DE102013200216A1 - Radialwellendichtring - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Radialwellendichtring mit einer Dichtlippe, die sich in Umfangsrichtung erstreckt und von einer Wurmfeder umgriffen wird.
- Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 2 312 548 ist ein Radialwellendichtring mit einem gehäuseartigen Aufbau aus Kunststoff bekannt, der zwei Halteringe umfasst, die zwischen sich das eigentliche Dichtelement aufnehmen. Aus der deutschen OffenlegungsschriftDE 33 36 863 A1 ist ein Radialwellendichtring mit einem ringförmigen Außengehäuse und einer dicht mit dem Außengehäuse in Verbindung stehenden elastischen Manschette bekannt, die eine elastisch radial gegen die abzudichtende Welle belastete Dichtlippe aufweist, wobei zwischen der elastischen Manschette und dem Außengehäuse mindestens ein zusätzliches, gegenüber der übrigen Dichtung in radialer Richtung eine erhöhte Elastizität aufweisendes Element angeordnet ist, das in radialer Richtung teilweise oder zur Gänze von einem ringförmigen Führungsgehäuse umgeben ist. Aus der deutschen OffenlegungsschriftDE 10 2008 015 898 A1 ist ein Radialwellendichtring mit einem Versteifungsring bekannt, der einen Haltebereich aufweist, an dem eine radial umlaufende Stufe ausgebildet ist. - Aufgabe der Erfindung ist es, einen Radialwellendichtring gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der auch beim Einbau in ein Gehäuse, das sich im Betrieb mit relativ hohen Drehzahlen dreht, störungsfrei funktioniert.
- Die Aufgabe ist bei einem Radialwellendichtring mit einer Dichtlippe, die sich in Umfangsrichtung erstreckt und von einer Wurmfeder umgriffen wird, dadurch gelöst, dass die Wurmfeder an einer Haltelippe anliegt. Die Wurmfeder wird auch als Schlauchfeder oder als Ringfeder bezeichnet und dient im eingebauten Zustand des Radialwellendichtrings dazu, die Dichtlippe dichtend in Anlage an einer Welle zu halten. Beim Einbau des Radialwellendichtrings in ein Gehäuse, das sich im Betrieb mit relativ hohen Drehzahlen dreht, kann es passieren, dass die Wurmfeder aufgrund von Fliehkräften von der Dichtlippe abhebt. Die erfindungsgemäße Haltelippe verhindert ein derartiges Abheben der Wurmfeder auch bei extrem hohen Drehzahlen des den Radialwellendichtring umgebenden Gehäuses. Der Begriff radial bezieht sich auf eine Drehachse des Gehäuses beziehungsweise der Welle beziehungsweise des Radialwellendichtrings im Betrieb. Radial bedeutet quer zur Drehachse des Radialwellendichtrings. Durch die erfindungsgemäße Haltelippe wird die Wurmfeder in dem Radialwellendichtring radial außen festgelegt. Die Haltelippe stellt eine Art Ringkörper dar, der die Wurmfeder radial außen umfasst.
- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wurmfeder in radialer Richtung zwischen der Dichtlippe und der Haltelippe angeordnet ist. Die Wurmfeder wird durch die Dichtlippe und die Haltelippe vorzugsweise axial und radial gekammert. Dadurch wird ein unerwünschtes Herausspringen der Wurmfeder auch bei extrem hohen Drehzahlen eines den Radialwellendichtring umfassenden Gehäuses verhindert.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe und die Haltelippe einen im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmigen Aufnahmeraum für die Wurmfeder begrenzen. Der Begriff Querschnitt bezieht sich auf den Radialwellendichtring. Der Aufnahmeraum kann auch als Kammer oder Ringraum bezeichnet werden, die beziehungsweise der zur Aufnahme der Wurmfeder dient. Durch die Kammerung der Wurmfeder wird ein unerwünschtes Abheben oder Herausspringen dieser auf einfache Art und Weise verhindert.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass die Haltelippe an einem freien Ende eine Wulst aufweist. Die Wulst verhindert ein unerwünschtes Herausspringen der Wurmfeder aus ihrem Aufnahmeraum und ist, vorzugsweise einstückig, mit der Haltelippe verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann eine weitere Wulst beziehungsweise die genannte Wulst auch an der Dichtlippe ausgebildet sein.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wulst zu der Dichtlippe hin erstreckt. Die Wulst erstreckt sich von dem freien Ende der Haltelippe vorzugsweise radial nach innen zu der Dichtlippe hin. Allerdings kommt die Wulst vorzugsweise nicht mit der Dichtlippe in Kontakt. Das heißt, zwischen der Wulst und der Dichtlippe verbleibt ein radialer Abstand.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem freien Ende der Haltelippe und einem freien Ende der Dichtlippe ein Montagespalt vorgesehen ist. Der Montagespalt wird durch einen radialen Abstand zwischen dem freien Ende der Dichtlippe und dem freien Ende der Haltelippe definiert.
