DE102017222417A1 - Nach außen abdichtende fördernde Dichtungsanordnung - Google Patents

Nach außen abdichtende fördernde Dichtungsanordnung Download PDF

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Ron S Jarosinski
Linas L. Maskaliunas
Dave B Templin
Mahmoud A Zandieh
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Abstract

Eine Dichtungsanordnung ist zum Abdichten zwischen einer Welle und einem Körper, der um eine Achse rotierbar ist, die sich durch die Welle erstreckt, und weist ein ringförmiges elastomeres Dichtelement auf, das in der Körperbohrung anordenbar und mit der Welle koppelbar ist. Das Dichtelement hat eine Mittellinie, die koaxial mit der Wellenachse ist und eine sich radial nach außen erstreckende, im Allgemeinen ringförmige Lippe, die dichtend in eine innere umfängliche Fläche der Bohrung oder eines Elements, das in der Bohrung angeordnet ist, eingreifbar ist, um eine Dichtungsschnittstelle zu definieren. Die Dichtlippe ist ausgestaltet, um Fluid in der Dichtungsschnittstelle im Allgemeinen axial aus der Schnittstelle zu verschieben, wenn die Nabe um die Welle rotiert. Bevorzugt ist das Dichtelement mit einem inneren Gehäuse gekoppelt und in einem äußeren Gehäuse angeordnet, wobei die Dichtlippe gegen die innere Fläche des äußeren Gehäuses abdichtet, und eine zweite Dichtlippe ist mit dem äußeren Gehäuse gekoppelt und dichtet gegen die äußere Fläche des inneren Gehäuses ab.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Dichtungen und insbesondere auf radiale Lippendichtungen.
  • Radiale Lippendichtungen sind bekannt und weisen zumindest eine Lippe zum Abdichten nach innen gegen eine äußere Fläche einer Welle oder einer Hülse an der Welle oder nach außen gegen eine innere Fläche einer Bohrung oder einer Hülse/eines Körpers in der Bohrung auf. Bestimmte Dichtungsanordnungen weisen ein inneres und ein äußeres Gehäuse auf, sodass das Dichtelement in dem Gehäuse eingeschlossen ist und an der Welle und in der Bohrung als „vereinheitlichte“ Dichtungsanordnung eingebaut ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In einem Aspekt ist die vorliegende Erfindung eine Dichtungsanordnung zum Abdichten zwischen einer Welle und einem Körper, der um eine Mittelachse rotierbar ist, die sich durch die Welle erstreckt, wobei der Körper eine Bohrung hat. Die Dichtungsanordnung weist ein im Allgemeinen ringförmiges elastomeres Dichtelement auf, das in der Körperbohrung anordenbar ist und mit der Welle koppelbar ist. Das Dichtelement hat eine Mittellinie, die im Allgemeinen koaxial mit der Wellenachse ist, und eine sich radial nach außen erstreckende, im Allgemeinen ringförmige Lippe, die in eine innere umfängliche Fläche der Bohrung, oder eines Elements, das in der Bohrung angeordnet ist, dichtend eingreifbar ist, um eine Dichtungsschnittstelle zu definieren. Die Dichtlippe ist ausgestaltet, um Fluid in der Dichtungsschnittstelle im Allgemeinen axial aus der Schnittstelle zu verschieben, wenn die Nabe um die Welle rotiert.
  • In einem anderen Aspekt ist die vorliegende Erfindung wieder eine Dichtungsanordnung zum Abdichten zwischen einer Welle und einem Körper, der um die Welle rotierbar ist, wobei der Körper eine Bohrung hat. Die Dichtungsanordnung weist ein inneres ringförmiges Gehäuse, das auf der Welle anordenbar ist, und ein äußeres ringförmiges Gehäuse auf, das um das innere Gehäuse angeordnet ist, mit der Körperbohrung koppelbar ist und eine innere umfängliche Fläche hat. Ein im Allgemeinen ringförmiges elastomeres Dichtelement ist mit dem inneren Gehäuse gekoppelt und ist in dem äußeren Gehäuse angeordnet. Das Dichtelement hat eine sich radial nach außen erstreckende im Allgemeinen ringförmige Lippe, die in die innere umfängliche Fläche des äußeren Gehäuses eingreifbar ist, um eine Dichtungsschnittstelle zu definieren. Die Dichtelementlippe ist ausgestaltet, um Fluid in der Dichtungsschnittstelle im Allgemeinen axial aus der Schnittstelle zu verschieben, wenn der Körper um die Welle rotiert.
