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Die Erfindung betrifft einen Radialwellendichtring mit mindestens einer radial innen angeordneten Dichtlippe und mit einem äußeren Umfang. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Gehäuse, insbesondere ein Nehmerzylindergehäuse, mit einer Ausnehmung, in die ein vorab beschriebener Radialwellendichtring eingepresst ist.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 41 31 472 A1 ist ein Radialwellendichtring aus einem elastomeren Werkstoff bekannt, mit einer äußeren zylindrischen Dichtfläche und mit einer von der zylindrischen Dichtfläche abgewandten, radial innenliegenden kreisförmigen Dichtlippe, und mit einem in den Radialwellendichtring eingebetteten Armierungsring, wobei der Armierungsring mehrere über seinen Umfang verteilte radial vorstehende, konvex geformte, höchstens an die äußere Dichtfläche des Radialwellendichtrings angrenzende Erhebungen aufweist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2011 087 520 A1 ist ein Radialwellendichtring bekannt, umfassend einen Dichtringträger mit einem an diesem befestigten ersten Dichtring mit mindestens einer ringförmigen Dichtlippe zur Anlage an einer beweglichen Welle und mit einem zweiten Dichtring zur Abdichtung gegen ein statisches Bauteil, wobei der zweite Dichtring über mindestens einen Verbindungsbereich an dem Dichtringträger befestigt ist und mindestens einen Dichtbereich aufweist, der getrennt von dem mindestens einen Verbindungsbereich ausgebildet ist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2013 200 216 A1 ist ein Radialwellendichtring mit einer Dichtlippe bekannt, die sich in Umfangsrichtung erstreckt und von einer Wurmfeder umgriffen wird, wobei die Wurmfeder an einer Haltelippe anliegt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Radialwellendichtring mit mindestens einer radial innen angeordneten Dichtlippe und mit einem äußeren Umfang zu schaffen, der im eingebauten Zustand höhere Auspresskräfte aushält als herkömmliche Radialwellendichtringe.
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Die Aufgabe ist bei einem Radialwellendichtring mit mindestens einer radial innen angeordneten Dichtlippe und mit einem äußeren Umfang dadurch gelöst, dass der Radialwellendichtring an seinem äußeren Umfang zwei axiale Abschnitte mit unterschiedlichen Außendurchmessern aufweist. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Drehachse, zum Beispiel einer Welle, die sich im Betrieb dreht und an der die Dichtlippe des Radialwellendichtrings dichtend anliegt. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Drehachse. Radial bedeutet quer zur Drehachse. Herkömmliche Radialwellendichtringe haben außen im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels. Der Radialwellendichtring wird mit seinem äußeren Umfang vorzugsweise in ein Gehäuse eingebaut. Das Gehäuse umfasst zu diesem Zweck eine entsprechende Ausnehmung für den Radialwellendichtring. Eine Schnittstelle zwischen dem äußeren Umfang des Radialwellendichtrings und dem Gehäuse stellt eine statische Abdichtung dar. Eine Relativbewegung zwischen dem äußeren Umfang des Radialwellendichtrings und dem Gehäuse tritt in der Regel nicht auf. Durch die beiden axialen Abschnitte mit den unterschiedlichen Außendurchmessern wird der Radialwellendichtring an seinem äußeren Umfang gestuft ausgeführt. Diese gestufte Ausführung hat sich insbesondere dann, wenn der zur Verfügung stehende Bauraum für den Radialwellendichtring knapp bemessen ist, als vorteilhaft erwiesen. Durch die gestufte Ausführung des Radialwellendichtrings mit den beiden axialen Abschnitten an seinem äußeren Umfang kann eine Auspresskraft deutlich erhöht werden, insbesondere auf mehr als zweihundert Newton. Die Auspresskraft ist die Kraft, die benötigt wird, um den eingebauten Radialwellendichtring aus der Ausnehmung in dem Gehäuse herauszudrücken.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass ein erster axialer Abschnitt einen kleineren Außendurchmesser als ein zweiter axialer Abschnitt aufweist. Der Radialwellendichtring wird vorzugsweise mit dem ersten axialen Abschnitt voran in eine Ausnehmung in dem Gehäuse eingeführt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste axiale Abschnitt mit der Dichtlippe verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem ersten axialen Abschnitt und der Dichtlippe erfolgt zum Beispiel mit Hilfe eines Versteifungsrings.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste axiale Abschnitt durch einen schrägen Verbindungsabschnitt mit dem zweiten axialen Abschnitt verbunden ist. Der schräge Verbindungsabschnitt dient dazu, den Durchmesserunterschied zwischen den beiden axialen Abschnitten des Radialwellendichtrings auszugleichen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass ein schräger Verbindungsabschnitt an einem Versteifungsring ausgebildet ist. Der Versteifungsring dient zur Verstärkung des Radialwellendichtrings und wird auch als Amierungsring bezeichnet.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Versteifungsring zwei axiale Abschnitte mit unterschiedlichen Außendurchmessern ausgebildet sind. Über den Verbindungsabschnitt sind die beiden axialen Abschnitte an dem Versteifungsring vorzugsweise einstückig miteinander verbunden. Die beiden axialen Abschnitte und der schräge Verbindungsabschnitt sind vorzugsweise am äußeren Umfang des Radialwellendichtrings angeordnet. Von einem dem schrägen Verbindungsabschnitt abgewandten Ende des ersten axialen Abschnitts ist, im Querschnitt betrachtet, ein Kragen radial nach innen abgewinkelt. An einem freien Ende des abgewinkelten Kragens ist vorteilhaft die Dichtlippe angebracht.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Radialwellendichtrings ist dadurch gekennzeichnet, dass der Radialwellendichtring, insbesondere der Versteifungsring, an seinem äußeren Umfang über seine gesamte Ausdehnung in axialer Richtung von einem elastomeren Material umgeben ist. Bei dem elastomeren Material handelt es sich zum Beispiel um ein Gummimaterial. Die Dichtlippe ist vorteilhaft aus dem gleichen elastomeren Material gebildet.
