DE102010013742A1

DE102010013742A1 - Vorrichtung zur Befestigung elastischer Elemente

Info

Publication number: DE102010013742A1
Application number: DE102010013742A
Authority: DE
Inventors: Hubertus 91315 Frank; Henrik 90475 Albertsen
Original assignee: IMO Holding GmbH
Current assignee: IMO Holding GmbH
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-07-28
Also published as: US20130062833A1; CN102725567A; WO2011085955A1; EP2524158A1

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Abdichtung eines Spaltes zwischen wenigstens zwei gegeneinander bewegten Teilen, nämlich einem Befestigungsteil zur Festlegung wenigstens eines elastischen Dichtelements an einer Kante desselben, und einem Anlaufteil, woran eine andere Kante wenigstens eines elastischen Dichtelements entlangläuft, wobei das Befestigungsteil wenigstens eine an dem Spalt entlang laufende Nut aufweist, worin ein oder vorzugsweise mehrere Verankerungsteile eingesetzt sind, welche das Dichtelement und/oder ein dasselbe haltendes Halteelement durch- oder umgreifen.

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Abdichtung eines Spaltes zwischen wenigstens zwei gegeneinander bewegten Teilen, nämlich einem Befestigungsteil, woran wenigstens ein elastisches Dichtelement mit einer seiner Kanten festgelegt ist, und einem Anlaufteil, woran eine andere Kante wenigstens eines elastischen Dichtelements entlangläuft.
Für die Abdichtung des Spaltes zueinander bewegter Teile werden meist linien- oder ringförmige elastische Dichtungselemente verwendet, vorzugsweise mit einem im wesentlichen etwa flächigen Querschnitt, d. h., mit einer bandförmigen Struktur, die durch zwei Längskanten begrenzt wird. Zur Fixierung werden dieselben Dichtungselemente mit einer, vorzugsweise verbreiterten Längskante in einer zu dem Spalt parallelen Nut eines der beiden abzudichtenden Teile, im folgenden als Befestigungsteil bezeichnet, eingesetzt und dadurch fixiert, während ihre gegenüberliegende Längskante an dem jeweils anderen der beiden Teile, im folgenden als Anlaufteil bezeichnet, entlangstreift und dadurch den Spalt verschließt.
Häufig ist der abzudichtende Spalt zwischen den gegeneinander bewegten Teilen mit einem Schmiermittel gefüllt, insbesondere mit Schmierfett, welches von dem elastischen Dichtelement zurückgehalten werden soll. Dies vermag ein in eine Nut eingesetztes Dichtelement üblicherweise auch zu leisten. U. U. kann dieses Schmiermittel auch unter Druck gesetzt sein, wodurch der Schmiereffekt verbessert wird. Allerdings gelingt es den wie beschrieben in einer Nut durch Einstecken verankerten Dichtelementen nur selten, der daraus resultierenden Druckdifferenz zu trotzen; sie werden regelrecht aus ihrer Verankerungsnut herausgehoben, bis sie nachgeben und Schmiermittel entweichen lassen, so dass ein Druckabbau erfolgt.
Aus den Nachteilen des beschriebenen Standes der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, eine Vorrichtung zur Befestigung elastischer Elemente derart auszubilden, dass diese auch einer Druckdifferenz in der Größenordnung von einem oder mehreren Bar standhalten können, ohne undicht zu werden. Außerdem soll der technische Aufwand für eine derartige Verankerung so gering als möglich sein.
Die Lösung dieses Problems gelingt dadurch, dass bei einer gattungsgemäßen Abdichtung das Befestigungsteil wenigstens eine an dem Spalt entlang laufende Nut aufweist, worin ein oder vorzugsweise mehrere Verankerungsteile eingesetzt sind, welche das Dichtelement und/oder ein dasselbe haltendes Halteelement durch- oder umgreifen.
Mit einer derartigen Anordnung erreicht die Erfindung die eigentlich konkurrierenden Ziele einer besonders festen Verankerung einerseits und eines möglichst geringen technischen Aufwandes andererseits. In dem Befestigungsteil ist nach wie vor nur eine Nut vorzusehen; es sind jedoch weder einzelne Verankerungslöcher zu bohren noch gar Gewinde einzuschneiden. Die Verankerungselemente können standardisiert vorgefertigt sein und halten das elastische Dichtungselement formschlüssig fest.
Es hat sich als günstig erwiesen, dass die Erstreckung eines in die Nut eingreifenden Abschnitts eines Verankerungsteils in Längsrichtung der Nut gleich oder kleiner ist als die doppelte maximale Breite der Nut, vorzugsweise gleich oder kleiner als die anderthalbfache maximale Breite der Nut, wodurch insbesondere das Gewicht eines derartigen Verankerungsteils minimiert werden kann.
