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Die Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung nach dem Oberbergriff des Patentanspruchs 1.
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Drehschwingungsdämpfungsanordnungen, die auch als Torsionsschwingungsdämpfer bezeichnet werden, sind in Kraftfahrzeugen zwischen eine antriebsseitige Welle, insbesondere eine Kurbelwelle eines Antriebsaggregats, und eine abtriebsseitige Welle, insbesondere eine Getriebeeingangswelle eines Getriebes, geschaltet. Insbesondere finden derartige Drehschwingungsdämpfungsanordnungen in Kraftfahrzeugen Verwendung, deren Getriebe als Handschaltgetriebe oder auch als Hybridgetriebe, welches eine elektrische Maschine umfasst, ausgebildet ist.
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Derartige Drehschwingungsdämpfungsanordnungen bzw. Torsionsschwingungsdämpfer sind typischerweise in einem Bauraum zwischen dem Antriebsaggregat und dem Getriebe des Kraftfahrzeugs angeordnet, der gegenüber der Fahrzeugumgebung des Kraftfahrzeugs nicht abgedichtet ist. Für den Fall, dass das Kraftfahrzeug als Offroad-Kraftfahrzeug ausgebildet ist, welches auch zum Durchfahren von mit Wasser überfluteten Fahrbahnstrecken eingesetzt wird, wird dann die Drehschwingungsdämpfungsanordnung von Wasser umspült. Dabei besteht die Gefahr, dass Schmierstoffe aus der Drehschwingungsdämpfungsanordnung ausgewaschen werden. Das Auswaschen der Schmierstoffe aus der Drehschwingungsdämpfungsanordnung ist mit funktionellen Einbußen in Form einer Geräuschentwicklung, in Form von Verschleiß und in Form einer verschlechterten Dämpfungswirkung verbunden. Um die sogenannte Watfähigkeit eines Kraftfahrzeugs zu erhöhen, dasselbe also zum Durchfahren größerer Wattiefen auszurüsten, ist es erforderlich, die Drehschwingungsdämpfungsanordnung gegenüber der Fahrzeugumgebung besser abzudichten, sodass die Gefahr des Auswaschens von Schmierstoffen aus der Drehschwingungsdämpfungsanordnung beim Offroad-Betrieb in überfluteten Fahrbahnabschnitten reduziert wird. Dies ist insbesondere bei Hybridgetrieben problematisch, da bei Hybridgetrieben ein relativ großer axialer Versatz und relativ großer radialer Versatz zwischen der antriebsseitigen Welle und der abtriebsseitigen Welle, mit welchem die Drehschwingungsdämpfungsanordnungen zu koppeln sind, ausgeglichen werden muss.
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Drehschwingungsdämpfungsanordnungen bzw. Torsionsschwingungsdämpfer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sind aus der
DE 10 2011 007 116 A1 sowie aus der
DE 100 01 209 A1 bekannt. Die aus diesem Stand der Technik bekannten Drehschwingungsanordnungen verfügen bereits in gewissem Umfang über Dichtungen zur Abdichtung der Drehschwingungsdämpfungsanordnung. Es besteht jedoch Bedarf daran, eine neuartige Drehschwingungsdämpfungsanordnung zu schaffen, die gegenüber den bekannten Drehschwingungsdämpfungsanordnungen insbesondere dann zum Betrieb in größeren Wattiefen geeignet ist, wenn ein relativ großer axialer Versatz und ein relativ großer radialer Versatz zwischen Primärseite und Sekundärseite der Drehschwingungsdämpfungsanordnung auszugleichen ist.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige Drehschwingungsdämpfungsanordnung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist zwischen einem radial inneren Abschnitt des zweiten primärseitigen Deckscheibenelements und einem nabenseitigen Abschnitt des sekundärseitigen Scheibenelements ein elastisches, faltenbalgartiges Dichtungselement positioniert. Die erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfungsanordnung kann mit einfachen Mitteln die Abdichtung derselben gegenüber der Fahrzeugumgebung und damit die Verbesserung der Watfähigkeit gewährleisten, und zwar auch dann, wenn zwischen Primärseite und Sekundärseite ein relativ großer axialer Versatz und/oder relativ großer radialer Versatz auszugleichen ist.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem radial inneren Abschnitt des zweiten primärseitigen Deckscheibenelements und dem nabenseitigen Abschnitt des sekundärseitigen Scheibenelements ein Deckelelement angeordnet, nämlich zwischen dem radial inneren Abschnitt des zweiten primärseitigen Deckscheibenelements und dem elastischen, faltenbalgartigen Dichtungselement. Diese Weiterbildung ist im Hinblick auf den Ausgleich eines relativ großen axialen Versatzes und/oder relativ großen radialen Versatzes zwischen Primärseite und Sekundärseite von Vorteil.
