DE2857673C2 - Wellendichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung für Wellen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche ist aus der US-PS 23 50 697 bekannt.

Die bekannte Dichtungsanordnung ist relativ kompliziert aufgebaut. Sie besteht aus einem an dem feststehenden Teil zu befestigenden Käfig mit einer vorderen Stützwand und einer damit einstückig ausgebildeten Hülse, die am anderen (hinteren) Ende eingebördelt ist und damit eine separate Rückwand festhält, die einen Zwischenring abstützt und diesen zusammen mit dem vorderen, radial verlaufenden Flansch des Dichtungsrings zwischen sich und der vorderen Stützwand festhält. Die Rückwand weist an ihrem der Welle zugewandten Ende eine nach vorn erstreckte Hülse auf, die den axial verlaufenden zweiten Flansch des Dichtungsrings zwischen sich und dem Zwischenring festhält.

Diese Dichtungsanordnung kann nur als ganze gewechselt werden. Ein separater Austausch nur des Dichtungsrings ist nicht möglich. Weiterhin ist es wegen des axialen Verlaufs des zweiten Flansches nicht möglich, den Einspanndruck an demselben einzustellen.

Aus der Zeitschrift »Schiff und Hafen« 1975, Heft 5, Seiten 1 bis 4, ist eine Wellendichtung bekannt, bei der durch einen axialen Versatz von Dichtungslippe und Dichtungsflansch die Möglichkeit geschaffen wird, daß die Dichtungslippe etwaigen radialen Bewegungen der Welle elastisch folgen kann.

Bei dergleichen Dichtungen liegt die Lippe in axialer Richtung vom abzudichtenden Medium aus gesehen vor der Einspannstelle des Flansches, so daß dem abzudichtenden Medium ein Flächenbereich der Dichtung angeboten wird, in dem der Druck dieses Mediums radial in Richtung auf die Wellenachse wirken kann, so daß die von der Ringfeder der Dichtung hervorgerufene Dichtungskraft vom Druck des abzudichtenden Mediums noch erhöhi wird.

Bei Wellen großer Durchmesser und demzufolge größerer Radialbewegungen an der Dichtung darf der erwähnte, axial verlaufende Wandabschnitt nicht zu kurz sein, weil die Dichtungslippe den Radialbewegungen der Welle sonst nicht in ausreichendem Maße folgen kann. Andererseits steigert eine Vergrößerung dieses Wandabschnitts der Dichtung die Kraft, die vom Druck des abzudichtenden Mediums auf die Dichtungslippe hervorgerufen wird, was bei den großen Wellen zwangsläufig auftretenden relativ hohen Umfangsgeschwindigkeiten gesteigerte Probleme aufwirft
Aus dem Simmering Katalog Nr. 100, März 1972, C. Freudenberg, Weinheim, Seiten 20, 21, 80, 81, sind Wellendichtungen bekannt, bei denen durch Verkürzung des Kragens zwischen Lippe und Flansch der auf die Lippe wirkende Mediumdruck vermindert werden soll. Die Beweglichkeit der Dichtungslippe ist dadurch sehr begrenzt, weshalb derartige Dichtungen nur für Wellendurchmesser t is 80 mm angeboten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die einfach im Aufbau ist, einen separaten Austausch des Dichtungsrings zuläßt und gegebenenfalls eine Nachstellung der Einspannkraft beider Flansche des Dichtungsrings ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruchs.

Die Dichtungsanordnung besteht nur aus vier Teilen, nämlich dem Dichtungsring, der Fede«\ dem Zwischenring und dem Preßring. Da der Zwischenring in axialer Richtung zwischen den beiden Flanschen des Dichtungsrings angeordnet ist, kann mittels des Preßrings die Einspannkraft an beiden Flanschen eingestellt werden. Ein Auswechseln des Dichtungsrings ist nach einfaehern Lösen des Preßrings möglich.

Darüber hinaus ist es ein Vorteil, daß die von der Dichtung eingeschlossene Luftblase dämpfend auf mechanische Schwingungen wirkt.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben.

Die Dichtungsanordnung weist als wesentliches Element einen Dichtungsring auf, der einen radial nach außen gezogenen Flansch hat, die im stillstehenden Maschinenteil befestigt ist. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die hydraulische Entlastung des Mediumdrukkes beliebig zu ändern, ohne daß sich die Einbaumaße der Dichtung oder deren elastische Befestigung ändern, indem die Dichtungslippe auf unterschiedlichen Abstand axial im Verhältnis zum stillstehenden Maschinenteil angeordnet wird.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die obere Hälfte einer Dichtungsanordnung gemäß vorliegender Erfindung, wogegen

F i g. 2 einen ähnlichen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform derselben zeigt.

