DE3300942C1

DE3300942C1 - Wellendichtung

Info

Publication number: DE3300942C1
Application number: DE3300942A
Authority: DE
Inventors: Hans 5093 Burscheid Deuring
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1983-01-13
Filing date: 1983-01-13
Publication date: 1984-05-24
Also published as: US4470605A; SU1304754A3; JPS59137664A

Description

33 OO

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F Lg. 1 Dichtungseinheit im Einbauzustand, d. h. mit vollständig vernetztem Dichtkörper,

F i g. 2 Dichtungseinheit mit nur teilweise vernetztem Dichtkörper in der Einbaulage.

F i g. 1 zeigt die erfindungsgemäße Wellendichtung 1 im eingebauten Zustand. Die Wellendichtung 1 ist hier als Abdichtung eines unter starker Schmutzeinwirkung stehenden Lagers 2 für das Rad 3 eines nicht weiter to dargestellten Schleppers eingesetzt. Die Wellendichtung 1 besteht aus einem mit dem Lagergehäuse 4 drehfest verbundenen, ein etwa U-förmiges Querschnittsprofil aufweisenden Gehäuses 5, einen winkelförmigen Laufring 6, der formschlüssig in dem Gehäuse 5 gehalten ist, einem Dichtelement mit zwei Dichtlippen 7, 8, von denen die eine 7 federbelastet 9 ist. Die federbelastete Dichtlippe 7 weist in Richtung des abzudichtenden Mediums, d. h. in Richtung des Lagers 2, während die nicht federbelastete Dichtlippe 8 als reine Schmutzabdichtung dient. Der dem Laufring 6 zugewandte axial verlaufende Schenkel 10 des Gehäuses 5 ist in Richtung des Laufringes konisch sich verjüngend ausgebildet. Der Radialschenkel 11 des winkelförmigen Laufringes 6 ist etwa in der Ebene des konischen Gehäuseschenkels 10 zunächst axial auf diesen zu abgebogen 12, dann jedoch wieder auf den mit dem Lagergehäuse 4 zusammenwirkenden Axialschenkel 13 des Gehäuses 5 radial abgebogen. Die formschlüssige Verbindung zwischen Laufring 6 und Gehäuse 5 wird dadurch hergestellt, daß aus dem Axialschenkel 13 des Gehäuses 5 federnde Zungen 14 herausgebogen sind, die in Form eines Schnappverschlusses im zusammengebauten Zustand axial hinter den Radialschenkel 11 greifen. Die Wellendichtung 1 ist, wie vorab schon angesprochen, im eingebauten Zustand dargestellt. In dem zwischen den Schenkeln 10, 13 des Gehäuses 5 und dem Radialschenkel 11 begrenzten Raum 15 ist ein aus Nitrilbutadien-Kautschuk bestehender Dichtkörper 16 angeordnet, der im vorvernetzten Zustand in den Raum 15 eingebracht worden ist. Durch · Temperatureinwirkung während der Einlaufperiode wurde der Dichtkörper 16 vollständig vernetzt und nahm sowohl dadurch als auch durch die Relativdrehbewegung zwischen dem Dichtkörper 16 und dem Radialschenkel 11 seine endgültige Gestalt an. Durch den im Neuzustand als Axialfeder wirkenden vorvernetzten Dichtkörper 16 reduzieren sich u. a. die Anfangs-Reibverluste und es bildet sich ein der Einbausituation angepaßter (vergrößert dargestellter) Labyrinthspalt 17 zwischen Dichtkörper 16 und Radialschenkel 11, wobei Toleranzen und die vorgegebene Einbaulage ausgeglichen werden.

