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Wellendichtring
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Die Erfindung betrifft einen Wellendichtring nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1 Bei einem bekannten Wellendichtring dieser Art (DE-OS 27 09 394)
ist das erste Dichtteil in einenEinbauraum eingepreßt' während das zweite Dichtteil
mit Preßsitz auf der Welle sitzt. Beide Dichtteile liegen unmittelbar aneinander.
Wenn daher die Welle mit dem zweiten Dichtteil dreht, reibt es ständig am ersten
Dichtteil. Dadurch tritt ein rascher Verschleiß der Dichtteile auf, so daß der Wellendichtring
frühzeitig unbrauchbar wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wellendichtring dieser
Art so auszubilden, daß ein frühzeitiger Verschleiß der Dichtteile verhindert wird.
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Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Wellendichtring erfindungsgemäß
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Das zwischen den beiden Dichtteilen liegende Kupplungsteil verhindert
beim Betrieb eine Berührung zwischen den beiden Dichtteilen. Das Kupplungsteil dreht
mit dem einen der beiden Dichtteile mit, während es vom anderen Dichtteil Abstand
haben kann. Somit wird eine Reibung der Dichtteile aneinander vermieden, so daß
diese nicht verschleißen oder durch übermäßige Erwärmung beschädigt oder sogar zerstört
werden können.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in den Zeichnungen
dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 im Axialschnitt
eine Hälfte eines erfindungsgemäßen Wellendichtringes, der aus einem ersten und
zweiten Dichtteil besteht während der Lagerung, Fig. 2 den Wellendichtring nach
Fig. 1 im Betriebszustand, Fig. 3 einen Laufring des zweiten Dichtteiles des Wellendichtringes
nach Fig. 1 im Axialschnitt, Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in Fig.
3, Fig. 5 einen Kupplungsteil des Wellendichtringes nach Fig. 1 im Axialschnitt,
Fig. 6 und 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI bzw. VII in Fig. 5, Fig. 8
eine Hälfte eines Versteifungskörpers des Dichtteiles des Wellendichtringes nach
Fig. 1 im Axialschnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 9, Fig. 9 den Versteifungskörper
gemäß Fig. 8 in Ansicht, Fig. 10 bis 17 weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen
Wellendichtringes in Darstellungen entsprechend den Fig. 1 und 2,
Fig.
18 das Kupplungsteil nach den Fig. 16 und 17-im Axialschnitt gemäß Fig. 5, Fig.
19 und 20 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XIX und XX in Fig. 18, Fig. 21 bis
24 weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Wellendichtringes in Darstellungen
entsprechend den Fig. 1 bzw. 2, Fig. 25 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Wellendichtringes im Lagerzustand in einem Schnitt längs der Linie XXV - XXV in
Fig. 26, Fig. 26 den Wellendichtring nach Fig. 25 in Ansicht gemäß Pfeil XXVI in
Fig. 25, Fig. 27 und 28 den Wellendichtring gemäß den Fig. 26 und 27 im Betriebszustand,
Fig. 29 den Laufring und einen Teil des Kupplungsteiles des Wellendichtringes nach
Fig. 25, die über einen Bajonettverschluß miteinander verbunden sind, Fig. 30 das
Kupplungsteil nach Fig. 25 in Ansicht gemäß Pfeil XXX in Fig. 29, Fig. 31 in einer
Darstellung entsprechend Fig. 29 den Kupplungsteil in verdrehgesicherter Lage,
Fig.
32 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wellendichtringes in einem
Schnitt rings der Linie XXII - XXII in Fig. 33 während der Lagerung, Fig. 33 eine
Axialansicht des Wellendichtringes nach Fig.
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32 in Richtung des Pfeiles XXXIII in Fig. 32, Fig. 34 den Wellendichtring
nach Fig. 32 während des Betriebs und in einem Schnitt längs der Linie XXXIV - XXXIV
in Fig. 35, Fig. 35 den Wellendichtring nach Fig. 26 in Ansicht gemäß Pfeil XXXV
in Fig. 34 und Fig. 36 eine letzte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wellendichtringes
in einer Darstellung entsprechend Fig. 1.
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Der Wellendichtring nach den Fig. 1 und 2 hat einen ersten und zweiten
ringförmigen Dichtteil 1 und 2, die an der Außenseite von einer Haltekappe 3 teilweise
überdeckt sind.
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Der erste Dichtteil 1 hat etwa U-förmigen Querschnitt und weist einen
zylindrischen Außen- und Innenabschnitt 9 und 14 auf. Der zweite Dichtteil hat etwa
L-förmigen Querschnitt, derart, daß ein Zylinderteil 27 und ein radial von diesem
nach außen ragender Ringflansch 29 gebildet sind. Die Dichtteile 1 und 2 sind so
miteinander verbunden, daß der erste Dichtteil mit seinem Innenabschnitt 14 den
Zylinderteil 27 des zweiten Dichtteiles umgibt. Zwischen einem den Innen-und den
Außenabschnitt 9 und 14 des ersten Dichtteiles verbindenden, quer zur Dichtringachse
A liegenden Ringscheibenteil
8, 11 und dem Ringflansch 29 des
zweiten Dichtteiles 2 verbleibt ein Ringraum 42, in dem ein ringscheibenförmiges
Kupplungsteil 43 angeordnet ist. Es kommt beim Betrieb des Wellendichtringes außer
Eingriff mit dem zweiten Dichtteil 2, um die Reibung zwischen den Dichtteilen zu
verringern, wenn das zweite Dichtteil 2 auf einem drehenden Maschinenteil 33 (Fig.
