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Die
Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung gemäß gattungsbildendem Teil des
ersten Patentanspruches.
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Der
DE 195 02 466 A1 ist
eine Gleitringdichtung zu entnehmen, bestehend aus einem Gleit-
und Gegenring mit je einer Spannfläche zur Aufnahme eines O-Ringes.
Mit Hilfe eines Verbindungskörpers werden
alle Bauteile unverlierbar gehalten. Die axiale Sicherung verfolgt über radial
gerichtete Vorsprünge.
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Durch
die
DE 7925908 U1 ist
eine Gleitringdichtung für
relativ zueinander drehbare Maschinenteile bekannt geworden, bestehend
aus einem Gleitring, der mittels eines axial federnden Körpers gegen einen
Gegenring dichtend andrückbar
ist und einem im Bereich einer Umfangsfläche der Ringe sich erstreckenden
durch beiderseitige radiale Abbiegungen die Ringe zu einer Einbaueinheit
zusammenhaltenden Verbindungskörper.
Wenigstens eine der radialen Abbiegungen besteht aus mehreren am
Umfang des Verbindungskörpers
verteilten Segmenten, die bedarfsweise durch herausgebogene Lappen oder
noppenförmige
Erhöhungen
gebildet sein können.
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Lauf-
und Leiträder
von Kettenfahrwerken, wie sie beispielsweise in Planier- und Lademaschinen
eingesetzt werden, werden üblicherweise
mit Laufwerkdichtungen abgedichtet.
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Eine
als Laufwerkdichtung einsetzbare Gleitringdichtung wird in der
US 4,216,972 beschrieben. Selbige
beinhaltet eine als Kassette ausgebildete Einbaueinheit. Gleit-
und Gegenring wirken mit trapezförmig
ausgebildeten Federkörpern
zusammen, die zwischen Spann- und Gegenspannflächen einerseits des Gleit-/Gegenringes
und andererseits des jeweiligen Gehäuses eingeklemmt sind. Im realen
Alltagsbetrieb kann es geschehen, dass ein Durchrutschen des Gleitringes
gegenüber
dem Gegenring eintritt, wodurch das Elastomerteil beschädigt werden
kann, was die Standzeit der Gleitringdichtung reduziert.
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Die
DE 8606515 U1 offenbart
eine Gleitringdichtung mit einem Stützring. Beide Bauteile sind
mittels einer Verdrehsicherung verbunden.
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Aus
der
DE 3247980 C1 ist
eine Kassettendichtung zu entnehmen die als Pumpendichtung fungiert.
Die Gleitringdichtung ist radial nach aussen offen ausgebildet.
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Die
US 2002/0047240 A1 offenbart eine gattungsgemäße Gleitringdichtung, diese
Dichtung liegt im Anlieferungszustand nicht als einbaufertige Kassette
vor.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kassettendichtung auf
der Basis einer Laufwerkdichtung dahingehend weiterzubilden, dass
eine wesentlich höhere
Standzeit gegenüber
dem Stand der Technik erreichbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Durch
den Erfindungsgegenstand wird nun eine kassettenartig ausgebildete
Laufwerkdichtung bereitgestellt, die gegenüber dem Stand der Technik eine
höhere
Standzeit erreicht, da Beschädigungen an
den Laufflächen
und Elastomerteilen nicht mehr eintreten.
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Aufgrund
der gewählten
Konturen der beiden Gehäuse
wird – ähnlich,
wie in der
US 4,216,972 oder
US 2002/0047240 A1 dargestellt – eine
problemlos zu handhabende (auch zu transportierende) Gleitringdichtung
bereitgestellt.
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Zum
Einsatz gelangt ein im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildetes Gehäuse, dessen
Axialschenkel unterschiedlich lang ausgebildet sind und ein im Querschnitt
etwa L-förmig ausgebildetes
Gehäuse,
wobei die Radial- und/oder Axialschenkel der beiden Gehäuse einerseits
zur Bildung der Verdrehsicherungen mit dem zugehörigen Gleit- oder Gegenring und andererseits zur
Bildung der Kassette herangezogen werden.
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Als
Materialien für
den Gleit und/oder Gegenring kommen vorzugsweise Duronit oder Siculit zum
Einsatz.
