DE4441533C1 - Dichtring - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dichtring für eine Welle oder Stange gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus DE-AS 32 24 944, US-PS 22 49 141, US-PS 22 74 234, US-PS 27 36 584, DE 40 10 953 A1, GB 12 37 881, US-PS 22 63 815, GB-PS 123 352, US-PS 46 60 839 und GB-PS 569 821 sind verschiedene Ausführungsformen von Dichtringen für eine rotierende Welle oder eine Stange bekannt, welche einen Versteifungsring, der einen in Radialrichtung nach innen vorstehenden Flansch hat, und einen Lippenring aufweist, welcher aus polymerem Werkstoff besteht und an dem Flansch angebracht ist. Die Auslegung ist hierbei derart getroffen, daß im Gebrauchszustand der Dichtring bzw. der Verstei­ fungsring im Bereich seines Außenumfangs statisch und mit Paßsitz in einer Aufnahmebohrung festgelegt ist. Der in DE-PS 32 24 944 gezeigte Dichtring dient beispielsweise zur Abdichtung einer um eine Achse rotierbaren Welle und ist im Bereich seines Außen­ umfangs statisch ruhend in einer Bohrung festgelegt. Die Passung ist derart bemessen, daß einerseits ein Flüssigkeitsdurchtritt verhindert wird, und andererseits eine unbeabsichtigte Relativ­ verlagerung des Dichtringes in Bezug auf die Aufnahmebohrung mit großer Sicherheit vermieden wird. Bei der Passung handelt es sich daher um einen Preßsitz.

Bei allen diesen vorstehend angegebenen Dichtringen ergibt sich die Schwierigkeit, daß der Dichtring nach eingetretenem Ver­ schleiß des Lippenrings sich nur äußerst schwierig aus der Aufnahmebohrung insbesondere ohne eine Beschädigung derselben und des abzudichtenden Teils, wie der Welle oder der Stange, ausbauen läßt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten einen Dichtring bereitzustellen, welcher trotz einer zuverlässigen Abdichtung und eines festen Sitzes im Gebrauchszustand im Bedarfsfalle schnell und einfach aus der Aufnahmebohrung genommen werden kann.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Dichtring für eine Welle oder Stange der im Oberbegriff des Anspruches 1 umrissenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruches 1 gelöst.

Zum vereinfachten Ausbau des Dichtrings sind am Flansch mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, und im Gebrauchszustand frei radial nach innen vorstehende Laschen ausgebildet, zwischen denen jeweils ein Umfangsspalt vorhanden ist. Bei Krafteinwirkung zum Ausbau des Dichtrings wird die Spaltweite mindestens eines Spaltes zwischen jeweils zwei benachbarten Laschen verringert, und der Flansch wird insgesamt radial nach innen bewegt, so daß der Durchmesser des Versteifungsrings reduziert wird. Hierdurch wird die Preßsitzpassung, welche im Gebrauchszustand vorhanden ist, aufgehoben, so daß in erleichterter Weise der Dichtring aus der Aufnahmebohrung entfernt und durch einen neuen ersetzt werden kann. Somit kann man im Falle eines Verschleißes den Dichtring schnell und einfach ohne eine Beschädigung eines abzudichtenden Teils, wie einer Welle oder einer Stange, aus der Aufnahmebohrung ausbauen.

Der Versteifungsring hat im Gebrauchszustand des Dichtrings außenseitig einen Abschnitt mit hohlzylindrischer Gestalt. Die Anpressung an die Aufnahmebohrung beruht auf einem sogenannten "Gewölbeeffekt", welcher in diesem Abschnitt bewirkt, daß sich hohe Anpreßkräfte über lange Zeiträume auch dann erzielen lassen, wenn der Abschnitt eine geringe Wandstärke besitzt. Bei der Erfindung wird dieser "Gewölbeeffekt" ebenfalls beim verein­ fachten Ausbau des Dichtrings genutzt, da dieser bei der erfindungsgemäßen Lösung durch Krafteinwirkung aufgehoben wird. Der die Lasche in Umfangsrichtung von dem Flansch trennende Spalt muß eine hierzu ausreichende Weite haben. Diese hängt von den Abmessungen der konkreten Ausführungsform ab und kann bedarfs­ weise empirisch ermittelt werden.

