DE8314025U1

DE8314025U1 - Dichtung

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Publication number: DE8314025U1
Application number: DE8314025U
Authority: DE
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1983-05-11
Publication date: 1984-03-01

Description

Die Neuerung betrifft eine dynamisch wirkende Dichtung, insbesondere zur Abdichtung von rotierenden Bauteilen, die mit einer aus einer Vielzahl von Borsten bestehenden, vorzugsweise umlaufend ausgebildeten Bürste zusammenwirkt, wobei die Borsten an einer profilierten Gegenflä che anliegen.

Durch die CH-PS 34.222 ist eine Staubschutzvorrichtung für eine Lagerung an Fahrzeugen oder dergleichen bekannt.

Diese wird durch eine Bürste gebildet, die sich aus einer Vielzahl von Borsten zusammensetzt, wobei die Borsten unter einem Winkel an der Gegenfläche anliegen. Da die Borsten an dem umlaufenden Lagerring befestigt sind, liegen diese während der Drehbewegung an der oberen Gegenfläohe mit gleichem Abstand zueinander an. Machteilig ist hier zu sehen, daß, bedingt durch den sich zwangsläufig einstellenden Labyrinthspalt, feinste Partikel in Richtung auf das Lager vordringen und so die Funktionsweise derselben beeinträchtigen können.

Des weiteren ist durch die US-PS 4.159.828 eine dynamisch wirkende Dichtung bekannt, wobei die Dichtlippen in axialer oder radialer Richtung abdichten können. Mit der Dichtung wirkt ein Bürstenkörper zusammen, der an einer konisch verlaufenden Umfangsfläche anliegt. In Umfangs-. richtung gesehen, ist der Abstand der Borsten zur Gegenf fläche gleichbleibend. Hier treten die gleichen Nachtei-

le, wie vorab beschrieben, auf.

Weiterhin nachteilig wirkt sich beim bekannten Stand der Technik aus, daß die Funktion der Bürste erheblich beeinträchtigt wird, wenn die Borsten durch festtrocknende Stoffe verhärten. Der Anfahrruck oder Drehrichtungswechsel reichen hierbei nicht zum Lösen der Partikel und zur Wiederherstellung der flexiblen Bürste aus.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich-

tung, bestehend aus Dichtung, Bürste und Gegenfläche, dahingehend zu verbessern, daß durch orientierte Bewegung der Borsten für deren Reinigung sowie zur zusätzlichen Schutzwirkung des eigentlichen Dichtbereiches durch Ab schleudern der Schmutzpartikel oder dergleichen gesorgt witd.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abstand zwischen der Gegenfläche und der Bürstenhalterung beziehungsweise den Bürstenenden, in Umfangsrich- tung gesehen, inkonstant ist.

Durch diese Maßnahme wird eine ständige Bewegung der Borsten und somit eine Abschleuderwirkung vom eigentlichen Dichtbereich weg erreicht. Eine dauerhafte Verschmutzung der Bürste wird durch die ständige Bewegung der vorzugsweise unter Vorspannung an der Gegenfläche beziehungsweise dem Profil anliegenden Bürstenenden vermieden.

Die Neuerung ist bevorzugt in Verbindung mit Radial-Wel-

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lendichtringen, Gleitringdichtungen beziehungsweise Laufwerkdichtungen einsetzbar. Ebenfalls denkbar ist die Anwendung bei axial hin- und hergehenden und gegenbenenfalls zusätzlich rotierenden Kolben oder Stangen für die 5 Schmutzabweisung.

V Einem weiteren Gedanken der Neuerung gemäß stellt sich

der inkonstante Abstand zwischen Gegenfläche und Bürste

I durch ein quer oder geneigt zur Laufrichtung der Dichtung

:' 10 beziehungsweise der Bürste verlaufendes Profil der Gegen-

. fläche ein. Im Gegensatz zum Stand der Technik, wo die

Borstenenden an konzentrisch zur Drehachse umlaufenden I; Profilen anliegen, besteht hier nun die Möglichkeit,

durch die Verlagerung des Profiles in eine andere Ebene

i- 15 eine gezielte Abschleuderwirkung vom eigentlichen Dicht-

ί bereich weg zu erreichen. Das Profil ist in Nocken- be-

ΐ ziehungsweise Nutenform, am Umfang der Gegenfläche

gleichmäßig verteilt, ausgebildet und ist durch Schrägstellung drehrichtungsunabhangig. Für beide Drehrich-20 tungen bieten sich Kreuznuten, Kreuznocken, dreieckige