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Der
elastomere Federkörper
kann sowohl durch einen O-Ring als auch durch einen Trapezring gebildet
werden. Je nach Einsatzbereich können auch
innerhalb einer Kassette sowohl ein O-Ring als auch ein Trapezring
zum Einsatz gelangen. Die gewählte
Konstruktion bringt vorteilhafterweise mit sich, dass die Verschleißflächen von
Gleit- und Gegenring radial verbreitert ausgeführt werden können, wodurch
eine noch höhere
Standzeit erreicht werden kann.
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Bei
Ausführung
mit Trapezringen als elastomerem Federkörper eröffnet sich noch eine Besonderheit
derart, dass bei geeigneter Gestaltung des aufnehmenden Gehäuses der
Trapezring in das Blechgehäuse
einvulkanisiert werden kann. Die formschlüssige Verdrehsicherung erfolgt
dann über angeformte
Ansätze
an dem elastomeren Trapezring, welche in entsprechende Nuten im
zugeordneten Gleit- oder Gegenring eingreifen.
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Die
Montage der Kassette geschieht durch Einsetzen des Gleit- oder Gegenringes
mit seinem elastomeren Federkörper
in den zugeordneten Gehäuseteil,
wobei die Verdrehsicherung entsprechend eingefädelt wird. Anschließend wird
der Gegen- oder Gleitring in sein Gehäuse mit der Verdrehsicherung eingesetzt
und das so gepaarte Bauteil in das Gehäuse des ersten Ringes eingeführt. Dabei
verformt sich der elastomere Federkörper des ersten Ringes entsprechend
der rechnerischen Vorgaben zur Erzeugung der Schließkraft.
Die Bauteile werden axial etwas überdrückt und
die Kassette kann durch entsprechende Bördelung eines der Axialschenkel
geschlossen werden. Beim Entspannen legen sich die Gehäuseteile
an der Bördelung
aneinander, wobei die Vorspannung der Dichtringe erhalten bleibt
und die Teile zentriert sind. Zudem ist durch diesen geschlossenen
Anlieferungszustand die Dichtung vor Verschmutzung und Beschädigungen
der dichtenden Flächen
durch unsachgemäße Handhabung
wirkungsvoll verhindert.
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Die
aus Blech bestehenden Gehäuseteile der
Kassette können
je nach Bedarf entweder nur auf geeignetes Maß für einen dichten Presssitz gezogen oder
durch Aufbringung eines Dichtlackes zusätzlich abgedichtet werden.
Als weitere Möglichkeit
können die
Gehäuse
durch Aufvulkanisieren eines elastomeren Werkstoffes dicht- und
drehsicher ausgeführt werden.
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Der
Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung
dargestellt und wie folgt beschrieben. Es zeigen:
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1 bis 5 unterschiedliche
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung
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Die 1 bis 5 zeigen
unterschiedliche Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes. Gleiche Bauteile
sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die
Gleitringdichtung 1 besteht aus folgenden Bauteilen:
Einem
stationären
Gegenring 2, einem rotierbaren Gleitring 3, wobei
Gleitring 3 und Gegenring 2 in diesem Beispiel
aus Duronit bestehen und unterschiedliche Querschnitte ausweisen.
Die Gleitflächen 4,5 von
Gegenring 2 und Gleitring 3 sind radial verhältnismäßig breit
ausgebildet, wodurch eine hohe Standzeit erreicht werden kann. Dem
Gegenring 2 ist in diesem Beispiel ein im Querschnitt etwa
U-förmig ausgebildetes
Gehäuse 6 zugeordnet,
während
der Gleitring 3 von einem im Querschnitt etwa L-förmig ausgebildeten
Gehäuse 7 zumindest
teilweise umschlossen ist. Das U-förmig ausgebildete
Gehäuse 6 beinhaltet
einen kürzeren
Axialschenkel 8 und einen längeren Axialschenkel 9,
die über
einen Radialschenkel 10 miteinander verbunden sind. Das
innerhalb der radialen axialen Begrenzungskanten des U-förmigen Gehäuses 6 positionierte
L-förmig
ausgebildete Gehäuse 7 beinhaltet
einen Axialschenkel 11 und einen Radialschenkel 12.
