AT240659B

AT240659B - Dichtung für zwei gegeneinander drehbare Teile und Verfahren zur Herstellung von Dichtringen für diese

Info

Publication number: AT240659B
Application number: AT890561A
Authority: AT
Original assignee: Forsheda Gummifabrik Aktiebola
Priority date: 1961-11-24
Filing date: 1961-11-24
Publication date: 1965-06-10

Description

Dichtung für zwei gegeneinander drehbare Teile und Verfahren zur Herstellung von Dichtringen für diese
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Welle sehr nahe liegenden Teil des elastischen Ringes ausgeht, wodurch die bei Drehung der Welle auf die Rippe wirkenden Kräfte relativ klein sind, die Lippe ihrer Dichtungsfunktion tatsächlich ausübt und de Dichtungsring an der Welle sicher gehalten wird. Bei der erfindungsgemässen Dichtung kann einerseits de Anpressdruck der Lippe beim Aufbringen des Ringes auf die Welle leicht variiert werden und anderseits is ein weiterer wesentlicher Vorteil darin gelegen, dass die Dichtung nunmehr bei niedrigen Drehzahlen al Reibungsdichtung und bei hohen Drehzahlen als Spalt-bzw. Labyrinthdichtung, bei welcher sich dielippt von der Radialfläche abhebt, wirkt.

Für die Herstellung eines Dichtungsringes für eine solche Dichtung is nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ein Verfahren vorgesehen, welches darin besteht, dass ei : rohrförmigerKörper aus elastischem Material, in welchem im Abstand voneinander gelegene, nach ausser offene ringförmige Nuten vorgesehen sind, auf einem Dorn od. dgl. zum Drehen gebracht wird, wobei e
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Verwendung wenigstens einesschneidwerkzeuges längs Hohlflächenförmigen Nuten angepasst sind, in Ringe geteilt wird. Auf diese Weise können solche Dichtringe einfacl und mit relativ geringem Aufwand an Zeit und Werkzeugen hergestellt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger il der Zeichnung dargestellter beispielsweiser Ausführungsformen sowie einer Vorrichtung zur Herstellung vo : solchen Dichtringen.

In der Zeichnung zeigen die Fig. 1-3 verschiedene Schritte bei der Montage einer Ausführungsforn eines Dichtringes gemäss der Erfindung, die Fig. 4 und 5 weitere Ausführungsformen eines Dichtringes un ( die Fig. 6 eine Vorrichtung zur Herstellung von Dichtringen.

1 bezeichnet den vorzugsweise aus Gummi bestehenden elastischen Ring, dessen innere Begrenzungs
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sind zur Achse des Ringes 1 konzentrisch. Die Endteile des Ringes 1 sind von zwei Rotationsflächen einer äusseren 4 und einer inneren 5, begrenzt. Diese Flächen 4 und 5 weisen vorzugsweise gleiche Form auf, welche auf das im weiteren noch beschriebene Herstellungsverfahren zurückzuführen ist DerRing1weistameinenEndeeinevonseineminnerenTeilvorragendeundineinemStückmitihn hergestellte ringförmige Lippe 6 auf, die durch eine im Ring 1 vorgesehene, nach aussen offene ringförmige Nut 7 von V-förmigem Querschnitt gebildet ist. Die Lippe 6 hat hiebei eine wesenticl geringere Masse als der Ring 1.

Für die erfindungsgemässeDichtung ist es wesentlich, dass die Lippe 6 zur Abdichtung mit einer il bezug auf die Drehachse 8 im wesentlichen radial verlaufende Fläche 9 auf dem Lagergehäuse 1 ( od. dgl. zusammenwirkt, wobei die der Fläche 9 zugekehrte Seite der Lippe 6 eine im wesentliche : trichterförmige Hohlfläche 5 bildet.

DieDichtung mit einem derDichtringe ist aus der Fig. 3 ersichtlich, während die Fig. 1 und 2 zeigen wie die Montage der Dichtung ausgeführt wird. Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, wie der Ring 1 auf da freie Ende der Welle 8 bei gleichzeitiger Ausweitung aufgebracht wird.Die Welle 8 hat einen grösse- renDurchmesseralsdieBohrungdesRinges1indessenentspanntemZustande. IndermontiertenLage ist der elastische Ring 1 somit um die Welle 8 ausgeweitet, wodurch die Lippe 6 in der richtige ! Lage im Verhältnis zu der radial gerichteten Fläche 9 des Lagergehäuses 10 fixiert werden kann
Aus der Fig.2 ist ersichtlich, wie man mit Hilfe eines sehr einfachen Werkzeuges 11 den Ring in die richtige Lage im Verhältnis zum Lagergehäuse 10 montieren kann.