Solche Verankerungsteile werden bevorzugt nicht dicht an dicht gesetzt, sondern mit einem gegenseitigen Abstand platziert, beispielsweise mit einem Abstand, welcher größer ist als ihre Erstreckung in Nutrichtung, welcher vorzugsweise doppelt so groß oder größer ist als ihre Erstreckung in Nutrichtung, und insbesondere wenigstens drei- oder vier- oder gar fünfmal so groß oder größer.
Es hat sich bewährt, dass die Erstreckung des Kerns eines in die Nut eingreifenden Abschnitts eines Verankerungsteils in Längsrichtung der Nut etwa der Nutbreite entspricht. Hierbei ist mit Kern insbesondere ein innerhalb einer Oberflächenstruktur wie bspw. ein Gewinde einbeschriebener mathematischer Körper, bspw. ein Zylinder, gemeint, also der um die Oberflächenstruktur „verminderte” Verankerungskörper. Die betreffende Größe entspricht bei einem Schraubgewinde also dem Kerndurchmesser des Gewindes.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass ein Verankerungsteil als Gewindebolzen oder Schraube ausgebildet ist, vorzugsweise als Maschinenschraube, insbesondere als Maschinenschraube mit einem selbstschneidenden Gewinde. Eine solche Maschinenschraube kann in die erfindungsgemäße Verankerungsnut quer zu deren Längsrichtung eingeschraubt werden, wobei sich das Schraubengewinde die dazu erforderlichen Innengewindeabschnitte in die Nutflanken selbsttätig einschneidet. Die alsdann ineinander greifenden Gewindeabschnitte sorgen für eine zuverlässige Verankerung der Schraube innerhalb der Nut.
Eine dazu alternative Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass ein Verankerungsteil als Niet ausgebildet ist, insbesondere als Blindniet, dessen innerer Kopf sich in einem hinterschnittenen, d. h., gegenüber der Nutöffnung verbreiterten Nutbereich befindet. Der innere Nietkopf liefert dabei eine formschlüssige Verankerung des Niets innerhalb der Verankerungsnut, während der obere bzw. äußere Nietkopf das elastische Dichtelement oder ein dasselbe haltendes Befestigungselement ebenfalls formschlüssig übergreift.
Ein Verankerungsteil kann auch als Hülse ausgebildet sein, die auf einen Kern aufgeschoben oder aufschiebbar ist. Dabei stabilisiert der Kern die Hülse und/oder verformt diese beim Einsetzen in geeigneter Weise zum Zweck einer stabilen Verankerung.
Die Erfindung läßt sich dahingehend weiterbilden, dass der Kern sich zum Nutgrund hin erweitert, um eine aufgeschobene Hülse im Bereich des Nutgrundes aufzudehnen und dadurch zu verankern.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass ein Abschnitt eines Verankerungsteils zum Eingriff in die Nut einen rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist, ggf. mit Ausnahme eines daran angeordneten Gewindes. Eine solche Struktur erleichtert das Einsetzen des Verankerungsteils, da dieses vor dem Einsetzen nicht parallel zur Nutlängsrichtung ausgerichtet werden muß.
Bei einer besonderen Ausführungsform weist ein Abschnitt eines Verankerungsteils zum Eingriff in die Nut einen länglichen Querschnitt auf, der bei Drehung in Längsrichtung der Nut das Einsetzen erlaubt und bei Drehung quer zur Längsrichtung der Nut die Verankerung an einer Hinterschneidung der Nut. Obzwar hierbei die Verankerung mit einer Drehbewegung erfolgt, ergibt sich andererseits doch eine zuverlässige Verankerung mit sehr hoher Haltekraft.
Ein elastisches Dichtelement kann an einer Oberfläche des Befestigungsteils festgeklemmt sein. Das bedeutet beispielsweise, dass es mit einem Bereich seiner Oberfläche an der Oberfläche des Befestigungsteils flächig anliegt und von den Verankerungsteilen reibschlüssig gegen dasselbe gepreßt und dadurch fixiert wird.
Andererseits ist es auch möglich, dass ein elastisches Dichtelement in einer Auskehlung des Befestigungsteils festgeklemmt ist. Dadurch ist die Lage des Dichtelements zusätzlich vorgegeben, da es sich aus der Auskehlung nicht selbsttätig herauslösen kann.
