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Einbaufertige käfiglose Dichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine
einbaufertige, käfiglose Dichtung, aus durchweg gleichartigem; kautschukartigem
Werkstoff, insbesondere synthetischem Kautschuk, für umlaufende Wellen oder hin
und her gehende Maschinenteilie.
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Es sind einbaufertige Dichtüngen bekannt, die einen ringförmigen Körper
aufweisen und mit einem als bewegliche Lippe ,ausgebildeten Gleitabschnitt versehen
sind. Hierbei ist der Dichtungskörper mit Textilgewebeeinlagen versehen, die in
-dem Gleitabschnitt zur Erzielung einer genügenden Elastizität besonders angehäuft
sind. Dieser Dichtungsring hat den Nachteil, daß durch die nachgiebige Einlage keine
genügende Steifigkeit erhalten wird, so daß der Ringkörper lediglich durch seine
eigene radiale Spannung an dem feststehenden Maschinenteil haften kann; viemehr
ist es notwendig, eine seitliche Begrenzungsscheibe zum Verhindern des Wanderns
des Ringes vorzusehen. Durch die Gewebeeinlagen ergeben sich Schwierigkeiten bei
der Herstellung. Ihre Lage ist ferner nicht nachprüfbar, so daß unerwünschte Verschiebungen
der Elastizitätseigenschaften des Dichtungskörpers nicht zu vermeiden sind. , Es
sind ferner Nutrin:gm.anschetten bekannt, bei denen,der Ringkörper nahezu ebenso
stark ausgebildet ist wie der Gleitabschnitt. Das Festhaften dieser Nutringmanschetten
an dem feststehenden Maschinenteil erfolgt dadurch, daß durch Einsetzen der abzudichtenden
Welle der Gleitabschnitt derart abgebogen wird, daß seine Spannung auf den Ringkörper
übertragen: wird, der sich sodann erst seinerseits an dem feststehenden Maschinenteil
haftend und dichtend anlegen Scann.
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Im Gegensatz hierzu handelt es sich beim Erfindungsgegenstand um eine
einbaufertige Dichtung ohne Außenmantel, deren Lippe gegenüber,dem Ringkörper so
schwach gehalten .ist, daß,die in dem Ringkörper durch das Festhaften- an dem Maschinenteil
erzeugte Spannung nicht auf die Lippe, übertragen wird und umgekehrt, .die in der
Lippe etwa auftretende Spannung nicht auf den Ringkörper. Die Erfindung besteht
darin, daß der lediglich durch radiale Eigenspannung an dem feststehenden Maschinenteil
haftende Ringkörper des aus durchweg gleichartigem Werkstoff bestehenden Dichtungsringes
mit einem an der Lippe zugekehrten Seite angeordneten unnachgiebigen, geschlossenen
Versteifungsring
versehen ist, der mit dem Ringkörper, z. B. durch
Vulkanisation, verankert ist.
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Mit Hilfe des an der Innenseite des Ringkörpers liegenden steifen
Ringes ist es erst möglich geworden, käfiglose Dichtungen für bewegte Maschinenteile
von größerem-Dürchmesser zu verwenden, ohne übermäßigen Raum für die Unterbringung
der Dichturig beanspruchen zu müssen; .denn um die radiale Spannung bei Dichtungen
ohne Außenkäfig und ohne Innenversteifung aufrechtzuerhalten, ist es sonst erforderlich,
dem Ringkörper am feststehenden Maschinenteil eine erhebliche Stärke zu geben. Dies
würde bei größeren Wellendurchmessern dazu führen, die Bohrung für die Dichtung
erheblich größer zu machen als diejenige des entsprechenden Lagers, was zu unerträglichen
Konstruktionen führt. Wind hingegen der erfindungsgemäße unnachgiebige, geschlossene,
steife Ring an der besonderen Stelle angewendet, so kann der Außendurchmesser des
Ringkörpers erheblich kleiner gehalten werden. Erst dadurch ist der käfiglose, einbaufertige
Dichtungsring zum Abdichten von Wellen größeren Durchmessers geeignet.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil wird hinsichtlich des Verhaltens
.des Ringes bei Erwärmung erzielt. Der innenliegende, unnachgiebige, geschlossene,
steife Ring dehnt sich bei Erwärmung, die bei den heute üblichen hohen Drehzahlen
stets eintritt, mehr aus, als das massive Gehäuse des feststehenden Maschinenteils,
so daß, der dazwischenliegende Ringkörper aus kautschukartigem Werkstoff stärker
zusammengepreßt und die Haftung dieses Körpers an dem feststehenden Maschinenteil
größer wird. Ferner wird durch den unnachgiebigen steifen Ring verhindert, daß der
Ringkörper sich in Richtung zur Lippe ausdehnt und einen zusätzlichen Druck auf
die Lippe und damit auf die Welle ausübt. Hierbei wird die Gefahr vermieden, daß
die Lippe stärker als erwünscht an,die Welle an.gepreßt wird, was zu Verbrennungen
u. dgl. führen kann. Je wärmer der erfindungsgemäße Dichtungsring wird, um so größer
wird die Haftung, ohne daß sich in der Art der Anlage der Lippe .an dem bewegten
Maschinenteil etwas ändert.
