DE2536278A1

DE2536278A1 - Wellendichtring mit einer rueckfoerdereinrichtung

Info

Publication number: DE2536278A1
Application number: DE19752536278
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1975-08-14
Filing date: 1975-08-14
Publication date: 1977-02-24
Also published as: FR2321078B3; GB1541264A; IT1062919B; FR2321078A1; SU634693A3; JPS5222650A

Description

GOET ZEWERKE Burscheid, d. 16.07.1975

Friedrich Goetze AG ZBT 329/We/Mo. ( 1547 )

Wellendichtring mit einer Rückfördereinrichtung

Die Erfindung betrifft einen Wellendichtring mit einem aus elastischem Werkstoff bestehenden Dichtlippenteil, welcher eine flüssigkeits8eitige Hauptlippe und eine luftseitige Zusatzlippe aufweist, sowie einer Einrichtung zur Rückförderung der unter der Hauptdichtlippe durchdringenden Leckageflüssigkeit.

Wellendientringe mit Rückfördereinrichtungen für das unter der Dichtlippenkante hindurch gedrungene Leckagemedium sind vielfach bekannt. Insbesondere ist durch die DT - OS 1 525 486 ein Wellendichtring bekannt, dessen Dichtlippe auf der luftseitigen Lauffläche drallförmig verlaufende Rippen oder Rillen aufweist, und wobei zusätzlich eine zweite, nicht mit der Wellenoberfläche in Berührung kommende Dichtlippe mit entgegengesetzt geneigten drallförmigen Rillen oder Rippen vorgesehen ist. Die Zusatzlippe hat dabei die Aufgabe, bei Umkehrung der Drehrichtung der abzudichtenden Welle, das heißt bei Eintreten der

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Wellendichtung mit einer Rückfördereinrichtung ( 1547 ) -*-

Pumpwirkung der Drallnuten beziehungsweise - rippen auf der Dichtlippenlauffläche von der Flüssigkeitsseite zur Luftseite, einen entsprechenden Luftstrom axial in Richtung auf die Dicht kante der Lippendichtung zu erzeugen und damit die Leckflüssigkeit in den Flüssigkeitsraum zurückzudrängen. Auf diese Art und Weise soll die Dichtung drehrichtungsunabhängig einsetzbar sein.

Darüberhinaus ist durch die DT - OS 2 008 689 ein Wellendichtring mit einer Hauptlippe und einer Zusatzlippe bekannt, wobei sowohl die Hauptlippe als auch die Zusatzlippe drallförmige oder überkreuz verlaufende Rillen zur Rückförderung des abzudichtenden Mediums aufweisen. Die Förderleistung der Rillen in der Zusatzlippe ist dabei größer als die Förderleistung der Rillen in der Hauptlippe, so daß in dem Raum zwischen der Zusatzlippe und der Hauptlippe bei Drehung der Welle ein Überdruck erzeugt wird, der das abzudichtende Medium zurückhalten soll.

Schließlich ist durch das DT - Gebrauchsmuster 7 220 827 eine Dreilippendichtung bekannt, deren Hauptlippe drallförmig verlaufende Rippen zur Rückförderung des abzudichtenden Mediums aufweist. Zwecks Vermeidung eines Unterdruckes und zur Rückförderung von insbesondere Schmutzpartikelchen auf der Luftseite des Wellendichtringes weist die Zusatzlippe schräg zur Achse geneigte, radial relativ hohe Laufstollen auf.

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Die zuvor beschriebenen Wellendichtringe haben den Nachteil, daß die Fördereinrichtungen an den Zusatzlippen sich vielfach infolge Schmutzablagerung und dergleichen zusetzen und damit ihre Wirkung verlieren. Weiterhin bedingt die Anordnung von Drallrippen auf der luftseitigen Lauffläche der Hauptlippe einen relativ spitzen Winkel derselben zur Wellenoberfläche, der zu einer relativ breiten Lauf ζ one der Dichtkante und damit zu einer relativ niedrigen Dichtpressung führt. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den Wellendichtring unter Vermeidung der zuvor beschriebenen Nachteile zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine zwischen Haupt- und Zusatzlippe vorgesehene und von diesen getrennt angeordnete Rückfördereinrichtung gelöst. Durch die von der Hauptlippe und der Zusatzlippe getrennte Anordnung und Ausbildung einer Rückfördereinrichtung kann einerseits die Hauptlippe, insbesondere deren Querschnittsprofil, zur Erzielung einer optimalen Dichtwirkung frei gestaltet werden, ohne daß wie bei den bekannten Ausführungen nachteilige Nebenwirkungen durch Rückfördereinrichtungen an der Hauptlippe wirksam werden können. Andererseits erfüllt die üblicherweise als Staubschutzlippe dienende Zusatzlippe wieder allein ihre ursprüngliche Funktion, nämlich die Schmutzpartikelchen auf der Luftseite des Wellendichtringes von der eigentlichen Dichtkante der Hauptlippe fernzuhalten. Durch die getrennte

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Anordnung einer Rückfördereinrichtung axial zwischen der Hauptlippe und der Zusatzlippe braucht darüberhinaus nicht auf die Rückförde rungsmöglichkeit des Leckagemediums verzichtet zu werden.

