DE1187041B - Vorrichtung zum Messen der Radialkraft von Wellendichtringen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CI.:

GOIl

Deutsche KL: 42 k-7/05

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

G36444IXb/42k
20. November 1962
11. Februar 1965

Ein wesentliches Merkmal von Wellendichtringen ist eine Dichtlippe aus elastischem Werkstoff, die radial an die abzudichtende Welle angepreßt wird. Die Größe dieser Anpreßkraft ist für die Dichtfunktion von wesentlicher Bedeutung. Beim Versuch, die radiale Anpreßkraft direkt zu messen, rief bisher die Reibung zwischen Dichtlippe und Wellenoberfläche unzulässig große Meßstörungen hervor.

Deshalb lassen sich bekannte Meßmethoden, mit denen die von Dichtringen, z. B. Kolbenringen, auf Wellen ausgeübten Radialkräfte unmittelbar gemessen werden, nicht ohne v/eiteres zum Erfassen des Anpreßdruckes verwenden, den die gummielastische Dichtlippe eines Wellendichtringes auf die abzudichtende Welle ausübt.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich die Störungsquelle der Reibung des Ringes auf der Welle ausschalten läßt, wenn die zu messende Radialkraft in eine Axialkraft übergeführt und die Axialkraft gemessen wird, während das Meßmittel und der Prüfling relativ zueinander quer zur Meßrichtung, d. h. um eine gemeinsame Mittellinie rotierend bewegt werden. Ein einfaches Mittel zur Umwandlung des Radialdruckes in eine Axialkraft ist nach der der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis die Keilwirkung z. B. eines Meßkegels mit bekannter Steigung.

Gemäß der Erfindung ist daher die Radialkraft-Meßvorrichtung durch einen Meßkegel gekennzeichnet, der mit vorbestimmter Axialkraft bis zu einer zu messenden Höhe oder mit zu messender Axialkraft bis zu einer vorbestimmten Höhe, in der vorzugsweise der Kegeldurchmesser gleich dem Nenndurchmesser der abzudichtenden Welle ist, in die Dichtlippe des Wellendichtrings einzuführen und relativ zum Wellendichtring drehbar sowie radial wie axial beweglich gelagert ist.

Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich Wellendichtringe in großer Zahl auf denkbar einfache, schnelle und dabei außerordentlich genaue Weise prüfen. Die geringe Verschiebung des Meßwertes, die dadurch entsteht, daß der Anlagewinkel der Dichtlippe am Kegel unterschiedlich von dem Anlagewinkel an eine zylindrische Welle ist, kann durch wechselseitiges Einfahren des Kegels und Mittelwertbildung ausgeschaltet werden.

Bei Kontrollmessungen an einer größeren Anzahl von Wellendichtringen genügt zu wissen, ob die Anpreßkraft der Dichtlippe innerhalb oder außerhalb einer gewissen Toleranzgrenze liegt. In solchen Fällen kann die Messung beschleunigt werden, wenn der Meßkegel bzw. Wellendichtring gegen einen festen Anschlag geschoben und nur geprüft wird, ob die Vorrichtung zum Messen der Radialkraft
von Wellendichtringen

Anmelder:

Goetzewerke Friedrich Goetze

Aktiengesellschaft,

Burscheid bei Köln, Bürgermeister-Schmidt-Str. 6

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Hermann Bäumler, Burscheid bei Köln

axial federnde Abweichung des Wellendichtringes bzw. Meßkegels von einer angestrebten Normallage innerhalb eines zugehörigen Toleranzbereiches bleibt. Bei dieser Meßart soll die Meßfeder, welche den Wellendichtring bzv/. Meßkegel axial abstützt, zweckmäßig in ihrer Federkennlinie steifer sein als die über den Kegel in Achsrichtung wirkende Komponente der Radialfederung des Wellendichtringes.

Bei bloßen Kontrollmessungen kann auch so vorgegangen werden, daß Meßkegel und Wellendichtring statt gegen einen festen Anschlag mit einer vorbestimmten Kraft (z. B. Gewicht oder Druckluft) ineinandergeschoben werden und daß die axiale Abweichung von einer angestrebten normalen Eintauchtiefe gemessen wird.