Im Rahmen einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein elastisches Dichtelement in eine nutförmigen Vertiefung des Befestigungsteils eingreift und vorzugsweise darin festgeklemmt ist. Es kann sich hierbei insbesondere um die selbe Nut handeln, worin auch ein oder mehrere Verankerungsteile, bspw. Schraube(n) oder Niet(e) eingreifen und verankert sind. Das Dichtelement wird dann nur an der Position dieser Verankerungsteile ausgenommen oder unterbrochen. Eine solche Ausnehmung kann bspw. die Form eines Lochs aufweisen und mittels eines einfachen Werkzeugs, bspw. eines Locheisens oder eines Messers, eingebracht werden, vorzugsweise manuell. Bei Verwendung eines Verankerungsteils mit einer angeformten Spitze an der dem Nutgrund zugewandten Stirnseite ist es darüber hinaus auch möglich, auf eine derartige Ausnehmung zu verzichten. Solchenfalls kann stattdessen das Gummimaterial der Dichtung durch das Einschrauben einer Schraube oder das Einschlagen bzw. Einstechen eines Niets durchbohrt und/oder verdrängt werden. In einem solchen Fall kann beim Austausch der Dichtung eine neue Schraube oder ein neuer Blindniet an jeder beliebigen Stelle in die Nut eingebracht werden; es ist nicht erforderlich, eine solche Schraube oder einen solchen Blindniet an der „alten” Position einzubringen.
Ein – bspw. flächiges – Befestigungselement läßt sich auf einer Außenseite eines elastischen Dichtelements festklemmen. Diesem obliegt es sodann, das eigentliche Dichtelement reibschlüssig gegen das Befestigungsteil zu pressen. In diesem Fall muß das Dichtelement selbst nicht von den Verankerungsteilen durchgriffen sein.
Eine andere Verankerungsmöglichkeit für ein Befestigungselement besteht darin, dieses in einer Auskehlung des Befestigungsteils festzuklemmen. Dadurch kann die gewünschte Lage des Befestigungselements präzise vorgegeben und eingehalten werden.
Erfindungsgemäß kann ein elastisches Dichtelement und/oder ein Befestigungselement aus mehreren, voneinander getrennten Segmenten bestehen. Diese müssen nicht miteinander verbunden sein, sondern werden ggf. nur in einer Reihe hintereinander festgelegt, insbesondere mittels der erfindungsgemäßen Verankerungsteile. Bei derartigen Segmenten eines Befestigungselements kann es sich bspw. um aus einem flachen Metallteil, insbesondere aus einem Blech, mittels Laser ausgeschnittene Streifen oder um ausgestanzte Lochbandstreifen handeln.
Die erfindungsgemäße Verankerungsnut kann innerhalb einer Ebene verlaufen. Es kann dabei einem gerade gestreckten Verlauf folgen oder – wie weiter unten erläutert werden wird – auch einem gewölbten, insbesondere kreisförmigen Verlauf. Vorzugsweise findet die Relativbewegung der beiden abzudichtenden Teile innerhalb dieser Ebene statt, d. h., die jeweilige Ebene wird während einer Bewegung nicht verlassen.
Ein besonderer Fall der Abdichtung liegt vor, wenn das Befestigungsteil und das Anlaufteil um eine Drehachse gegeneinander verdrehbar sind. Drehbewegungen unterliegen keiner Begrenzung, können daher fast unendlich lange andauern und stellen daher besondere Ansprüche an eine zuverlässige Abdichtung.
Die Erfindung eignet sich dabei auch für Situationen, wobei die Drehachse der gegeneinander verdrehbaren Teile schief und/oder lotrecht zu der Nutebene verläuft. Die erfindungsgemäße Verankerung eines Dichtelements legt dasselbe sowohl parallel zu seiner Längs- bzw. Umfangsrichtung fest als auch quer dazu. Aus diesem Grund stellt die Ausrichtung der Drehachse zwischen den gegeneinander verdrehbaren Teilen keine Einschränkung für das erfindungsgemäße Dichtsystem dar.
Die Erfindung empfiehlt eine gattungsgemäße Abdichtvorrichtung besonders dann, wenn das Befestigungsteil und/oder das Anlaufteil als Rotationsteil ausgebildet ist/sind. Solchenfalls kann das Dichtelement als in sich geschlossenes, zweifach zusammenhängendes Element ausgebildet sein, welches an dem ringförmigen Spalt entlangläuft. Auch ein solches endloses Dichtelement wird mit der erfindungsgemäßen Technik zuverlässig verankert.
Eine weitere Konstruktionsvorschrift sieht vor, dass das Befestigungsteil und/oder das Anlaufteil als Ring ausgebildet ist/sind, insbesondere mit einem kreisringförmigen Verlauf, entsprechend einem Dichtelement mit ringförmiger Struktur.
Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, das sich in dem Spalt zwischen Anlauf- und Befestigungsteil ein oder mehrere Wälzkörperreihen befinden. Denselben obliegt es, die Breite des Spaltes konstant zu halten und/oder die Grundebenen der beiden Teile zueinander auszurichten, insbesondere parallel zueinander.
Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:
1 einen Schnitt durch eine Drehlagerung mit einem erfindungsgemäß befestigten Dichtelement;
2 eine andere Ausführungsform der Erfindung, ebenfalls im Schnitt;
3 eine der 2 entsprechende Darstellung einer weiter abgewandelten Ausführungsform der Erfindung;
4 eine abermals veränderte Ausführungsform der Erfindung, ebenfalls in einer der 2 entsprechenden Darstellung; sowie
5 eine nochmals abgeänderte Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung ähnlich 2.
