DE7110634U - Dichtung für bewegte Maschinenteile - Google Patents

Description

Kupfer-Asbest-Co. *>, J_arii

Gu3tav Bach

71 Heilbronn '_'

Rosenbergstr. 22 A 32 H9-du

Dichtung'für bewegte Maschinenteile

Die Erfinduu^ betrifft eine Dichtung für bewegte, in der Bohrung eines anderen Maschinenteils angeordnete Maschinenteile, mit einem im wesentlichen unelastischen, zylindrischen Dichtungsgehäuse insbesondere einem aus Metall bestehenden Dichtungsgehäuse, auf dem mindestens ein aus gummielastischeo Werkatoff hergestellter Dichtkörper angeordnet ist.der an des bewegten Maschinenteil anliegende Dichtlippen hat.

Derartige Dichtungen sollen dazu dienen.eine Trennung zwischen zwei Medien aufrecht zu erhalten, die in Form von Gasen, Dämpfen oder Flüssigkeiten einschließlich von mit Feststoffen vermischten Flüssigkeiten vorliegen können. Wenn die Dichtwirkung gegenüber einem der Medien versagt, darf das ausströmende Medium nicht in den anderen Betriebsraum gelangen. Es soll vielmehr durch öffnungen oder Bohrungen abgeführt werden können.

Wird beispielsweise ein Kolben oder Plunger zur Förderung eines Mediums benutzt, so kann dieser in überlichezjWeise mit einer Manschette abgedichtet werden. Die Manschette muß außerdem eine gegenüber der Umgebungsluft wirksame

Dichtlippe aufweisen, damit beim Aasaughub das Eindringen von Luft in den Förderraum verhindert wird. Die Führung des Kolbens erfolgt üblicherweise in einess Zylinder oder im Maschinengehäuse. Dem gleichen Zwecke kann auch ein Gleitschuh, dienen. Es ist jedoch notwendig, diese Führung zu schmieren. HierfUr kann z.B. das Schmiermittel im

in Kurbelgehäuse Antrieb z.B. /vorhanden sein, was die Abdichtung der Führung notwendig macht. Wenn der Antrieb mit Fett versehen und demzufolgejkeine umlaufende Schmierung möglich ist, sind besondere Gleitwerkstoffe für die Führungseinrichtungen erforderlich. Bei diesen Konstruktionen war es seither nicht möglich/eine Sicherung dagegen vorzusehen, daß beim Versagen der Dichtwirkung gegenüber dem Förderraum das Fördermedium in den Antriebsraum ..... Κ gelangen und den Antrieb zerstören kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,die oben genannten Schwierigkeiten zu beheben und sicherzustellen, daß beim Versagen der Dichtwirkung gegenüber einem der Medien ein Eindringen dieses Mediums in den anderen Betriebsraum mit Sicherheit, vermieden wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Dichtung zwei jeweils an einem der Endabschnitte des Dichtungsgehäuses und in axialem Abstand voneinander angeordnete Dichtkörper hat, die einen . zwischen ihnen liegenden, gegen den bewegten Maschinenteil offenen Sammelraum begrenzen, der z'w Aufnahme eines Leckmediums dient und mit ej-ner in dem anderen Maschinenteil angebrachten Leckleitung verbunden ist.

zweckmäßiger weiterer Ausgestaltung der Erfiudung kann jeder der beiden Dichtkörper zwei zur Achse des Dichtungsgehäuses bzw. der Mantelfläche des bewegten Maschinenteils schräg stehende und gegen den anderen Dichtkörper gerichtete Dichtlippen haben, die in axialem gegenseitigem Abstand auf der Mantelfläche des bewegten Maschinenteils aufliegen. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das Dichtungsgehäuse vorteilhaft an seiner Mantelfläche einen mit kleinerem Außendurchmesser ausgeführten Abschnitt haben, der zusammen mit der Bohrung des anderen, vorzugsweise feststehenden Maschinenteils einen an die Leckleitung angeschlossenen Ringraum bildet, der mit dem Sammelraum über eine Querbohrung verbunden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Dichtungsgehäuse in der Höhe des Sammelraumes bis auf eine dünne Wand ausgedreht, wobei diese Wand an einer der beiden Stirnseiten des Dichtungsgehäuses in einen radial gegen die Achse des Gehäuses vorspringenden Rand Übergeht. Besonders vorteilhaft ist es,wenn gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung einer der beiden Dichtkörper auf diesem Rand angeordnet ist und die Wand auf einem Teil ihrer axialen Länge umschließt. Der nach innen eingezogene Rand ergibt für den dort sitzenden Dichtkörper eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber den in Achsrichtung wirksam werdenden Zugkräften, die bei der axialen Hin- und Herbewegung dee abzudichtenden Maachinentells, beispielsweise einer Kolbenstange entstehen können. Die Dichtwirkung kann weiterhin dadurch erhöht -^rden, daß der auf dem genannten Rande sitzende Dichtk >rper zwei an seinem Umfang radial abstehende

Dichtiippen aufweist, die zur Anlage unter elastischer Yerspannung an der Bohrung des anderen Maschinenteils bestimmt sind. Außerdem kanu dieser Dichtkörper vorteilhaft an seiner dem bewegten Maschinenteil zugekehrten Innenseite neben der den eingangs erwähnten Sammelraum begrenzenden, schrägstehenden Lippe noch eine in der Nähe seiner Stirnseite angeordnete zweite Dichtlippe haben.

