DE102009053295A1

DE102009053295A1 - Internal combustion engine is provided with housing which has axially formed through opening, where radial shaft sealing ring is arranged in through opening

Info

Publication number: DE102009053295A1
Application number: DE200910053295
Authority: DE
Inventors: Günther ZIEGLER
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2011-05-26

Abstract

The internal combustion engine is provided with a housing (9) which has an axially formed through opening, where a radial shaft sealing ring (1) is arranged in the through opening. The radial shaft sealing ring is provided to avoid migratory movements of the radial shaft sealing ring for the interior of the housing tapered section (10). An independent claim is also included for a method for assembling an internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zur Montage eines Radialwellendichtrings.The invention relates to an internal combustion engine having a housing according to the preamble of patent claim 1, and to a method for mounting a radial shaft sealing ring.

Radialwellendichtringe sind spezielle Dichtungen die verwendet werden, um Maschinengehäuse an Durchführungen von Elementen (meist Wellen oder Schubstangen) gegen das Austreten von Flüssigkeiten abzudichten.Radial shaft seals are special seals that are used to seal machine casings against leaks of elements (usually shafts or pushrods).

Bei einer Brennkraftmaschine wird insbesondere die Kurbelwelle im Gehäuse der Brennkraftmaschine gelagert und für den Anschluss eines Getriebes in einer Durchgangsöffnung des Gehäuses der Brennkraftmaschine angeordnet. Um den Austritt von Flüssigkeiten, beispielsweise von Schmiermittel, beim Betrieb der Brennkraftmaschine an der Durchgangsöffnung des Gehäuses vorzubeugen, ist ein Radialwellendichtring in der Durchgangsöffnung der Brennkraftmaschine angeordnet.In an internal combustion engine, in particular the crankshaft is mounted in the housing of the internal combustion engine and arranged for the connection of a transmission in a passage opening of the housing of the internal combustion engine. In order to prevent the escape of liquids, for example of lubricant, during operation of the internal combustion engine at the passage opening of the housing, a radial shaft sealing ring is arranged in the passage opening of the internal combustion engine.

Gattungsgemäße Radialwellendichtringe sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt.Generic radial shaft seals are well known from the prior art.

Aus der DE 10117881 A1 ist ein Radialwellendichtring bekannt, welcher durch Einpressen vollständig in einer Öffnung eines Gehäuses angeordnet wird. Dieser Radialwellendichtring umfasst eine in axialer Richtung einer abzudichtenden Welle angeordnete Dichtlippe, welche bei Rotation der Welle eine Rückförderung von Leckageflüssigkeit in den abzudichtenden Raum bewirken soll.From the DE 10117881 A1 is known a radial shaft seal, which is arranged by pressing completely in an opening of a housing. This radial shaft sealing ring comprises a sealing lip arranged in the axial direction of a shaft to be sealed, which upon rotation of the shaft is intended to bring about a return of leakage fluid into the space to be sealed.

In der DE 40 18 215 A1 ist eine Wellenabdichtung zum Einpressen in ein Gehäuse offenbart an deren Aufnahmeöffnung Schrägen zum Einfädeln der Wellenabdichtung zu erkennen sind, welche als bloße Einfädelhilfe dienen und nach dem Einpressen der Wellenabdichtung keine weitere Funktion erfüllen.In the DE 40 18 215 A1 is a shaft seal for pressing in a housing disclosed at the receiving opening be seen slopes for threading the shaft seal, which serve as a mere Einfädelhilfe and fulfill after pressing the shaft seal no further function.

Bei der Entwicklung leistungsstarker Brennkraftmaschinen treten starke Druckschwankungen im Gehäuse der Brennkraftmaschine auf. Aufgrund dieser Druckschwankungen neigen aus dem Stand der Technik bekannte Radialwellendichtringe dazu, beim Betrieb der Brennkraftmaschine in Richtung der Innenseite des Gehäuses zu wandern.In the development of powerful internal combustion engines, strong pressure fluctuations occur in the housing of the internal combustion engine. Due to these pressure fluctuations, known from the prior art radial shaft seals tend to migrate towards the inside of the housing during operation of the internal combustion engine.