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Vorzugsweise ist ein erster Abschnitt des faltenbalgartigen Dichtungselements mit dem radial inneren Abschnitt des Deckelelements fest verbunden ist, wobei ein zweiter Abschnitt des faltenbalgartigen Dichtungselements mit einer Hülse fest verbunden ist, die am nabenseitigen Abschnitt des sekundärseitigen Scheibenelements angreift und eine Wellendichtung aufnimmt. Auch diese Ausgestaltung der Erfindung ist zum Ausgleich eines relativ großen axialen Versatzes und/oder relativ großen radialen Versatzes zwischen Primärseite und Sekundärseite von Vorteil.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der nabenseitige Abschnitt des sekundärseitigen Scheibenelements gegenüber der abtriebsseitigen Welle und/oder das erste primärseitige Deckscheibenelement gegenüber der antriebsseitigen Welle abgedichtet. Auch hiermit kann die Abdichtung der Drehschwingungsdämpfungsanordnung verbessert werden, um die Watfähigkeit im Hinblick auf größere Wattiefen zu verbessern.
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Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 einen Ausschnitt aus einer Anordnung aus einem Antriebsaggregat und einem Getriebe im Bereich einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfungsanordnung; und
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2 eine Detail der 1.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung, die zwischen eine antriebsseitige Welle, insbesondere eine Kurbelwelle eines Antriebsaggregats, und eine abtriebsseitige Welle, insbesondere eine Getriebeeingangswelle eines Getriebes, geschaltet ist.
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Diejenigen Baugruppen der Drehschwingungsdämpfungsanordnung, die mit der antriebsseitigen Welle gekoppelt sind, werden auch als primärseitige Baugruppen der Drehschwingungsdämpfungsanordnung bezeichnet und bilden die Primärseite derselben.
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Diejenigen Baugruppen der Drehschwingungsdämpfungsanordnung, die mit der abtriebsseitigen Welle gekoppelt sind, werden auch als sekundärseitige Baugruppen der Drehschwingungsdämpfungsanordnung bezeichnet und bilden die Sekundärseite derselben.
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1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfungsanordnung, wobei 2 ein vergrößertes Detail der 1 zeigt.
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Die Drehschwingungsdämpfungsanordnung verfügt über ein erstes primärseitiges, formstabiles, nicht elastisches Deckscheibenelement 1, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel über eine Schraubverbindung mit mehreren Schrauben 2 an eine Kurbelwelle 3 eines Antriebsaggregats gekoppelt ist. Ferner umfasst die Drehschwingungsdämpfungsanordnung der 1 ein zweites primärseitiges, formstabiles, nicht elastisches Deckscheibenelement 4, welches mit axialem Abstand zum ersten Deckscheibenelement 11 positioniert ist. Das erste primärseitige Deckscheibenelement 11 verfügt über einen sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 5, wobei das zweite primärseitige Deckscheibenelement 4 radial außen mit diesem Abschnitt 5 des ersten primärseitigen Deckscheibenelements 1 fest verbunden ist, insbesondere durch Verschweißen.
