DE1675910C2 - Dichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung gegen Hochdruckleckverluste entlang eines drehschwingenden Lagerzapfens in einem Gehäuse, das eine gegen den Lagerzapfen hin offene Ringnut mit Nutflanken aufweist, in der ein Druckring aus einem elastomeren Material angeordnet ist, der einen Dichtungsring aus einem steiferen Material um den I igerzapfen herum zusammenpreßt, welcher mit einer axialen Endfläche einem ein Herauspressen verhindernden Stiitzring aus Metall gegenüberliegt, der an der Flanke der Nut anliegt.

Fine derartige Dichtung ist aus der französischen Patenischrift 1 360 969 bekannt.

Bei Hochleistungsanlagen, wie z. B. bei den in hydro-pneumatischen Aufhängungen von Kettenfahrzeugen verwendeten Bauteilen, besteht die Notwendigkeit, einen Leckverlust entlang von Drehschwingbewegungen ausführenden Wellen bzw. deren Lagerzapfen zu verhindern. Im Betrieb treten nicht nur hinsichtlich der Arbeitstemperaturen große Schwankungen auf sondern insbesondere hinsichtlich der Drücke, denen die Wellendichtungen unterworfen sind. In einem typischen Beispiel können die Temperaturen zwischen etwa —54 bis 120° C schwanken, während äußere Drücke sich zwischen einem Unterdruck und einem Druck von etwa 210 kg/cm² über kurze Zeiträume ändern können, wobei normalerweise außen atmosphärischer Druck herrscht. Es können bei diesen Bauteilen innere Drücke auftreten, deren Änderungsbereich zwischen 70 und 700 kg/cm² und höher liegt. Wenn bei diesen schwierigen Bedingungen dauernd Drehschwingbewegungen mit reibenden Wirkungen an gegenüberliegenden Flächen der Dichtung durchgeführt werden, so treten erhebliche Probleme auf. Zusätzlich zu den Problemen des Verschleißes besteht noch das Problem, daß die Dichtungsringe entlang der Welle und der Lagergehäuse herausgepreßt werden können.

Aus diesem Grund werden bei derartigen Vorrichtungen Dichtungen verwendet, die einen in einer Nut angeordneten Dichtungsring aufweisen, der vom Nutboden her mittels eines Druckringes gegen eine Gegendichtfläche gepreßt wird. Ferner können auf einer Seite oder zu beiden Seiten in der Ringnut Stützringe aus einem härteren Material vorgesehen sein, die ein Ausquetschen des Dichtungsringes in den Dichtungsspalt und damit eine Zerstörung des Dichtungsringes verhindern sollen.

Eine bekannte Dichtung dieser erwähnten Art hat den Nachteil, daß bei dem ungewöhnlich muhen Betrieb von Fahrzeugen, bei denen diese Dichtung verwendet wird, ein übermäßiger Verschleiß sowohl an

ίο dem Stützring als auch an dem Lagerzapfen auftritt, da der metallische Stützring durch den Druckrin» schwimmend gehalten wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine dauerhaftere Dichtung bei sicherer Abdichtung für

'-S eine Drehschwingung gegeneinander ausführende, Verschmutzungen ausgesetzte Bauteile der eingangs genannten Art zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Stützring auf dem Lagerzapfen durch

Preßsitz mitdrehend sitzt und einen kleineren Durchmesser hat als der Druckring.

Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden, die eine vergrößerte Teilschnittansicht einer Dichtung zeigt.

Ais Beispiel einer Vorrichtung, bei der die erfindungsgemäße Dichtung besonders zweckmäßig ist. sei eine hydro-pneumatische Aufhängung für das Laufwerk einer endlosen Laufkette eines Land- odor Wasserfahrzeuges am Rahmen oder Rumpf genannt.

Gegen Leckverlust von Hydraulikflüssigkeit aus einer Arbeitskammer an einer Verschlußscheibe 17 entlang ist eine nicht dargestellte statische Ringdichtung vorgesehen und eine nicht dargestellte dynamische Dichtung ist in der Verschlußscheibe ebenfalls

vorgesehen. Es tritt jedoch ausreichend Hydraulikflüssigkeit durch diese dynamische Dichtung hindurch, um ein Lager 32 für den Lagerzapfen 25 zu schmieren. Dieses Lager ist in einer Nut 33 in der Lagerbohrung 27 zwischen dem inneren Ende der Verschlußscheibe 17 und einer dynamischen Hochdruck-Wellendichtung 34.

