DE6606012U

DE6606012U - Wellendichtung

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Publication number: DE6606012U
Application number: DE6606012U
Authority: DE
Original assignee: George Angus and Co Ltd
Current assignee: George Angus and Co Ltd
Priority date: 1966-07-07
Filing date: 1967-07-05
Publication date: 1970-09-10
Also published as: GB1182427A; DE1625905B2; SE309139B; DE1625905A1; ES383755A3; US3504920A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL..ING. H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN

8 MÜadien 2,ReMBtSl 7, 2 Aufg.

TaL-Mr. Ufaf»«t Miß*·*

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den 11. Mai 1970

t Unser Zeichen

A 28 O3O/47f GbM

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GEOBGE MGUS & COMPdNI LIMITED, Newcastle upon Tyne 1/England

Wellendichtung

Die Neuerung betrifft Wellendichtungen, die auch als Öldichtungen bekannt sind und die zum Abdichten gegen das lecken von Flüssigkeit entlang von Wellen, beispielsweise Kurbelwellen oder Kraftfahrzeugantriebsübertragungswellen bestimmt sind, die aufgrund von Faktoren wie Welleudurchbiegung, Torsionsschwingung und exzentrischer Bewegung schwer abzudichten sind*

Es ist seit langem bekannt» dass das Abdichten solcher Wellen dadurch verbessert werden kann, aass man am abgedichteten Umfang eine Art Ruckförderschraube oder Rückförderschwecke vorsieht, die durch eine schraubenförmige Rippe oder Rille an der Oberfläche der Y<elle oder der Dichtung ausgebildet ist. Durch geeignete Wahl der Richtung der Schraubenlinie in bezug auf die normale Drehrichtung der Welle bewirkt die relative Drehung, dass das Öl oder eine andere Flüssigkeit, die dazu neigt, durch die Dichtung zu lecken, zurückbeföraert wird.

Die an, besten geeignete Art zur Schaffung einer Rückföraerwirkung besteht darin, die erforderliche Rippe oder Rille am übdichtungsumfang der Dichtung auszubilden, so dass eine Verän-

derung der Welle nicht erforderlich ist und die Dichtung auf der zylindrischen Oberfläche jeder Welle geeigneter Grosse in Tätigkeit tritt.

Bekannte Rückförderdichtungen bewirken zufriedenstellende Ergebnisss_üin einer Drehrichtung, für die sie bestimmt sind, jedoch sinä/'tiffikebrwellen, insbesondere Kraftfahrzeugantriebs- oder Übertragungswellen, Rückförderdichtungen erforderlich, die in .jeder Drehrichtung wirksam sind.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückförderwellendichtung zu schaffen, die in jeder Drehrichtung eine Rückförderwirkung ausübt.

Die Neuerung bezieht sich auf eine Wellendichtung, die einen geformten Dichtungsring aus elastischem Material umfasst, der eine Umfangsäichtungslippe mit einen sich über den Umfang erstrekkenden Dichtungsband zwischen einer inneren und einer äusseren kegelstumpf öraigen Fläche aufweist, die bei Verwendung der Dichtung jeweils der abgedichteten Flüssigkeit zu- bzw. abgekehrt sind, wobei die äussere kegelstumpfförmige Fläche mit Leitflächen4 teilen versehen ist. die jeweils die Oberfläche einer Rippe oder einer Rille bilden, die schräg auf das Dichtungsband auftreffen. ; lieuerungsgeiuäsa treffen wenigstens zwei solcher Leitflächenteile jeweils auf das Dichtungsband in entgegengesetzten Umfangsrichtun- ^en in einem Winkel von nicht mehr als 20° zur Ebene des Dichtungs-Ibandes auf.

Üblicherweise ist bei einem Dichtungsring das Dichtungsband eine durch die Verbindung der kegelstumpfförmigen Flächen gebil- , dete Kante, jedoch wird die Kante durch den als "Einlaufen" bekannten anfänglichen übrieb des in Betrieb stehenden Dichtungsrings axial zu einem schmalen Band verbreitert, das auch als "Kontaktband" bekannt ist. Ein entsprechendes Band könnte jedoch auch bei Herstellung eines Dichtungsringes ausgebildet werden.

Der Ausdruck "Leitflächenteil" wurde als beschreibender Ausdruck und Gattungsbegriff für eine Rippe oder Rille gewählt,

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die eine Fläche darstellt, die bei Drehung relativ zu einer Flüssigkeit, der sie ausgesetzt ist, diese zurückschiebt.

Bei der neuerungsgemässen Dichtung wirken die Enden der Leitflächenteile, die auf das Dichtungsband auftreffen, wie schraubenförmige Pumpenleitflachen, die das Öl, das dazu neigt, über die Dichtungskante zu lecken, zurückbefordern, und es würde festgestellt, dass entgegengesetzt gerichtete leitflächenteile, die auf das Dichtungsband in kleinem Winkel auftreffen, das Öl in beiden Wellendrehrichtungen wirksam zurückbefördern. Bei Auf— treffen auf das Dichtungsband können sich die leitilächenteile auch in dieses hinein erstrecken.

Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn der Mnkel, in dem die Leitflächenteile auf das Dichtungsband auftreffen, wenials 20°, vorzugsweise weniger als 10° und möglichst nicht

mehr als 5°, beträgt. Je kleiner der Auftreffwinkel ist, desto grosser ist dielange der Flächenberührung zwischen den Leitflächenteilen und der abgedichteten Fläche, desto geringer ist jedoch die Anzahl der Leitflächenteile, die in entgegengesetzten Eichtungen auf das Dichtungsband auftreffen können. Deshalb muss : ein Ausgleich zwischen einem kleinen Auftreffwinkel und der Ad-, zahl der Leitflächenteile entsprechend der Grosse einer Dichtung . und den Abdichtungserfordernissen geschaffen werden.

^; Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Neuerung j ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Neuerung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 und 2 Schnittansichten verschiedener Formen von inneren lippenwellendichtungeii, uod

Fig. 3 eine Teilansicht einer in einer Radialebene III-III der Fig. 2 geschüitteüeü Dichtuag.

Die dargestellten Dichtungen weisen im wesentlichen die ^:- ' gleiche bekannte Art auf, die einen aus synthetischem Gummi od.dgl

geformten Dichtungsring mit U-^uerschnitt umfasst, der eine äussere zylindrische Wand 1 aufweist, die durch einen Verstärkungsring 2 mit L-tciuerschnitt versteift ist, um einen Halteteil zum Befestigen der Dichtung in einem Wellengehäuse zu bilden, und einen flexiblen Flansch 3, der von einer Radialfeder 4 umgeben ist.

Der innere Umfang dec Fianschs 3 weist eine Dichtungslippe zum Abdichten der zylindrischen Oberfläche einer Welle auf, die eine kreisförmige Dichtungskante 5 hat, die durch das Zusammentreffen einer geformten kegeistumpfförmigen äusseren Fläche 6, die im Betrieb von der abgedichteten Flüssigkeit weg nach aussen gekehrt ist, n,it einer geschnittenen kegelstumpfförmigen inneren Fläche 7, die im Betrieb der abgedichteten Flüssigkeit zugekehrt ist, entsteht.

^! Die innere kegelstumpfförmige Fläche 7 wird mit einem Beschneidete sser geschnitten, gegen das die geformte Dichtung so gedreht wird, dass man den gewünschten Winkel der Fläche 7 und eine genaue Ausbildung und Anordnung der Dichtungskante 5 erhält.

Die vorstehend beschriebenen Dichtungen sind bekannte Konstruktionen, und es ist auch bekannt, dass die äussere kegelstumpfjförmige Fläche 6 mit einem Schraubengewinde oder schraubenförmigen Bippeo oder Eilleo ausgebildet ist, um bei relativer Drehung , der Welle in einer Eichtung die über die Dichtungskante 5 lecken-I de Flüssigkeit zurückzubefordern.

¹ Das in den dargestellten Dichtungen veranschaulichte, neue- ! rungsgesässe Merkmal besteht darin, dass in der Fläche 6 wenig-Istens zwei entgegengesetzt gerichtete schraubenförmige Rippen 8 i(Fig. 1) oder eine gerade Zahl stufenartiger Eeihen paralleler kippen 8 (Fig. 2) ausgebildet sind, die jeweils in einer Ebene ¹ liegen, die schräg zur Ebene der Dichtungskante 5 verläuft. Der Winkel der Schräge kann den Erfordernissen entsprechend gewählt werden, er darf jedoch nicht grosser als 20^u sein, wie in Fig. 2 j dargestellt, und er ist vorzugsweise viel kleiner, beispielsweise 5°, wie in Fig. 1 gezeigt.

