DE10133892A1

DE10133892A1 - Dichtungssystem zur Abdichtung von zwei relativ zueinander verdrehbaren Maschinenelementen

Info

Publication number: DE10133892A1
Application number: DE10133892A
Authority: DE
Inventors: Christian Dyballa; Helmuth Gebhard; Juergen Hambrock; Dirk Hoferichter; Heinz Maas
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2003-01-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem zur Abdichtung von zwei relativ zueinander verdrehbaren Maschinenelementen (Lagergehäuse 6 und Trommelzapfen 1), umfassend einen drehfest mit dem ersten Maschinenelement (Lagergehäuse 6) verbundenen Stützkörper (Stützring 19) mit mindestens einer dynamisch beanspruchten Dichtlippe (22) aus einem elastomeren Werkstoff, die radial auf das zweite Maschinenelement (Trommelzapfen 1) gerichtet ist, und mit einer luftseitig der Dichtlippe (22) nachgeschalteten Lagerabdichtung (14), die eine im Wesentlichen kreisförmige Deckscheibe (24) beinhaltet und ein Lager (9) abdeckt. Um ein solches System hinsichtlich seiner Abschirmwirkung und Alterungsbeständigkeit weiter zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Lagerabdichtung (14) einen axial zur Mediumseite gerichteten Abschirmring (23b) aufweist, der einen durch ein Fettdepot (27) gefüllten Raum zwischen der Deckscheibe (24), der Dichtlippe (22) und dem zweiten Maschinenelement (Lagergehäuse 6) oder einem darauf angeordneten Laufring (11) begrenzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem zur Abdichtung von zwei relativ zueinander verdrehbaren Maschinenelementen, umfassend einen drehfest mit dem ersten Maschinenelement verbundenen Stützkörper mit mindestens einer dynamisch beanspruchten Dichtlippe aus einem elastomeren Werkstoff, die radial auf das zweite Maschinenelement gerichtet ist, und mit einer luftseitig der Dichtlippe nachgeschalteten Lagerabdichtung, die eine im wesentlichen kreisringförmige Deckscheibe beinhaltet und ein Lager abdeckt.
Wälzlager können nur störungsfrei arbeiten und hohe Gebrauchsdauern erreichen, wenn sie durch wirksame Dichtungen während der gesamten Betriebszeit geschützt werden, so dass das Eindringen von Schmutz und das Austreten von Schmierstoff verhindert wird. Bei Waschmaschinen ist es beispielsweise besonders wichtig, den Eintritt von Wasser oder Lauge aus dem Laugenbehälter in das Trommellager zu verhindern. Hierzu ist es bekannt, vor dem Lager Radialwellendichtringe einzusetzen. Es entstehen jedoch insbesondere bei zunehmender Alterung der Dichtringe Undichtigkeiten, welche das Eindringen von Waschflüssigkeit in das Lager ermöglichen und dessen Ausfall verursachen.

Aus der DE 44 22 001 A1 ist es bekannt, zusätzlich zu einem Radialwellendichtring eine Lagerabdichtung vorzusehen, welche als im wesentlichen kreisringförmige, mindestens teilweise aus elastischem Material gefertigte Deckscheibe ausgebildet ist. Sie besitzt eine zum Lager gerichtete, mit Dichtstoff gefüllte Auswölbung, die das Lager vollständig abdichtet.

Der Erfindung stellt sich das Problem, ein Dichtungssystem der eingangs genannten Art hinsichtlich seiner Abschirmwirkung und Alterungsbeständigkeit weiter zu verbessern. Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, dass die Lagerabdichtung einen axial zur Mediumseite gerichteten Abschirmring aufweist, der einen durch ein Fettdepot gefüllten Raum zwischen der Deckscheibe, der Dichtlippe und dem zweiten Maschinenelement oder einem darauf angeordneten Laufring begrenzt. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile ergeben sich durch die Bereitstellung eines großen Fettdepots, welches eine ausreichende Schmierung des Radialwellendichtrings über einen langen Zeitraum sichert. Außerdem wird durch den Abschirmring das Fettdepot an der Dichtlippe gehalten; er verhindert, dass sich das Fett fliehkraftbedingt in den Raum zwischen Deckscheibe und Radialwellendichtring verteilt und evtl. vorhandene Drainagebohrungen zusetzt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Abschirmring Bestandteil eines Stützrings, welcher die aus einem elastomeren Werkstoff bestehende Deckscheibe trägt. Ein solches Bauteil ist einfach zu Fertigen und zu Montieren.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Deckscheibe eine am Innenring des Lagers anliegende Dichtlippe aufweist. Hierdurch liegt sie dicht am Lager an und schützt dieses vor dem Eindringen von Flüssigkeit, welche den Radialwellendichtring passiert hat.