Das Werkzeug 11 besteh aus einem zylindrischen Mantel 12 und einem ringförmigen Teil 13, dessen Innendurchmesser et was grösser ist als der Durchmesser der Welle 8. Mit dem Werkzeug 11 wird der Ring l auf die Welle 8 aufgeschoben, bis die Vorderkante 14 des Werkzeuges 11 gegen die radial gerichtete Fläche 9 des Lagergehäuses 10 anliegt. In dieser Lage des Werkzeuges 11 liegt die Lippe 6 somit gegen die Fläche 9 mit dem gewünschten Dichtungsdruck an. Die Anwendung eines Werkzeuge bei der Montage ist jedoch nicht erforderlich, da sich der Ring 1 durch Drehung der Welle 8 ziemlich einfach auch von Hand aus montieren lässt.

Gemäss den in den Fig. 1-4 dargestellten beiden Ausführungsformen ist die nach innen gerichtete trichterförmige Hohlfläche 5 der Lippe 6 konisch, während sie in der Ausführungsform gemäss Fig. 5 gekrümmt ist, wobei die Fläche vorzugsweise durch einen Kreisbogen erzeugt ist. Im letzteren Falle er. hält man eine viel kompaktere Bauart als im ersteren Falle, wobei vorausgesetzt wird, dass der Basiswinkel der Fläche 5 in beiden Fällen der gleiche ist. Um ein gutes Ergebnis zu erhalten, soll dieser zwi. schen der Lippe 6 und der Fläche 9 gebildete Winkel zwischen 30 und 600. vorzugsweise etwa 450 betragen.

In allen dargestellten Ausführungsformen hat der mit der radial gerichteten Fläche 9 zusammenwirkende Teil der Lippe 6 im Querschnitt spitze Form. Gemäss den Figo 1-3 und 5 ist die Spitze de

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der nach innen gericnteten Hohlflächeteten Fläche 9 zugekehrt ist, begrenzt ist.

Die Fig. 6 veranschaulicht, wie ein Dichtring für die erfindungsgemässe Dichtung in einfacher Weise hergestellt wird. Ein rohrförmiger Körper aus elastischem Material wird auf einen Dorn 18 aus verhältnismässig weichem Werkstoff wie Holz, Gummi od. dgl. gesteckt. Der Dorn 18 wird beispielsweise in einer Drehbank oder in einer für die Herstellung besonders konstruierten Maschine in Drehung versetzt.

Am rohrförmigenKörper 17 werden entweder vor oder nach der Anbringung auf dem Dorn 18 V-förmige Nuten 7 z.B. durch Stechen oder Schleifen vorgesehen. Die Nuten 7 können aber auch vorzugsweise schon beim Giessen des Körpers 17 hergestellt werden. Während der Drehung wird der Körper bzw. Schlauch 17 durch Schneidwerkzeuge 19 inRinge 1 geteilt. DieSchneidwerkzeuge 19, welche spitze Form aufweisen, teilen hiebei den Körper 17 in Ringe l längs Rotationsflächen 15, die den nach aussen offenen ringförmigen Nuten 7 angepasst sind. Die bei der Teilung gebildeten Lip- pen 6 erhalten somit eine im wesentlichen konstante Dicke.

Gemäss der dargestellten Auführungsform sind die Werkzeuge 19 in einer Platte 20 befestigt, die zum Schneiden der Ringe 1 auf den Dorn 18 zu und von ihm weg geführt wird. Die Platte 20 ist jedoch auch in einer Richtung parallel zur Drehachse des Dornes 18 verschiebbar, so dass sich die Dicke der Lippe 6 für verschiedene Dichtungsaufgaben variieren lässt. So ist beispielsweise für Öldich- tungen eine etwas steifere Lippe 6 erforderlich als für Staubdichtungen. Die Dicke und Massenvertei- lung der Lippe 6 wird in manchen Fällen derart gewählt, dass die Lippe 6 bei niedrigen Drehzahlen reibt und beihohen Drehzahlen von der Zentrifugalkraft nach aussen geschleudert wird und eine Spaltdichtung bildet.

Gemässeiner nicht dargestellten Ausführungsform werden die Werkzeuge 19 während ihrer Bewegung auf den Dorn zu geschwenkt. so dass man Flächen 5 gemäss der Fig,5 erhält,Bei der Herstellung des Dichtringes 1 nach der Fig.4 gelangtein weiterer Satz von Schneidwerkzeugen 21 für die konischen Flächen 16 zur Anwendung. Auch diese Werkzeuge 21 sind an einerPlatte 22 angebracht.

