DE3505464A1 - Kassettendichtung fuer wellen - Google Patents
Kassettendichtung fuer wellenInfo
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Description
Anmelderin: Firma Carl Freudenberg, 6940 Weinheim
Die Erfindung betrifft eine Kassettendichtung für Wellen, umfassend
einen Radialwellendichtring mit einem an dem nach innen weisenden ersten Ringvorsprunges festgelegten Lippenring, bei
der der Lippenring unter einer elastischen Vorspannung gleitend an einer sich in axialer Richtung erstreckenden und auf
der Welle festgelegten Schonhülse anliegt, bei der die Schonhülse
auf der von dem abgedichteten Raum abgewandten Seite des Lippenringes innerhalb der axialen Erstreckung des Außenringes
mit einem radial nach außen weisenden, zweiten Ringvorsprung versehen ist, und bei der der erste Ringvorsprung durch
eine elastische Schutzlippe gegenüber dem zweiten Ringsvorsprung abgedichtet ist.
Auf eine Kasettendichtung der vorgenannten Art nimmt die US-PS
3682,488 bezug. Die Schutzlippe hat dabei eine axiale Erstreckung und liegt an einer sich in radialer Richtung erstreckenden
Gegenfläche an. Eine gute Wirkungsamkeit kann
unter diesem Gesichtspunkt nur dann erwartet werden, wenn beide miteinander in Eingriff stehenden Teile einander in ganz
präziser Weise zugeordnet sind. Die Anwendung aufwendiger Justierarbeiten während der Montage ist daher unverzichtbar.·
Sie ist wenig hilfreich, wenn während des normalen Betriebes eine Relativverlagerung zwischen der Schutzlippe und der
Gegenfläche in axialer Richtung auftreten kann oder wenn sich in diesem kritischen Bereich Verschleiß ergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kassettendichtung der vorgenannten Art derart weiter zu entwickeln, daß
die Schutzlippe ohne das Erfordernis der Anwendung von Justierarbeiten und weitgehend unabhängig von evtl. axialen Verlagerungen
der abgedichteten Welle und/oder von evtl. Verschleiß, eine gute Wirksamkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Kassettendichtung
der eingang genannten Art dadurch gelöst, daß die Schutzlippe einen Bestandteil des zweiten Ringvorsprunges bildet, das
sie eine im wesentlichen radiale Erstreckung aufweist und an einer von dem abgedichteten Raum abgewandten axialen Begrenzungsfläche
des ersten Ringvorsprunges anliegt und daß der zweite Ringvorsprung auf der dem abgedichteten Raum zu-
und/oder abgewandten Seite mit gleichmäßig auf seinem Umfang verteilten Aussparungen versehen ist·, die in radialer Richtung
nach außen sowie in axialer Richtung offen sind.
Der von der Schutzlippe berührte Teil der axialen Begrenzungsfläche des ersten Ringvorsprunges hat vorzugsweise eine radiale
Erstreckung und wird von der sich in radialer Richtung erstreckenden Schutzlippe zumindest teilweise überlappt.
~%; ' 350546A
Die Gewährleistung einer präzisen gegenseitigen Zuordnung zwischen dem ersten Ringvorsprung und der Schutzlippe setzt
daher nicht eine voneinander unabhängige Einpressung des Radialwellendichtringes und der Schonhülse voraus, sondern
es genügt, wenn die für den Einbau des Radialwellendichtringes erforderlichen Kräfte während des Einbaues der Schonhülse
durch Anpressung der Schutzlippe an den ersten Ringvorsprung auf den Außenring übertragen werden. Eine spezielle Justierung
ist während oder im Anschluß an die Montage nicht mehr nötig.
Zwischen der Schonhülse und der Oberfläche der abgedichteten Welle kann eine elastisch nachgiebige Schicht angeordnet
sein, welche ggf. einstückig mit der Schutzlippe ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich bei Nachlassen der Einpreßkräfte
eine gewisse Rückfederung der Schonhülse in axialer Richtung, was einer Verminderung der durch den Einpreßvorgang verursachten
gegenseitigen Verpressung zwischen dem ersten Ringvo'rsprung und der Schutzlippe zur Folge hat. Die Anordnung einer
entsprechenden Schicht wirkt sich unsofern verschleißmindernd auf die Schutzlippe aus, was insbesondere während der Inbetriebnahmezeit
von großem Vorteil ist.