In F i g. 2 ist die in F i g. 1 abgebildete Wellendichtung

I in vergrößerter und leicht abgewandelter Form dargestellt, und zwar in der Einbaulage. Der Radialschenkel

II des Laufringes 6 ist ähnlich, wie vorab beschrieben zunächst etwa axial in Richtung auf das Gehäuse 5 abgebogen 12, dann aber, ein konvex gekrümmtes Querschnittsprofil 18 bildend, unter einem Winkel in Richtung des profilierten Axialschenkels 13 des Gehäuses 5 abgebogen. Gleichzeitig ist der Axialschenkel 13 im Bereich seines freien Endes 19 radial in Richtung auf den Laufring 6 abgebogen. Durch diese Maßnahme wird der Laufring 6 für Transport und Montage formschlüssig in dem Gehäuse 5 gehalten. Der nur teilweise vernetzte Dichtkörper 16 ist in dem durch die Schenkel 10,11 und 13 begrenzten Raum 15 angeordnet, dergestalt, daß er unter axialer Vorspannung ausschließlich an dem konvex gekrümmten Teil 18 des Radialschenkels 11 anliegt. Auch hier wird sich analog zur in F i g. 1 dargestellten Einbausituation ein Labyrinthspalt einstellen, nachdem der Dichtkörper 16 vollständig vernetzt seine endgültige Form angenommen hat

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

- Leerseite -

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Claims

33 OO 942 1 2 Axial zwischen beiden Teilen liegt ein ringförmiger Patentansprüche: · Dichtkörper aus porösem Filtermaterial, ζ. Β. aus einem offenzelligen Polyurethan, welches im eingebauten Zu-

1. Wellendichtung mit integriertem Laufring, be- stand elastisch zusammendrückbar ist. Sinn und Zweck stehend aus einem formstabilen, profilierten Gehäu- 5 des Dichtkörpers sind darin zu sehen, das Eindringen se mit einer Umfangsfläche zur drehfesten Aufnah- von Fremdmedien beziehungsweise -körpern, wie z. B. me in einem Maschinenteil und mindestens einer, Staub und Schlamm, in den abgedichteten Bereich zu gegebenenfalls federbelasteten Dichtlippe aus ela- verhindern. Nachteilig ander vorab beschriebenen WeI-stischem Werkstoff, die radial auf einer axialen Lauf- lendichtung ist zu bemerken, daß der Dichtkörper zwar fläche des auf ein korrespondierendes Maschinenteil io elastisch zusammendrückbar ist und somit eine gewisse drehfest aufziehbaren winkelförmigen Laufringes Vorspannung ausübt, die jedoch bedingt durch die Maaufliegt, dessen Radialschenkel formschlüssig in dem terialwahl relativ schnell verlorengeht, da eine erhebli-Gehäuse gehalten ist, sowie einem zwischen dem ehe Reibung zwischen dem Laufring und dem Dichtkör-Radialschenkel des Laufringes und dem Gehäuse an- per bedingt durch Relativbewegung über einen großen geordneten Dichtkörper, dadurch gekenn- 15 Flächenbereich stattfindet, die gegebenenfalls sogarzur zeichnet, daß der Dichtkörper (16) aus einem Zerstörung des Dichtkörpers führen kann,
unvollständig vernetzten Elastomer-Werkstoff be- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, aussteht, der erst bei auftretender Betriebstemperatur gehend von der vorab beschriebenen Wellendichtung, vollständig vernetzt. diese so zu verbessern, daß eine Beschädigung bezie-

2. Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 hungsweise Zerstörung des Dichtkörpers während des kennzeichnet, daß der Dichtkörper (16) aus Nitrilbu- Betriebszustandes im wesentlichen ausgeschlossen ist tadien-Kautschuk besteht. und somit die Lebensdauer der gesamten Wellendich-

3. Wellendichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, tung beträchtlich erhöht wird.

dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (Ib) Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

vor dessen Montage ein etwa rechteckiges Quer- 25 daß der Dichtkörper aus einem unvollständig vernetz-

schnittsprofil aufweist. ten Elastomer-Werkstoff besteht, der erst bei auftreten-

4. Wellendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, der Betriebstemperatur vollständig vernetzt. Der vordadurch gekennzeichnet, daß der den Dichtkörper zugsweise vom Schlauch abgestochene Dichtkörper, (16) aufnehmende Raum (15) zwischen Gehäuse (5) der im Neuzustand der Wellendichtung als Axialfeder und Laufring (6) ein zum Laufring (6) sich erstrek- 30 wirkt, nimmt, bedingt durch die Weitervernetzung, erst kendes konisches Querschnittsprofil aufweist. während der Einlaufperiode seine endgültige Gestalt an.

