DE2216994A1 - Dichtungselement - Google Patents

Description

• Dichtungselement Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Dichtungselement mit einer Dichtlippen aufweisenden Ringdichtung und einem die Dichtlippen derart abstützenden Federmittel, daß diese im Einbauzustand des Dichtungselementes stirnseitig an Dichtungsgegenflachen angedrückt werden.
• Dichtungen mit mittels Federkraft an die abzudichtenden Dichtflächen von Maschinen- oder Behälterteilen angedrückten Dichtlippen gehören bereits zum Stande der Technik. Insbesondere bei solchen Dichtungswerkstoffen steht die Andrückung der Dichtlippen mittels Federkraft im Vordergrund, die hinsichtlich thermischer und/oder mechanischer Beanspruchung hervorragende Eigenschaften aufweisen, jedoch auch große Härte besitzen und sich insoweit nicht ohne weiteres in einem für wirksame Abdichtungen notwendigen i4aße an die abzudichtenden Flächen anschmiegen. Als typischer Dichtungswerstoff aieser Art sei hier nur Polyetrafluoräthylen genannt.
• Es sind schon verschiedene Kunststoffdichtungen entwickelt worden, deren Dichtlippen von sogenannten Wurmfedern umschlossen und daher mit Spannung an die Dichtungsgegenflächen angedrückt sinu. Dieser bekannten Art der Belastung der Dichtlippen mittels Federkraft begegnen keinerlei Bedenken, soweit die Dichtlippen radial an Gegenflächen, wie umlaufende Wellen, angedrückt werden sollen. Dem Erfordernis der axialen Andrückung, etwa gegen eine Stirnfläche, vermag das vorbekannte Prinzip der Dichtlippenandrückung hingegen nur unzulänglich zu genügen, weil in diesem Falle die Wurmfeder gegen Schrägflächen einer sie aufnehmenden Keilnut drückt und die Schrägflächen auseinanderdrängt.
• Da bei Verwendung harter Dichtungswerkstoffe mittels einer von einer Keilnut aufgenommenen Wurmfeder selbst dann die Andrückbarkeit eines sich radial erstreckenden Dichtungsabschnittes nur unzulänglich gelingt, wenn sich vom Grund der Keilnut aus ein radialer Schlitz in die Dichtung hineinerstreckt, ist auch schon der Versuch unternommen worden, eine Dichtlippe geringer Breitenerstreckung durch eine radiale Umfangsnut von der eigentlichen Dichtung abzuspalten, die nur mit ihrem außeren stirnseitigen Bereich am Gehäuse anliegt, und zwischen der Dichtlippe und der Feder einen axial verschieblich geführten Preßring vorzusehen, der auf die Dicht lippe drückt und eine Schrägfläche besitzt, an der die Wurmfeder unter Spannung anliegt..
• Durch die Abspaltung der Dichtlippe wird zwar selbst bei härteren Dichtungswerkstoffen ausreichende Bewegbarkeit der an eine Stirnfläche anzudrückenden Dichtlippe erreicht, aber angesichts der bei einer zur Dichtlippenanpressung erforderlichen Axialverschiebung des Preßringes auftretenden Reibungskraft erscheint die Wirkung der Andrückfeder auf die Dichtlippe unbefriedigend, obwohl die vorbeschriebene Dichtung durch einen komplazierten und kostspieligen Aufbau gekennzeichnet ist.
• Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stande der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines im Aufbau einfachen, kostengünstig herstellbaren Dichtungselementes, bei dem die Federkraftunterstützung der Dichtlippen unmittelbar auf diese wirkt, so daß auch bei härteren Dichtungswerkstoffen, wie Tetrafluoräthylen, eine voll wirksame Abdichtung infolge guter Anschmiegung der Dichtlippen an Dichtungsgegenflächen gewährleistet ist. Diese Aufgabe ist bei einer Dichtung der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß die Ringdichtung im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat, wobei die zur stirnseitigen Abdichtung zwischen benachbarten Dichtungsflächen dienenden Dichtlippen von den Schenkeln des Dichtungsprofils gebildet sind, und daß zwischen den Dichtlippen ein axial wirkendes Federmittel in Form einer Druckfeder angeordnet ist.
• Erfindungsgemäß wird somit die Verwendung zusätzlicher Bauteile, wie beispielsweise des Preßringes im Falle der vorbeschriebenen Dichtung, vermieden und die Druckfeder wirkt unmittelbar auf die an je eine Dichtfläche anzudrückenden Dichtlippen der ringförmigen Dichtung, die beispielsweise aus einem Werkstoff hoher thermischer und/oder mechanischer fE)ly-Belastbarkeit bestehen kann, etwa aus/tetrafluoräthylen.