Aufgabe der Erfindung ist es einen gattungsgemäßen Radialwellendichtring so weiter zu bilden, dass ein Wandern des Radialwellendichtrings zuverlässig verhindert wird und dabei wirtschaftlich und einfach herstellbar ist.The object of the invention is to form a generic radial shaft seal so on that a migration of the radial shaft seal is reliably prevented and is economical and easy to produce.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß durch den Anspruch 1 und den Anspruch 10 gelöst, wonach die Durchgangsöffnung aus zwei Bereichen besteht. Der erste Bereich ein sich von der Außenseite des Gehäuses zur Innenseite des Gehäuses verjüngender Abschnitt ist und der zweite Bereich ein zur Welle axialer Abschnitt ist. Zum Vermeiden von Wanderbewegungen des Radialwellendichtrings, speziell zur Innenseite des Gehäuses, ist der Radialwellendichtring zum verjüngenden Abschnitt des Gehäuses komplementär ausgeformt.The solution of the object of the invention is achieved by the claim 1 and claim 10, according to which the passage opening consists of two areas. The first area is a portion tapering from the outside of the housing to the inside of the housing, and the second area is an axial portion to the shaft. To avoid migration of the radial shaft seal, especially to the inside of the housing, the radial shaft seal is formed complementary to the tapered portion of the housing.

Diese Ausformung des Radialwellendichtrings, welche komplementär zum verjüngenden Abschnitt des Gehäuses ausgeformt ist, entspricht in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Radialwellendichtrings einem Winkel α zwischen 15 und 45 Grad. Gerade in diesem Winkelbereich hat sich gezeigt, dass den Wanderbewegungen des Radialwellendichtrings ausreichend Widerstand durch die Ausformung entgegengebracht wird, um ein Wandern des Radialwellendichtrings in den Innenraum der Brennkraftmaschine zu verhindern.This configuration of the radial shaft sealing ring, which is formed complementary to the tapered portion of the housing corresponds in an advantageous embodiment of the radial shaft sealing ring an angle α between 15 and 45 degrees. Especially in this angular range has been shown that the migration movements of the radial shaft sealing ring sufficient resistance is given by the shaping in order to prevent migration of the radial shaft seal in the interior of the internal combustion engine.

In einer vorteilhaften Weiterbildung besteht der Radialwellendichtring aus einem ersten zum verjüngenden Abschnitt liegenden härteren Elastomer und aus einem zweiten zum axialen Abschnitt liegenden weicheren Elastomer.In an advantageous development of the radial shaft sealing ring consists of a first to the tapered section lying harder elastomer and a second to the axial section lying softer elastomer.

Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn der Radialwellendichtring aus einem einzigen Material besteht. Aufgrund der guten Reibeigenschaften zwischen dem Radialwellendichtring und der Welle bzw. dem Gehäuse der Brennkraftmaschine ist es vorteilhaft, wenn der Radialwellendichtring aus Polyacryl Kautschuk (ACM) ist.Furthermore, it may be advantageous if the radial shaft sealing ring consists of a single material. Due to the good frictional properties between the radial shaft seal and the shaft or the housing of the internal combustion engine, it is advantageous if the radial shaft seal is made of polyacrylic rubber (ACM).

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Radialwellendichtrings ist der Radialwellendichtring einstückig ausgebildet.In a further advantageous development of the radial shaft sealing ring of the radial shaft sealing ring is integrally formed.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist der Radialwellendichtring zur Abdichtung einer Kurbelwelle vorgesehen. Es ist beispielsweise aber auch möglich Nockenwellen oder Ausgleichswellen mit diesem Radialwellendichtring zu betreiben.In a particularly advantageous embodiment of the radial shaft seal is provided for sealing a crankshaft. For example, it is also possible to operate camshafts or balance shafts with this radial shaft seal.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass das Gehäuse in dem zu dem Radialwellendichtring liegenden Bereich bzw. in den zu dem Radialwellendichtring liegenden Bereichen des Radialwellendichtrings der Durchgangsöffnung des Gehäuses eine umlaufende Nut oder auch mehrere umlaufende Nuten aufweist. Diese umlaufende Nut bzw. umlaufenden Nuten sind mit Klebstoff befüllt, um zusätzlich den Wanderbewegungen des Radialwellendichtrings entgegenzuwirken. Hierbei kann es sich um eine umlaufende Nut handeln, die sich im verjüngenden Abschnitt des ersten Bereichs der Durchgangsöffnung befindet oder im axialen Abschnitt des zweiten Bereichs der Durchgangsöffnung befindet. Genauso kann es vorgesehen sein, dass sich mehrere umlaufende Nuten im verjüngenden Abschnitt des ersten Bereichs der Durchgangsöffnung befinden oder im axialen Abschnitt des zweiten Bereichs der Durchgangsöffnung befinden. Es ist ebenfalls möglich, dass sich die umlaufenden Nuten im verjüngenden Abschnitt des ersten Bereichs der Durchgangsöffnung und im axialen Abschnitt des zweiten Bereichs der Durchgangsöffnung befinden.Furthermore, it is provided that the housing has a peripheral groove or a plurality of circumferential grooves in the area lying to the radial shaft sealing ring or in the lying to the radial shaft sealing portions of the radial shaft sealing ring of the through hole of the housing. These circumferential groove or circumferential grooves are filled with adhesive in order to additionally counteract the migratory movements of the radial shaft seal. This may be a circumferential groove, which is located in the tapered portion of the first portion of the through hole or in the axial portion of the second portion the passage opening is located. Likewise, it may be provided that a plurality of circumferential grooves are in the tapered portion of the first portion of the through hole or in the axial portion of the second portion of the through hole. It is also possible that the circumferential grooves are in the tapered portion of the first portion of the through hole and in the axial portion of the second portion of the through hole.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das Gehäuse der Brennkraftmaschine eine oder mehrere Bohrungen auf, welche von der Außenseite der Brennkraftmaschine zu der umlaufenden Nut führt bzw. zu den umlaufenden Nuten führen. Zusätzlich wird ein Verfahren zur Montage eines solchen Radialwellendichtrings angegeben, wobei die umlaufende Nut bzw. die umlaufenden Nuten des Gehäuses mit Hilfe der Bohrungen mit Klebstoff befüllt werden.In a further advantageous embodiment, the housing of the internal combustion engine has one or more holes, which leads from the outside of the internal combustion engine to the circumferential groove and lead to the circumferential grooves. In addition, a method for mounting such a radial shaft seal is specified, wherein the circumferential groove or the circumferential grooves of the housing are filled by means of the holes with adhesive.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, welches in der Figur dargestellt ist, näher erklärt. Die Figur zeigt einen Axialschnitt einer Hälfte eines Radialwellendichtrings.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment which is shown in the figure. The figure shows an axial section of one half of a radial shaft seal.

Eine V8-Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse weist eine Kurbelwelle auf, welche in dem Gehäuse der V8-Brennkraftmaschine gelagert ist. Zum Anschluss an ein Getriebe ist die Kurbelwelle in einer Durchgangsöffnung des Gehäuses der V8-Brennkraftmaschine angeordnet. Die Kurbelwelle ragt durch die Durchgangsöffnung von einer Innenseite des Gehäuses der Brennkraftmaschine zu einer Außenseite des Gehäuses der Brennkraftmaschine heraus.A V8 internal combustion engine with a housing has a crankshaft which is mounted in the housing of the V8 internal combustion engine. For connection to a transmission, the crankshaft is arranged in a passage opening of the housing of the V8 internal combustion engine. The crankshaft protrudes through the through hole from an inner side of the housing of the internal combustion engine to an outer side of the housing of the internal combustion engine.

Die Figur zeigt ein Gehäuse 9 einer Brennkraftmaschine. In diesem Gehäuse 9 befindet sich eine Durchgangsöffnung, welche axial zu einer Kurbelwelle 3 ausgebildet ist. Diese Durchgangsöffnung dient zur Durchführung der Kurbelwelle 3 von der Innenseite 4 des Gehäuses 9 der Brennkraftmaschine zur Außenseite 12 des Gehäuses 9 der Brennkraftmaschine. In der Durchgangsöffnung des Gehäuses 9 der Brennkraftmaschine ist ein Radialwellendichtring 1 angeordnet und sitzt radial umlaufend auf der Kurbelwelle 3. Der Radialwellendichtring 1 weist eine Schmutzlippe 2 auf. Diese Schmutzlippe 2 befindet sich an der Außenseite 12 des Gehäuses der Brennkraftmaschine und verhindert durch Kontakt mit der Kurbelwelle 3, dass Schmutz oder Staubpartikel von der Außenseite 12 in die Innenseite 4 der Brennkraftmaschine hineingetragen werden. Des Weiteren weist der Radialwellendichtring 1 eine Dichtlippe 5 auf. Die Dichtlippe 5 befindet sich an der Innenseite 4 des Gehäuses 9 der Brennkraftmaschine und dichtet durch Kontakt mit der Kurbelwelle 3 gegen den Austritt von Öl aus der Innenseite 4 der Brennkraftmaschine ab. Weiterhin weist der Radialwellendichtring 1 einen Spannring 7 auf. Dieser Spannring 7 befindet sich radial umlaufend zur Dichtlippe 5 und stellt den Kontakt der Dichtlippe 5 mit der Kurbelwelle 3 sicher. Dieser Spannring 7 besteht aus Stahl. Ein Stützring 6 stellt die statische Dichtung zwischen dem Radialwellendichtring 1 mit dem Gehäuse 9 der Brennkraftmaschine her. Dieser Stützring 6 besteht ebenfalls aus Stahl. Der Radialwellendichtring 1 hat einen äußeren Durchmesser von 74 mm und einen inneren Durchmesser von 55 mm.The figure shows a housing 9 an internal combustion engine. In this case 9 There is a passage opening, which is axial to a crankshaft 3 is trained. This passage opening serves to carry out the crankshaft 3 from the inside 4 of the housing 9 the internal combustion engine to the outside 12 of the housing 9 the internal combustion engine. In the passage opening of the housing 9 the internal combustion engine is a radial shaft seal 1 arranged and sits radially rotating on the crankshaft 3 , The radial shaft seal 1 has a dirt lip 2 on. This dirt lip 2 is on the outside 12 the housing of the internal combustion engine and prevented by contact with the crankshaft 3 that dirt or dust particles from the outside 12 in the inside 4 the internal combustion engine are carried. Furthermore, the radial shaft seal 1 a sealing lip 5 on. The sealing lip 5 is on the inside 4 of the housing 9 the internal combustion engine and seals by contact with the crankshaft 3 against the escape of oil from the inside 4 of the internal combustion engine. Furthermore, the radial shaft seal 1 a clamping ring 7 on. This clamping ring 7 is located radially around the sealing lip 5 and provides the contact of the sealing lip 5 with the crankshaft 3 for sure. This clamping ring 7 is made of steel. A support ring 6 puts the static seal between the radial shaft seal 1 with the housing 9 the internal combustion engine ago. This support ring 6 is also made of steel. The radial shaft seal 1 has an outer diameter of 74 mm and an inner diameter of 55 mm.