Λ Profile oder dergleichen an. Diese für die Bürstenwirkung

:& besonders gestalteten Gegenflächen können zum Beispiel

ψ bei Gleitringdichtungen angegossen oder angepreßt sein.

jfe 25 Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Neuerungsgeil dankens ist darin zu sehen, die Gegenfläche unrund herzu-

f stellen oder gar exzentrisch zu lagern. In Umfangsrich-

,.· itung gesehen, tritt im Betriebszustand dann ebenfalls ein ·'■' inkonstanter Abstand zwischen Bürste und Gegenfläche auf,

30 der in Verbindung mit den unter Vorspannung stehenden

Bürsten den gewünschten Abschleudereffekt hervorruft.

Einem weiteren Gedanken der Neuerung gemäß kann der inkonstante Abstand sich ebenfalls durch eine, in Umfangsrichtung gesehen, kurvenförmig verlaufende Profili.erung der Gegenfläche einstellen. Die (axiale oder radiale) Richtung der Profiiierung hängt jedoch vom jeweiligen Dichtungstyp ab. Bei Radial-Wellendichtringen zum Beispiel kann die Wellung in axialer Richtung auf der Gegen-

LO fläche verlaufen. Je nach Anwendungsfall kann es sinnvoll sein, die Profile direkt in die Gegenfläche einzuarbeiten oder aber separate Körper zu verwenden, die in bekannter Weise mit der Gegenfläche verbunden werden können. Dabei kann es sich um profilierte Ringe, Gummi- oder Kunststoffhülsen handeln, die gleichzeitig als Korrosionsschutz für eine gegebenenfalls metallische Welle dienen und als zusätzliches Labyrinth ausgebildet werden können. Ferner besteht die Möglichkeit, einen Drant in Kurvenform (zum Beispiel sinusförmig) zu biegen und diesen auf die Gegenfläche aufzustecken.

Die Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figuren 1 und 2 Radial-Wellandichtring mit profilierter Gegenfläche

Figuren 3 und 4 Laufwerkdichtung mit profilierten Gleitringer
Figuren 5 bis 7 Alternative Ausbildung von Gegenflächen in Verbindung mit Bürsten.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Radial-Wellendichtring 1 dargestellt, der mit einer Bürste 2 zusammenwirkt. Die Bürstenhalterung 3 ist mit dem Wellendichtung 1 zusammenvulkanisiert und weist eine Vielzahl sich zunächst einmal in radialer Richtung erstreckender Borsten 4 auf. Diese sind im Bereich einer Gegenfläche, hier eine Welle 5, etwa axial abgebogen und liegen unter radialer Vorspannung an der Umfjngsfläche 6 der Welle 5 an. Die Bürste 2 ist im Einbauzustand (angedeutet) axial vor der eigentlichen Dichtlippe 7 angeordnet, wobei die Borsten axial von der Dichtlippe 7 weg gerichtet sind. Durch diese Anordnung soll das Eindringen von Schmutz oder dergleichen in den Bereich der Dichtlippe 7 vermieden werden. Zur Vermeidung von Verhärten der Borsten durch festtrocknende Stoffe ist die Gegenfläche 6, in Umfangsrichtung gesehen, mit alternierenden, in Richtung auf die Dichtlippe 7 und von dieser weg gerichteten, axial verlaufenden, auf die Wellen aufgeklebten elastomeren Nocken 8 versehen. Im Betriebszustand, das heißt, wenn sich die Welle dreht, ist der radiale Abstand, in Umfangsrichtung gesehen, zwischen der Gegenfläche 6 beziehungsweise dem Nocken 8 und der Bürstenhalterung 3 inkonstant. Während der Drehbewegung findet eine kontinuierliche, im wesentlichen axiale Bewegung, also quer zur Drehrichtung, statt. So wird zum einen ein guter Abschleudereffekt und zum anderen eine gute Selbstreinigung der Bürste erzielt". Dieser Effekt wird selbst bei längerem Stillstand der Dichtung 1 nicht beeinträchtigt, so daß eine lar.pe Lebensdauer der gesamten Vorrichtung gegeben ist.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine weitere Alternative für die Verwirklichung des Neuerungsgedankens. Dargestellt ist eine sogenannte Laufwerkdichtung mit zwei gleichen Gleitringen 9,10, die spiegelbildlich angeordnet sind. Unter Bildung eines Spaltes 11 wird hier im Gegensatz zum Wellendichtung 1 gemäß Figur 1 eine Dichtfläche 12 gebildet, und die Dichtebene liegt in axialer Richtung. Über Rollringe 13,14 stützt sich das System schwimmend an korrespondierenden Bauteilen 15,16 ab, wobei die axiale Dichtkraft ausschließlich durch die verspannten Rollringe 13,14 erzeugt wird. Beide Gleitringe 9,10 sind im Bereich ihrer äußeren Umfangsfläche mit einem umlaufenden wellenförmigen Profil 17,18 versehen. Ausgehend von einem Bauteil 15, erstreckt sich in axialer Richtung eine Bürste

