DE10102241A1

DE10102241A1 - Radialwellendichtring für eine Aufnahmeöffnung eines Gekäuseteils einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10102241A1
Application number: DE10102241A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Biebrich; Wolfgang Fick
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2002-07-25

Abstract

Bekannte Radialwellendichtringe werden aufgrund des beim Start der Brennkraftmaschine auftretenden Reibmoments mittels Presspassung in eine Aufnahmeöffnung im Kurbelwellengehäuse verbaut. Hierzu ist es jedoch erforderlich, die Aufnahmeöffnung maßgenau zu bearbeiten, was aber einen hohen Bearbeitungsaufwand erfordert. DOLLAR A Zur Umgehung der Presspassung wird ein Radialwellendichtring für eine Aufnahmeöffnung eines Gehäuseteils einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, dessen Radialwellendichtringgehäuse vorzugsweise aus Kunststoff besteht und in welchem ein Dichtring in Form einer Scheibe eingebunden ist. Zur axialen Sicherung des Radialwellendichtrings in der Aufnahmeöffnung sind elastische Hakenelemente vorgesehen, die radial über die Aufnahmeöffnung greifen und an einer gehäuseinneren Stirnfläche des Gehäuseteils anliegen. Gegenüberliegend an einer äußeren Stirnfläche des Gehäuseteils ist ein die Aufnahmeöffnung radial überdeckender Ringsteg vorgesehen, der an der äußeren Stirnfläche anliegt. DOLLAR A Der erfindungsgemäße Radialwellendichtring ist zur Abdichtung der Kurbelwelle im Kurbelwellengehäuse von Brennkraftmaschinen vorgesehen.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Radialwellendichtring für eine Aufnahmeöffnung eines Gehäuseteils einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1. Es ist bereits ein Radialwellendichtring für eine Brennkraftmaschine bekannt (DE 34 02 109 C2), dessen Gehäuse aus Kunststoff besteht. In dem Gehäuse ist ein Dichtring in Form einer Scheibe eingebunden, der aus polymerem Kunststoff, insbesondere PTFE, besteht.

Derartige Radialwellendichtringe sind zur Abdichtung einer drehenden Welle in einem feststehenden Gehäuseteil vorgesehen. Beispielsweise kann es sich dabei um die Kurbelwelle und das Kurbelwellengehäuse bzw. Steuergehäuse der Brennkraftmaschine handeln.

Aufgrund des zwischen dem Dichtring und der Welle beim Start der Brennkraftmaschine auftretenden Reibmoments werden die im Kurbelwellengehäuse verbauten Radialwellendichtringe bisher mittels Presspassung in das Gehäuse eingepresst. Hierzu ist es jedoch erforderlich, die Aufnahmeöffnung für den Radialwellendichtring maßgenau zu bearbeiten, was aber einen hohen Bearbeitungsaufwand erfordert.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Radialwellendichtring für eine Aufnahmeöffnung eines Gehäuseteils einer Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Verbauen des Radialwellendichtrings in die Aufnahmeöffnung ohne Presspassung ermöglicht wird, wodurch sich neben dem Montageaufwand für den Radialwellendichtring auch der Bearbeitungsaufwand für die den Radialwellendichtring aufnehmende Öffnung reduziert.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Radialwellendichtrings für eine Aufnahmeöffnung eines Gehäuseteils einer Brennkraftmaschine möglich.

Von besonderem Vorteil ist ein am Radialwellendichtring vorgesehener Hinterschnitt, der es bei der Montage des Radialwellendichtrings erlaubt, dass überschüssiges Dicht- und/oder Klebemittel aus der Aufnahmeöffnung abfliesen kann, wodurch eine Hohlraumbildung bzw. unzureichende Verteilung des Dicht- bzw. Klebemittels sicher vermieden werden kann.

