DE102009009002A1

DE102009009002A1 - Dichtring

Info

Publication number: DE102009009002A1
Application number: DE102009009002A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Jürgen Uhrner; Herbert Gust
Original assignee: Kaco GmbH and Co KG
Current assignee: Kaco GmbH and Co KG
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2010-08-12
Also published as: US20090072489A1; FR2921143B1; GB2452843B; GB2452843A; ITTO20080670A1; US20100201077A1; DE102007045043B4; US8181971B2; DE102007045043A1; US8398088B2; FR2921143A1; IT1394243B1; GB0816655D0

Abstract

Der Dichtring hat ein Dichtelement, das einen Befestigungsteil und einen Dichtteil aufweist, der mit einer Dichtkante versehen ist. Das Dichtelement ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Dichtkante hat wellenförmiges Profil und liegt über einen Teil ihres Umfanges in der Projektion auf eine Axialebene des Dichtringes gesehen, unter einem von 90° abweichenden Winkel zur Dichtungsachse. Damit bei der Dichtung die Rückförderwirkung in konstruktiv einfacher Weise zuverlässig erreicht wird, ist die Dichtkante an der Innenseite eines Abstützteiles vorgesehen. Der Abstützteil verstärkt die Dichtkante, so dass sie in der Einbaulage unter erhöhter Anpresskraft am abzudichtenden Maschinenteil anliegt. Bei dem Dichtring wird eine optimale Abdichtung und Rückförderwirkung sichergestellt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtring nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei den Dichtringen gemäß Hauptpatent .... (Patentanmeldung P 10 2007 045 043.7 ) liegt die Dichtkante zumindest über einen Teil ihres Umfanges, in der Projektion auf eine Axialebene des Dichtringes gesehen, unter einem von 90° abweichenden Winkel zur Dichtungsachse. Dadurch wird eine Rückförderwirkung auf unter den Dichtteil gelangendes abzudichtendes Medium ausgeübt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Dichtring gemäß Hauptpatent so weiterzubilden, dass die Rückförderwirkung in konstruktiv einfacher Weise zuverlässig erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Dichtring erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Dichtring ist die Dichtkante an der Innenseite des Abstützteiles vorgesehen. Das Abstützteil verstärkt die Dichtkante, so dass sie in der Einbaulage unter erhöhter Anpresskraft am abzudichtenden Maschinenteil anliegt. Dadurch wird eine optimale Abdichtung und Rückförderwirkung sichergestellt.
Vorteilhaft ist der Abstützteil als Ring ausgebildet. Dadurch wird über den gesamten Umfang der Dichtkante eine gute Abdichtung und Rückförderwirkung erzielt.
Eine einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn der Abstützteil einstückig mit dem Dichtelement ausgebildet ist.
Vorteilhaft ist hierbei, wenn der Abstützteil durch einen verjüngten freien Randabschnitt des Dichtelementes gebildet ist. Dann kann der Abstützteil in der Einbaulage des Dichtringes problemlos elastisch gebogen werden.
In diesem Fall ist bevorzugt die Dichtkante an einer etwa radial verlaufenden Schulterfläche vorgesehen, die quer an die Innenwand des Abstützteiles anschließt. Bei einer solchen Ausbildung kann die Dichtkante in einfacher Weise am Dichtring vorgesehen werden.
Bei einer anderen Ausführungsform sind das Abstützteil und das Dichtelement gesonderte Teile. Eine solche Ausbildung hat den Vorteil, dass die beiden Teile hinsichtlich ihrer jeweiligen Funktionsaufgabe optimiert werden können, beispielsweise im Hinblick auf den Werkstoff, aus dem sie hergestellt werden.
Bevorzugt ist das Abstützteil am Dichtelement befestigt, wie verklebt, verschweißt oder dergleichen.
Eine gute Abstützung der Dichtkante in der Einbaulage des Dichtringes ergibt sich, wenn das Abstützteil mit einem freien Randabschnitt axial über die Dichtkante ragt.
Damit das Abstützteil optimal an das Dichtelement angepasst werden kann, verjüngt sich das Abstützteil konisch nach außen.
Um eine hervorragende Rückförderwirkung zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die Dichtkante wenigstens eine axial vorstehende Zunge hat, die sich bis etwa in Höhe der freien Stirnseite des Abstützteiles erstreckt.
Hierzu trägt vorteilhaft bei, dass die Stirnseite des Abstützteiles in einer Ebene liegt, die im Wesentlichen radial zur Dichtringachse verläuft.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
1 und 2 im Axialschnitt zwei Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Dichtringes.
Der Dichtring nach 1 hat ein Gehäuse 1, das aus metallischem Werkstoff oder aus hartem Kunststoff besteht. Das Gehäuse 1 hat einen Zylindermantel 2, der in einen radial verlaufenden ebenen Boden 3 übergeht. Der Zylindermantel 2 und der Boden 3 haben vorteilhaft gleiche Dicke. Der Boden 3 ist zentrisch mit einer Durchtrittsöffnung 4 für eine (nicht dargestellte) abzudichtende Welle versehen. Das freie Ende 5 des Zylindermantels 2 kann schräg nach innen abgewinkelt sein.
