DE3123891A1 - "wellendichtung" - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE

DR.-ING. R. DÖRING - 2 - DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

THE A.P.V. COMPANY

of Manor Royal, Crawley

Sussex, England

" Wellendichtung "

Die Erfindung betrifft eine Wellendichtung, insb. für die Betätigungswelle eines -Strömungssteuerungs-Ventils, bei der ein Dichtelement aus nachgiebigem Material durch einen Einsatzteil unterstützt ist und zwei in Längsrichtung der Welle im gegenseitigen Abstand angeordnete Dichtungslippen aufweist.

Derartige Wellendichtungen werden üblicherweise unter anderem an der Betätigungswelle von Strömungssteuer-Ventilen verwendet." Die Verwendung der Lippen ist vorteilhaft, da die Dichtungs- ' kraft mit dem Arbeitsdruck zunimmt. Auch ist es möglich die Lippendichtung als eine hygienische spaltfreie Konstruktion auszubilden, die für die Verwendung in' zur Verarbeitung von Lebensmitteln dienenden Einrichtungen oder Industrien verwendet werden. Um zu verhindern, daß die Dichtung als ganzes sich in Form eines ■ Balges verformt sind die Lippen normalerweise als ein Dichtelement ausgebildet, das auf einem Metalleinsatzteil ausgeformt ist. ■

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üblicherweise wird die Lippendichtung durch Komprimieren eines .Gummis auf einem Einsatz aus rostfreiem Stahl erzeugt, wobei der' Einsatz zuvor durch Entfetten, Glasstrahlen und schließlich durch Erzeugen eines Überzuges mit Hilfe eines geeigneten Bindemittels vorbereitet, um eine gute Haftung zwischen dem Gummi und dem Einsatz zu erzeugen.

Trotz dieses Aufwandes und trotz Versuchen mit verschiedenen ν-- Gummimassen und Bindemitteln zur Erzielung optimaler Haftung • · tritt ein Versagen von solchen Lippendichtungen'häufiger auf, und zwar aufgrund Blasenbildung oder dgl. in der Nähe der Grenzfläche zwischen dem Gummi und dem Bindemittel auf, und zwar bei Temperaturen oberhalb von 90°C. ·

Dieses Phänomen der Blasenbildung zeigte sich auch bei dem Test einer weitergebildeten Herstellungsform, obwohl sich eine verbesserte Verbindung ergab.

C_. Um die Blasenbildung und dgl. besser beherrschen zu können, sind Anstrengungen unternommen worden, um'z.B..unter Verwendung von hochpermiablem Gummi, Bindungen von niedrigerem Zusammenhang sowie durch Verwendung von gesinterten und damit porösen Einsätzen die Blasenbildung zu vermindern. '

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die besten Ergebnisse erhalten werden, wenn man eine Bindung zwischen dem Dichtelement und dem Einsatzteil ganz vermeidet und sich auf eine mechanische Halterung oder Verbindung zwischen den Teilen verläßt.

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Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine Weiterbildung der eingangs genannten Wellendichtung vor, bei .der das Dichtelement einen zentralen Teil aufweist, der die im axialen Abstand angeordneten.Dichtungslippen sowie einen engeren und einen weiteren radialen Flansch trägt und so mit dem Einsatzteil in Eingriff steht,.daß der weitere radiale Flansch eine stirnfläche des Einsatzteils bedeckt und flach an dieser Fläche anliegt. Mit Hilfe der beiden Flansche erfolgt der ι mechanische Eingriff zwischen dem Dichtelement und dem Einsatzteil.

Das Dichtelement weist somit allgemein die Form einer Gummi-.

• tülle oder einer isolierenden Abstandsscheibe mit weiteren und schmaleren Flanschen auf. Der weitere Flansch bietet der Prozeßflüssigkeit eine volle Stirnfläche dar und ist als solche spalt- und lochfrei und als ganzes leicht zu säubern. Diese Ausbildung macht die Wellendichtung besonders geeignet zur

Verwendung in der lebensmittelverarbeitenden Industrie'. C . ' ·

' Es ist weiterhin ersichtlich, daß das Fehlen einer nicht me--

• chanischen Bindung zwischen dem Dichtelement und dem Einsatzteil das Problem der Blasenbildung zwischen dem Dichtele.ment und dem Einsatzteil vollständig vermeidet.

Vorzugsweise ist das Dichteleraent leicht lösbar oder leicht austauschbar auf dem Einsatzteil angeordnet. Dadurch erhält man den Vorteil, daß dann, wenn aus irgend einem Grund das Dichtelement versagen sollte, ein neues Dichtelement leicht

und auf sehr billige Weise auf das Einsatzteil aufgesetzt werden kann, statt daß die gesarate Wellendichtung ausgetauscht werden muß. . .

