DE19622850A1 - Lippendichtungsanordnung - Google Patents
LippendichtungsanordnungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lippendichtungsanordnung.
Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine Dichtungsanordnung, die
verwendet werden kann, um vorteilhaft zu sein für jedwede Flüssigkeits
einrichtung, die der Trennung zweier Kammern mit jeweils unterschiedlichen
Flüssigkeiten bedarf, und die von ein und derselben Drehachse durchstoßen
sind.
Bekanntlich ist es bei Flüssigkeitseinrichtungen des obigen Typs wesentlich, die
Flüssigkeit in der einen Kammer vor Leckage und Vermischen mit der Flüssig
keit in der anderen zu bewahren, und ebenso für einen äußeren Abfluß
jedweder Flüssigkeit, die aus einer oder beiden Kammern austritt, zu sorgen.
Um das zu erreichen, werden derzeit verschiedene Lösungen ergriffen. Im
einzelnen wird ein Doppellippen-Dichtring verwendet, in dem die Drehachse
innerhalb zweier gegenüberliegender, einteiliger Dichtlippen, eine für jede
Kammer, eingeschlossen ist.
Obwohl weitverbreitet verwendet, sind bekannte Dichtringe des obigen Typs
schwierig herzustellen, infolge des Vorliegens von Unterschneidungen, welche
Einzelfertigungsschritte und relativ komplexes, teures Zubehör erfordern.
Darüberhinaus macht es die Anordnung der Dichtlippen und im allgemeinen die
Gesamtform der bekannten Ringe der obigen Art außerordentlich schwierig, falls
nicht (sogar) unmöglich, äußere Durchgänge durch diese zu bilden, um jedwede
Leckage durch die Dichtlippen kontinuierlich abzuleiten.
Die obigen Nachteile werden derzeit durch Verwendung einer Anordnung
überwunden, die zwei getrennte, benachbarte, einlippige Dichtringe, einen für
jede Kammer, aufweist. Obwohl relativ leicht herzustellen (unter Verwendung
zweier getrennt hergestellter Ringe und weil der Aufbau von äußeren
Ableitdurchlässen vereinfacht wird), fordern diese Anordnungen ziemlich viel
Zeit und Schwierigkeiten, um sie einzupassen, hauptsächlich wegen der beiden
Ringe, die in präzise Positionen eingepaßt werden müssen oder genauer
gesagt, in einem präzisen Abstand im Verhältnis zueinander und mit sehr
genauen Toleranzen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Dichtanordnung vorzusehen, die
zum Überwinden der vorgenannten Nachteile geschaffen ist, und die im einzel
nen leicht und kostengünstig herzustellen ist und für ein schnelles, müheloses
Einpassen sorgt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Lippendichtungsanordnung vorge
sehen, die zwischen zwei Hohlräume mit unterschiedlichen Flüssigkeiten einge
fügt wird, und die zwei Dichtringe aufweist, die jeweilige ringförmige Lippen
zeigen; gekennzeichnet durch das Aufweisen von gemeinsamen Positionie
rungsmitteln, die zwischen den Dichtringen eingefügt sind und zum Positio
nieren der Dichtringe in fester Position im Verhältnis zueinander sind; und
Verbindungsmittel zum Verbinden der Dichtringe miteinander.
Die gemeinsamen Positionierungsmittel der obigen Anordnung weisen vorzugs
weise Zentriermittel zum Positionieren der Lippen koaxial zu einer gemeinsamen
Achse auf; und Distanzhaltemittel zum Entfernthalten der Ringe in einem vorge
gebenen Abstand voneinander entlang der gemeinsamen Achse.
Auch die Dichtringe der obigen Anordnung sind vorzugsweise identisch.
Eine nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll
beispielhaft unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden,
in denen:
Fig. 1 eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Dichtanordnung zeigt;
Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 zeigt;
Fig. 4 eine gebrochene Ansicht der zusammengesetzten Teile der Dicht
anordnung aus Fig. 3 zeigt.