Auf der Innenseite 6 des Bodens 3 ist ein Dichtelement 7 befestigt, das aus jedem geeigneten Material, wie Gummi oder beispielsweise Polytetrafluorethylen, bestehen kann. Das Dichtelement 7 hat einen ringförmigen Befestigungsteil 8, der auf der Innenseite 6 des Gehäusebodens 3 befestigt ist. Der Befestigungsteil 8 geht in einen Dichtteil 9 über, der auf einem sich in Richtung auf sein freies Ende verjüngenden Kegelmantel liegt und der mit einer Dichtkante 10 dichtend an der Welle anliegt. Die Dichtkante 10 verläuft über den Umfang des Dichtteiles 9 wellenförmig. An wenigstens einer Stelle des Umfanges ist die Dichtkante 10 so gestaltet, dass eine vorstehende Zunge 11 gebildet wird. Der die Zunge 11 begrenzende Abschnitt der Dichtkante 10 hat kleineren Krümmungsradius als die die restlichen Wellen der Dichtkante 10 bildenden Abschnitte.
Mit dem Gehäuse 1 wird der Dichtring in eine Einbauöffnung eines Aggregates eingebaut. Mit dem Zylindermantel 2 sitzt das Gehäuse mit Presssitz in dieser Einbauöffnung. Das Dichtelement 7 liegt mit der wellenförmig gestalteten Dichtkante 10 dichtend an der Welle an. Im Einsatz dreht die Welle relativ zum Dichtelement 7. Die wellenförmige Dichtkante 10 stellt hierbei sicher, dass eine Pumpwirkung auf das abzudichtende Medium erzeugt wird, die dafür sorgt, dass unter der Dichtkante 10 hindurchtretendes Medium zurück in den Mediumsraum gefördert wird. Die Zunge 11 ist bei der Pumpwirkung besonders wirksam.
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die Dichtkante 10 im Bereich außerhalb der Zunge 11 so ausgebildet ist, dass sie in einer Radialebene des Dichtringes liegt. Dadurch wird die auf das abzudichtende Medium wirkende Pumpwirkung allein durch die Zunge 11 erzeugt. Durch entsprechende Formgestaltung der Zunge 11 kann die Größe der Pumpwirkung an die Einbauverhältnisse und/oder an das abzudichtende Medium angepasst werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Dichtkante 10 symmetrisch in Bezug auf die Dichtungsachse 12 ausgebildet ist. Dann tritt die Pumpwirkung in beiden möglichen Drehrichtungen der Welle in gleichem Maß auf.
Zur Erhöhung der Anpresskraft der Dichtkante 10 an die abzudichtende Welle ist die Dichtkante 10 an einer Schulterfläche 17 vorgesehen, die an die Innenseite 16 eines verjüngten Ringabschnittes 14 des Dichtelementes 7 anschließt. Der Dichtring 14 bildet ein Abstützteil, das die Dichtkante 10 außen umgibt und dadurch eine radiale Anpresskraft auf die Dichtkante in der Einbaulage des Dichtringes ausübt. Der als Stützring ausgebildete Ab stützteil 14 verjüngt sich radial nach außen; seine Außenseite 18 bildet eine stetige Fortsetzung der Außenseite 19 des Dichtelementes 7. Der Ringabschnitt 14 ragt nur relativ wenig, im Ausführungsbeispiel um ein Viertel bis ein Fünftel der axialen Erstreckung des Dichtelementes 7 über dieses vor. Vorteilhaft erstreckt sich die Zunge 11 bis in Höhe der die Stirnseite 13 des Stützringes 14 enthaltenden Radialebene. Durch die beschriebene Ausbildung hat der Bereich zwischen der Dichtkante 10 und der Stirnseite 13 des Dichtelementes 7 bzw. seines Stützringes 14 in der Einbaulage Abstand vom abzudichtenden Element, wodurch ein übermäßiger Verschleiß durch Reibung sicher verhindert wird.
Der Dichtring gemäß 2 hat das Gehäuse 1, das gleich ausgebildet ist wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Das Dichtelement 7a hat den scheibenförmigen Befestigungsteil 8a, der in den Dichtteil 9a übergeht. Die wellenförmige Dichtkante 10a ist an der Stirnseite des Dichtteiles 9a vorgesehen und liegt infolge des wellenförmigen Verlaufs über einen Teil ihrer Länge abweichend von 90° zur Dichtungsachse 12, in der Projektion auf eine Axialebene des Dichtringes gesehen. Im Ausführungsbeispiel beträgt dieser Neigungswinkel α etwa 80°.
Anstelle des verjüngten Randes 14 des Dichtelementes 7 ist bei der vorliegenden Ausführungsform als Abstützteil ein gesonderter Stützring 14a vorgesehen, der das Dichtelement 7a über einen Teil seiner axialen Erstreckung umgibt und sich axial über die Dichtkante 10a erstreckt. Der Stützring 14a ragt im Ausführungsbeispiel über etwa ein Viertel seiner Höhe über die Dichtkante 10a vor. Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform erstreckt sich die Zunge 11a der Dichtkante 10a bis in Höhe der die Stirnseite 13a des Stützringes 14a enthaltenden Radialebene. Durch den Stützring 14a wird wiederum auf die Dichtkante 10a in der Einbaulage des Dichtringes eine Anpresskraft ausgeübt, durch die eine einwandfreie Abdichtung über den gesamten Umfang am abzudichtenden Maschinenteil sichergestellt ist. Der Stützring 14a kann auf das Dichtelement 7a aufgeklebt, mit ihm verschweißt oder auf ähnliche Weise befestigt sein. Der Bereich zwischen der Dichtkante 10a und dem über diese vorstehenden Teil des Stützringes 14a hat wiederum vom abzudichtenden Maschinenteil Abstand, um eine Reibung der Welle oder dergleichen zu verhindern. Der Stützring 14a hat über seine axiale Länge vorteilhaft gleiche Wanddicke und liegt mit seiner Innenseite 16a an der Außenseite 19a des Dichtelementes 7a an.
Der Stützring 14a kann aus einem anderen Material bestehen als das Dichtelement 7a. Dadurch ist es möglich, die Materialien im Hinblick auf die jeweiligen Aufgaben von Dichtelement 7a und Stützring 14a optimal auszuwählen.
Im Übrigen ist der Dichtring gemäß 2 gleich ausgebildet wie der Dichtring nach 1.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- P 102007045043 [0002]

