DE3838902A1 - Wellendichtring - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wellendichtring mit einem Dichtteil aus Polytetrafluorethylen, das durch spanende Bearbeitung aus einem gesinterten Polytetrafluorethylenhalbzeug herausgearbeitet ist.

Derartige Wellendichtringe eignen sich wegen des geringen Reibungskoeffizienten von Polytetrafluorethylen (PTFE) und der guten Beständigkeit gegenüber den meisten Flüssigkeiten besonders gut zur Abdichtung von Flüssigkeiten. PTFE ist ein relativ verformungssteifes Material, welches einfach und kostengünstig sparend bearbeitet werden kann.

In der US-PS 42 43 235 werden Dichtteile aus PTFE sowie deren Herstellung beschrieben. Von einem ringförmig gesinterten PTFE-Halbzeug werden durch Abstechen auf einfache Art und Weise verschiedene, dem Anforderungsprofil entsprechende Dichtteile herausgeformt.

Wegen der guten Materialeigenschaften von PTFE finden die auf diese Weise hergestellten Wellendichtringe Verwendung in Kraftfahrzeugen zur Abdichtung rotierender Wellen. Es hat sich aber gezeigt, daß PTFE-Dichtungen zur Abdichtung von Wasser, beispielsweise bei Kühlmittelpumpen von Kraftfahrzeugen, keine hohe Lebensdauer aufweisen. Die Ursache für die Zerstörung bei solchen Anwendungsfällen kann zur Zeit nicht erklärt werden. Denkbar ist, daß Wasser oder Wasserdampf durch Kapilarwirkung in die Poren der gesinterten Dichtteile eindringt und dort das Gefüge bei Temperaturveränderungen sprengt, so daß Ausbrüche die Folge sind. Aufgrund der schlechten Lebensdauer wird bei Kühlmittelpumpen die wesentlich teurere und im Aufbau komplizierte Gleitringdichtung verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wellendichtring der genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß er auch zur Abdichtung von wäßrigen Flüssigkeiten geeignet ist und insbesondere zur Abdichtung in Kühlmittelpumpen von Kraftfahrzeugen einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Poren des PTFE-Werkstoffes zumindest im Oberflächenbereich der beim spanenden Bearbeiten entstandenen Schnittflächen des Dichtteiles mit einem Füllstoff gefüllt sind. Vorzugsweise besteht die Porenfüllung aus einem wasserbeständigen Kunstharz. Das Kunstharz ist einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß durch ein Imprägnierverfahren in die Poren eingebracht und durch eine thermische Behandlung unter Bildung eines die Oberflächenporen versiegelnden Überzuges verfestigt. Auf diese Weise werden die beim Abstechen des Dichtteiles freigelegten Poren verschlossen, das Wasser kann nicht eindiffundieren, gleichzeitig aber die gute Gleitfähigkeit des PTFE-Werkstoffes nicht beeinträchtigen, da das Kunstharz nur in den Poren vorhanden ist, während das PTFE-Material weiterhin direkt mit der abzudichtenden Welle in Kontakt steht. Ein auf diese Weise hergestellter Wellendichtring eignet sich vorzugsweise als Abdichtung von wäßrigem Kühlmittel in Verbrennungskraftmaschinen. Während übliche PTFE-Dichtteile bereits nach ca. 300 Betriebsstunden ausfielen, konnte mit einem erfindungsgemäßen Wellendichtring überraschenderweise eine Lebensdauer erzielt werden, die die üblichen Werte bei weitem übertraf.

Ein Anwendungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wellendichtringes ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert:

In der Figur ist ein Wellendichtring 1 aus Polytetrafluorethylen in einer Kühlmittelpumpe 2 einer Brennkraftmaschine anstelle einer üblicherweise vewendeten Gleitringdichtung dargestellt. Erfindungsgemäß sind die Poren des gesinterten Werkstoffes mindestens im Oberflächenbereich des Dichtteiles 3 durch ein Imprägnierverfahren mit einem Füllstoff ausgefüllt. Der Füllstoff verschließt die Poren des Sintermaterials und verhindert ein Eindringen von Kühlmittel. Da der Füllstoff nur in den Poren vorhanden ist, werden die guten Reibeigenschaften des PTFE-Materials nicht beeinflußt, so daß das Dichtteil 3 auf der abzudichtenden Welle 4 oder auf einem Laufring 5 anliegend über eine lange Betriebszeit eine zuverlässige Abdichtung erzeugt.

Claims (4)

1. Wellendichtring mit einem Dichtteil aus Polytetrafluorethylen, das durch spanende Bearbeitung aus einem gesinterten Polytetrafluorethylenhalbzeug herausgearbeitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren zumindest im Oberflächenbereich der Schnittflächen des Dichtteiles (3) mit einem Füllstoff ausgefüllt sind.

2. Wellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Porenfüllung aus einem wasserbeständigen Kunstharz besteht.

3. Wellendichtring nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz durch ein Imprägnierverfahren in die Poren eingebracht ist, und daß das Kunstharz durch eine thermische Behandlung unter Bildung eines die Oberflächenporen versiegelnden Überzugs verfestigt ist.

4. Verwendung eines Wellendichtringes gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 als Abdichtung von wäßrigen Kühlmitteln in Brennkraftmaschinen.