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DE2610730A1 - Wellendichtring mit innendruckbeaufschlagung - Google Patents

Wellendichtring mit innendruckbeaufschlagung

Info

Publication number
DE2610730A1
DE2610730A1 DE19762610730 DE2610730A DE2610730A1 DE 2610730 A1 DE2610730 A1 DE 2610730A1 DE 19762610730 DE19762610730 DE 19762610730 DE 2610730 A DE2610730 A DE 2610730A DE 2610730 A1 DE2610730 A1 DE 2610730A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ring
seal
chamber
shaft seal
profile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19762610730
Other languages
English (en)
Inventor
Werner Lugs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Benz AG filed Critical Daimler Benz AG
Priority to DE19762610730 priority Critical patent/DE2610730A1/de
Publication of DE2610730A1 publication Critical patent/DE2610730A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3208Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip provided with tension elements, e.g. elastic rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/46Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)

Description

  • Wellendiohtring mit Innendruckbeaufsclllagung
  • Die Erfindung betrifft einen Wellendichtring mit einer durch eine Öffnung in einem seitlichen Wandabsclmitt zugänglichen Hohlkammer, in die ein flüssiges oder gasförmiges Druckmedium einführbar ist, und mit einem inneren Wandabschnitt, der eine ringsum verlaufende, keilförmige Erhebung aufweist, die sich beim Gebrauch der Dichtung dichtend an die Welle anpreßt.
  • Violfach sind bisher Wellendichtringe hergestellt worden, bei denen die Dichtmanschette in Form eines einseitigen lIebels ausgebildet war und die radial auf die Wellenoberfläche wirkende Kraft der Dichtkante sowohl durch die Dichtmanschette selbst infolge Aufweitung der Dichtlippo auf den Wellendurchmessor und Aufbiegung des Dichtlippenquerschnitts wie auch durch Dehnung einer an der Dichtlippe angreifenden Ringfeder erzeugt wurde. Eine derartige Ausgestaltung der Dichtmanschette bringt es erfahrungsgemäß mit sich, daß die Radialkraftverteilung über den Umfang infolge Ungleielimässigkeit der Federradialkraft, Inhomogenität dor Elastomermischungen und Formabweichungen nicht gleichmäßig ist und daher - abgesehen von einseitigem Verschleiß der Dichtkante - bei höheren Druckunterschieden leicht zu Undichtheiten führen kann.
  • Im übrigen sind aufblasbare Dichtungen der genannten Art beispielsweise durch die DT-OS 2 21(r 9 bekannt, durch die am inneren Wandabschnitt keilförmige Erhebungen offenbart sind, die beim Betrieb der zugehörigen Anlage auf die Wellenoberfläche gepreßt werden. Diese bekannten Dichtungen nach der genannten Offenlegungsschrift soLlen dazu dienen, veränderliche Druckverhältnisse auszugleichen und die Dichtung diesen veränderlichen Verhältnissen anzupassen. lfierzu muß kontinuierlich ein Druckmedium seitlich zugeführt werden, das durch der Welle zugekehrte Öffnungen wieder abströmen kann. Diese Dichtungen haben den Nachteil eines sehr großen Aufwandes und infolge der im Rahmen der vorgegebenen Grenzen nur mangelhaft beherrschbaren elastischen Eigenschaften der Kontaktzone bzw. der Radialkräfte die Unsicherheit, daß trotz dieses Aufwandes bei erhöhten Betriebstemperaturen oder Druckschwankungen der Meniskuseffekt zwischon der Dichtlippe und der Welle zur Aufrechterhaltung der Dichtwirkung nicht ausreicht.
  • Aufg.11zo der vorliegenden Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile u vermeiden und eine mit einfachen Mitteln aufgebaute Dichtung vorzuschlagen, die universell eingesetzt werden kann und optimale Dichtverhältnisse gewährleistet.
  • Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß die Dichtung aus zwei im Querschnitt im wesentlichen U-förmigen Profilen besteht, die mit ihren die seitlichen Wandabschnitte bildenden Schenkeln ineinandergesteckt sind und somit die Hohlkammer bilden und daß das äußere Hohlprofil aus Stahl und das innere IIohlprofil aus einem Elastomer besteht und daß die Öffnung verschlossen ist, nachdem das Druckmedium mit einem vorbestimmten Druck eingefüllt worden ist.
  • Eine derartige Ausbildung der Dichtung weist auch noch den Vorteil auf, daß sich das in die Iiehlkammer eingefüllte Druckmedium bei steigender Betriebstemperatur erwärmt und ausdehnt, so daß dadurch ein größerer Druck auf die Welle ausgeübt und so dio Gefahr der Undichtheit infolge geringeror Viskosität des abzudichtenden Mediums reduziert wird.
  • Hierdurch kann man größere Anpassungsmöglichkeiten ausnützen, indem Druckmedion gewählt werden, die bei Temperaturveränderung geeignete Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung der Dichtung besteht darin, daß sowohl die Aufnahmebohrung wie auch die Welle ohne besondere Aufnahmeeinrichtungen oder Zuführungskanäle ausgeführt werden können. Die Befüllung des Dichtringes erfolgt einmalig bei seiner Herstellung.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, daß durch den nach beiden Seiten hin symmetrischen Aufbau des Profils der Dichtung ein richtungsunabhängiger Einbau derselben vorgenommen werden kann. Vorteilhaft ist auch der Wegfall der Ringfeder und die Tatsache, daß die Einflußgröße des langen Federhebels entfallen kann, wodurch die schon genannten Ungleichmaßigkeiten des Anpreßdruckes weitgehend entfallen. Beim Gegenstand der Erfindung erhält man eine vollkommen gleichmäßige Radialkraftverteilung über den gesamten Umfang der Welle.
  • Während bei bisher bekannten Dichtungen die Elastizität der Dichtmanschette sowohl durch thermische Einflüsse wie auch durch chemische Reaktion mit dem Ö1 nach längerer Gebrauchsdauer erhebliche Abweichungen vom Neuzustand aufweisen kann, entsteht beim Anmeldungsgegenstand ein Kontakt des Elastomers mit dem Ö1 nur an einer Hälfte des Außenmantels, wodurch die ursprüngliche Elastizität des Elastomers im größten Teil des Querschnitts weitgehend erhalten bleibt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil geringerer Radialkraftschwankungen bei längerer Gebrauchsdauer, da eventuell mögliches Quellen bzw. Verhärten des Elastomers nur auf der Ölseite auftritt.
  • Die erfindungsgemäße Dichtung kann auch sehr niedrig gebaut werden; durch die niedrige Einbauhöhe ergibt sich ein geringerer Platzbedarf für die Dichtung. Schließlich läßt sich die Manschettenradialkraft in großen Grenzen verändern und den jeweils gegebenen Bedürfnissen anpassen. Infolge größerer Steifigkeit des geschlossenen Profils gegenüber bisher bekannten Ausführungen ergibt sich die Möglichkeit geringerer Uberdeckung zwischen dem Dichtringinnendurchmesser und dem Wellendurchmesser zur Erzielung einer den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßten Radialkraft. Die erforderliche Überdeckung zwischen den beiden Maßen läßt sich u. U. auch nur dadurch erzielen, daß die Aufweitung der Manschetten lediglich durch Überdruck erzielt wird und die keilförmige Dichtkante in drucklosem Zustand durchaus das Maß der Welle erhalten kann.
  • Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Alisführungsbeispiels in der folgenden Beschreibung näher erlautert, der auch weitere Einzelheiten dos Gegenstandes der Erfindung entnommen werden können.
  • Der in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Dichtring zeigt ein aus Stahl hergestelltes U-Profil 1, desson Schenkel 2 die Schenkel 3 eines weiteren Profils 4 überdecken, das aus einer Elastomermischung hergestellt und mit dem U-Profil 1 fest durch Vulkanisieren oder Kleben verbunden ist. Elastomormischungen sind beispielsweise Nitrilkautschuk, Acrylatkautschuk, Fluorkautschuk oder Silikonlcautschuk. In Richtung auf die Welle 5 zu weist der Steg 6 des U-Profils 4 oine keilförmige Erhebung 7 auf, die die auf der Welle 5 aufliegende Dichtkante bildet.
  • Eine IIohlkammer S wird von den Innenflächen dos elastisch nachliebigen U-Profils 4 und von der Innenfläche des Steges 9 des U-Profils 1 gebildet und umschlossen. Diese Hohlkammer 43 wird mit einem Drucluneditlm durch eine Öffnung 11 hindurch angefüllt, die in seitlichen Wandabschnitten der beiden U-Profile vorgesehen ist und nach dem Befüllen der IIohlkammer verschlossen, vorzugsweise vorlötet wird.
  • Der Dichtungsring ist in einen zylindrischen Hohlraum eines Gehäuses 12 mit glatter Bohrung eingesetzt.