Daneben ist es vorteilhaft, der Dichtlippe mediumseitig eine weitere Dichtung vorzuschalten, die aus einem Gehäusering und einem Klemmring besteht, zwischen deren radiale Schenkel eine Dichtscheibe aus Polytetrafluorethylen oder einem artverwandten Kunststoff eingeklemmt ist. Eine solche Dichtung weist auch bei Mangelschmierung einen geringen Verschleiß und eine geringe Wärmeentwicklung auf. Außerdem wird durch das Material eine hohe chemische Beständigkeit gegenüber aggressiven Flüssigkeiten sichergestellt, was wiederum einen zusätzlichen Schutz des Radialwellendichtrings bewirkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Lageranordnung für den Trommelzapfen (1) einer Waschmaschine;
Fig. 2 die Dichtungsanordnung in der Lageranordnung nach Fig. 1 als Einzelheit;
Fig. 3 eine andere Dichtungsanordnung.
In der Fig. 1 ist die obere Hälfte einer Lageranordnung für den Trommelzapfen (1) einer Waschmaschine in der Seitenansicht im Schnitt dargestellt. Diese Waschmaschine besitzt einen Laugenbehälter, in dem eine Trommel zur Aufnahme von Wäsche drehbar gelagert ist. Sowohl von der Trommel als auch vom Laugenbehälter sind jeweils nur die Rückwände (2, 3) gezeigt. Der mit der Trommelrückwand (3) über eine Nabe (4) verbundene Trommelzapfen (1) ist durch eine Öffnung (5) der Laugenbehälterrückwand (2) hindurch geführt. An der Laugenbehälterrückwand (2) ist ein Lagergehäuse (6) zur Aufnahme der Lagerung und eine Führungsflansch (7) befestigt. Hierzu besitzt der Führungsflansch (7) einen radialen Abschnitt (7a), der mit einem am Lagergehäuse angeformten Kragen (6a) unter Zwischenlage der Rückwand (2) verschraubt ist. Ein axialer Abschnitt des Führungsflansches erstreckt sich durch die Öffnung (5) der Laugenbehälterrückwand (2) und bildet eine Hülse (7b), die eine in Fig. 2 dargestellte Dichtungsanordnung aufnimmt.
Um die Trommel durch einen nicht dargestellten Motor antreiben zu können, trägt der Trommelzapfen (1) auf seinem hinteren Ende eine Riemenscheibe (8) für den Trommelantriebsriemen (ebenfalls nicht dargestellt). Die Lagerung für die Trommel besteht aus einem vorderen und einem hinteren Radialkugellager (9, 10), die den Trommelzapfen (1) drehbar gelagert aufnehmen. Das vordere Lager (9) wird durch die nachfolgend beschriebene Dichtungsanordnung gegen den Eintritt von Waschlauge und Spülflüssigkeit aus dem Laugenbehälter geschützt.
Die Dichtungsanordnung besteht aus einem Laufring (11), der am Trommelzapfen (1) anliegt und drehfest mit ihm verbunden ist, und aus drei hintereinandergeschalteten Dichtungen (12, 13, 14). Der Laufring (11) geht in eine radial zum Trommelzapfen (1) gerichtete Schleuderscheibe (11a) über. Der äußere Rand (11b) ist zum Führungsflansch (7) hin abgebogen und bildet mit einer Ausnehmung (7c) im Flansch (7) einen labyrinthartigen Spalt (15). Die Dichtung (12), die mediumseitig, d. h., von der Laugenbehälterseite aus betrachtet, als erste in der Hülse (7b) angeordnet ist, besteht aus einem abgewinkelten Gehäusering (16) und einem ebenfalls abgewinkelten Klemmring (17), zwischen deren radiale Schenkel (16a, 17a) eine Dichtscheibe (18) aus Polytetrafluorethylen oder einem artverwandten Kunststoff eingeklemmt ist. Der axial gerichtete Schenkel (16b) des Ringes (16) liegt an der Innenwand der Hülse (7b) an.
Die zweite Dichtung (13) ist als Radialwellendichtring ausgebildet. Sie besitzt als Stützkörper einen einvulkanisierten Stützring (19), der ebenfalls abgewinkelt ist und dadurch einen radialen Bereich (19a) und einen axialen Bereich (19b) aufweist. Der axiale Bereich (19b) stützt sich an der Innenwand der Hülse (7b) ab. An den unteren Rand des radialen Bereichs (19a) ist ein Dichtungsteil anvulkanisiert, der drei elastomere Dichtlippen (20, 21, 22) aufweist. Dabei sind zwei mediumseitige Lippen (20, 21) einfach ausgebildet, die dritte, luftseitige Dichtlippe (22) ist federbelastet.
Die dritte Dichtung (14) liegt direkt am vorderen Lager (9) an. Sie beinhaltet einen zweifach abgewinkelten Stützring (23), an den eine im wesentlichen kreisringförmige Deckscheibe (24) anvulkanisiert ist. Der Dichtungsteil im Bereich der oberen Abwinklung (23a) des Stützrings (23) ist zwischen einem Randansatz (7d) der Hülse (7b) und dem Außenring (9a) des Lagers (9) eingeklemmt. Eine erste Lippe (25) im mittleren Bereich fungiert als Abstandhalter, eine zweite Dichtlippe (26) liegt am Innenring (9b) des Lagers (9) an, so dass dessen Innenbereich durch die Dichtung (14) komplett abgeschirmt wird. Ein zusätzlicher Schutz des Lagers wird durch eine aus der DE 44 22 001 A1 bekannte Fettfüllung (nicht dargestellt) des Raums zwischen der zweiten Dichtlippe (26) und der oberen Abwinklung (23a) erreicht. Die untere Abwinklung erstreckt sich axial zur Mediumseite aus der Deckscheibe (24) heraus. Sie fungiert als Abschirmring (23b) für ein Fettdepot (27), das in dem Raum angeordnet ist, der durch die Deckscheibe, (24) die luftseitige Dichtlippe (22) des Radialwellendichtrings und den Laufring (11) begrenzt wird. Der Abschirmring (23b) verhindert, dass sich das Fett fliehkraftbedingt in den oberen Raum zwischen Deckscheibe (24) und Radialwellendichtring verteilt. Außerdem werden Drainagebohrungen (28) geschützt die im unteren Bereich des Lagergehäuses angeordnet sind.
Die in Fig. 3 dargestellte Dichtungsanordnung unterscheidet sich von der Dichtungsanordnung nach Fig. 2 dadurch, dass eine vom Laufring (29) getrennt angeordnete Schleuderscheibe (30) eingesetzt wird, deren oberer abgewinkelter Rand (30a) unter den axialen Bereich (17b) des Klemmrings (17) ragt. Die Dichtungen (12, 13, 14) selbst entsprechen der Anordnung nach Fig. 2.