Erfindungsgemäß weist die Durchgangsöffnung des Gehäuses 9 der Brennkraftmaschine einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf. Der erste Bereich ist ein sich von der Außenseite 12 des Gehäuses 9 zur Innenseite 4 des Gehäuses 9 verjüngender Abschnitt 10. Der zweite Bereich ist ein zur Kurbelwelle axialer Abschnitt 13. Zum Vermeiden der Wanderbewegungen des Radialwellendichtrings 1 ist der Radialwellendichtring 1 zum verjüngenden Abschnitt 10 des Gehäuses 9 komplementär ausgeformt. Diese Ausformung 11 besitzt einen Winkel α von 15 Grad und ist 1,5 mm lang. Der Radialwellendichtring 1 und die Ausformung 11 bestehen aus dem gleichen Material und sind einstückig gefertigt. Die Ausformung 11 und der Radialwellendichtring 1 bestehen aus Polyacryl-Kautschut (ACM).According to the invention, the passage opening of the housing 9 the internal combustion engine on a first region and a second region. The first area is one from the outside 12 of the housing 9 to the inside 4 of the housing 9 rejuvenating section 10 , The second area is an axial section to the crankshaft 13 , To avoid the migration of the radial shaft seal 1 is the radial shaft seal 1 to the rejuvenating section 10 of the housing 9 complementarily shaped. This shape 11 has an angle α of 15 degrees and is 1.5 mm long. The radial shaft seal 1 and the shape 11 consist of the same material and are made in one piece. The shape 11 and the radial shaft seal 1 consist of polyacrylic rubber (ACM).

Der Radialwellendichtring 1 ist mit dem Gehäuse 9 der Brennkraftmaschine verklebt. Zum Verkleben des Radialwellendichtring 1 mit dem Gehäuse 9 der Brennkraftmaschine weist die Durchgangsöffnung des Gehäuses 9 der Brennkraftmaschine eine umlaufende Nut 8 auf. Diese umlaufende Nut 8 ist in der Durchgangsöffnung im axialen Abschnitt 13 angeordnet. Die umlaufende Nut 8 ist mit Klebstoff befüllt, um den Radialwellendichtring 1 mit dem Gehäuse 9 der Brennkraftmaschine zu verkleben.The radial shaft seal 1 is with the case 9 the internal combustion engine glued. For bonding the radial shaft seal 1 with the housing 9 the internal combustion engine has the passage opening of the housing 9 the internal combustion engine has a circumferential groove 8th on. This circumferential groove 8th is in the passage opening in the axial section 13 arranged. The circumferential groove 8th is filled with adhesive to the radial shaft seal 1 with the housing 9 to glue the internal combustion engine.

Zum Befüllen der umlaufenden Nut 8 mit Klebstoff ist eine Bohrung 14 in der Durchgangsöffnung des Gehäuses 9 von der Außenseite 12 der Brennkraftmaschine zu der umlaufenden Nut 8 angebracht. Mit Hilfe der Bohrung 14 wird der Klebstoff in die Nut 8 eingespritzt.For filling the circumferential groove 8th with glue is a hole 14 in the passage opening of the housing 9 from the outside 12 the internal combustion engine to the circumferential groove 8th appropriate. With the help of the bore 14 the glue gets into the groove 8th injected.

