DE2365910A1

DE2365910A1 - Mit fasern versehener dichtungsring

Info

Publication number: DE2365910A1
Application number: DE2365910*A
Authority: DE
Inventors: Sven Erik Villner Orte
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1972-03-17
Filing date: 1973-03-16
Publication date: 1977-01-20
Also published as: ZA731882B; DE2366058A1; DE2365911A1; AU462982B2; DE2365912A1; DE2365912C3; IT979891B; DE2365912B2; ES211725Y; ES211725U; DE2366058C3; DE2365911C3; GB1427095A; DE2313234A1; FR2186112A5; DE2365910B2; JPS4912255A; DE2365910C3; DE2313234C2; JPS5351551U

Description

SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH £ J O 3 ? I

Schweinfurt, 10.9.1976 SW 72 009-1 DT FR:gw

Mit Fasern versehener Dichtungsring

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring zum Abdichten von relativ zueinander sich bewegenden Teilen mit einseitig in diesem gehaltenen Fasern.

Mit Fasern oder Borsten versehene Dichtungsringe sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Beispielsweise der Gestalt, dass die Ringe jeweils an ihrer Umfangsflache relativ lange Fasern oder Borsten besitzen, die in einem im Querschnitt U-förmig ausgebildeten Schuh gehalten sind (FR-PS 1 568 312, GB-PS 839 731, US-PS 2 878 048). Derartige Dichtungsringe stehen im eingebauten Zustand mit den Spitzen ihrer Fasern oder Borsten in Reibungskontakt mit einer abzudichtenden Fläche. Diese bekannten Ringe erfordern jedoch, aufgrund ihrer Konstruktion, einen relativ grossen Dichtspalt, so dass dadurch ihre Dichtwirkung verringert wird, denn in einen relativ grossen Dichtspalt können mögliche Fremdteile

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leichter eintreten, als in einen solchen, der relativ klein ausgebildet ist. Hinzu kommt, dass die Herstellung derartiger Ringe relativ kostenintensiv ist.

Ferner ist ein ringförmiges Dichtungselement bekannt (CH-PS 34 322), das eine Vielzahl biegsamer Borsten aufweist, die bürstenartig auf diesem angeordnet sind. Für ein derartiges Dichtungselement ist zwar gegenüber den bereits erwähnten Dichtungsringen nur ein relativ enger Dichtspalt erforderlich, da sich die Borsten beim Einbau in eine Richtung umbiegen, jedoch schleifen hier die Borsten nicht mit ihren Spitzen, sondern mit einem Teil ihres Umfangs auf der abzudichtenden Fläche, was die Dichtwirkung wiederum vermindert .

Der Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, einen Dichtungsring der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der einen relativ geringen Bauraum benötigt und der sich kostengünstig herstellen lässt, wobei der Dichtungsring eine betriebssichere Abdichtung zwischen relativ zueinander sich bewegenden Teilen gewährleisten muss.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss in einfacher Weise dadurch gelöst, dass der Dichtungsring einen elastischen Kern hat, auf dessen Oberfläche, zumindest teilweise, die Fasern in der Form von relativ kurzen, flexiblen Flockfasern in an sich bekannter Weise elektrostatisch aufgebracht sind. In diesem Zusammenhang, ist zu erwähnen, dass es bekannt ist (DT-PS 949 535), eine statische Dichtfläche mit Faserbüscheln zu versehen, die elektrostatisch auf diese aufgebracht sind. Durch die Verwendung von Flockfasern, die sehr einfach und kostengünstig mit Hilfe eines elektrostatischen Verfahrens auf den elastischen Kern aufgebracht werden können, ist es möglich, einen relativ preiswerten Dichtungsring zu schaffen,

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der einerseits eine hohe Dichtwirkung hat und der andererseits nur einen verhältnismässig kleinen Bauraum - sprich Dichtspalthöhe - erfordert.

öm den Dichtungsring in einfacher Weise kostengünstig herstellen zu können, ist es in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung möglich, dass als elastischer Kern ein Rundschnurring verwendet wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, als elastischen Kern eine Schraubenfeder zu verwenden, wobei in an sich bekannter Weise ein Ende der Schraubenfeder aus einem konisch gewickelten Teil besteht, der In das andere Ende eingeschraubt ist. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass zusammenschraubbare Zugfederringe für Wellendichtringe bekannt sind (DT-ÄS 1 159 226). Ein Dichtungering mit einer derartigen Schraubenfeder als elastischen Kern hat den Vorteil, dass dadurch nicht nur die Montage erleichtert wird, sondern dass man den Innenraum der Schraubenfeder mit einem Schmiermittel füllen kann, so dass dadurch die Dichtwirkung und die Lebensdauer des Dichtungsring erhöht werden kann.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert und beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer Wellenlagerung, bei der die Welle gegenüber einer Gehäusewand mittels eines im Schnitt dargestellten - mit Flockfasern beschichteten Rundschnurrings abgedichtet ist,