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Die oben angegebene Aufgabe ist alternativ oder zusätzlich durch ein Gehäuse, insbesondere ein Nehmerzylindergehäuse, mit einer Ausnehmung gelöst, in die ein vorab beschriebener Radialwellendichtring mit seinen beiden axialen Abschnitten mit den unterschiedlichen Außendurchmessern eingepresst ist. Durch das Gehäuse erstreckt sich zum Beispiel eine im Betrieb rotierende Getriebewelle hindurch, an welcher die Dichtlippe des Radialwellendichtrings dichtend anliegt.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gehäuses ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung in dem Gehäuse an die Gestalt des Radialwellendichtrings mit seinen beiden axialen Abschnitten mit den unterschiedlichen Außendurchmessern angepasst ist. Die Ausnehmung in dem Gehäuse hat vorzugsweise zwei axiale Abschnitte mit unterschiedlichen Innendurchmessern, die zur Darstellung einer Presspassung etwas kleiner als die Außendurchmesser der axialen Abschnitte des Radialwellendichtrings sind.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gehäuses ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung in dem Gehäuse eine Fase für die Montage des Radialwellendichtrings aufweist. Dadurch wird die Montage des erfindungsgemäßen Radialwellendichtrings vereinfacht.
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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:
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1 eine erfindungsgemäßen Radialwellendichtring im Halbschnitt und
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2 den Radialwellendichtring aus 1 in einem Einbauzustand ebenfalls im Halbschnitt.
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In 1 ist ein Radialwellendichtring 1 mit einer radial innen angeordneten Dichtlippe 2 und mit einem äußeren Umfang 3 im Halbschnitt dargestellt. Im Inneren umfasst der Radialwellendichtring 1 einen Versteifungsring 5. Der Versteifungsring 5 verbindet die Dichtlippe 2 mit dem äußeren Umfang 3 des Radialwellendichtrings 1.
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Die Dichtlippe 2 umfasst eine radial nach innen vorspringende Dichtkante 8, die im Einbauzustand des Radialwellendichtrings 1 an einer (nicht dargestellten) Welle dichtend zur Anlage kommt. Eine Feder 9, die auch als Wurmfeder bezeichnet wird, dient dazu, die Dichtlippe 2 mit der Dichtkante 8 in Anlage an der Welle zu halten. Zu diesem Zweck ist die Feder 9 vorzugsweise als Zugfeder ausgeführt.
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An seinem äußeren Umfang 3 umfasst der Radialwellendichtring 1 einen ersten axialen Abschnitt 11 und einen zweiten axialen Abschnitt 12. Der erste axiale Abschnitt 11 hat einen durch einen Pfeil 13 angedeuteten Außendurchmesser, der kleiner als ein ebenfalls durch einen Pfeil 14 angedeuteter Außendurchmesser des zweiten axialen Abschnitts 12 ist. Die beiden axialen Abschnitte 11 und 12 sind durch einen schrägen Verbindungsabschnitt 15 miteinander verbunden.
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Der Radialwellendichtring 1 mit dem Versteifungsring 5 und der Dichtlippe 2 hat, im Ringquerschnitt betrachtet, im Wesentlichen eine U-förmige Gestalt mit einer Basis, von der zwei Schenkel abgewinkelt sind. Ein radial innerer Schenkel dient zur Darstellung der Dichtlippe 2. Ein radial äußerer Schenkel dient zur Darstellung des äußeren Umfangs 3 des Radialwellendichtrings 1 mit den beiden axialen Abschnitten 11 und 12.