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Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist durch die@einfache
und sichere Herstellung gegeben. Der steife, unnachgiebige, geschlossene Ring ist
beim Herstellungsverfahren gegenüber dem Ringkörper eindeutig festlegbar, so daß
eine Verschiebung, die eine Änderung der Steifigkeit des Ringkörpers ergeben würde,
ausgeschlossen ist. Ferner ist die Lage des Ringes stets kontrollierbar. Gegen Verrutschen
wird der unnachgiebige, geschlossene, steife Ring durch Verankerung niit dein Ringkörper
gesichert. Ferner ergibt sich durch die Anwendung des steifen Ringe eine bedeutende
Werkstoffersparnis gegenüber einbaufertigen, käfiglosen Dichtungen ohne Versteifungsring
bei mindestens gleicher Haftfähigkeit.
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Es sind an sich Stopfbüchsenpackungen bekannt, deren äußerer Teil
härter als der innere Teil ist. Diese Maßnahme dient jedoch dem Zweck, daß .durch
die bei starkem Anzu der Stopfbüchse sich ergebende axial gerichtete Kraft der Rauin
zwischen dein äußeren und inneren Ringteil erhalten bleibt und das abzudichtende
Mittel in diesen Raum gelangen und den inneren Teil stärker anpressen kann. Als
Versteifung ist hierbei ein Drahtgewebe oder ein Sprengring vorgesehen. Eine solche
Versteifung erfüllt nicht den erfindungsgeinäßen Zweck, da sie nachgiebig ist und
bei Wärmewirkung die nachteiligen Folgen auf den Gleitabschnitt nicht verhindern
können.
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Ferner sind Manschettendichtungen in Ringnutform vorgeschlagen, bei
denen beide oder nur ein Schenkel mit Geweben aus Faserstoffen oder Draht bewehrt
sind. Diese Schenkel erlangen aber dadurch keine Eigensteifigkeit, die es ihnen
ermöglichen würde. von sich aus an dem feststehenden Maschinenteil unverrückbar
zu haften. Diese Ein- oder Auflagen haben lediglich den Zweck, claß die Schenkel
nicht zusammenfallen, bis der eigentliche, den Dichtungsdruck ausübende Flüssigkeitsdruck
in den von den Schenkeln gebildeten Raum gelangen. Es sind noch elastische Kupplungen
von fest zueinander liegenden Rohren bekannt, von denen ein oder beide an den Rohrstücken
.anliegende Teile durch eine nach innen oder außen gehende Schelle befestigt sind.
Abgesehen davon, claß diese Schellenbefestigung auf einbaufertige Dichtungsringe
nicht übertragbar ist, tritt bei diesen Kupplungen überhaupt keine Beanspruchung
in Umfangsrichtung des Kupplungsteiles auf, da die zu verbindenden Rohrteile keine
Drehbewegung gegeneinander ausführen. Das Verhalten und die auftretenden Beanspruchungen
bei den erfindungsgemäßen, einbaufertigen Dichtungen und den bekannten Rohrverbindungen
ist grundverschieden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die einzige Figur zeigt einen einbaufertigen Dichtungsring ohne Außenmantel, z.
T. ini Querschnitt und: z. T. in Ansicht. Der Dichtungsring be- i sitzt einen Ringkörper
r und einen Gleitabschnitt bzw. eine Lippe 2. An der Innenseite des Ringkörpers,
@d. h. an der der Lippe zugekehrten Seite, befindet sich der erfindungsgemäße, unnachgiebige,
geschlossene, steife Ring 3. Dieser steife Ring ist mit dein Ringkörper verankert,
was beispielsweise durch
Vulkanisation geschehen kann. Der steife
Ring erfüllt auch den erfindungsgemäßen Zweck, wenn er dicht an der Innenseite des
Ringkörpers eingelagert ist.