DE1061144B - Wellendichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Dichtung, vornehmlich aus elastischem Material, wie Gummi u. dgl., die dazu dient, eine Abdichtung gegenüber Flüssigkeiten zu erzielen, die sich in Gehäusen befindet, in denen Wellen gelagert sind. Die Dichtung besitzt eine elastische Ringmembran, mit der. sie am Gehäuse befestigt ist. Eine Dichtlippe der Ringmembran wird mittels einer Feder an eine Gleitfläche der Welle gedrückt.

Bei den bisherigen Ausführungsformen einer solchen Art von Dichtungen war man bestrebt, die gleitenden Teile der Dichtung, d. h. die entsprechenden Flächen möglichst klein zu halten, um die Reibungswärme auf ein Mindestmaß zu beschränken. Dabei ist man der Überlegung gefolgt, daß sich nämlich die Reibungswärme nachteilig auf die physikalischen Eigenschaften des Dichtungsmaterials, insbesondere bei Gummi, auswirkt, indem sie diesen hart werden und schrumpfen läßt, so daß er seine Elastizität verliert. Wenn es einmal' soweit gekommen ist, läßt sich eine sichere Abdichtung nicht mehr gewährleisten, vornehmlich auch deshalb nicht, weil durch das Hartwerden des Gummis Risse in dem Material entstehen. Diese nachteiligen Folgen der im Betrieb auftretenden Wärme lassen sich nur in geringem Maße dadurch beseitigen, daß man Ringfedern benutzt, welche die Aufgabe haben, die scharfen Kanten der Dichtungsmembran anzudrücken. Diese Maßnahme befriedigt nicht, weil nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit die Federkraft nicht mehr ausreicht, den hartgewordenen Gummi zu beherrschen.

Die Erfindung hat sich nun zum Ziel gesetzt, die geschilderten Nachteile auszuschalten. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit dafür zu schaffen, daß sich die der Abdichtung dienenden Teile der Dichtung frei zusammenziehen können, ohne daß dabei ein nachteiliger Einfluß auf die kontrahierten Teile der Dichtung auftritt. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man der Dichtung eine besondere Gestalt gibt, die durch die folgenden Merkmale gemäß der Erfindung gekennzeichnet wird:

An den zur A¥elle senkrecht verlaufenden Teil der Membran schließt sich ein röhrenförmiger, die Welle koaxial umgebender Teil an, dessen gegen die stirnförmige Schleiffläche gerichtetes Ende in an sich bekannter Weise eine schräge Fläche aufweist, deren Kante eine Dichtlippe bildet, und dessen entgegengesetztes Ende in gleichfalls bekannter Weise von einem metallischen Widerlager für eine axial wirkende Feder umhüllt ist. Die scharfe Kante, welche die Dichtung bewirkt, wird also vor einen röhrenförmigen Vorsatz geschoben, dessen der Schleiffläche zugekehrter Teil vollkommen frei ist und dessen entgegengesetzter Teil axial durch eine Feder gegen die Schleiffläche gepreßt wird. Unter solchen Bedingungen Wellendichtung

Anmelder:
Maxime Amirault, Antony, Seine,

und Paul Destoumieux,
Neuilly-sur-Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dr. phil. Dr. techri. J. Reitstötter, Patentanwalt, München 15, Haydnstr. 5

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 8. Juni 1953

Maxime Amirault, Antony, Seine,

und Paul Destoumieux, Neuilly-sur-Seine (Frankreich), sind als Erfinder, genannt worden

hat eine Kontraktion der Dichtlippe aus Gummi keine andere Wirkung, als daß eine geringe Verkleinerung des Durchmessers der Kante eintritt, der sich der röhrenförmige freie, der Gleitfläche zugekehrte Teil anpaßt, der dann eine leicht konische Form infolge der schwachen inneren elastischen Deformierungen annimmt. Es ist als besonderer Vorteil zu werten, daß es bei der erfindungsgemäßen Dichtung nicht mehr zur Bildung von Rissen kommt, was bislang als größter Übelstand angesehen werden mußte.

Zum besseren Verständnis der Erfindung dienen die in der Zeichnung dargestellten verschiedenen Ausführungsformen, die im einzelnen noch näher beschrieben werden.

Die Fig. 1 bis 7 zeigen im Schnitt verschiedene Ausführungsformen, die sich z. B. hinsichtlich der Zahl der Dichtlippen, deren relative Lage zueinander, die Federanordnung usw. unterscheiden, ohne daß dadurch von dem erfinderischen Gedanken abgewichen wird.