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Zur Darstellung der Basis des U-förmigen Querschnitts des Radialwellendichtrings 1 dient ein Kragen 20, der von dem Amierungsring oder Versteifungsring 5 radial nach innen abgewinkelt ist. Der Versteifungsring 5 umfasst einen ersten axialen Abschnitt 21, der durch einen schrägen Verbindungsabschnitt 25 einstückig mit einem zweiten axialen Abschnitt 22 verbunden ist.
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Der erste axiale Abschnitt 21 des Versteifungsrings 5 hat einen kleineren Durchmesser als der zweite axiale Abschnitt 22. Der Versteifungsring 5 mit den beiden axialen Abschnitten 21 und 22, dem schrägen Verbindungsabschnitt 25 und dem Kragen 20 ist zum Beispiel als Blechteil ausgeführt.
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Am äußeren Umfang 3 des Radialwellendichtrings 1 ist der Versteifungsring 5 vollständig von einem elastomeren Material umgeben. Bei dem elastomeren Material handelt es sich vorzugsweise um das gleiche Material, aus dem auch die Dichtlippe 2 gebildet ist. Die Außendurchmesser 13 und 14 des Radialwellendichtrings 1 beziehen sich auf das elastomere Material, mit dem der Versteifungsring 5 umgeben ist. Das elastomere Material ist radial außen in axialer Richtung leicht gewellt ausgeführt.
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In 2 ist der Radialwellendichtring 1 aus 1 in einem Einbauzustand dargestellt. Der Radialwellendichtring 1 ist im Einbauzustand in einer Ausnehmung 35 eines Gehäuses 30 mit den beiden axialen Abschnitten 11 und 12 an seinem äußeren Umfang 3 eingepresst.
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Bei dem Gehäuse 30 handelt es sich um ein Nehmerzylindergehäuse einer Kupplungsbetätigungseinrichtung. Die Gestalt der Ausnehmung 35 ist an die Gestalt des Radialwellendichtrings 1 an seinem äußeren Umfang angepasst. Eine Anschlagfläche 40 begrenzt eine Bewegung des Radialwellendichtrings 1 bei der Montage.
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Zur Darstellung einer Pressverbindung beziehungsweise eines Presssitzes umfasst die Ausnehmung 35 in dem Gehäuse 30 einen ersten axialen Abschnitt 41, der durch einen schrägen Verbindungsabschnitt 45 mit einem zweiten axialen Abschnitt 42 verbunden ist. Der erste axiale Abschnitt 41 hat einen Innendurchmesser 43, der kleiner als ein Innendurchmesser 44 des zweiten axialen Abschnitts 42 der Ausnehmung 35 in dem Gehäuse 30 ist.
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Die Innendurchmesser 43, 44 der Ausnehmung 35 des Gehäuses 30 sind zur Darstellung der Pressverbindung beziehungsweise des Presssitzes etwas kleiner als die Außendurchmesser 13 und 14 der axialen Abschnitt 11 und 12 des Radialwellendichtrings 1. Eine Fase 48 an dem in 2 rechten Ende der Ausnehmung 35 vereinfacht das Einpressen des Radialwellendichtrings 1 in das Gehäuse 30.
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Durch eine Linie 50 und einen Pfeil 51 ist in 2 eine Welle angedeutet, an welcher die Dichtkante 8 der Dichtlippe 2 des Radialwellendichtrings 1 im Einbauzustand anliegt. Bei der Welle 50 handelt es sich zum Beispiel um eine Getriebewelle.
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Durch die zwei Außendurchmesser 13 und 14 des Radialwellendichtrings 1, die auch als Einpressdurchmesser bezeichnet werden können, kann im Einbauzustand des Radialwellendichtrings 1 eine Auspresskraft von über zweihundert Newton realisiert werden.
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Dadurch wird sichergestellt, dass der Radialwellendichtring 1 im Einbauzustand fest in dem Gehäuse 30 fixiert wird. Die gesamte Außenfläche des Radialwellendichtrings 1 ist vorzugsweise aus einem elastomeren Material, wie Gummi, gebildet. Dadurch wird der Dichtsitz nochmals verstärkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radialwellendichtring
- 2
- Dichtlippe
- 3
- äußerer Umfang
- 5
- Versteifungsring
- 8
- Dichtkante
- 9
- Feder
- 11
- erster axialer Abschnitt
- 12
- zweiter axialer Abschnitt
- 13
- Pfeil
- 14
- Pfeil
- 15
- schräger Verbindungsabschnitt
- 20
- Kragen
- 21
- erster axialer Abschnitt
- 22
- zweiter axialer Abschnitt
- 25
- Verbindungsabschnitt
- 30
- Gehäuse
- 35
- Ausnehmung
- 40
- Anschlagfläche
- 41
- erster axialer Abschnitt
- 42
- zweiter axialer Abschnitt
- 43
- Pfeil
- 44
- Pfeil
- 45
- schräger Verbindungsabschnitt
- 48
- Fase
- 50
- Linie
- 51
- Pfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4131472 A1 [0002]
- DE 102011087520 A1 [0002]
- DE 102013200216 A1 [0002]
