnete Ausgleichsöffnung
10 dargestellt, welche den Rückfluß von in den Bereich 11 gelangtem Medium und damit
einen Druckausgleich ermöglicht.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Außengehäuse
1 von einem nur einteiligen Ring gebildet, der mit dem elastischen Element 4 beispielsweise
durch Vulkanisation desselben verbunden sein kann. Das Führungsgehäuse 9 weist hier
einen U-förmigen Ringguerschnitt auf, und ist in axialer Richtung zweigeteilt, wobei
die beiden Teile 12, 13 auf der hier nicht dargestell-
ten abzudichtenden
Welle angeordnet werden und mit dieser umlaufen. Das elastische Element 4 geht wiederum
an seiner dem Außengehäuse 1 abgewandten Seite unmittelbar in die elastische Manschette
6 über, welche an ihrem vorderen Ende eine mit einer Ringfeder 7 elastisch radial
belastete Dichtlippe 8 aufweist. Die Dichtlippe 8 liegt im Ausführungsbeispiel nach
Fig. 2 am Boden des das Führungsgehäuse 9 bildenden U-förmigen Ringquerschnitts
auf, welches gleichzeitig als gehärteter Verschleißring ausgebildet werden kann.
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Bei radialen Versatzbewegungen der Achse der hier nicht dargestellten
Welle gegenüber der Aufnahmebohrung (ebenfalls nicht dargestellt) für das Außengehäuse
1 kann sich auch hier wiederum das elastische Element 4 entsprechend deformieren,
was die Dichtwirkung der Dichtlippe 8 unverändert sicherstellt. Um ein axiales Ausweichen
der Dichtlippe 8 zu verhindern weist das elastische Element 4 Anlageflächen 14 am
Führungsgehäuse 9 auf, welche Unterbrechungen 15 haben, durch die das Medium zwecks
Schmierung und Kühlung der Dichtlippe zu- und abströmen kann.
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