CH341368A - Dichtung aus elastischem Werkstoff - Google Patents

Description

  Dichtung aus elastischem Werkstoff    Die Erfindung betrifft eine Dichtung aus elasti  schem Werkstoff mit einem radial gerichteten Rücken  und axial daran angefügter Dichtlippe, die durch  eine in einer Ringnut liegende Ringfeder in Dicht  richtung belastet ist.  



  Bei den bekannten Lippendichtungen ist der von  der Ringfeder belastete Teil stärker ausgebildet als  der Teil, der zwischen der Feder und dem Rücken  der Dichtung liegt. Die Ringfeder hat einen ver  hältnismässig kleinen Durchmesser und liegt in einer  entsprechend schmalen Nut; sie drückt die Lippe  radial nach aussen. Die     Anpresskraft    der Feder wird  deshalb durch die Dehnungselastizität der Lippe be  grenzt, die mit der Zeit nachlässt, besonders wenn die  Lippe am Umfang abgenützt ist. Die Dichtung ge  nügt deshalb nach einer gewissen Benützungsdauer  nicht mehr. Anderseits wird das dünne Teil der Lip  pendichtung von dem zugeführten Druckmittel auf  gebläht, so dass es in Gefahr ist, zu brechen oder gegen  die zu dichtende Fläche gedrückt und übermässig stark  abgenützt wird.  



  Diese Nachteile werden nach der Erfindung da  durch vermieden, dass sich die Ringfeder gegen ihre  Auflage an der äussern Flanke der Ringnut presst und  dadurch, bezogen auf den seitlich des Dichtungs  rückens liegenden     Nutgrund,    ein das freie Ende  der Dichtlippe gegen die abzudichtende Fläche hin  drückendes Moment bewirkt, dessen Wirkung im  nicht eingebauten Zustand der Dichtung erkennbar ist  an einer in der Gegend des     Nutgrundes    beginnenden  Ablenkung des zur Dichtung bestimmten Mantels  der Dichtlippe.  



  Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der  Zeichnung dargestellt. Sie zeigt in den       Fig.    1 bis 3 eine erste Ausführungsform in ver  schiedenen Belastungszuständen, in den       Fig.    4 bis 6 drei weitere Ausführungsformen.    Die Lippendichtung nach der ersten Ausführungs  form besteht aus einem radial gerichteten Rücken 1,  an den sich die Dichtlippe 2 axial anschliesst. Die  Dichtung soll auf ihrer Aussenseite wirken; sie ist des  halb in ihrem äussern Umfang 3     kegelig        ausgeführt.     In ihrer Mitte besitzt sie eine Öffnung 4, deren Wan  dung mit einem Stahlring 5 bewehrt ist und dazu  dient, die Dichtung auf einer nicht dargestellten  Welle oder Stange zu befestigen.  



  Die Lippe 2 bildet auf ihrer Innenseite eine Ring  nut 6 mit etwa halbkreisförmigem Querschnitt, die  sich unmittelbar an dem Rücken 1 anschliesst.  



  Die Lippendichtung ist aus elastischem und  abriebfestem Werkstoff, z. B. synthetisch hergestell  tem Gummi, hergestellt. Im unbelasteten Zustand,  das heisst ohne Federbelastung, hat sie die Form nach       Fig.    1. Die Aussenfläche 3 bildet einen Kegel gleich  bleibender Steigung.  



  In die Nut 6 ist eine Ringfeder 7 eingelegt. Sie  ist aus Runddraht in Schraubenform gewickelt. Die       Krümmungshalbmesser    des Wickels ist etwas grösser  als der Halbmesser des Querschnittes der Nut 6. Die  Ringfeder liegt daher an zwei gegenüberliegenden  Stellen 8 und 9 der Nut 6 an, die beide etwa auf  einem Kreisbogen um die Achse der Lippendich  tung liegen.

   Sie belastet die Ringnut in Dichtrichtung,  das heisst in Richtung der     Dichtungsaxe,    und drückt  diese Ringnut an den genannten Stellen auseinander,  wodurch sie, bezogen auf den seitlich des Dichtungs  rückens 1 liegenden     Nutgrund    11, ein das freie Ende  10 der Lippe gegen die abzudichtende Fläche hin  drückendes Moment bewirkt, das heisst, dass das freie  Ende 10 der Lippe um den Grund 11 der Ringnut  nach aussen gedrückt wird. In nicht eingebautem  Zustand der Dichtung ist die Wirkung der Feder  bzw. des erwähnten Momentes an einer in der Gegend  des     Nutgründes    11 beginnenden Ablenkung des zur      Dichtung bestimmten Mantels 3 der Lippe 10 zu er  kennen, wobei die Aussenfläche 3 die Form eines  Kegels mit zwei verschieden schrägen Zonen annimmt.

    Dieser Zustand ist in     Fig.    2 dargestellt.  



  Wird die Lippendichtung in eine Bohrung ein  geschoben, gegen deren Wand 12 sie abdichten soll       (Fig.    3), so wird das freie Ende 10 der Lippe wieder  nach innen gedrückt. Die Ringfeder 7 gibt dabei in  Richtung der     Dichtungsaxe    etwas nach und verschiebt  sich gegen die Mittelachse der Dichtung hin. Sie  versucht weiterhin, das freie Ende 10 der Lippe um  den     Nutgrund    11 nach aussen zu schwenken und  übt ein solches Moment auch dann noch aus, wenn  das Ende 10 der Lippe auf seiner Aussenseite schon  weitgehend abgenützt ist, da sie in der Nut 6 ent  sprechend nachrückt.

