DE10232443A1

DE10232443A1 - Hochdruck-Dichtung für hohe Drehzahlen

Info

Publication number: DE10232443A1
Application number: DE10232443A
Authority: DE
Inventors: Timothy Troy Smith; Larry J Castleman
Original assignee: TI Specialty Polymer Products Inc
Current assignee: Trelleborg Sealing Solutions US Inc
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2022-07-18
Also published as: DE10232443B4; FR2827658A1; US20030015843A1; GB0216666D0; ITTO20020628A1; DK177261B1; ITTO20020628A0; GB2378487A; DK200201111A; US6997461B2; GB2378487B; FR2827658B1

Abstract

Dichtungssystem für den Einsatz in Hochdruckanwendungen mit hoher Drehzahl, welches eine starre Halterung und einen elastischen, die Halterung bedeckenden Körper mit Druckausgleichswirkung enthält. Ein verminderter Abstand der aus einem Metallgehäuse bestehenden Halterung verhindert das Austreten der Dichtung.

Description

Diese Erfindung beansprucht das Vorrecht nach Gesetzestitel 35 des US Code §119(e) jeder US-Anmeldung unter Nr. 60/306.113, angemeldet am 17. Juli 2001.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Fachgebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ganz allgemein radiale Lippendichtungen und insbesondere radiale Lippendichtungen, welche imstande sind, Auslenkungen der Welle in einer Umgebung aufzunehmen, in welcher sich die Welle mit hoher Drehzahl und unter Bedingungen eines hohen Drehmoments dreht, und in welcher die Flüssigkeit, gegen welche die Abdichtung erfolgt, hohe Drücke erreicht.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Lippendichtungen werden gewöhnlich aus einem elastischen elastomeren oder polymeren Material gegossen. Sie werden auf eine flüssigkeitsdichte Weise an einem Gehäuse befestigt und umgeben eine sich drehende Welle, welche durch eine Öffnung in der Gehäusewandung führt. Die Dichtungslippe übt die abdichtende Funktion zur Welle aus, um die Flüssigkeit in dem Gehäuse zu belassen.
Die Bestandteile oder Elemente einer Lippendichtung enthalten einen starren Träger oder Halterung, um die Steifigkeit zu erhöhen und die Dichtungsanordnung zu einer Einheit zu gestalten. Der Träger hilft auch beim Einsetzen, beim Herausnehmen und bei der Lagerung der Dichtung in Bezug auf das Gehäuse. Der elastische Körper enthält eine Sekundärdichtung, um gegen das Gehäuse abzudichten, und eine oder mehrere elastische Dichtungslippen, welche in einem abdichtenden Kontakt mit der Welle gehalten werden.
Lippendichtungen erfreuen sich einer großen Vielfalt von Anwendungen, bei denen die Temperatur- und Druckbedingungen ihres Einsatzes, die erwarteten Wellendrehzahlen und die Erscheinungsform des Mediums, das sie zurückhalten sollen, die Anforderungen diktieren, die an eine besondere Konstruktion gestellt werden. Typischerweise ist jedoch die starre Komponente oder Halterung aus hartem Plastwerkstoff gefertigt wie beispielsweise Phenolhartplast oder aus Stahl oder rostfreiem Stahl, und die elastischen Lippen werden durch Elastomer- oder Polymerteile wie gegossenem Gummi, Polytetrafluorethylen oder anderen bekannten Materialien festgelegt. Das elastische Element kann als Einzelkörper gegossen sein oder kann eine Anzahl von einzelnen Elementen umfassen, die auf eine flüssigkeitsdichte Weise untereinander verbunden sind.
Durch die Art der Anwendungsfälle von Lippendichtungen wird die Dichtung selbst den Bedingungen einer signifikanten Wellenbewegung relativ zum umgebenden Gehäuse ausgesetzt. Auslenkungen der Welle in Bezug auf entweder des Gehäuses oder auf die Bohrung führen zu einer Taumelbewegung der Welle während der Rotation der Welle, was auch mit Schlagen der Welle bezeichnet wird. Ein beträchtliches Ausmaß dieses Schlagens stellt häufig eine hohe Herausforderung an die Wirksamkeit der Lippendichtung dar.
Zu den spezifischen Anwendungsfällen für Lippendichtungen gehören die Anwendungen in der Automobilbranche, in der Gerätetechnik und in der Industrie. In manchen Anwendungsfällen werden die Lippendichtungen extremen Betriebsbedingungen ausgesetzt wie z. B. bei Verdichtern für die Luftklimatisierung, wo die Welle typischerweise über einen Riementrieb mit elektrischer Kupplung angetrieben wird, und bei Ölpumpen, welche generell Öl auf hohe Drücke bringen, um dadurch eine wirksame Zirkulation des Öls durch den Motor und den Ölfilter zu ermöglichen. Die Konstruktion von Verdichtern und Ölpumpen führt typischerweise zu einem Schlagen der Welle, zu Biegeauslenkungen und zu einer gestörten Ausrichtung der Wellenachse bezüglich der Gehäuseöffnung. Im Idealfall werden bei Lippendichtungen die aufgestellten Toleranzen der Vorrichtungen, in welchen die Lippendichtungen benutzt werden, berücksichtigt, um die damit verbundenen Fertigungskosten auf ein Mindestmaß zu senken.