- Durch den Montagespalt kann die Wurmfeder auf einfache Art und Weise in den Aufnahmeraum zwischen der Dichtlippe und der Haltelippe eingesetzt werden.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass der Montagespalt kleiner als der Außendurchmesser des Querschnitts der Wurmfeder ist. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass die Wurmfeder in ihrem Aufnahmeraum festgehalten wird. Zur Montage der Wurmfeder wird auf einfache Art und Weise der Montagespalt etwas aufgeweitet.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb der Haltelippe mindestens ein Anschlag vorgesehen ist, der eine Bewegung der Haltelippe radial nach außen begrenzt. Der Anschlag verhindert ein zu starkes Aufdehnen der Wurmfeder mit der Haltelippe. Bei extrem hohen Drehzahlen eines rotierenden Gehäuses, in das der Radialwellendichtring eingebaut ist, könnte es ansonsten passieren, dass sich die Wurmfeder aufgrund von Fliehkräften zusammen mit der Haltelippe soweit von der Dichtlippe weg bewegt, dass die Wurmfeder aus ihrem Aufnahmeraum herausspringt.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass der Montagespalt kleiner als oder gleich groß wie ein radialer Abstand zwischen der Haltelippe und dem Anschlag ist. Dadurch wird ein unerwünschtes Herausspringen der Wurmfeder auch bei extrem hohen Drehzahlen eines rotierenden Gehäuses sicher verhindert, und zwar auch dann, wenn sich die Wurmfeder mit der Haltelippe fliehkraftbedingt radial nach außen bewegt.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe und die Haltelippe einstückig mit einem Grundkörper des Radialwellendichtrings verbunden sind. Der Grundkörper ist vorzugsweise aus einem gummiartigen elastomeren Kunststoffmaterial gebildet. Zur Stabilisierung ist vorteilhaft in dem Grundkörper ein Stabilisierungsring angeordnet. Der Stabilisierungsring ist vorzugsweise aus Metall gebildet und kann mit dem elastomeren Kunststoffmaterial, aus dem der Grundkörper gebildet ist, umspritzt sein.
- Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein rotierbares Gehäuse mit einer Welle. Die Welle ist aus dem rotierbaren Gehäuse heraus geführt. Zur Abdichtung eines Ringspalts zwischen der Welle und dem rotierbaren Gehäuse dient ein vorab beschriebener Radialwellendichtring, der in den Ringspalt zwischen der Welle und dem rotierbaren Gehäuse eingebaut ist. Das Gehäuse dreht sich im Betrieb mit vergleichsweise hohen Drehzahlen relativ zu der Welle. Alternativ oder zusätzlich dreht sich Welle relativ zu dem rotierbaren Gehäuse. Der erfindungsgemäße Radialwellendichtring wird vorzugsweise in Riemenstartergeneratoren verwendet. Die Riemenstartergeneratoren können ein schaltbares Getriebe aufweisen. Der Radialwellendichtring wird auch in Riemen- und Kettentrieben verwendet, insbesondere in Hybrid-Antriebssträngen in Kraftfahrzeugen, zum Beispiel in Getriebegehäusen, Motorgehäusen und/oder weiteren Maschinenbauelementen, bei denen neben der Wellenrotation eine Rotation eines Gehäuseteils mit relativ hohen Drehzahlen stattfinden kann.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäßen Radialwellendichtring im eingebauten Zustand in einem ersten Querschnitt durch den Radialwellendichtring; -
2 den Radialwellendichtring aus1 in einem zweiten Querschnitt; -
3 einen Abschnitt des Radialwellendichtrings aus den1 und2 in einer Seitenansicht; -
4 eine perspektivische Darstellung des Radialwellendichtrings aus den1 bis3 ; -
5 den gleichen Querschnitt wie in1 ohne Gehäuse und ohne Welle und -
6 den Radialwellendichtring aus5 im eingebauten Zustand unter hoher Drehzahl. - In den
1 und2 sind ein um eine Drehachse2 rotierbares Gehäuse1 und eine Welle4 angedeutet. In einem Ringspalt zwischen der Welle4 und dem rotierbaren Gehäuse1 ist ein erfindungsgemäßer Radialwellendichtring10 angeordnet. - Der Radialwellendichtring
10 umfasst einen Grundkörper14 mit einem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt. Der Grundkörper14 ist aus einem elastomeren Kunststoffmaterial gebildet. Bei dem elastomeren Kunststoffmaterial handelt es sich vorzugsweise um das gleiche Kunststoffmaterial, das zur Herstellung herkömmlicher Radialwellendichtringe verwendet wird. Zur Stabilisierung ist ein Stabilisierungskörper15 mit einem winkelförmigen Querschnitt in den Grundkörper14 eingelegt. Der Stabilisierungskörper15 kann vorteilhaft mit dem elastomeren Kunststoffmaterial, das den Grundkörper14 darstellt, umspritzt sein. - Der U-förmige Querschnitt des Grundkörpers
