DE19839502C2 - Dichtring - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Dichtring.

Stand der Technik

Ein Dichtring ist beispielsweise aus dem DE-GM 75 20 657 bekannt. Der Dich­ tring ist entweder als Wellendichtring oder als Manschette zur Abdichtung hin- und hergehender Stangen gestaltet, wobei die gesamte, dem abzudichtenden Bauteil zugewandte Oberfläche aus PTFE besteht und dadurch einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist.

Nach einem gewissen Anfangsverschleiß glasiert PTFE mit zunehmender Ge­ brauchsdauer und die Oberfläche wird dadurch sehr widerstandsfest. Herstel­ lungsbedingt ist eine PTFE-Oberfläche demgegenüber vergleichsweise weich und dadurch empfindlich gegen mechanische Beschädigungen, die anschlie­ ßend zu Undichtigkeiten während des Gebrauchs führen können.

Ein weiterer Dichtring ist aus der DD 113 608 bekannt. Die erste Dichtlippe ist beispielsweise mit einer PTFE-Auflage versehen, die eine Stärke aufweist, die zwischen Schmierfilmstärke und etwa 0,6 mm liegt. Die Verbindung der Auflage mit dem elastomeren Werkstoff des Tragkörpers erfolgt beispielsweise durch Aufvulkanisieren oder durch eine Verschweißung. Zur Erhöhung der Anpres­ sung der Dichtlippe an die Gleitfläche einer Welle ist eine Ringwendelfeder vor­ gesehen, die im wesentlichen radial außerhalb der Auflage angeordnet ist. Die zweite Dichtlippe ist beispielsweise als Staublippe ausgebildet.

Aus der GB 1 578 897 ist ein weiterer Dichtring bekannt, der eine Dichtlippe, bestehend aus PFTE, aufweist. Die Staublippe besteht demgegenüber aus ei­ nem elastomeren Werkstoff.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring der eingangs ge­ nannten Art derart weiterzuentwickeln, dass trotz eventuell beschädigter PTFE- Dichtlippe insgesamt ein gutes Abdichtungsergebnis erzielt wird. Außerdem soll der Dichtring durch geringere Vorsichtsmaßnahmen während der Montage einfacher montierbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 ge­ löst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, dass der Dichtring zumindest zwei mit axialem Abstand zueinander benachbarte Dichtlippen umfasst, wobei nur die dem abzudichtenden Medium zugewandte erste Dichtlippe aus PTFE be­ steht, wobei die erste Dichtlippe im herstellungsbedingten, nicht montierten Zu­ stand einen kleineren Durchmesser aufweist als die zweite Dichtlippe, wobei beide Dichtlippen an eine abzudichtende Fläche anlegbar sind, wobei die erste Dichtlippe die abzudichtende Fläche mit größerer Vorspannung dichtend be­ rührt als die zweite Dichtlippe und wobei die erste Dichtlippe durch eine PTFE- Folie gebildet ist, die eine Dicke 0,1 bis 0,5 mm aufweist. Hierbei ist von Vorteil, dass auf der dem abzudichtenden Medium abgewandten Seite der ersten Dichtlippe eine zweite Dichtlippe aus üblichem Dichtungswerkstoff angeordnet ist. Leckagen, die eine möglicherweise beschädigte erste PTFE-Dichtlippe pas­ sieren werden trotzdem innerhalb des abzudichtenden Raums zurückgehalten und gelangen nicht in die Umgebung. Der erfindungsgemäße Dichtring weist im Vergleich zu Dichtringen, die ausschließlich mit Dichtlippen und/oder Dichtflä­ chen aus PTFE versehen sind, eine wesentlich vergrößerte Sicherheit gegen Undichtigkeiten auf.