2) sitzt und mit diesem mitdreht,während das andere Dichtteil 1 in einer Ausnehmung
61 eines ruhenden Maschinenteiles 44 (Fig. 2) ruht. Die Haltekappe 3 umgibt die
Dichtteile 1 und 2 auf ihren Außenseiten und erstreckt sich bis über den Ringflansch
29 des zweiten Dichtteiles 2.
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Das erste Dichtteil 1 weist einen Versteifungskörper 4 auf, der teilweise
von einer Ummantelung 5 umgeben ist, die eine Dichtlippe 6 und eine Staublippe 7
bildet. Wie auch die Fig.
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8 und 9 zeigen, ist der Versteifungskörper 4 als Ringscheibe 8 mit
einem rechtwinklig abgebogen umlaufenden Rand 9 ausgebildet und besteht vorzugsweise
aus Metall. Der die Ringöffnung des Versteifungskörpers 4 begrenzende, radial innere
Randabschnitt 10 der Ringscheibe 8 ist gegenüber dem übrigen Scheibenteil in gleicher
Richtung wie der Rand 9 geringfügig gekrümmt. Der Randabschnitt 10 ist vollständig
in die Ummantelung 5 eingebettet, die vorzugsweise aus elastomerem Material besteht.
Die Ummantelung 11 erstreckt sich über die ganze radiale Breite der dem Außenabschnitt
9 zugewandten Außenfläche 12 der Ringscheibe 8 und bis über etwa die halbe Länge
des Außenabschnittes 9. Auf der vom Außenabschnitt 9 abgewandten Außenseite 13 der
Ringscheibe 8 verläuft die Ummantelung 5 nur derart bis über den Rand abschnitt
10, daß sie mit der Außenseite 13 der Ringscheibe 8 eine gemeinsame Außenfläche
bildet.
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Die Ummantelung 5 hat auf beiden Seiten des Randabschnittes 10 und
im Bereich des Außenabschnittes 9 etwa gleiche Dicke,
die etwa
gleich der halhen Dicke des zwischen diesenTeilen verlaufenden Ummantelungsabschnittes
ist. Die Ummantelung 5 geht in einen zylindrischen Abschnitt über, der den Innenabschnitt
14 des ersten Dichtteiles 1 bildet. Der etwa parallel zum Außenabschnitt 9 des Versteifungskörpers
4 verlaufende Innenrand 14 weist die radial nach innen gerichtete Dicht- und Staublippe
6 und 7 auf. Die Staublippe 7 erstreckt sich bis über die Außenseite 13 der Ringscheibe
8 und in entgegengesetzter Richtung zum Außenabschnitt 9.
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Wie insbesondere die Fig. 8 und 9 zeigen, weist der Versteifungskörper
4 im Bereich seiner Ringscheibe 8 mehrere um die Achse 18 des Versteifungskörpers
teilkreisförmig gekrümmte Rippen 19 bis 24 auf, die über die Außenseite 12 ragen
und jeweils teilkreisförmigen Querschnitt haben. Die Rippen 19 bis 24 sind durch
Sicken gebildet. Sie sind in zwei in Umfangs richtung mit radialem Abstand hintereinanderliegenden
Reihen angeordnet, in denen die zugehörigen Rippen 19 bis 21 und 22 bis 24 jeweils
gleichen Abstand voneinander haben. Die innere Reihe schließt unmittelbar an den
Randabschnitt 10 an (Fig.8), während die äußere Reihe etwa in halber Breite zwischen
dem Außenabschnitt 9 und der inneren Reihe liegt. Die Rippen 22 bis 24 der äußeren
Reihe sind etwas länger als die der inneren Reihe und erstrecken sich wie diese
über einen Bogenwinkel von etwa 300. Die Rippen 19 bis 24 dienen einerseits zur
Versteifung des Versteifungskörpers und andererseits zur Vergrößerung der Außenfläche
12, so daß die Ummantelung großflächig und sicher mit dem Versteifungskörper 4 verbunden
ist. Auf der Außenfläche 13 des Versteifungskörpers sind an den Stellen der Rippen
19 bis 24 jeweils Vertiefungen 25, 26 (Fig. 8) mit halbkreisförmigem Querschnitt
gebildet, die zur Aufnahme von Rastgliedern eines Kupplungsteiles 43 dienen, wie
später im einzelnen beschrieben wird.
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Die Dicht- und die Staublippe 6 und 7 liegen etwa mit Linienberührung
an einer zylindrischen Außenwandung 15 eines Laufring 16 des zweiten Dichtteiles
2 an. Zur Verbesserung des Anlagedruckes wird die Dichtlippe 6 mit einer in einer
Umfangsnut 17 des Innenrandes 14 der Ummantelung 5 angeordneten Schraubenzugfeder17gegen
die Außenwandung 15 gepreßt.