14 umfasst eine Basis17 , die sich in radialer Richtung zwischen der Welle4 und dem Gehäuse1 erstreckt. Von der Basis17 sind ein Gehäuseschenkel18 und ein Wellenschenkel19 abgewinkelt. Der Gehäuseschenkel18 liegt dichtend an dem rotierbaren Gehäuse1 an. Dabei ist der Radialwellendichtring10 mit dem Grundkörper14 vorzugsweise in das rotierbare Gehäuse1 eingepresst. Durch einen geeigneten Presssitz wird der Radialwellendichtring10 auf einfache Art und Weise in dem rotierbaren Gehäuse1 befestigt. - An dem Wellenschenkel
19 ist radial innen eine Dichtlippe20 ausgebildet, die dichtend an der Welle4 anliegt. Des Weiteren sind an dem Wellenschenkel19 zwei Staublippen21 ,22 ausgebildet, die ebenfalls an der Welle4 anliegen. - Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist an dem Wellenschenkel
19 zusätzlich zu der Dichtlippe20 noch eine Haltelippe25 ausgebildet, die radial außerhalb der Dichtlippe20 angeordnet ist. Die Haltelippe25 stellt eine Art Ringkörper dar, der radial außen einen Aufnahmeraum für eine Wurmfeder30 begrenzt. Der Aufnahmeraum für die Wurmfeder30 wird radial innen von der Dichtlippe20 begrenzt. Die Haltelippe25 ist, in den1 und2 links, einstückig mit der Dichtlippe20 beziehungsweise dem Grundkörper14 verbunden. - An dem freien Ende der Haltelippe
25 ist eine Wulst26 ausgebildet, die sich radial nach innen auf die Dichtlippe20 zu erstreckt. Durch die Dichtlippe20 und die Haltelippe25 mit der Wulst26 wird die Wurmfeder30 insbesondere auch dann sicher in ihrem Aufnahmeraum erhalten, wenn das Gehäuse1 zusammen mit dem Radialwellendichtring10 relativ zu der Welle4 rotiert. - In
1 sieht man, dass an dem Grundkörper14 radial außerhalb der Haltelippe25 ein Anschlag33 ausgebildet ist. Der Anschlag33 ist geringfügig von der Haltelippe25 beabstandet und verhindert, dass sich die Wurmfeder30 mit der Haltelippe25 unter extrem hohen Drehzahlen fliehkraftbedingt unerwünscht weit von der Dichtlippe20 beziehungsweise Welle4 entfernt. - In den
3 und4 sieht man, dass an dem Grundkörper14 eine Vielzahl von Anschlägen33 ,34 ,35 für die Haltelippe25 ausgebildet ist. Dabei sind die Anschläge33 bis35 gleichmäßig über einen Umfang des Grundkörpers14 verteilt. - In
5 ist der gleiche Querschnitt wie in1 dargestellt. Durch ein Bezugszeichen41 und zwei Pfeile ist ein Montagespalt angedeutet, der einen radialen Abstand zwischen dem freien Ende der Dichtlippe20 und dem freien Ende der Haltelippe25 entspricht. Durch ein Bezugszeichen42 und zwei weitere Pfeile ist ein radialer Abstand zwischen der Haltelippe25 und dem Anschlag33 angedeutet. - Die Darstellung in
5 des Radialwellendichtrings10 entspricht einer Ruheposition beziehungsweise einem Ruhezustand. Das bedeutet, dass sich das Gehäuse1 mit dem Radialwellendichtring10 nicht oder nur langsam dreht. In der dargestellten Ruheposition hat der Montagespalt41 etwa die gleiche radiale Ausdehnung wie der radiale Abstand42 . Allerdings hat der Montagespalt41 eine kleinere radiale Ausdehnung als die Wurmfeder30 . Durch die Abmessungen des Montagespalts41 und des radialen Abstands42 wird im Betrieb, insbesondere bei extremen Drehzahlen des Gehäuses1 , ein unerwünschtes Herausdrängen der Wurmfeder30 aus ihrem Aufnahmeraum zwischen der Dichtlippe20 und der Haltelippe25 heraus verhindert. - In
6 ist das Verhalten des Radialwellendichtrings10 im eingebauten Zustand und bei hohen Drehzahlen des rotierbaren Gehäuses1 dargestellt. Unter hoher Drehzahl erfährt die Wurmfeder30 , die aus einem Material höherer Dichte, wie Stahl, gebildet ist, eine deutlich höhere Fliehkraft als die Dichtlippe20 und die Haltelippe25 , die aus einem elastomeren Kunststoffmaterial gebildet sind. Das führt dazu, dass sich die Wurmfeder30 auf einen größeren Durchmesser ausdehnt, wobei sie die Dichtlippe20 und die Haltelippe25 mitnimmt. - Durch Pfeile