Die in halbem Querschnitt in Fig. 1 dargestellte Dichtung besteht aus einer ringförmigen Membran B, die am äußeren Umfang durch übliches Einklemmen in eine Bohrung L mit dem Gehäuse C verbunden ist, die aber in der Mitte mit einem seitlichen ringförmigen Wulst D versehen ist. Dieser Wulst D wird mit einer stirnförmigen Gleitfläche £ der Welle ^i durch den Druck einer Spiralfeder F in Berührung gehalten,

909 560/237

T Ö6 1144

die in der Ruhelage eine kegelförmige Gestalt annimmt. Die Feder F stützt sich einerseits mit der großen Windung gegen einen Metallring G₁ der das Klemmen der Membran im Gehäuse C bewirkt, andererseits'.mit der kleinen Windung gegen einen Metallringii als Widerlager, welcher die Membran an dieser Stelle verstärkt und das gleichmäßige Andrücken des Reibungswulstes D gegen den. Sitz bewirkt.

Der seitliche Ringwulst D hat eine schräge Stirnfläche M und begrenzt eine zylindrische Bohrung Λ". Die dadurch gebildete scharfe Kante U steht mit der ebenen Gleitfläche E in Berührung. .Die Flächen M und N sind derart gerichtet, daß bei der Einwirkung eines Innendruckes P in Richtung des Pfeiles die Flüssigkeitsschicht, die. durchzutreten sucht, durch die Bohrungsfläche N aufgehalten wird und nicht an der Schrägfläche M der Membran entlang entweichen kann (Fig. 1). Wirkt der Druck entgegengesetzt zur Pfeilrichtung in bezug auf die Membran, so müssen auch die Flächen M und.iV. umgekehrt werden, wie dies in Fig..2 dargestellt ist.

Soll der Durchgang der-Flüssigkeit nach beiden Richtungen hin gesperrt werden, so benutzt man eine Membran mit zwei Kanten D₁ und D₂, deren Schrägflächen ./V entgegengesetzt zueinander geneigt sind, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Die beiden Kanten bilden dann zwischen den Schrägflächen eine Nut /, die zur Aufnahme eines Schmiermittelvorrates dienen kann.

Bei einer anderen Ausführung kann man eine bessere Abdichtung dadurch erzielen, daß die Membran mit zwei oder mehr gleichgerichteten Wülsten D (Fig. 4) versehen wird. Steht die als Schmiermittel dienende Flüssigkeit nicht dauernd mit den Wülsten in Berührung, so kann die Anordnung gemäß Fig. 5 getroffen werden, bei welcher die Wülste D₃ und D₄ einander, gegenüberliegende Flächen M aufweisen, wobei die Flüssigkeit an den Schrägflächen M entlang in die zwischen den Flächen M liegende Nut / eintreten kann und dadurch in Bereitschaft gehalten wird.

Bei weiteren Ausführungsarten der Erfindung sind die Reibungswülste D getrennt an der Membran befestigt. Sie können dadurch aus dem am besten für die Reibung geigneten Werkstoff, beispielsweise aus Gummi mit einem hohen Graphitgehalt, hergestellt werden, wogegen die Membran selbst aus weichem Gummi mit geringem Graphitgehalt besteht. Der Wulst mit den Reibungskanten kann an der Membran durch Anformen befestigt werden. Die Grenzfläche ist für diesen Fall durch die Linie K in Fig. 1 angedeutet. Der A'Vulst kann auch an der Membran durch 5' einen Verstärkungsring H befestigt werden, und zwar durch festes Einklemmen, wie dies in Fig. 6 angedeutet ist, oder durch Eindrücken, wie dies in Fig. 7 angedeutet ist.

Für alle Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung flache Anlageflächen dargestellt. Durch Anwendung kegeliger, kugeliger Flächen oder von Ringflächen mit kreisförmigem Querschnitt kann auch ein der Druckrichtung entsprechender Angriffswinkel mit einem Wulst erzielt werden, der keine Schrägfläche aufweist und mit einer scharfen Kante anliegt.

Claims (2)

Patentanspro c 11 ε ■,

1. Wellendichtung mit einer axial wirkenden Dichtlippe, die an einer elastischen Ringmembran befestigt und mittels einer Feder gegen einen Bund der Welle gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den senkrecht zur Welle verlaufenden Teil der Membran (B) ein röhrenförmig, koaxial die Welle (A) umgebender Teil anschließt, dessen gegen die stirnförmige Gleitfläche (E) gerichtetes Ende eine schräge Fläche (M) aufweist, deren Kante (U) eine Dichtlippe bildet, und dessen entgegengesetztes Ende von einem metallischen Widerlager (H) für eine axial wirkende Feder (F) umhüllt ist.

2. Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Fläche (M) an dem röhrenförmigen Teil (D) der Membran (B) auf der dem abzudichtenden Raum entgegengesetzten Seite liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 839 297, 872 707,
896 876;

deutsche Patentanmeldung K8756XII/47f (bekanntgemacht am 3. 7. 1952);

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 632 441;
• USA.-Patentschriften Nr. 2 250 348, 2 521 102;
britische Patentschriften Nr. 502 457, 519 085,
185;

französische Patentschrift Nr. 963 942.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen