DE19916107A1 - Dichtung für Druckmittelzuführungen während einer Relativbewegung zweier Teile - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtung zwecks Durchführung von gasförmigen oder flüssigen Medien durch zwei relativ zueinander beweglichen Teilen mit wenigstens vier Dichtlippen derart, daß die vier Dichtlippen zusammen zwei benachbarte Dichtlippenpaare einer Dichtung (3) bilden, von denen jedes Dichtlippenpaar sich in einem der beiden Maschinenteile (1, 2) befindet und wenigstens ein Dichtlippenpaar zwischen zwei Ebenen eines Teils (1) dynamisch abdichtend wirkt und daß sich innerhalb der Dichtung (3) Bohrungen (6) befinden, die die Räume zwischen den beiden Dichtlippenpaaren miteinander verbinden. DOLLAR A Eine vorteilhaftere Variante dieser Dichtung kombiniert eine derartige Dichtung mit einem Wälzlager (1, 15, 2) derart, daß sich die Dichtung (3) als Käfig (16) des Wälzlagers mit halber Geschwindigkeit der Relativbewegung der beiden Maschinenteile (1, 2) bewegt. DOLLAR A Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Dichtung (3) wird die Anzahl der erforderlichen Dichtungen reduziert und die zulässige Drehzahl verdoppelt (Fig. 5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung zwecks Zu- und/oder Rück­ führung von Druckmitteln wie z. B. Gasen oder Flüssigkeiten während einer rotatorischen oder translatorischen Bewegung zweier Teile relativ zueinander gemäß Gattungsbegriff des An­ spruchs 1.

Die auf dem Markt befindlichen Dichtungen für derartige Auf­ gaben besitzen zwei gegenüberliegende Dichtlippen, die in einer Nut sitzen, von denen eine Dichtlippe statisch auf einem Teil aufliegt und sich mit diesem Teil bewegt, während die zweite Dichtlippe gegen den rotierenden Teil abdichtet. Daher werden zur Realisierung eines jeden Druckmittelzuführungska­ nals jeweils zwei Stück derartiger Dichtungen benötigt. Somit wächst die Anzahl der erforderlichen Dichtungen mit dem Faktor zwei der Druckmittelkanäle. Bei einer größeren Anzahl von Druckmittelkanälen vergrößert sich zusätzlich zu den wachsen­ den Kosten der Dichtungen entsprechend auch das Bauvolumen der Dichtungseinheit. Die Folge ist eine progressive Steigerung der Kosten in Abhängigkeit von der Anzahl der Druckmittelkanä­ le.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei derartigen Dichtungsaufgaben die Anzahl der Dichtungen sowie das Bauvolumen der Einheit zu halbieren und gegebenenfalls die Lebensdauer durch Halbierung des Verschleißes zu verdoppeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 ange­ gebenen Merkmalen gelöst.

Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.

Zufolge der symmetrischen Ausbildung der durchbohrten Dich­ tung, ausgestaltet mit vier Dichtlippen, von denen mindestens zwei, in Bezug auf die Ebene der Druckmittelbohrungen symme­ trisch liegenden Dichtlippen, dynamisch abdichten, verbunden mit Druckmittelbohrungen in der Symmetrieebene bzw. Symmetrie­ zylinder der Dichtlippen wird erfindungsgemäß für jeden Druck­ mittelkanal eine einzige Dichtung benötigt.

Eine Dichtungseinheit für mehrere Druckmittelkanäle besitzt eine einzige erfindungsgemäße scheibenförmige Dichtung, die viermal soviel Dichtlippen besitzt wie Druckmittelkanalreihen vorhanden sind. Die Bohrungen der Druckmittelkanäle liegen alle reihenweise in parallelen Ebenen bzw. auf konzentrischen Zylindern. Die Dichtlippen sind in Bezug auf die einzelnen Druckmittelkanalebenen paarweise symmetrisch.

