DE102008033932B4

DE102008033932B4 - Dichtung

Info

Publication number: DE102008033932B4
Application number: DE200810033932
Authority: DE
Inventors: Jürgen Kurth; Roland Worsley; Pramod Srinivas; Thomas Tischler; Rob Pecak; Lance A. Petzold
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2012-04-05
Anticipated expiration: 2028-07-19
Also published as: DE102008033932A1

Abstract

Dichtung zum Abdichten zwischen einem ersten Element und einem zylindrischen Außenmantelabschnitt eines zweiten Elements, das vom ersten Element im Wesentlichen umschlossen und demgegenüber verdrehbar ist, beinhaltend folgende Merkmale:
– Eine radial umlaufende, in sich geschlossene, zum abdichtenden Anliegen am Außenmatelabschnitt des zweiten Elements vorgesehene Dichtkante (21),
– die Dichtkante (21) ist am Innenmantel einer ring- oder hülsenartig ausgebildeten Dichtlippe (20) ausgebildet, und
– am freien axialen Ende der Dichtlippe (20) umfasst die Stirnseite der Dichtlippe (20) in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Vorsprünge (24), die gegenüber den sie umgebenden Stirnseitenbereichen axial vorstehen, und die über die Stirnseite hinweg sich auf den Außenmantel der Dichtlippe (20) erstreckend fortgesetzt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung zum Abdichten zwischen einem ersten Element und einem zylindrischen Außenmantelabschnitt eines zweiten Elements, das vom ersten Element im Wesentlichen umschlossen und demgegenüber verdrehbar ist.
Aus dem Stand der Technik sind Radialwellendichtringe mit einer zum abdichtenden Anliegen an einer Welle ausgebildeten Dichtlippe bekannt. Bei der Montage derartiger Dichtungen kann es vorkommen, dass die Dichtlippe in nicht bestimmungsgemäßer und damit fehlerhafter Art und Weise sozusagen umgestülpt wird. Ferner ist es auch bekannt, einen abzudichtenden Raum im Anschluss an die Montage aller Dichtungen mit Druckluft eines vorgebbaren Kontrolldrucks zu füllen und den Druckabfall während einer bestimmten Zeitspanne zu beobachten, wobei ein spezifischer Druckabfall auf einen Montagefehler wenigstens einer der Dichtungen hindeutet.
Aus der DE 38 30 711 A1 ist ein Dichtring bekannt, bei dem am Dichtabschnitt des Dichtrings mindestens ein Durchgang vorgesehen ist. Wird dieser Dichtring unsachgemäß montiert und dabei der Dichtabschnitt umgestülpt, dann liegt der Dichtring nicht über seinen Umfang dichtend an der Welle an, sondern hat im Bereich des Durchgangs Abstand von der Welle. Bei der anschließenden Dichtheitsprüfung mittels Druckluft kann diese durch diesen Durchgang strömen, so dass zuverlässig die falsche Montage des Dichtringes erkannt werden kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Dichtung derart zu schaffen, dass eine fehlerhafte Montage, insbesondere mit umgestülpter Dichtlippe einfach und auch automatisch detektierbar ist.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass bei dem eingangs beschriebenen Radialwellendichtring mit einer an einer Dichtlippe ausgebildeten Dichtkante auch bei einer umgestülpten fehlerhaften Montage ein abdichtendes Anliegen der Dichtlippe an der Welle gegeben sein kann und damit eine derart fehlerhafte Montage mit dem eingangs beschriebenen Drucktest nicht detektierbar ist. Dadurch, dass die Dichtung gemäß der Erfindung an der freien Stirnseite der Dichtlippe mit besagten Vorsprüngen ausgebildet ist, ist bei einem fehlerhaften Montieren der Dichtung, bei dem besagte Stirnseite zum Anliegen an der Welle kommt, der abzudichtende Raum strömungsleitend mit der Umgebung verbunden, so dass der Drucktest wunschgemäß durch einen schnellen Druckabfall die fehlerhafte Montage der Dichtung anzeigt. Dabei sind die Vorsprünge über die Stirnseite hinweg sich auf den Außenmantel der Dichtlippe, insbesondere auf einen Federhaltebund der Dichtlippe, erstreckend festgesetzt.
Ferner können am Außenmantel der Dichtlippe, insbesondere in einem Bereich der Dichtlippe zwischen einem Bereich für die Ringfeder und einer Verbindung der Dichtlippe mit der übrigen Dichtung, insbesondere kalottenartige Ausbauchungen vorgesehen sein. Dabei können die fortgesetzten Vorsprünge und/oder die Ausbauchungen derart ausgebildet sein, dass bei einem fehlerhaften Einbau der Dichtung, bei dem die fortgesetzten Vorsprünge und/oder die Ausbauchungen an der Welle zum Anliegen kommen, die Dichtung bei gleichem Druck auf beiden Seiten der Dichtlippe zwar noch abdichtend anliegt, aber bei einer vorgebbaren Druckerhöhung auf der Seite des abzudichtenden Raums signifikant undicht wird, und somit der fehlerhafte Einbau durch besagten Drucktest angezeigt wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur.