Zu den Anstrengungen zur Schaffung einer Lippendichtung, die das Schlagen der Welle oder eine gestörte Ausrichtung aufnimmt, gehören der Einsatz von erweiterten Kegelgestalten, Mehrfachlippen und anderen Variationen und Änderungen des elastischen Bauteils. Eine wirksame Anordnung wird im US- Patent 5.503.408 dargestellt, welches am 02. April 1996 erteilt und gemeinsam mit der Erfindung an die John Crane Inc., Morton Grove, Illinois, abgetreten wurde. Die im US-Patent 5.503.408 dargestellte Dichtung umfasst mehrere elastische Lippen, welche eine Hilfs- oder Ausrichtungslippe ergeben, welche zwischen die Welle und die abdichtende Lippe eingefügt wird, um die Lippendichtung zu zentrieren. Unter den Bedingungen einer gestörten Ausrichtung kontaktiert die Hilfslippe die Unterseite der primären Dichtungslippe und bewirkt eine Verlagerung jener Lippe in Richtung der Verlagerung der Welle relativ zur Mitte ihrer zugehörigen Gehäusebohrung. Die Verlagerung der Hilfslippe bewirkt, dass die primäre Dichtungslippe der Welle "folgt" und dadurch die Funktionstüchtigkeit ihrer Abdichtwirkung zur Welle aufrecht erhält. Die im US-Patent 5.504.408 beschriebene Lippendichtung wird in Anwendungen mit relativ niedrigem Druck benutzt. Das US-Patent 5.975.638 benutzt ein inneres Stützelement, um eine verbesserte Abdichtung zu erzielen.

In dem Fall, wo die Flüssigkeit, gegen welche die Abdichtung erfolgt, hohe Drücke erreicht, unterliegt die Lippendichtung einer Verformung von axial gerichteten Druckkräften, die sich aus den hohen Drücken ergeben, welche auf die radiale Fläche der Lippendichtung wirken und die radiale Dichtungslippe gegen das Lager drücken. Bei hohen Drücken ist die radiale Dichtungslippe ferner der Faltung über die Welle ausgesetzt, was zu einem Verlust an Dichtvermögen führt.