Fig. 2 und 3

Ansichten eines offenen und eines geschlossenen Dichtungsrings in der Form einer mit Flockfasern beschichteten Schraubenfeder und

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Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine Achsbuchse eines Eisenbahnradlagers mit mehreren Dichtungsringen

gemäss Fig„ 2 und 3·

In dem in Fig„ 1 gezeigten Ausschnitt einer Wellenlagerung bezeichnet 1 eine Welle mit einer in diese eingearbeiteten Mut 2„ 3 eine Gehäusewand und 4 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemassen Dichtungsrings. Der Dichtungsring besteht aus einem elastischen Kern 5„ eine Trägerschicht 6 und Fiockfasern 7. Der elastische Kern 5, im vorliegenden Fall ein Rundschnurring aus Gummi,, ist mit der aus Kunstharz bestehenden Tragerschicht 6 beschichtet» Als Trägerschicht eignet sich jedoch auch ein aushärtbarer Polyurethankleber. In der Trägerschicht 6 sind die Flockfasern 7 jeweils mit einem ihrer Enden befestigte d„h„ eingebettet» Sie bestehen aus Kunststoff, im -vorliegenden Fall aus Polyamid. Die einzelnen Flockfasern haben vorzugsweise untereinander gleiche Länge und sie erstrecken sich im wesentlichen rechtwinklig sur Trägerschicht β. Es ist jedoch auch möglich^ die Flockfasern 7 unter einem bestimmten Winkel zur Trägerschicht 6 anzuordnen» Das Aufbringen der Flockfasern 7 auf die Tragerschicht β erfolgt elektrostatisch. Verfahren hierfür sind allgemein bekannt. Ein elektrostatisches Aufbringen der Flockfasern 7 auf die Trägerschicht S hat den Vorteil, dass die einzelnen Fasern nicht mittels mechanischer Einrichtungen ausgerichtet werden müssen. Ferner können damit Fasern sehr kurser Länge aufgebracht werden _t da durch die vorliegenden Herstellungserfordernisse die Faserlinge nach unten nicht ist.

Der in Fig. 1 gezeigte Dichtungsring 4 ist nur auf seinem halben Umfang mit den Flockfasern 7 versehen. Es ist jedoch auch möglich, den ganzen Umfang mit Flockfasern zu beschichten. Ferner ist aus Fig. 1 zu ersehen, dass der Dichtungsring 4 mit seiner glatten Seite in die Nut 2 eingesetzt ist

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und dass ein Teil der freien Faserenden die Gehäusewand 3 leicht berühren, wodurch eine wirksame Abdichtung gegen Schmutz, der von der rechten Seite her einzudringen versucht, gesichert ist. Dies ist unter anderem damit zu erklären, dass sich die an der Gehäusewand 3 anliegenden Fasern 7 beim Umlauf der Welle 1 entgegen der Drehrichtung umbiegen, wodurch aufgrund der elastischen Rückstellkraft der Fasern 7 ein Art Rückfördereffekt entsteht. Dieser Ruckfördereffekt hat wiederum zur Folge, dass mögliche Fremdteile von der Lagerung ferngehalten werden.

In Fig. 2 und 3 ist eine zweite Ausführungsform eines Dichtungsrings 8 gezeigt, bei dem als elastischer Kern eine Schraubenfeder 9 verwendet ist, deren eines Ende einen konisch gewickelten Teil 10 besitzt, der in das andere Ende einschraubbar ist, um einen geschlossenen Ring zu bilden. Vorzugsweise steht ein Abschnitt einer Windung des Teils 10 radial nach aussen vor, so dass sich nach dem Verschrauben eine schwingungsfeste Verbindung ergibt. Mit Ausnahme des konischen Teils 10 ist die gesamte Oberfläche der Schraubenfeder 9 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 mit Flockfasern 11 beschichtet.