Die Drehverbindung 1 aus 1 umfaßt einen Außenring 2 (in 1 bspw. links dargestellt) und einen konzentrisch innerhalb desselben angeordneten Innenring 3 (in 1 rechts dargestellt). Beide Ringe 2, 3 haben jeweils einen etwa rechteckigen Querschnitt. Die Innenmantelfläche 4 des Außenrings 2 hat einen etwas größeren Durchmesser als die Außenmantelfläche 5 des Innenrings 3, so dass sich dazwischen ein rundum laufender Spalt 6 ergibt. In den einander gegenüberliegenden Mantelflächen 4, 5 ist je eine rundum laufende Vertiefung 7, 8 mit konstantem, vorzugsweise etwa kreisbogenförmigem Querschnitt vorhanden, insbesondere eingearbeitet. Darin kann eine Reihe von Wälzkörpern, bspw. Kugeln 9, abrollen, um eine Relativverdrehung zwischen den beiden Ringen 2, 3 zu ermöglichen. Dabei ist die Drehachse, um welche sich die Ringe 2, 3 gegeneinander drehen, gegenüber dem Zeichnungsblatt mit 1 weit nach rechts verschoben und daher nicht sichtbar. Um diese Ringe 2, 3 mit je einer Anschlußkonstruktion (Maschinen-, Anlagen- oder Fahrzeugteil, Chassis oder Fundament) verbinden zu können, weist jeder Ring 2, 3 eine Reihe von zu dieser Drehachse parallelen, kranzförmig um diese Drehachse verteilten Befestigungsbohrungen 10, 11 auf. Diese können als Durchgangsbohrung oder als Gewindesacklochbohrung ausgebildet sein. Um eine Verschraubung der beiden Ringe 2, 3 mit unterschiedlichen Anlagenteilen zu erleichtern, sind die beiden Ringe 2, 3 in axialer Richtung der Drehachse etwas gegeneinander verschoben, so dass bspw. an der in 1 oberen Stirnseite der Drehverbindung 1 der eine Ring – im dargestellten Beispiel der Innenring 3 – den anderen Ring – hier den Außenring 2 – überragt und sich somit an dem Spalt 6 eine Art Abstufung ergibt, also ein Bereich, wo die Außenmantelfläche 5 des Innenrings 3 gegenüber der Innenmantelfläche 4 des Außenrings 2 über den Spalt 6 nach oben übersteht.
Vorzugsweise ist der Spalt 6 mit einem Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, gefüllt. Damit dieses in dem Spalt zurückgehalten und vor eindringenden Partikeln geschützt wird, ist der Spalt 6 an einer oder vorzugsweise beiden Stirnseiten abgedichtet. Diese Funktion übernimmt in der Ausführungsform gemäß 1 ein flexibles Dichtungselement 12 in Form eines in sich geschlossenen Rings aus einem flexiblen und elastischen Material, bspw. aus vulkanisiertem, natürlichen oder synthetischen Kautschuk. Der Umfang dieses Dichtelements 12 entspricht etwa der Länge des Spalts 6. Das Dichtelement 12 hat vorzugsweise eine bandförmige Gestalt mit einem länglichen Querschnitt, wie in 1 zu sehen ist, mit zwei Flachseiten 13, 14 und zwei dieselben miteinander verbindenden Schmalseiten 15, 16, die auch als Längskante(n) ausgebildet sein können. Insbesondere kann sich der Querschnitt zu einer Schmalseite 16 hin verjüngen, so dass dort eine Dichtlippe gebildet wird. Ferner ist das Dichtelement 12 von mehreren Durchbrechungen 17 durchsetzt, insbesondere von einer Flachseite 13 zur anderen Flachseite 14.
Zur Festlegung dieses Dichtelements 12 an einem der beiden Ringe 2, 3, im dargestellten Beispiel an dem Innenring 3, ist in dem über den Spalt 6 nach oben überstehenden Bereich der Außenmantelfläche 5 des Innenrings 3 eine rundumlaufende Nut 18 vorgesehen, vorzugsweise mit einem rechteckigen Querschnitt, dessen Flanken 19 zueinander parallel verlaufen etwa bis zum Nutgrund 20. Die Breite dieser Nut 18 entspricht etwa dem Durchmesser der Durchbrechungen 17 in dem Dichtelement 12. Der Abstand der unteren Nutflanke 19 zu dem Spalt 6 ist kleiner als der Abstand der Durchbrechungen 17 des Dichtelements 12 zu dessen unterer Schmalseite 16 bzw. Dichtlippe.