Beide Gehäuse 6,7 bestehen
aus Blech und sind als Tiefziehteile ausgebildet. Der Gegenring 2 verfügt über eine
konische Spannfläche 13,
die zur Aufnahme eines elastomeren Federkörpers 14 dient, der
sich gehäuseseitig
an einer konischen Gegenspannfläche 15 abstützt. Der Gleitring 3 verfügt über eine
ebenfalls konisch ausgebildete Spannfläche 16, die zur Aufnahme
eines elastomeren Federkörpers 17 dient,
der sich an einer gehäuseseitig
vorgesehenen konischen Gegenspannfläche 18 abstützt. Der
jeweilige elastomere Federkörper 14,17 kann
bedarfsweise durch einen O-Ring und/oder einen Trapezring gebildet
werden, was durch die einzelnen Figuren dokumentiert wird. Der Radialschenkel 10 des
Gehäuses 6 verfügt über einen
umlaufenden Prägebereich 19.
Der Axialschenkel 11 des Gehäuses 7 ist im Bereich
seines freien Endes 20 umgebördelt und greift in den Prägebereich 19 des
Radialschenkels 10 dergestalt ein, dass die axiale Begrenzungskante
des Radialschenkels 10 nicht überschritten wird. Der Axialschenkel 9 ist
so lang ausgebildet, dass sein freies Ende 21 nicht über die
axiale Begrenzungskante des Radialschenkels 12 des Gehäuses 7 hinausragt.
Durch diese Maßnahme
wird eine leicht zu transportierende und einfach zu montierende
kassettenartig ausgebildete Gleitringdichtung (Laufwerkdichtung)
gebildet, die, wie bereits angesprochen, als Ersatz für die bis
dato zum Einsatz gelangenden RWDR-Kassetten dienen kann. Im Bereich
des Gegenringes 2 sowie des Gleitringes 3 sind
erfindungsgemäß Verdrehsicherungen 21,22 vorgesehen,
die in den einzelnen Figuren unterschiedlich ausgebildet sind.
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1 zeigt
eine Verdrehsicherung 21, bei der der kürzere Axialschenkel 8 des
U-förmig ausgebildeten
Gehäuses 6 mit
Zungen 23 versehen ist, die in entsprechende Ausnehmungen 24 des
Gegenringes 2 eingreifen. Bei der Verdrehsicherung 22 wird der
Radialschenkel 12 des Gehäuses 7 mit einem abgewinkelten
Bereich 25 versehen, der ebenfalls Zungen 26 beinhaltet,
die in entsprechende Ausnehmungen 27 des Gleitringes 3 eingreifen.
Die äußere Umfangsfläche 28 des
Gehäuses 7 sowie
die innere Umfangsfläche 29 des
Gehäuses 6 sind
jeweils zumindest partiell mit einer Dichtlackschicht 30,31 versehen,
wodurch eine zusätzliche
Abdichtung erreicht wird. In dieser Figur kommen zwei als O-Ringe
ausgebildete elastomere Federkörper 14,17 zum
Einsatz.
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Der
Unterschied der 2 gegenüber der 1 ist darin
begründet,
dass an Stelle der Dichtlackbeschichtung in abgesetzten Teilbereichen 32,33 der
Gehäuse 6,7 Elastomermaterial 34,35 aufvulkanisiert
ist. Auch hier kommen zwei O-Ringe 14,17 zum Einsatz
und auch die Verdrehsicherungen 21,22 sind in
gleicher Weise wie in 1 dargestellt ausgebildet.
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Die
Gleitringdichtung 1 gemäß 3 zeigt, dass
der Gleitring 3 mit einem trapezförmig ausgebildeten elastomeren
Federkörper 17 in
Wirkverbindung steht. Die Spannfläche 16 des Gleitringes 3 ist in
diesem Beispiel nicht konisch, vielmehr zylindrisch ausgebildet.
Gleiches gilt für
die Gegenspannfläche 18 des
Gehäuses 7.