Claims

1. Dichtungssystem zur Abdichtung von zwei relativ zueinander verdrehbaren Maschinenelementen (Lagergehäuse 6 und Trommelzapfen 1), umfassend einen drehfest mit dem ersten Maschinenelement (Lagergehäuse 6) verbundenen Stützkörper (Stützring 19) mit mindestens einer dynamisch beanspruchten Dichtlippe (22) aus einem elastomeren Werkstoff, die radial auf das zweite Maschinenelement (Trommelzapfen 1) gerichtet ist, und mit einer luftseitig der Dichtlippe (22) nachgeschalteten Lagerabdichtung (14), die eine im wesentlichen kreisringförmige Deckscheibe (24) beinhaltet und ein Lager (9) abdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerabdichtung (14) einen axial zur Mediumseite gerichteten Abschirmring (23b) aufweist, der einen durch ein Fettdepot (27) gefüllten Raum zwischen der Deckscheibe (24), der Dichtlippe (22) und dem zweiten Maschinenelement (Lagergehäuse 6) oder einem darauf angeordneten Laufring (11) begrenzt.

2. Dichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmring (23b) Bestandteil eines Stützrings (23) ist, welcher die aus einem elastomeren Werkstoff bestehende Deckscheibe (24) trägt.

3. Dichtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckscheibe (24) eine am Innenring (9b) des Lagers (9) anliegende Dichtlippe (26) aufweist.

4. Dichtungssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtlippe (22) mediumseitig eine weitere Dichtung (12) vorgeschaltet ist, die aus einem Gehäusering (16) und einem Klemmring (17) besteht, zwischen deren radiale Schenkel (16a, 17a) eine Dichtscheibe (18) aus Polytetrafluorethylen oder einem artverwandten Kunststoff eingeklemmt ist.