DE3021542A1

DE3021542A1 - Gleitflaechendichtung

Info

Publication number: DE3021542A1
Application number: DE19803021542
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Giovannini
Original assignee: IAO Industrie Riunite SpA
Current assignee: IAO Industrie Riunite SpA
Priority date: 1979-06-26
Filing date: 1980-06-07
Publication date: 1981-02-12
Also published as: FR2459927A1; GB2054769A; IT7968358A0; IT1119008B; ES251661U

Description

G. Giovannini -

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleitflächendichtung,, bestehend aus einem zylinderförmigen Gehäuse mit einem offenen Ende und einem Boden am anderen Ende und einem festen Gleitflächendichtungsring/ der in dem Gehäuse begrenzt axial verschiebbar,aber gegen Verdrehen gesichert ist, sowie einem hohlen, ringförmigen Federelement aus gummiartigem Material, das zwischen dem Gleitflächendichtungsring und dem Boden des Gehäuses eine Dichtung bildet, und einer Schraubenfeder, die zum Gleitflächendichtungsring und dem genannten Federelement koaxial liegt und in dem Gehäuse so eingebaut ist, daß sie den Gleitflächendichtungsring federnd in Richtung auf das offene Ende des Gehäuses drückt.

Dichtungen dieser Art werden insbesondere zwischen dem Gehäuse und der Nabe eines Antriebsrads von Umlaufpumpen, die dazu dienern das Kühlwasser in Kraftfahrzeugen zirkulieren zu lassen, verwendet. In diesem Fall umschließt die Dichtung die Welle des Antriebsrads und der Ring bildet unter dem Druck der genannten Schraubenfeder einen Dichtungskontakt mit der Vorderseite der Nabe.

In den herkömmlichen Dichtungen des obenbeschriebenen Typs hat das runde Element aus gummiartigem Material die Form eines runden Balgs mit nach innen geflanschten Kanten und die Schraubenfeder ist im Balg eingeschlossen, um gegen die genannten geflanschten Kanten zu wirken. Aus diesem Grund stellt sowohl die Ausübung von Druck auf das runde gummiartige Element als auch die Montage der Dichtung ein schwieriges und kritisches Problem dar. Um Beschädigungen des Balgs zu vermeiden, ist es darüber hinaus sehr ofter-

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forderlich, den Balg mit einer Innenverstärkung zu versehen, beispielsweise mit Stählbechern, die teleskopartig zusammenschiebbar sind. Eine solche Maßnahme erschwert und -verteuert die Herstellung.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Gleitflächendichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die ohne Verstärkungsglieder vor Beschädigung gesichert ist, mit der eine verbesserte Dichtwirkung erzielt wird und die darüber hinaus einfacher zu montieren und billiger in der Herstellung ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Gleitflächendichtung der bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Federelement einstückig und glockenförmig ist und unter Krafteinwirkung in axialer Richtung zwischen dem Gleitflächendichtungsring und dem Boden des Gehäuses arbeitet und das freie Ende des glockenförmigen Federelementes in dichtendem Flächenkontakt mit der Auflagefläche, die den der Seitenwand des Gehäuses benachbarten Teil des Bodens bildet, steht, und daß die Glockenwand des Federelementes konvex gegenüber der Seitenwand des Gehäuses ist, so daß bei Krafteinwirkung auf den Gleitflächendichtungsring in axialer Richtung die Fläche, an der die Seitenwand des Gehäuses und das glockenförmige Federelement dichtend aneinander liegen, progressiv zunimmt.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Gleitflächendichtung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen axialen Schnitt einer Gleitflächendichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß der Linie II-II in Fig. 1,

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Fig. 3 die in eine Wasserpumpe montierte Gleitflächendichtung.