Durch die oben genannte Ausführung eines Radialwellendichtrings wird der Austritt von Flüssigkeiten aus einer Brennkraftmaschine zuverlässig verhindert. Eine Wanderbewegung des Radialwellendichtrings in den Innenraum der Brennkraftmaschine wird durch die beschriebene Ausgestaltung sicher vermieden. Die für diese Ausführungsform des Radialwellendichtrings benötigten Montageverfahren machen diesen Radialwellendichtring einfach und wirtschaftlich herstellbar.By the above-mentioned embodiment of a radial shaft seal the leakage of liquids from an internal combustion engine is reliably prevented. A traveling movement of the radial shaft seal in the interior of the internal combustion engine is reliably avoided by the described embodiment. The assembly methods required for this embodiment of the radial shaft sealing ring make this radial shaft sealing ring simple and economical to produce.

Folglich wird die Aufgabe des erfindungsgemäßen Radialwellendichtrings durch die dargestellten Maßnahmen erfüllt. Consequently, the object of the radial shaft seal according to the invention is fulfilled by the illustrated measures.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: RadialwellendichtringRadial shaft seal
22: Schmutzlippedirt lip
33: Kurbelwellecrankshaft
44: Innenseiteinside
55: Dichtlippesealing lip
66: Stützringsupport ring
77: Spannringclamping ring
88th: Nutgroove
99: Gehäusecasing
1010: verjüngender Abschnittrejuvenating section
1111: Ausformungformation
1212: Außenseiteoutside
1313: axialer Abschnittaxial section
1414: Bohrungdrilling

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10117881 A1 [0005]
DE 4018215 A1 [0006]

Claims

Internal combustion engine with a housing ( 9 ), which has an axially formed to a shaft passage opening, wherein in the passage opening a radial shaft sealing ring ( 1 ), characterized in that the passage opening consists of two areas, that the first area is a from the outside ( 12 ) of the housing to the inside ( 4 ) of the housing ( 9 ) Rejuvenating section ( 10 ) is that the second region is an axial section to the shaft ( 13 ), and that the radial shaft seal ( 1 ) for avoiding migratory movements of the radial shaft sealing ring ( 1 ) in the interior of the housing ( 9 ) to the tapered section ( 10 ) of the housing ( 9 ) is formed complementarily.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the tapered section ( 10 ) of the housing ( 9 ) complementary shaping ( 11 ) of the radial shaft seal ( 1 ) corresponds to an angle α between 15 and 45 degrees.

Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the radial shaft sealing ring ( 1 ) from a first to the tapered section ( 10 ) and that the radial shaft sealing ring ( 1 ) from a second to the axial section ( 13 ) lying softer elastomer.

Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the radial shaft sealing ring ( 1 ) consists of a single material.

Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the radial shaft sealing ring ( 1 ) consists of polyacrylic rubber.

Internal combustion engine according to one of claims 3 to 5, characterized in that the radial shaft sealing ring ( 1 ) is integrally formed.

Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radial shaft sealing ring ( 1 ) for sealing the shaft ( 3 ), and that the shaft ( 3 ) is a crankshaft.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 9 ) of the internal combustion engine in the tapered section ( 10 ) of the first region of the passage opening or in the axial section (FIG. 13 ) of the second region of the passage opening a circumferential groove ( 8th ) and that the groove ( 8th ) for avoiding migratory movements of the radial shaft sealing ring ( 1 ) is filled with an adhesive.

Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the housing ( 9 ) of the internal combustion engine in the tapered section ( 10 ) of the first region of the through-opening and in the axial section ( 13 ) of the second region of the passage opening has circumferential grooves and that the grooves ( 8th ) for avoiding migratory movements of the radial shaft sealing ring ( 1 ) are filled with an adhesive.

Internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the housing ( 9 ) of the internal combustion engine a bore ( 14 ) from the outside ( 12 ) of the internal combustion engine to the circumferential groove ( 8th ) having.

Internal combustion engine according to claim 9, characterized in that the housing ( 9 ) of the internal combustion engine bores ( 14 ) from the outside ( 12 ) of the internal combustion engine to the circumferential grooves ( 8th ) having.

Method for assembling an internal combustion engine according to claim 10 or 11, characterized in that the adhesive by means of the bore ( 14 ) or the holes ( 14 ) into the groove ( 8th ) or the grooves ( 8th ) of the housing ( 9 ) is introduced.