Der zweite Ringvorsprung ist flüssigkeitsundurchlässig ausgebildet
und durch die Schonhülse flüssigkeitsdicht auf der Oberfläche der abgedichteten Welle festgelegt. Er bildet
zugleich den Träger für die eigentliche Schutzlippe, welche gleitend an dem ersten Ringvorsprung anliegt und gegenüber
diesem eine wirksame Abdichtung gewährleistet. Der diesbezügliche Effekt wird maßgeblich durch die in wenigstens einer
der beiden Stirnflächen des zweiten Ringvorsprunges angeordneten Ausnehmungen unterstützt, die radial nach außen
sowie in axialer Richtung offen sind. Die Ausnehmungen sind gleichmäßig auf der jeweiligen Stirnfläche verteilt, sie
haben je nach Anordnungsposition eine unterschiedliche Wirksamkeit
.
In Fällen, in denen die Ausnehmungen auf der dem abgedichteten
Raum zugewandten Seite des zweiten Ringvorsprunges angeordnet sind und somit in den Zwischenraum zwischen den zweiten
Ringvorsprung und der eigentlichen Dichtlippe eingreifen, haben die Ausnehmungen vor allem den Zweck, in den Zwischenraum
eingedrungene Fremdkörper aus demselben wieder herauszufordern. Die Fremdkörper können daher nicht einen verstärkten
Verschleiß der eigentlichen Dichtlippe zur Folge haben.
In Fällen, in denen dTe Ausnehmungen auf der dem abgedichteten
Raum zugewandten Seite des zweiten Ringvorsprunges angeordnet
sind, wird durch deren Anbringung vor allem der Zweck
verfolgt, auf die Außenseite auftreffende Fremdstoffe unter Ausnutzung der durch die Wellenumdrehung verursachten Fliehkräfte
nach außen zu schleudern und auf diese Weise deren Anbackung im Bereich der Schutzlippe zu behindern. Die Gebrauchsdauer
der Schutzlippe erfährt hierdurch eine wesentliche Verbesserung.
Die Ausnehmungen werden in Umfangsrichtung zweckmäßig durch
schaufelähnlich ausgebildete Vorsprünge des zweiten Ringvorsprunges
begrenzt. Sie haben bei wechselnder Drehrichtung der abgedichteten Welle zweckmäßig eine radiale Erstreckung.
Eine entsprechende Ausführung läßt sich besonders kostengünstig herstellen. Eine evolventenförmige Begrenzung ist
ebenfalls möglich. Sie empfiehlt sich vor allem dann, wenn die abgedichtete Welle stets in gleicher Richtung umläuft.
Die Vorsprünge können, einen entgegen ihrer Bewegungsrichtung keilförmig geneigtes Profil haben. Hierdurch wird das Auftreten
von Anbackungen wirksam verhindert. Bevorzugte Winkel liegen in dem Bereich zwischen 45 und 60°.
Die Vorsprünge können an sich aus jedem beliebigen Material bestehen. Zweckmäßig werden sie einstückig mit der Schutzlippe
aus elastomerem Werkstoff geformt. Hierdurch wird wirksam verhindert, daß sich bei plötzlich auftretenden Über-
lastungen eine Beschädigung ergibt.
Die Vorsprünge können bei einer Anbringung auf der von dem abgedichteten Raum abgewandten Seite des zweiten Ring^vorsprunges
mit einer nach außen weisenden Verlängerung versehen sein, die sich radial bis in den Bereich der Schutzlippe
erstreckt. Hierdurch wird in Abhängigkeit von der Belastung der Außenseite eine zunehmende Anpressung der Schutzlippe
an den zweiten ,Ringvorsprung erreicht, was vorteilhaft ist in Hinblick auf die Vermeidung des Eindringens von
Fremdkörpern in das Innere der Kassettendichtung. Die Wirksamkeit läßt sich weiter steigern, wenn die Verlängerungen
der Vorsprünge die Schutzlippe außenseitig umgreifen. Auch in dem der dynamischen Abdichtungszone der Schutzlippe unmittelbar
benachbarten Bereich wird hierdurch die Entstehung von Anbackungen wirksam verhindert, was die Gebrauchsdauer
verlängert. ·
In der in der Anlage beigefügten Zeichnung ist eine beispielhafte Beispielsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kassettendichtung
halbgeschnitten dargestellt:
Die gezeigte Kassettendichtung stellt eine in sich geschlossene Baueinheit dar, die nur als Gesamtheit ein- und ausgebaut
werden kann. Sie umfaßt einen Außen- und einen Innenring,
die relativ verdrehbar ineinander liegend angeordnet und
durch Dichtlippen gegeneinander abgedichtet sind. Der Außenring ruht unter normalen Betriebsbedingungen in einer aufnehmenden Gehäusebohrung, der Innenring auf der Oberfläche der relativ zu der Gehäusebohrung verdrehbaren Welle.
werden kann. Sie umfaßt einen Außen- und einen Innenring,
die relativ verdrehbar ineinander liegend angeordnet und
durch Dichtlippen gegeneinander abgedichtet sind. Der Außenring ruht unter normalen Betriebsbedingungen in einer aufnehmenden Gehäusebohrung, der Innenring auf der Oberfläche der relativ zu der Gehäusebohrung verdrehbaren Welle.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Außenring in
Anlehnung an übliche Radialwellendichtringe ausgebildet.