In Fig. 1 ist ein zylindrisches Gehäuse 1o aus Stahlblech mit einem ringförmigen Boden 12 zu sehen, dessen innerer Rand einen nach innen in das Gehäuse 1o gerichteten Vorsprung 12' hat. Ein Gleitflächendichtungsring 14, bestehend aus einem für Gleitflächendichtungen geeigneten Material, z.B. Graphit, ist in dem Gehäuse 1o nahe dem offenen Ende desselben angebracht. Der Gleitflächendichtungsring 14 hat, wie dies bei derartigen Dichtungen üblich ist, eine polierte Gleitdichtungsvorderseite 14' und eine polierte Gleitdichtungsrückseite 14", wobei letztere parallel zur Fläche 14' ist. Der Gleitflächendichtungsring 14 hat darüber hinaus an seiner Außenseite drei axiale Nuten 14 A, die in einem Winkel von 12o° zueinander liegen, in die drei Eindrückungen 1o A greifen, die sich in einer Seitenwand 1ο¹ des Gehäuses 1o befinden. Dadurch ist der Gleitflächendichtungsring 14 im Gehäuse 1o in axialer Richtung begrenzt verschiebbar gelagert, aber gegen Verdrehen gesichert. Ein rundes, glockenförmiges Federelement 16,das aus Gummi oder einem anderen geeigneten gummiähnlichen Material besteht, liegt zwischen dem Gleitflächendichtungsring 14 und dem Boden 12 des Gehäuses 1o, wobei das freie Ende 16" zum Boden 12 gerichtet ist und an diesem anliegt. Das glockenförmige Federelement 16 setzt sich zusammen aus einer Glockenwand 16A, die keine unterbrochenen Teile hat und die in einen runden Glockenboden 16B übergeht, welcher mit dem Gleitflächendichtungsring 14 in Wechselwirkung steht.

Die Vorderseite des Glockenbodens 16B hat eine Vielzahl von konzentrischen Rippen 16', die im zusammengebauten Zustand der Anordnung eine abdichtende Verbindung mit der Gleitflächendichtungsrückseite 14" des Ringes 14 schaffen. Alternativ dazu könnte auch der Glockenboden 16B des Federelementes 16

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je nach Bedarf an den Gleitflächendichtungsring 14 geklebt odei vulkanisiert werden. Der größte Durchmesser der Glockenwand 16A entspricht im wesentlichen dem inneren Durchmesser des Gehäuses 1o. Das glockenförmige Federelement 16 ist in dem Gehäuse 1o zentriert, da im zusammengebauten Zustand der Anordnung das freie Ende 16" mit einer Auflagefläche 12" des Bodens 12 und der Seitenwand 1o' des Gehäuses 1o in Wechselwirkung steht. Vorzugsweise ist das freie Ende 16" an seiner Stirnfläche zur Glockenwand 16A hin abgerundet und mit einem in das Gummimaterial eingebetteten, zur Versteifung dienenden Drahtring 17 versehen, der beispielsweise aus einem Stahldraht bestehen könnte. Die Glockenwand 16A ist leicht konvex gegenüber der Seitenwand 1p¹ des Gehäuses 1o und ihre Stärke ist selbstverständlich so bemessen, daß sie unter Axialdruck arbeitet, ganz im Gegensatz zu einem Balg, dessen Wände unter Biegung arbeiten. Zwischen dem Boden 16B des glockenförmigen Pederelementes 16 und dem Boden 12 ist eine Schraubendruckfeder 18 angebracht, die durch den Vorsprung 12* zentriert wird.

Wenn der Gleitflächendichtungsring 14, wie in Fig. 1 ersichtlich ist, in dem Gehäuse 1o montiert ist, wird er im Gehäuse 1o durch drei Anschläge 2o gehalten, wobei die Anschläge 2o aus der freien Kante des Gehäuses 1o nach innen gedrückt sind und den Ring auf einem Niveau halten, daß sowohl das glockenförmige Federelement 16 als auch die Schraubendruckfeder 18 vom Ring 14 leicht gegen den Boden 12 des Gehäuses vorgespannt werden. Dadurch entsteht ein Mindestdichtungskontakt sowohl zwischen den Rippen 16' und dem Gleitflächendichtungsring 14 als auch zwischen dem freien Ende 16" der Glockenwand 16A und dem Gehäuse 1o, so daß ein möglicherweise in das Innere des Gehäuses 1o eindringender Fremdkörper den bestehenden Dichtungseffekt nicht beeinträchtigen kann.

