DE2101120A1

DE2101120A1 - Wellendichtnng

Info

Publication number: DE2101120A1
Application number: DE19712101120
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl Ing 6840 Lampertheim Schmitt Wilhelm Dr Ing 6149 Erbach P F16j 15 32 Franz
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1971-01-12
Filing date: 1971-01-12
Publication date: 1972-10-05
Also published as: DE2101120B2

Description

Wellendichtring Die Erfindung betrifft einen druckbelasteten Wellendichtlins mit oder ohne eine die Dichtkante belastende Feder, der insbesondere zur Abdichtung von Wellen gegen Medien dienen soll, die unter hohem Druck sehen.
Die Dichtkante der Dichtlippe eines Wellendichtringes ist durch d en hohen Druel stark angepreßt und demgemäß ihr Verschleiß verhältnismäßig groß. Der Erfindung liegt die Auf-Gabe zugrunde, einen Wellendichtring, der verhältnismäßig hoher Druckbelastung ausgesetzt ist, so zu gestalten, daß die Dichtkante teilweise von dem auf sie wirkenden Druck entlastet wird.
Es sind druckbelastete Wellendichtringe bekannt, bei denen der Membranteil bis in die Hähe des Dichtlippenteils durch einen starren Teil, z. B. ein Blech, das meist mit dem haltering ein Stück bildet, unterstützt ist (Simrit-Katalog Nr.
Ioo, Ausgabe Juli 1969, Seite 77). Durch diese starre Abstützung wird aber die Bwegungsmöglichkeit des Dichtlippenteils eingeschränkt, so daß bei einem stärkeren Wellenschlag Schwierigkeiten auftreten können.
Der Krfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstützung des Membranteils des Wellendichtrings vorzusehen, die ohne ein starres, mit der Dichtung verbundenes Halteteil erreicht werden soll und die dem Dichtlinenteil eine größere Beweglichkeit lässt als die erwähnte, bekannte Ausführungsform.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein druckbelasteter Wellendichtring mit oder ohne eine die Dichtkante belastende Feder gemäß der Erfindung der @rt ausgebildet, daß auf der drucklosen Seite bzw. der Seite niedrigeren Druckes in der t1ähe der Dichtkante beginnend eine im wesentlichen zylindrische oder schwach konische, auf der Welle über eine Schmiermittelschicht abgestützte, zusammenhängende oder unterbrochene Fläche vorhanden ist.
Man kann, damit das Schmiermittel mitgenommen und ggfs.
unter die Fläche gefördert wird, auf der über eine Scwziermittelschicht abgestützten Fläche Erhöhungen oder Vertiefungen vorsehen, die eine beliebige Umriß-Gestaltung haben können. Die Ausgestaltung dieser Erhöhungen oder Vert;iefungen im einzelnen richtet sich u. a. auch nach der Art des Schmiermittels.
Es kann zweckmäßig sein, zwischen der über die Schmiermittelschicht abgestützten Fläche und der Dichtkante des Wellendichtrings eine weitere Dichtkante oder dichtende Fläche vorzusehen, weil dadurch ggfs. der Druckaufbau im Schmiermittel unter der abstützenden Fläche günstig beeinflußt wird.-Es kann in manchen Anwendungsfällen vorteilhaft sein, mehrere in axialer Richtung nebeneinander liegende, über eine Schmiermittelschicht auf der Welle abgestützte flächen vorzusehen, die ggfs. Erhöhungen oder Vertiefungen aufweisen, durch die das Schmiermittel mitgenommen und ggfs. unter die Flächen gefördert werden kann.
Es kann zweckmäßig sein, besondere Teile vorzusehen, die an bzw. in der inneren Umfaiigsfläche des Wellendichtrings angebracht sind und die die Flächen oder Flächenstücke aufweisen, welche über eine Schmiermittelschicht auf der Welle abgestützt sind. Vorzugsweise sind diese Teile aus einem anderen Werkstoff gefertigt, z. B. aus einem Werkstoff mit einem niedrigeren Reibungskoefizenten und mit höherer Verschleißfestigkeit als das gummielastische Material des Wellendichtrings. Zu diesem Zweck kommen z0 B. Polyamide in Betracht. Die mit dem Wellendichtring zu verbindenden Teile können z. B. die Form von Stiften haben, die in dafür vorgesehene Löcher eingeführt oder eingepresst werden können. Es kommt auch ein "Einknöpfen" in Betracht, wenn der Stift am Ende einen Bnd und das Loch eine Hinterschneidung aufweist.
der Abstand, der auf der Schmiermittelschicht abgestützten Fläche von der Welle kann unter Berücksichtigung der theoretischen Erkenntnisse und praktischen Erfahrungen, welche die hydrodynamischen Verhältnisse von Gleitlagern betreffen, ermittelt werden, unter Beachtung der gegebenen Unterschiede, insbesondere der in Vergleich geringen Breite der abgestützten Fläche des Wellendichtrings.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Wellendichtrings gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt schematisch: Figur 1 einen Wellendichtring in eingebauUen <stand, in der Achse der Welle geschnitten; Figur 2 ausschnittsweise und in Abwicklung die innere Umfang.sfläche eines Wellendichtrings; Figur 3 ausschnittsweise und in Abwicklung eine andere Ausführungsform der inneren Umfangsfläche des Wellendichtrings und Figur 4 in ähnlicher Darstellung wie in Figur 1 einen Wellendichtring mit Teilen, die an bzw. in seiner inneren Umfangsfläche angebracht sind.
Der dargestellte Wellendichtring, der auch als Hutmanschette bezeichnet wird, hat einen Befestigungsflansch (44) vgl.
Figur 1, der mittels des Klemmteils (42) und der Befestigungsschraube (43) gegen das Gehäuse angedrückt ist an der -drucklosen Seite bzw. der Seite niedrigeren Druckes, verhältnismäßig nahe an die Welle 1 herangeführt, um eine Abstützung des Flanschteils der Dichtung zu erhalten.
Zur Belastung der Dichtkante (27) der Dichtlippe dient eine Ringwendelfeder (28), die ggfs. fortgelassen werden kann. Die Ausnehmung (36) neben dem Bett für die Feder (28) zwischen diesem und dem Befestigungsflansch (44) gibt dem Dichtlippenteil eine bessere Beweglichkeit, die wegen des verhältnismäßig starken Dichtlippenquerschnitts des druckbelasteten Wellendichtrings sonst nicht so groß wäre.
Die Fläche (5) hat einen geringen Abstand von der Welle (1), so daß sich zwischen der Oberfläche der Welle und der Fläche (5) eine diese Fläche bzw. den Membranteil des Wellendichtrings zwischen Befestigungflansch (44) und Dichtlippenteil abstützende Schmiermittelschicht ausbilde + ann. 6 ist eine Ausnehmung (vgl. auch Figur 2) in der Fläche (5), die also teilweise unterbrochen ist. Mittels des Rah*ialdichtringes (45) im Gehäuseteil (47) ist der Schmiermittel-Raum (46) auf der drucklosen Seite bzw. der Seite niedrigeren Druckes des Wellendichtrings abgeschlossen.
Der in Figur 2 veranschaulichte Ausschnitt aus der Abwicklung der inneren Umfangsfläche des Wellendichtrings zeigt die Dichtkante (27) und die zusätzliche Dichtkan~te (3o).
In der Fläche 5, die auf der Schiermittelschicht abgestützt ist, sind Nuten (6) vorgesehen, so daß die Fläche (5 teilweise in Umfangsrichtung unterbrochen ist.
In Figur 3 ist durch den Ausschnitt aus der Abwicklung der inneren Umfangsfläche eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der die Fläche (5) aus mehreren durch Kreisringe (40) begrenzten Stücken besteht, so daß diese Innenfläche der Dichtung als "noppenartig" bezeichnet werden kann.
In Figur 4 ist in ähnlicher Weise wie in Figur 1 ein Wellendichtring dargestellt, an bzw. in dessen innerer Umfangsfläche Teile (48) nach der Ausformung des Ringes aus der Vulkanisationsform angebracht sind. Vorzugsweise werden die Teile (48) aus einem Werkstoff gefertigt, der einen geringeren Reibungskoellzienten und eine höhere Verschleißfestigkeit hat als der Werkstoff,aus dem der Wellendichtring gefertigt ist. Die Teile (48), die im dargestellten Ausführungsbeispiel ii wesentlichen walzenförmig, @können im Wellendichtring befestigt werden, indem sie z.B. eingeschnappt, eingelegt oder eingeklebt werden.
+ sind