Zu einem gewissen Ausmaß haften Lagerteile, welche bei den oben beschriebenen Bemühungen und Beispielen benutzt werden, die Lippendichtung zentriert und halten auch die Dichtungslippe in der gewünschten Orientierung und Lage zwischen dem Lager und der unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit, gegen die abgedichtet wird. Lager erstrecken sich jedoch durch die Natur ihres Aufbaus und ihrer Funktion von der Dichtungslippe weg und liefern eine starre axiale Stütze für das Halterungsteil relativ zur Welle. In den meisten Fällen ist der Außendurchmesser des Lagers bündig mit dem Innendurchmesser des starren Halterungsteils, so dass jede Wellenauslenkung bewirkt, dass das Lager jene Auslenkung an das Halterungsteil weitergibt, wodurch eine vorbestimmte relative Orientierung zwischen der Lippendichtung und der rotierenden Welle beibehalten wird. Die dämpfende Wirkung eines elastischen Einsatzes zwischen dem Lager und dem Halterungsteil nimmt den größten Teil der Auslenkung auf. Selbst beim Beispiel des elastischen Einsatzes setzt jedoch das Widerlager des Lagerteils mit der elastischen Halterung das Lager einer fortgesetzten wiederholten Spannungsbelastung aus, welche über ausgedehnte Zeiträume die Abnutzung und die Zerstörung des Lagers verursacht.

Die vorliegende Erfindung ist auf die Notwendigkeit gerichtet, dass Dichtungen in manchen Anwendungsfällen einen größeren Betrag an Druck und Unflexibilität aufnehmen, der sich aus den Umgebungen mit höherem Abdichtdruck ergibt. Die Fähigkeit der verbesserten Lippendichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Aufnahme größerer Drücke berücksichtigt auch die Vermeidung von aufwendigen Druckableitsystemen, die in einigen Hochdruckanwendungen erforderlich sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine aus einem Stück bestehende Lippendichtungsanordnung, welche eine starre Halterung und ein an dieser befestigtes elastisches Teil mit mindestens einer im Allgemeinen radial gerichteten Lippe für die abdichtende Verbindung mit einer zugehörigen Welle enthält. Das Halterungsteil legt eine radiale Stützfläche für die Beibehaltung des Sitzes der radialen Dichtungslippe zwischen der radialen Stützfläche und dem Hochdruckmedium, das abgedichtet werden soll, fest. Die Gestalt, die Abmessungen und der Innendurchmesser des Halterungsteils sind so ausgelegt, dass ein vorbestimmter radialer Abstand zwischen dem Innendurchmesserbereich des Halterungsteils und dem Wellenerstreckungsbereich des Stützteils aufrecht erhalten wird, und zwar ungeachtet der Betriebsbedingungen, was das Ausmaß der Wellenauslenkung betrifft, oder des Druck des abzudichtenden Mediums.

Das starre Metallbehälterräger hat an seinem Innendurchmesser, der gegenüber dem offenen Ende und dem elastischen Teil liegt, eine scharfe Ecke. Diese scharfe Ecke verhindert, dass sich die Lippe des elastischen Teils zwischen dem Gehäuse und der Welle festklemmt und dann austritt.

Der starre Behälter ist ferner nicht gänzlich vom elastischen Teil umschlossen. Daher befindet sich die Rückseite der starren Halterung im direkten thermischen Kontakt mit dem Gehäuse oder der Endplatte. Dies erhöht die thermische Leitfähigkeit zwischen einer Dichtung und dem Gehäuse und ermöglicht die Ableitung die Hitze, die sich innerhalb des Dichtungssystems aufbaut.