Bezugsziffer 1 in den beigefügten Zeichnungen steht für eine Lippen
dichtungsanordnung zum Anbringen auf einer Drehachse (nicht dargestellt) und
zum Trennen zweier Kammern (nicht dargestellt), die jeweilige Flüssigkeiten
beinhalten und beide von der Drehachse durchstoßen sind.
Anordnung 1 weist zwei benachbarte Dichtringe 2 derselben Form und Größe
auf, die jeweilige, einander genau entsprechende Achsen 3 darbieten.
Jeder Ring 2 ist getrennt von dem anderen gebildet, vorzugsweise durch Über
vulkanisation, und weist ein Zwischenplattenteil 4, das durch zwei flache, ring
förmige, parallel zueinander angeordnete Stirnseitenoberflächen 5, 6 definiert
ist; und einen äußeren, ringförmigen Teil 7 auf, der aus der Oberfläche 5 koaxial
zur Achse 3 und von einem äußeren Umfangsrand des Plattenteils 4 hervorragt.
Jeder Ring 2 weist auch eine ringförmige Dichtlippe 8 bekannter Form auf, die
sich koaxial zur Achse 3 von einem inneren Umfangsrand des Plattenteils 4 und
auf derselben Seite wie und gänzlich innerhalb des Teils 7 ausbreitet.
Jede Lippe 8 weist einen inneren, ringförmigen Dichtteil auf, der beim Gebrauch
verschiebbar mit der äußeren seitlichen Oberfläche der Drehachse (nicht
gezeigt) zusammenwirkt, und im Gebrauch in Berührung mit der Drehachse
(nicht gezeigt) durch eine bekannte ringförmige Feder 9 gedrängt wird, die
innerhalb eines auf der Außenseite der Lippe 8 und offen in Richtung zu Teil 7
gebildeten Ringumfangssitzes eingeschlossen ist.
Jeder Ring 2 wird aus einem beliebigen bekannten elastomerischen Material
hergestellt, innerhalb dessen eine Aussteifungsstruktur 10 aus Metall völlig
eingelagert ist. In dem gezeigten Beispiel weist die Aussteifungsstruktur 10
einen inneren ringförmigen, die Lippe 8 umgebenden Teil 11 auf; einen äuße
ren, ringförmigen Teil 12, der sich innerhalb eines ringförmigen Umfangsteils
des Plattenteils 4 und innerhalb des Teils 7 ausbreitet; und zahlreiche Radial
teile 13 (nur einer in Fig. 2 gezeigt), die winklig, gleichmäßig verteilt und einteilig
mit Ringteilen 11 und 12 sind.
Unter Bezug auf Fig. 3 und 4 weist das Plattenteil 4 in den nicht ausgesteif
ten Teilen jedes Ringes 2 zwei Einbuchtungen bzw. Aufweitungen 14 auf, die
einzig aus elastomerischem Material gebildet sind und sich in diametral
gegenüberliegenden Positionen innerhalb des Raumes zwischen Lippe 8 und
Teil 7 ausbreiten. Genauer gesagt weist jede Aufweitung 14 eine flache
Bodenwandung 15, im wesentlichen parallel zu dem Plattenteil 4 auf, wird im
Inneren durch eine geformte Oberfläche 16 bestimmt und definiert eine jeweilige
Auflagerfläche 17 (einen Sitz 17).