5. Wellendichtung nach den Ansprüche 1 bis 4, da- Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Anfangsdurch gekennzeichnet, daß der mit dem Dichtkörper Reibverluste wesentlich geringer als beim Stand der (16) im unvollständig vernetzten Zustand in Beruh- Technik ausfallen.

rung stehende Radialschenkel (11) des Laufringes (6) 35 Vorzugsweise besteht der Dichtkörper aus Nitrilbu-

eine konvex gekrümmte Berührungsfläche (18) auf- tadien-Kautschuk und weist vor seiner Montage ein et-

weist. wa rechteckiges Querschnittsprofil auf. Andere Mate-

6. Wellendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, rialien — wie z. B. Chloropren-Kautschuk, Styrolbutagekennzeichnet durch einen im vollständig vernetz- dien-Kautschuk oder dergleichen — mit anderen Profiten Zustand des Dichtkörpers (16) sich einstellenden, 40 len — wie z. B. gerundet, mehreckig oder dergleichen — der Kontur der Fläche des Radialschenkels (11) im sind jedoch im Rahmen der Erfindung auch verwendbar, wesentlichen folgenden axialen Labyrinthspalt (17) Die Auswahl von Werkstoff und/oder Form sollten hierzwischen Dichtkörper (16) und Radialschenkel (11). bei vom jeweiligen Einsatzgebiet der Wellendichtung

beziehungsweise deren Kontur abhängig gemacht wer-

' 45 den.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß weist der den Dichtkörper aufnehmende Raum zwi-

Die Erfindung betrifft eine Wellendichtung mit inte- sehen Gehäuse und Laufring ein zum Laufring sich er-

griertem Laufring, bestehend aus einem formstabilen, streckendes konisches Querschnittsprofil auf. Durch

profilierten Gehäuse mit einer Umfangsfläche zur dreh- 50 diese Maßnahme wird sichergestellt, daß zum einen der

festen Aufnahme in einem Maschinenteil und minde- Dichtkörper axial unter geringfügiger Auswölbung in

stens einer, gegebenenfalls federbelasteten Dichtlippe dem Gehäuse fixiert werden kann und zum anderen,

aus elastischem Werkstoff, die radial auf einer axialen bedingt durch die eine konische Abstützfläche, sowohl

Lauffläche des auf ein korrespondierendes Maschinen- eine Radial- als auch eine Axialkraftkomponente im

teil drehfest aufziehbaren winkelförmigen Laufringes 55 Neuzustand ausüben kann. Vorzugsweise weist der mit

aufliegt, dessen Radialschenkel formschlüssig in dem dem Dichtkörper im unvollständig vernetzten Zustand

Gehäuse gehalten ist, sowie einem zwischen dem Ra- in Berührung stehende Radialschenkel des Laufringes

dialschenkel des Laufringes und dem Gehäuse angeord- eine konvex gekrümmte Berührungsfläche auf. Damit

neten Dichtkörper. ist der Vorteil verbunden, daß nur eine relativ kleine

Durch die DE-OS 31 20 795 ist eine Wellendichtung 60 Fläche des Radialschenkels während der Relativdrehbe-

zwischen einem drehfesten und einem rotierenden Ma- wegung mit dem Dichtkörper in Berührung kommt, der

schinenteil bekannt. Die Wellendichtung besteht aus Verschleiß somit auch nur auf diesem Bereich begrenzt

zwei koaxial angeordneten formstabilen Teilen, die mit- bleibt. Die im Neuzustand zunächst vorhandene Axial-

tels kragenförrniger, abgewinkelter, axial verlaufender kraftkomponente wird während der Einlaufperiode, d. h.

Ansätze formschlüssig ineinanderliegen. Die Dichtlip- 65 während der Weitervernetzung des Dichtkörpers auf-

pen eines am Radialschenkel des feststehenden Teiles gehoben, wobei sich der Einbausituation angepaßte La-

angeformten Elastomerkörpers liegen auf der korre- byrinthspalte einstellen, die die Toleranzen und die vor-

spondierenden Lauffläche des rotierenden Teiles auf. gegebene Einbaulage ausgleichen.