Zwecks geringerer Abnutzung der Dichtlippen werden alle vier Dichtlippen einer Druckmittelkanalreihe dynamisch abdichtend gestaltet, so daß die Dichtung gegenüber beide der abzudich­ tenden Teile eine Relativbewegung aufweist. Eine derartig gestaltete Dichtung schwimmt somit zwischen den beiden abzu­ dichtenden Teilen. Hierdurch verteilen sich Verschleiß und Abnutzung gleichmäßig auf beide Dichtlippenpaare jeder Kanal­ seite. Die Lebensdauer der Dichtung verdoppelt sich bei glei­ chen Parametern und Betriebsbedingungen.

Ebenfalls kann die Drehzahl bei gleicher Relativgeschwindig­ keit zwischen der Dichtlippen und dem Bauteil verdoppelt wer­ den.

Erfindungsgemäß wird für eine Dichteinheit nur eine Dichtung benötigt und zwar unabhängig von der Anzahl der Druckmittel­ kanäle.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Dichtung einen Steg oder Kranz aufweist, der als Käfig eines Wälzlagers dient, das zwischen den beiden bewegten und abzudichtenden Teilen angeordnet ist. Der Dichtungskranz besitzt Löcher, die zur Aufnahme von Wälzkörpern dienen. Durch die Bewegung der Wälzkörper wird die Dichtung gezwungen, sich mit der halben Relativgeschwindigkeit der beiden abzudichten­ den Teile zu bewegen.

Durch entsprechende Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dich­ tung mit einem Wälz- oder Gleitlager entsteht ein neues und sehr kompaktes Maschinenelement, das in der Industrie eine breite Anwendung findet.

Bei translatorischen Bewegungen zweier Maschinenteile werden die Enden der erfindungsgemäßen Dichtung separat abgedichtet. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf schema­ tisch dargestellte Figuren näher erläutert.

Konstruktiv einander entsprechende oder äquivalente Teile sind mit gleichen Bezugsnummern versehen.

Im Einzelnen Zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Dich­ tung mit zwei dynamisch wirkenden Dichtlippen für einen Druckmittelkanal,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Dich­ tung mit vier dynamisch wirkenden Dichtlippen für zwei Druckmittelkanäle und einem dritten Kanal für drucklose Medien,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Dich­ tung mit vier dynamisch wirkenden Dichtlippen für einen Druckmittelkanal,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Dich­ tung mit acht dynamisch wirkenden Dichtlippen für zwei Druckmittelkanäle und einem dritten Kanal für drucklose Medien,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Dich­ tung mit acht dynamisch wirkenden Dichtlippen für zwei Druckmittelkanäle und einem dritten Kanal für drucklose Medien sowie einem mittleren Kranz als Käfig eines Wälzlagers,

Fig. 6 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Dich­ tung mit acht dynamisch wirkenden Dichtlippen für zwei Druckmittelkanäle und einem dritten Kanal für drucklose Medien sowie einem seitlichen Kranz als Käfig eines Wälzlagers.

Gemäß Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Dichtung (3) zwischen zwei gegeneinander rotatorisch oder translatorisch beweglichen Teilen (1, 2) angebracht. Die Dichtung (3) besitzt zwei Dicht­ lippenpaare (Doppeldichtlippenpaar) mit vier Dichtlippen, von denen sich ein Dichtlippenpaar im beweglichen Teil (1) dreht und gegen diesen Teil dynamisch abdichtet und das zweite Dichtlippenpaar fest im unbeweglichen Teil (2) sitzt und gegen diesen Teil statisch abdichtet.

Die Dichtlippenpaare sind vorteilhafterweise in Bezug auf ihre Mittelebene symmetrisch gestaltet. Zwischen den Dichtlippen­ paaren befinden sich parallel zur Symmetrieebene der Dichtung (3) Bohrungen (6), die zum Durchfluß von Druckmitteln wie z. B. Gasen, Druckluft, Öl, Wasser oder anderen Medien dienen.

Das Medium fließt durch die Bohrungen (7) des beweglichen Teil s (1) über die Bohrungen (6) der Dichtung (3) in die Boh­ rungen (8) des feststehenden Teils (2).