Durch die Verminderung der Weite des Spalts wird normalerweise eine bleibende Deformierung oder Zerstörung des Versteifungsrings bewirkt. Da es sich bei Dichtringen um Verbrauchsartikel handelt, und diese im Verschleißfalle durch neue ersetzt werden müssen, kann diese Beschädigung des Versteifungsringes bei der erfin­ dungsgemäßen Lösung in Kauf genommen werden, wenn dabei nicht die zugeordnete Aufnahmebohrung beschädigt wird.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 wiedergegeben.

Vorzugsweise sind die Laschen in Umfangsrichtung des Flansches gleichmäßig beabstandet, so daß auch an schwer zugänglichen Stellen wenigstens eine Lasche sicher erfaßt werden kann, ohne daß die Demontage bereits beim Einbau des Dichtringes berücksich­ tigt zu werden braucht.

Bei der Vorbereitung eines eingebauten Dichtringes zur Demontage ist es erforderlich, daß die Spaltweite W mindestens eines Spal­ tes verringert wird, wozu eine Krafteinleitung erforderlich ist. Die Krafteinleitung kann über die umfangsgerichtete Begrenzungs­ fläche der Lasche unter Verwendung von Hammer und Meißel bewirkt werden. Dabei besteht jedoch die Gefahr, daß sich eine unbeabsichtigte Be­ schädigung der abgedichteten Welle oder Stange ergibt. Als besonders zweckmäßig hat es sich aus diesem Grunde erwiesen, wenn in Umfangsrich­ tung beiderseits eines jeden Spaltes Kraftaufnahmemittel zur Verminderung der Weite des Spaltes W vorgesehen sind, die das Ansetzen einer Zange ermögli­ chen, beispielsweise einer Spitzzange. Der zur Reduzierung der Spaltweite er­ forderliche Kraftbedarf ist besonders gering, wenn die Kraftaufnahmemittel im Bereich des Innenumfangs des Flansches vorgesehen sind. Sie können durch Einstechöffnungen gebildet sein, beispielsweise durch Bohrungen, die durch den polymeren Werkstoff des Lippenringes im noch nicht demontierten Zu­ stand flüssigkeitsdicht verschlossen sind. Der polymere Werkstoff des Lippen­ ringes weist im allgemeinen nur eine sehr geringe mechanische Härte auf. Er läßt sich sehr leicht unter Verwendung einer Spitzzange oder von anderen spitzen Werkzeugen durchbohren, was es anschließend ermöglicht, umfangs­ gerichtete Kräfte in die betreffende Lasche einzuleiten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Anlage beigefügten Zeich­ nungen weiter verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1 einen Dichtring der erfindungsgemäßen Art in quergeschnittener Darstel­ lung.

Fig. 2 den bei dem Dichtring gemäß Fig. 1 zur Anwendung gelangenden Ver­ steifungsring in einer Ansicht von vorn.

Fig. 3 die Deformierung, die der Versteifungsring 1 bei einer Reduzierung der Weite W des Spaltes 6 erfährt.

Der in Fig. 1 gezeigte Dichtring ist zur Abdichtung einer um ihre Achse ver­ drehbaren und in der Darstellung nicht wiedergegebenen Welle bestimmt. Er besteht aus einem Versteifungsring 1 aus metallischem Werkstoff, (Fig. 2) der mit einem in radialer Richtung nach innen vorstehenden Flansch 3 zur Befesti­ gung des Lippenringes 2 aus polymerem Werkstoff, beispielsweise aus Gummi, versehen ist. Der Lippenring 2 wird im schmelzflüssigen Zustand an den Flansch 3 angeformt und während seiner nachfolgenden Vulkanisierung mit diesem verbunden. Er dringt in feinste Oberflächenunregelmäßigkeiten des Versteifungsringes 1 ein, wodurch sichergestellt ist, daß zwischen dem Ver­ steifungsring 1 und dem Lippenring 2 keine Flüssigkeit hindurchzudringen ver­ mag. Der Versteifungsring 1 ist außenseitig durch einen zylindrischen Ab­ schnitt begrenzt, der so dimensioniert ist, daß sich während des Einpressens in die aufnehmende Bohrung eines abzudichtenden Maschinenteils ein unverrück­ barer Sitz und ein flüssigkeitsdichter Anschluß ergibt. Der Lippenring 2 wird im Bereich seines Innenumfangs durch eine Dichtlippe begrenzt, die während der bestimmungsgemäßen Verwendung durch eine Ringwendelfeder aus metalli­ schem Werkstoff belastet ist und durch diese an die Oberfläche der abzudich­ tenden Welle angepreßt wird.