  • Figurenliste
  • Die vorhergehende Zusammenfassung sowie die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in Zusammenhang mit den angehängten Zeichnungen gelesen besser verstanden werden. Für den Zweck der Veranschaulichung der Erfindung sind in den Zeichnungen, die schematisch sind, Ausführungsformen gezeigt, die vorliegend bevorzugt sind. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die genauen Anordnungen und Zwecke, die gezeigt sind, beschränkt ist. In den Zeichnungen:
    • 1 ist eine aufgebrochene axiale Querschnittsansicht einer Dichtungsanordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, die an einer Welle und in einer Bohrung montiert gezeigt ist;
    • 2 ist eine andere Ansicht der Dichtungsanordnung, die in 1 gezeigt ist, die getrennt von der Welle und der Bohrung gezeigt ist;
    • 3 ist eine aufgebrochene perspektivische Ansicht in axialem Teilquerschnitt, im Allgemeinen von einem ersten axialen Ende der Dichtungsanordnung gesehen;
    • 4 ist eine aufgebrochene perspektivische Ansicht in axialem Teilquerschnitt, im Allgemeinen von einem zweiten axialen Ende der Dichtungsanordnung gesehen;
    • 5 ist eine axiale Querschnittsansicht einer Hälfte der Dichtungsanordnung;
    • 6 ist eine aufgebrochene axiale Querschnittsansicht einer inneren Dichtungsanordnung;
    • 7 ist eine aufgebrochene axiale Querschnittsansicht einer äußeren Dichtungsanordnung;
    • 8 ist eine aufgebrochene perspektivische Ansicht eines inneren einheitlichen elastomeren Elements, das eine außenabdichtende Wellendichtlippe aufweist;
    • 9 ist eine aufgebrochene perspektivische Ansicht eines äußeren einheitlichen elastomeren Elements, das eine innenabdichtende Wellendichtlippe aufweist;
    • 10 ist eine aufgebrochene Draufsicht im Teilquerschnitt einer Dichtlippe, die Auskragungen hat; und
    • 11 ist eine aufgebrochene Draufsicht einer Dichtlippe, die Vertiefungen hat.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Eine bestimmte Terminologie wird in der folgenden Beschreibung nur der Bequemlichkeit halber verwendet und ist nicht beschränkend. Die Worte „innere“, „inwärts“ und „äußere“, „auswärts“ beziehen sich auf Richtungen hin und weg von jeweils einer bezeichneten Mittellinie oder einem geometrischen Zentrum eines Elements, das beschrieben wird, wobei die bestimmte Bedeutung leicht aus dem Kontext der Beschreibung ersichtlich ist. Des Weiteren sind die Begriffe „verbunden“ und „gekoppelt“, wie sie hierin verwendet werden, jeweils dazu gedacht, direkte Verbindungen zwischen zwei Elementen ohne andere dazwischen angeordnete Elemente und indirekte Verbindungen zwischen Elementen, in denen ein oder mehrere andere Elemente dazwischen angeordnet sind, zu enthalten. Die Terminologie weist die oben speziell erwähnten Begriffe, Ableitungen davon und Begriffe mit ähnlichem Sinn auf.