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Wie insbesondere die Fig. 3 und 4 zeigen, hat der Laufring 16 ein
Zylinderteil 27 mit der Außenwandung 15,der über einen teilkreisförmig gekrümmten
Übergangsbereich 28 in den radial verlaufenden Ringflansch 29 übergeht. Er verläuft
parallel und mit Abstand zur Ringscheibe 8 des Versteifungskörpers 4 (Fig. 1 und
2). Die zylindrische Innenwandung 30 des Zylinderteiles 27 ist mit eintlelastomeren
überzug 31 versehen, der sich über dfe ganze axiale Länge des zweiten Dichtteiles
2 erstreckt und auch den übergangsbereich 28 teilweise abdeckt. Der überzug 31 hat
eine wellig ausgebildete Außenseite 32, mit der er beim Montieren des Wellendichtringes
auf einer Welle 33 oder einem anderen drehenden Maschinenteil dichtend aufliegt
(Fig. 2). Der Dichtflansch 29 hat etwa in halber Breite mehrere in Umfangsrichtung
mit gleichem Abstand hintereinanderliecende noppenartige Rastglieder 34 bis 39,
die durch Ausprägungen gebildet sind, die auf der anderen Außenseite Vertiefungen
40 und 41 (Fig. 3) bilden. Den Rastgliedern 34 bis 39 sind Stecköffnungen 45 bis
48 (Fig. 6) in der einen Außenseite 49 des Kupplungsteiles 43 zugeordnet, mit denen
die Rastglieder während der Lagerung des Wellendichtrlnges in formschlüssiger Verbindung
sind (Fig. 1).
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Das Kupplungsteil 43 ist als Scheibe ausgebildet, die auf der dem
Versteifungskörper 4 zugewandten Außenseite SO (Fig. 5, 7) zwei koaxial zur Achse
des Kupplungsteiles liegende Reihen mit stegförmigen Rastglicdern 51, 54 mit abgerundeten
Enden
und Stirnseiten hat. Die Rastglieder der einzelnen Reihen liegen paarweise mit radialem
Abstand hintereinånder.
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Die radial innen liegenden Rastglieder 52, 54 liegen auf gleicher
Höhe wie die Stecköffnungen 45 bis 48 des Kupplungsteiles 43, während die äußeren
Rastglieder 51, 53 gleichen Abstand von diesen Rastgliedern und dem Außenrand 55
des Kupplungsteiles 43 haben. Die radial innen liegenden Rastglieder 52, 54 sind
geringfügig kürzer als die äußeren Rastglieder 51, 53. Alle Rastglieder erstrecken
sich über einen gleichen Bogenwinkel von etwa 70. Die Rastglieder sind damit wesentlich
kürzer als die zugehörigen Rastöffnungen, die durch die Vertiefungen 25, 26 des
Versteifungskörpers 4 bzw. dessen Ringscheibe 8 gebildet sind. In diesen Vertiefungen
liegen die Rastglieder 51 bis 54 während des Betriebes des Wellendichtringes, wie
Fig. 2 zeigt.
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Das Kupplungsteil 43 ist in seiner Kupplungsstellung gemäß Fig. 2
unter der Kraft eines ringförmigen Federelementes 56 am ersten Dichtteil 1 gehalten.
Das Federelement 56 besteht aus elastomerem Material und hat vorzugsweise V-förmigen
Querschnitt. Es liegt mit seinem einen Schenkel 57 an der Außenseite 49 des Kupplungsteiles
43 an, während sein anderer Schenkel 58 an einer Innenseite 60 des Zylinderteiles
und sein äußerer Rand 59 an einem radial liegenden Ringteil 69 der Haltekappe 3
anliegen. Die freien Schenkelenden des Federelementes haben von der Stirnseite 61
des Ringflansches 29 des Halteteiles 16 Abstand, so daß dieser während des Betriebes
des Wellendichtringes nicht am Federelement 56 reibt.
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Das Kupplungsteil 43 ist während der Lagerung des Wellendichtringes
mit dem zweiten Dichtteil 2 verbunden, in dem dieses mit seinen Steckgliedern 34
bis 39 in den zugehörigen Stecköffnungen 45 bis 48 des Kupplungsteiles 43 liegen
(Fig. 1). Gleichzeitig stützt sich das Kupplungsteil 43 mit
seinen
Rastgliedern 51, 54 auf der Außenseite 13 der Ringscheibe 8 des Versteifungskörpers
4 ab (Fig. 1), wobei die Schenkel 57, 58 des Federelementes 56 zusammengedrückt
sind, so daß sie flächig an der Außenseite 49 des Kupplungsteiles 43 und der Innenseite
6C der Haltekappe 3 anliegen. In dieser Lagerstellung steht somit das Kupplungsteil
43 unter Vorspannung. In der Raststellung gemäß Fig. 1 hat das zweite Dichtteil
2 mit dem Kupplungsteil 43 gegenüber dem ersten Dichtteil 1 eine solche Lage, daß
die Rastglieder 51 bis 54 jeweils seitlich neben den Vertiefungen 25, 26 der Ringscheibe
8 liegen.