50 und55 ist diese fliehkraftbedingte Bewegung radial nach außen angedeutet. Durch weitere Pfeile51 und52 ist angedeutet, dass auf die Staublippen21 und22 kleinere Fliehkräfte wirken. Die durch den Pfeil55 angedeutete Bewegung des Verbundes aus der Wurmfeder30 und den Lippen20 ,25 wird durch den Anschlag33 begrenzt, wenn die Haltelippe25 an diesem anschlägt, wie man in6 sieht. Dann reduziert sich der im Ruhestand der5 vorhandene radiale Abstand42 auf null. Der Montagespalt41 verändert sich, wie man in6 sieht, unter hohen Drehzahlen des rotierbaren Gehäuses1 nicht. Durch die nach innen greifende Wulst26 wird sicher verhindert, dass die Wurmfeder30 aus ihrem Aufnahmeraum herausspringt oder herausfällt. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- rotierbares Gehäuse
- 2
- Drehachse
- 4
- Welle
- 10
- Radialwellendichtring
- 14
- Grundkörper
- 15
- Stabilisierungskörper
- 17
- Basis
- 18
- Gehäuseschenkel
- 19
- Wellenschenkel
- 20
- Dichtlippe
- 21
- Staublippe
- 22
- Staublippe
- 25
- Haltelippe
- 26
- Wulst
- 30
- Wurmfeder
- 33
- Anschlag
- 34
- Anschlag
- 35
- Anschlag
- 41
- Montagespalt
- 42
- radialer Abstand
- 50
- Pfeil
- 51
- Pfeil
- 52
- Pfeil
- 55
- Pfeil
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 2312548 A [0002]
- DE 3336863 A1 [0002]
- DE 102008015898 A1 [0002]
Claims (10)
- Radialwellendichtring (
10 ) mit einer Dichtlippe (20 ), die sich in Umfangsrichtung erstreckt und von einer Wurmfeder (30 ) umgriffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Wurmfeder (30 ) an einer Haltelippe (25 ) anliegt. - Radialwellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wurmfeder (
30 ) in radialer Richtung zwischen der Dichtlippe (20 ) und der Haltelippe (25 ) angeordnet ist. - Radialwellendichtring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (
20 ) und die Haltelippe (25 ) einen im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmigen Aufnahmeraum für die Wurmfeder (30 ) begrenzen. - Radialwellendichtring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltelippe (
25 ) an einem freien Ende eine Wulst (26 ) aufweist. - Radialwellendichtring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wulst (
26 ) zu der Dichtlippe (20 ) hin erstreckt. - Radialwellendichtring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem freien Ende der Haltelippe (
25 ) und einem freien Ende der Dichtlippe (20 ) ein Montagespalt (41 ) vorgesehen ist. - Radialwellendichtring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagespalt (
41 ) kleiner als der Außendurchmesser des Querschnitts der Wurmfeder (30 ) ist. - Radialwellendichtring nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb der Haltelippe (
25 ) mindestens ein Anschlag (33 ,34 ,35 ) vorgesehen ist, der eine Bewegung der Haltelippe (25 ) radial nach außen begrenzt. - Radialwellendichtring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagespalt (
41 ) kleiner als oder gleich groß wie ein radialer Abstand (42 ) zwischen der Haltelippe (25 ) und dem Anschlag (33 ,34 ,35 ) ist. - Radialwellendichtring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (
20 ) und die Haltelippe (25 ) einstückig mit einem Grundkörper (14 ) des Radialwellendichtrings (10 ) verbunden sind.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE201310200216 DE102013200216A1 (de) | 2012-01-23 | 2013-01-10 | Radialwellendichtring |
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
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DE102012200897.7 | 2012-01-23 | ||
DE201310200216 DE102013200216A1 (de) | 2012-01-23 | 2013-01-10 | Radialwellendichtring |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013200216A1 true DE102013200216A1 (de) | 2013-07-25 |
Family
ID=48742521
Family Applications (1)
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DE201310200216 Withdrawn DE102013200216A1 (de) | 2012-01-23 | 2013-01-10 | Radialwellendichtring |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102013200216A1 (de) |
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2013
- 2013-01-10 DE DE201310200216 patent/DE102013200216A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140218 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140218 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150408 |
|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
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