DE4040146A1 - Gleitringdichtung mit steckbarem gleitring - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, umfassend einen steckbaren Gleitring, einen Dichtbalg, ein den Gleitring umschließendes, ringförmiges Druckfederelement und einen Winkelring, wobei der Dichtbalg in einer Manschette endet, die zwischen dem Gleitring und dem Winkelring angeordnet ist und wobei das Druckfederelement auf einem sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Schenkel des Profils des Winkelringes abgestützt ist.

Eine Gleitringdichtung der vorgenannten Art ist aus der DE-PS 27 03 104 bekannt. Dabei wird die mediumsdichte und drehfeste Verpressung des Gleitringes mit dem Dichtbalg durch einen ringförmig geschlossenen Federteller erreicht, der einen wulstartigen Bereich eines Dichtbalges in radialer Richtung umschließt. Die wulstartige Verdickung des Dichtbalgs ist nötig, um die Unnachgiebigkeit des Federtellers auszugleichen.

Trotzdem ist die Montage des Gleitringes, der Durchmessertole­ ranzen aufweisen kann, problematisch und eine Beschädigung des an den Gleitring anschließenden Dichtbalges oftmals die Folge. Außerdem sind wulstartige Materialanhäufungen im Hinblick auf eine einfache, problemlose Herstellung von elastomeren Teilen nachteilig. Die dargestellte Gleitringdichtung ist bezüglich ihrer Montage, der Herstellung des Dichtbalges und in wirt­ schaftlicher Hinsicht wenig befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Gleit­ ringdichtung mit steckbarem Gleitring derart weiterzuent­ wickeln, daß sich die Montage des Gleitringes bei einfacherer Herstellbarkeit des Dichtungsbalges vereinfacht und die Gleit­ ringdichtung deutlich wirtschaftlicher herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltung nehmen die Unteransprüche Bezug.

Bei der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung mit steckbarem Gleitring ist es vorgesehen, daß der Dichtbalg den Winkelring mit einem axial in Richtung des Federelementes U-förmig geöff­ neten Profil umschließt und daß der Dichtbalg bei seiner Herstellung an den Winkelring angeformt ist. Diese Ausführung ermöglicht annähernd gleichbleibende Wandstärken des Dicht­ balges auch im Bereich des den Gleitring berührenden Abschnit­ tes. Wird bei der Herstellung des Dichtbalgs ein Winkelring direkt an das U-förmig geöffnete Profil des Dichtbalges ange­ formt, wird die Montage der Dichtung durch weniger, separat anzubringende Einzelteile wesentlich vereinfacht.

Der Dichtbalg besteht aus gummielastischem Material und ist entlang seiner axialen Erstreckung nur teilweise auf einem Stützgehäuse abgestützt. In Verbindung mit zumindest einer Wölbung des Dichtbalges, die als Längenausgleichsabschnitt ausgebildet ist, ergibt sich so eine gute Beweglichkeit des den Gleitring zumindest teilweise umschließenden U-förmigen Profils insbesondere in axialer Richtung, ohne daß große mechanische Belastungen, wie beispielsweise Biegung und/oder Zugbelastun­ gen, auf den Dichtbalg wirken. Durch die im wesentlichen in radialer Richtung ausgebildete Wölbung weist die Gleitring­ dichtung insgesamt eine geringe axiale Ausdehnung auf.

Das Stützgehäuse kann als Widerlager für das Federelement ausgebildet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Federelement als Schraubendruckfeder ausgebildet ist. Schraubendruckfedern sind preiswert herzu­ stellende Bauteile, die sich insbesondere zur wirtschaftlichen Herstellung von Großserien verwenden lassen. Die Schrauben­ druckfeder stützt sich einerseits am Stützgehäuse und anderer­ seits auf einem sich in radialer Richtung nach außen erstrecken­ den Schenkel des Profils des Winkelringes ab.

Der Winkelring untergreift das Federelement zumindest teilweise entlang seiner axialen Ausdehnung. Hierbei ist von Vorteil, daß das Federelement in diesem Bereich geführt und bei Belastung an einem Ausweichen in radialer Richtung gehindert wird.

