DE6606245U - Wellendichtung. - Google Patents

Description

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General Motors Corp*

26.Mai 1970 W-w-2192a

Wellendichtung

MKMäS: Dies· Unterlage (iesehreibung undSifcutaiwpr.l jst dia zuletzr eingereichte; sie weicht von der Wwtfosw ülih iit Unterlagen cb. DS rechtliche Bedeutung der Abweichung is* nicht geprüft. Die irrsprSegli d i* i d Atkl K könen iedefzeit ohne Nadiweis eines redittidien InterosM

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Serekhten Unterlagen befinden sich in den Amfjokteh. S« können jedefzert ohne Nadnreis eines redirlichen later·*?·* g*oCnrenfrei eingesehen werden. Auf Antrag werden hiervon oudiFotokopien oder HlmnegaKve zu den üblidien Preisen geliefert, GOH(US)

Die Neuerung "bezieht sich auf "eine Wellendichtung mit einem ringförmigen Gehäuse zur Aufnahme eines ringförmigen nachgiebigen Dichtungsgliedes, das durch eine im Gehäuse liegende,

Pinger aufweisende Feder gegen die abzudichtende Fläche gehal- ;

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Bei einer bekannten Bauart (US-PS 2 983 529) ist die j Feder ringförmig gestaltet und hat eine Mehrzahl von Fingern

grösserer Breite als Länge, die sich radial einwärts von einem Kranz der Feder erstrecken und an ihren Enden in im wesentlichen axiale Richtung umgebogen sind, um das ringförmige Dichtungsgliecl

gegen die Welle zu drücken, '

Bei dieser Bauart ist es schwierig, einen richtigen Anjpressungsdruck einzustellen ohne eine übermässige Abnutzung in j Kauf nehmen zu müssen, da die Abweichung der breiten Finger ver— J hältnismässig begrenzt ist„ Wird der Druck, um einer künftigen Abnutzung des Dichtungsgliedes Rechnung zu tragen, grosser ein·» gestellt als ursprünglich erforderlich wäre, so tritt eine schnelle Abnutzung des Dichtungsglieds ein. Wird andererseits der Druck so eingestellt, dass anfänglich eine gute Abdichtung ohne wesentliche Abnutzung des Dichtungsgliedes eintritt, so verringert sich die Federkraft mit laufender Abnutzung des Dichtungsgliedes und kann sogar völlig verschwinden»

Bei Bauarten mit Fingern, die nach Art eines einseitig eingespannten Balkens durchgebogen werden, um die Anpressungskraft auszuüben, ist diese proportional der Abweichung aus der spannungsfreien Lage, so dass sich bei Abnutzung eine wesentliche, die Funktion der Dichtung beeinträchtigende Verringerung der Ampressungskraft ergibt.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellendichtung der eingangs erwähnten Art so weiter auszugestalten, dass dt» das Dichtungsglied gegen die abzudichtende Fläche drückende Federkraft auch bei Abnutzung des Dichtungsglieds im wesentlichen konstant bleibt«,

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäss dadurch gelöst, dass die Finger der Feder Säulen bilden, die im spannungsfreien Zustund eben sind und beim Einbau durch elastisches Ausbiegen aus ihrer Ebene vorgespannt mit ihren Enden im vrcscntlich.cn senkrecht zur abzudichtenden Fläche gegen das Dichtungsglied eine auch bei Abnutzung des Dichtungsgliedes im wesentlichen konstant bleibende Kraft ausüben«,

Bei einer Ausführungsform nach einem anderen

Merkmal der Neuerung feiisäj die gegen das Dichtungsglied anliegenden Enden der Finger von einer ringförmigen Wulst aus nachgiebigem Werkstoff überdeckt.

Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die gegen das Dichtungsglied anliegenden Enden der Finger zn— rückgebogen sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Seue— rung dargestellt. In der Zeichnung ist

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26.Mai 1970

Fig« 1 ein Schnitt durch eine Wellendichtung nach der Neuerung,

2 ein Ausschnitt aus Fig« 1 in perspektivischer Darstellung,

3 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Feder der Wellendichtung, ,

Pig« 4 eine perspektivische Darstellung einer abgewan·- delten Bauform der Feder der Wellendichtung,

Pig« 5 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Wellendichtung, die geigen eine plane Fläche anliegt, und

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer weite— ! ren Ausführungsform einer gegen eine plane Fläche anliegenden Wellendichtung«,

Sie in Fig.i und 2 dargestellte Wellendichtung 16 dichtet die ümfangsfläche 14 einer Welle 12 ab_o Die Wellendich- j tung 16 ist in einem Lagergehäuse 18 für die Welle 12 einge- j setzt und besteht aus einem nachgiebigen Dichtungsring 19, der i eine lippe 20 mit; einer Dichtungsfläche 22 hat«, Die Welle 12 und die Wellendichtung 16 sind um die gemeinsame Achse 24 der Welle drehbar, wobei die Wellendichtung eine Abdichtung für eine auf ihrer einen Seite befindliche Flüssigkeit darstellte

