DE949916C

DE949916C - Einbaufertige Wellendichtung aus einer vorzugsweise aus Gummi bestehenden Manschette

Info

Publication number: DE949916C
Application number: DEG6608A
Authority: DE
Inventors: Georg Diefenbach
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1951-07-22
Filing date: 1951-07-22
Publication date: 1956-09-27

Description

Einbaufertige Wellendichtung aus einer vorzugsweise aus Gummi bestehenden Manschette Die Erfindung bezieht sich auf einbaufertige Wellendichtungen zum Abdichten von Wellen und Achsen, die von einer aus elastischem Werkstoff, vorzugsweise Gummi, bestehenden und in der Regel von einem Gehäuse umgebenen Manschette gebildet werden.
Derartige Wellendichtungen sind meist so ausgeführt, daß von dem mit dem Gehäuse oder einem Maschinenteil fest und dicht verbundenen Haftteil der Manschette aus sich unterentsprechender Neigung ein Schenkel gegen die Wellenoberfläche erstreckt, der der Welle mit einer Dichtlippe anliegt. Vielfach ist die Dichtlippe mittels reiner Ringwendelfeder zusätzlich an den Wellenumfang angepreßt.
Um eine genügende Beweglichkeit .der Dichtlippe gegenüber dem Haftteil und ausreichende Nachgiebigkeit des von der Dichtlippe zum Haftteil der Manschette führenden Verbindungsteils zu erhalten, hat man bereits den Verbindungsteil dünn und wellenförmig ausgebildet. Die Ringwendelfeder wurde dabei, um sie gegen Zersetzung zu schützen, auf der dem abzudichtenden Mittel abgekehrten Seite angeordnet. Durch diese Maßnahme wurde es erforderlich, die Fläche, mit der die Dichtlippe der Welle aufliegt, verhältnismäßig breit zu gestalten, wodurch jedoch der Reibungsschluß zwischen Lippe und Welle und damit auch die Abnutzung der Dichtung beträchtlich erhöht würde.
Es sind weiter Dichtungen für Wellen und Achsen bekannt, deren Haftteil flanschartig ausgebildet und mit zwei Dichtlippen über einen Zwischenteil. verbunden ist, der zum Ausgleich der Radials,chwingongen zwischen Flansch und Dichtlippen einen von elastischen Außenwänden begrenzten Hohlraum @einschließt. Zwischen den beiden Dichtlippen und der Welle entsteht dabei ein weiterer Hohlraum, der über Öffnungen mit dem ersten genannten Hohlraum in Verbindung steht. Die beiden Hohlräume sollen vorzugsweise mit einem Schmiermittel gefüllt sein, um eine bessere Abdichtung :gegen Staub zu gewährleisten. Derartige Ausführungsformen sind verwickelt, entsprechend teuer und zudem nur für beschränkte Zwecke verwendbar.
Bei fast allen bekanntgewordenen Ausführungsformen von Wellendichtungen nimmt der Verbindungsteil Radialschwirgungen der Welle in unzureichendem Maße auf. Die zwischen Lippe und Haftteil liegenden Werkstoffmengen nehmen nur zu einem geringen Teil, meist nur mit 20 bis 300,b, an den Schwingungen teil. Da der restliche Teil des Werkstoffes nicht mitschwingt, wirkt der Verbindungsteil schädlich im Hinblick auf die Elastizität der Dichtung, die infolgedessen im Ganzen steif und unnachgiebig ist und den Schwingungen der Welle nur unzulänglich folgt. Abhilfe ist nur dadurch möglich, daß der Druck, mit dem die Lippe der Welle anliegt, ausreichend hoch gewählt wird; dies führt aber notwendig zu den bereits erwähnten hohen Abnutzungserscheinungen. Selbst wenn -wie das wiederholt vorgeschlagen wurde - die Lippe in unbelastetem Zustand in eine von :einem etwa rechten Winkel begrenzte Kante ausläuft, wird infolge der leichten Verformbarkeit des gewählten Werkstoffes und des hohen Anlagedruckes diese Kante im Betriebszustand zu einer mehr oder weniger breiten Ringfläche verformt.