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Zur Montage des Wellendichtringes wird er in einen Aufnahmeraum 118
des ruhenden Maschinenteiles 44 eingepreßt und dann die Welle 33 durch den Wellendichtring
gesteckt. Hierbei wird der Überzug 31 elastisch verformt, so daß das zweite Dichtteil
2 mit Preßsitz auf der Welle 33 sitzt. Wenn danach die Welle in Richtung des Pfeiles
64 in Fig. 2 dreht, dann nimmt sie das zweite Dichtteil 2 in gleicher Richtung mit.
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Infolge der drehfesten Verbindung des Kupplungsteiles 43 mit dem Haltering
16 über die Steckglieder 34 bis 39 und die Stecköffnungen 45 bis 48 dreht sich auch
das Kupplungsteil 43 mit, während das erste Dichtteil 1 stehenbleibt.
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Nach geringem Drehweg gelangen die Rastglieder 51 bis 54 des Kupplungsteiles
in den Bereich der Vertiefungen 25, 26 des ersten Dichtteiles 1. Das Kupplungsteil
43 wird dann unter der Kraft des Federelementes 56 in axialer Richtung in die Raststellung
nach Fig. 2 verschoben. Die Rastglieder 51 bis 54 des Kupplungsteiles 43 greifen
in die Vertiefungen 25, 26 ein, während gleichzeitig das Kupplungsteil 43 vom Flansch
29 des zweiten Dichtteiles 2 abhebt, so daß dessen Steckglieder 35 bis 39 aus den
zugehörigen Stecköffnungen 45 bis 48 freikommen. Das Kupplungsteil 43 wird mit dem
Federelement
56 in seiner Kupplungsstellung am ersten Dichtteil 1 gehalten. Die beiden Dichtteile
1 und 2 berührten einander, abgesehen von der Dichtlippe 6 und der Staub lippe 7
nicht, so daß kein zusätzlicher Verschleiß der beiden Dichtteile während des Betriebs
entsteht. Insbesondere tritt keine übermäßige Erwärmung der Dichtteile auf. Da die
Rastglieder 51 bis 54 und die zugehörigen Vertiefungen 25 bis 26 um ein Mehrfaches
höher bzw. tiefer sind als die Steckglieder 35 bis 39 bzw. die Stecköffnungen 45
bis 48, hat das Kupplungsteil 43 in seiner Kupplungsstellung nach Fig. 2 noch relativ
großen Abstand vom Ringflansch 29 bzw. vom zweiten Dichtteil 2, so daß auch dann
noch eine Berührung zwischen diesen Teilen ausgeschlossen ist, wenn geringe Fertigungstoleranzen
vorhanden sein sollten. Der vorhandene Abstand zwischen dem Kupplungsteil 43 und
dem zweiten Dichtteil 2 gewährleistet, daß eine Reibung und ein damit verbundener
Verschleiß der Dichtteile beim Betrieb des Wellendichtringes vermieden sind. Die
Haltekappe 3 hat einen zylindrischen Ringteil 65, der etwa in halber Länge radial
nach innen abgesetzt ist. Dadurch werden zwei Ringteilabschnitte 66 und 67 gebildet.
Ein Ende 68 des Rinyteilabschnittes 66 ist rechtwinklig radial nach innen abgebogen
und umgreift das Federelement 56. Der Versteifungskörper 4 liegt mit der zylindrischen
Außenseite 70 seines Randes 9 an der Innenseite 71 des Ringteilahschnittç 67 der
Haltekappe 3 an, während an der Innenseite 72 des Ringteilabschnittes 66 das Kupplungsteil
43 und das Federelement 56 mit ihren Stirnseiten 73 und 59 geführt werden.
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Das erste Dichtteil 1 ist gegenüber der Haltekappe 3 axial festgelegt,
so daß sich der Rand 9 des Versteifungskörpers 4 mit einem abgeschrägten Außenflächenabschnitt
74 an einem spitzwinklig verjüngten Endabschnitt 75 des Ringteilabschnittes 67 des
Ringteiles 65 abstützt und der übergangsabschnitt
76 zwischen
dem Rand 9 und der Ringscheibe 8 vom Ringteilabschnitt 66 teilweise übergriffen
wird. Die axiale Erstreckung des Ringteilabschnittes 66 ist etwa gleich der Dicke
des Kupplungsteiles 43 - im Bereich der radial äußeren Rastglieder gemessen -, so
daß das Federelement 56 während der Lagerung des Wellendichtringes am Ende 68 des
Ringteiles 65 in das Kupplungsteil 43 mit seinen Rastgliedern 51 bis 54 an der Ringscheibe
8 anliegen. Der Ringteilabschnitt 66 und das Ende 68 sind auf ihrer Außenseite 78,
79 mit einem Abdeckteil 80 versehen, das über das Ende 68 bis an den Übergangsbereich
28 des Halteringes 16 reicht. Das Abdeckteil 80 liegt am Haltering 16 und am Ringflansch
29 mit jeweils einer ringförmigen Lippe 81 und 82 dichtend an. Das Abdeckteil 80
und der Ringteilabschnitt 67 bestehen vorzugsweise aus demselben elastomeren Material.
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Von dieser Ausführungsform unterscheidet sich die Ausführungsform
nach den Fig. 10 und 11 nur dadurch, daß anstelle der konzentrischen Reihen von
Rastgliedern 51 bis 54 nur eine Reihe mit Rastnocken 51a vorgesehen ist. Sie sind
etwa in halber radialer Breite des ringscheibenförmigen Kupplungsteiles 43a angeordnet.