Der Dichtungsring 19 hat einen mit der Lippe 20 einen !eil bildenden Flansch 26, der starr mit einem ringförmigen Metallgehäuse 28 "verbunden ist, das in einer abgesetzten Bo&rung 30 des Lagergehäuses 18 sitzt«, Der Dichtungsring 19 ist von ei—

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ner Feder 32 umgeben, die eine radiale Kraft auf den Dichtungsring ausübt, durch den die Dichtungsfläche 22 der Lippe 20 in dichtende Anlage gegen die Umfangsflache 14 der Welle gedrückt wird. Die Feder 32 besteht aus einem Ring aus dünnem Metall, der L-förmigen Querschnitt hat, also zwei senkrecht zueinander stehende Arme 34 und 36 aufweist₀ Der Teil 34 entspricht der Innenwand 38 des Lagergehäuses 28, gegen den er sich abstützt, während der andere Arm 36 sich radial einwärts erstreckt und mit seinem freien Rand 39 in eine Nut 40 am Aussenumfang des

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Dichtungsrings IS eingreift„ Die dreien Enden/des Teils 3$ sind abgerundet, um hohe Flächenpressungen in der Nut 40 des Dichtungsringes zu vermeiden,. Anstelle des L—förmigen Quer—

Schnitts könnten auch T-Quersehnitte oder I—Querschnitte vetwen—

det werden,,

Der Teil 36 der Feder 32 ist in radialer Richtung ge= schlitzt, so dass eine Mehrzahl von schlanken mit ihrer Wurzel ·; bis dicht an den Seil 34 reichende Finger 48 gebildet sind, die gleichen Abstand voneinander haben und sich von dem freien Rand 39 bis dicht an den Teil 34 erstrecken. Die Finger 48 liegen in einer im wesentlichen ebenen Fläche, wenn die Dichtungslippe nicht vejrformt ist_e Di« Finger 48 sind wesentlich länger als breit, so dass sie sich in Längsrichtung leicht verformen oder durchbiegen können, wenn die Dichtung eingebaut wird und sich der Dichtungsring verfprmt«. Auf diese Weise übt die Feder 32 eine bestimmte Kraft auf den Dichtungsring 19 aus, um dessen Dichtfläche 22 in richtiger Anlage gegen die umfangsflache der Welle 12 zu halten. Nach einiger Betriebszeit ist natürlich

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die Dichtungslippe 20 abgenutzt, so dass die Finger 48 allmählich in eine mehr ebene Lage zurückkehren» Trotzdem üben sie j weiterhin eine konstante Belastung auf den Dichtungsring aus, da die von den ausgebogenen Fingern ausgeübte Kraft im wesentlichen über einen weiten Bereich der Verformung der Pinger kon—j stant bleibt und die maximale Verformung des Dichtungsrings in-*: nerhalb des -Bereichs der Verformungsfähigkeit der Finger 48 j

liegt. Durch diese Ausbildung geht die Federkraft bei fort—

I schreitender Abnutzung des Dichtungsringes nicht zurück und ;

kann auch nicht verloren gehen, wie dies bei bekannten Bauarten)

eintreten kann, |

Durch die Verwendung der ^eder 32 wird auch die Stei—

figkeit der Lippe 20 gegen Torsionsbeanspruchimg erhöhtj da ein

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Drehen des Dichtungsringes in Umfangsrichtung infolge der Yer— \ ! kürzung der Lippe zu einer Erhöhung der Anpressungskraft führt»'

Da weiterhin die Feder 52 mit dem G-ehäuse der Dicxvtuxtg ÄTcfbun— | ^! den ist, ist der Dichtungsring auch in axialer Richtung festge— - legt und arbeitet vorteilhafter, wenn eine Hin—und Herbewegung j

j der Welle eintritt» ^!

i In Figo 3 ist eine abgewandelte Form einer Seder 32

dargestellt, die der ersten Baiiform sehr nahe kommt» In diesem Falle sind jedoch die freien Enden des die Finger aufweisenden Teils 36 der Feder von einem Wulst 44 kreisförmigen Querschnitts aus nachgiebigem Werkstoff umgeben» Der Wulst 44 verhindert ü* ^l bermässige Flächenpressungen in der Nut 40 des Dichtungsringes. ! Eine dritte Ausführungsform der Feder 32 ist in Fig.4 j

dargestellt. Hier sind die freien Enden der an dem Teil 36 ge- J

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"bildeten Finger mit einem zurückgebogenen Teil 46 versehen, der in die Ringnut 40 des Dichtungsringes passt«,