  • Bezugnehmend nun auf die Zeichnungen im Detail, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um durchgehend gleiche Elemente zu bezeichnen, ist in 1 - 11 eine Dichtungsanordnung 10 zum Abdichten zwischen einer Welle 1 und einem Körper 2, bevorzugt eine Radnabe, gezeigt, die um eine Mittelachse 3 rotierbar ist, die sich durch die Welle 1 erstreckt, wobei der Körper 2 eine innere umfängliche Fläche 4 hat, die eine Bohrung 5 definiert. Die Dichtungsanordnung 10 verhindert im Wesentlichen einen Fluidfluss zwischen einem ersten Volumen V1, das ein erstes Fluid F1 mit höherem Druck (z. B. Öl) aufweist, und einem zweiten Volumen V2, das ein zweites Fluid F2 mit niedrigerem Druck (z. B. Luft) aufweist, wie in 1 angegeben ist. Die Dichtungsanordnung 10 weist grundsätzlich ein im Allgemeinen ringförmiges elastomeres Dichtelement 12 auf, das eine Mittellinie 13 hat, die im Allgemeinen koaxial mit der Achse 3 ist, wobei das Element 12 in der Körperbohrung 5 anordenbar und mit der Welle 1 koppelbar ist. Das Dichtelement 12 hat eine sich radial nach außen erstreckende, im Allgemeinen ringförmige Lippe 14, die sich umfänglich um die Mittellinie 13 erstreckt, und hat eine äußere umfängliche Dichtkante 15, die zwischen einer Lippenvorderfläche 14a und einer Lippenrückfläche 14b definiert ist. Die Dichtlippe 14 ist dichtend in eine innere umfängliche Fläche 4 der Bohrung 5 eingreifbar, oder bevorzugter gegen die innere Fläche 6 eines Elements 7, das in der Bohrung 5 angeordnet ist (wie dargestellt), um eine Dichtungsschnittstelle SI zu definieren. Die Dichtlippe 14 ist ausgestaltet, um ein Fluid in der Dichtungsschnittstelle SI im Allgemeinen axial aus der Schnittstelle SI zu verschieben oder „zu fördern“, bevorzugt hin zu dem Volumen V1 mit dem höheren Druck oder der „Ölseite“ der Dichtungsanordnung 10, wenn der Körper oder die Nabe 2 um die Welle 1 rotiert.
  • Bevorzugt erstreckt sich die Dichtlippe 14 im Allgemeinen gebogen oder sinusförmig um die Mittellinie 13, um ein „wellenartiges“ Lippenprofil zu bilden, wie am besten in 8 gezeigt ist, sodass die inneren Abschnitte der Wellenlippenkante 15 Fluid axial nach außen hin zu den Wellenkämmen drücken und danach aus der Dichtungsschnittstelle SI und bevorzugt in die Dichtungsölseite V1, wenn die innere Bohrungsfläche 4, oder die innere Körperfläche 6, gegen die Lippe 14 gleitet. Jedoch kann die Dichtlippe 14 stattdessen wie eine herkömmliche radiale Lippendichtung geformt sein, aber kann zumindest ein oder bevorzugt mehrere Auskragungen 16 (10) oder Vertiefungen 18 (11) aufweisen, die sich zumindest teilweise axial entlang der Lippenrückfläche 14b der Lippe 14 erstrecken. Solche Auskragungen 16 oder Vertiefungen 18 wirken, um Fluide, die die Auskragung/Vertiefung kontaktieren, zu leiten, um axial aus der Dichtungsschnittstelle SI zu verschieben oder „zu fördern“ und können sich sinusförmig (10), im Wesentlichen axial (nicht gezeigt) oder sowohl axial als auch radial (11) erstrecken.
  • Des Weiteren weist das Dichtelement 12 bevorzugt einen Basisabschnitt 22, der mit der Welle 1 koppelbar ist, und einen Auskragungsabschnitt 24 auf, der sich im Allgemeinen axial von dem Basisabschnitt 22 erstreckt. Der Auskragungsabschnitt 24 hat ein erstes Ende 24a, das integral mit dem Basisabschnitt 22 verbunden ist, und ein gegenüberliegendes freies Ende 24, das die Dichtlippe 14 bereitstellt. Auch weist die Dichtungsanordnung 10 bevorzugt des Weiteren ein im Allgemeinen ringförmiges Vorspannelement 28, bevorzugt eine Garter-Feder, auf, das in dem Auskragungsabschnitt 24 des Dichtelements 12 angeordnet ist. Bevorzugt hat der Auskragungsabschnitt 24 des Dichtelements einander gegenüberliegende innere und äußere umfängliche Flächen 25A, 25B und eine Vertiefung 30, die sich radial nach außen von der inneren Fläche 25A erstreckt. Von daher ist das Vorspannelement 28 bevorzugt in der Vertiefung 30 angeordnet, aber kann alternativ gegen eine innere Fläche 25A angeordnet sein, die ohne eine Vertiefung gebildet ist. In jedem Fall ist das Vorspannelement 28 ausgestaltet, um das freie Ende 24b des Auskragungsabschnitts im Allgemeinen radial nach außen vorzuspannen, um einen Kontakt zwischen der Dichtlippe 14 und der inneren umfänglichen Fläche 4 der Bohrung 5 oder der inneren Fläche 6 eines Elements 7, das in der Bohrung 5 angeordnet ist (wie bevorzugt), zu halten. Des Weiteren weist das Dichtelement 12 auch bevorzugt eine Staublippe 31 auf, die sich von dem Basisabschnitt 22 im Allgemeinen in einer axialen Richtung gegenüberliegend zu dem Auskragungsabschnitt 24 erstreckt.