Um den Einbau der erfindungsgemäßen Dichtung zu erleichtern und für den feststehenden Maschinenteil eine durchgehende Bohrung vorsehen zu können, wird weiterhin vorgeschlagen, daß das Dichtungsgehäuse an einer seiner Stirnseiten einen über seine Mantelfläche vorstehenden Rand aufweist; In diesem Falle ergibt sich eine besonders zweckmäßige Anordnung und sichere Dichtwirkung, wenn der zweite Dichtkörper der Dichtung sich über diese Stirnfläche des Gehäuses bis zum Rand des Flansches erstreckt. Dabei kann der zweite Dichtkörper sich in axialer Richtung nabenartig über die Stirnfläche vorstehend erstrecken und dort eine gegen den bewegten Maschinenteil gerichtete zweite Dichtlippe aufweisen, die mit der anderen zur Begrenzung des Sammelraumes dienenden ersten Dichtlippe über eine dünne Wand verbunden ist, . welche die Bohrung des Dichtungsgehäuses auskleidet. Zwischen den beiden Dichtlippen kann sowohl beim ersten Dichtkörper als auch beim zweiten Dichtkörper ein Schmiermittelraum vorgesehen sein. Anstelle eines Schmiermittelraumes oder zusätzlich zu einem solchen kann bei genügender axialer Länge des zweiten Dichtkörpers ein in dessen .Bohrung angeordnetes Führungsteil angeordnet sein. .' _, ~~^:

Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausgesbaitmagen ergeben sich aus den nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung jeweils in einem axialen Kalbschnitt wiedergegebenen Ausführungsbeispielen.

Die in Fig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel wiedergegebene Dichtung ist für einen axial hin- und her bewegbarsp Maschi-

oder eineir Kolsen

nenteil, nämlich eine Kolbenstange K/vorgesehen. Die Kolbenstange ist gleichachsig zu der abzudichtenden Bohrung B in einem feststehenden Msechinengehäuse M angeordnet. Die Dichtung, die in die Bohrung B eingesetzt ist und die Kolbenstange an deren Umfang umschließtj hat ein starres, zylindrisches Dichtungsgehäuse 2 l ..a Stahl. An jeder der beiden Stirnseiten sitzt ein als Rotationskörper ausgebildeter Dichtkörper aas Gummi, nämlich ein erster Dichtkörper 3 und ein zweiter Dichtkörper 4. Das Dichtungsgehäuse 2 hat einen in die Bohrung B .. eingeschobenen Zentrierabschnitt 5» an den sich ein mit kleinerem Außendurchmesser ausgeführter Abschnitt 6 anschließt. Dieser bildet zusammen mit der Bohrung B des Maschinengehäuses M einen Ringraum, der an eine im Maschinengehäuse M angebrachte, als Leckleitung dienende Querbohrung 7 angeschlossen ist. Das Dichtungsgehäuse ist außerdem in der Zone des abgesetzten Abschnittes 6 soweit ausgedreht, daß dort nur eine dünne Wand 8 stehen geblieben ist, die sich an der rechten Stirnseite des Dichtungsgehäuses in einem gegen die Achse AA radial vorspringenden Rand 9 fortsetzt.

Die Wand 8 und der Rand 9 sowie eine abgesetzte Schulter begrenzen einen gegen die Kolbenstange K offenen Sammelraum 11, der im Falle eines Schadens dasjenige der beiden an den Stirnseiten der Dichtung anstehende Medium aufnehmen soll, welches unter der etwa schadhaft gewordenen Dichtung hindurchleckt. Der Sammelraum 11 steht mit dem Ringraum 12 über eine in der Wand 8 angebrachte Querbohrung 13 in Verbindung.