Eine vierte Ausführungsform einer Wellendichtung ist in Fig., 5 dargestellt. Diese hat ein im wesentlichen TJ-förmiges Gehäuse 50 mit einem äusseren Kranz 52 und einem inneren Kranz 56„ Der äussere Kranz 52 hat einen nach innen gerichteten Plansch 54ο Zwischen die Kränze 52 und 56 ist ein Dichtungsring 58 eingesetzt, der mit einer S_chulter 60 hinter den einwärts gerichteten Plansch 54 greift, damit der Dichtungsring in dem Gehäuse festgehalten ist«. Eine Dichtfläche 62 des Dichtungs-r rings liegt gegen eine plane Fläche des abzudichtenden Teils an und wird gegen diesen durch eine Feder 64 gehalten, die aus ei» nem dünnen Metallring mit zwei senkrecht zueinander stehenden Teilen 65 und 66 besteht«, Der Teil 65 liegt gegen die innere Fläche des Gehäuses 50 an und hat einen einwärts gebogenen Flansch 67, der gegen den inneren Kranz 56 anliegt, um die Feder im Gehäuse festzulegen« Der Teil 66 hat am Ende einen Flansch 68, der gegen eine Ringplatte 70 anliegt und von dem Dichtungsring 58 durch einen Abstandsring 71 getrennt ist. Der Teil 66 der Feder hat eine Anzahl von zueinander parallelen Schlitzen längs seines Umfangs, die sich von dem Flansch 68 bis nahe an den Teil 65 erstrecken, so dass eine Mehrzahl von zusammenhängenden unter sich gleichen schmalen Fingern 77 entstehen«

Die Kraft der Feder wird über die Platte 70 und den Abstandsring 71 auf den Dichtungsring 58 übertragen. Wird die Dichtung auf die Welle aufgesetzt, so übt die Feder 64 eine bestimmte Kraft auf den Dichtungsring 58 aus, um die Dichtfläche

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62 gegen die abzudichtende Fläche zu drücken,, Die Pinger 72 der Feder arbeiten in gleicher Weise wie die federn bei der ersten Ausführungsformo

Eine weitere abgewandelte Ausführungsform ist in Pig, 6 dargestellte Die Dichtung hat hier ein Gehäuse 74 für einen Dichtungsring 76 aus nachgiebigem Werkstoff mit einer Dichtfläche 78«, Der Dichtungsring 76 ist mit einem Tragkörper 80 verbunden, der durch einen Haltering 82 festgelegt ist, wobei eine

axiale/
begrenzte/Bewegung gestattet ist„ Der Dichtungsring 76 wird gegen eine abzudichtende Fläche durch eine Feder 84 gehalten, die als dünner Metallring ausgebildet ist und einen Teil 86 aufweist, der in einer Nut 88 des Gehäuses 74 liegte Der andere Teil 90 ist zu einem Flansch angebogen und liegt gegen das Tragglied 80 neben dem Haltering 82 an. Die Feder 84 hat mehrere zueinander parallele Schlitze längs des Umfanges, die sich axial von dem Teil 90 bis an den Teil 86 erstrecken, so dass eine Mehrzahl untereinander gleicher und miteinander verbundener Finger 92 entstehen« Die Dichtung gemäss Fig₀ 6 arbeitet in gleicher Weise wie die Dichtung nach Figo 5c

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Claims (1)

1. Schutzansprüche :

   1 ο Wellendichtung mit einem ringförmigen Gehäuse zur Aufnahme eines ringförmigen nachgiebigen Dichtungsgliedes, das durih eine im Gehäuse liegende, Pinger aufweisende Feder gegen die abzudichtende Fläche gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Finger der Feder (32 in Fig.2-4), 64 in Fi_gi>5, 84 in Fig„6) Säulen (48 in Fig.2) 72 in Figo5, 92 in Fig_o6) bilden, die im spannungsfreiem Zustand eben; sind und beim Einbau durch elastisches Ausbiegen aus ihrer Bbe— ^! ne vorgespannt mit ihren Enden im wesentlichen senkrecht zur abzudichtenden Fläche gegen das Dichtungsglied (20,62,76) eine auch bei Abnutzung des Dichtungsglieds im wesentlichen konstant bleibende Kraft ausüben.

   2o Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzelch'-net, dass die gegen das Dichtungsglied anliegenden Enden der

   Finger (36) von einer ringförmigen Wulst (44) aus nachgiebigem ι Werkstoff überdeckt sind (Fig„3)<> '

   3« Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gegen das Dichtungsglied !anliegenden Enden (46) der Finger (48) zurückgebogen sind (Fig_o4)< >