Bei der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung ist es vorgesehen, daß der Winkelring einen Vollschlitz und/oder zumindest einen Teilschlitz aufweist. Hierbei ist von Vorteil, daß bei der Verpressung des Gleitringes mit dem Dichtbalg durch das ge­ schlitzte Winkelblech eine Federwirkung erzielt wird, wodurch sich die Montage des Gleitringes wesentlich vereinfacht und die Gefahr einer Beschädigung des Dichtbalgs minimiert wird. Trotz des geschlitzten Winkelringes ist eine zuverlässige Verpressung des Gleitringes mit dem Dichtungsbalg gewährleistet. Ein zusätzlicher Verdrehschutz, wie zum Beispiel eine Haltenocke, ist nicht erforderlich. Vorteilhaft darüber hinaus ist, daß durch den geschlitzten Winkelring Gleitringe verwendet werden können, die größere Toleranzen am Einpressdurchmesser auf­ weisen, was zu einer Kosteneinsparung in der Herstellung führt.

Der Winkelring kann in das U-förmige Profil des Dichtungsbalges einvulkanisiert sein. Dafür können vollgeschlitzte, teilweise geschlitzte wie auch ungeschlitzte Winkelringe Verwendung finden. Der Vorteil von einvulkanisierten Winkelringen besteht darin, daß diese immer eine optimale Lage im Dichtbalg und zum Gleitring einnehmen und dadurch die Montage des Gleitringes erleichtern. Außerdem besteht die Möglichkeit, den Gleitring vor der Komplettierung der Gleitringdichtung automatisch einzupressen.

Gemäß einer anderen, vorteilhaften Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, daß der Winkelring vom U-förmigen Profil des Dichtbalges zumindest teilweise umschlossen ist. Ist lediglich der sich axial erstreckende Schenkel des Profils vom Dichtbalg umschlossen, stützt sich das Druckfederelement auf dem radial nach außen weisenden Schenkel des Profils ab. Wird diese Fläche als axiale Anpreßfläche für die Druckfeder verwendet, können die Federumfangskraftdifferenzen auf den Dichtbalg minimiert werden, bei zusätzlicher Nutzung der Vorteile des vollständig einvulkanisierten Winkelringes.

Das U-förmige Profil ist flüssigkeitsdicht und drehfest am Gleitring festgelegt. Durch die Kraft des Winkelringes in radialer Richtung und die des Federelementes in axialer Rich­ tung wird eine große Dichtsicherheit gewährleistet.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der als Anlage beigefügten Zeichnung eines Ausführungsbeispiels weiter verdeutlicht.

Es zeigen

Fig. 1 ein Beispiel der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung mit steckbarem Gleitring,

Fig. 2 einen Winkelring mit Vollschlitz und

Fig. 3 einen Winkelring mit Teilschlitzen in den axialen Schenkeln.

Die Gleitringdichtung aus Fig. 1 umfaßt im wesentlichen einen einsteckbaren Gleitring 4, einen Dichtbalg 1, ein den Gleit­ ring 4 umschließendes, ringförmiges Druckfederelement 3 und einen Winkelring 5. Der Dichtbalg 1 endet in axialer Richtung einerseits in einer Manschette, die zwischen dem Gleitring 4 und dem Winkelring 5 angeordnet ist. Das U-förmige Profil der Manschette des Dichtbalgs 1 umschließt den in axialer Richtung verlaufenden Schenkel des Winkelrings 5 und erlaubt, daß der radiale Schenkel des Winkelrings 5 als axiale Anpreßfläche für die Druckfeder 3 genutzt werden kann. Ist der Winkelring 5 mit einem Vollschlitz 7 oder zumindest einem Teilschlitz 9 ver­ sehen, kann der Gleitring 4 vergleichsweise einfach in die kreisförmige Öffnung des Dichtbalgs 1 eingesteckt werden. Die Gefahr, daß der Dichtbalg 1 insbesondere im Bereich seiner axialen Kontaktfläche 8 zum Gleitring 4 beschädigt wird, ist dadurch deutlich minimiert. Die Wölbung 1.1 des Dichtbalgs 1, die als Längenausgleichsabschnitt ausgebildet ist, weist einen geringen Wölbungsradius auf, wodurch bei axialer Verschiebung des Gleitringes 4 sowohl bei der Montage als auch im Betrieb nur sehr geringe Biegebelastungen auf diesen Abschnitt wirken. Die Gebrauchsdauer wird dadurch wesentlich erhöht. Der Längen­ ausgleichsabschnitt des Dichtbalges 1 kann auch mehrere Wöl­ bungen aufweisen und beispielsweise in Form einer Rollmembran ausgebildet sein.