Aufgrund der Ausbildung kann der Gummi oder ein entsprechendes elastisches Material, das für das Dichtelement verwendet wird, leicht bezüglich·der Verträglichkeit mit den Prozeßfluids oder auch leicht bezüglich der.Widerstandsfähigkeit gegenüber besonderen Prozeßfluids ausgewählt werden, mit denen die Dichtung in Berührung gelangen kann.

Da das elastomere Material nicht langer mit dem Einsatz fest, nicht mechanisch verbunden zu werden braucht, ist der Auswahlbereich wesentlich größer. Auch können die Dichtungselemehte nunmehr getrennt von den Einsätzen hergestellt werden, was die Herstellungsverfahren wesentlich erleichtert und mögliche Engpässe bei der Herstellung etwa aufgrund des Fehlens von Einsatzkörpern eliminiert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Stirnansicht eines Einsatzes, der Teil der bevorzugten Ausführungsform einer Wellendichtung gemäß der Erfindung bildet.

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Figur 2 einen Schnitt durch den Einsatzteil nach Figur 1 und

Figur 3 einen 'Feilschnitt durch das zugehörige Dichtelement.

Aus den Figuren 1 und 2 ist der Verstärkungseinsatz ersichtlich. Dieser weist eine zentrale öffnung 1 zur Aufnahme einer Betätigungswelle, z.B. eines durch Druckluft betätigten 'Strömungssteuer-Ventils, auf. Der Teil nimmt die Welle mit vergleichsweise geringem Spiel auf. Auf der Prozeßseite der öffnung 1 ist 'eine Eintrittsfläche 2 vorgesehen, während auf der entgegengesetzten oder der Atmosphäre ausgesetzten Seite eine Eindrehung 3 vorgesehen ist.

Figur 3 zeigt in etwas vergrößertem Maßstabe im Teilschnitt ein Dichtelement, das in die öffnung 1 eingesetzt wird. Das Dichtelement weist zwei Dichtlippen A und 5 auf, die an der Betätigungswelle angreifen, deren Achse strichpunktiert dargestellt ist. Die Lippen 4 und 5 sind als Teil eines zentralen Abschnittes 6 des Dichtelementes ausgebildet..Von diesem zentralen Abschnitt aus erstrecken sich ein erster und schmalerer radialer Flansch 7 und ein zweiter weiterer radialer Flansch 8. Der schmalere Flansch 7 greift in die Ausdrehung Der weitere'Flansch überdeckt die Stirnseite des Einsatzes, die dem Prozeßfluid zugewandt ist. Dieser weitere Flansch weist eine innere·geneigte Fläche 9, die der Einführungsfläche '2 des Einsatzes entspricht, auf. Es ist ersichtlich, daß das nachgiebige Dichtelement nach Fig. 3 relativ leicht auf den Einsatz nach fig. 1 und 2 aufgesetzt und wieder von diesem

abgenommen werden kann, da der zentrale Abschnitt 6 ausreichend verformt werden.kann, so daß der schmalere Flansch 7 durch die öffnung 1 hindurchgesteckt werden kann. Darauf dehnt sich der schmalere Flansch 7 wieder aus, um in die Ausdrehung 3 einzurasten. Der breitere oder größere Flansch 8 liegt dann flach an der angrenzenden Stirnfläche des Einsatzes an und bedeckt diesen. Der' breiter Flansch bietet außerdem eine leicht zu säubernde und riß- und ausnehmungsfreie Fläche gegenüber dem Prozeßfluid. Eine Umfangszone 10 von verminderter Dicke.dient dazu, daß dieser Umfangsbereich in dem Gehäuse des Ventils in Verbindung mit dem Einsatz aufgenommen oder eingefangen werden kann ■ '

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Claims (3)

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   ' PATENTANWÄLTE '

   DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRlCKE

   BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

   Ansprüche

   M. (Wellendichtung, insb. für die Betätigungswelle eines Strömungssteuerungs-Ventils, bei der ein Dichtelement aus nachgiebigem Material durch einen Einsatzteil unterstützt ist und zwei in Längsrichtung der Welle im gegenseitigen Abstand angeordnete Dichtungslippen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichteleraent einen zentralen Teil (6) aufweist, der die im axialen Abstand angeordnete Dichtungslücke (4,5) sowie einen, engeren und einen weiteren radialen Flansch (7»8) trägt und so mit dem Einstazteil in Eingriff steht, daß der weitere radiale. Flansch (8) eine Stirnfläche des Einsatzteils bedeckt und flach an dieser anliegt.
2. 2. Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η - ' zeichnet, daß das Dichtelement mit dem Einsatzteil leicht lösbar oder austauschbar in Eingriff steht.
3. 3. Wellendichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Flansch (8) einen Umfangsbereich (10) von verminderter Dicke aufweist, der Art, daß dieser in einem Gehäuse einschließbar ist.