DE1017868B

DE1017868B - Axialdichtung fuer umlaufende Wellen u. dgl.

Info

Publication number: DE1017868B
Application number: DEH25476A
Authority: DE
Inventors: Paul Haensch; Julius Neuhaus; Wilhelm Neuhaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-11-15
Filing date: 1955-11-15
Publication date: 1957-10-17

Description

Axialdichtung für umlaufende Wellen u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialdichtung für umlaufende Wellen u. dgl., die gegebenenfalls mit einer weiteren Dichtungsstelle versehen sein kann, die an dem Umfang der Welle dichtend anliegt.
Axial wirkende Wellendichtungsringe, die auch auf dem Umfang einer Welle abdichten, sind an sich in vielfacher Ausführung bekannt. Zum Abdichten von umlaufenden Wellen oder hin- und hergehenden Stangen verwendet man Manschetten, Nutringe, Lippenringe, die in dem Manschettengehäuse mittels besonderer Befestigungsteile festgehalten werden.. Man kennt auch sogenannte einbaufertige Dichtungsringe; die mit Lippenteilen versehen sind, die in axialer und radialer Richtung wirken können.
So ist es bei einer kombinierten Axial- und Radialdichtung bekannt, die beiden dichtenden Schenkel der Manschette unabhängig voneinander vorzusehen. Die eine Dichtlippe umschließt dichtend die Welle und kann durch eine Ringwendelfeder belastet sein. Weiterhin ist ein in radialer Richtung dichtender Manschettenteil vorgesehen, der als elastische Dichtlippe ausgebildet ist. Diese Dichtlippe hat hierbei eine Eigenfederwirkung. Das dichtende Anliegen wird in der Weise erreicht, daß der dichtende Schenkel im nicht eingebauten Zustand über die Ebene der Anlagefläche vorsteht. Die Anlagefläche ist nicht umlaufend. Mit dem Schlagen der Welle kann. die Manschette sich lediglich in radialer Richtung etwas verschieben. Bei einer solchen Dichtungsart, die nicht als eigentliche Axialdichtung angesprochen werden kann., benötigt man keine hohe Anpressung an der radialen Fläche. An die eigenfedernden Lippen können sowohl bei der Axialdichtung als auch bei der Radialdichtung keine hohen Ansprüche gestellt werden. Solche Dichtungslippen erlahmen in der Federung bald, wodurch keine Gewähr für eine zuverlässige Abdichtung gegeben ist.
Es gibt weiterhin axial wirkende Dichtungen, bei denen die an der radialen Fläche anliegenden Lippen unter Wirkung einer Schraubenfeder stehen. Es ist bekannt, daß die Anpressung mittels einer Schraubenfeder nicht den Anforderungen genügt. Eine Schraubenfeder benötigt außerdem zur Unterbringung der erforderlichen Windungszahl verhältnismäßig viel Platz. Bei zu geringer Windungszahl wirkt die Feder zu hart und auch ungleichmäßig. Man hat sich deshalb schon bemüht, die Schraubenfeder durch tellerfederartige Scheiben zu ersetzen. Diese Scheiben sind in der Weise ausgebildet, daß sie von einem geschlossenen Ringteil entweder nach außen oder zur Mitte gerichtete einzelne, radial liegende Lappen aufweisen, die von dem geschlossenen Ringteil abgewinkelt und zur Anlage an dem Randteil napfförmig abgebogen sind. Solche Federscheiben haben den Nachteil, daß sie keinen ungleichmäßigen Anpreßdruck in axialer Richtung haben. Jeder einzeln abgebogene Lappen ergibt eine punktweise Andrückung, wobei in der Praxis die Andrückung von Lappen zu Lappen unkontrollierbar verschieden ausfällt. Es ist keine gleichmäßige Ringspannung vorhanden. Außerdem ist der Federweg gering, da die Kennlinie einer solchen Scheibe verhältnismäßig steil ist. Die Anpressung wird deshalb entweder zu stark oder zu schwach und völlig ungleichmäßig. Bei einem größeren Federweg versagt die Anpressung mittels einer solchen Scheibe gänzlich.
Die Erfindung hat eine axial wirkende Dichtung zum Gegenstand, bei der die im Querschnitt winkelförmig verlaufende Manschette in dem offenen Teil des Winkels eine Ringspannscheibe bzw. Ringscheibenfeder aufweist, deren eine Umfangskante sich gegen den Manschettenfuß und deren andere Umfangskante sich gegen den Dichtungsteil stemmt. Bei Kombinierun der Axialdichtung mit einer Abdichtung auf dem Umfangsteil einer Welle kann die an sich bekannte Ringwendelfeder zwischen der Ringspannscheibe und dem Dichtungsteil eingefügt sein. Durch die Ringspannscheibe wird zunächst in an sich bekannter Weise die Radialfläche des Dichtungsteiles in Ruhelage über die Ebene der durch den Maschinenteil gegebenen Schleiffläche vorstehen. Die Ringspannscheibe, die schmale Einschnitte von beiden Umfangskanten her aufweist, stellt eine federnde Scheibe dar, bei der jeder Teil der Scheibe unter einer gleichmäßigen ringförmigen Spannung steht. Mit einer solchen an sich bekannten Ringspannscheibe bzw. Ringscheibenfeder