Den Rastnocken 51a sind Vertiefungen 25a in der Ringscheibe 8a des Versteifungskörpers
4a zugeordnet, die ebenfalls länger sind als die Rastnocken 51a.
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Da bei dieser Ausführungsform zur Rastverbindung des Kupplungstelles
43a mit dem Versteifungskörper 4a des ersten Dichtteils 1a nur die eine Reihe von
Rastgliedern 51a und nur eine Reihe Rastöff-nungen 25a vorgesehen sind, ist das
Kupplungsteil und der Versteifungskörper konstruktiv einfacher ausgebildet, so daß
der Wellendichtring kostengünstig hergestellt werden kann.
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Die Ausführungsform nach den Fig. 12 und 15 entspricht der Ausführungsform
nach den Fig. 10 und 11, nur daß anstelle
des aus elastomerem Material
bestehenden Federelementes 56a eine Tellerfeder 56b (Fig. 12 und 13) bzw. eine Schraubendruckfeder
56C(Fig. 14 und 15) vorgesehen ist. Im übrigen ist - wie beim Wellendichtring gemäß
Fig. 10 und 11 -auch bei diesen Ausführungsformen das Kupplungsteil 43b, 43c in
seiner Lager- und Betriebsstellung nur über eine Reihe von Rastgliedern 51b, 51c
in seiner Lagerstellung (Fig. 12, 14) am Dichtteil 2b, 2c bzw. seiner Kupplungsstellung
am Versteifungskörper 4b, 4c des ersten Dichtteiles 1b, 1c drehfest gesichert.
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Von den Ausführungsformen nach den Fig. 10 bis 15 unterscheidet sich
der Wellendichtring nach den Fig. 16 bis 20 im wesentlichen dadurch, daß das Kupplungsteil
43d und die Feder 56d einteilig und vorzugsweise aus Metall hergestellt sind. Das
Kupplungsteil 43d ist wiederum als Ringscheibe ausgebildet, deren innerer und äußerer
Rand 83 und 84 in entgegengesetzte Richtungen abgebogen sind. Der innere Rand 83
ist etwa rechtwinklig nach außen abgebogen.
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Er hat nur geringe axiale Erstreckung und weist, wie insbesondere
die Fig. 18 und 20 zeigen, mehrere, vorzugsweise drei mit gleichem Abstand in Umfangsrichtung
hintereinanderliegende stegförmige Rastglieder 51d, 52d auf. Sie ragen in axialer
Richtung über den inneren Rand 83 und haben etwa gleiche axiale Breite wie dieser.
Sie sind um die Achse der Kupplungsteile 43d teilkreisförmig gekrümmt und erstrecken
sich etwa über einen Bogenwinkel von 7 bis 100. Den Rastgliedern 51d, 52d ist jeweils
eine entsprechend teilkreisförmig gekrümmt verlaufende Vertiefung 25d (Fig.
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17) zugeordnet. Das Kupplungsteil 43d weist ferner entsprechend dem
Kupplungsteil 43 nach den Fig. 5 und 6 mehrere in Umfangs richtung mit Abstand hintereinanderliegende
Stecköffnungen 45d bis 48d auf, die das Kupplungsteil 43d durchsetzen. Den Stecköffnungen
45d bis 48d sind Steckglieder 35d des Halteringes 16d zugeordnet, der gleich ausgebildet
ist wie der Haltering der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen
nach den Fig. 1 bis 15. Der äuBere-abyebogene Rand 84 des Kupplungsteiles 43d bildet
die Feder 56d.
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Wie Fig. 19 zeigt, ist der äußere Rand 84 gleichmäßig gezahnt ausgebildet,
wodurcn er eine hohe Federelastizität hat. Seine Zähne 84' werden bei der Montage
des Wellendichtringes - bei der sich die Rastglieder 51d, 52d an der Außenseite
13d der Ringscheibe 8d des Versteifungskörpers 4d abstützen, um das Kupplungsteil
43d in der in Fig. 16 dargestellen Haltestellung am zweiten Dichtteil gesichert
ist - relativ stark in Richtung auf das Kupplungsteil 43d gebogen, wobei sie sich
federnd am Rand 68d des Ringteiles 65d abstützen. Sobald die Rastglieder 51d, 52d
bei Inbetriebnahme des Wellendichtringes in den Bereich der Rastöffnung 25d gelangen,
wird das Kupplungsteil 43d unter der Kraft der Feder 56d in die Kupplungsstellung
nach Fig. 17 verschoben, wobei sich der Rand 84 bzw. die Feder 56d unter Aufspreizen
ihrer Zähne 84 teilweise entspannen.