Zur Festlegung des Dichtelements 12 an dem Innenring 3 dienen Schrauben 21, insbesondere Maschinenschrauben, welche durch je eine Durchbrechung 17 des Dichtelements 12 gesteckt sind und sodann in die Nut 18 hineingedreht werden. Vorzugsweise sind die Schrauben 21 mit einem selbstschneidenden Gewinde 22 versehen, d. h., beim Hineindrehen der Schrauben 21 in die Nut 18 erzeugt sich die Schraube innerhalb der Nut 18 selbst geeignete Innengewindeabschnitte in den dortigen Nutflanken 19, welche mit dem Schraubengewinde 22 dauerhaft interagieren und die Schrauben 21 dauerhaft in der Nut 18 festhalten. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, dass der Kern der Schrauben 21 gleich oder kleiner ist als die Nutbreite bzw. der Abstand zwischen den beiden Nutflanken 19, während der Außenumfang des Gewindebereichs 22 größer sein sollte als der Abstand zwischen den beiden Nutflanken 19. Außerdem sollte das Material der Schrauben 21 mindestens genauso hart sein wie das Material des betreffenden Rings 3, vorzugsweise härter als jenes. Aus diesem Grund hat es sich bewährt, den betreffenden Ring 3 allenfalls im Bereich der dortigen Laufbahn 8 oberflächig zu härten, jedoch nicht durchzuhärten.
Während infolge dieser Befestigung eine Flachseite 14 des Dichtelements zumindest in der Umgebung der Durchbrechungen 17 an die Oberfläche des betreffenden Rings 3, beispielsweise an den überstehenden Bereich einer Mantelfläche, insbesondere der Außenmantelfläche 5 des Innenrings 3, gepreßt wird, übergreifen die Schraubenköpfe 23 die dem betreffenden Ring 3 abgewandte, außen liegende Flachseite 13 des Dichtelements 12. Damit diese Schraubenköpfe 23 nicht durch das elastische Material des Dichtelements 12 hindurchrutschen, kann zwischen der außen liegenden Flachseite 13 des Dichtelements 12 und den dieses umgreifenden Schraubenköpfen 23 ein Unterlegring 24 angeordnet sein, vorzugsweise aus einem festen Material wie bspw. Metall; unter Umständen kann dieser Unterlegring 24 auch aus mehreren Segmenten bestehen, die nicht verbunden werden müssen. Dieser Unterlegring 24 hat vorzugsweise den selben Umfang wie das ringförmige Dichtelement 12 und wie dieses auch eine bandförmige Struktur mit einem länglichen Querschnitt. Allerdings ist die Breite der Flachseiten 25 des bandförmigen Unterlegrings 24 etwas schmäler als die Breite der Flachseiten 13, 14 des bandförmigen Dichtelements 12. Auch der Unterlegring 24 weist Durchbrechungen 26 auf, welche vorzugsweise in ihren Abmessungen und in ihrer Lage mit je einer Durchbrechung 17 des Dichtelements 12 korrespondieren, so dass sie gemeinsam mit jenen von je einer Schraube 21 durchgriffen werden können. Infolge dieses Unterlegrings 24 wird die Anpreßkraft der Schraubenköpfe 23 auf eine große Fläche verteilt, nämlich auf die gesamte Flachseite 25 des Unterlegrings 24, wodurch Beschädigungen des Dichtelements 12 wie auch das Durchrutschen der Schrauben 21 durch dessen Durchbrechungen 17 sicher ausgeschlossen ist. Die Schraubenköpfe 23 können an ihrem Umfang mit einem üblichen Sechskant umgeben sein und/oder an ihrer freien Stirnseite mit einem Schlitz oder Kreuzschlitz versehen sein. Sofern Schrauben 21 mit einem sehr großen Durchmesser des Schraubenkopfs 23 verwendet werden, kann eventuell der Unterlegring 24 entfallen.
Im Rahmen der Anordnung nach 1 dient in der dargestellten Variante der Innenring 3 als Befestigungsteil im Sinne der Erfindung, während der Außenring 2 als Anlaufring verwendet wird. Es wäre natürlich auch möglich, statt dessen ein Dichtungselement an dem Außenring 2 festzulegen und dessen Dichtungslippe am Innenring 3 entlang streifen zu lassen, wenn bspw. im Bereich der Unterseite der Drehverbindung 1 der Außenring 2 gegenüber dem Innenring 3 erhaben ist. Generell ist es für die Festlegung des Dichtelements im Rahmen dieser Anmeldung nicht entscheidend, ob der Innenring oder ein Außenring als Befestigungsteil dient.