Er trägt ebenso wie diese an dem nach innen weisenden ersten Ringvorsprung die eigentliche Dichtlippe aus gummielastischem Werkstoff, die axial in Richtung des abgedichteten Raumes
vorspringt und unter einer in radialer Richtung wirksamen.
Er trägt ebenso wie diese an dem nach innen weisenden ersten Ringvorsprung die eigentliche Dichtlippe aus gummielastischem Werkstoff, die axial in Richtung des abgedichteten Raumes
vorspringt und unter einer in radialer Richtung wirksamen.
elastischen Vorspannung an der einen Bestandteil des Innenringes bildenden Schonhülse anliegt. Die Dichtlippe ist im
rückwärtigen Bereich mit tandemartig hintereinander geschalteten Staublippen versehen. Diese enthalten ebenfalls
Dichtkanten, die unter einer elastischen Vorspannung an der Schonhülse anliegen.
Der die vorstehend beschriebenen Dichtlippen tragende erste Ringvorsprung weist ein in Richtung des abgedichteten Raumes
eingewölbtes Profil auf, wodurch auf seiner Außenseite ein kreisringsförmiger Freiraum entsteht, in den der zweite Ringvorsprung
des Innenringes eingreift. Dieser weist zwei Schutzlippen auf, von denen die äußere eine radiale Erstreckung
aufweist und an einer sich in radialer Richtung erstreckenden Fläche des ersten Ringvorsprunges anliegt. Die
dynamische Abdichtungszone der Schutzlippe erstreckt sich in diesem Bereich somit in radialer Richtung, wodurch das
Eindringen von Verschmutzungen in den Innenraum der Kassettendichtung wirksam verhindert wird.
Der Ringvorsprung ist auf der dem abgedichteten Medium zugewandten
Seite und auf der von dieser Richtung abgewandten Seite mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilten, axialen
Vorsprüngen versehen, die zugleich eine radiale Erstreckung haben. Auftreffende Fremdstoffe werden dadurch nach außen
gefördert, was die Wirksamkeit der Schutzlippe ebenso begünstigt wie die Selbstreinigung der Kassettenrichtung von evtl.
eingedrungenen Fremdstoffen.
Claims (6)
1. Kassettendichtung für Wellen umfassend einen Radialwellendichtring
mit einem an dem nach innen weisenden, ersten Ringvorsprung des Versteifungsringes festgelegten Lippenring,
bei der der Lippenring unter einer elastischen Vorspannung
gleitend an einer sich in axialer Richtung erstreckenden und auf^ der Welle festgelegten Schonhülse
anliegt, bei der die Schonhülse auf der von dem abgedichteten Raum abgewandten Seite des Lippenringes und innerhalb
der axialen Erstreckung des Außenringes mit einem in radialer Richtung nach außen weisenden, zweiten Ringvorsprung
versehen ist, bei der der erste Ringvorsprung durch eine elastische Schutzlippe gegenüber dem zweiten
Ringvorsprung abgedichtet ist, und bei der die Schutzlippe (1) einen Bestandteil des zweiten Ringvorsprunges (2)
bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzlippe (1) «c/
eine im wesentlichen radiale Erstreckung aufweist und an einer von dem abgedichteten Raum abgewandten, axialen
Begrenzungsfläche des ersten Ringvorsprunges (3) anliegt und daß der zweite Ringvorsprung auf der dem abgedichteten
Raum zu- und/oder abgewandten Seite mit gleichmäßig auf
seinem Umfang verteilten Ausnehmungen versehen ist, die radial nach außen sowie in axialer Richtung offen sind.
2. Kassettendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen in Umfangsrichtung durch schaufelähnlich
ausgebildete Vorsprünge (4,5)des zweiten Ringvorsprunges (2) begrenzt sind.
3. Kassettendichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem abgedichteten Raum abgewandten Vorsprünge
(5) ein entgegen ihrer Bewegungsrichtung keilförmig geneigtes Profil haben.
4. Kassettendichtung nach Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorsprünge (4,5) einstückig mit der Schutzlippe (1) aus elastischem Werkstoff geformt sind.
5. Kassettendichtung nach Anspruch 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (5) auf der von dem abgedichteten
Raum abgewandten Seite des zweiten Ringvorsprunges (2) angeordnet sind und eine Verlängerung aufweisen, die sich
radial bis in den Bereich der Schutzlippe (1) erstreckt.
6. Kassettendichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung die Schutzlippe (1) außenseitig umgreift
.
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