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Das erste primärseitige Deckscheibenelement 1 und das zweite primärseitige Deckscheibenelement 4 definieren zusammen zumindest bereichsweise einen Aufnahmeraum 6, wobei in dem Aufnahmeraum 6 ein sekundärseitiges Scheibenelement 7 der Drehschwingungsdämpfungsanordnung positioniert ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dieses sekundärseitige Scheibenelement 7 der Drehschwingungsdämpfungsanordnung über einen sich in axialer Richtung erstreckenden, nabenseitigen Abschnitt 8 an eine Getriebeeingangswelle 9 eines Getriebes gekoppelt. Ist das Getriebe als Hybridgetriebe ausgebildet, welches eine elektrische Maschine umfasst, so kann die Getriebe-Eingangswelle 9 auch als eine Zwischenwelle ausgebildet sein, welche über eine Kupplung mit der eigentlichen Getriebe-Hauptwelle verbindbar ist.
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Um die Drehschwingungsdämpfungsanordnung abzudichten, umfasst dieselbe ein formstabiles, nicht elastisches Deckelelement 10, welches in Radialrichtung gesehen zwischen dem zweiten primärseitigen Deckscheibenelement 4, nämlich einem radial inneren Abschnitt 11 desselben, und dem nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 angeordnet ist.
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Ein radial äußerer Abschnitt 12 dieses Deckelelements 10 ist gegenüber dem radial inneren Abschnitt 11 des zweiten primärseitigen Deckscheibenelements 4 abgedichtet. Ein radial innerer Abschnitt 13 dieses Deckelelements 10 ist gegenüber dem nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 abgedichtet.
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Der radial innere Abschnitt 11 des zweiten primärseitigen Deckscheibenelements 4 weist einen sich in Axialrichtung erstreckenden Vorsprung 14 auf. Der radial äußere Abschnitt 12 des Deckelelements 10 ist einerseits im Bereich dieses Vorsprungs 14 des radial inneren Abschnitts 11 des zweiten primärseitigen Deckescheibenelements 4 mit demselben verbunden, vorzugsweise über einen Sprengring 15, andererseits ist der radial äußere Abschnitt 12 des Deckelelements 10 gegenüber dem Vorsprung 14 des radial inneren Abschnitts 11 des zweiten primärseitigen Deckscheibenelements 4 abgedichtet, vorzugsweise über einen O-Ring 16.
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Wie am besten 2 entnommen werden kann, ist der O-Ring 16 in eine Nut im radial äußeren Abschnitt 12 des Deckelelements 10 eingesetzt, wobei dieser O-Ring an einer radial inneren Fläche des Vorsprungs 14 des zweiten primärseitigen Deckscheibenelements 4 anliegt. Der radial äußere Abschnitt 12 des Deckelelements 10, der die Nut zur Aufnahme des O-Rings 16 aufweist, ist zwischen dem Sprengring 15 und einem nach radial innen gerichteten Absatz 17 des Vorsprungs 14 des zweiten primärseitigen Deckscheibenelements 4 fixiert.
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Zwischen dem radial inneren Abschnitt 13 des Deckelelements 10 und dem nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 ist ein elastisches, faltenbalgartiges Dichtungselement 18 angeordnet.
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Ein erster Abschnitt 19 des faltenbalgartigen Dichtungselements 18 ist mit dem radial inneren Abschnitt 13 des Deckelelements 10 fest verbunden, gemäß 2 über eine Schelle 20. Ein zweiter Abschnitt 21 des faltenbalgartigen Dichtungselements 18 ist mit einer Hülse 22 fest verbunden, gemäß 2 über eine weitere Schelle 23, wobei die Hülse 22 am nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 angreift und eine Wellendichtung 24 aufnimmt.
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Die Hülse 22, die gemäß 2 im Querschnitt eine S-artige Kontur aufweist, ist zusammen mit der von derselben aufgenommenen Wellendichtung 24 drehbar auf dem nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 gelagert.
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Das elastische, faltenbalgartige Dichtungselement 18, welches vorzugsweise aus Gummi oder einem gummielastischen Werkstoff gebildet ist, eignet sich besonders vorteilhaft, um einen relativ großen radialen Versatz und/oder relativ großen axialen Versatz selbst bei großen Verdrehwinkeln zwischen primärseitigen Baugruppen und sekundärseitigen Baugruppen der Drehschwingungsdämpfungsanordnung auszugleichen und eine Abdichtung der Drehschwingungsdämpfungsanordnung zu gewährleisten.