Dabei zeigt die Figur als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt durch einen oberen Bereich eines Radialwellendichtrings. Der Dichtring umfasst dabei ein ringartiges Versteifungsteil 30, beispielsweise aus einem Stahlblech, dessen Längsschnittfläche in etwa L-förmig ausgebildet ist. Weiterhin umfasst der Dichtring ein Elastomerteil 10, das beispielsweise durch Vulkanisation fest an das Versteifungsteil 30 angebunden ist.
Das Elastomerteil 10 ist dabei einstückig und materialeinheitlich aus einem Elastomermaterial hergestellt. Das Elastomerteil 10 umfasst eine ring- bzw. hülsenartig ausgebildete Dichtlippe 20, die innenmantelseitig eine kreisförmige Dichtkante 21 ausbildend gestaltet ist, die bestimmungsgemäß abdichtenden an einer zum Drehen vorgesehenen, kreiszylindrischen Welle anliegen soll. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der Figur die Welle nicht dargestellt.
Der vom Elastomerteil 10 und vom Versteifungsteil 30 gebildete Außenmantel des Dichtrings ist zum Einsetzen in eine Wellendurchführungsöffnung eines ebenfalls aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Figur nicht dargestellten Gehäuses vorgesehen, wobei das Elastomerteil 10 gleichzeitig zum statischen Abdichten gegenüber dem Gehäuse vorgesehen ist. Der Dichtring ist dabei derart in das Gehäuse eingesetzt, dass auf der rechten Seite des Dichtrings ein abzudichtender, beispielsweise ein Schmiermittel, insbesondere ein Öl beinhaltender Raum angeordnet ist, und auf der linken Seite sich beispielsweise die Luftseite befindet. Die Dichtlippe 20 ragt somit bei bestimmungsgemäß montiertem Dichtring quasi in den abzudichtenden Raum hinein.
Der der Dichtkante 21 gegenüberliegende Außenmantelbereich der Dichtlippe 20 ist mit einer radial umlaufenden Einbauchung schalenartigen Querschnitts ausgebildet, in die eine Ringspiralfeder 29 eingesetzt ist, mittels derer die Dichtkante 21 mit einem vorgebbaren Anpressdruck an die Welle angedrückt wird. Für einen guten Sitz und Halt der Ringspiralfeder 29 ist die Dichtlippe 20 zusätzlich an ihrem freien, also rechten Ende mit einem in etwa radial nach außen auskragenden Federhaltebund 22 ausgebildet. Weiterhin kann der Innenmantel der Dichtlippe 20 von der Dichtkante 21 zur Luftseite hin mit einer helixartigen Struktur 27 ausgebildet sein. Ferner umfasst das Elastomerteil 10 am Anbindebereich der Dichtlippe 20 mit dem übrigen Elastomerteil 10 eine schräg auskragende Staublippe 11.
Um einen fehlerhaften Einbau des Dichtrings detektieren zu können, bei dem die Dichtlippe 20 gegebenenfalls unter Verlust der Ringspiralfeder 29 sozusagen zur linken Seite hin umgestülpt ist, insbesondere mittels einer Drucküberprüfung des abzudichtenden Raums, ist die Dichtlippe 20 weiterhin wie folgt ausgebildet: Die Stirnseite am freien rechten axialen Ende der Dichtlippe 20 umfasst in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, gegenüber den sie umgebenden Stirnseitenbereichen axial vorstehende Vorsprünge 24, die stegartig sich in etwa radial erstreckend ausgebildet sind. Diese stegartigen Vorsprünge 24 sind dabei sich auf den Außenmantel der Dichtlippe 20 im Bereich des Federhaltebundes 22 forterstreckend ausgebildet. Weiterhin ist der Außenmantel der Dichtlippe 20 auf der Seite links der Ringspiralfeder 29 mit in Umfangsrichtung verteilt angeordneten, kalottenartigen Ausbauchungen 25 ausgebildet.
Erfolgt nun ein fehlerhafter Einbau des Dichtrings derart, dass die freie Stirnseite der Dichtlippe 20 zur Anlage an der Welle kommt, wird zwischen den stegartigen Vorsprünge 24 zwischen dem abzudichtenden Raum und der Luftseite eine Strömungsverbindung geschaffen, die bei einer entsprechenden Drucküberprüfung des abzudichtenden Raums eineindeutig detektierbar ist. Ist der Dichtring ferner derart fehlerhaft eingebaut, dass unter Verlust der Ringspiralfeder 29 der Außenmantel der Dichtlippe 20 zur Anlage an der Welle kommt, bewirken die sich auf dem Außenmantel des Federhaltebundes 22 forterstreckten stegartigen Vorsprünge 24 und/oder die kalottenartigen Ausbauchungen 25 bei gleichem Druck auf beiden Seiten des Dichtrings zwar noch keine Undichtigkeit, sind aber derart gestaltet, dass bei einer Druckbeaufschlagung des abzudichtenden Raums eine signifikante und eineindeutig detektierbare Undichtigkeit auftritt.