Claims

Dichtring mit einem Dichtelement, das wenigstens einen Befestigungsteil und wenigstens einen Dichtteil aufweist, der mit einer Dichtkante versehen ist, wobei das Dichtelement im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist und die im Wesentlichen wellenförmiges Profil aufweisende Dichtkante zumindest über einen Teil ihres Umfanges, in der Projektion auf eine Axialebene des Dichtringes gesehen, unter einem von 90° abweichenden Winkel zur Dichtungsachse liegt, nach Patent .... (Patentanmeldung P 10 2007 045 043.7 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkante (10, 10a) an der Innenseite (16, 16a) eines Abstützteiles (14, 14a) vorgesehen ist.
Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützteil (14, 14a) als Ring ausgebildet ist.
Dichtring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützteil (14) einstückig mit dem Dichtelement (7) ausgebildet ist.
Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützteil (14) durch einen verjüngten freien Randabschnitt des Dichtelementes (7) gebildet ist.
Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkante (10) an einer etwa radial verlaufenden Schulterfläche (17) vorgesehen ist, die quer an die Innenwand (16) des Abstützteiles (14) anschließt.
Dichtring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützteil (14a) und das Dichtelement (7a) gesonderte Teile sind.
Dichtring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützteil (14a) am Dichtelement (7a) befestigt, wie verklebt, verschweißt oder dergleichen ist.
Dichtring nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützteil (14a) mit einem freien Randabschnitt (15a) axial über die Dichtkante (10a) ragt.
Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Abstützteil (14, 14a) konisch nach außen verjüngt.
Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkante (10, 10a) wenigstens eine axial vorstehende Zunge (11, 11a) hat, die sich bis etwa in Höhe der freien Stirnseite (13, 13a) des Abstützteiles (14, 14a) erstreckt.
Dichtring nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (13, 13a) des Abstützteiles (14, 14a) in einer Ebene liegt, die im Wesentlichen radial zur Dichtringachse (12) verläuft.