  • Bezugnehmend auf 1 - 6 weist die Dichtungsanordnung 10 bevorzugt zumindest ein inneres Gehäuse 40 auf, das ausgestaltet ist, um das Dichtelement 12 mit der Welle 1 zu koppeln. Genauer weist das innere Gehäuse 40 bevorzugt einen axialen Abschnitt 42, der an der Welle 1 befestigbar ist, und einen radialen Abschnitt 44 auf, der sich radial nach außen von dem axialen Abschnitt 42 erstreckt, wobei das Dichtelement 12 an dem radialen Abschnitt 44 angeordnet ist. Der axiale Abschnitt 42 hat einander gegenüberliegende erste und zweite axiale Enden 42a, 42b und innere und äußere umfängliche Flächen 43A, 43B, wobei die innere Fläche 43B in die äußere Fläche 1a der Welle 1 kraftschlüssig eingreifbar ist und bevorzugt eine innere elastomere Schicht 41 aufweist, um eine Reibung zu erhöhen. Des Weiteren hat der radiale Abschnitt 44 ein inneres Ende 44a, das integral mit dem ersten Ende 42a des axialen Abschnitts gebildet ist, und ein äußeres freies Ende 44b, wobei der Dichtungsbasisabschnitt 22 an das freie Ende 44b angeformt ist. Bevorzugt ist der radiale Abschnitt 44 des inneren Gehäuses mit einem inneren gebogenen Abschnitt 45 und einem äußeren geraden Abschnitt 46 gebildet, sodass das äußere Ende 44b axial nach innen von dem inneren Ende 44a beabstandet ist. Des Weiteren weist das innere Gehäuse 40 auch bevorzugt einen zweiten radialen Abschnitt 48 auf, der sich radial nach außen von dem zweiten Ende 44b des axialen Abschnitts erstreckt, und einander gegenüberliegende innere und äußere radiale Flächen 49A, 49B, für Zwecke, die detaillierter unten diskutiert sind, hat.
  • Bezugnehmend auf 1 - 5 und 7 ist die Dichtungsanordnung 10 bevorzugt eine „vereinheitlichte Dichtung“, die des Weiteren ein äußeres Gehäuse 50 aufweist, wobei das Dichtelement 12 und Vorspannelement 28 in den Gehäusen 40, 50 angeordnet sind. Das äußere Gehäuse 50 hat einen axialen Abschnitt 52 mit inneren und äußeren umfänglichen Flächen 51, 53 und einander gegenüberliegenden ersten und zweiten axialen Enden 52a, 52b und einen radialen Abschnitt 54, der sich radial nach innen von dem zweiten axialen Ende 52b erstreckt. Die äußere Fläche 53 des äußeren Gehäuses ist kraftschlüssig eingreifbar in die Körperbohrung 5, um das äußere Gehäuse 50 mit dem Körper 2 rotierbar zu koppeln, und die Dichtelementlippe 14 ist in die innere Fläche 51 des äußeren Gehäuses eingreifbar, was eine innere Fläche 6, wie oben diskutiert, bereitstellt. Bevorzugt hat der axiale Abschnitt 52 des äußeren Gehäuses eine elastomere Schicht 56 an einem ersten Abschnitt 53a der äußeren umfänglichen Fläche 53, um einen zweiten, unbedeckten Abschnitt 53b der äußeren Fläche 53 zu definieren. Das Dichtelement 12 ist so bemessen und orientiert, dass die Lippe 14 in einem Abschnitt 51a der inneren Fläche 51 des axialen Gehäuseabschnitts eingreifbar ist, die von dem unbedeckten Abschnitt 53b der äußeren Fläche 53 nach innen beabstandet ist. Von daher erhöht die elastomere Schicht 56 die Reibkraft, die das äußere Gehäuse 50 in der Körperbohrung 5 hält, während das Eingreifen der Lippe 14 in den Abschnitt 51a der inneren Gehäusefläche, der von dem unbedeckten äußeren Flächenabschnitt 53 nach innen beabstandet ist, es ermöglicht, dass Hitze, die innerhalb der Dichtungsschnittstelle SI erzeugt wird, effizienter durch das äußere Gehäuse 50 geleitet wird.