Claims

Pat entansp rüche ('1 Druckbelasteter Wellendichtring mit oder ohne eine die Dichtkante belastende Feder, dadurch gekennzeichnet, daß auf der drucklosen Seite bzw. der Seite niedrigeren Druckes in der Nahe der Dichtkante(27) beginnend eine im wesentlichen zylindrische oder schwach konische, auf der Welle (1) über eine Schmiermittelschicht abgestützte, zusammenhändende oder unterbrochene Fläche (5) vorgesehen ist.
2. Wellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die über eine Schmiermittelschicht abgestützte Flå Erhöhungen oder Vertiefungen aufweist, durch welche das Schmiermittel mitgenommen und gegebenenfalls unter die Fläche (5) gefördert wird.
3. Wellendichtring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der über die Schmiermittelschicht abgestützten Fläche (5) und der Dichtkante (27) eine weitere Dichtkante oder dichtende Fläche (30) vorgesehen ist.
4. Wellendichtring nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch mehrere in axialer Richtung nebeneinander liegende, über eine Schmiermittelschicht auf der Welle (1) abgestützte Flächen (5), die ggfs. Erhöhungen oder Vertiefungen aufweisen, durch welche das Schmiermittel mitgenommen und ggfs. unter die Flächen (5) gefördert wird.
5. Wellendichtring nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch Teile ( 48), die an bzw. in der inneren Umfangsfläche des Dichtrings angebracht sind und die vorzungsweise aus einem anderen Werkstoff bestehen als der Dichtring.
6. Wellendichtring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Teile (48) einen niedrigeren Reibungskoeffizienten und hohe Verschleißfestigkeit aufweist, wie z. B. Polyamid.