DE10136169A1

DE10136169A1 - Gehäuse mit einer austretenden Welle

Info

Publication number: DE10136169A1
Application number: DE10136169A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Goebel; Peter Grosshart; Guenter Woerner
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Goebel Rudolf Dipl-Ing 70329 Stuttgart De; Grosshart Peter Dipl-Ing 71116 Gaertringe De; Woerner Guenter Dipl-Ing (fh) 71394 Kerne De
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: DE10136169B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit einer austretenden Welle, welche mittels eines Radialwellendichtringes gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist. Bevorzugte Anwendung ist ein Hinterachsgetriebe. Der Radialwellendichtring weist zwei schräge Borde auf, um auch bei stillstehendem Kraftfahrzeug Schmutzwasser abzuweisen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit einer austretenden Welle gemäß Patentanspruch 1.

Ein solches Gehäuse mit einer austretenden Welle ist bereits aus der DE 198 41 099 C1 bekannt. Dabei handelt es sich um ein Hinterachsgetriebe, bei welchem eine Getriebewelle gegenüber dem Gehäuse mit einem Radialwellendichtring abgedichtet ist. Der Radialwellendichtring weist einen sich axial erstreckenden ringförmigen Ansatz auf. Dieser Ansatz ist teilweise von einem Staubschutzring bedeckt.

Ein gattungsfremdes Gehäuse mit einer austretenden Welle ist bereits aus der DE-OS 24 14 634 bekannt. Diese Welle einer Waschmaschine ist mittels eines Radialwellendichtringes gegenüber dem Gehäuse abgedichtet. Dabei erstreckt sich ein auf einer gehäuseäußeren Seite des Radialwellendichtringes angeordneter Bord schräg nach außen, d. h. axial vom Radialwellendichtring weg und radial nach außen. Der Bord liegt an einem Absatz der Welle an, so dass Schmutzflüssigkeit der Waschmaschine infolge der Zentrifugalkraft von dem Wellenabsatz abgeschleudert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gehäuse mit einer abgedichtet austretenden Welle zu schaffen, das sowohl bei Stillstand als auch bei Rotation der Welle im besonderen Maße gegen den abrasiven Einfluss von Schmutz an der Dichtfläche zwischen dem Radialwellendichtring und der Welle geschützt ist.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst.

Die Erfindung findet in besonders vorteilhafter Weise Anwendung bei einem Hinterachsgetriebe eines Kraftfahrzeuges. Ein möglicher Einbaufall ist die Abdichtung des Anschlussflansches für die Radantriebshalbwellen gegen das Hinterachsgetriebegehäuse. Ein weiterer möglicher Einbaufall ist die Abdichtung der Ritzelwelle gegen das Hinterachsgetriebegehäuse.

Ein Vorteil der Erfindung ist der, dass infolge einer schrägen Erstreckung von Borden Schmutzwasser/Schmutzpartikel - insbesondere Straßenschmutz - um den Radialwellendichtring herum geleitet wird. Die besonders vorteilhafte Ausgestaltung mit zwei radial zueinander versetzt angeordneten Borden bietet einen besonders hohen Schutz der Dichtfläche zwischen dem Radialwellendichtring und der Welle.

Dabei ist die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 besonders vorteilhaft, da beide Borde eine schräge Erstreckung - d. h. axial vom Radialwellendichtring weg und radial nach außen - aufweisen, so dass Schmutzwasser/Schmutzpartikel besonders umfassend von der Dichtfläche ferngehalten wird.

Bei dieser hohen Schmutzabweisung bedarf die Bauweise der Abdichtung der Welle gegenüber dem Gehäuse in besonders vorteilhafter Weise wenig Bauraum. Dieser geringe Bauraumbedarf geht einher mit Gewichtsvorteilen.

Patentanspruch 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, bei welcher ein dritter, relativ zu den ersten beiden Borden rotierender, Bord die schmutzabweisende Wirkung verstärkt. Schmutzwasser wird infolge der Fliehkraft in vorteilhafter Weise vor dem Erreichen des radial inneren Bordes abgeschleudert.