Die äußere/innere
Umfangsfläche 28,29 des
jeweiligen Gehäuses 6,7 ist
zumindest teilweise mit einer Dichtlackschicht 30,31 überzogen. Die
Verdrehsicherungen 21,22 sind im wesentlichen in
Analogie zu den 1 und 2 vorgesehen.
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4 zeigt
eine ähnliche
Variante wie 3. Auch hier kommt ein Trapezring 17 als
elastomerer Federkörper
zum Einsatz. Ähnlich
wie in 2 dargestellt, ist der abgesetzte Bereich 32,33 des
zugehörigen
Gehäuses 6,7 mit
einer aufvulkanisierten Elastomerschicht 34,35 versehen.
Die Verdrehsicherung 21,22 erfolgt, wie in 3 dargestellt.
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5 zeigt
eine weitere Alternative zu den 3 und 4.
Auch hier kommt ein Trapezring 17 als elastomerer Federkörper zum
Einsatz. In diesem Beispiel soll die dem Axialschenkel 11,
respektive dem abgesetzten Bereich 33 zugewandte innere
Umfangsfläche 36 dazu
dienen, dass der Trapezring 17 einerseits an der Umfangsfläche 36 und
andererseits am Radialschenkel 12 des Gehäuses 7 anvulkanisiert
wird. Die Verdrehsicherung 21 ist wie bereits in den vorangegangenen
Figuren beschrieben ausgeführt.
Die Verdrehsicherung 22 erfolgt in diesem Beispiel dadurch,
dass am Trapezring 17 Ansätze 37 angeformt sind,
die in entsprechende Nuten 38 des Gleitringes 3 eingreifen.
In Analogie zu 4 sind die abgesetzten Bereiche 32,33 der
Gehäuse 6,7 mit
einer anvulkanisierten Elastomerschicht 34,35 versehen.
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Bei
den in den 1 bis 5 dargestellten Gleitringdichtungen 1 sind
die Gegenringe 2 über O-Ringe 14 gegenüber dem
Gehäuse 6 statisch
abgedichtet. Über
die konisch ausgebildete Spann – 13/Gegenspannfläche 15 können größere Radialtoleranzen überbrückt werden.
Vorteilhafterweise muss die Spannfläche 13 des Gegenringes 2 nicht
bearbeitet werden. Die Dichtungsseite D, die der Schmutzbelastung
ausgesetzt ist, ist weitestgehend geschlossen, während die Dichtungsseite S,
die zum Schmiermittel weist, weit geöffnet ist. Die Montage der
als Kassette ausgebildeten Gleitringdichtung 1 geschieht
durch Einsetzen des Gleitringes 3 mit seinem elastomeren
Federkörper 17 in
das L-förmig
ausgebildete Gehäuse 7,
wobei die Verdrehsicherung 22 entsprechend eingefädelt wird.
Dann wird der Gegenring 2 in sein U-förmig ausgebildetes Gehäuse 6 mit
der Verdrehsicherung 21 eingesetzt und das so gepaarte
Bauteil in das Gehäuse 7 des
Gleitringes 3 eingeführt.
Dabei verformt sich der Federkörper 17 entsprechend
der rechnerischen Vorgaben zur Erzeugung der Schließkraft.
Die Gehäuse 6,7 werden axial
etwas überdrückt und
die Kassette kann durch entsprechende Bördelung 20 geschlossen
werden. Beim Entspannen legen sich die Gehäuseteile 10,20 im
Bereich der Prägung 19 aneinander,
wobei die Vorspannung von Gleitring 3 und Gegenring 2 erhalten
bleibt. In diesen geschlossenen Auslieferungszustand der Gleitringdichtung 1 sind
deren Gleitflächen 4,5 vor
Verschmutzung und Beschädigung
sowie durch unsachgemäße Handhabung
wirkungsvoll geschützt.
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Die
in den 1 bis 5 dargestellten Gleitringdichtungn 1 stellen
lediglich Beispiele dar, wobei in Abhängigkeit vom Einsatzfall ein
bezüglich der
Anordnung von Gleit- und
Gegenring sowie der damit zusammenwirkenden Federkörper 14,17 andersartiger
Gehäuseaufbau
gewählt
werden kann, ohne dass der Schutzbereich verlassen wird.