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Pig. 3 zeigt das Antriebsrad 22 einer Umlaufpumpe/ die eine Nabe 24 und eine Antriebswelle 26 hat. Letztere reicht • nach außen durch eine Bohrung 28 im Gehäuse der Pumpe und wird in herkömmlicher Weise durch ein in der genannten Bohrung montiertes Kugellager, welches in der Zeichnung nicht dargestellt ist, gestützt. Die Bohrung 28 ist an der Seite, die zum Antriebsrad hin liegt, vergrößert und bildet einen umlaufenden Vorsprung, in den das Gehäuse 1o der Gleitflächendichtungsanordnung gemäß Fig. 1 dichtend eingebracht wird. Die Nabe 24 hat an der dem Gleitflächendichtungsring 14 zugewandten Seite eine polierte Ringfläche 24', die, unter den angezeigten Betriebsbediengungen, in gleitendem Dichtungskontakt mit der Gleitdichtungsvorderseite 14' des Gleitdichtungsringes 14 steht. Wenn bei der Montage die Antriebswelle 26 in die Dichtungsanordnung eingebracht wird (in Richtung auf den Boden gemäß Fig. 3), um die gezeigte,endgültige Stellung einzunehmen, drückt die Ringfläche 24· der Nabe 24 den Gleitflächendichtungsring 14 in das Gehäuse 1o hinein und erzeugt einen Axialdruck auf die Schraubenfeder 18 und auf die Glockenwand 16A des glockenförmigen Federelementes 16. Durch weiteren Druck schwillt die Glockenwand 16A an und vergrößert sich allmählich, so daß die ümfangsfläche des Dichtungskontaktes der Glockenwand 16A mit der Seitenwand 1o' des Gehäuses 1o allmählich das gewünschte Ausmaß erreicht. Vorzugsweise ist auf dem Boden 12 des Gehäuses 1o eine in das Gehäuse 1o ragende ringförmige Rippe 12A angeordnet, an der die Innenseite des freien Endes 16"

der Glockenwand 16A fest anliegt, um die Dichtwirkung in

der erwähnten Auflagefläche 12" zu verbessern.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, es sind äquivalente Anordnungen möglich, ohne von der Grundidee des Erfindungsgegenstandes abzuweichen.

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L e'e r s e it e

Claims

Patentansprüche

ι 1J Gleitflächendichtung, bestehend aus einem zyllnderförmigen Gehäuse mit einem offenen Ende und einem Boden am anderen Ende und einem festen Gleitflächendichtungsring, der in dem Gehäuse begrenzt axial verschiebbar , aber gegen Verdrehen gesichert ist, sowie einem hohlen, ringförmigen Federelement aus gummiartigem Material, das zwischen dem Gleitflächendichtungsring und dem Boden des Gehäuses eine Dichtung bildet, und einer Schraubenfeder, die zum Gleitflächendichtungsring und dem genannten Federelement koaxial liegt und in dem Gehäuse so eingebaut ist, daß sie den Gleitflächendichtungsring federnd in Richtung auf das offene Ende des Gehäuses drückt, dadurch gekennzeichnet , daß das Federelement (16) einstückig und glockenförmig ist und unter Krafteinwirkung in axialer Richtung zwischen dem Gleitflächendichtungsring (14) und dem Boden (12) des Gehäuses (1o.) arbeitet und das freie Ende (16") des glockenförmigen Federelementes (16) in dichtendem Flächenkontakt mit der Auflagefläche (12"), die den der Seitenwand (1ο¹) des Gehäuses (1o) benachbarten Teil des Bodens (12) bildet, steht, und daß die Glockenwand (16A) des Federelementes (16) konvex gegenüber der Seitenwand (1ο¹) des Gehäuses (1o) ist, so daß bei Krafteinwirkung auf den Gleitflächendichtungsring (14) in axialer Richtung die Fläche, an der die Seitenwand (1ο¹) des Gehäuses (1o) und das glockenförmige Federelement (16) dichtend aneinander liegen, progressiv zunimmt.
2. Gleitflächendichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß das glockenförmige Federelement (16) im Gehäuse (1o) unter Vorspannung steht.

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3. Gleitflächendichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des freien Endes (16") des Federelementes (16) zur Glockenwand (16A) hin abgerundet ist.
4. Gleitflächendichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (12) des Gehäuses (1o) eine ringförmige Rippe (12A) aufweist, die eng mit der Innenseite des freien Endes (16") des Federelementes (16) in Wechselwirkung steht.
5. Gleitflächendichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement·(16) an seiner dem Gleitflächendichtungsring (14) zugewandten Seite mindestens eine konzentrische Rippe (16') aufweist.
6. Gleitflächendichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem freien Ende (16") ein in das Material des Federelementes (16) eingebetteter Versteifungsring (17) eingebettet ist.
7. Gleitflächendichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am inneren Rand des Bodens (12) des Gehäuses (1o) ein in das· Gehäuse (1o) gerichteter Vorsprung (12') vorgesehen ist, der als Zentrierung für die Schraubenfeder (18) dient.

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