Von Vorteil ist eine vorgesehene Verdrehsicherung des Radialwellendichtrings, so dass selbst hohe Losdrehmomente bzw. Reibmomente, die durch die Welle auf den Radialwellendichtring, insbesondere bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine, übertragen werden können, zu keinem Loslösen des Radialwellendichtrings in der Aufnahmeöffnung führen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen teilweisen Schnitt einer Seitenansicht durch einen verbauten Radialwellendichtring gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 eine Draufsicht auf den verbauten Radialwellendichtring in Richtung eines in Fig. 1 eingezeichneten Pfeils 20, Fig. 3 eine Draufsicht eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Radialwellendichtrings mit Abstandsnoppen, Fig. 4 eine Seitenansicht eines Schnitts durch den Radialwellendichtring nach Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht eines dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Radialwellendichtrings mit Axialwülsten, Fig. 6 eine Seitenansicht eines Schnitts durch den Radialwellendichtring nach Fig. 5, Fig. 7 eine Draufsicht entgegen der Pfeilrichtung 20 in Fig. 1 auf den Radialwellendichtring mit einer Verdrehsicherung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, Fig. 8 eine Kontur einer Mantelfläche des Radialwellendichtrings in Draufsicht gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In den Fig. 1 bis 8 sind alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile der Ausführungsbeispiele mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Fig. 1 zeigt in Seitenansicht einen teilweisen Schnitt durch einen Radialwellendichtring 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, der an einer in Fig. 1 hälftig dargestellten Welle 2 dichtend anliegt. Der Radialwellendichtring 1 dichtet dabei einen von einem Gehäuseteil 3 und dem Radialwellendichtring 1 geschlossenen Raum 4 von der Umgebung 5 ab. Bei dem Gehäuseteil 3 kann es sich dabei um das Steuergehäuse einer Brennkraftmaschine handeln. Bei der Welle 2 kann es sich um die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine handeln.

Der Radialwellendichtring 1 besitzt ein Gehäuse 8, das vorzugsweise aus Kunststoff besteht. Hierzu kann ein Duroplast zum Einsatz kommen, der über eine für den Bereich des Motorinnenraums ausreichende Temperaturbeständigkeit verfügt. In das Gehäuse 8 ist eine Scheibe 9, vorzugsweise aus PTFE, eingespritzt, welche eine Dichtlippe 10 aufweist, die an der Kurbelwelle 2 dichtend anliegt.

Der Radialwellendichtring 1 ist in einer Aufnahmeöffnung 12 des Gehäuseteils 3 ohne Presspassung eingebracht. Zur axialen Sicherung des Radialwellendichtrings 1 weist dieser federnde bzw. federelastische Hakenelemente 14 auf. Die Hakenelemente 14 greifen in verbautem Zustand des Radialwellendichtrings 1 radial über die Aufnahmeöffnung 12 und liegen an einer gehäuseinneren Stirnfläche 15 des Gehäuseteils 3 an. An einer äußeren Stirnfläche 16 des Gehäuseteils 3 liegt ein radial über die Aufnahmeöffnung 12 ragender Ringsteg 18 an, so dass durch die Hakenelemente 14 und den Ringsteg 18 in axialer Richtung bzw. in Richtung der Welle 2 durch das Einschnappen des Radialwellendichtrings 1 in die Aufnahmeöffnung 12 eine sichere Halterung des Radialwellendichtrings 1 vorliegt.

Wie die Fig. 2, eine Draufsicht in Richtung eines in Fig. 1 eingezeichneten Pfeils 20 auf den in verbautem Zustand gezeigten Radialwellendichtring 1, dargestellt ist, sind am Umfang beispielsweise gleichmäßig verteilt, mehrere Hakenelemente 14 vorgesehen, die bei der Montage des Radialwellendichtrings in der Aufnahmeöffnung 12 an der Stirnfläche 15 hinterschnappen bzw. hinterrasten. Die Hakenelemente 14 bestehen dabei vorzugsweise wie das Gehäuse 8 des Radialwellendichtrings 1 aus Kunststoff. Aber auch eine Lösung mit federnden Hakenelementen 14 aus Metall, zum Beispiel Blech, ist möglich.