• Es ist somit einerseits ein einfacher Aufbau des Dichtungselementes und andererseits eine verbesserte Dichtlippenandrückung erreicht, weil bei Wegfall jedweder Reibungsverluste die Federkräfte direkt auf die Dichtlippen übertragen werden.
• An sich können im Rahmen der vorliegenden Erfindung als axial wirkende Federmittel Druckfedern beliebiger Ausgestaltung zur Anwendung kommen. Als besonders zweckmäßig hat sich jedoch ein dem Dichtungsprofil angepaßtes, etwa U-förmiges Federelement erwiesen, das - nach einem weiteren Ausgestaltungs merkmal der Erfindung - aus zwei in Reihe geschalteten Tellerfedern bestehen kann. Weiterhin hat sich eine Gestaltung des Dichtungselementes derart als vorteilhaft erwiesen, die Druckfeder auf der von der Druckbeaufschlagung entfernten Seite mit der Dichtung zu umschließen, was zweckmäßigerweise durch einen die Dichtlippen verbindenden, die Dichtung etwa zu einem U-förmigen Querschnitt ergänzenden Steg mit einer eine begrenzte Axialbewegung der Dichtlippen gegeneinander zulassenden Formgebung geschieht.
• Im einfachsten Falle kann es sich dabei im Bereich des Steges um eine Biegekante handeln.
• Weitere Einzelheiten, Vorteile und Besonderheiten der Erfindung sollen anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, jedoch ohne insoweit eine Beschränkung der Erfindung auf die gezeigte Ausführungsform zu begründen.
• In der Zeichnung ist im Halbschnitt ein V-förmig ausgestaltetes Dichtungselement 10 dargestellt, das aus einer Ringdichtung 11 und zwei in Reihe zueinander geschalteten Tellerfedern 12 13 besteht. Die Ringdichtung 11 besitzt divergierend zueinander verlauf ende Dichtlippen 14, 15, die mittels eines in gewisser Weise als Biegekante dienenden Steges 16 miteinander verbunden sind. Jede Dichtlippe 14, 15 befindet sich in Flächenanlage an der zugeordneten Tel 1erfeder 12, 13, so daß das von den Tellerfedern gebildete Federelement von der Ringdichtung 11 vollständig umschlossen ist. Das in der Zeichnung veranschaulichte Dichtungselement ist in besonderem Maße zum Einbau zwischen axial benachbarten Dichtungsflächen geeignet, wobei es sich gleichermaßen um Behälterabdichtungen oder um die Abdichtung eines umlaufenden Wellenbundes gegenüber einer feststehenden Gehäusefläche handeln kann.
• Obgleich verstehend ein ringförmiges Dichtungselement erläutert wurde, ist die Erfindung nicht an die Ringform gebunden. Es sind vielmehr beliebige Dichtungsformen zur Abdichtung gegen Innen- und/oder Außendruck möglich, beispielsweise bei der Abdichtung von BehalteröffnuEefflzwischen einem Rand der Behälteröffnung und einem diese abdeckenden Deckel.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Dichtungselement mit einer Dichtlippen auSweisenden Ringdichtung und einem die Dichtlippen abstützenden Federmittel,-dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (11) im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat, wobei die zur stirnseitigen Abdichtung zwischen benechbarten Dichtungsflächen dienenden Dichtlippen (145 15) von den Schenkeln des Dichtungsprofils gebildet sind, und daß zwischen den Dichtlippen ein axial wirkendes Federmittel in Form einer Druckfeder (12, 13) angeordnet ist.

2. Dichtungselement nach Anspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Dichtlippen (14, 15) der Dichtung (11) angeordnete Druckfeder ein dem Dichtungsprofil angepaßtes, etwa IJ-förmiges Federelement (12, 13) ist.

3. Dichtungselement nach Anppruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement aus zwei in Reihe geschalteten Tellerfedern (12, 13) besteht.

4. Dichtungselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (12, 13) auf der von der Druckbeaufschlagung entfernten Seite von der Ringdichtung (11) umschlossen ist.

5. Dichtungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Druckfeder (12, 13) auf der von der Druckbeaufschlagung entfernten Seite umschließenden Teil der Dichtung (11) ein die Dichtlippen (14, 15) verbindender Steg (16) mit einer eine begrenzte Axialbewegung der Dichtlippen gegen-einander zulassenden Formgebung ist, etwa in Gestalt einer Biegekante.

6. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (14, 15) der Dichtung (11) an den divergierend verlaufenden Schenkeln des Federelementes bzw. der Tellerfedern (12, 13) anliegen.