Ein weiterer Teil der Erfindung besteht darin, dass die Geometrie der Dichtungslippe im Biege- und Kopfbereich einen Druckausgleich aufweist. Dieser Druckausgleich ist eine Kombination von besonderen Winkeln und Oberflächenbereichen und ermöglicht, dass der Druck gerichtete Kräfte ausübt, welche einen Teil der Kraft ableiten, welche die Lippe von der sich drehenden Welle abheben kann. Eine Kombination von besonderen geometrischen Formen erlaubt die Schaffung einer neuen Klasse von gerichteten Kräften auf die Fläche der Dichtungslippen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die oben erwähnten und weitere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung und die Art und Weise, wie man diese erzielt, werden deutlicher, und die Erfindung wird besser verstanden, wenn man sich auf die folgende Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bezieht. Bei diesen handelt es sich um:
Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine eingebaute erfindungsgemäße Dichtungseinheit;
Fig. 2 ist eine Vorderansicht, welche die Dichtungseinheit der vorliegenden Erfindung im nicht in ein Gehäuse eingebauten Zustand zeigt;
Fig. 3 ist im Schnitt eine Seitendarstellung der in Fig. 2 dargestellten Dichtungseinheit, wobei der Schnitt etwa längs der Linie 3-3 liegt;
Fig. 4 ist ein vergrößerter Ausschnitt von Fig. 3, und zwar der mit der Linie 4 markierte Bereich; und
Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung von Fig. 4.
In allen Darstellungen beziehen sich die angegebenen Bezugszahlen jeweils auf dieselben Teile. Das hier dargestellte Beispiel veranschaulicht eine vorzugsweise Ausführungsform der Erfindung, und ein derartiges Beispiel darf in keiner Weise als eine Beschränkung des Umfangs der Erfindung betrachtet werden.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 veranschaulicht eine Lippendichtungseinheit, die generell mit 10 bezeichnet wird, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Die Lippendichtungseinheit 10 umfasst mehrere Komponenten und ist in Fig. 1 dargestellt. Die in Fig. 1 dargestellte Dichtungseinheit befindet sich im zusammengebauten und eingebauten Zustand. Fig. 1 veranschaulicht eine Lippendichtungseinheit 10, wie sie in eine hydraulische Anwendung wie beispielsweise einen Motor oder eine Ölpumpe eingebaut und um eine Welle 12 herum angeordnet ist, welche sich durch eine Öffnung in dem Pumpengehäuse 14 erstreckt. Die Erfindung ist besonders gut für Hochdruckanwendungen hoher Drehzahl geeignet.
Die Öffnung ist durch eine zylinderförmige Wand 16 festgelegt, welche die Welle 12 in einem gewissen Abstand umgibt. Das Pumpengehäuse 14 ist in Fig. 2 teilweise im Schnitt dargestellt, wobei sich die Welle 12 durch die Öffnung erstreckt. Die Lippendichtungseinheit 10 dichtet die Öffnung ab, um Leckverluste aus dem Pumpengehäuse auf ein Mindestmaß herabzusetzen, selbst wenn das Öl unter hohem Druck steht, der von dem auf der Welle 12 sitzenden (nicht dargestellten) Motor erzeugt wird. Den Fachleuten auf diesem Gebiet ist klar, dass die in Fig. 1 dargestellten Dichtungsteile ringförmige Teile sind, welche konzentrisch zur Welle 12 angeordnet sind. In den Abbildungen sind diese Elemente der Bequemlichkeit halber in Teilschnitten dargestellt. Das heißt, jene Teile der Lippendichtungseinheit 10 und des Gehäuses 14, die sich darunter befinden, sind nicht mit dargestellt. Gewöhnlich sind diese Elemente dem Wesen nach identisch mit den Teilen oberhalb der Mittellinie, und es ist üblich, nur eine Hälfte der Teile zu zeigen, um ihre Veranschaulichung in größerer Ausführlichkeit zu ermöglichen.
Das Gehäuse 14 legt die innere Kammer 18 fest, welche die Welle 12 umgibt, und ist mit einem Schmiermittel wie beispielsweise Öl gefüllt. Wenn sich die Welle zusammen mit dem angefügten (nicht dargestellten) Rotor dreht, wird in der Kammer 18 Druck erzeugt. Teile der Ölpumpe wie beispielsweise der (nicht dargestellte) Rotor sind innerhalb des Gehäuses 14 angeordnet und funktionieren dergestalt, dass sie den Druck des Öls erzeugen, welches dann durch das Schmiersystem des Hydrauliksystems oder einer anderen Anwendung gepumpt wird, welche eine Hydraulikpumpe oder einen Motor für Hochdruckanwendungen mit niedriger Drehzahl benötigt.
