DE889538C

DE889538C - Schleifringdichtung fuer umlaufende Wellen, insbesondere fuer Wasserpumpen von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE889538C
Application number: DEO542D
Authority: DE
Inventors: Karl Kohler; Hugo Dr-Ing Leber; Alfred Patzig
Original assignee: Kupfer Asbest Co; Adam Opel GmbH
Current assignee: Kupfer Asbest Co; Adam Opel GmbH
Priority date: 1940-11-29
Filing date: 1940-11-30
Publication date: 1953-09-10
Also published as: FR886652A

Description

Schleifringdichtung für umlaufende Wellen, insbesondere für Wasserpumpen von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Schleifr.ingdichtung für umlaufende Wellen, insbesondere für Wasserpumpen von Kraftfahrzeugen, bei der die selbsttätige Einstellung des Schleifringes :durch eine von einem elastischen Balg umschlossene Feder erfolgt.
Die bisher bekannten Ringdichtungen dieser Art haben nur eine beschränkte Lebensdauer gezeigt, die bei Personenwagen zwischen .2o ooo und 30 000, bei Lastwagen zwischen io ooo und 15 ooo Fahrkilometern liegt. Diese geringe Lebensdauer ist in der Hauptsache durch die großen Abmessungen der Dichtung begründet, weil die Gleitgeschwindigkeit mit der Größe der Dichtung zunimmt, in zweiter Linie durch die .Art und den Einbau der Feder. Der mit dem Undichtwerden der Feder einsetzende Wasserverlust hat zur Folge, daß die Zylinderdeckel überhitzt werden, sich werfen oder gar reißen und die Ventile nicht mehr zuverlässig arbeiten. Die Pumpendichtung ist daher für die Zuverlässigkeit ,des Motors von wesentlicher Bedeutung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lebensdauer der Dichtung auf ein erreichbares Höchstmaß zu bringen. Die Lösung der Aufgabe beruht auf der Erkenntnis, daß .die Dichtung möglichst klein gehalten werden muß. Die Dichtung muß aber trotz ihrer geringen Abmessungen, falls einwandfreies Arbeiten der Wasserpumpe sichergestellt werden soll, in axialer Richtung einen Federungsweg von mindestens 3 mm hergeben, und zwar derart, daß der Dichtungsdruck über den ganzen: Bereich möglichst gleichbleibt. Ist der Federdruck zu groß, so wird :die Wasserschmierung zwischen Schleifring und Motorfläche gestört mit der Folge, @daß sich der Schleifring an der Oberfläche erhitzt und ein erhöhter Verschleiß eintritt. Zu geringer Druck dagegen macht die Dichtung empfindlich gegen mechanische Verunreinigungen, die sich znvischen den Schleifring und die Dichtungsfläche festsetzen können und dann zu Undichtigkeit führen.
Gemäß der Erfindung wird eine Verringerung der Abmessungen der Ringdichtung in erster Linie dadurch möglich, daß die Druckfeder als ringförmige Vielblattfeder aus. Beryllium@bronze ausgebildet ist, die außerordentlich karrosionsbe:ständig ist und sehr günstige Federeigenschaft aufweist. Diese Vielblattfeder wird zwischen zwei Metallringen gelagert, .die von einem elastischen Balg, z. B. einem an..der Oberfläche gewellten Gummiring von U-förmigem Querschnitt, umschlossen wenden. Der Gummiring und die Vielbla,ttfeder werden. in einen Käfig von U-förmigem, in axialer Richtung offenem Querschnitt eingebaut. Auf den Gummiring wird der Schleifring aufgelegt. Dieser weist zur Sicherung gegen. Verdrehung auf seiner Innenwand Nasen auf, für die an der Innenwand des Käfigs Führungsschlitze vorgesehen sind. Der Schleifring selbst besteht aus einem sehr verschleißfesten Werkstoff, z. B. aus einem für :diesen Zweck bekannten Kunstharzpreßstoff. Als besonders geeignet ist ein Kunstharzpreßstoff mit hohem Graphikzusatz, vorzugsweise io bis zo%, und einem Füllstoff von geflocktem oder gepulvertem Asbest anzusehen.