Zwecks Reduzierung der Reibung und des Verschleißes an der Rückfördereinrichtung sowie auch zur Vermeidung von Druckpotentialen in den durch die Rückfördereinrichtung gebildeten Räumen zwischen der Hauptlippe und der Zusatzlippe wird vorgeschlagen, daß die Rückfördereinrichtung die W ellenober fläche nicht berührt, das heißt, daß zwischen beiden Teilen ein freier axialer Spalt verbleibt.

Eine ausreichende Rückförderwirkung für das abzudichtende Medium läßt sich dadurch erzielen, daß die flüssigkeitsseitige axiale Begrenzungskante der Rückfördereinrichtung Zickzack oder wellenförmig in Umfangsrichtung verläuft. Auf diese Weise wird gleichzeitig eine drehrichtungsunabhängig wirkende Rückförderung der Flüssigkeit erzielt.

Weiterhin ist es denkbar, daß die innere Umfangsfläche der Rückfördereinrichtung Vertiefungen aufweist, in welchen sich Leckflüssigkeit ansammeln kann und damit ein hydrodynamisch wirkendes Laufpolster ergeben. Vorzugsweise sind die Vertiefungen rhombenförmig ausgebildet, so daß deren Begrenzungskanten in

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Umfangsrichtung spitzwinklig zusammenlaufen. Auf diese Weise wird die Bildung eines hydrodynamischen Flüssigkeitspolsters noch weiter verbessert.

Zur Verbesserung der Rückf or der wirkung ist es weiterhin denkbar, daß der Innenumfang der Rückfördereinrichtung mit zur Hauptlippe größer werdendem Abstand zur Wellenoberfläche stufenförmig ausgebildet ist und die Begrenzungskanten der Stufen in Umfangs richtung Zickzack - oder wellenförmig verlaufen.

Die Rückfördereinrichtung kann besonders einfach aus einem radial nach innen verlängerten Teil des Versteifungsringes des Wellendichtringes bestehen. Vorzugsweise ist das radial innere Ende des Versteifungsringes in axialer Richtung umgebogen, so daß eine axial genügend breite Umfangs fläche für die Anordnung der Rückfördereinrichtung zur Verfügung steht. Denkbar ist es aber auch, aus der gemeinsamen Befestigungsstelle der Hauptlippe und der Zusatzlippe eine weitere radial nach innen gerichtete Lippe einstückig aus dem elastischen Werkstoff herauszuformen, die weder die Hauptlippe noch die Zusatzlippe in ihrer radialen Beweglichkeit hindert.

Schließlich ist es denkbar, die zwischen Hauptlippe und Zusatzlippe vorgesehene Rückfördereinrichtung als getrenntes Teil

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herzustellen und formschlüssig mit dem Dichtlippenteil zu verbinden. Zur axialen Sicherung des getrennten Rückförderteile· ist ein radial nach außen gerichteter Ansatz am Rückförderteil vorgesehen, der in eine entsprechende, zwischen Hauptlippe und Zusatzlippe gebildete Ausnehmung einknüpfbar ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen :

Fig. 1 bis 3 Querschnitte durch erfindungsgemäße Wellendicht -ringe

Der in Fig. 1 dargestellte Wellendichtring besteht aus dem Gehäuse 1 aus gummielastischem Werkstoff mit einem einvulkanisierten, winkelförmigen Versteifungsring 2,- an dessen radialem inneren Ende 3 eine Hauptlippe 4, eine Zusatzlippe 5 sowie eine weitere Lippe 6 anvulkanisiert sind. Die Lippen 4, 5, 6 bilden eine gemeinsame Befestigungsstelle 7 gegenüber dem Metallteil 2. Die in Richtung auf die Flüssigkeitsseite 8 weisende Hauptlippe 4 ist an einer elastischen Membran 9 radial beweglich aufgehangen und dichtet unter dem radialen Druck eines Schraubenzugfeder ringe s 10 mit ihrer Kante 11 die strichpunktiert angedeutete Wellenoberfläche 12 gegen austretende Flüssigkeit 8 ab. Die Zusatzlippe 5 ist zur Lufteeite 13 hin ge-

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richtet und dient prinzipiell zum Zurückhalten von Staub und Schmutzpartikelchen von der eigentlichen Dichtstelle der Hauptlippe 4. Erfindungsgemäß ist zwischen der Hauptlippe 4 und der Zusatzlippe 5 eine die Wirkung beider Lippen nicht beeinträchtigende weitere Lippe 6 vorgesehen, deren innere Umfangs fläche 14 nicht mit der Wellenoberfläche 12 in Berührung kommt. Zur Rückförderung von Leckflüssigkeit verläuft die flüssigkeitsseitige axiale Begrenzungskante 15 in Umfangs richtung zickzackförmig nahe der Dichtkante. 11. Zum Aufbau eines hydrodynamisch wirkenden Polsters sowie auch zur Speicherung von Leckflüssigkeit dienen rhombenförmige Vertiefungen 16 in der Umfangsfläche 14 der Lippe 6. Die axialen Begrenzungskanten 17,18 der Vertiefungen 16 verlaufen dabei spitzwinklig in Umfangsrichtung und fördern damit die Bildung von Flüssigkeitspolstern im Bereich der Stellen 19 der Umfangsfläche 14.