Claims

Dichtung zum Abdichten zwischen einem ersten Element und einem zylindrischen Außenmantelabschnitt eines zweiten Elements, das vom ersten Element im Wesentlichen umschlossen und demgegenüber verdrehbar ist, beinhaltend folgende Merkmale: – Eine radial umlaufende, in sich geschlossene, zum abdichtenden Anliegen am Außenmatelabschnitt des zweiten Elements vorgesehene Dichtkante (21), – die Dichtkante (21) ist am Innenmantel einer ring- oder hülsenartig ausgebildeten Dichtlippe (20) ausgebildet, und – am freien axialen Ende der Dichtlippe (20) umfasst die Stirnseite der Dichtlippe (20) in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Vorsprünge (24), die gegenüber den sie umgebenden Stirnseitenbereichen axial vorstehen, und die über die Stirnseite hinweg sich auf den Außenmantel der Dichtlippe (20) erstreckend fortgesetzt sind.
Dichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorsprünge (24) sich in etwa radial erstreckend stegartig ausgebildet sind.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Außenmantel der Dichtlippe (20) mit radial nach außen, gegenüber den umgebenden Außenmantelbereichen vorstehenden, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Ausbauchungen (25) ausgebildet ist.
Dichtung nach Anspruch 3, wobei die Ausbauchungen (25) kalottenartig ausgebildet sind.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Dichtlippe (20) außenmantelseitig, der Dichtkante (21) in etwa gegenüberliegend mit einer radial umlaufenden Einbauchung schalenartigen Querschnitts zum Aufnehmen einer Ringfeder (29) ausgebildet ist.
Dichtung nach Anspruch 5, wobei die Ausbauchungen (25) in einem Bereich zwischen der radial umlaufenden Einbauchung für die Ringfeder (29) und dem anderen axialen Ende der Dichtlippe (20), an dem die Dichtlippe (20) mit der übrigen Dichtung verbunden ist, angeordnet sind.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die auf dem Außenmantel der Dichtung fortgesetzten Vorsprünge (24) und/oder die Ausbauchungen (25) derart gestaltet sind, dass bei einem derart fehlerhaften Einbau der Dichtung, bei dem diese am zylindrischen Außenmantelabschnitt des zweiten Elements zum Anliegen kommen, die Dichtung bei gleichem Druck auf beiden Seiten der Dichtlippe (20) zwar noch abdichtend anliegt, aber bei einer vorgebbaren Druckerhöhung auf der Seite des abzudichtenden Raums signifikant undicht wird.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Dichtlippe (20) am freien axialen Ende für einen sicheren Sitz und Halt einer Ringfeder (29) mit einem Federhaltebund (22) ausgebildet ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Dichtlippe (20) innenmantelseitig in einem Bereich zwischen der Dichtkante (21) und dem gebundenen axialen Ende der Dichtlippe (20) mit einer, insbesondere helixartigen, Oberflächenstruktur (27) ausgebildet ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Dichtlippe (20) einem Elastomerteil (10) der Dichtung zugehört.
Dichtung nach Anspruch 10, wobei das Elastomerteil (10) einstückig und materialeinheitlich aus einem Elastomermaterial ausgebildet ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei das Elastomerteil (10) eine Staublippe (11) ausbildend gestaltet ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Elastomerteil (10) mit einem Versteifungsteil (30) mit insbesondere L-förmiger Längsschnittfläche verbunden ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Dichtung in etwa mit einer U-förmigen Längsschnittfläche ausgebildet und in etwa ein Schenkel der U-Form durch die Dichtlippe (20) gebildet ist.