Mit der Erfindung wird das Ziel verfolgt, die Lippe nur mit einer möglichst scharfen Kante der Welle anliegen zu lassen und im übrigen so nachgiebig mit dem Haftteil zu verbinden, daß sie an den Schwingungen der Welle ohne nennenswerten Widerstand teilnehmen kann.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den mit einer möglichst scharfen, einen Winkel von höchstens 9o° einschließenden Kante symmetrisch gegen die Welle gerichteten Lippenbeil wesentlich steifer auszubilden als bisher üblich und ihn mit dem Haftteil durch einen dünnen, nachgiebigen, parallel oder doch nahezu parallel zur Wellenmantelfläche verlaufenden Zwischenteil zu verbinden. Dieser Verbindungsteil erstreckt sich zur Erlangung einer möglichst gedrungenen Bauform zweckmäßig von der ihm und dem Lippenteil gemeinsamen Kante aus in gleicher Richtung wie die Dichtlippe. Der Dichtlippenteil der Manschette kann von seiner Dichtkante aus im Winkel von etwa q.5° nach einer Seite bis etwa zur halben radialen Höhe der Wellendichtung durchgeführt sein, und zwar vorteilhaft nach der Seite hin, die dem Mittel, gegen das die Wellendurchführung abgedichtet sein soll, abgekehrt ist. Je nach Verwendungsart kann der Lippenteil durch einen zur Welle zurücklaufenden Ansatz abgestützt sein.
Eine besonders hochwertige Wellendichtung ergibt sich, wenn der Dichtlippenteil der Manschette im vorgenannten Winkel beiderseits der Dichtkante bis zu etwa einem Drittel und von da an radial bis etwa zur Hälfte der radialen Wellendichtungshöhe durchgeführt wird, so daß sich eine Doppelschenkeldichteng ergibt, bei der jeder Schenkel durch einen besonderen Zwischenteil mit der Mitte des Haftteils verbunden ist. Um die Ringwendelfeder einlegen zu können, ist es bei diesen Doppelschenkeldichtuungen erforderlich, den Haftteil in der durch die Dichtkante verlaufenden Winkelbalbi-erungsebene zu teilen. Es besteht auch die Möglichkeit, am Dichtlippenteil mehrere Dichtlippen anzuordnen, wobei die Manschette ebenfalls wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform zum Einlegen der Ringwendelfeder ,geteilt sein muß. Bei allen Ausführungsarten ist es vorteilhaft, wenn der dünn und elastisch ausgebildete Verbindungsbeil der Manschette in seiner ganzen Länge genau oder nahezu parallel zu der Wellenoberfläche verläuft, da er dann die Radialbewegung der Dichtlippe am besten aufnehmen kann und die Winkelverstellung der Dichtkante am kleinsten ist.
Im allgemeinen wird auch bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden Wellendichtung eine Ringwendelfeder zur zusätzlichen Anpressung der Dichtlippe verwendet. Die Dichtlippe selbst soll möglichst steif und unnachgiebig sein.
Der Erfindung entsprechende Wellendichtungen nehmen selbst starke radiale Schwingungen der Welle ohne Beeinträchtigung der Dichtwirkung auf.
In der Zeichnung ist die Erfindung an fünf Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine von einem Gehäuse umgebene Wellendichtung ohne Zusatzfederung, Fig.2 eine gehäuselose Wellendichtung mit zusätzlicher Ringwendelfeder, Fig. 3 eine von einem Gehäuse umgebene Wellendichtung mit zusätzlicher Abstützung der Dichtlippe, Fig. q. eine von einem Gehäuse umgebene Wellendichtung mit einem zweischenkligen Dichtlippenteil, Fig. 5 eine Ausführungsform nach Fig. ¢, jedoch mit zwei Dichtlippen.
B,ei der Wellendichtung nach Fig. i liegt der Welle i der Dichtlippenteil 2 an, der über den Verbindungsteil 3 mit dem im Gehäuse q. gehaltenen Haftteil s verbunden ist. Die die Dichtkante begrenzenden beiden Seitenflächen 6, 7 des Dichtlipp-enteils 2 bilden miteinander den spitzen Winkel a und mit der Welle i die gleichen Winkel ß, ß'. Der die Seitenfläche 6 tragende 'Schenkel 2 erstreckt sich bis zur halben radialen Höhe :der Wellendichtung.
