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Die
Erfindung betrifft einen Radialwellendichtring sowie ein Gehäuse
mit einer austretenden Welle.
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Aus
der gattungsgemäßen
DE 101 36 169 34 sind ein Radialwellendichtring,
der aus einem stählernen Versteifungsring überzogen
mit einem Elastomerkörper besteht, und ein Gehäuse
mit einer austretenden Welle bekannt.
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Ebenso
ist in der
DE 102
33 509 A1 ein Radialwellendichtring beschrieben, der einen
Grundkörper aus einem stählernen Versteifungsring
aufweist, der mit einem Elastomerkörper überzogen
ist. Die Montage eines solchen Radialwellendichtrings erfordert
aufgrund der Reibung zwischen dem Elastomerkörper und einem
Gehäuseteil die Verwendung eines Gleitmittels, so dass
nach der Montage Gleitmittelrückstände auftreten
können, die als Fehlfunktion des Radialwellendichtrings
fehl interpretiert werden und zu unnötigen Wartungsarbeiten
führen können.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radialwellendichtring
zur Verfügung zu stellen, der trocken verbaubar ist. Ferner
soll ein Gehäuse mit einer austretenden Welle zur Verfügung
gestellt werden, das sich einfacher aufbauen lässt.
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Die
Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit
den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 8.
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Gemäß der
Erfindung ist bei einem Radialwellendichtring nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 vorgesehen, dass eine radial umlaufende Stufe derart
ausgebildet ist, dass bei einem Fügevorgang der Versteifungsring
mit dem Haltebereich zeitlich vor dem Elastomerkörper mit
dem ersten Dichtbereich an dem Gehäuseteil zur Anlage kommt.
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Gemäß der
Erfindung ist also der Radialwellendichtring so gestaltet, dass
der Elastomerkörper, welcher auch als Gummierung bezeichnet
werden könnte, voraus montiert wird, und dennoch der Versteifungsring
zuerst zum Tragen kommt. Dies führt zu einer verminderten
Belastung des Elastomerkörpers, der dadurch seine Dichtfunktion
besser erfüllen kann. Darüber hinaus ist der Weg,
den der Elastomerkörper gegenüber dem Gehäuseteil
zu verlagern ist, gegenüber dem Stand der Technik erheblich
verkürzt, so dass auf ein Schmiermittel, welches den Elastomerkörper
gegen Abrieb schützt, verzichtet werden kann. Der kurze
Verlagerungsweg des Elastomerkörpers reduziert darüber
hinaus die Gefahr eines Verkantens oder Verkippens während
der Montage.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Stufe
derart ausgebildet, dass ein Stufensitz ausgebildet ist, der eine
radial innere erste Zylinderfläche als Dichtfläche
des Radialwellendichtrings und eine radial äußere
zweite Zylinderfläche als Sitzfläche des Versteifungsrings aufweist.
Dadurch wird für den Elastomerkörper in dem Gehäuseteil
ein kurzer Gleitweg bei der Montage erreicht. Darüber hinaus
wird so ferner eine gute Vorzentrierung des Versteifungsrings in
dem Gehäuse erreicht.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der Elastomerkörper einen umlaufenden Zylinderabschnitt aufweist,
der einen radial innen liegenden Zylinderabschnitt des Versteifungsrings
radial außen mindestens teilweise überdeckend
angeordnet ist. Dadurch kann bei einem geringen Materialaufwand
ein sehr großer Dichtbereich zur Verfügung gestellt
werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der Versteifungsring einen nach außen weisenden, vorzugsweise
als Kreisscheibe ausgebildeten Positionieranschlag aufweist. Dies
erleichtert die Montage.
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Um
die Herstellung eines erfindungsgemäßen Radialwellendichtrings
zu erleichtern, ist gemäß weiteren bevorzugten
Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen, dass der Versteifungsring
als Blechkörper, vorzugsweise als Stahlblechkörper
gefertigt ist, und dass der Elastomerkörper als Spritzgusskörper,
vorzugsweise als ein den Versteifungsring mindestens teilweise einbettender
Spritzgusskörper gefertigt ist.
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Zur
Erhöhung der Dichtwirkung an einer Welle ist gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ferner vorgesehen,
dass an dem zweiten Dichtbereich eine Schlauchfeder angeordnet ist.