Die Lippendichtungseinheit 10 ist ringförmig axial außerhalb des Gehäuses angeordnet und grenzt an die zylinderförmige Öffnung der Wandfläche 16. Die Lippendichtungseinheit 10 hält die Dichtheit an der Öffnung aufrecht und erzeugt eine Abdichtung zwischen der Fläche der Welle 12 und der radialen Fläche 15 des Gehäuses 14. Die Dichtungseinheit 10 trennt die Kammer 18 von der Umgebung außerhalb des Gehäuses 14 ab.
Die Lippendichtungseinheit 10 wird durch eine herkömmliche Endplattenanordnung, wie sie auf dem Fachgebiet bekannt ist, an Ort und Stelle gehalten. Die Endplattenanordnung enthält im Allgemeinen eine ringförmige Endplatte 20, welche abnehmbar ist.
Die Einzelheiten der Lippendichtungseinheit 10 im eingebauten Zustand werden in Fig. 1 veranschaulicht. Die Lippendichtungseinheit 10 enthält einen ringförmigen elastischen Dichtungskörper 30, der an eine starre Halterung 32 gebunden ist. Der elastische Dichtungskörper 30 kann aus einem Elastomer wie zum Beispiel Hartgummi bestehen, und die starre Halterung 32 kann aus einem metallischen Material wie beispielsweise Stahl gefertigt sein.
Die starre Halterung 32 ist eine ringförmige, ringähnliche Konstruktion, welche einen sich in axialer Richtung erstreckenden Kragen 34 am Außendurchmesser und einen verkürzten, sich in radialer Richtung erstreckenden Flansch 36 am Innendurchmesser zum Flansch 36 enthält. Ein gekrümmter Verbindungsbereich 38 erstreckt sich in radialer Richtung vom Kragen 34 nach innen und verbindet den Kragen 34 mit dem Flansch 36. Im Schnitt erscheint die Halterung 32 in Form eines "L" oder eines aufgeweiteten "V", wie das in den Fig. 1, 4 und 5 zum Ausdruck kommt.
Der elastische Dichtungskörper 30 ist, wie gezeigt, ein integrales elastomeres oder polymeres Bauteil und wird durch einen Gieß- oder Spritzvorgang erzeugt. Typischerweise erfolgen die Ausbildung des elastischen Dichtungskörpers 30 und sein Binden an die starre Halterung 32 gleichzeitig während des Gießvorganges. Der elastische Dichtungskörper 30 enthält einen ringförmigen Ringbereich 42, welcher an die Außendurchmesserfläche des ringförmigen, sich in radialer Richtung erstreckenden Kragens 34 gebunden ist. Der Ringbereich 42 enthält einen umfänglichen Erweiterungsabschnitt 44, der an einer Ecke des elastischen Dichtungskörpers 30 auf einer seiner Außenflächen ausgebildet ist und kann an jedem Ende eine konische Erweiterung aufweisen, um eine bessere gegenseitige Passung im eingebauten Zustand zu ergeben.
Der Einbau der Dichtung, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, bewirkt, dass der Erweiterungsabschnitt 44 die ringförmige zylinderförmige Wand 23 des Gehäuses in abdichtender Weise berührt. Um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der Außendurchmesserwand des elastischen Dichtungskörpers 30 und dem Innendurchmesser der ringförmigen zylinderförmigen Wand 23 zu gewährleisten, ist der Außendurchmesser des Erweiterungsabschnitts 44 dergestalt geformt, dass er geringfügig größer als der Innendurchmesser der zylinderförmigen Wand 23 ist. Ein begrenzter Betrag der Kompression des Erweiterungsabschnitts 44 und des Ringbereichs 42 tritt beim Einbau auf, was der Erzeugung einer flüssigkeitsdichten Abdichtung dienlich ist.
Es soll nun abermals auf Fig. 1 Bezug genommen werden. Eine flache Schicht des elastomeren Materials, welches einen zentralen abdeckenden Bereich 48 festlegt, der sich vom Ringbereich 42 radial nach innen erstreckt, und ist auf dem inneren gekrümmten Abschnitt des Verbindungsbereichs 38 angeordnet.