Zur Abdichtung des Radialwellendichtrings 1 in der Aufnahmeöffnung 12 wird bei der Montage in einem Hinterschnitt 23 des Radialwellendichtrings 1 ein Abdicht- und/oder Klebemittel, wie beispielsweise Silikon, eingebracht. Der Hinterschnitt 23 ist in einer Mantelfläche 24 zwischen den Hakenelementen 14 und dem Ringsteg 18 des Radialwellendichtrings 1 vorgesehen. Über vorzugsweise mehrere Öffnungen 22 an einer Außenfläche 25 des Radialwellendichtrings 1 kann dann das überschlüssige Klebe- bzw. Abdichtmittel aus dem Hinterschnitt 23 über die beispielsweise als Bohrungen ausgebildeten Öffnungen 22 in die Umgebung abfließen. Dies ermöglicht, dass sich eine optimale, gleichmäßige Verklebung bzw. Abdichtung des Radialwellendichtrings 1 in der Aufnahmeöffnung 12 ergibt, ohne dass es zu einer unerwünschten Hohlraumbildung in der Aufnahmeöffnung 12 kommt. Der Hinterschnitt 23 kann, wie in Fig. 4 gezeigt, beispielsweise keilförmig, aber auch dreieckig, rechteckförmig oder, wie in Fig. 6 dargestellt, wellenförmig ausgebildet sein.

Zur weiteren Verbesserung der Verdrehsicherheit des Radialwellendichtrings 1 sind gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 zapfenförmige Abstandsnoppen 19 an dem Ringsteg 18 vorgesehen, die in Richtung zu den Hakenelementen 14 seitlich bzw. axial von dem Ringsteg 18 wegstehen. Die Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht in Richtung des Pfeils 20 nach Fig. 1 den unverbauten Radialwellendichtring 1, der beispielsweise drei Abstandsnoppen 19 aufweist, die am Umfang des Radialwellendichtrings 1 gleichmäßig verteilt sind. Die Abstandsnoppen 19 können in nicht näher dargestellte korrespondierende Noppenaufnahmeöffnungen in der äußeren Stirnfläche 16 des Gehäuseteils 3 eingreifen bzw. einschnappen. Durch die bei der Montage eingeschnappten Abstandsnoppen 19 ist es möglich, selbst bei einem auf den Radialwellendichtring 1 wirkenden, hohen Reibmoment, dass es zu keinem Losdrehen des Radialwellendichtrings 1 in der Aufnahmeöffnung 12 kommt. Derartig hohe Reibmomente können bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine auftreten. Des Weiteren ist es möglich, die Abstandsnoppen 19 mit längerer Erstreckung als die Noppenaufnahmeöffnungen auszubilden, so dass sie nicht vollständig in die korrespondierenden Abstandsnoppenöffnungen aufgenommen sind. Im eingeschnappten Zustand der Abstandsnoppen 19 ergibt sich dann ein axialer Abstand zwischen Ringsteg 18 und äußerer Stirnfläche 16, der es ermöglicht, dass Luft über den dann vorliegenden Spalt zur Trocknung des Klebe- bzw. Dichtmittels an den mit Klebe- bzw. Dichtmittel befüllten Hinterschnitt 23 gelangen kann.

Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, ist es zur Bereitstellung einer Verdrehsicherung für den Radialwellendichtring 1 auch möglich, eine, zwei oder mehrere Axialwülste 29 an der Mantelfläche 24 auszubilden. Wie die Fig. 5, eine Draufsicht auf den Radialwellendichtring 1 gemäß Blickrichtung nach Pfeil 20 in Fig. 1, zeigt, können diese Axialwülste 29 beispielsweise gegenüberliegend am Umfang des Radialwellendichtrings 1 angeordnet sein und sich, wie die Fig. 6 zeigt, zwischen dem Ringsteg 18 und den Hakenelementen 14 axial erstrecken. Die beiden Axialwülste 29 werden in in der Aufnahmeöffnung 12 entsprechend vorgesehene, nicht näher dargestellte Nuten bei der Montage eingeführt, so dass eine Verdrehung des Radialwellendichtrings 1 nicht mehr möglich ist. Da das Gehäuseteil 3 vorzugsweise durch Gießen hergestellt wird, können diese Nuten bei der Herstellung des Gehäuseteils 3 einfach ausgespart werden.