Patentanspruch 4 zeigt eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes gemäß Patentanspruch 3, bei welcher auch bei Stillstand der Welle gegenüber dem Gehäuse von dem radial inneren Bord abtropfendes Schmutzwasser abgeleitet wird.

Patentanspruch 5 zeigt eine im besonderen Maße Bauraum sparende Weiterbildung des Gegenstandes gemäß Patentanspruch 4.

Patentanspruch 6 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, bei welcher ein offener Dichtspalt zwischen einem scheibenförmigen Ansatz des Abweisringes und dem Radialwellendichtring geschaffen wird, welcher bei Rotation der Welle gegenüber dem Gehäuse einen Effekt ähnlich dem einer Labyrinthdichtung erzielt.

Patentanspruch 8 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, bei welcher effektiv verhindert wird, dass sich Schmutzwasser zwischen den Radialwellendichtring und das Gehäuse infolge einer Kapillarwirkung fängt, wenn sich der radial äußere Bord radial über die Bohrung hinaus erstreckt.

Patentanspruch 9 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, bei welcher der Schutz der Dichtfläche weiter verbessert wird.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus weiteren Merkmalen der Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnung hervor.
Fig. 1 zeigt in geschnittener Darstellung ein Detail eines Hinterachsgetriebes, bei welchem eine Welle 1 gegenüber einem Gehäuse 2 drehbar gelagert ist. Ein Gehäuseinnenraum 3 ist mit einem Schmiermittel gefüllt.
Um einen Austritt von Schmiermittel in die Umgebung 4 zu verhindern, ist die Welle 1 gegenüber dem Gehäuse 2 mittels eines Radialwellendichtringesr 5' abgedichtet. Dieser Radialwellendichtring 5 ist in eine Gehäusebohrung an deren Innenfläche 13 gepresst. Ein Grundkörper dieses Radialwellendichtringes 5 besteht aus einem stählernen Versteifungsring, der mit einem Elastomerkörper überzogen ist.
Der Grundkörper ist einteilig mit einer Dichtlippe ausgeführt, die mit Presssitz an einer Oberfläche der Welle 1 anliegt. Dabei sorgt eine radial außerhalb angeordnete Schlauchfeder für die notwendige radiale Anpressung. Ein Dichtspalt entsteht an der Dichtlippe bei Rotation der Welle infolge hydrodynamischer Schmierung. Durch diesen Spalt, welcher ca. 1 µm beträgt, tritt geringfügig Schmiermittel hindurch und schmiert die Dichtlippe. Von Seiten der Umgebung ist eine Schutzlippe der Dichtlippe vorgelagert. Diese ist einteilig mit dem Elastomerkörper ausgestaltet und liegt an der Welle 1 an. Die Schutzlippe schützt unmittelbar vor dem abrasiven Einfluss von Schmutzwasser und Partikeln an dem Dichtspalt zwischen der Dichtlippe und der Oberfläche der Welle 1.
Ferner umfasst der Radialwellendichtring zwei ringförmige Borde 6 und 7, die radial versetzt zueinander einteilig mit dem Elastomerkörper ausgestaltet sind. Die beiden ringförmigen Borde 6 und 7 sind auf einer gehäuseäußeren Seite des Radialwellendichtringes angeordnet und erstrecken sich axial vom Radialwellendichtring weg radial nach außen.
Der erste - radial innere - Bord 6 ist näherungsweise radial mittig zwischen dem zweiten - radial äußeren - Bord 7 und der Schutzlippe angeordnet.
Der zweite Bord 7 liegt an einer bearbeiteten Stirnfläche 15 des Gehäuses 2 an. Durch die Erstreckungsrichtung des zweiten Bordes 7 bildet sich zwischen diesem und dem Gehäuse 2 eine ringförmige Abflussrinne 16, die der Schwerkraft folgendes Schmutzwasser nach unten leitet und abtropfen lässt.
Radial zwischen den beiden Borden 6 und 7 weist der Elastomerkörper in die auf den Gehäuseinnenraum 3 weisende Richtung einen Versatz auf, wobei ein dritter Bord 8 eines Abweisringes 9 in den so entstehenden versetzten Zwischenraum 10 eingreift. Dieser dritte Bord 8 erstreckt sich axial zum Radialwellendichtring hin radial nach außen. Durch diese Erstreckungsrichtung wird erreicht, dass das Schmutzwasser der Schwerkraft folgend nach unten fließt und von einem Bordabsatz 17 auf den Radialwellendichtring tropft. Im Anschluss folgen die Schmutzwassertropfen dem zweiten Bord 7 und tropfen endgültig ab.
Der Abweisring 9 ist auf einen Absatz der Welle gepresst und umfasst neben dem dritten Bord 8 einen scheibenförmigen Ansatz 11, der sich vom Abweisring 9 axial nach außen erstreckt und axial näherungsweise mittig in den Abweisring 9 eingeformt ist. Der scheibenförmige Ansatz 11 folgt im wesentlichen der Kontur des Radialwellendichtringes mit einem in einem Teilbereich parallel gehaltenen Abstand. Der dritte Bord 8 ist ebenfalls im wesentlichen gleichmäßig beabstandet zu dem Radialwellendichtring.
Der radial innere ringförmige Bord 6 des Radialwellendichtringes greift teilweise in einen Zwischenraum 12 des Abweisringes 9 ein.
Die Borde können - wie dargestellt - einteilig mit dem Radialwellendichtring sein, oder beispielsweise als Nachrüstlösung oder aus fertigungstechnischen Gründen vom Radialwellendichtring getrennt bzw. mehrstückig sein.
Der im Ausführungsbeispiel gezeigte radiale Überstand des radial äußeren Bordes gegenüber dem Gehäuse kann bei besonders steifer - d. h. verstärkter - Ausführung des Bordes auch als Axialsicherung ausgeführt sein.
In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung kann der Versteifungsring auch aus anderen Werkstoffen als Stahl bestehen. So kann der Versteifungsring beispielsweise aus Aluminium oder Kunststoff bestehen.
Die Stirnfläche des Gehäuses, an welcher der zweite Bord anliegt, muss nicht bearbeitet sein. Insbesondere bei einem Druckgussgehäuse kann eine Bearbeitung entfallen.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.