In der Zeichnung ist die Vorrichtung an Beispielen dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Prinzipdarstellung,

F i g. 2 und 3 eine Meßvorrichtung mit Waagebalken,

F i g. 4 eine Vorrichtung mit zwei fluchtenden Wellen.

Der F i g. 1 ist zu entnehmen, daß der Meßkegel 1 in die Dichtlippe 2 des Wellendichtringes 3 eintaucht und sowohl axial als radial beweglich angeordnet ist. Aus der Eintauchtiefe und der hierfür notwendigen Kraft wird die Radialspannung der Dichtlippe 2 berechnet. Die in den F i g. 2 und 3 dargestellte Vorrichtung besteht aus den Waagebalken 4 und 4', die auf dem Ständer 5 in den Stiften 6, 6' beweglich gelagert sind. Im vorderen Teil der Waagebalken 4, 4' ist der Meßkegel 1 pendelnd gelagert, so daß er in die Dichtlippe 2 des Wellendichtringes 3 eingetaucht werden kann. Der Wellendichtring 3 ist mit Teller 7 drehbar im Ständer 8 gelagert. Die zum Eintauchen des Meßkegels 1 in die Dichtlippe 2 erforderliche Verschiebungskraft wird über die Federwaage 9 gemessen. Die

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Lagerung der Waagebalken 4, 4' auf den Stiften 6, 6' gestattet einerseits eine frei pendelnde Bewegung und verhindert andererseits eine Drehung der Waagebalken um ihre Achse.

Zum Messen der Radialkraft der Dichtleiste 2 wird S der Wellendichtring 3 in die Aufnahme des Tellers 7 gelegt. Nachdem der Teller 7 sich mit dem Wellendichtring 3 dreht, wird der Meßkegel 1 durch Drehen der Kurbel 10 in die Dichtlippe 2 eingeführt, bis der Zeiger 11 die vorbestimmte Eintauchtiefe anzeigt. Danach kann an der Federwaage 9 die zum Eintauchen notwendige Kraft abgemessen werden.

In Fig. 4 ist der Wellendichtring 3 axial beweglich auf einer Feder 12 gelagert, die sich auf der Meßuhr 13 abstützt. Der Meßkegel 1 ist mit der Spindel 14 verbunden und axial beweglich in der drehbaren Büchse 15 gelagert. Durch Verschieben der Gewichte 16 auf dem Hebelarm 17 wird die Spindel 14 mit dem Meßkegel 1 in die Dichtlippe 2 eingeführt. Die hierzu notwendige Kraft ist der Meßuhr 13 zu entnehmen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Messen der Radialkraft von WeUendichtringen, gekennzeichnet durch einen mit vorbestimmter Axialkraft bis zu einer zu messenden Höhe oder mit zu messender Axialkraft bis zu einer vorbestimmten Höhe in die DichtEppe (2) des Wellendichtrings (3) einzuführenden, relativ zum Wellendichtring (3) drehbaren sowie radial und axial beweglich gelagerten Meßkegel (1).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen der axialfedernden Abweichung des Wellendichtringes (3) oder Meßkegels (1) von einer angestrebten Normallage ein Anschlag für den Wellendichtring (3) oder Meßkegel (1) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkegel (1) und der Wellendichtring (3) auf zwei axial fluchtenden Wellen befestigt sind, die in beliebiger Kombination drehbar, axial verschieblich und axial federnd in einem Fundament gelagert sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkegel (1) oder Wellendichtring (3) frei pendelnd, jedoch gegen Drehung um seine Mittelachse gesichert, an ebenfalls gegen Drehung gesicherten Waagebalken (4, 4') angebracht ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen der Axialkraft eine Federwaage (9) an den Waagebalken (4, 4') angebracht ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Druckschrift der Goetze-Werke: »Der Kolbenring, Radialdruckmessungen bei Kolbenringen«, Nr. 14 vom Juli 1948, S. 84 bis 94.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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