  • Des Weiteren hat der radiale Abschnitt 54 des äußeren Gehäuses ein äußeres Ende 54a, das integral mit dem zweiten Ende 52b des axialen Abschnitts gebildet ist, und ein inneres freies Ende 54b. Der radiale Abschnitt 54 des äußeren Gehäuses ist axial von dem ersten radialen Abschnitt 44 des inneren Gehäuses beabstandet, um einen zentralen axialen Spalt GC zu definieren, und von dem zweiten radialen Abschnitt 48 des inneren Gehäuses, um einen äußeren axialen Spalt Go zu definieren. Bevorzugt ist der radiale Abschnitt 54 des äußeren Gehäuses mit im Allgemeinen S-förmigen axialen Querschnitten mit einem äußeren gebogenen Abschnitt 55 und einem inneren gebogenen Abschnitt 57 gebildet, sodass das freie Ende 54b nach innen von dem zweiten radialen Abschnitt 48 des inneren Gehäuses angeordnet ist und sich im Allgemeinen axial hin zu dem zweiten radialen Abschnitt 48 des inneren Gehäuses erstreckt.
  • Bevorzugt weist die Dichtungsanordnung 10 des Weiteren ein zweites elastomeres Dichtelement 60 auf, das mit dem radialen Abschnitt 54 des äußeren Gehäuses gekoppelt ist, und wirkt, um ein Fluid F1 (z.B. Öl), das über die primäre Dichtlippe 14 hinaus durchläuft, zu halten. Von daher ist die Dichtungsanordnung 10 eine duale innere und nach außen abdichtende Dichtungsanordnung. Das zweite oder „sekundäre“ Dichtelement 60 hat eine im Allgemeinen ringförmige Dichtlippe 62, die in die äußere umfängliche Fläche 43B des inneren Gehäuses eingreifbar ist, um eine sekundäre Dichtungsschnittstelle SSI bereitzustellen. Wie bei der Lippe 14 des primären Dichtelements 12 ist die Lippe 62 bevorzugt ausgestaltet, um Fluid in der sekundären Dichtungsschnittstelle SIS axial zu verschieben und ist besonders bevorzugt mit einem gebogenen Lippenprofil, wie oben beschrieben, gebildet. Jedoch kann die sekundäre Dichtlippe 62 stattdessen als eine im Allgemeinen herkömmliche radiale Lippendichtung ohne irgendeine axiale „Pumpen“-Funktionalität gebildet sein. Des Weiteren weist das zweite Dichtelement 60 bevorzugt einen Basisabschnitt 64, der an dem radialen Abschnitt 56 des äußeren Gehäuses angeformt ist, und einen Auskragungsabschnitt 66 auf, der ein erstes Ende 66a, das integral mit dem Basisabschnitt 64 verbunden ist, und ein gegenüberliegendes freies Ende 66b hat, das die zweite Dichtlippe 62 bereitstellt. Bevorzugt hat das zweite Dichtelement 60 auch eine Staublippe 67, die sich von dem Basisabschnitt 64 in eine Richtung im Allgemeinen axial gegenüberliegend zu dem Auskragungsabschnitt 66 erstreckt. Auch ist ein Vorspannelement 68, bevorzugt eine Garter-Feder, um den Auskragungsabschnitt 66 des zweiten Dichtelements 60 angeordnet und wirkt, um die Dichtlippe 62 radial nach innen gegen die äußere Fläche 43B des inneren Gehäuses vorzuspannen. Obwohl das zweite Dichtelement 62 bevorzugt ist, kann die Dichtungsanordnung 10 alternativ eine einzelne dichtende Dichtungsanordnung mit nur dem Haupt- oder „Primär-„ Dichtelement 12 sein.