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Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 21 bis 24 unterscheiden sich
im wesentlichen dadurch von dem zuvor beschriebenen Wellendichtring, daß dem Haltering
16e zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten angeordnete Kupplungsteile 43e und
43e' bzw. 43f und 43f' zugeordnet sind. Diese Kupplungsteile sind über eine Klmmerfed2r
56e, 56f miteinander verbunden. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die
Kupplungsteile 43e, 43e' bzw. 43f, 43f' während des Betriebs des Wellendichtringes
am zweiten Dichtteil in einer Raststellung gehalten sind (Fig. 22 und 24). Während
der Lagerung des Wellendichtringes liegen sie jedoch an der Außenseite 13e, 13f
der Ringscheibe 8e, 8f des Versteifungskörpers 4e, 4f des ersten Dichtteiles le,
if und an der Innenseite 69e, 69f des Endes 68e, 68f des Ringteils 65e, 65f der
Haltekappe 3e 3f an (Fig. 21, 23). Umdie vom ersten Dichtteil le, If abgewandten
Kupplungsteile 43e, 43f
möglichst großflächig über ihre ganze radiale
Breite abzustützen, ist das Ende 68e, 68f des Ringteiles 65e, 65f radial breiter
als bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5, so daß es bis nahe an den übergangsbereich
28e, 28f des Halteringes 16e, 16f reicht. Entsprechend der größeren radialen Breite
des abgebogenen Endes 68e, 68f hat das Abdeckteil 80e, 80f nur noch die eine Lippe
81e, 81f, die am Übergangsbereich 28e, 28f anliegt. Die Lippe erstreckt sich im
Vergleich zur Lippe 81 nach der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 radial weiter
nach innen in wichtung auf das Zylinderteil 27e, 27f des Halteringes 16e, 16f und
reicht vorzugsweise bis in halbe radiale Breite des über gangsbereiches 28er 28f.
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Wie die Fig. 21 und 22 zeigen, weist der Flansch 29e des Halteringes
16e die Rastglieder 51e, 51e' auf, die über beide Außenflächen des Flansches noppenartig
vorstehen.
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Vorzugsweise weist der Flansch 29e mehrere in Umfangsrichtung in gleichem
Abstanhintereinanderliegende Rastglieder auf, denen jeweils eine als Durchbruch
ausgebildete Rastöffnung 25e, 25e' in den Kupplungsteilen 43e, 43e' zugeordnet ist.
Die Rastglieder 51e, 51e' liegen in der Kupplungsstellung nach Fig. 22 versenkt
in den Rastöffnungen.
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In dieser Stellung sind die Kupplungsteile unter der Kraft der teilweise
entspannten Klammerfeder 56e gehalten.Bei der Montage des Wellendichtringes gemäß
den Fig. 21 und 22 werden die Kupplungsteile 43e, 43e' so gegenüber dem Haltering
16e angeordnet, daß dessen Rastglieder Sie, 51e' benachbart zu den Rastöffnungen
25e, 25e' liegen. In dieser Lage sind die Kupplungsteile 43e, 43e' gegen die Kraft
der Feder 56e gehalten, wobei sie an der Ringscheibe 8e des Versteifungskörpers
4e und dem Ende 68e des Ringteiles 65e der Haltekappe 3e anliegen. Gegenüber diesen
Teilen sind die Kupplungsteile 43e, 43e' nicht über Steckglieder gehalten, so daß
diese und die zugehörigen Stecköffnungen entfallen
können. Da
die Rastöffnungen 25e, 25erz an die Rastglieder 51e, 51e' angepaßt sind, gewährleistet
die Rastverbindung gemäß Fig. 22 auch, daß sich die Kupplungsteile nicht gegenüber
dem Haltering 16e verdrehen können. Sobald die Welle 33e dreht, wird der zweite
Dichtteil 2e mitgenommen. Die Rastglieder 51e, 51et bewegen sich längs der Kupplungsteile
43e, 43e', bis die Rastglieder in die Rastöffnungen 25e, 25e' unter der Kraft der
Klammerfeder 56e einrasten.
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Von diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich der Wellendichtring
gemäß den Fig. 23, 24 nur dadurch, daß anstelle der noppenartigen Rastglieder Sie,
51e' Wälzkugeln 51f, 51f' vorgesehen sind, die in halbkugelförmigen Vertiefungen
85, 86 (Fig. 24) des Flansches 29f deykalteringes 16f liegen.
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Den Wälzkugeln 51f, 51f' sind entsprechende halbkugelförmige Vertiefungen
25f, 25f' in den Kupplungsteilen 43f, 43f' zugeordnet. Im übrigen entspricht diese
Ausführungsform dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 21 und 22.
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Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 21 bis 24 kann die Welle 33e,
33f von beiden Seiten des Wellendichtringes aus montiert werden (Pfeil 62e, 62f),
da das Kupplungsteil gegenüber dem zweiten Dichtteil axial festgelegt ist.Die Kupplungsteile
behalten daher ihre Lage bei, auch wenn sie mit dem zweiten Dichtteil bei der Montage
der Welle mit-bewegt werden sollten.
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Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 25 bis 35 ist das Kupplungsteil
43g, 43h über eine Art Bajonettverschluß mit dem Haltering 16g, 16h verbunden Bei
der Ausführungsform nach den Fig. 25 bis 31 ist das Kupplungsteil 43g mit vorzugsweise
drei Verschlußgliedern 51g bis 53g (Fig. 30) versehen, die in zugehörige Verschlußöffnungen
88 eines zylindrischen Endabschnittes 87 des Halteteiles 16g ragen (Fiy. 29). Der
Endabschnitt 87 geht über eine Ringschulter
109 in den Innenteil
27g des Halteteiles 16g über (Fig. 29).