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Wie bereits ausgeführt, sind das erste primärseitige Deckscheibenelement 1 und das zweite primärseitige Deckscheibenelement 4 fest miteinander verbunden, vorzugsweise durch Verschweißen, wobei das erste primärseitige Deckscheibenelement 1 im gezeigten Ausführungsbeispiel unmittelbar mit der Kurbelwelle 3 verbunden ist, nämlich durch Schrauben 2. Das sekundärseitige Scheibenelement 7 ist über eine Verzahnung 25 mit der Getriebeeingangswelle 9 gekoppelt. Der sich radial innen an das zweite primärseitige Deckscheibenelement 4 anschließende Deckel 10 ist mit dem zweiten primärseitigen Deckscheibenelement 4 verbunden und gegenüber demselben abgedichtet. Das faltenbalgartige Dichtungselement 18 schließt sich radial innen an das Deckelelement 10 an und ist mit demselben verbunden. Radial innen an das elastische, faltenbalgartige Dichtungselement 18 schließt sich die Hülse 22 an, welche die Wellendichtung 24 aufnimmt. Hülse 22 und Wellendichtung 24 sind drehbar auf dem nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 gelagert.
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In einen Spalt zwischen der Hülse 22 und dem nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 ist vorzugsweise ein Schmierstoff eingebracht. Im Unterschied hierzu kann zwischen der Hülse 22 und dem nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 auch eine Gleitlagerung oder Wälzlagerung ausgebildet sein.
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Die Verzahnung 25, über welche der nabenseitige Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 mit der Getriebeeingangswelle 9 gekoppelt ist, ist vorzugsweise als Schiebeverzahnung ausgeführt.
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Im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 und der abtriebsseitigen Welle 9 ein Dichtelement 26 positioniert, welches gemäß 2 als O-Ring ausgebildet ist. Obwohl nicht gezeigt, kann ein derartiges, vorzugsweise als O-Ring ausgebildetes, Dichtungselement auch zwischen der antriebsseitigen Welle 3 und einem radial inneren Abschnitt des ersten primärseitigen Deckscheibenelements 11 angeordnet sein.
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Im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die Montage der Drehschwingungsdämpfungsanordnung derart, dass die Drehschwingungsdämpfungsanordnung ohne das Deckelelement 10 über die Schrauben 2 an der Kurbelwelle 3 des Antriebsaggregats angeschraubt wird. Das Deckelelement 10 ist zusammen mit dem faltenbalgartigen Dichtungselement 18, der Hülse 22 und der Wellendichtung 24 vormontiert, wobei diese Baugruppen über die Schellen 20 und 23 fest aneinander befestigt sind. Diese vormontierte Einheit aus Deckelelement 10, faltenbalgartigen Dichtungselement 18, Hülse 22 und Wellendichtung 24 wird an der Rückseite der Drehschwingungsdämpfungsanordnung montiert und über den Sprengring 15 am primärseitigen Deckscheibenelement 4 fixiert. Im Anschluss hieran wird die Getriebeeingangswelle 9 an die an der Kurbelwelle 3 montierte Drehschwingungsdämpfungsanordnung angebaut, wobei die Getriebeeingangswelle 9 des Getriebes mit ihrer Schiebeverzahnung 25 auf die Drehschwingungsdämpfungsanordnung aufgeschoben wird, nämlich den nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7. Darauffolgend werden Gehäuse von Getriebe und Antriebsaggregat miteinander verschraubt.
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Die Wellendichtung 24 kann sich zum nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 verdrehen. Die Hülse 22 stellt dabei sicher, dass die Wellendichtung 24 keinen unzulässig großen Versatz zu dem nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 aufweist. Die Wellendichtung 24 kann dabei als PTFE-Dichtung oder aus einem anderen Werkstoff mit guten Notlaufeigentschaften ausgeführt sein.
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Das faltenbalgartige Dichtungselement 18 dient in erster Linie dem Ausgleich eines axialen Versatzes und/oder radialen Versatzes zwischen primärseitigen Baugruppen und sekundärseitigen Baugruppen der Drehschwingungsdämpfungsanordnung sowie der Abdichtung.