  • Bezugnehmend auf 1 - 9 weist die Dichtungsanordnung 10 vorzugsweise erste und zweite Auskragungselemente 70, 72 auf, die eine Labyrinth-Dichtung 74 in dem zentralen axialen Spalt Gc bilden. Das erste Auskragungselement 70 hat ein erstes Ende 70a, das mit dem ersten radialen Abschnitt 44 des inneren Gehäuses verbunden ist, und ein zweites freies Ende 72b, das axial von dem ersten Ende 70a beabstandet ist und im Allgemeinen benachbart zu dem radialen Abschnitt 56 des äußeren Gehäuses angeordnet ist, um einen ersten relativ schmalen Spielraum S1 bereitzustellen. Das zweite Auskragungselement 74 hat ein erstes Ende 72a, das mit dem radialen Abschnitt 56 des äußeren Gehäuses verbunden ist, und ein zweites freies Ende 72b, das axial von dem ersten Ende 72a beabstandet und im Allgemeinen benachbart zu dem ersten radialen Abschnitt 44 des inneren Gehäuses angeordnet ist, um einen zweiten relativ schmalen Spielraum S2 zu definieren. Die zweite Auskragung 72 ist radial von dem ersten Auskragungselement 74 beabstandet, sodass ein im Allgemeinen gebogener, gewundener Pfad um die zwei Elemente 70, 72 definiert ist, um die Labyrinth-Dichtung 74 bereitzustellen, um den Durchlass von Festkörpern in dem zentralen axialen Spalt Gc zu unterbinden.
  • Bezugnehmend nun auf 1 - 4, 7 und 9 weist die Dichtungsanordnung 10 bevorzugt einen im Allgemeinen auskragenden Puffer 80 auf, der ein erstes Ende 80a hat, das mit dem radialen Abschnitt 56 des äußeren Gehäuses verbunden ist, und ein gegenüberliegendes freies Ende 80b hat, das benachbart zu dem zweiten radialen Abschnitt 48 des inneren Gehäuses angeordnet ist. Von daher definiert der Puffer 80 einen relativ schmalen Spielraum S3 und versperrt im Allgemeinen den äußeren axialen Spalt Go und wirkt insbesondere, um Festkörper daran zu hindern, durch die sekundäre Dichtungsschnittstelle SIS durchzulaufen. Bevorzugt weist der Puffer 80 zumindest eine und bevorzugt mehrere Auskragungen 82 auf, die sich im Allgemeinen axial nach außen von dem freien Pufferende 80b und hin zu dem zweiten radialen Abschnitt 48 des inneren Gehäuses erstrecken. Die Auskragungen 82 verhindern, dass der Rest des Puffers 80 den zweiten radialen Abschnitt 48 des inneren Gehäuses kontaktiert, insbesondere während des Befestigens der Dichtungsanordnung 10 in der Bohrung 5 und des Einführens der Welle 1 in die Dichtungsanordnung 10, um den Spielraum S3 aufrechtzuerhalten.
  • In der Ausgestaltung, die in 3, 4 und 9 gezeigt ist, ist jede Auskragung 82 als ein relativ kurzer kreisförmiger Zylinder 84 gebildet, der an dem Puffer 80 mittels eines Verengungsabschnitts mit reduziertem Durchmesser (nicht dargestellt) angebracht ist, und hat ein freies Ende 84, das die innere Fläche 49A des radialen Abschnitts 48 des inneren Gehäuses kontaktiert. Während der initialen Verwendung der Dichtungsanordnung 10 verursacht eine Reibung zwischen den Zylinderenden 84a und der inneren Fläche 49A des radialen Abschnitts, dass die Verengungsabschnitte mit reduziertem Durchmesser die Zylinder 84 von dem Puffer 80 scheren und loslösen, wodurch eine Reibung zwischen dem Puffer 80 und dem inneren Gehäuse 40 eliminiert wird. In der Ausgestaltung, die in 1, 2, 6 und 7 gezeigt ist weist der zweite radiale Abschnitt 48 des inneren Gehäuses zumindest ein und vorzugsweise zumindest zwei Aussparungen 86 (eine ist gezeigt) auf, die sich durch die inneren und äußeren Flächen 49A, 49B erstrecken. Auch ist jede Auskragung 80 als eine relativ dünne zylindrische Auskragung 88 gebildet, die eine Länge hat, die leicht größer als die Breite des Spielspalts S3 ist, sodass jede Auskragung 88 gegen die innere Fläche 49A des radialen Abschnitts gebogen ist (Anordnung ist nicht gezeigt). Während der initialen Verwendung der Dichtungsanordnung 10 verursacht die relative winklige Verschiebung des radialen Gehäuseabschnitts 48 und des Puffers 80, dass sich jede Auskragung 88 aufeinanderfolgend geraderichtet und in eine der Aussparungen 86 auskragt, wie in 1 und 2 gezeigt ist. Danach schert eine Kante der Aussparung 86 einen äußeren Abschnitt der zylindrischen Auskragung 88 ab, wodurch der Kontakt zwischen den Auskragungen 88 und der inneren Fläche 49A des radialen Abschnitts eliminiert wird, und somit auch die Reibung zwischen dem Puffer 80 und dem inneren Gehäuse 40 eliminiert wird.