Wiederum in den nicht ausgesteiften Teilen jedes Ringes 2 weist das Plattenteil
4 ebenso zwei hohle Vorsprünge 18 auf, die auch aus elastomerischem Material
gefertigt sind und sich von der Oberfläche 6 auf der gegenüberliegenden Seite
des Plattenteils 4 im Verhältnis zu den Aufweitungen 14 ausbreiten. Jeder Vor
sprung 18 eines jeden Ringes 2 wird zwischen den jeweiligen Aufweitungen 14
gebildet, schnappt in eine jeweilige Auflagerfläche 17 an dem anderen Ring 2
ein und wird bestimmt auf der Vorderseite durch eine flache Oberfläche 19, die
die jeweilige Wand 15 berührt, und auf der Seite durch eine Oberfläche 20, in
Ergänzung zu der jeweiligen Oberfläche 16 (Fig. 4).
Wenn Vorsprünge 18 innerhalb der jeweiligen Auflagerflächen 17 einrasten,
werden Ringe 2 im Verhältnis zueinander und um Achsen 3 in einem vorgege
benen Winkel gedreht, der gleich ist mit dem Winkel zwischen jedem Vorsprung
18 und der benachbarten Auflagerfläche 17, und der in dem gezeigten Beispiel
im wesentlichen gleich 90° ist.
Vorsprünge 18 und Aufweitungen 14 bilden oder bestimmen eine Einrichtung 21
zum lösbaren Aufschnappen auf Verbindungsringe 2 (Fig. 3), und gleichzeitig
einen Teil einer Einrichtung 22 zum Positionieren der Ringe 2 im Verhältnis
zueinander. Für jeden Ring 2 weist die Positionierungseinrichtung 22 ebenfalls
eine Anzahl von axialen Abstandshaltern 23 auf, die aus elastomerischem
Material gefertigt und auf der jeweiligen Oberfläche 6 verteilt sind, vorzugsweise
in den Teilen des Plattenteils 4 zwischen Vorsprüngen 18 und jeweiligen
Auflagerflächen 17 (Fig. 1). Genauer gesagt ragen Abstandshalter 23 eines
jeden Ringes 2 von der Oberfläche 6 auf der gleichen Seite wie Vorsprünge 18
heraus und jeder weist eine flache Stirnseitenoberfläche 24 auf, die die
Stirnseitenoberfläche 24 eines korrespondierenden Abstandshalters 23 auf dem
anderen Ring 2 berührt, wenn Vorsprünge 18 in die jeweiligen Auflagerflächen
17 eingreifen (Fig. 2).
Um eine plötzliche Trennung der beiden Ringe 2 im Betrieb zu vermeiden, wer
den die Stirnseitenoberflächen 24 der Abstandshalter 23 einteilig miteinander
verbunden, und genauer gesagt miteinander verschweißt, vorzugsweise
mitvulkanisiert.
Die Mitvulkanisierbearbeitung wird durch untereinanderliegende Ringe 2
ausgeführt - zuvor getrennt und in einem stabilen, perfekt handhabbaren
Zustand gebildet - zu einem zeitlich festgelegten Erhitzungsprozeß, der für ein
Entvulkanisieren des elastomerischen Materials sorgt und für das Bilden von
Verbindungen zwischen Oberflächen 24 ohne die Notwendigkeit, die Oberflä
chen 24 gegeneinander zusammenzudrücken.
Wenn die Stirnseitenoberflächen 24 der Abstandshalter 23 einander berührend
angeordnet sind, definieren Lippen 8 einen ringförmigen Hohlraum 25, der beim
Gebrauch im Inneren durch die äußere Oberfläche der Drehachse (nicht ge
zeigt) geschlossen wird, und die Plattenteile 4 der beiden Ringe 3 definieren
einen Durchgang 26 (Fig. 2 und 3), der auf einer Seite mit dem Hohlraum 25
und auf der anderen Seite mit der äußeren Umgebung in Verbindung steht, und
der der Reihe nach im Gebrauch einen Austritt für jegliche Leckage innerhalb
des Hohlraums 25 definiert.
Die Vorteile der Dichtungsanordnung 1 werden durch die vorangehende Be
schreibung deutlich.