Vorteilhafterweise weist der Gleitring 4 eine radiale Er­ streckung auf, die erst im Bereich des radialen Abschlusses des Winkelringes 5 endet. Durch diese Festlegung des Gleitringes 4 an der U-förmig ausgebildeten Manschette des Dichtbalgs 1 entstehen bei der hier dargestellten Ausführung keine Biege­ momente, die auf den Dichtbalg 1 und den darin angeordneten Winkelring 5 wirken. Dadurch ist eine Verformung oder Defor­ mierung sowohl von Dichtbalg 1 als auch von Winkelring 5 während der bestimmungsgemäßen Verwendung ausgeschlossen. Außerdem wird durch die gleichmäßige Belastung der Teile, ausschließlich in axialer Richtung, die Gebrauchsdauer der Dichtung weiter erhöht.

In Fig. 2 ist ein Winkelring 5 gezeigt, der an einer Stelle seines Umfanges einen Vollschlitz 7 aufweist. Durch diesen Schlitz 7 wird das Einstecken des Gleitrings 4 in den Dicht­ balg 1 wesentlich vereinfacht und die Gefahr einer Beschädigung des Dichtbalgs 1 reduziert.

Fig. 3 zeigt eine weitere Variante des Winkelrings 5, der lediglich Teilschlitze 9 im Bereich seines axialen Schenkels aufweist. Neben einer einfachen Montage des Gleitrings 4 ermöglicht die Verwendung dieses Winkelringes 5 eine gleich­ mäßige Umfangsbelastung des Dichtbalgs 1 im Bereich der Anpreß­ fläche der Druckfeder bei montierter Gleitringdichtung.

Claims (10)

1. Gleitringdichtung, umfassend einen steckbaren Gleitring, einen Dichtbalg, ein den Gleitring umschließendes, ring­ förmiges Druckfederelement und einen Winkelring, wobei der Dichtbalg in einer Manschette endet, die zwischen dem Gleitring und dem Winkelring angeordnet ist und wobei das Druckfederelement auf einem sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Schenkel des Profils des Winkelringes abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtbalg (1) den Winkelring (5) mit einem axial in Richtung des Federelementes (3) U-förmig geöffneten Profil umschließt und daß der Dichtbalg (1) bei seiner Herstellung an den Winkelring (5) angeformt ist.

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtbalg (1) aus gummielastischem Material besteht und entlang seiner axialen Erstreckung nur teil­ weise auf einem Stützgehäuse (2) abgestützt ist.

3. Gleitringdichtung nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dichtbalg (1) zumindest eine Wölbung (1.1) aufweist, die als Längenausgleichsabschnitt ausge­ bildet ist.

4. Gleitringdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützgehäuse (2) als Widerlager für das Federele­ ment (3) ausgebildet ist.

5. Gleitringdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (3) als Schraubendruckfeder ausgebil­ det ist.

6. Gleitringdichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Winkelring (5) das Federelement (3) zumindest teilweise entlang seiner axialen Ausdehnung innenseitig untergreift.

7. Gleitringdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelring (5) einen Vollschlitz (7) und/oder zumindest einen Teilschlitz (9) aufweist.

8. Gleitringdichtung nach Ansprüchen 6 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Winkelring (5) im U-förmigen Profil des Dichtbalgs (1) einvulkanisiert ist.

9. Gleitringdichtung nach Ansprüchen 6 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Winkelring (5) vom U-förmigen Profil des Dichtbalgs (1) zumindest teilweise umschlossen ist.

10. Gleitringdichtung nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das U-förmige Profil des Dichtbalgs (1) flüssigkeitsdicht und drehfest am Gleitring (4) festgelegt ist.