Die in Fig.2 dargestellte gehäuselose Wellendichtung zeigt seine ähnliche Wellendichtung wie die Fig. i, jedoch ist hier die Dichtlippe mit einer Ringwendelfeder 8 belastet, die sie zusätzlich an den Umfang der Welle i andrückt, während ein Stützring 9 den Haftteil 5 verstärkt.
Bei der Ausführungsform nach Fig.3 ist an der Fläche 6 ein gegen die Welle i gerichteter Ansatz i o angeordnet, der die Manschette abstützt und zugleich das Vordringen von Staub od. dgl. von außen zur Dichtlippe 2 verhindert. Eine andere Ausführungsform einer von einem Gehäuse umgebenen Wellendichtung ist in Fig.4 wiedergegeben. Hier liegt der Welle i ein .zweischenkliger Lippenteil 2, 2' an, der jedoch nur bis zu etwa einem Drittel der Wellendichtungshöhe mit der Welle die Winkel ß, ß' bildet, dann aber radial bis etwa zur halben Dichtungshöhe verläuft. über die Verbindungsteile 3, 3' sind die Schenkel ä, 2' mit der jedem von ihnen zugeordneten Hälfte des in der Symmetrieebene geteilten Haftteils 5 verbunden. Die Ringwendelfeder 6 wird vor dem Einbau der Dichtungsmanschette in das Gehäuse 4 eingelegt.
Die Fig.5 zeigt eine der Fig.4 @entsprechende Wellendichtung, jedoch mit zwei Dichtlippen und zwei Ringwendelfedern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Einbaufertige Wellendichtung in Form einer vorzugsweise aus Gummi bestehenden Manschette, die mit einem Haftteil in einem Gehäuse oder dem die Dichtung umgebenden Maschinenteil gehalten. und deren mit dem Haftteil nachgiebig verbundene Dichtlippe der abzudichtenden Welle anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe als steifer und mit der Welle in an sich bekannter Weise zwei gleiche Winkel von mindestens 45° einschließender Ring ausgebildet ist, der mit dem Haftteil durch einen dünnen, nachgiebigen, parallel oder nahezu parallel zur Wellenmantelfläche verlaufenden Verbindungsteil verbunden ist.
2. Wellendichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsteil zwischen Dichtlippe und Haftteil sich von seiner gemeinsamen Kante mit der Dichtlippe aus in gleicher Richtung erstreckt wie die Dichtlippe.
3. Wellendichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtlippenteil der Manschette an der Seite, die dem Mittel, gegen das die Wellendurchführung abgedichtet werden soll, abgekehrt ist, sich .etwa bis zur halben radialen Höhe der gesamten Dichtung unter Beibehaltung des von seiner Kante mit der Welle gebildeten Winkels erstreckt.
4. Wellendichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtlippenteil durch einen zur Welle zurücklaufenden Ansatz gegen diese abgestützt ist.
5. Wellendichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtlippenteil der Manschette beiderseits der Dichtkante sich im gleichen Winkel bis .etwa zu einem Drittel und dann radial bis etwa zur Hälfte der radialen Höhe der gesamten Wellendichtung .erstreckt.
6. Wellendichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der- Dichtlippenteil mehrere Dichtlippen umfaßt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 698346, 702439, 703034 879939; U'SA: Patentschriften Nr. 2 476 324, 2 420 047, 2 264 o62, 2 233 359, 2 21o 823; britische Patentschriften Nr. 58o 87I, 543015, 638 829; französische Patentschrift Nr. 982 149; Zeitschrift »Sicientific Lubrication«, 1949 Nov., S. i; »Die Simmerkunde« v. 4. 9. 1941, 'S. 69, 88, 89; Angus u. Co. Ltd. Oil Seals Works, 1948, B1. A; 1949, S. 2, 3.