Zurbesseren Veranschau- lichung sind sowohl die Werkzeuge 19 wie die Werkzeuge 21 in Fig. 6 mit dem Körper 17 in Schneid-
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Normalerweise greifen jedochdie Werkzeuge 19 und 21 abwechselnd andemKörperwerdenmitdenWerkzeugen 21 geschnitten.bevor die Aufteilung in Ringe 1 mit den Werkzeugen 19 vorgenommen wird.Bei der erfindungsgemässen Dichtung kann der Dichtring 1 seine Funktion auch bei verhältnismässig grosser Schrägstellung zwischen der Welle 8 und der Fläche 9 erfüllen. In manchen Fällen kannesbeimAbdichtenvonSchmiermitteln, z.B.ÖlundWasser,vonVorteilsein,denRing1mitverschie- den festerAnlage gegen dieDichtungsfläche 9 zu montieren, d. h. den Ring l zur Fläche 9 etwas schrag zu stellen.

Hiedurch wird die Reibungsfläche zwischen der Lippe 6 und der Fläche 9 im Verhältnis zur Welle 8 schräg liegen, wodurch die Reibungsfläche im Betrieb geschmiert wird. Dieselbe Wirkung wird auch erhalten wenn die Welle 8 exzentrisch gelagert ist. Besteht die Dichtfläche aus einem, einen Verschleiss ausübenden Material, z. B. aus Ton, so empfiehlt sich jedoch eine unbedingt symmetrische Montage des Dichtringes um die Welle 8.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Dichtung für zwei gegeneinander drehbare Teile, z. B. eine Welle und ein Gehäuse, bestehend aus einem auf die Welle aufgebrachten, im wesentlichen gleichmässig dicken, elastischen Ring und einer mit diesem einstückigen, an einer seiner Seitenflächen angeordneten ringförmigen Lippe, die vom zentralen Teil des Ringes ausgehend durch eine nach aussen offene Ringnut gebildet ist und gegen eine zur Welle wenigstens annähernd radial verlaufende Fläche zur Abdichtung gleitend anliegt, wobei die dieser Fläche zugekehrteStirnfläche derLippe im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippe (6) von einem unmittelbar an die Welle (8) angrenzenden Bereich EMI3.3 sammenlaufende, bis zu dieser reichende,

im wesentlichen trichterförmige Hohlfläche (5) ausgebildet ist, die im nicht ausgeweiteten Zustande des Ringes einen Basiswinkel zwischen 30 und 600, vorzugsweise 450 aufweist, wobei der Ring zur Vergrösserung der Federkraft der Lippe in an sich bekannter Weise durch die Welle ausgeweitet und bezüglich der zu dieser wenigstens annähernd radial verlaufenden Fläche (9) in einem Abstand aufgesetzt ist, der dem vom jeweiligen Verwendungszweck abhängigen Anliegedruck bei stillstehender Welle zugeordnet ist. <Desc/Clms Page number 4>

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im undeformierten Zustand der Randdurchmesser der Lippe mit dem Aussendurchmesser des Ringes übereinstimmt.

3. Dichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nach inne gerichtete Hohlfläche (5) der Lippe (6) in an sich bekannter Weise gekrümmt ist, wobei sie vorzugsweis von einem Kreisbogen erzeugt ist.

4. DichtungnachdenAnsprüchenlbis3, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der radi2 gerichteten Fläche (9) zusammenwirkende Teil der Lippe (6) in an sich bekannter Weise im Querschnitt spitze Form hat.

5. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze der Lippe (6) vo der nach innen gerichteten Hohlfläche (5) und von einer zylindrischen Fläche (15) in an sich bekannte Weise begrenzt ist.

6. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze der Lippe (6) vo der nach innen gerichteten Hohlfläche (5) und von einer konischen Fläche (16) mit der radial gerichtete Fläche (9) zugekehrter Spitze begrenzt ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Dichtungsringes für die Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis E dadurch gekennzeichnet, dass ein rohrförmiger Körper (17) aus elastischem Material, in welchei im Abstand voneinander gelegene, nach aussen offene ringförmige Nuten (7) vorgesehen sind, auf einer Dorn (18) od. dgl. zum Drehen gebracht wird, wobei er unter Verwendung wenigstens eines Schneidwerk zeuges (19, 21) längs Hohlflächen (5) die den nach aussen offenen ringförmigen Nuten (7) angepasst sind, i Ringe (1) geteilt wird.