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Die
Vorteile der Erfindung zeigen sich auch an einem Gehäuse
mit einer austretenden Welle, wenn an diesem ein Radialwellendichtring
nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist. Daher wird
auch für ein Gehäuse mit einer austretenden Welle
selbstständig Schutz beansprucht. Hinsichtlich der Wirkungsweisen
und Vorteile wird auf die entsprechende Beschreibung des Radialwellendichtrings
Bezug genommen und ausdrücklich verwiesen.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist an einem Gehäuseteil des
Gehäuses ein Stufensitz ausgebildet, der eine radial innere
erste Zylinderfläche als Dichtfläche für den
ersten Dichtbereich des Radialwellendichtrings und eine radial äußere
zweite Zylinderfläche als Sitzfläche für
den Versteifungsring aufweist. Dadurch wird für den Elastomerkörper
in dem Gehäuseteil ein kurzer Gleitweg bei der Montage
erreicht. Darüber hinaus wird so ferner eine gute Vorzentrierung
des Versteifungsringes in dem Gehäuse erreicht.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung
im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Radialwellendichtrings als Teil eines Gehäuses mit austretender
Welle gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
und
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2 einen
Radialwellendichtring gemäß dem Stand der Technik.
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In 1 ist
ein Radialwellendichtring 200 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gezeigt, welcher
einen Zwischenraum 202 zwischen einem Gehäuseteil 204 und
einer Welle 206 abdichtend überbrückt.
Der Radialwellendichtring 200 weist einen Versteifungsring 208 auf,
der als Tiefziehteil aus Stahlblech mit einheitlicher Wandstärke gefertigt
ist und daher auch als Blechkörper bezeichnet werden kann.
Der Versteifungsring 208 ist teilweise in einen Elastomerkörper 210 eingebettet.
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Der
Versteifungsring 208 weist im Querschnitt global betrachtet
einen s-förmig gespiegelten Verlauf auf, wodurch der Versteifungsring 208 formstabil
gestaltet ist. Dabei sind von radial außen nach innen aufeinander
folgend zunächst ein als Kreisscheibe ausgebildeter Positionieranschlag 212,
ein erster Zylinderabschnitt 214, ein zweiter Zylinderabschnitt 216,
ein erster Scheibenabschnitt 218, ein dem Verlauf einer
Kegelmantelfläche folgender Verbindungsabschnitt 220,
ein zweiter Scheibenabschnitt 222 sowie ein Dichtbereichs-Führungsabschnitt 224 ausgebildet.
Die einzelnen Abschnitte des Versteifungsrings 208 gehen
jeweils mit fertigungsbedingten Biegeradien ineinander über.
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Der
erste Zylinderabschnitt 214 dient als Haltebereich 226,
und er befindet sich axial versetzt zu dem zweiten Zylinderabschnitt 216,
wobei der Außendurchmesser des ersten Zylinderabschnitts 214 größer
ist als der Außendurchmesser des zweiten Zylinderabschnitts 216.
Dadurch ist an dem Versteifungsring 208 eine Stufe 228 ausgebildet.
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Das
Gehäuse 204 weist eine gestufte Sitzbohrung 250 auf,
wobei eine innere Zylinderkontur 252 gegenüber
einer äußeren Zylinderkontur 254 einen
kleineren Innendurchmesser aufweist. Die innere Zylinderkontur 252 dient
als Dichtfläche für den umlaufenden Zylinderabschnitt 238 des
Elastomerkörpers 210, und die äußere
Zylinderkontur 254 dient als Sitzfläche für
den ersten Zylinderabschnitt 214, der einen Haltebereich 226 darstellt.
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Mit
der äußeren Oberfläche des ersten Zylinderabschnittes 214 liegt
der Versteifungsring 208 an dem Gehäuseteil 204 an,
wobei der Versteifungsring 208 gegenüber dem Gehäuseteil 204 so
an diesem mittels eines Presssitzes zentriert festgelegt ist.
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In 1 ist
deutlich gezeigt, dass der erste Zylinderabschnitt 214 und
der zweite Zylinderabschnitt 216 eine Stufe 228 bilden,
durch die – unter Berücksichtigung der Materialstärke
des umlaufenden Zylinderabschnittes 238 des Elastomerkörpers 210 – die
gestufte Sitzbohrung 250 abgebildet wird. Das bedeutet
mit anderen Worten, dass die Differenz zwischen den Außenradien
des ersten Zylinderabschnittes 214 und des zweiten Zylinderabschnitts 216 größer
ist also die Differenz der Radien der gestuften Sitzbohrung 250.
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Die
Abdichtwirkung des Radialwellendichtrings 200 wird durch
den Elastomerkörper 210 erzielt, welcher dazu
einen ersten Dichtbereich 230 und einen zweiten Dichtbereich 232 aufweist.
Der Elastomerkörper 210 folgt in seiner Erstreckung
dem Verlauf des Versteifungsrings 208, wodurch an einer
Innenseite 234 des Radialwellendichtrings 200 eine den
gesamten Zwischenraum 202 überbrückende Elastomerschicht 236 gebildet
ist.