Der in Fig. 2 dargestellte Wellendichtring unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten darin, daß der Versteifungsring 2 radial nach innen verlängert und zu einem Axialschenkel 20 umgebogen ist. Zur Rückförderung der Leckageflüssigkeit dienen in Umfangs richtung wellenförmig verlaufende Kanten 21, 22, die durch entsprechende Abstufung der inneren Umfangsfläche 23 des Metallteiles 20 gebildet sind. Die rückfördernde Wirkung der Kanten 21,22 ist aufgrund ihres wellenförmigen

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- nach Fig. 1 zickzackförmigen - Verlaufes völlig unabhängig von der Drehrichtung der Welle.

Nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 besteht die Rückförder einrichtung aus einem separaten Teil 24, beispielsweise aus Kunststoff, welches mittels eines radial nach außen gerichteten Ansatzes 25 in einer axial zwischen Hauptlippe und Zusatzlippe gebildeten Ausnehmung 26 gehalten wird. Das in den Wellendichtring einknüpfbare Teil 24 kann somit leicht entfernt oder ausgewechselt werden. Die Rückfördereinrichtung am Innenumfang 27 des Teiles 24 entspricht dabei der in Fig. 2 dargestellten.

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Claims

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Friedrich Goetze AG ZBT 329/We/Mo. ( 1547 )

PATENTANSPRÜCHE

Wellendichtring mit einem aus elastischem Werkstoff bestehenden Dichtlippenteil, welcher eine flussigkeitsseitige Hauptlippe und eine luftseitige Zusatzlippe aufweist, sowie einer Einrichtung zur Rückförderung der unter der Hauptdichtlippe durchdringenden Leckageflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückfördereinrichtung ( 6,20,24 ) zwischen Hauptlippe ( 4 ) und Zusatzlippe ( 5 ) und von diesen getrennt angeordnet ist.
2. ) Wellendichtring nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückfördereinrichtung ( 6,20, 24 ) die Wellenoberfläche ( 12 ) nicht berührt.
3. ) Wellendichtring nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigkeitsseitige axiale Begrenzungskante ( 15 ) der Rückfördereinrichtung ( 6 ) Zickzack - oder wellenförmig in Umfangsrichtung ver-

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( Patentansprüche / 1547 )

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läuft.
4. ) Wellendichtring nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Umfangsfläche ( 14 ) der Rückfördereinrichtung ( 6 ) Vertiefungen ( 16 ) aufweist.
5. ) Wellendichtring nach den Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen ( 16 ) rhombenförmig ausgebildet sind.
6. ) Wellendichtring nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Umfangsfläche ( 23 ) der Rückfördereinrichtung ( 20 ) mit zur Hauptlippe ( 4 ) hin größer werdendem Abstand zur Wellenoberfläche ( 12 ) stufenförmig ausgebildet ist und die Begrenzungskanten ( 21,22 ) der Stufen in Umfangsrichtung Zickzack - oder wellenförmig verlaufen.
7. ) Wellendichtring nach den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückfördereinrichtung ( 20 ) aus einem radial nach innen verlängerten Versteifungs ring ( 2 ) des Wellendichtringes besteht.
8. ) Wellendichtring nach den Patentansprüchen 1 bis 7, da-

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( Patentansprüche / 1547 )

durch gekennzeichnet, daß das radial innere Ende des Versteifungsringes ( 2 ) in axialer Richtung umgebogen ist.
9. ) Wellendichtring nach den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückfördereinrichtung aus einer aus der gemeinsamen Befestigungs stelle ( 7 ) der Hauptlippe ( 4 ) und Zusatzlippe ( 5 ) radial nach innen gerichteten, einstückig mit diesen verbundenen Lippe ( 6 ) besteht.
10. ) Wellendichtring nach den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückfördereinrichtung als getrenntes Teil ( 24 ) hergestellt und formschlüssig mit dem Dichtlippenteil ( 4", 5' ) verbunden ist.
11. ) Wellendichtring nach den Patentansprüchen 1 bis 6 und

10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückförderteil ( 24 ) einen radialen Ansatz ( 25 ) zum Einknüpfen in eine entsprechende Ausnehmung ( 26 ) des Dichtlippenteiles ( 4', 5' ) aufweist.

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