DE4441533C1 - Dichtring - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3248—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
- F16J15/3252—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
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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.
Priority Applications (2)
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DE4441533A DE4441533C1 (de) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | Dichtring |
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FR (1) | FR2727183B1 (de) |
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