   Voraussetzung für diese Wir  kung ist, dass der links vom     Nutgrund    11 liegende, in  den Rücken 1 übergehende Teil der Dichtung und das  Ende 10 der Lippe im Verhältnis zu der am Nut  grund 11 liegenden Stelle der Lippe verhältnismässig  kräftig ausgebildet sind. Das ist aus den gezeich  neten Massverhältnissen zu sehen; die dünnste Stelle  der Lippe liegt an dem     Nutgrund    11. Diese Wirkung  kann aber auch durch andere Massnahmen erreicht  werden, z. B. dadurch, dass die Dichtlippe in der  Nähe des     Nutgrundes    11 weicher ausgeführt wird als  an den andern Stellen.  



  Der Aussendurchmesser der Dichtung ist so be  messen, dass er an dem Umfang, der dem     Nutgrund     11 gegenüberliegt, gleich dem Durchmesser der ab  zudichtenden Bohrung ist.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.    4 ist in der  sonst     gleichen    Dichtung eine Ringnut 13 angebracht,  deren Querschnitt etwa V-förmig ist. Die Ringfeder 7  legt sich gegen die     kegeligen        Seitenflanken    der Ring  nut und dreht wiederum das freie Ende 14 der Dich  tung um den     Nutgrund    15 nach aussen.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel nach     Fig.    5 ist eine  Ringnut 16 von etwa halbkreisförmigem Querschnitt  vorgesehen, die sich nicht unmittelbar an den Rücken  17 der Dichtung anschliesst, sondern gegen das freie  Ende 18 der Lippe 2 verlegt ist. Das Dichtungs  stück 19 zwischen dem Rücken 17 und der Ringnut  16 ist so kräftig ausgebildet, dass es weder unter dem  betriebsmässig auftretenden Druck von z. B.5-7 atü  des abzudichtenden Druckmittels, noch unter der  Kraft einer eingelegten Ringfeder 20 merklich zusam  mengedrückt wird oder nach aussen nachgibt.  



  Die Ringfeder 20 legt sich in der schon vor  stehend beschriebenen Weise gegen die Seiten der  Ringnut 16 und spreizt das freie Ende 18 der  Lippe um den     Nutgrund    21 nach aussen gegen die  zu dichtende Fläche hin.  



  Das Ausführungsbeispiel nach     Fig.    6 ist als In  nendichtung gedacht. An den Rücken 22 der Dich  tung schliesst sich ein aussenliegender Befestigungs  ring 23. Ein Stahlring 24 mit     winkelförmigem    Quer  schnitt ist als Verstärkung eingefügt. An den Rücken  22 schliesst sich die innenliegende Lippe 25,     in    deren  Aussenseite unmittelbar anschliessend an den Rücken    22 eine Ringnut 26 mit etwa halbkreisförmigem  Querschnitt liegt. Eine Ringfeder 27 ist in diese  Ringnut eingelegt und spreizt das freie Ende 28 der  Lippe 25 um den Grund 29 der Ringnut 26 nach  innen. Die innenliegende Dichtfläche 30 hat daher  vor dem Aufschieben auf das abzudichtende Teil   etwa eine Stange - die Form zweier aneinander  grenzender Kegel mit verschiedener Steigung.  



  Durch die Spreizwirkung der Ringfeder 27, die  in diesem Fall nach innen wirkt, wird auch hier wie  in den andern Beispielen eine     Anpresskraft    auf das  freie Ende 28 der Lippe ausgeübt, auch wenn es  nach einer gewissen Betriebsdauer schon abgenützt  sein sollte.  



  Bei den geschilderten Beispielen bildet die Dich  tung einen Teil einer Topfmanschette. Sie kann  jedoch auch an andern Teilen verwendet werden,  z. B. als Rand einer Membran.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Dichtung aus elastischem Werkstoff mit einem radial gerichteten Rücken und axial daran ange fügter Dichtlippe, die durch eine in einer Ringnut liegende Ringfeder in Dichtrichtung belastet ist, da durch gekennzeichnet, dass sich die Ringfeder gegen ihre Auflage an der äussern Flanke der Ringnut presst und dadurch bezogen auf den seitlich des Dichtungs rückens liegenden Nutgrund, ein das freie Ende der Dichtlippe gegen die abzudichtende Fläche hin drük- kendes Moment bewirkt, dessen Wirkung im nicht eingebauten Zustand der Dichtung erkennbar ist an einer in der Gegend des Nutgrundes beginnenden Ablenkung des zur Dichtung bestimmten Mantels der Dichtlippe. UNTERANSPRGCHE 1.

   Dichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Dichtlippe auf der mit der abzu dichtenden Fläche in Berührung kommenden Seite an ihrer dünnsten Stelle mindestens nahezu den glei chen Durchmesser wie die abzudichtende Fläche hat. 2. Dichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Lippe zwischen dem Rücken und ihrer dünnsten Stelle mindestens so stark aus gebildet ist, dass sie dort bis zu einem bestimmten betriebsmässig auftretenden Innendruck nicht bis zum Anliegen an die gegenüberliegende, feste Dichtfläche verformt wird. 3. Dichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ringnut unmittelbar an den Rücken der Dichtung anschliesst und sich bis zum freien Ende der Lippe erstreckt. 4.

   Dichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ringfeder schraubenförmig ge wickelt ist und einen kreisförmigen Querschnitt hat. 5. Dichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass sie als Teil einer Topfmanschette ausgebildet ist, in die metallische Bewehrungen ein gelegt sind.