In dem Dichtungsring, wie er geformt ist, kreuzen die Rippen 8 die Ebene der späteren Diohtungskante 5, und wenn diese Kante durch Schneiden der inneren kegelstumpfföriDigen Fläche 7 ausgebildet wird, werden die über die Ebene der Kante 5 hinausreichenden Teile der Rippen abgeschnitten, wobei der Rest dieser Rippen die Kante 5 schneidet und so die erforderlichen in entgegengesetz-, ter Richtung verlaufenden Leitflächen 9 (Fig. 3) bilden, die auf

j die Dichtungskante 5 auftreffen, die beim Einlaufen durch anfänglichen Abrieb im Betrieb zu einem Kontaktband grösserer axialer

: Breite verändert wird. Es ist ferner zu bemerken, dass die Dieb- . tungslippe beim Aufbringen auf die Kelle leicht gedehnt und ferner} durch die Radialfeaer 4 zusammengeschnürt wird, so dass die sich daraus ergebende radiale Belastung des elastischen Materials der Lippe die Beschaffenheit des Kontaktbandes noch weiter verändert.

Obwohl die Rippen 8 leicht schräg zur Ebene der Dichtung

vciiauicu jxuuxjcu iiiic rj.aua.cu ivy \rig. .// aiii ncocuiiiiiucu Zijr xxu— drisch um die Achse λ-Χ des Dichtungsringes ausgebildet sein, wodurch der Dichtungsring ohne Gefahr der Beschädigung der Rippen ' genau axial aus seiner Form herausgenommen werden kann.

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den und tatsächlich kann eine stufenförmige Rippe mit im wesentli-j

, chen L-förmigem querschnitt oder eine Reihe von Rippen als Rille j ; oder Rillen angesehen werden.

; Die Neuerung ist in bezug auf ihre Verwendung bei einer inneren Wellendichtung beschrieben worden. Sie kann jedoch auch bei einer äusseren Dichtung verwendet werden, die, wie bekannt, so auf einer Welle befestigt ist, dass sie sich mit ihr dreht und gegen eine sie umgebende Fläche eines Gehäuses abdichtet. Bei einer äus-j seren Dichtung ist die Lage der den Halteteil bildenden Wand 1 in j bezug, zu der des Flansches 3 umgekehrt, und die Radialfeder 4 wirkjt

/bach aussen.

ι Das elastische Material des Dichtungsringes kann, wie oben j 'erwähnt, synthetischer Gummi sein, es kann jedoch auch aus Natur- j

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gummi oder aimIiehern Material, beispielsweise des als Elastomere "bekanüteü Plastikmaterialieo bestehen.

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Claims

Schutzansprüche :

1. Wellendichtung aus einem geformten Dichtungsring aus elastischem Material, der eine Umfangsdichtungslippe mit einem sich über den umfang erstreckenden Dichtungsband zwischen einer inneren und einer äusseren kegelstumpfförmigen Fläche aufweist, die iß Betrieb der Dichtung der abgedichteten Flüssigkeit zu- bzw abgekehrt sina, wobei die äussere kegelstumpfförmige Fläche mit Leitflächenteilen versehen ist, die jeweils die Oberfläche einer

<»' Rippe oder einer Rille bilden, die schräg auf das Dichtungsband auftreffen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei dieser Leitflächenteile (8) jeweils auf das Dichtungsband (5) in entgegangesetzten Unifangsrichtungen in einem Winkel von nicht mehr als 20° zurEbene des Dichtungsbandes auftreffen.

2. Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ι dass die leitflächenteile (8) auf das Dichtungsband (5) in ent- · gegengesetzten Uüjfangsrichtungen in einem Winkel von nicht mehr J als 10° auftreffen.

3. Wellendichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitflächenteile (8) auf (Jas Dichtungsband (5) in einem j Winkel von nicht mehr als 5° auftreffen. '

4. Wellendichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennj· zeichoet, dass in der äusseren kegelstumpfförmigen Fläche (6) des ! Dichtungsrings wenigstens ein P^ar entgegengesetzt gerichtete schraubenförmige Rippen (8) ausgebildet sina, die Leitflächen (9) bilden, die jeweils auf das Dichtungsband (5) aus entgegengesetzten Umfangsrichtungen auftreffen.

5. Wellendichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Paare von Rippen (8) durch eine gerade Zahl stufenförmiger Reihen paralleler Rippen gebildet werden.

6. Wellendichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (8) einen im wesentlichen L-förmigen querschnitt aufweisen, wobei eine Flankenfläche (10) im wesentlichen zylindrisch um die Achse (X-X) des Dichtungsrings (5) ausgebildet ist.