Im einzelnen, während sie die gleichen Leistungsdaten und genauer die gleiche
Effizienz und Zuverlässigkeit aufweist wie bekannte Doppellippendichtungs
ringe, zeigt die Anordnung 1 den weiteren Vorteil, leicht herzustellen zu sein und
kein Spezialwerkzeug zu erfordern. Tatsächlich werden die beiden Ringe 2 der
Anordnung 1 getrennt voneinander geformt und dann verbunden, wobei da
durch die durch die Unterschneidungen der bekannten Doppellippendichtungs
ringe gestellten Herstellungsprobleme behoben werden.
Im Vergleich zu bekannten Doppellippendichtungsringen zeigt die Anordnung 1
auch den weiteren Vorteil, einen permanenten Durchgang 26 aufzuweisen, der
den Spalt zwischen den beiden Lippen 8 mit der äußeren Umgebung verbindet,
und folglich einen permanent offenen Austrittsweg für jede Leckage im Betrieb
durch die Lippen 8. Zusätzlich zu der äußeren Drainage sorgt der Durchgang 26
ebenfalls für eine permanente Verbindung der "Luft"-Seiten der Lippen 8 mit der
äußeren Umgebung, welche bekanntlich die Wirkung der Lippen 8 großartig
verbessert und genauer gesagt, für ein effizientes Einwirken irgendwelcher
hydrodynamischer Geräte (nicht gezeigt) auf Lippen 8 sorgt.
Im Vergleich zu Lösungen, die zwei getrennte Dichtringe aufweisen, sorgt die
Anordnung 1 auch für eine sehr viel schnellere Einpassung und für das
Beheben von jedweden Problemen, die durch Fehlpositionieren der Ringe
verursacht werden. Im einzelnen sorgen Vorsprünge 18 und Auflagerflächen 17
für eine zueinander perfekt koaxiale Positionierung der jeweiligen Achsen 3 der
Ringe 2, und Abstandshalter 23 sorgen für eine Positionierung der Ringe 2 und
dadurch der Lippen 8 in einem vorgegebenen Abstand voneinander.
Die Aufschnappverbindungseinrichtung 21 sorgt für ein leichtes Verbinden und
das Verbleiben der Ringe 2 in einer vorgegebenen Bezugsposition, zumindest
bis sie mitvulkanisiert werden, um sie permanent in einer vorgegebenen
gegenseitigen Position miteinander zu verschweißen.
Das Verschweißen der beiden Ringe 2 sorgt auch für das Entfernen von Ver
bindungsmaterialien und für das Sicherstellen einer permanenten Verbindung
unter jedweden Arbeitsbedingungen.
Die Verwendung zweier identischer Dichtringe, die aus derselben Gußform
hergestellt sein können, und die unkomplizierte Art, in der die Ringe 2 miteinan
der verbunden werden, sorgen für eine besonders starke Reduzierung der Her
stellungskosten im Vergleich zu bekannten Lösungen.
Die Tatsache, daß die Ringe 2 identisch sind, und die Art, in der sie miteinander
verbunden sind, sorgen für die Bildung einer im wesentlichen symmetrischen
Dichtungsanordnung, die die Einpassung weiter vereinfacht dadurch, daß es der
Anordnung 1 ermöglicht wird, uneingeschränkt in beiden Richtungen eingepaßt
zu werden und ohne Berücksichtigung der Drehrichtung der Achse (nicht
gezeigt).
Schließlich ermöglicht das Vorhandensein von durch die Verstärkungsstruktur
aus Metall gebildeten Öffnungen die Verwendung von Extraktoren, wobei deren
Greifelemente zwangsläufig in die Öffnungen eingreifen.
Natürlich können Änderungen an der Dichtungsanordnung 1, wie sie beschrie
ben und hier gezeigt ist, vorgenommen werden, ohne sich jedoch von dem
Gebiet der vorliegenden Erfindung zu entfernen.