Vorzugsweise wird der zentrale Deckbereich 48 auf den Verbindungsbereich 38 dergestalt gegossen, dass das elastomere Material die starre Halterung 32 umgibt und gegen die Verfahrensflüssigkeit abdichtet, die sich unter Druck in der Innenkammer 18 befindet. Dies trägt dazu bei, die Korrosion der starren Halterung zu vermeiden. Die entgegengesetzte Seite (außen) hat thermische Verbindung mit der ringförmigen Endplatte 20 und vorzugsweise mit dem Gehäuse 14.
Von dem zentralen Deckbereich 48 aus erstreckt sich radial nach innen eine Dichtungslippe 50. Die Dichtungslippe 50 ist integraler Bestandteil des zentralen Deckbereichs 48 und ist auf den kurzen, sich radial erstreckenden Flansch 36 der starren Halterung gegossen. Die Dichtungslippe 50 umfasst einen Hauptkörper und einen Kontaktpunkt 52 für den abdichtenden Kontakt mit der Oberfläche der Welle 12. Im nicht eingebauten Zustand erstreckt sich die Dichtungslippe 50 unter einem bestimmten Winkel in einer radial nach innen zeigenden Richtung relativ zur Mittellinie CL und axial vom Körper der Dichtungseinheit 10 weg in die Richtung, wo sich normalerweise die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit befindet, wie das in Fig. 4 dargestellt ist, vorzugsweise 55 ± 10.
Von dem elastischen Dichtungskörper 30 aus erstreckt sich in axialer und radialer Richtung ein vorspringendes Teil 60, welches sich um eine vorbestimmte Entfernung axial zum Ende des Kragens 34 der starren Halterung 32 erstreckt. Das vorspringende Teil 60 wirkt in der Weise, dass es den gewünschten axialen Abstand der Lippendichtungseinheit 10 relativ zu einer sich radial erstreckenden Wand 27 und der radialen Fläche 15 der ringförmigen Endplatte 20 bzw. dem Gehäuse aufrecht erhält. Das vorspringende Teil 60 kann, wie gezeigt, eine abgeschrägte Kante aufweisen, um einen einfacheren Einbau der Lippendichtungseinheit 10 in die ringförmige Endplatte 20 zu ermöglichen.
Der elastische Dichtungskörper 30 ist zwischen der ringförmigen Endplatte 20, der ringförmigen zylinderförmigen Wand 23 und der radialen Fläche, welche den Raum für die Aufnahme der Lippendichtungseinheit 10 festlegen, angeordnet. Der Außendurchmesser des Ringbereichs 42 dichtet gegen die ringförmige zylinderförmige Wand 23 ab, und die Dichtungslippe 50 dichtet gegen die Welle 12 ab. Der Abstand S zwischen dem Flansch 36 und der Welle 12 ist für die starre Halterung 32 kritisch, damit diese als einzelner und einziger Stützring für die Lippendichtungseinheit 10 wirkt. Der Flansch 32 hat eine Höhe d, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Der Abstand S von der Welle 12 muss für den wirksamsten Betrieb innerhalb von 0,0 bis 10% der Länge von d liegen. Eine nicht mit einer abgeschrägten Kante versehene Ecke ist auch hilfreich, das Austreten zu verhindern. Für den Abstand S sind vier bis acht Tausendstel Zoll ein vorzugsweiser Wert.
Der elastische Dichtungskörper 30 ist auf die starre Halterung 32 gegossen und mit dieser verbunden. Der elastische Dichtungskörper 30 und die starre Halterung 32 legen zusammen einen radial befestigten Aufbau für die Dichtungslippe 50 fest, der imstande ist, seine Position um einen gewissen Winkel zu verlagern, um die Auslenkung der Welle aufzunehmen, während zu allen Zeiten eine Dichtung gegen die Oberfläche der Welle 112 aufrecht erhalten wird. Im eingebauten Zustand der Dichtungseinheit 10 (Fig. 2 und 3) kommt der Kontaktpunkt 52, der sich umfänglich um die Welle erstreckt, mit der Oberfläche der Welle 12 in Kontakt. Auf ähnliche Weise kommt der Erweiterungsabschnitt 44 des Ringbereichs 42 mit der ringförmigen zylinderförmigen Wand 23 und möglicherweise der radialen Oberfläche 15 des Gehäuses 14 in Kontakt, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung gegen das Gehäuse 14 zu ergeben.
Ein ringförmiger Unterschnitt oder Vertiefung 54 ist im elastischen Dichtungskörper 30 angelegt, welcher eine kontrollierte Biegung der Dichtungslippe 50 ermöglicht, während das Schlagen der Welle eine radiale Bewegung oder Wellenauslenkung bei der Drehung hervorruft. Die Wände 56, 58, welche den Unterschnitt bilden, sind so angeordnet, dimensioniert und ausgerichtet, dass sie bewirken, dass die Dichtungslippe 50 sich um einen ringförmigen Umfang dreht, der annähernd um den Flansch 36 angeordnet ist.