Der Dichtungsring 8 wird wie folgt hergestellt: Zuerst wird die Schraubenfeder 9 um ungefähr 10% gedehnt, so dass sich die einzelnen Windungen voneinander abheben. Danach wird ein aushärtbares Kunstharz (Polyurethankleber oder dgl.) als Trägerschicht 6 auf die gedehnten Windungen aufgebracht. Sodann werden die Flockfasern 11 elektrostatisch auf die gedehnten Windungen aufgebracht. Nach dem Aushärten der Trägerschicht 6 lässt man die Schraubenfeder 9 wieder zurückfedern. Schliesslich wird die so beschichtete Schraubenfeder 9 kreisförmig gebogen und der konisch gewickelte Teil 10 in das andere Ende der Schraubenfeder 9 eingeschraubt. Es ist jedoch auch möglich, den konisch gewickelten Teil 10

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ebenfalls mit Flockfasern 11 zu beschichten. Auch können die beiden Enden der Schraubenfeder 9 in einer anderen Weise miteinander verbunden werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Innenraum der beschichteten Schraubenfeder 9 mit einem Schmiermittel gefüllt ist. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil die einzelnen Windungen der Schraubenfeder 9, beim Biegen derselben zu einem Ring, sich an der Aussenseite geringfügig voneinander abheben, so dass geringe Schmiermittelmengen im Betriebszustand durch diese Dehnungsspalten zu den Flockfasern austreten können. Durch das austretende Schmiermittel werden nicht nur die Fasern geschmiert, sondern dieses verbessert auch den darüberhinaus vorhandenen Labyrintheffekt der Dichtung.

Falls der Dichtungsring 8 im Betriebszustand relativ hohen Zentrifugalkräften ausgesetzt ist, ist es ferner möglich, einen dünnen Metalldraht innerhalb der Schraubenfeder 9 vorzusehen, dessen freie Enden man aus den Windungen herausragen lässt. Nach der Montage des Dichtungsrings 8 müssen dann nur noch die Enden des eingelegten Drahtes miteinander verbunden werden, was zur Folge hat, dass der Dichtungsring 8 fest auf der Welle montiert ist.

In Fig. 4 ist ein Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemässen Dichtungsringe 4 und 8, gemäss Fig. 1-3, gezeigt. Dieses Anwendungsbeispiel betrifft eine Achsbuchse für ein Eisenbahnradlager. Für eine derartige Lagerung ist ein Wälzlager vorgesehen, das einen Innenring 12, einen Aussenring 13 und zwischen diesen angeordnete Wälzkörper 14 hat. Der Aussenring 13 ist in ein Gehäuseteil 15 eines Achslagergehäuses eingepasst. Mit dem Gehäuseteil 15 ist ferner ein ringförmiger Deckel 16 verbunden, der an dem Aussenring 13

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in axialer Richtung anliegt. Der Innenring 12 ist auf den mit 17 bezeichneten Achsbolzen aufgesteckt. Ferner trägt der Ächsbolzen 17 einen Ring 18, der den Innenring 12 in axialer Richtung fixiert und der in seiner äusseren Mantelfläche swei Nuten 19, 20 besitzt, in die jeweils zwei Dichtungsringe 8 eingesetzt sind. Der Deckel 16 begrenzt koaxial zu dem Ring 18 zwei Dichtspalte 21 und 22, die durch eine Ringnut 23 im Deckel 16 voneinander getrennt sind. Die Nut 23 dient als Schmiermittelreservoir. Bei diesem Ausführungsbeispiel wischen die aus den Nuten 19 und 20 herausragenden Flockfasern der Dichtungsringe 8 mit leichtem Reibungskontakt an den Dichtflächen des Deckels 16, wodurch eine betriebssichere Abdichtung der Lagerung gewährleistet ist. Es sei noch hervorgehoben, dass es beim Auswechseln von bekannten Dichtungen bisher notwendig war, die gesamte Achsbuchse zu demontieren. Dies ist vorteilhaft bei der Verwendung der erfindungsgemässen Dichtungsringe nicht mehr erforderlich, da diese durch einfache Wegnahme des Deckels 16 leicht austauschbar sind.

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Claims

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Patentansprüche

Dichtungsring zum Abdichten von relativ zueinander sich bewegenden Teilen mit einseitig in diesem gehaltenen Fasern, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (4; 8) einen elastischen Kern hat, auf dessen Oberfläche, zumindest teilweise, die Fasern in der Form von relativ kurzen, flexiblen Flockfasern (7; 11) in an sich bekannter Weise elektrostatisch aufgebracht sind.

Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kern ein Rundschnurring (5) ist.

Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kern eine Schraubenfeder (9) ist.

Dichtungsring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise ein Ende der Schraubenfeder (9) aus einem konisch gewickelten Teil (10)

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besteht, der in das andere Ende eingeschraubt ist:.

5. Dichtungsring nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum der Schraubenfeder (9) mit einem Schmiermittel gefüllt ist.

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