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Im Unterschied zu dem in 1 und 2 gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das erste primärseitige Deckscheibenelement 1 der Drehschwingungsdämpfungsanordnung auch über eine sogenannte Drive-Plate an die Kurbelwelle 3 des Antriebsaggregats gekoppelt sein. In diesem Fall kann dann die vormontierte Einheit aus Deckelelement 10, faltenbalgartigen Dichtungselement 18, Hülse 22 und Wellendichtung 24, die der Abdichtung der Drehschwingungsdämpfungsanordnung dient, bereits während der Produktion der Drehschwingungsanordnung vormontiert werden, da dann kein Zugang mehr zu den Schrauben 2 für die Kurbelwellenverschraubung mehr erforderlich ist.
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In diesem Fall kann die Verbindung des Deckelelements 10 mit dem zweiten primärseitigen Deckscheibenelement 4 auch auf andere Art und Weise als über den Sprengring 15 sowie den O-Ring 16 erfolgen. So ist es in diesem Fall zum Beispiel möglich, das Deckelelement 10 mit dem zweiten primärseitigen Deckscheibenelement 4 zu verschweißen.
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Im Unterschied zu den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel kann das faltenbalgartige Dichtungselement 18 auch so ausgeführt sein, dass es in radialer Richtung über den axialen Vorsprung 11 des zweiten primärseitigen Deckscheibenelements 4 reicht und an demselben zum Beispiel über eine Schelle befestigt ist. In diesem Fall ist dann vorzugsweise kein Deckelelement 10 vorhanden.
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Anstelle der Verbindung des faltenbalgartigen Dichtungselements 18 mit den angrenzenden Baugruppen über Schellen sind auch andere Verbindungsvarianten möglich, so zum Beispiel ein Aufvulkanisieren des gummiartigen Werkstoffs des faltenbalgartigen Dichtungselements an die angrenzenden Baugruppen, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel an das Deckelelement 10 und die Hülse 22.
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Ferner ist es möglich, in den gummiartigen Werkstoff des faltenbalgartigen Dichtungselements 18 ein Metallelement einzuvulkanisieren, sodass sich das faltenbalgartige Dichtungselement 18 ähnlich wie eine Radialwellendichtung in die angrenzenden Baugruppen einpressen lässt.
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Gemäß 2 ist das faltenbalgartige Dichtungselement 18 am radial inneren, zweiten Abschnitt 21 derart ausgeführt, dass dieser Abschnitt 21 zum nabenseitigen Abschnitt 8 des sekundärseitigen Scheibenelements 7 einen Spalt 27 ausbildet, der eine Staubdichtung zum Schutz der Wellendichtung 24 bereitstellt.
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An diesem Abschnitt 21 des faltenbalgartigen Dichtungselements 18 kann eine Dichtlippe ausgebildet, die gegenüber dem nabenseitigen Abschnitt 8 abdichtet. In diesem Fall kann dann auf die Wellendichtung 24 verzichtet werden.
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Das faltenbalgartige Dichtungselement 18 ist in Axialrichtung und Radialrichtung der Wellen 3, 9 elastisch verformbar. Faltenbalgartig gewellte Abschnitte des faltenbalgartigen Dichtungselements 18 erstrecken sich in erster Linie in Radialrichtung der Wellen 3, 9, sodass die faltenbalgartige, elastische Verformbarkeit des Dichtungselement 18 in erster Linie in Radialrichtung der Wellen 3, 9 gegeben ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Deckscheibenelement
- 2
- Schraube
- 3
- Welle
- 4
- Deckscheibenelement
- 5
- Abschnitt
- 6
- Aufnahmeraum
- 7
- Scheibenelement
- 8
- Abschnitt
- 9
- Welle
- 10
- Deckelelement
- 11
- Abschnitt
- 12
- Abschnitt
- 13
- Abschnitt
- 14
- Vorsprung
- 15
- Sprengring
- 16
- O-ring
- 17
- Absatz
- 18
- Dichtungselement
- 19
- Abschnitt
- 20
- Schelle
- 21
- Abschnitt
- 22
- Hülse
- 23
- Schelle
- 24
- Wellendichtung
- 25
- Verzahnung
- 26
- O-Ring
- 27
- Spalt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011007116 A1 [0004]
- DE 10001209 A1 [0004]