2 zeigt eine demgegenüber modifizierte Ausführungsform der Abdichtung. Die dortige Drehlagerung 1' unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen nur in der Art der Festlegung des ringförmigen Dichtungselements 12'. Dieses liegt hierbei jedoch im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform nicht an der dem Spalt zugewandten Mantelfläche des an der betreffenden Stirnseite erhabenen Rings an, sondern an der Stirnseite 27 des in axialer Richtung zurückversetzten Rings, im Fall der 2 also an der Stirnseite 27 des links dargestellten Innenrings 2'. Dort ist eine rundumlaufende Nut 28 vorhanden, in welche die Schrauben 21' wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform eingedreht sind. Die Relativabmessungen von Nut 28 und Schrauben 21' sind die selben wie bei der Ausführungsform gemäß 1. Auch kann hier wieder ein Unterlegring 24' vorgesehen sein, dessen Querschnitt dem des Unterlegrings 24 aus 1 entsprechen kann. In allen Fällen entspricht die Wölbungsachse, um welche der Dichtring 12, 12' wie auch der Unterlegring 24, 24' gewölbt sind, der Drehachse der Drehlagerung 1, 1'. Es ist allerdings zu bedenken, dass bei dem Unterlegring 24 gemäß 1 diese Wölbungsachse parallel zu dem jeweiligen Ringquerschnitt orientiert ist, während sie beim Unterlegring 24' aus 2 etwa lotrecht zu den Ringquerschnitten orientiert ist. Während dies bei dem flexiblen Dichtungselement 12, 12' kaum eine Rolle spielt, ist bei dem eher festen bzw. steifen Unterlegring 24, 24' zu beachten, dass dieser im Fall gemäß 1 aus einem gerade gestreckten Band gebogen und sodann zu einem Ring 24 verschweißt oder verlötet werden kann; der Ring 24' sollte dagegen aus einem Blech ringförmig ausgestanzt werden.
Die Anordnung einer Drehlagerung 1'' gemäß 3 stellt eine Abwandlung der Anordnung aus 2 dar. Das ringförmige Dichtungselement 12'' ist hier in einer Auskehlung 29 aufgenommen, die im Bereich der Kante zwischen der zurückversetzten Stirnseite 27'' und der dem Spalt 6'' zugewandten Mantelfläche 4'' des betreffenden Rings – hier des Außenrings 2'' – eingearbeitet ist und ihrerseits einen etwa rechteckigen bis nahezu quadratischen Querschnitt aufweisen kann. Der Unterlegring 24'' hat hier eine größere Breite und reicht von der Nut 28'', welche seitlich neben der Auskehlung 29 angeordnet ist, bis über eben diese Auskehlung 29 und deckt diese – bis auf einen schmalen Spalt 30 gegenüber der Mantelfläche 5'' des gegenüberliegenden Rings – hier des Innenrings 3'' – ab.
Das ringförmige Dichtungselement 12'' hat bei dieser Ausführungsform 1'' einen Querschnitt mit zwei Schenkeln 31, 32, welche einen spitzen Winkel miteinander einschließen. Ein Schenkel 32 trägt an seiner dem anderen Schenkel 31 abgewandten Außenseite eine vorzugsweise stumpfwinklige Dichtlippe 33, die an einer Mantelfläche 5'' des nicht ausgekehlten Rings 3'' entlangläuft. Diese Dichtlippe 33 kann durch einen rundumlaufenden Spanndraht 34, der sich an der der Dichtlippe 33 gegenüber liegenden Seite des Schenkels 32 um diesen Schenkel herum spannt, gegen die als Anlauffläche dienende Mantelfläche 5'' gepreßt werden. Der andere Schenkel 31 dient demgegenüber vor allem zur Lagefixierung des Dichtelements innerhalb der Auskehlung 29. Die achsparallele Länge dieses Schenkelquerschnitts entspricht dazu etwa der achsparallelen Höhe der Auskehlung 29. Auch kann dieser Schenkel 31 massiver ausgebildet sein als der die Dichtlippe 33 tragende Schenkel 32.
Die Ausführungsform 1(3) gemäß 4 kann als eine Kombination der Dichtungsanordnungen gemäß 2 und 3 angesehen werden. Sie umfaßt zwei Dichtungselemente 12(3), 35, die in axialer Richtung übereinander angeordnet sind und beide an dem selben Ring – im vorliegenden Beispiel dem Innenring 2(3) – festgelegt sind und beide an dem anderen Ring – im vorliegenden Beispiel dem Außenring 3(3) – entlangstreifen. Das obere Dichtungselement 12(3) ist dabei identisch mit dem Dichtungselement 12 aus 2; auch der Unterlegring 24(3) und die Schrauben 21(3) entsprechen der Anordnung aus 2. Wie dort, ist auch hier die Nut 28(3) in der Stirnseite 27(3) des in axialer Richtung zurückversetzten Rings 2(3) eingearbeitet.