Die in Fig. 1 dargestellte Dichtung dient z. B. dazu, eine Welle 11 zwischen zwei Räumen .4 und B abzudichten, die von einer Trennwand 10 voneinander getrennt

sind. Die Vorrichtung besteht aus einem Dichtungsring 12 und einer in denselben eingelegten, zu einem Ring geschlossenen Schraubenfeder 13. Zwischen den beiden Flanschen 14 und 15 des Dichtungsringes 12 ist ein Zwischenring 16 aus Metall oder Plastikmaterial angeordnet und der Dichtungsring 12 sowie der Zwischenring 16 werden axial über einen Druckring 17 mit Schrauben oder Gewinde an der Trennwand 10 befestigt Der Dichtungsring 12 weist im Gegensatz zu bekannten Ausführungen eine radiale Wand 18 mit einer radial weiter nach außen folgenden Falte 19 auf, die dann weiter radial nach außen in den Flansch 15 übergeht Der Dichtungsring 12 dichtet mit seiner Dichtungslippe 20 gegen den Umfang 21 der Welle unter der radialen Kraft der Feder 13 und dem Druck des Mediums im Raum A ab. Im Gegensatz zu früheren Konstruktionen kann der auf die Dichtungslippe wirkende hydraulische Druck gesteuert werden, indem der Flansch 15 in verschiedenem axialen Abstand vom Flansch 14 angeordnet wird, der dadurch dessen vordere Fläche 22 in eine Ebene 23 bringt, die der Ebene 24, weiche von der Berührungslinie der Dichtungslippe 20 mit dem Umfang 21 der Welle beschrieben wird, nahe zugeordnet wird. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist die Kraft, die der Druck des Mediums auf die Dichtungslippe ausübt und die durch das Kräfterechteck 25 dargestellt ist, bedeutend kleiner als die Kraft, die durch das Kräfterechteck 26 dargestellt ist, wie sie von bisher üblichen Ausführungsformen von Wellendichtungsringen erzeugt wird.

In F i g. 2 wird eine andere Möglichkeit, den nydraulisehen Druck auf die Dichtungslippe zu steuern, gezeigt. Während die radialen Befestigungen durch die Flansche 14 und 15 beibehalten werden, ist die Berührungslinie der Dichtungslippe 20 mit dem Umfang der Welle axial verschoben worden, so daß der Kontakt entlang einer Berührungslinie 20a geschieht und das somit erhaltene Kräfterechteck 25a erheblich größer als das ursprüngliche Kräfterechteck 25 gemäß F i g. 1 wird.

Die Kraft auf die Dichtungslippe kann auch verringert oder sogar aufgehoben werden, indem die Beruhrungslinie gemäß F i g. 2 axial nahe an die Befestigungslinie 22 oder daran vorbeigeschoben wird und somit dem Umfang der Welle entlang einer Linie 206 in Berührung kommt. Das entsprechende Kräfterechteck 256 strebt danach, die Dichtungslippe vom Umfang der Welle abzuheben, da das Rechteck hinter der Befestigungslinie 22 in Druckrichtung zum Raum B zu liegen kommt.

In F i g. 2 ist auch eine andere Ausführung der Falte 19 dargestellt, die eine größere axiale Ausdehnung als diejenige in F i g. 1 aufweist und dadurch eine verbesserte Biegsamkeit im Dichtungsring schafft durch den größeren Hebel zu den Flanschen 14 und 15. Auch is; das Volumen der eingeschlossenen Luftblase 28 vergrößert, die dämpfend auf rowohl die hydraulischen als auch die mechanischen Schwingungen wirkt, die in den umliegenden Maschinenteilen entstehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Dichtungsanordnung für Wellen, bestehend-aus einem Dichtungsring aus elastischem oder plastischem Werkstoff mit einer Dichtungslippe, die von einem um sie liegenden Körper mit radial nach innen wirkender Federkraft gegen die Oberfläche einer zu dichtenden Welle gedrückt ist und von der sich ein erster Flansch und ein zweiter Flansch, die in dichtender Wirkung mit einem feststehenden Gehäuse verbunden sind, erstrecken, wobei beide Flanschen an einem Zwischenring anliegen und der erste Flansch an einer Stelle eingepreßt ist, die in axialer Richtung, vom abzudichtenden Medium aus gesehen, hinter der Dichtungslippe liegt, der zweite Flansch radial verläuft, zwischen seinem Einspannabschnitt und der Dichtungslippe eine Falte aufweist und mit ihrer dem abzudichtenden Medium ausgesetzten Fläcfie in axialer Richtung gesehen in kleinem Abstand hinler der Dichiungsiippe liegt, dadurch gekennzeichnet, daß auch der erste Flansch (14) radial verläuft, der Zwischenring (16) in axialer Richtung zwischen den Flanschen (14, 15) eingespannt ist und die aus den beiden Flanschen (14, 15) und dem Zwischenring (16) bestehende Sandwichanordnung in axialer Richtung zwischen einer feststehenden Gehäusewand (10) und einem Druckring (17) eingespannt ist.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungslippe (20) unter Beibehaltung aller übrigen, für die Elastizität der Dichtung wichtigen Maße unter der Wirkung der Druckdifferenz der Medien in axialer Richtung beweglich ist.