Die erste Dichtlippe weist im herstellungsbedingten, im nicht montierten Zu­ stand einen kleineren Durchmesser auf als die zweite Dichtlippe, wobei beide Dichtlippen an eine abzudichtende Fläche anlegbar sind und wobei die erste Dichtlippe die abzudichtende Fläche mit größerer Vorspannung dichtend be­ rührt als die zweite Dichtlippe. Da die erste Dichtlippe aus PTFE besteht und mit vergleichsweise großer Vorspannung die abzudichtende Fläche berührt, ergibt sich im Vergleich zu Dichtringen, bei denen beide Dichtlippen aus einem elastomeren Werkstoff bestehen, eine deutliche Reibungsverringerung. Durch die in Richtung des abzudichtenden Raums stufenweise verkleinerten Durch­ messer der Dichtlippen ist die druckabhängige Anlage der Dichtlippen von Vorteil.

Die erste Dichtlippe ist durch eine PTFE-Folie gebildet, die eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm, bevorzugt 0,3 mm aufweist. Die Folie kann in einer kongruent gestalteten Ausnehmung des Dichtrings angeordnet und mit dem die Ausneh­ mungen begrenzenden Werkstoff adhäsiv verbunden, beispielsweise verklebt sein. Eine Dicke der PTFE-Folie von 0,3 mm ist besonders vorteilhaft, weil hierdurch eine optimale Stabilität erreicht wird und trotzdem genügend Elasti­ zität erhalten bleibt.

Ist die PTFE-Folie demgegenüber dünner, ist von Nachteil, dass die Folie im Randbereich leichter ausreißt sowie Probleme bei der Verarbeitung verursacht.

Bei einer Dicke der PTFE-Folie von mehr als 0,5 mm ist von Nachteil, dass die Flexibilität der Dichtlippe beeinträchtigt wird.

Die Bindung der PTFE-Folie mit dem elastomeren Werkstoff kann beispielswei­ se bevorzugt dadurch erfolgen, dass die Folie auf der dem Elastomer zuge­ wandten Seite chemisch aktiviert wird.

Die dem abzudichtenden Medium abgewandte zweite Dichtlippe besteht bevor­ zugt aus einem elastomeren Werkstoff, beispielsweise aus Acrylnitril-Butadien Kautschuk.

Eine weiter verringerte Reibung zwischen der ersten Dichtlippe und der abzu­ dichtenden Fläche kann dadurch erzielt werden, dass das PTFE mit Füllstoff, bevorzugt Graphit oder Kohle gefüllt ist. Durch die im PTFE enthaltenen Füllstoffe sind außerdem die Verschleißeigenschaften des Dichtrings verbessert. Die erste Dichtlippe erleidet auch dann keinen Schaden, wenn ihre Schmierung und Kühlung durch das abzudichtende Medium ausfällt.

Der erfindungsgemäße Dichtring kann als Stangendichtung oder als Dichtring ausgebildet sein. Dabei sind die Dichtlippe in einer funktionstechnischen Rei­ henschaltung angeordnet, wobei die radiale Vorspannung, mit der die beiden Dichtlippen die hin- und hergehende, abzudichtende Stange umschließen, mit zunehmender Entfernung der jeweiligen Dichtlippe vom abzudichtenden Raum abnimmt. Durch eine derartige Ausgestaltung ist einerseits eine geringe Rei­ bung zwischen dem Dichtring und der abzudichtenden Stange oder Welle und andererseits gleichzeitig eine gute Abdichtung und/oder Abstreifwirkung ge­ währleistet.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Dichtrings werden nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.

Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 ist eine Stangendichtung 10 gezeigt, die im wesentlichen aus ela­ stomerem Werkstoff besteht. Nur die dem abzudichtenden Medium zugewand­ te erste Dichtlippe besteht aus einem gefüllten PTFE. Die abzudichtende Flä­ che ist mit einer strichpunktierten Linie markiert und mit dem Bezugszeichen 6 versehen.

Die Stangendichtung weist drei Dichtlippen 1, 2, 11 auf, die einander mit axia­ lem Abstand benachbart zugeordnet sind. Die Durchmesser 4, 5, 12 der Dicht­ lippen 1, 2, 11 sind in Richtung der Umgebung 13 erweitert.