Claims

1. Gehäuse (2) mit einer austretenden Welle (1), welche mittels eines Radialwellendichtringes (5) gegenüber dem Gehäuse (2) abgedichtet ist, wobei sich ein auf einer gehäuseäußeren Seite des Radialwellendichtrinqes (5) angeordneter Bord (6) axial vom Radialwellendichtring (5) weg erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bord (6) auch radial nach außen erstreckt und radial außerhalb von diesen ein zweiter Bord (7) angeordnet ist.

2. Getriebe mit einer Welle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Bord (7) ebenfalls axial vom Radialwellendichtring (5) weg und radial nach außen erstreckt.

3. Getriebe mit einer Welle nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass radial zwischen den beiden Borden (6 und 7) ein dritter Bord (8) eines Abweisringes (9) angeordnet ist, welcher drehfest mit der Welle (1) verbunden ist.

4. Getriebe mit einer Welle nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der dritte Bord (8) axial zum Radialwellendichtring (5) hin radial nach außen erstreckt.

5. Getriebe mit einer Welle nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Bord (8) in einen axial versetzten Zwischenraum (10) des Radialwellendichtringes (5) eingreift.

6. Getriebe mit einer Welle nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abweisring (9) einen scheibenförmigen Ansatz (11) aufweist, der zumindest in einem Teilbereich parallel zum Radialwellendichtring (5) verläuft.

7. Getriebe mit einer Welle nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialwellendichtring (5) in eine Gehäusebohrung eingesetzt ist und sich radial über eine Innenfläche (13) dieser Gehäusebohrung erstreckt.

8. Getriebe mit einer Welle nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bord (7) an einer Stirnfläche (15) des Gehäuses (2) anliegt.

9. Getriebe mit einer Welle nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer Dichtlippe (17) des Radialwellendichtringes (5) ein Schutzring (18) vorgelagert ist.