  • Bezugnehmend auf 6 - 9 ist die Dichtungsanordnung 10 bevorzugt hergestellt, indem innere und äußere einheitliche elastomere Elemente 90, 92 vorgesehen werden, die jeweils die elastomeren Komponenten, die in dem inneren Gehäuse 40 und dem äußeren Gehäuse 50 jeweils befestigt sind, bereitstellen. Insbesondere weist das innere einheitliche elastomere Element 90, wie am besten in 6 und 8 gezeigt ist, das primäre Dichtelement 12, das erste Auskragungselement 70 und die innere elastomere Schicht 41 auf. Das innere einheitliche Element 90 ist mit dem inneren Gehäuse 40 verbunden, bevorzugt durch Anformen, aber kann durch irgendein anderes geeignetes Mittel angebracht werden, wie beispielsweise Klebemittel, Befestigungsmittel, etc. Des Weiteren weist das äußere einheitliche elastomere Element 92, wie am besten in 7 und 9 gezeigt ist, das sekundäre Dichtelement 60, das zweite Auskragungselement 72, den Puffer 80 und Auskragungen 82 und die äußere elastomere Schicht 56 auf. Jedoch kann jede dieser oben erwähnten elastomeren Komponenten separat gebildet und mit dem inneren Gehäuse 40 oder dem äußeren Gehäuse 50 durch ein geeignetes Mittel gekoppelt werden.
  • Es wird durch den Fachmann anerkannt werden, dass Veränderungen an den oben beschriebenen Ausführungsformen gemacht werden könnten, ohne von dem breiten erfinderischen Konzept davon abzuweichen. Es wird daher verstanden, dass diese Erfindung nicht auf die bestimmten offenbarten Ausführungsformeln beschränkt ist, sondern dazu gedacht ist, Modifikationen des Sinns und Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung, wie sie allgemein in den angehängten Ansprüchen definiert ist, abzudecken.

Claims (10)

  1. Dichtungsanordnung zum Abdichten zwischen einer Welle und einem Körper, der um die Welle rotierbar ist, wobei der Körper eine Bohrung hat, wobei die Dichtungsanordnung aufweist: ein inneres ringförmiges Gehäuse, das auf der Welle anordenbar ist; ein äußeres ringförmiges Gehäuse, das um das innere Gehäuse angeordnet ist, mit der Körperbohrung koppelbar ist und eine innere umfängliche Fläche hat; und ein im Allgemeinen ringförmiges elastomeres Dichtelement, das mit dem inneren Gehäuse gekoppelt und in dem äußeren Gehäuse angeordnet ist, wobei das Dichtelement eine sich radial nach außen erstreckende, im Allgemeinen ringförmige Lippe hat, die dichtend in die innere umfängliche Fläche des äußeren Gehäuses eingreifbar ist, um eine Dichtungsschnittstelle zu definieren, wobei die Dichtelementlippe ausgestaltet ist, um Fluid in der Dichtungsschnittstelle im Allgemeinen axial aus der Schnittstelle zu verschieben, wenn der Körper um die Welle rotiert.
  2. Dichtungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei sich die Dichtlippe sich im Allgemeinen sinusförmig um die Mittelachse erstreckt; und/oder die Dichtlippe zumindest eine Auskragung, die sich zumindest teilweise axial erstreckt, oder zumindest eine Vertiefung aufweist, die sich zumindest teilweise axial erstreckt.
  3. Dichtungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei das Dichtelement einen Basisabschnitt, der mit dem inneren Gehäuse gekoppelt ist, und einen Auskragungsabschnitt aufweist, der ein erstes Ende, das integral mit dem Basisabschnitt verbunden ist, und ein gegenüberliegendes freies Ende hat, dass die Dichtlippe bereitstellt.
  4. Dichtungsanordnung gemäß Anspruch 3, welche des Weiteren ein im Allgemeinen ringförmiges Vorspannelement aufweist, das in dem Auskragungsabschnitt des Dichtelements angeordnet und ausgestaltet ist, um das freie Ende des Auskragungsabschnitts im Allgemeinen radial nach außen vorzuspannen, um einen Kontakt zwischen der Dichtlippe und der inneren umfänglichen Fläche der Bohrung oder des Elements aufrechtzuerhalten.