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Der Überzug 31g (Fig. 25) ist lediglich an der Innenwand 30g des Zylinderteiles
27g vorgesehen und erstreckt sich über die ganze Länge des ersten Dichtteiles 1g.
Sein Versteifungskörper 4g ist wesentlich länger als bei der Ausführungsform nach
den Fig. 1 bis 5.
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Der Versteifungskörper 4g ist bei dieser Ausführungsform an den Außenseiten
70g und 13g des Randes 9g und der Ringscheibe 8g mit dem Abdeckteil 80g versehen,
das entsprechend der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 - in ein zylindrisches
Innenteil 14g mit der Dicht- und Staublippe 6g und 7g übergeht, die vom Versteifungskörper
4g umgeben sind.
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Das Kupplungsteil 43g ist wiederum als Ringscheibe ausgebildet, die
zur Bildung eines zentralen Aufnahmeraumes 103 (Fig. 25, 27) für die Feder 56g eine
durch eine Ausprägung 104 gebildete Vertiefung aufweist. Dadurch werden ein radial
innerer und äußerer Ringabschnitt 105, 106 gebildet, die parallel zueinander und
senkrecht zur Achse A des Halteringes 16g verlaufen. Die Feder 56g , die wie bei
der Ausführungsform nach den Fig. 12 und 13 als Tellerfeder ausgebildet ist, stützt
sich mit ihrem Innenrand 107 an der Schulter 109 (Fig. 25 und 29) des Halteringes
16g und mit ihrem Außenrand 108 an der Innenseite 110 des inneren Ringachrrittes
106 des Kupplungsteiles 43g ab.
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Die Verschlußöffnungen 88 sind in Umfangsrichtung des Endabschnittes
87 verlaufende Längsschlitze, in die jeweils eine Einführöffnung 89 (Fig. 29) mündet.
Sie verläuft axial und senkrecht zum Längsschlitz 88. Die Einführöffnung 89 ist
durch axial nach innen in Richtung auf den Zylinderteil 27g abgewinkelte kürzere
90, 91 L-förmiger Randabschnitte 92, 93 (Fig. 29) begrenzt. Zwischen den Stirnflächen
94, 95 der Schenkel 90, 91 und einem gegenüberliegenden Rand 96 (Fig. 29, 31) des
Längsschlitzes 88 sind
Halteöffnungen 100, 101 (Fig. 31) gebildet,
in denen die die Rastglieder bildenden Verschlußglieder 51g bis 53g während der
Lagerung des Wellendichtringes liegen (Fig. 25, 26, 29). Hierbei ist die Feder 56g
in einer nahezu radialen Lage gegenüber dem Kupplungsteil 43g vorgespannt und liegt
vollständig im Aufnahmeraum 103 des Kupplungsteiles 43g (Fig. 25). Die langen Schenkel
97, 98 der Randabschnitte 92, 93 begrenzen zusammen mit den kurzen Schenkeln 90,
91 und einem gegenüberliegenden Rand 99, 99' jeweils die Rastöffnungen 25g, 26g,
die in die Längsschlitze 88 übergehen.
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In diese Rastöffnungen 25g, 26g rasten die Verschluß- bzw.
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Rastglieder Sig bis 53g bei Inbetriebnahme des Wellendichtringes ein,
wenn sich hierbei die Welle mit dem Haltering 16g im Uhrzeigersinn gesehen in Richtung
des Pfeiles in Fig. 29, gegenüber dem Kupplungsteil 43g verdreht. Bei Drehrichtung
im Gegenuhrzeigersinn müssen die Verschluß- bzw.
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Rastglieder 51g bis 53g so montiert werden, daß sie in den Halteöffnungen
101 liegen und bei Inbetriebnahme in den Aufnahmeraum 102 gelangen. Bei dieser Ausführungsform
ist somit die Einbaulage des Kupplungsteiles von der Drehrichtung der Welle abhängig.
Seine Verschlußglieder 51g bis 53g gelangen dann aus den Halteöffnungen 100, 101
in die Rastöffnungen 25g, 26g. Dies wird dadurch erreicht, daß das Kupplungsteil
43g in der Ruhestellung unter der Kraft der Feder 56g steht, die das Kupplungsteil
axial vom ersten Dichtteil 1g wegschiebt, sobald die Verschlußgli£der 51g bis 53g
von den Halteöffnungen 100, 101 freikommen. Beim Verschieben des Kupplungsteiles
43g gelangen dann die Verschlußglieder 51g bis 53g in die Rastöffnungen 25g, 26g
(Fig. 31), wenn die Welle zuvor mit dem zweiten Dichtring 2g verdreht worden ist.
In der Kupplungsstellung gemäß Fig. 27, 31 hat das Kupplungsteil 43g Abstand vom
ersten Dichtteil 1g. In dieser Kupplungsstellung ist das Kupplungsteil 43g axial
und radial gesichert, so daß einwandfrei verhindert ist, daß es mit dem ersten Dichtteil
1g in Reibkontakt kommen und sich gegenüber dem zweiten Dichtteil 2g verdrehen kann.
