DE8026062U1

DE8026062U1 - Dichtring fuer wellen u.dgl.

Info

Publication number: DE8026062U1
Application number: DE19808026062U
Authority: DE
Original assignee: SIMMERWERKE W SIMMER KG KUFSTEIN TIROL (OESTERREICH)
Current assignee: SIMMERWERKE W SIMMER KG KUFSTEIN TIROL (OESTERREICH)
Priority date: 1979-10-09
Filing date: 1980-09-29
Publication date: 1981-01-22
Also published as: AT363286B; CH653110A5; ATA657279A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Dichtring für Wellen u. dgl., der aus elastischem Werkstoff besteht und eine von einem Grundkörper unter Bildung eines Spaltes abstehende Dichtlippe aufweist, die mit einer yleitfähigen Auflage gekrümmter Querschnittsform versehen ist, wobei die Dicke der Dichtlippe von ihrer Verbindungsstelle mit dem Grundkörper an auf ein Mehrfaches ansteigt und im Bereich der Auflage diejenige der Auflage übersteigt.

Ein bekannter derartiger Dichtring (vgl. DE-OS 25 57 680) ist im Bereich der gleitfähigen Auflage wellenförmig konturiert. Unabhängig von der gewünschten Anpreßkraft liegt hier jederzeit derselbe Teil des Dichtringes am abzudichtenden Gegenstand an. Große Anpreßkräfte können damit nur durch gedrungenere Ausführungen der Dichtlippe erzielt werden, was wiederum den Einbau erschwert und geringe Toleranz in der Führungsgenauigkeit des Tragteiles für den Dichtring bzw. der abzudichtenden Flächen voraussetzt.

Der aufgezeigte Nachteil wurde an sich bereits bei einem Ringtyp (vgl. SE-AS 391 792) vermieden, bei welchem die mit dem Grundkörper leicht schwenkbar verbundene Dichtlippe vom Grundkörper nur durch einen schmalen Spalt getrennt ist. Wird bei derartigen Dichtlippen die Dichtlippe in Richtung zum Grundkörper hin belastet, so weicht sie zunächst ohne wesentlichen Widerstand aus. Erhöht sich die aufgebrachte Kraft auf einen Wert, wie er bei der im Betrieb üblichen Vorspannung immer gegeben ist, so schließt sich der Eingang des Spaltes und die Dichtlippe ist einer erheblichen Biegbeanspruchung ausgesetzt, der sie elastischen Widerstand entgegensetzt. Nachteilig an den bekannten Dichtringen ist die Tatsache, daß es durch die Biegebeanspruchung der in ihrem Mittelbereich bei geschlossenem Spalt am Grundkörper abgestützten Dicht-

lippe zu einem großflächigen Anliegen der Lippen an der | abzudichtenden Fläche kommt. Die erheblichen zwischen Dichtlippe und abzudichtender Fläche wirksamen Kräfte verteilen sich damit über einen größeren Bereich, es kommt nirgends zu dem erwünschten wohl definierten hohen Liniendruck und der Abrieb an der Berührungsfläche ist erheblich.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Arten von Dichtringen dadurch, daß der Spalt bei in Richtung zum Grundkörper ausgeübtem Druck auf die Dichtlippe geschlossen ist und daß die gleitfähige Auflage sowohl bei unverändertem Querschnitt des Dichtringes sowie bei durch Belastung geschlossenem und/oder erweitertem Spalt an der abzudichtenden Fläche anliegt.

Die erfindungsgemäße Auflage, die aus einem gleitfähigen Material hoher Abriebfestigkeit, beispielweise PoIytetrafluoräthylen, bestehen soll, weist vorzugsweise nur ganz geringe Dicke auf, um den elastisch wirksamen Teil der Dichtlippe nicht wesentlich zu vermindern.

In der üblichen Verwendung bildet der vorgeschlagene Dichtring eine Dichtung zwischen zwei einander umschließenden zylindrischen Flächen, die sich in axialer oder in Umfangsrichtung gegeneinander bewegen. Dabei ist es gleichgültig, ob der Dichtring an der äußeren oder inneren Fläche befestigt ist. Die Dichtlippe also nach innen oder nach außen weist. Während sich die Anwendbarkeit in pneumatisch, hydraulisch oder drucklos arbeitenden Einrichtungen erwiesen hat, sind die auffallendsten Fortschritte gegenüber dem Stand der Technik bei pneumatischen Geräten festgestellt worden, die nach neuesten Vorschriften mit ölfreier Luft arbeiten müssen, was bei reinen

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Gummidichtungen zu erheblichen Verschleißerscheinungen führt. Handelt es sich bei der angegebenen Verwendungsart um eine ausschließliche, so genügt es, dafür Sorge zu tragen, daß die Auflage den gesamten Bereich der Dichtlippe bedeckt, die während des Schließens des Spaltes jeweils an die vom Grundkörper am weitesten entfernte Stelle gelangt, ist jedoch eine Verwendung des Dichtringes zur Auflage auf einer Fläche bestimmt, die normal zu den Zylinderflächen steht, zwischen denen der Dichtring eingeschlossen ist (Axialdichtung), so ist wieder jener Bereich der Dichtlippe mit einer Auflage zu versehen, welcher am weitesten in Richtung zur abzudichtenden Fläche · vorsteht. Dabei ist zu berücksichtigen, daß sich bei diesem Belastungsfall der vorgesehene Spalt öffnet und nicht schließt. Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Ausbildung einer Axialdichtung vor allem dann, wenn sie wahlweise auch als Radialdichtung eingesetzt werden kann, wozu es allerdings notwendig ist, beide als Berührungsflächen in Betracht kommenden Bereiche des Lippenrandes mit einer (vorzugsweise gemeinsamen) Auflage zu versehen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1 den Schnitt durch eine Radialdichtung in verschiedenen Stadien der Einspannung,

Fig. 2 analoge Schnitte für eine Axialdichtung, und Fig. 3 eine wahlweise zur Aufnahme von Belastungen in Radial- oder Axialrichtung geeignete Ausführung ebenfalls im Schnitt.