Der an der rechten Stirnseite dei Dichtung angeordnete Dichtkörper 3 umschließt den Rand 9 sowie einen Teil der V/and 8 derart, daß er gegen axiale Zugkräfte, die bei der Hin- und Herbewegung der Kolbenstange K entstehen können, in sehr hohem Maße gesichert ist. Dieser Dichtkörper hat zwei in axialem Abstand voneinander an seiner Mantelfläche angeordnete und sich unter radialer Verspannung gegen die Wand der Bohrung B anlegende Dicht¹- ippen 14 und 15 und weist an seiner Innenseite eine in der Nähe seiner Stirnseite angeordnete Dichtlippe 16 auf, die sich gegen den Umfang der Kolbenstange K verspannt und sich bei zunehmenden) Druck des auf der rechten Stirnseite der Dichtung anstehenden Mediums stärker gegen die Kolbenstange verspannt. Der erste Dichtkörper 3 hat außerdem eine gegen die andere Stirnseite der Dichtung gerichtete und schräg zur Achse AA verlaufende Abstreiflippe, welche den Sammelraum 11 begrenzt und bei der Axialbewegung der Kolbenstange etwa durchgelecktes Medium in den Sammelrauni abstreift. Außerdem**¹"* sie das Eindringen von Luft in ^"^vor der rechten Stirnseite der Dichtung liegenden . ^Raam verhindern, wenn dort bei-

epielsweise __, Unterdruck entstehen sollte.

Den gleichen Zweck dient eine zweite, mit dem Dichtkörper 4 einstückig verbundene Dicht- und Afcstreiflippe 18, die ebenfalls schräg gegen die Achse AA gestellt ist u^d außerdem eine Schmiermittelkammer 19 begrenzt.

An der linken Stirnseite weist das Dichtungsgehäuse 2 einen über die Mantelfläche 3 vorstehenden Flansch 2ο auf und de- zweite Dichtkörper 4 erstreckt sich über die Stirnfl ehe 21 des Dichtungsgebäuses bis zum Rande dee Flansches 2o und steht außerdem in axialer Richtung nabenartig über die Stirnfläche vor. An dieser nabenartigen Verlängerung weist der Dichtkörper 4 eine Dichtlippe 22 auf,die außerdem von einem Schraubenfederung 23 gegen die Kolbenstange K gespannt gehalten wird.

Zur Erhöhung der Dichtwirkung ist in der Zone des Flansches 2o, der in einer Ausdrehung 24 im Maschinengehätsse M mit einem Spannstück 23 eines anderen Maschinenteils festgehalten werden kann, mit einer Randwulst 26 versehen,die von dem Spannstück 25 in dem dargestellten Einbauzustand der Dichtung flach gepreßt wird.

Die in Fig. 2 als zweites Ausführungsbeispiel wiedergegebene Dichtung hat im Prinzip den gleichen Aufbau wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Soweit die Bauteile der Dichtung nach Fig. 2 gleich sind oder wenigstens die gleiche Wirkung haben,wie diejenigen der Fig. 1, tragen sie

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jeweils um 30 erhöhte Bezugsziffern. Abweichend vom Aus- #«h«?rirteVta< en? al τ-.^ίτΛ-ι ΎΡ4 rr Λ tat. Ψ»^. 44. r.<«ki.,.»» «. ο _Λϊ»

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Fig, 2 eine grössere axiale Länge vorgesehen. Dies ist deswegen erforderlich, weil die Dichtung gleichzeitig die Aufgabe Obernehmen soll, den Kolben oder die Kolbenstange K radial zu führen und hierzu ist die Längsbohrung 60 des Dichtungsgehäuses bis zur Anlageschulter 40 der in den Samnelraum 41 hineinragenden Dicht- und Abstreiflippe 48 durchgehend ausgeführt. Diese Bohrung bildet die notwendige Gegenfläche zur Abstützung des Führungsteiles 63. Hierzu ist die Längsbohrung 60 des Dichtungsgehäuses 32 über die ganze Länge mit demselben elastischen Werkstoff wie Dicht- , lippe 52 und Abstreiflippe 48 ausgekleidet, nobel die Lauffläche nach Art eines Keilwellenprofiles oder mehrgängigen Gewindes mit Nuten 63 oder Einschnitten versehen ist. Die verbleibenden Hohlräume zwischen den Rippen dienen ebenfalls zur Aufnahme des Schmiermittels. Bei schraubenförmiger Ausführung der Tragflächen und Nuten ist eine sehr intensive Schmierung des beweglichen Maschinenteiles möglich und es lassen sich hierdurch hohe Gleitgtvschwindigkeiten erreichen. DieAufteilung der Lauffläche durch entsprechende Nuten 63 erfolgt bis kurz hinter der Stirnfläche 51 des Dichtungsgehäuses 32. Der Abstand muss so groß gewählt werde?, daß das Medium unter Druckbeaufschlagung nicht In dieHohlräume 63 durchbrechen kann.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemässen Dichtungen besteht darin, daß sie einen einfachen konstruktiven Aufbau haben und ohne zusätzliche Montagearbeiten über den beweglichen