19. Diese ist mit der Bürstenhalterung 20 in eine umlaufende Ausnehmung 28 des zugehörigen Bauteiles 15 eingepreßt, wobei sich eine Vielzahl von Borsten 21 axial in Richtung auf das korrespondierende Bauteil 16 erstreckt. Die Bürsten 21 liegen, bedingt durch die Wellung, mit in konstanten Abständen zum Profil 17,18 auf den Gleitringen 9,10 auf und erstrecken sich axial über die Gleitringe hinaus bis zum anderen Bauteil 16, wo sie unter leichter Vorspannung anliegen. Bei diesem Typ Gleitringdichtung steht ein Gleitring (zum Beispiel 9) still, während der andere Gleitring 10 mit dem Bauteil 16 umläuft. Bedingt durch die Drehbewegung, sind die Borsten 21 kontinuierlich in radialer Richtung in Bewegung. Gleichzeitig wird die axial der Bürstenhalterung gegenüberliegende Stirnfläche 22 des Bauteiles 16 mit bestrichen, so daß kein

Schmutz in den Bereich der Dichtfläche 12 gelangen kann.

Die Figuren 5 bis 7 zeigen weitere Möglichkeiten, eine Gegenfläche 23 zu profilieren. Figur 5 zeigt eine Gegenfläche 23 mit geneigt zur Drehrichtung verlaufenden Nuten 24 sowie die dazugehörigen Borsten 25. In Figur ist ein aus einem gewundenen Draht 26 bestehendes Profil abgebildet, welches drehrichtungsunabhängig arbeite·.! kann. Figur 7 zeigt einen schrägen Ring 27, der auf die Cegenflache 23 aufgesteckt ist, sowie die dazugehörige Anordnung der Borsten 25.

Claims

Schutzansprüche:

1. Dynamisch wirkende Dichtung, insbesondere zur Abdichtung von rotierenden Bauteilen, die mit einer

5 aus einer Vielzahl von Borsten bestehenden, vorzugä-

|ΐ weise umlaufend ausgebildeten Bürste zusammenwirkt,

i wobei die Borsten an einer profilierten Gegenfläche

% anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand

I zwischen der Gegenfläche (6,17,18,23) und der Bür-

Si? 10 stenhalterung (3,20) beziehungsweise den Bürsten

enden, in Umfangsrichtung gesehen_; inkonstant ist.

t 2. Dynamisch wirkende Dichtung nach Anspruch I, dadurch

I gekennzeichnet, daß die Borsten (4,21,25) unter Vor-

I 15 spannung an der Gegenfläche (6,17,18,23) anliegen.

3. Dynamisch wirkende Dichtung nach den Ansprüchen 1 !;; und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der inkonstante

'■[ , Abstand sich durch ein quer oder geneigt zur Lauf-

y. 20 richtung der Dichtung (1,9,10) beziehungsweise der

Bürste verlaufendes Profil (8,17,18) der Geger.fläche

(6) einstellt.

4. Dynamisch wirkende Dichtung nach den Ansprüchen 1 25 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil aus

einer Vielzahl am Umfang der Gegenfläche vorgesehener Erhebungen (8,17,18) oder Ausnehmungen (24) gebildet ist.

5. Dynamisch wirkende Dichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine unrunde beziehungsweise exzentrisch gelagerte Gegenfläche.

6. Dynamisch wirkende Dichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der inkonstante Abstand sich durch eine in Umfangsrichtung k.· rvenförraig verlaufende Profilierung (26) der Gegeniläche (23) einstellt.
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7. Dynamisch wirkende Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das den Abstand verändernde Profil durch separate, mit der Gegenfläche (6,23) verbindbare Körper (8,26) gebildet ist.

8. Dynamisch wirkende Dichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (26) aus einem kurvenförmig gebogenen, in Umfangsrichtung verlaufenden Draht besteht.