Claims (1)

  1. Anspruch Innendruckbeaufschlagter Dichtungsring mit einer durch eine Öffnung in einem seitlichen Wandabschnitt zugänglichen Hohlkammor, in die ein Drucknledium einführbar ist, und mit einem inneren Wandabschnitt, der eine ringsum vorlaufende keilförmige Erhebung aufweist, die sich beim Gebrauch der Dichtung dichtend an die Welle anpreßt, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Dichtung aus zwei im Querschnitt im wesentlichen U-förmigen Profilen (1, 4) besteht, die mit ihren die seitlichen Wandabschnitte bildenden Schenlceln (2, 3) ineinandergesteckt sind und somit dio Hohlkammer (&) bildon, und daß das äußere U-Profil (1) aus Stahl und das innere U-Profil (4) aus einom Elastomer besteht und daß die Öffnung (11) verschlossen ist, nachdom das Medium mit einem vorbestimmten Druck eingefüllt worden ist.
DE19762610730 1976-03-13 1976-03-13 Wellendichtring mit innendruckbeaufschlagung Withdrawn DE2610730A1 (de)

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DE19762610730 DE2610730A1 (de) 1976-03-13 1976-03-13 Wellendichtring mit innendruckbeaufschlagung

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DE19762610730 DE2610730A1 (de) 1976-03-13 1976-03-13 Wellendichtring mit innendruckbeaufschlagung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2610730A1 true DE2610730A1 (de) 1977-09-22

Family

ID=5972428

Family Applications (1)

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DE19762610730 Withdrawn DE2610730A1 (de) 1976-03-13 1976-03-13 Wellendichtring mit innendruckbeaufschlagung

Country Status (1)

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DE (1) DE2610730A1 (de)

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