Die Fig. 7 und 8 zeigen weitere Verdrehsicherungen für den Radialwellendichtring 1. Wie in Fig. 7, einer Draufsicht auf den Radialwellendichtring 1 entgegen der Blickrichtung gemäß Pfeil 20 in Fig. 1, gezeigt wird, kann der Ringsteg 18 zur Verdrehsicherung auch verzahnt aufgeführt werden. In die Zwischenräume der Verzahnungen 30 können dann vorgesehene Sicherungselemente, die an die äußeren Stirnfläche 16 verbunden sind, eingreifen. Möglich ist aber auch, die Mantelfläche 24 des Radialwellendichtrings 1 und die Ausnahmeöffnung 12 von der Kreisform abweichend zu gestalten, so dass es beim Einführen des Radialwellendichtrings 1 in die Aufnahmeöffnung 12 zu einem Formschluss kommt. Ein Beispiel für eine mögliche Kontur der Mantelfläche 24 ist in Fig. 8 entnehmbar, die eine Kontur zeigt, welche aus zwei, einander versetzten Halbkreisen 31 aufgebaut ist.

Claims

1. Radialwellendichtring für eine Aufnahmeöffnung eines Gehäuseteils einer Brennkraftmaschine, mit einem Radialwellendichtringgehäuse, das vorzugsweise aus Kunststoff besteht und in welchem ein Dichtring in Form einer Scheibe eingebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Sicherung des Radialwellendichtrings (1) in der Aufnahmeöffnung (12) elastische Hakenelemente (14) radial über die Aufnahmeöffnung (12) greifen und an einer gehäuseinneren Stirnfläche (15) des Gehäuseteils (3) anliegen, wobei gegenüberliegend an einer äußeren Stirnfläche (16) des Gehäuseteils (3) ein die Aufnahmeöffnung (12) radial überdeckender Ringsteg (18) anliegt.

2. Radialwellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialwellendichtring (1) an seiner Mantelfläche (24) zwischen den Hakenelementen (14) und dem Ringsteg (18) einen radialen Hinterschnitt (23) aufweist, in welchem ein Dicht- und/oder Klebemittel eingebracht ist, das bei der Montage der Radialwellendichtrings (1) in die Aufnahmeöffnung (12) und über in einer Außenfläche (25) des Radialwellendichtrings (1) vorgesehene Öffnungen (22) nach außen abfließt.

3. Radialwellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialwellendichtring (1) mittels einer Verdrehsicherung (19; 29; 30; 31) in der Aufnahmeöffnung (12) gehalten ist.

4. Radialwellendichtring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verdrehsicherung eine Mantelfläche (24) des Radialwellendichtrings (1) zumindest eine Axialwulst (29) aufweist.

5. Radialwellendichtring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verdrehsicherung der Ringsteg (18) eine Verzahnung (30) aufweist.

6. Radialwellendichtring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verdrehsicherung eine Mantelfläche (24) des Radialwellendichtrings eine von der Kreisform abweichende Form (31) aufweist, wobei die Aufnahmeöffnung (12) entsprechend ausgebildet ist.

7. Radialwellendichtring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kontur der Mantelfläche (24) aus zwei versetzten Halbkreisteilen (31) zusammensetzt.

8. Radialwellendichtring nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Ringsteg (18) der äußeren Stirnfläche (16) des Gehäuseteils (3) zugewandte Abstandsnoppen (19) vorgesehen sind.