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Die Ausführungsform nach den Fig. 32 bis 35 unterscheidet sich nur
dadurch von der zuvor beschriebenen Ausführungsform, daß das Halteteil 16h nur aus
dem Zylinderteil 27h besteht, das an seinem freien Ende 111 vorzugsweise drei radial
nach außen ragende und mit gleichem Umfangsabstand hintereinanderliegende kreissegmentförmige
Stege 51h bis 53h hat. Sie bilden die Verschlußglieder, denen VerschluB-öffnungen
25h, 26h, 26h' (Fig. 33, 35) zugeordnet sind.
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Die Verschlußglieder und -öffnungen bild-en in der Kupplungsstellung
gemäß Fig. 34 die Rastglieder bzw. -öffnungen. Sie sind durch Ausprägungen des Kupplungsteiles
43h gebildet.
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Die Tellerfeder 56h ist mit ihrem Innenrand 107h an einem Sprengring
112 axial abgestützt, der in einer Umfangsnut des Zylinderteiles 27h des Halteteiles
16h liegt.
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Zur Montage des Wellendichtringes wird zunächst das Kupplungsteil
43h über den Zylinderteil 27h des Halteteiles 16h geschoben, bis es mit den zwischen
den Verschlußöffnungen 25h, 26h, 26h' verbleibenden Abschnitten 113, 114, 115 des
radial inneren Ringabschnittes 105h an den Verschlußgliedern 51h bis 53h anliegt.
Danach wird die Feder 56h über den Zylinderteil geschoben, bis sie sich mit ihrem
Außenrand 108h an der Innenseite 11Oh des inneren Ringabschnittes 105h abstützt.
Dann wird der Sprengring 112 in der Umfangsnut befestigt, wobei die Feder 56h in
ihre etwa radiale Lage gemäß Fig. 32 gedrückt wird, in der sie vorgespannt ist.
Erst jetzt wird das erste Dichtteil ih auf den Halteteil 16h geschoben, wobei es
mit seiner Staublippe 7h nahezu bis an den Sprengring 112 reicht. Der Wellendichtring
kann dann auf Lage gehalten werden. Für den Betrieb wird der Wellendichtring in
ein ruhendes Maschinenteil eingepreßt und die Welle durch das Halteteil 16h gesteckt,
wobei die Welle nur von einer Seite (Pfeil XXXIII) in das Halteteil geschoben werden
kann. Das Kupplungsteil 43h verändert infolge der axialen Sicherung seine Lage gegenüber
dem Halteteil 16h nicht, wenn dieser bei der Montage der Welle gegenüber dem ersten
Dichtteil verschoben wird.
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Bei Inbetriebnahme des Wellendichtringes verdreht sich das auf der
Welle aufgepreßte Halteteil 16h gegenüber dem Kupplungsteil 43h so weit, bis die
Verschlußglieder 51h bis 53h in den Bereich der Verschlußöffnungen 25h, 26h, 26h'
des Kupplungsteiles gelangen. Der Kupplungsvorgang ist bei dieser Ausfiinrung drehrichtungsunabhängig.
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Unter der Kraft der Feder 56h wird das Kupplungsteil 43h dann axial
in Richtung des Pfeiles 113 in Fig. 32 auf den Zylinderteil 27h verschoben, wobei
die VerschluBglieder 51h bis 53h in die Verschlußöffnungen 25h, 26h, 26h' des Kupplungsteiles
eingreifen (Fig. 34). Gleichzeitig kommt der äußere Ringabschnitt 106h des Kupplungsteiles
43h vom ersten Dichtteil 1h frei (Fig. 34), so daß es während des Betriebes nicht
an diesem reibt und frühzeitig verschleißt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 36 sind der erste Dichtteil 11 und
die Haltekappe 31 gleich ausgebildet wie die Halteteile 1e, if, und die Haltekappen
3e, 3f. Das zweite Dichtteil 2i unterscheidet sich nur dadurch von den Dichtteilen
2e, 2f, daß der Zylinderteil 27i unmittelbar in den Flansch 29i übergeht, so daß
der Übergangsbereich entfällt.
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Der Flansch 29i hat ein konzentrisch zum Zylinderteil verlaufendes
abgewinkeltes Ende 114. Die Lippe 81i liegt an der Außenseite 115 des Flansches
29i an. Ferner sind bei dieser Ausführungsform wieder zwei Kupplungsteile 43i und
43i' vorhanden, die am ersten bzw. zweiten Dichtteil ii, 2i anliegen. Das Kupplungsteil
43i' liegt mit seinem Außenrand 116 am zylindrischen Ende 114 des Halteteiles 16i
an, so daß es kippsicher gegenüber dem Halteteil befestigt ist.
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Die Kupplungsteile 43i, 43i' sind Teil eines Lagers 117, das ein Drucklager
bildet und im Ausführrngsbeispiel ein Kugellager ist. Es stellt sicher, daß das
erste und zweite Dichtteil beim Betrieb des Wellendichtringes reibungsarm aneinander
gleiten. Infolge des Lagers 117 ist keine axiale Verschiebbarkeit der Kupplungsteile
43i, 43i' erforderlich, da die geringe Reibung durch das Lager erreicht wird.
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Diese konstruktiv sehr einfache Ausführungsform kann auch ohne Haltekappe
verwendet werden.
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