Der Flansch 3 des Versteifungsringes 1 besteht ganz aus in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Laschen 3.1, die durch Spalte 6 voneinander getrennt sind. Sämtliche Laschen 3.1 sind im Bereich ihres Innenumfanges mit einem symmetrisch in Umfangsrichtung angeordneten Kraftaufnahmemittel 4 verse­ hen, welches durch eine achsparallele, zylindrische Ausstanzung gebildet ist. Die Ausstanzung ist bei dem neuwertigen Radialwellendichtring vollständig mit Gummibestandteilen des Lippenringes 2 gefüllt und hierdurch abgedichtet. Das Gummi weist jedoch nur eine sehr geringe mechanische Härte auf. Er setzt ei­ nem direkt eingestochenen, spitzen Werkzeug keinen nennenswerten Wider­ stand entgegen.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die Deformierung des Versteifungs­ ringes 1, die zur Vorbereitung einer Demontage des Dichtringes bewirkt wird. Im oberen Teil der Darstellung gemäß Fig. 3 ist der Versteifungsring 1 in noch nicht deformiertem Zustand wiedergegeben. Er ist im Bereich seines Außenum­ fangs von hohlzylindrischer Gestalt und so dimensioniert, daß sich eine radiale Anpressung an die aufnehmende Bohrung eines Maschinenteils 5 ergibt. Die gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilten Laschen 3.1 sind übereinstimmend gestaltet und durch identische Spalte 6 voneinander getrennt. Jede einzelne Lasche 3.1 ist von einer spiegelbildlich zur Umfangsrichtung angeordneten Ausstanzung 7 durchdrungen. Der kleinste Abstand einer einander benachbar­ ten Ausstanzung 7 ist mit A1 bezeichnet.

Zur Vorbereitung der Demontage des Dichtringes wird eine Spitzzange in die Ausstanzungen 7 von zwei einander benachbarten Laschen 3.1 eingesteckt und im Anschluß daran betätigt. Dabei ergibt sich eine Verminderung des ur­ sprünglichen Abstands A1 zu dem geringeren Abstand A2, was im unteren Teil der Darstellung gemäß Fig. 3 angedeutet ist. Die Verringerung des Abstands ist von einer radial nach innen gerichteten Relativverlagerung des Verstei­ fungsringes 1 in den betreffenden Bereich begleitet. Sie hat eine Reduzierung des Außendurchmessers des Versteifungsringes zur Folge. Der Versteifungs­ ring weist daher im Anschluß einen Abstand B vom Innenumfang der aufneh­ menden Bohrung des Maschinenteils 5 auf. Er kann dadurch mehr leicht aus der Bohrung entnommen werden.

Claims (5)

1. Dichtring für eine Welle oder Stange, bestehend aus einem Versteifungsring (1), mit einem in Radialrichtung nach innen vorstehenden Flansch (3) sowie einem Lippenring (2) aus polymerem Werkstoff, der mit dem Flansch (3) verbunden ist, wobei im Gebrauchszustand der Versteifungsring (1) im Bereich seines Außenumfangs statisch ruhend mit Preßsitz in einer Aufnahmebohrung festgelegt ist, dadurch gekennzeich­ net, daß zum leichteren Ausbau des Dichtrings der Flansch (3) mit mehreren in Umfangsrichtung verteilt angeordneten, im Gebrauchszustand frei radial nach innen vorstehenden Laschen (3.1) mit einem Spalt (6) zwischen benachbarten Laschen derart versehen ist, daß bei Krafteinwirkung zur Verringerung der Spaltweite W mindestens eines Spalts (6), eine Bewegung des Flansches (3) radial nach innen und eine Durchmesserreduzierung des Versteifungsringes (1) erfolgen.

2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Flansch (3) durch in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Laschen (3.1) gebildet ist, die durch Spalte (6) voneinander getrennt sind.

3. Dichtring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung beiderseits eines jeden Spaltes (6) Kraftaufnahmemittel (4) zur Verminderung der Spaltweite (W) an einer jeden Lasche (3.1) bzw. dem übrigen Flansch (3) vorgesehen sind.

4. Dichtring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftaufnahmemittel (4) im Bereich des Innenumfangs des Flansches (3) vorgesehen sind.

5. Dichtring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftaufnahmemittel (4) durch Einstichöffnungen gebildet sind, die vor dem Ausbau des Dichtrings durch Bestandteile des Lippenrings (2) flüssigkeitsdicht verschlossen sind.