Ähnlich der Ausführungsform nach 3 ist hier auch ein ausgekehlter Bereich 29(3) vorhanden in dem Gebiet zwischen der zurückversetzten Stirnseite 27(3) und der angrenzenden Mantelfläche 4(3). Allerdings handelt es sich bei dieser Variante nicht um eine Auskehlung mit einem rechteckigen Querschnitt, sondern mit einem abgestuften Querschnitt, ähnlich einer Treppe mit zwei Stufen 36, 37, wobei die obere Stufe 36 dem Spalt 6(3) ferner liegt als die tiefere Stufe 37. Die Nut 28(3) ist bei dieser Ausführungsform nicht neben der Auskehlung 29(3), sondern durchsetzt die obere Stufe 36 der Auskehlung 29(3).
Auf der tieferen Stufe 37 der Auskehlung 29(3) liegt ein Dichtungsring 35 auf, der einen länglichen, ggf. rechteckigen Querschnitt aufweist. Da dieser Dichtungsring 35 mit liegendem Querschnitt eingebaut ist, kann der Dichtungsring 35 als Kreisringscheibe bezeichnet werden. Die Anordnung kann dabei so getroffen sein, dass die als Anlauffläche dienende Mantelfläche 5(3) des gegenüber liegenden Rings 3(3) auf Höhe dieses Dichtungsrings 35 eine rundumlaufende Nut 38 aufweist, bspw. von rechteckigem Querschnitt. In diese Nut 38 kann der Bereich des Dichtungsrings 35 nahe dessen freier Längskante oder Schmalseite 39 eingreifen, so dass sich nicht nur ein reibschlüssiger, sondern quasi sogar ein formschlüssiger Kontakt ergibt.
Dieser Dichtungsring 35, dessen Höhe ziemlich genau der Höhe der tieferen Stufe 37 entspricht, wird durch einen auf der oberen Stufe 36 aufgelegten Zwischenring 40 abgedeckt und dadurch in seiner Position gehalten. Der Zwischenring 40 wird zusammen mit dem oberen Dichtungselement 12(3) sowie dem darauf liegenden Unterlegring 24(3) von den Schrauben 21(3) durchsetzt, welche sich ihr Gewinde in die Nut 28(3) schrauben. Der Zwischenring 40 kann unter Umständen auch aus mehreren Segmenten bestehen, die nicht verbunden werden müssen.
Da der untere Dichtungsring 35 formschlüssig in der rundumlaufenden, nutförmigen Vertiefung 38 fixiert ist, kann diese Dichtung auch größeren Druckunterschieden zwischen dem Spalt 6(3) und dem Außenraum dauerhaft widerstehen.
Die Anordnung gemäß 5 stellt eine Abwandlung der Anordnung nach 2 dar. Die Anordnung der abgestuften Ringe 2(4), 3(4) samt dem dazwischen liegenden Spalt 6(4), ferner das Dichtungselement 12(4) und der Unterlegring 24(4) sind völlig identisch mit der Anordnung aus 2. Auch die Lage der rundum laufenden Nut 28(4) entspricht der Anordnung nach 2. Jedoch sind die Flanken 41 der Nut 28(4) in diesem Fall nicht gerade, sondern erweitern sich zum Nutgrund 20(4) hin, insbesondere stufig, so dass sich eine Hinterschneidung ergibt.
In dieser Nut 28(4) wird das Dichtungselement 12(4) samt Unterlegring 24(4) nicht mittels Schrauben festgelegt, sondern mittels Blindnieten 42. Jeder Blindniet 42 besteht aus einer Hülse 43 und einem Dorn 44. Der Dorn 44 besitzt an seinem in die Nut 28(4) eingesetzten Ende eine Verdickung 45. Diese kann nach Aufstecken und Positionieren der Hülse 43 auf dem Dorn 44 in die Hülse 43 hinein gezogen werden und weitet letztere dadurch auf, so dass diese sich in den hinterschnittenen Bereich der Nut 28(4) hinein aufdehnt und somit formschlüssig in der Nut 28(4) verankert ist. Der dabei aus der Hülse 43 herausgezogene Abschnitt des Dorns 44 bricht schließlich ab, und das freie Ende der Hülse 43 wird wie gewohnt breit geklopft und umgreift dadurch das Dichtungselement 12(4) sowie den darauf liegenden Unterlegring 24(4).
Derartige Blindniete 42 können bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsformen sowie auch bei sonstigen Anwendungen der Erfindung anstelle der oben beschriebenen Schrauben 21 verwendet werden.
Abschließend soll noch darauf hingewiesen werden, dass die Erfindung natürlich nicht nur bei Drehlagerungen eingesetzt werden kann, sondern auch bei anderen, gegeneinander bewegten Teilen, unabhängig davon, ob diese gegeneinander verdreht oder linear gegeneinander verfahren werden.
