DE3841745A1 - Radialwellendichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialwellendichtung gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs.

Radialwellendichtungen dieses Aufbaus erzeugen bei konzentrischer Anordnung bezüglich ihrer Mittelachse, d.h. bei Zusammenfall ihrer Mittelachse mit der Rotationsachse, über den Umfang der Welle betrachtet gleich große Dichtkräfte. Es gibt jedoch Einsatzfälle, beispielsweise bei Verdrängern von mechanischen Ladern für Brenn­ kraftmaschinen, in denen die Radialwellendichtung nicht zentrisch, sondern exzentrisch laufend eingebaut wird. In diesen Fällen treten Fliehkräfte auf, die im Bereich des größten Abstandes von der Drehachse den Innenschenkel der Dichtung von der Oberfläche der Welle abzuheben suchen, dort also die Dichtkräfte in gegebenenfalls unzulässigem Ausmaß verringern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem zusätzlichem Aufwand eine Radialwellendichtung zu schaffen, die "fliehkraftkompensiert" ist, d.h. bei der die Fliehkräfte die gleichmäßige Verteilung der Dichtkräfte zwischen der Dichtung und der Wellenoberfläche nur geringfügig beeinflussen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeich­ nenden Merkmalen des Patentanspruchs.

Die Erfindung nutzt in eleganter Weise also die auftretenden Flieh­ kräfte selber dazu aus, ihren an sich unerwünschten Einfluß auf die Dichtkräfte zwischen dem Innenschenkel der Dichtung und der Welle zu kompensieren, indem eine den Fliehkräften ebenfalls unter­ liegende Flüssigkeit oder ein anderes strömungsfähiges Medium hinreichenden Gewichts in demjenigen Bereich der Ringkammer, der den größten radialen Abstand von der Drehachse aufweist, einen erhöhten Druck erzeugt, der die vorgewölbte Ringscheibe axial nach außen zu drücken sucht. Unter Abstützung auf dem Außenschenkel der Dichtung erzeugt dann die Ringscheibe eine zusätzliche, auf den mit ihr verbundenen Endbereich des Innenschenkels wirkende, radial nach innen gerichtete Kraft, die eine Erhöhung der Dichtkraft zwischen diesem Endbereich des Innenschenkels einerseits und der Welle andererseits zur Folge hat. Bei geeigneter Ausbildung des elastischen Glieds kann die so erzeugte zusätzliche Radialkraft gerade den die Dichtkraft an dieser Stelle verringernden Einfluß der auf den Innenschenkel wirkenden Fliehkraft kompensieren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die einen halben Axialschnitt durch die Radialwellendichtung wiedergibt.

Mit dem Innenschenkel 1, der mit zumindest einer Dichtlippe 2 ausgestattet ist, stützt sich die Dichtung auf der nicht darge­ stellten Welle ab, während der über die Verbindung 3 mit dem in der Figur rechten Ende des Innenschenkels 1 verbundene Außenschen­ kel 4 gegen eine zylindrische Fläche einer nicht dargestellten Ausnehmung beispielsweise in einem feststehenden Gehäuse drückt. Das elastische Material insbesondere der Verbindung 3 und des Außenschenkels 4 kann in bekannter Weise durch eine metallene Einlage 5 verstärkt sein.

Trotz Vorsehens der Schlauchfeder 6 im Bereich des in der Figur linken, mit der Dichtlippe 2 ausgerüsteten Endbereichs des Innen­ schenkels 1 können bei exzentrisch laufendem Einbau der Dichtung so große Fliehkräfte auftreten, daß die Dichtlippe oder -kante 2 auf der den größten radialen Abstand von der Drehachse aufweisenden Seite von der Welle abgehoben und damit die Dichtwirkung nachteilig beeinträchtigt wird. Dem wirkt die Erfindung dadurch entgegen, daß zwischen den in der Figur linken Endbereichen der beiden Dich­ tungsschenkel 1 und 4, also den der Verbindung 3 abgekehrten Endbe­ reichen dieser Schenkel, das elastische Glied 7 eingespannt ist, das eine in Richtung auf die Verbindung 3 konvexe Wölbung besitzt, so daß dieses ringscheibenförmige Glied 7 auch als Bestandteil eines Torus angesprochen werden kann, und daß die so gebildete geschlossene Kammer 8 zumindest teilweise von einem unter dem Einfluß von Massenkräften strömenden Medium, insbesondere einer Flüssigkeit, gefüllt ist. Beim Auftreten von Fliehkräften, die gerade in dem in der Zeichnung dargestellten Bereich die Dichtlippe 2 von der Welle abzuheben suchen, erzeugt auch das Strömungsmedium in der Kammer 8 in dem gezeichneten Querschnitt einen erhöhten Druck, der das elastische Glied 7 axial in Richtung nach links zu drücken sucht, also die dargestellte Wölbung beseitigt. Unter Abstützung an dem Außenschenkel 4 und über diesen an der nicht dargestellten Ausnehmung in einem Gehäuse oder dergleichen erzeugt dann das elastische Glied eine in Richtung auf die Welle, d. h. in der Figur nach unten, verlaufende zusätzliche Radialkraft, die auf den in der Figur linken Endbereich des Innenschenkels 1 und damit auf die Dichtlippe 2 wirkt, so daß sie die Verringerung der Dichtkraft infolge des Fliehkrafteinflusses zumindest weitgehend kompensiert.

Mit der Erfindung ist also eine Radialwellendichtung geschaffen, die trotz üblichen rotationssymmetrischen Aufbaus bei nur geringem zusätzlichen Aufwand, der noch dazu den Platzbedarf der Dichtung nicht vergrößert, auch bei bezüglich der Drehachse des abzudichtenden Teils exzentrischem Einbau über ihren Umfang im wesentlichen gleich große Dichtkräfte erzeugt.

Claims (1)

1. Radialwellendichtung mit einem zur dichtenden Auflage auf einer Welle ausgebildeten Innenschenkel, einem zur radialen Abstützung in einer Ausnehmung ausgebildeten Außenschenkel und einer im wesent­ lichen radial verlaufenden Verbindung zwischen einseitigen Endbe­ reichen der Schenkel, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den anderen Endbereichen der Schenkel (1, 4) ein elastisches Glied (7) nach Art einer in Richtung auf die Verbindung (3) vorgewölbten Ringscheibe erstreckt, die zusammen mit den Schenkeln (1, 4) und der Verbindung (3) eine geschlossene Ringkammer (8) mit einem Massenkräften unterliegenden Strömungsmedium begrenzt.