Wie in Fig. 5 angegeben ist, sind es besonders die mit 1, 2 und 3 bezeichneten Flächen, welche die gerichteten Kräfte erzeugen, die, wie das in Fig. 1 dargestellt ist, mit den Pfeilen X, Y, Z angedeutet sind. Während des Betriebs erzeugt der Druck auf die Flächen die gerichteten Kräfte X, welche die Dichtungslippe zur Welle 12 hinab schieben. Derartige gerichtete Kräfte schieben auch die Dichtung in Fig. 1 nach rechts. Die Druckkräfte Y, die duch den Betrieb erzeugt werden, schieben die Dichtung hinab zur Welle 12 und schieben außerdem die Dichtungslippe 50 nach links, wie das in Fig. 1 dargestellt ist. Die gerichtete Kräfte Z, die während des Betriebs der Dichtung erzeugt werden, schieben die Dichtung von der Welle 12 weg nach oben und nach links von der Dichtung in Fig. 1. Die Erzeugung von besonderen Flächen längs zur Orientierung des Winkels A von annähernd 90 ± 20 erzeugt die neuen neuartigen gerichteten Kräfte X, wie das in Fig. 1 dargestellt ist.
Ein Winkel A mit 90 ± 10 ist ein bevorzugter Wert. Der Winkel B hat einen bevorzugten Wert von annähernd 120 ± 10. Die Gestalt der starren Halterung 32 und ihre Anordnung recht dicht an der Welle 12 liefern eine starre Basis, so dass die Dichtungslippe 50 eine wirksame Dichtung ohne Ausfall über lange Zeitspannen liefert.
Weitere Modifikationen können einer Person mit normaler Fertigkeit auf diesem Fachgebiet deutlich werden, nachdem diese das hier beschriebene erfinderische Konzept verstanden hat. Folglich wird diese Erfindung nicht durch die hier dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt sondern nur durch die folgenden Ansprüche.
Während diese Erfindung so beschrieben worden ist, als hätte sie eine bevorzugte Konstruktion, kann diese Erfindung im Sinne und im Rahmen dieser Darstellung abgeändert werden. Diese Anmeldung zielt daher darauf ab, alle Änderungen, Anwendungen oder Anpassungen der Erfindung unter Benutzung ihrer allgemeinen Prinzipien abzudecken. Ferner zielt diese Anmeldung darauf ab, derartige Abweichungen von der vorliegenden Darstellung abzudecken, wie sie im Rahmen der bekannten und üblichen Praxis auf dem Fachgebiet, zu dem diese Erfindung gehört, auftreten und die in den Rahmen der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Dichtungseinheit zur Herstellung einer Abdichtung zwischen einer in einer Gehäusewandung ausgebildeten Öffnung und einer durch diese Öffnung führenden rotierenden Welle, um die Flüssigkeit innerhalb des Gehäuses zu halten, wobei die besagte Dichtungseinheit umfasst:
ein ringförmiges starres Halterungsteil, weiches einen sich axial erstreckenden Bereich des Außendurchmessers und einen Bereich des Innendurchmessers aufweist; und
einen elastischen ringförmigen Dichtungskörper, der am besagten Halterungsteil befestigt ist, wobei der besagte Dichtungskörper eine Dichtungslippe hat, welche für die abdichtende Verbindung mit der Welle angepasst ist, sowie einen sich axial erstreckenden Körperbereich des Außendurchmessers, der für das Abdichten gegen das Gehäuse angepasst ist, wobei der sich axial erstreckende Körperbereich des Außendurchmessers angrenzend an den besagten, sich axial erstreckenden Außendurchmesserbereich der besagten Halterung angeordnet ist und die besagte Dichtungslippe so gestaltet ist, dass sie während des Betriebs eine erste gerichtete Kraft, eine zweite gerichtete Kraft und eine dritte gerichtete Kraft aufnimmt, wobei die besagte erste gerichtete Kraft die besagte Dichtungslippe nach unten und nach rechts zur besagten Welle schiebt, die besagte zweite gerichtete Kraft die besagte Dichtungslippe nach unten und nach links zur besagten Welle schiebt und die dritte gerichtete Kraft die besagte Dichtungslippe nach unten zur besagten Welle schiebt.