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In
dem ersten Dichtbereich 230 weist der Elastomerkörper 210 einen
einstückig mit der Elastomerschicht 236 ausgebildeten
umlaufenden Zylinderabschnitt 238 auf, der den diesbezüglich
radial innen liegenden zweiten Zylinderabschnitt 216 des
Versteifungsrings 208 vollständig überdeckt.
Eine äußere Zylinderfläche des umlaufenden
Zylinderabschnitts 238 liegt im montierten Zustand des
Radialwellendichtrings 200 an dem Gehäuseteil 204 an
und bewirkt so die Abdichtung in dem ersten Dichtbereich 230.
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In
dem zweiten Dichtbereich 232 weist der Elastomerkörper 210 einen
sich in Achsrichtung erstreckenden Dichtvorsprung 240 auf,
an dem eine Dichtnase 242 und eine Dichtlippe 244 ausgebildet sind.
Die Dichtnase 242, die in Achsrichtung gesehen bezüglich
der Dichtlippe 244 zur Innenseite des Gehäuseteiles 204 weist,
wird mittels einer Schlauchfeder 246 gegen die Welle 206 angepresst.
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Bei
der Montage des Radialwellendichtrings 200 erfolgt durch
den ersten Zylinderabschnitt 214 des Versteifungsrings 208 eine
Vorzentrierung des Radialwellendichtrings 200 in dem Gehäuseteil 204, wodurch
eine Belastung des umlaufenden Zylinderabschnitts 238 des
Elastomerkörpers 210, der eine in axialer Richtung
kürzere Kontaktfläche mit dem Gehäuseteil 204 aufweist
als der Versteifungsring 208, gering gehalten wird. Somit
wird vorteilhaft bei der Montage des Radialwellendichtrings 200 ein
Gleitmittel nicht benötigt.
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Es
sei noch darauf hingewiesen, dass der Elastomerkörper 210 an
seinem radialen äußeren Rand eine Einfädel-Fase 256 aufweist,
die den Abrieb weiter vermindert.
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Bei
der Montage des Radialwellendichtrings 200 in dem Gehäuseteil 204 wird
dieser in das Gehäuseteil 204 eingepresst, bis
der Positionieranschlag 212 an der entsprechenden Stirnseite 248 des Gehäuses 204 anschlägt.
Der erste Zylinderabschnitt 214 ist mit 3 mm bis 20 mm,
vorzugsweise 10 mm Länge in Achsrichtung sehr kurz bemessen.
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Da
ein Schmiermittel für die Montage des erfindungsgemäßen
Radialwellendichtringes 200 nicht erforderlich ist, entfällt
also der Arbeitsschritt eines Schmiermittelauftrages. Dadurch besteht
auch nicht mehr die Gefahr einer Fehlbeurteilung infolge des Schmiermittels,
so dass auch unnötige Wartungsarbeiten unterbleiben.
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Es
sei noch einmal darauf hingewiesen, dass durch die Vorzentrierung
des Radialwellendichtrings 200 über den metallischen
Presssitz ein kürzerer Gleitweg für den Elastomerkörper 210 beim
Einpressen des Radialwellendichtrings 200 erreicht wird. Auch
verhindert die Vorzentrierung eine Schiefstellung und einen damit
verbundenen Abrieb des Elastomerkörpers 210, wodurch
die Gefahr von Undichtigkeiten verringert wird. Da der Presssitz
und der Dichtsitz durch die Stufung voneinander getrennt sind, wird
auch eine individuelle Anpassung des Radialwellendichtrings 200 erleichtert.
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- 200
- Radialwellendichtring
- 202
- Zwischenraum
- 204
- Gehäuseteil
- 206
- Welle
- 208
- Versteifungsring
- 210
- Elastomerkörper
- 212
- Positionieranschlag
- 214
- erster
Zylinderabschnitt
- 216
- zweiter
Zylinderabschnitt
- 218
- erster
Scheibenabschnitt
- 220
- Verbindungsabschnitt
- 222
- zweiter
Scheibenabschnitt
- 224
- Führungsabschnitt
- 226
- Haltebereich
- 228
- Stufe
- 230
- erster
Dichtbereich
- 232
- zweiter
Dichtbereich
- 234
- Innenseite
- 236
- Elastomerschicht
- 238
- umlaufender
Zylinderabschnitt
- 240
- Dichtvorsprung
- 242
- Dichtnase
- 244
- Dichtlippe
- 246
- Schlauchfeder
- 248
- Stirnseite
- 250
- gestufte
Sitzbohrung
- 252
- innere
Zylinderkontur
- 254
- äußere
Zylinderkontur
- 256
- Einfädel-Fase
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 1013616934 [0002]
- - DE 10233509 A1 [0003]