Im Betrieb muß hohen Arbeitsdruckwellen Widerstand geleistet werden. In einem typischen Beispiel können diese 420 kg/cm-' übersteigen. Das erzeugt eine hohe Belastung der dynamischen Dichtungen. Am Lagerzapfen 25 treten Probleme eines übermäßigen Dichtungsverschleißes und eines Herauspressen? von Dichtungselementen auf. Diese Probleme werden mittels einer Dichtung 34 gelöst, die aus einer li.au-

so gruppe aus einem verschleißfesten Dichtungsring IS, einem Druckring 40 und einem Stützring 41 besteht, die gemeinsam in einer radial nach innen offenen Dichtungsnut 42 angeordnet sind, die in der Bohrung 27 der Verschlußscheibe 17 ausgebildet ist.

Bei einer Ausführungsform ist der Dichtungsring 39 ein Preßteil aus verstärktem selbstschmierenden Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen, welches durch gleichmäßig verteilte Glasfasern verstärkt ist. Die verstärkenden Glasfasern können etwa ein Viertel oder weniger des Dichtungsringes bilden. Außerdem sind selbstschmierende Eigenschaften des Ringes erwünscht, die durch Einfügen eines besonders festen Schmiermaterials verbessert werden, das aus pulverförmigem Molybdändisulfid besteht oder dessen Eigenschaften hat. In einem praktischen Beispiel umfaßt der Kunststoff 75 Volumprozent, die Verstärkungsfasern 23 Volumprozent und das Schmiermaterial 2 Volumprozent des Ringes.

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Vorzugsweise sollte das Material des Dichtungsringes eine Shorehärte D von mindestens 60 aufweisen.

Der Dichtungsring 39 ist zweckmäßig ausreichend breit, um einen beträchtlichen axialen Widerstand gegen eine Verformung aufzuweisen. In der Dicke kann der Dichtungsring 39 zweckmäßigerweise geringere Abmessungen haben als in der Breite, so daß der Ring son einem kleinen Innendurchmesser bis zu dem größeren Außendurchmesser des Lagerzapfens 25 gestreckt werden kann. LJm dieses Strecken zu erleichtern, hat der Lagerzapfen 25 einen Konus 43, auf den die Dichtungsbaugruppe 34 aufgesetzt wird. An wenigstens einer der Innenkanten des sonst rechtwinkligen axialen Querschniues des Dichtungsringen 39 ist dieser mit einer abgeschrägten Fläche 44 versehen, die mit dem Konus 43 zusammenarbeitet, um das Aufsetzen des Dichtungsringes auf den Lagerzapfen 25 durch Dehnen zu erleichtern. Durch Ausrüsten der gegenüberliegenden Innenkante des Dichtungsringes 39 mit einer ähnlich abge'chrägien Fläche 44 kann jedes Ende des Ringes beim Zusammenbau mit dem Lagerzapfen 25 wahlweise aufgesetzt werden. Ein zusätzlicher Dichtdruck der inneren Ringfläche des Dichtungsringes 39 gegen den Lagerzapfen 25 wird durch die Druckkraft erzeugt, die in gleichmäßiger radialer Verteilung durch den Druckring 40 aufgebracht wird, der den gesamten Av.ßenumfang des Dichtungsringes umgreift. Zu diesem Zweck ist der Ring 40 aus einem Elastomer mit einer Zusammensetzung hergestellt, die einer Zerstörung durch die beim Betrieb auftretenden Temperaturen und durch öl oder anderen Flüssigkeiten Widerstand leistet. Zweckmäßigerweise hat der Ring 40 einen kleineren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Dichtungsringes 39 und einen größeren Durchmesser als der Durchmesser der Dichtungsnut 42. Dadurch drücl.t der Druckring 40 nicht nur fest gegen den Dichtungsring 39, um gegen den Lagerzapfen einm Dichtdruck des Dichtungsringes auszuüben, sondern er drückt auch dichtend gegen den Boden der Nut. Daher ergeben der Dichtungsring 39 und der Druckring 40 zusammen eine Sperre gegen die Hydraulikflüssigkeit, die an dem Lager 32 vorbei entweichen kann.

Die Konstruktion des Stützringes 41 ist derart, daß er mit Preßsit? auf dem Lagerzapfen 25 aufgesetzt wird. Zu diesem Zweck ist der Ring 41 aus einem Metall hergestellt wie z. B. aus zähem Eisen, Beryl-

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Dichtung gegen Hochdruckleckverluste entlang eines drehschwingenden Lagerzapfens in einem Gehäuse, das eine gegen den Lagerzapfen hin offene Ringnut mit Nutflanken aufweist, in der ein Druckring aus einem elastomeren Material angeordnet ist, der einen Dichtungsring aus einem steiferen, selbstschmierenden Material um den Lagerzapfen herum zusammenpreßt, wobei der Dichtungsring mit einer axialen Endfläche gegen einen ein Herauspressen verhindernden Stützring aus Metall anliegt, der sich an einer Flanke der Nut abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (41) auf dem Lagerzapfen (25) durch Preßsitz mitdrehend sitzt und einen kleineren AuBe₁,durchmesser hat als der Innendurchmesser des Druckringes (40)