2. Dichtungseinheit nach Anspruch 1, bei welcher das besagte Halterungsteil L- förmig ist.

3. Dichtungseinheit nach Anspruch 1, bei welcher die Form der besagte Dichtungslippe einen Winkel A bildet, der 90 Grad ± 10 Grad beträgt.

4. Dichtungseinheit nach Anspruch 1, bei welcher die Form der besagte Dichtungslippe einen Winkel B bildet, der 120 Grad ± 10 Grad beträgt.

5. Dichtungseinheit nach Anspruch 3, bei welcher die Form der besagte Dichtungslippe einen Winkel B bildet, der 120 Grad ± 10 Grad beträgt.

6. Dichtungseinheit zur Herstellung einer Abdichtung zwischen einer in einer Gehäusewandung ausgebildeten Öffnung und einer durch diese Öffnung führenden rotierenden Welle, um die Flüssigkeit innerhalb des Gehäuses zu halten, wobei die besagte Dichtungseinheit umfasst:
ein ringförmiges starres Halterungsteil, welches einen sich axial erstreckenden Bereich des Außendurchmessers und einen Bereich des Innendurchmessers aufweist, wobei das besagte Halterungsteil eine Rückenfläche hat, wobei die besagte Rückenfläche für einen direkten Kontakt mit dem Gehäuse verfügbar ist; und
einen elastischen ringförmigen Dichtungskörper, der am besagten Halterungsteil befestigt ist, wobei der besagte Dichtungskörper eine Dichtungslippe hat, welche für die abdichtende Verbindung mit der Welle angepasst ist, sowie einen sich axial erstreckenden Körperbereich des Außendurchmessers, der für das Abdichten gegen das Gehäuse angepasst ist, wobei der sich axial erstreckende Körperbereich des Außendurchmessers angrenzend an den besagten, sich axial erstreckenden Außendurchmesserbereich der besagten Halterung angeordnet ist.