Genauer können die Ringe 2 sich in der Form von den beschriebenen unter
scheiden, können aus einem anderen als den beschriebenen gefertigt sein und
können z. B. nichtmetallene Verstärkungsstrukturen, teilweise oder vollständig
eingebettet in elastomerisches Material aufweisen und unterschiedlich zu den
beschriebenen geformte Dichtlippen, um beispielsweise für eine stärkere Dich
tungswirkung zu sorgen.
Zusätzlich können Vorrichtungen 22 zum Positionieren der Ringe 2 im Verhält
nis zueinander durch andere Vorrichtungen ersetzt werden; und Ringe 2 können
miteinander einfach aufschnappend verbunden werden oder einfach miteinan
der verschweißt werden oder durch das Dazwischenbringen verschiedener Ma
terialien verbunden werden, die haftende Eigenschaften zeigen oder zumindest
derartig sind, um unter jedweden Arbeitsbedingungen eine permanente
Verbindung der Ringe 2 sicherzustellen.
Claims (12)
1. Lippendichtungsanordnung (1), die zwischen zwei Hohlräumen mit unter
schiedlichen Flüssigkeiten zwischengelegt wird, und zwei Dichtungsringe (2)
aufweist, die jeweils ringförmige Lippen (8) haben,
gekennzeichnet durch das Aufweisen von gegenseitigen Positionierungs
mitteln (21, 22), die zwischen die Dichtungsringe (2) zwischengefügt sind und
zum Positionieren der Dichtungsringe (2) in festen Positionen im Verhältnis
zueinander; und
Verbindungsmittel (21) zum Miteinanderverbinden der Dichtungsringe (2).
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gegenseitigen Positionierungsmittel (21, 22) Zentrierungsmittel (21)
zum Positionieren der ringförmigen Lippen (8) koaxial zu einer gemeinsamen
Achse (3) aufweisen; und
Abstandshaltemittel (23) zum Erhalten der Dichtringe (2) in einem vorge
gebenen Abstand voneinander entlang der gemeinsamen Achse (3).
3. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß für jeden Dichtring die Abstandshaltemittel eine Anzahl von
Abstandshaltern (23) aufweisen; wobei jeder Abstandshalter (23) eines jeden
Dichtungsringes (2) einen korrespondierenden Abstandshalter (23) des
anderen Dichtungsringes (2) berührend positioniert ist.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungsringe (2) miteinander in einer Position verbunden sind, in
der sie im Verhältnis zueinander gedreht werden um die gemeinsame Achse
(3).
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtringe (2) identisch sind.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ringförmigen Lippen (8) einen ringförmigen Hohlraum (25) definieren,
und daß die Anordnung einen Durchgang (26) aufweist, der den ringförmigen
Hohlraum (25) mit der Umgebung verbindet.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsmittel (21) Aufschnappverbindungsmittel aufweisen.
8. Anordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsmittel (21) für jeden Dichtring (2) zumindest-in Paar
Verankerungsauflagerflächen (17) und zumindest ein Paar Vorsprünge (18)
aufweisen, wobei die Vorsprünge (18) von einem der Dichtringe (2) in
jeweilige Verankerungsauflagerflächen (17) einschnappen, die an dem
anderen Dichtring (2) gebildet sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorsprünge (18) und die Verankerungsauflagerflächen (17) eines
jeden Dichtringes (2) zwischengeschaltet sind.
10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Dichtring (2) eine Verstärkungsstruktur (10) aufweist; wobei die
Verankerungsauflagerflächen (17) und die Vorsprünge (18) in jeweiligen
Teilen der Dichtungsringe (2) gebildet sind, die keine Verstärkungsstruktur
(10) haben.
11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Verbindungsmittel (21) ebenfalls zumindest eine Verschweißung zum
stabilen Verbinden der Dichtungsringe (2) miteinander aufweisen.
12. Lippendichtungsanordnung im wesentlichen wie hier beschrieben und
gezeigt unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
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