werden bei der axial wirkenden Dichtung sämtliche Vorteile erreicht. Man erzielt einen gleichmäßigen Anpressungsdruek über den. gesamten Umfang der radialen Dichtungsfläche. Dadurch ergibt sich eine zuverlässige axiale Dichtung. Die Federkennlinie der Ringspannscheibe liegt ziemlich flach, was eine weiche Federung ergibt. Außerdem steht ein erheblich großer Federweg zur Verfügung, ohne daß die Gleichmäßigkeit des Anpreßdruckes leidet. Dies bedeutet, daß die abzudichtende radiale Fläche sich im verhältnismäßig weiten Bereich verschieben kann, ohne daß die axial wirkende Dichtung gefährdet ist. Die Gleichmäßigkeit und die weiche Federung verringern die Gefahr einer Erwärmung und Abnutzung des Dichtungswerkstoffes wesentlich. Praktisch ist beides gegenüber den bisherigen Bauarten nicht feststellbar. Schließlich ist der Platzbedarf durch die Federung äußerst gering. Diese Vereinigung der Vorteile läßt sich bei keiner der bisher bekannten Bauarten von. Axialdichtungen feststellen.
Die Manschette der erfindungsgemäßen Axialdichtung wird zweckmäßig mit einem Führungsring verbunden, der der Stärke eines Kugellagerringes entsprechen kann. Dieser weist zweckmäßig einen radialen Kragen auf, an dem der Manschettenfuß in eine ringförmige Rille eingepreßt gehalten wird.
In. der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Dichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung; in Fig. 2 ist der nicht eingesetzte Dichtungskörper im Teilausschnitt dargestellt.
Die Welle 2, die durch ein Gehäuse 1 führt, ist in einem Kugellager 3 gelagert, welches in der Bohrung 4 des Gehäuses sich befindet. Diese Bohrung wird von einer Seite mit den Abdichtungs- und Lagerteilen beschickt. Zunächst verwendet man einen Zwischenring 5, der einen radial gerichteten Kragen 6 aufweist. An den Kragen legt sich die Manschette 7. Der Kragen ist an der der Manschette 7 zugekehrten Seite abgeschrägt. Der lippenartige Teil der Manschette 7 hat eine axial verlaufende Dichtungsfläche 8 und eine radial verlaufende Dichtungsfläche 9, welch letztere sich gegen die Stirnfläche des Kugellagerinnenringes legt. Der Abstand des Kragens 6 von dem Kugellager 3 und die Länge des lippenartigen Teiles der Manschette ist so gehalten, daß beim Zusammenbau der Teile der lippenartige Teil in Richtung des Kragens gedrückt wird, so daß die radiale Dichtungsfläche unter Spannung gegen den Laufring des Kugellagers 3 anliegt. Der Dichtungsring kann mit der an sich bekannten Ringwendelfeder 10 versehen werden. Mit Hilfe einer Ringspannscheile 11, die sich gegen den oberen Teil der Manschette legt, wird eine axiale Anlage gegen die Ringwendelfeder 10 erzielt. Diese Anlage ist federnd, so daß von der Ringspannscheibe über die Feder 10 eine Kraft in axialer Richtung ausgeübt wird. Auf diese Weise ist eine federnde Vor-Spannung sowohl für die axiale als auch für die radiale Dichtungsfläche gegeben.
Der Kragen 6 des Zwischenringes 5 erhält eine Rille 12, in welche eine ringförmig verlaufende Leiste 13 der Manschette eingreift. Dadurch wird die Abdichtung an dieser Stelle erhöht und die feste Verbindung zwischen Manschette und Zwischenring verbessert: Der Zwischenring kann auch in anderer Weise benutzt werden, wie das Zusammengreifen mit dem Drucklager 14 zeigt. Der Zwischenring ist also zugleich Distanzring.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Axialdichtung für umlaufende Wellen unter Verwendung einer axial wirkenden Federung auf den Dichtungsteil, gegebenenfalls in Verbindung mit einer weiteren Dichtungsstelle, die auf dem Umfang der Welle dichtet, wobei der axial dichtende Schenkel im nicht eingebauten Zustand über die Ebene der Schleiffläche vorstehen kann; dadurch gekennzeichnet, daß die im Querschnitt winkelförmig verlaufende Manschette (7) in dem offenen Teil des Winkels eine Ringspannscheibe bzw. Ringscheibenfeder (11) aufweist, deren eine Umfangskante sich gegen den Manschettenfuß (13) und deren andere Umfangskante sich gegen den axial abdichtenden Schenkel stemmt, wobei die an sich bekannte Ringwendelfeder (8) zwischen der Ringspannscheibe (11) und dem Dichtungsteil eingefügt ist.
2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette auf der anderen Seite der äußeren Umfangskante der Ringspannscheibe von. einem Führungsring (5) mit radialem Kragen (6) abgestützt ist und der ganze Manschettenfuß in eine Rille (12) des Kragens (6) greift, wobei der Führungsring (5) die Stärke eines Kugellagerringes aufweisen kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 854 448, 953 029; USA.-Patentschrift Nr. 2 626 169; britische Patentschriften Nr. 719 222, 580 957; 558544.