Maschinenteil geschoben und in den abzudichtenden Spalt «wischen diesem Maschinenteil und einer in einem anderen Maschinenteil angebrachten Bohrung eingesetzt werden können. Dieses ist von besonderer Bedeutung beim Auswechseln eines schadhaft gewordenen Dicht-* und Führungselementes. Sie gewährleisten auch bei langer Betriebszeit eine sichere Abdichtung gegen gasförmige, dampfförmige oder flüssige Medien, die sogar mit Feststoffen vermischt sein können und verhindern mit Sicherheit, daß bei einer auftretenden Leckage das ausgetretenen Medium in den gegenüberliegenden Arbeitsraum gelangen kann. Die beiden Dicht und Abstreiflippen 17 und 18 bzw. 47 und 48 stellen dabei sicher, daS in die Arbeifcsräume keine Luft nachgesaugt werden kann und daß andererseits etwa durchgeleckte Betriebsmittel rasch abgestreift und über die Leckleitung 7 bzw. 37 abgeführt werden können.

Claims (11)

A 32 H9-du Ansprüche

1. Dichtung für bewegte, in der Bohrung eines anderen Maschinenteils angeordnete Maschinenteile, mit einem im wesentlichen unelastischen, zylindrischen Dichtungsgehäuse, insbesondere einem Dichtuagsgehäuse aus Metall, auf dem mindestens ein aus gummielcistischem Werkstoff hergestellter Dichtkörper angeordnet ist, der an dem bewegten Maschinenteil anliegende Dichtlippen hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung zwei jeweils an einem der Endabschnitte des Dichtungsgehäuses (2, 32) und in axialem Abstand voneinander angeordnete Dichtkörper (3, 4 bzw. 33, 34) hat, die einen zwischen ihnen liegenden, gegen den bewegten Maschinenteil (K) offenen Sammelraum (11, 41) begrenzen, der zur Aufnahme eines Leckmediums dient und mit einer in dem anderen Maschinenteil (M) angebrachten Leckleitung (7, 37) verbunden ist.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Dichtkörper (3, \ bzw. 33, 34) zwei zur Achse (AA) des Dichtungsgehäuses (2, 32) bzw. der ümfangsflache des bewegten Maschinenteils schrägstehende Dichtlippen (16, 17)und 18, 22 in Fig. 1 bzw. 46, 47 und 48, 52 in Fig. 2) hat,die in axialem gegenseitigem Abstand auf der ümfangsflache des bewegten Maschinenteils aufliegen.

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsgehäuse (2, 32) an seiner Mantelfläche einen mit kleinerem Außendurchmeseer ausgeführten Abschnitt (6, 36) hat, de" mit der Bohrung (B) des anderen Maschinenteils (M) einen an die Leckleitung (7- 37) angeschlossenen Ringrauzo (12, 42)bildet, der mi υ α em Samiselraum (11, 41) über eine Querbohrung (13, 43) verbunden ist.

4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsgehäuse (2, 32) in der Höhe des Sammelraumes (11, 41) bis auf eine dünne Wand (8, 38) ausgedreht ist.

5. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (8) 38) an einer der beiden Stirnseiten des Dichtungsgehäuses (2, 32) in einen radial gegen dessen Achse (AA) vorspringenden Rand (9» 39) übergeht.

6. Dichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß einer (3, 33) der beiden Dichtkörper auf dem Rand (9, 39) angeordnet ist und die Vand (8, 38) auf einem Teil ihrer axialen Länge umschließt.

7. Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Rand (9ι 39) sitzende Dichtkörper (3, 33) zwei an seinem Umfang radial abstehende Dichtrippen (14* 15» bzw. 44» 45) aufweist, die zur Anlage unter elastischer Yerepannung an der Bohrung (B) des anderen Maschl-

■enteiIs (M) bestimmt sind und daß an seiner dem bewegten Maschinenteil (E) zugekehrten Innenseite neben der schrägstehenden Lippe (17* 47) am Sammelr&um (11» 41) noch eine in der Nähe der Stirnseite angeordnete zweite Dichtlippe (16, 46) angeordnet ist.

8. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsgehäuse (2, 32) an einer seiner Stirnseiten einen über die Mantelfläche (5 t 35) vorstehenden Flansch (2o, 5o) aufweist.

9. Dichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Dichtkörper (4, 34) sich über die Stirnfläche (21, 51) des Dichtungsgehäuses (2, 32) bis zum Rand des Flansches (2o. 5o) erstreckt und in axialer Richtung nabenartig über die Stirnfläche vorsteht und dort eine gegen den bewegten Maschinenteil gerichtete, zweite Dichtlippe (22, 52) aufweist.

1o.Dichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Dichtlippen (48, 52) des zweiten Dichtkörpers (34) ein zur Führung des beweglichen Maschinenteils (E) dienendes FUhrungeteil (63)~voraesehen ist.

11.Dichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 1o, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Randzone des Flansches (2o, 50) an dem Dichtkörper (4, 34) ein Wulst (26, 56) aage ordnest ist.