Der in Fig. 1 dargestellte Dichtring besteht aus einem im Querschnitt etwa rechteckigen Grundkörper 1, an den sich eine Dichtlippe 2 anschließt, die an der Stelle

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ihrer geringsten Dicke mit dem Grundkörper verbunden ist und etwa dreieckigen Querschnitt aufweist. Zwischen der Dichtlippe 2 und dem Grundkörper 1 erstreckt sich ein schmaler Spalt 4 mit parallelen Begrenzungswänden, der bei Belastung der Dichtlippe in Radialrichtung zunehmend verschwindet. Der Spalt 4 erlaubt zunächst eine Verschwenkung der Dichtlippe unter geringem Kraftaufwand und somit eine leichte Montage des Dichtringes. Sobald sich der Spalt 4 geschlossen hat, nimmt die elastische Spannung in der Dichtlippe 2 wesentlich zu, wobei, wie aus Fig. 1 hervorgeht, ein verschiedener Grad der Verformung gewählt werden kann. Auf jeden Fall 'liegt im Betrieb der Dichtring mit jenem exakten schmalen Bereich der Auflage 3 an der abzudichtenden Fläche 5 an, an welcher er eine Knickstelle 6 aufweist. Zu beachten ist, daß die Auflage 3 trotz ihrer geringen Dicke aufgrund des verwendeten Materiales nur geringen ( Formänderungen unterliegt, sodaß bei jeder Betriebsart

j eine wohl definierte Berührungszone gegeben ist.

' Das bisher Gesagte gilt mutatis mutandis auch in dem in

Fig. 2 dargestellten Fall, wo die Belastung der Dichtlippe 2 in Richtung einer Vergrößerung des Spaltes 4 erfolgt, da die abzudichtende Fläche 5¹ normal zu den Zylinderflächen verläuft, zwischen denen der Dichtring eingeschlossen ist.

Ihren besonderen Vorteil zeigt die Erfindung dann, wenn es darum geht, einen sowohl bei radialer als auch axialer Belastung einsetzbaren Dichtring zu schaffen, wie er in Fig. 3 dargestellt ist. Hier ist die Auflage 3 so angebracht, daß sie sowohl im einen wie im anderen Belastungsfall unabhängig von der Verformung des Spaltes 4 jenen Bereich der Dichtlippe abdeckt, der durch die abzudichten-

j de Fläche 5 bzw. 5¹ beansprucht ist.

Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Dichtringes kommen die üblicherweise verwendeten Kautschukarten
in Betracht. Die Auflage kann aus jedem Kunststoff mit hoher Verschleißfestigkeit und geringem Reibungskoeffizienten hergestellt werden, der sich mit dem
Material der Dichtlippe gut verbindet.

Die Auflage und der Kautschukteil des Dichtringes
können in gesonderten Arbeitsgängen hergestellt und in einem dritten Arbeitsgang durch Ausvulkanisieren verbunden werden. Als besonders günstig hat es sich jedoch erwiesen, daß die Aufalge aus einem Superpolyamid,
Polytetrafluoräthylen od.dgl. als Formkörper in einem Arbeitsgang hergestellt, in einem zweiten Arbeitsgang nach chemischer Oberflächenbehandlung der anzuhaftenden Fläche und darauffolgendem Auftragen eines Haftmittels in die Preßform für Grundkörper und Dichtlippe eingelegt wird und in einem folgenden Arbeitsgang die vorzugsweise Raumtemperatur aufweisende Preßmasse aus Butadien-Acrylnitril -Kautschuk, Fluorelastomer-Kautschuk, Chloroprene-Kautschuk od.dgl. in die Form eingebracht und in dieser unter Verbindung mit der Auflage ausvulkanisiert wird.

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S.CH.UT.Z ANSPRÜCHE

1- Dichtring für Wellen u.dgl., der aus elastischem Werkstoff besteht und eine von einem Grundkörper unter Bildung eines Spaltes abstehende Dichtlippe aufweist, die mit einer gleitfähigen Auflage gekrümmter Querschnittsform versehen ist, wobei die Dicke der Dichtlippe von ihrer Verbindungsstelle

mit dem Grundkörper an auf ein Mehrfaches ansteigt, und im Bereich der Auflage diejenige der Auflage übersteigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (4) bei in Richtung zum Grundkörper (1) ausgeübtem Druck auf die Dichtlippe (2) geschlossen ist und daß die gleitfähige Auflage (3) sowohl bei unverändertem Querschnitt des Dichtringes sowie bei durch Belastung geschlossenem und/oder erweitertem. Spalt (4) an der abzudichtenden Fläche (5,5") anliegt. ,
2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Auflage (3) eine Knickstelle (6) aufweist, mit welcher die Auflage (3) bei Verwendung als Radialdichtung an der abzudichtenden Fläche (5) anliegt.