Zwischen den Dichtlippenpaaren werden vorteilhafterweise fe­ dernde Elemente (4, 5) angebracht, die dafür sorgen, daß die Dichtlippenpaare sich an die Teile (1, 2) fest andrücken.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Dichtung (3) bestehend aus zwei Doppeldichtlippenpaaren gemäß Fig. 1 zum Durchlaß zweier Medien in einer einzelnen Dichtung. Das zweite Medium fließt durch die Bohrungen (13) des beweglichen Teils über die zweite Bohrungsreihe (14) der Dichtung (3) in die Bohrungsreihe (12) des feststehenden Teils (2).

Zwischen den beiden Doppeldichtlippenpaaren befindet sich eine weitere Bohrungsreihe (11), die gemeinsam mit den Bohrungen (9) im beweglichen Teil (1) sowie den Bohrungen (10) im fest­ stehenden Teil (2) ein drittes druckschwacheres Medium, wie z. B. Abluft oder Abwasser, während der Bewegung der beiden Teile (1, 2 durchlassen.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Dichtung (3) bestehend aus einem zweifach symmetrischen Doppeldichtlippenpaar, bei dem alle vier Dichtlippen dynamisch abdichten. Das Druckmedium gelangt durch die Bohrungen (7) des einen Maschinenteils (1) über die Bohrungen (6) in der Dichtung in die Bohrungen (8) des zweiten Maschinenteils (2). Ein Wulst in der Mitte der Dichtung (3) sorgt dafür, daß die Dichtung (3) einigermaßen mittig bleibt. Diese Dichtung (3) ist somit zwischen den Ma­ schinenteilen (1, 2) schwimmend untergebracht.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße schwimmende Dichtung (3) bestehend aus zwei dynamisch abdichtenden symmetrischen Dop­ peldichtlippenpaaren gemäß Fig. 3.

Zwischen den beiden Doppeldichtpaaren befindet sich eine wei­ tere Reihe von Bohrungen (11), die gemeinsam mit den Bohrungen (9) im beweglichen Teil (1) sowie den Bohrungen (10) im zwei­ ten beweglichen Teil (2) ein drittes druckschwacheres Medium durchlassen.

Fig. 5 zeigt eine Ausführung der erfindungsgemäßen schwimmen­ den Dichtung (3) gemäß Fig. 4 mit einem Zwischensteg, der zur Aufnahme von Wälzkörpern (15) eines axialen Wälzlagers dient. Dabei können die beiden gegeneinander abzudichtenden Teile (1, 2) als Innen- und Außenring des Wälzlagers verwendet werden.

Fig. 6 zeigt eine identische Ausführung der erfindungsgemäßen Dichtung (3) gemäß Beschreibung der Fig. 5, jedoch mit einem abgewinkelten Steg (16), der als Käfig eines radialen Wälzla­ gers dient.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirkli­ chung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merk­ male sind erfindungswesentlich.

Claims (5)

1. Dichtung zum Durchführen von Medien, insbesondere gasförmi­ ge und flüssige Druckmedien, über zwei sich relativ zu ein­ ander rotatorisch oder translatorisch bewegenden Teilen mit mindestens vier Dichtlippen dadurch gekennzeichnet, daß die vier Dichtlippen zusammen zwei benachbarte Dichtlip­ penpaare einer Dichtung (3) bilden, von denen jedes Dichtlip­ penpaar sich in einem der beiden Maschinenteile (1, 2) befindet und wenigstens ein Dichtlippenpaar zwischen zwei Ebenen eines Teils (1) dynamisch abdichtend wirkt und daß sich innerhalb der Dichtung (3) Bohrungen (6) befinden, die die Räume zwi­ schen den beiden Dichtlippenpaaren miteinander verbinden.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippenpaare doppelt oder mehrfach über oder ne­ beneinander angeordnet sind.

3. Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Dichtlippenpaaren Bohrungsreihen (11) befinden, die ebenfalls zum Durchfluß von gasförmigen oder flüssigen Medien dienen.

4. Dichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (3) mit allen Dichtlippenpaaren dynamisch abdichtet und selbst zwischen den beiden abzudichtenden Ma­ schinenteilen (1, 2) schwimmt.

5. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (16) der Dichtung (3) als Käfig eines Wälzlagers (15) dient.