Die bisher bekannten Ringdichtungen mit selbsttätiger Nachstellung des Schleifringes hatten große Abmessungen, weil Wendelfedern zum Anpressen .der Schleifringe vorgesehen waren.- Außerdem bestanden die Schleifringe aus Dyn.amobürstenkohle oder aus einem mit Kunstharz verpreßten Faserstoff, die .durch Nasen an. dem äußeren Umfang geführt wurden. Die unzureichende Verschleißfestigkeit dieser Stoffe und die bei Taumelbewegungen des Ringes auftretende große Gleitbewegung .der Führungsnasen führten nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit zu einem Undichtwerden und zu Zerstörung der Dichtung. Außerdem war mit der Zunahme .des Spiels des Schleifringes. auch ein unangenehmes Kreischen und Quietschen verbunden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einerRingdichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Fig. i ist eine Aufsicht auf die Dichtung, von der Seite des Schleifringes gesehen; Fig. 2 ist, ein axialer Schnitt; Fig. 3 .zeigt die Gummihülse allein im Schnitt. Die Ringdichtung besteht aus dem Käfig i von U-förmigem, in axialer Richtung offenem Querschnitt, der zur Aufnahme des Schleifringes 2 und .der ringförmigen Vielblattwellenfeder 3 aus Berylliumbronze .dient. Damit der Federdruck gleichmäßig auf den ganzen Umfang des Schleifringes wirkt, ohne daß :der Schleifring an den Druckstellen beschädigt wird, ist die Feder zwischen zwei Metallringe 6 und 7 gelegt, die durch eine ringförmige Gummihülse aus Weichgummi 8 zusammengehalten werden. Der Gummiring hat U-förmigen, bei 9 offenen Querschnitt und ist auf der Umfläche io balgarti,g gewellt. Die Gummihülse dient zugleich :dem bequemen Einbau der Feder und wirkt als druckverteilendes Polster zwischen dem Metallring, auf den die Feder drückt, und dem Schleifring. Sie selber beteiligt sich wegen ihrer großen Weichheit und wegen ihrer gewellten Oberfläche kaum an der Federung.
Die Zeichnung ist nicht maßstäblich, sondern größer gehalten. Aus ihr ist. deshalb,das Verhältnis von: Federungsweg -und: Einbauhöhe der Dichtung nicht erkennbar. Zur richtigen Würdigung der Erfindung müssen deshalb die wirklichen Abmessungen berücksichtigt werden. Denn es kommt ja wesentlich auf die Kleinheit der Dichtung an. Je größer die Dichtung ist, um so einfacher ist natürlich die Beherrschung der Federkräfte. Andererseits nimmt mit der Vergrößerung der Dichtung die Abnutzung des Schleifringes zu. Die Einbauhöhe der Dichtung ist durch .die Einbaumasse am Motor begrenzt. `Sie beträgt nur etwa 1 i mm. Bei einer so, geringen Bauhöhe ist die Aufgabe, einen reichlichen Federungsweg von annähernd 3 mm herzugeben, außerordentlich schwierig. Eine Einblattwellenfeder, - wie sie bei bekannten. anders gearteten, Dichtungen vorgesehen ist, würde diesem Erfordernis in keinem Fäll genügen, sondern nur einige Zehntel Millimeter Nachschub bei der benötigten Kraft von etwa 5 kg hergeben. Durch die Ausgestaltung der Druckfeder als ringförmige Vielblattfeder aus der hochwertigen Berylliumbronze wird die erwähnte Schwierigkeit behoben. Durch :das Zusammenwirken dieser Feder und der besonderen Ausgestaltung der am Schleifring sitzenden Nasen und ihrer Führungsschlitze am Käfig ist die Wahl sehr kleiner Abmessungen der Dichtung in axialer und radialer Richtung ermöglicht und die Erzielung der Dauerhaftigkeit in weitestgehendem Maße gewährleistet. .

Claims

PATENTANSPRUCH: Schleifringdichtung für umlaufende Wellen, insbesondere für Wasserpumpen von Kräftfahrzeugen, bei der die selbsttätige Einstellung des Schleifringes durch eine von einem elastischen Balg umschlossene Feder erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (3) als ringförmige Vielblattfeder aus Berylliumbronize ausgebildet ist und zusammen mit dem elastischen Balg (i o) und dem Schleifring (2) in einem Käfig (r) von U-förmigem, in axialer Richtung offenem Querschnitt eingebaut ist, dessen Innenwand Führungsschlitze (5) für an der Innenwand des Schleifringes vorgesehene Nasen (4) aufweist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 681765; französische Patentschrift Nr. 825 154; USA.-Patentschrift Nr. 19,56 366.