DE1008061B

DE1008061B - Wellendichtung, in Verbindung mit Waelzlager

Info

Publication number: DE1008061B
Application number: DEP11847A
Authority: DE
Inventors: Walter Pankratz
Original assignee: WALTER PANKRATZ
Current assignee: WALTER PANKRATZ
Priority date: 1954-04-27
Filing date: 1954-04-27
Publication date: 1957-05-09

Description

Wellendichtung, in Verbindung mit Wälzlager Wellendichtungen, z.B. in der Ausführung der Radialdichtringe nach DIN 6503, sind vorzugsweise neben Wälzlagern angeordnet und dienen als Dichtelement zur Verhinderung von Ölaustritt Während die Wälzlager funktionsbedingte Hauptmaße aufweisen und ihrer Bemessung eine bestimmte Belastungsgröße zugrunde liegt, ist dies bei Wellendichtungen nicht der Fall und auch nicht erforderlich, da die Funktion von einer schmalen Dichtlippe erfüllt wird, die an sich unabhängig von dem Durchmesser und der Breite der Wellendichtung ist.
Die Betrachtung und Gegenüberstellung der Hauptmaße genormter und handelsüblicher Wälzlager und Wellendichtungen zeigt als überraschendes Ergebnis, daß sich, auf die Bohrung als Grundmaß bezogen, die Wälzlager entsprechend der Belastungsreihe auf ganz wenige Durchmesser- und Breitevariationen konzentrieren, wohingegen sich die Wellendichtungen ohne funktionelle Ursache in eine Vielzahl von. Variationen verirren, wie dies durch das DIN-Blatt und die Erzeugerlisten bestätigt wird.
Die genormte Wellendichtung wird in ihrem Außendurchmesser aus preislichen Gründen so klein wie möglich bemessen und unterschreitet somit die Maße des benachbarten Wälzlagers. Dadurch ergibt sich im Falle eines Wellenaustrittes aus dem Gehäuse, daß die Gehäusebohrung keine einheitlich große, sondern eine abgesetzte mit zwei Durchmesserstufen ist, eine für das Wälzlager und eine für die Wellendichtung, wobei beide Längenmaße sehr klein gehalten sind.
Die abgesetzte Bohrung bedingt bei ihrer Herstellung eine Verteuerung und eine höhere Ausschußanfälligkeit. Die geringe, durch Abrundungen verminderte Führungslänge beider Elemente läßt ein Verkanten der Teile beim Einbau zu, insbesondere bei Leichtmetallgehäusen, wodurch bei entsprechender Desaxialität die Funktion des Dichtungselementes nicht mehr gesichert ist.
Der hauptsächliche Grund für die Vielzahl der Maßvariationen von Wellendichtungen ist die unterschiedliche Gestaltung der Lager- und Dichtstellen, für die trotz des funktionellen Zusammenhanges ein zusammenfassendes, allgemein anwendbares Element noch nicht vorliegt.
Gegenüber der getrennten Anordnung von Wellendichtungen sind auch Konstruktionen bekanntgeworden, die Wälzlager und Dichtungen vereinen.
Diese sind jedoch mit den Mängeln behaftet, die für lose Dichtungen zutreffen und daß sie eine größere Anzahl von Einzelteilen erforderlich machen sowie daß sie sich Dichtungsmittel bedienen und Befestigungsmethoden von solchen verwenden, die den Forderungen einer absoluten Dichtung nicht entsprechen. Ein weiterer Nachbeil ist es, daß diese Konstruktionen nur bedingt anwendbar sind.
Hier schafft die Erfindung Abhilfe.
Nach der Erfindung wird eine Wellendichtung und Wellenlagerung insofern geschaffen, als diese in Verbindung mit einem Wälzlager ein einbaufertiges und rückmontierbares Maselvimenelement insofern bildet, als die Wellendichtung in ihrem Gehäuse ohne Durchmesserstufung ein Wälzlager aufnimmt, wodurch einerseits die Länge der Dichtlippe der Wellendichtung auf das äußerste verkleinert werden kann und andererseits für das Maschinenelement eine erwünschte vergrößerte Führungslänge folgendermaßen entsteht, daß die Länge der Wellendichtung und des Wälzlagers zusammengefaßt ist und ferner der Innenring des Wälzlagers eine Zwischenbüchse trägt, die an einer Stelle eine Lauffläche für die Dichtlippe der Wellendichtung aufweist, die einwandfrei bemessen, zentrisch laufend, poliert, gehärtet oder hartverchromt ist und dadurch ideale Laufverhältnisse bietet.
Die Vielzahl der üblichen Baumaße ist hierbei ausgeschaltet, da die Maße der erfindungsgemäßen Wellendichtung nur noch von dem Wälzlagerdurchmesser und der Breite abhängig sind, wobei die Breite der Wellendichtung noch das funktionserfüllende Maß, nicht aber ein größeres, für einen gesicherten Einbau aufzuweisen hat.