Die erste Dichtlippe 1 ist durch die PTFE-Folie 7 gebildet, die im herstellungs­ bedingten Zustand des Dichtrings einen größten Außendurchmesser aufweist, der höchstens dem Durchmesser der abzudichtende Fläche 6 entspricht. Von den drei Dichtlippen 1, 2, 11 ist die Anpressung der ersten Dichtlippe 1 an der abzudichtenden Fläche 6 am größten, die Anpressung der dritten Dichtlippe 11 demgegenüber am kleinsten. Der herstellungsbedingte Durchmesser 12 der dritten Dichtlippe 11 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser der abzu­ dichtenden Fläche 6.

Die kreisringförmige PTFE-Folie 7 ist in der kongruent geformten Ausnehmung 8 der Stangendichtung 10 angeordnet und mit dem die Ausnehmung 8 begren­ zenden Werkstoff 9 verklebt. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke der Folie 7 0,3 mm.

In Fig. 2 ist ein Dichtring 14 gezeigt, bei dem der elastomere Werkstoff 9 an einen Stützring 15 aus metallischem Werkstoff angespritzt ist.

Die erste Dichtlippe 1, die durch die PTFE-Folie 7 gebildet ist, ist radial außen­ seitig von einer Ringwendelfeder 16 umschlossen, um während der bestim­ mungsgemäßen Verwendung stets eine ausreichende radiale Vorspannung der Dichtlippen 1, 2 auf der abzudichtenden Fläche 6 zu gewährleisten.

Die dritte Dichtlippe 11 ist als Staublippe ausgebildet und auf der dem abzu­ dichtenden Medium 3 abgewandten Seite der zweiten Dichtlippe 2 angeordnet.

Der erfindungsgemäße Dichtring zeigt einen guten Kompromiß zwischen gerin­ ger Reibung der Dichtlippen 1, 2, 11 einerseits und einer ausgezeichneten Ab­ dichtung des abzudichtenden Mediums 3 auf der abzudichtende Fläche 6. Durch die nachgeschaltete Anordnung zumindest der zweiten Dichtlippe 2 zur ersten Dichtlippe 1 weist der beanspruchte Dichtring auch dann gute Ge­ brauchseigenschaften auf und dichtet die Oberfläche 6 gut ab, wenn die Stan­ ge mit ihrer abzudichtenden Fläche 6 oder die PTFE-Folie 7 kleine - beispiels­ weise montagebedingte - Beschädigungen oder Markierungen aufweist.

Claims (5)

1. Dichtring, umfassend zumindest zwei mit axialem Abstand zueinander benachbarte Dichtlippen (1, 2), wobei nur die dem abzudichtenden Me­ dium (3) zugewandte erste Dichtlippe (1) aus PTFE besteht, wobei die erste Dichtlippe (1) im herstellungsbedingten, nicht montierten Zustand einen kleineren Durchmesser (4) aufweist als die zweite Dichtlippe (2, 5), wobei beide Dichtlippen (1, 2) an eine abzudichtende Fläche (6) anleg­ bar sind, wobei die erste Dichtlippe (1) die abzudichtende Fläche (6) mit größerer Vorspannung dichtend berührt als die zweite Dichtlippe (2) und wobei die erste Dichtlippe (1) durch eine PTFE-Folie (7) gebildet ist, die eine Dicke 0,1 bis 0,5 mm aufweist.

2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (7) in einer kongruent gestalteten Ausnehmung (8) des Dichtrings angeord­ net und mit dem die Ausnehmung (8) begrenzenden Werkstoff (9) adhä­ siv verbunden ist.

3. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem abzudichtenden Medium (3) abgewandte zweite Dichtlippe (2) aus elastomerem Werkstoff besteht.

4. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das PTFE mit Füllstoff gefüllt ist.

5. Verwendung eines Dichtrings nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Stangendichtung (10).