Bezugszeichenliste

1: Drehverbindung
2: Außenring
3: Innenring
4: Innenmantelfläche
5: Außenmantelfläche
6: Spalt
7: Vertiefung
8: Vertiefung
9: Kugel
10: Befestigungsbohrung
11: Befestigungsbohrung
12: Dichtungselement
13: Flachseite
14: Flachseite
15: Schmalseite
16: Schmalseite
17: Durchbrechung
18: Nut
19: Flanke
20: Nutgrund
21: Schraube
22: Schraubengewinde
23: Schraubenkopf
24: Unterlegring
25: Flachseite
26: Durchbrechung
27: Stirnseite
28: Nut
29: Auskehlung
30: Spalt
31: Schenkel
32: Schenkel
33: Dichtlippe
34: Spanndraht
35: Dichtungselement
36: Stufe
37: Stufe
38: Nut
39: Längskante
40: Zwischenring
41: Flanke
42: Blindniet
43: Hülse
44: Dorn
45: Verdickung

Claims

Vorrichtung zur Abdichtung eines Spaltes (6) zwischen wenigstens zwei gegeneinander bewegten Teilen (2, 3), nämlich einem Befestigungsteil (2; 3), woran wenigstens ein elastisches Dichtelement (12, 35) im Bereich einer seiner Längskanten (15) festgelegt ist, und einem Anlaufteil (3; 2), woran eine andere Kante (16, 39) wenigstens eines elastischen Dichtelements (12, 35) entlangläuft, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil (2; 3) wenigstens eine an dem Spalt (6) entlang laufende Nut (18; 28) aufweist, worin ein oder vorzugsweise mehrere Verankerungsteile (21; 42) eingreifen, welche(s) das Dichtelement (12) und/oder wenigstens ein dasselbe haltendes Halteelement (24) durch- oder umgreifen (-t).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung eines in die Nut (18; 28) eingreifenden Abschnitts eines Verankerungsteils (21; 42) in Längsrichtung der Nut (18; 28) gleich oder kleiner ist als die doppelte maximale Breite der Nut (18; 28), vorzugsweise gleich oder kleiner als die anderthalbfache maximale Breite der Nut (18; 28).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung des Kerns eines in die Nut (18; 28) eingreifenden Abschnitts eines Verankerungsteils (21; 42) in Längsrichtung der Nut (18; 28) etwa der Nutbreite entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verankerungsteil als Schraube (21) ausgebildet ist, vorzugsweise als Maschinenschraube, insbesondere als Maschinenschraube mit einem selbstschneidenden Gewinde (22).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verankerungsteil als Niet ausgebildet ist, insbesondere als Blindniet (42), dessen inneres, verbreitertes Ende sich in einem hinterschnittenen, d. h., gegenüber der Nutöffnung verbreiterten Bereich der Nut (18; 28) befindet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verankerungsteil (42) eine Hülse (43) umfaßt, die auf einen Kern oder Dorn (44) aufgeschoben oder aufschiebbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern oder Dorn (44) im Bereich des Nutgrundes eine Erweiterung oder Verdickung (45) aufweist, um eine aufgeschobene Hülse (43) im Bereich des Nutgrundes aufzudehnen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt eines Verankerungsteils (21; 42) zum Eingriff in die Nut (18; 28) einen rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist, ggf. mit Ausnahme eines daran angeordneten Gewindes (22).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt eines Verankerungsteils zum Eingriff in die Nut (18; 28) einen länglichen Querschnitt aufweist, der bei Drehung in Längsrichtung der Nut (18; 28) das Einsetzen erlaubt und bei Drehung quer zur Längsrichtung der Nut (18; 28) die Verankerung an einer Hinterschneidung der Nut (18; 28).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elastisches Dichtelement (12, 35) an einer Oberfläche (4; 5; 27) des Befestigungsteils (2; 3) festgeklemmt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elastisches Dichtelement (12, 35) in einer Auskehlung (29; 36, 37) des Befestigungsteils (2; 3) festgeklemmt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elastisches Dichtelement (12, 35) in eine nutförmigen Vertiefung (18; 28) des Befestigungsteils (2; 3) eingreift und vorzugsweise darin festgeklemmt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungselement (24) auf einer Außenseite (13) eines elastischen Dichtelements (12) festgeklemmt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungselement (40) in einer Auskehlung (29) des Befestigungsteils (2; 3) festgeklemmt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elastisches Dichtelement (12, 35) und/oder ein Befestigungselement (24; 40) aus mehreren, voneinander getrennten Segmenten besteht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (18; 28) innerhalb einer Ebene verläuft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil (2; 3) und das Anlaufteil (3; 2) um eine Drehachse gegeneinander verdrehbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 16 in Verbindung mit Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse lotrecht und/oder schief zu der Ebene der Nut (18; 28) verläuft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil (2; 3) und/oder das Anlaufteil (3; 2) als Rotationsteil ausgebildet ist/sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil (2; 3) und/oder das Anlaufteil (3; 2) als Ring ausgebildet ist/sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Spalt (6) zwischen Anlauf- und Befestigungsteil (2, 3) ein oder mehrere Reihen von Wälzkörpern (9) befinden.