Durch die Anordnung einer in der Bohrung des Wälzlagers unlösbar angebrachten Zwischenbüchse ist einerseits ein den Verhältnissen am Außendurchmesser bezüglich der Führungslänge äquivalenter Zustand geschaffen und andererseits sind durch geeignete Maßnahmen, an der Dichtstelle, wie Polieren, Härten, Hartverchromen und einwandfreie Bemessung, die bes.tmöglichsten Laufverhältnisse gesichert, die üblicherweise an der Welle nicht oder nur schwer und verteuernd durchgeführt werden können. Die Maßnahme, das handelsübliche Wälzlager mit einer Wellendichtung bei einmaliger Montage zu vereinen und dadurch ein die Lagerung und Dichtung durchführendes Maschinenelement zu schaffen, hat neben den bereits aufgezeigten auch den Vorteil, daß eine Rückmontage des Elementes aus dem Gehäuse des Aggregates durchführbar ist, während eine wieder ausgebaute, übliche Radialdichtung nicht mehr zu verwenden ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht.
Abb. 1 zeigt die Anordnung der Wellendichtung und Wellenlagerung, aus den Einzelteilen 1, 2 und 3 bestehend.
In der Abb. 1 sind gekennzeichnet: Die Wellendichtung 1, die in ihrem Gehäuse das Wälzlager 2 aufnimmt; die Umbördelung a sichert das Wälzlager gegen axiale Verschiebung; der Zwischenring 3 ist in den. Innenring des Wälzlagers eingepreßt und durch die Umfangsbördelung b gegen axiale Verschiebung gesichert. Der Zwischenring 3 besitzt an der Stelle c die Lauffläche der Dichtlippe des Radialdichtringes; diese ist den Verhältnissen entsprechend bennessen, poliert und gehärtet oder hartverchromt.
Das aus den Teilen 1, 2 und 3 bestehende Bauelement ist in die glatte, ungestufte Bohrung des Gehäuses 4 eingepreßt und durch den Sicherungsring 5 gegen Axialkräfte gesichert. Die Gerätewelle 6 ist in die Bohrung des Zwischenringes 3 gepreßt und vermittels des Sicherungsringes 7 gegen Verschiebung gesichert.
Die Abb. 2 zeigt die Anordnung der Wellendichtung ahne den Zwischenring 3 nach Abb.1; der Wälzlagerinnenring sitzt hierbei auf der Gerätewelle 6, und die Dichtlippe läuft direkt auf dieser.
Die Abb. 3 zeigt die Anordnung der Wellendichtung und Lagerung, derart, daß hierbei eine reibungsfreie Wellendichtung 8 und 9 zur Anwendung gebracht ist.
Diese ist gekennzeichnet durch ein Labyrinth, das aus einem feststehenden oberen und einem umlaufenden unteren Abweisstück 8 und 9, aus Kautschukvulkanisat besteht, deren Spitzen ineinandergreifen. Die Abweisstücke sind an dem inneren bew. äußeren Gehäuse aufvulkanisiert. Der notwendige, Luftspalt zwischen den Abweisstücken wird durch das Wälzlager eingehalten; das mögliche Axialspiel entspricht der Mindestspaltbreite. Die Anordnung der Abweisstücke ist so getroffen, daß die Dichtung sowohl bei umlaufender Welle als auch bei umlaufendem Gehäuse wirksam ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Wellendichtung, dadurch gekennzeichnet, daß diese in Verbindung mit einem Wälzlager ein einbaufertiges und rückmontierbares Maschinenelement insofern bildet, als die Wellendichtung (1) in ihrem Gehäuse ohne Durchmesserstufung ein Wälzlager (2) aufnimmt, wodurch einerseits die Länge der Dichtlippe der Wellendichtung auf das äußerste verkleinert werden kann und andererseits für das Maschinenelement eine erwünschte, vergrößerte, Führungslänge folgendermaßen entsteht, daß die Länge der Wellendichtung und des Wälzlagers zusammengefaßt ist und ferner dar Innenring des Wälzlagers eine Zwischenbüchse (3) trägt, die an der Stelle (c) eine Lauffläche für die Dichtlippe der Wellendichtung aufweist, die einwandfrei bemessen, zentrisch laufend, poliert, gehärtet oder hartverchromt ist und dadurch ideale Laufverhältnisse bietet.
2. Wellendichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend Abb.2 das Wälzlager (2) direkt auf der Gerätewelle (6) sitzt und die Dichtlippe der Wellendichtung (1) auf derselben läuft, die Wellendichtung mit Wälzlager also ohne Zwischenring (3) der Abb. 1 ein gemeinsames Maschinenelement bildet.
3. Wellendichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei unbeweglicher Welle (6) und umlaufendem Außenring des Wälzlagers (2) der umgekehrte Antriebsfall wie in Abb. 1 und 2 gegeben ist und demzufolge die Wellendichtung auf einem inneren Gehäusering aufvulkanisiert ist und mit ihrer Dichtlippe entweder direkt in der Gehäusebohrung (4) läuft oder in einer Zwischenbüchse, äquivalent der Zwischenbüchse (3), die jedoch am Außenring des Wälzlagers befestigt ist.
4. Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle einer Radialdichtung eine reibungsfreie Labyrinthdichtung angewendet wird, bestehend aus einem feststehenden oberen und einem umlaufenden unteren Abweisstück (8, 9) aus Kautschukvulkanisat, dessen Spitzen ineinandergreifen und an dem inneren bzw. äußeren Gehäuse aufvulkanisiert sind und einen Luftspalt besitzen, dessen Größe von dem Axialspiel des Wälzlagers bestimmt wird, wobei die Gesamtanordnung sowohl bei umlaufender Welle als auch bei umlaufendem Gehäuse verwendbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 479 772; »Die Wälzlager« von Jürgensmeyer, Verlag Springer, 1937, S.382; schweizerische Patentschrift Nr. 165 231.