  5. Dichtungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei das innere Gehäuse einander gegenüberliegende innere und äußere umfängliche Flächen hat, wobei die äußere umfängliche Fläche kraftschlüssig in eine äußere Fläche der Welle eingreifbar ist, um das innere Gehäuse mit der Welle zu verbinden, und das äußere Gehäuse des Weiteren eine äußere umfängliche Fläche hat, die kraftschlüssig in die innere Bohrungsfläche eingreifbar ist, um das äußere Gehäuse mit dem Körper zu verbinden.
  6. Dichtungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei: das äußere Gehäuse einen axialen Abschnitt, der die innere umfängliche Fläche bereitstellt, und einen radialen Abschnitt aufweist, der sich von dem axialen Abschnitt nach innen erstreckt; das innere Gehäuse eine äußere umfängliche Fläche hat; und die Dichtungsanordnung des Weiteren ein zweites elastomeres Dichtelement aufweist, das mit dem radialen Abschnitt des äußeren Gehäuses gekoppelt ist, und eine im Allgemeinen ringförmige Dichtlippe hat, die in die äußere umfängliche Fläche des inneren Gehäuses eingreifbar ist, um eine sekundäre Dichtung bereitzustellen.
  7. Dichtungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei: das äußere Gehäuse einen axialen Abschnitt, der die innere umfängliche Fläche bereitstellt, und einen radialen Abschnitt aufweist, der sich von dem axialen Abschnitt nach innen erstreckt; das innere Gehäuse einen axialen Abschnitt, der innere und äußere umfängliche Flächen hat, und einen radialen Abschnitt aufweist, der sich von dem axialen Abschnitt nach außen erstreckt, und axial von dem radialen Abschnitt des äußeren Gehäuses beabstandet ist, um einen axialen Spalt zu definieren, wobei das elastomere Dichtelement mit dem radialen Abschnitt des inneren Gehäuses verbunden ist; die Dichtungsanordnung des Weiteren ein erstes Auskragungselement, das ein erstes Ende, das mit dem radialen Abschnitt des inneren Gehäuses verbunden ist, und ein zweites freies Ende hat, das axial von dem ersten Ende beabstandet und im Allgemeinen benachbart zu dem radialen Abschnitt des äußeren Gehäuses angeordnet ist, und ein zweites Auskragungselement aufweist, das ein erstes Ende, das mit dem radialen Abschnitt des äußeren Gehäuses verbunden ist, und ein zweites freies Ende hat, das axial von dem ersten Ende beabstandet und im Allgemeinen benachbart zu dem radialen Abschnitt des inneren Gehäuses angeordnet ist, und radial von dem ersten Auskragungselement beabstandet ist, sodass das erste und zweite Auskragungselement eine Labyrinth-Dichtung in dem axialen Spalt bilden.
  8. Dichtungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei: das innere Gehäuse einen axialen Abschnitt mit inneren und äußeren umfänglichen Flächen und einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden, einen ersten radialen Abschnitt, der sich von dem ersten Ende des axialen Abschnitts nach außen erstreckt, wobei das elastomere Dichtelement mit dem ersten radialen Abschnitt des inneren Gehäuses verbunden ist, und einen zweiten radialen Abschnitt aufweist, der sich von dem zweiten Ende des axialen Abschnitts nach außen erstreckt; das äußere Gehäuse einen axialen Abschnitt, der die innere umfängliche Fläche bereitstellt, und einen radialen Abschnitt aufweist, der sich von dem axialen Abschnitt nach innen erstreckt; und die Dichtungsanordnung des Weiteren einen im Allgemeinen auskragenden Puffer aufweist, der ein erstes Ende, das mit dem radialen Abschnitt des äußeren Gehäuses verbunden ist, und ein gegenüberliegendes freies Ende hat, das benachbart zu dem zweiten radialen Abschnitt des inneren Gehäuses angeordnet ist.
  9. Dichtungsanordnung gemäß Anspruch 8, wobei der Puffer zumindest eine Auskragung aufweist, die sich im Allgemeinen axial von dem freien Pufferende erstreckt und gegen den zweiten radialen Abschnitt des inneren Gehäuses anordenbar ist, um einen Kontakt zwischen einem Rest des Puffers und dem zweiten radialen Abschnitt des inneren Gehäuses zu verhindern.
  10. Dichtungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei das äußere Gehäuse einen axialen Abschnitt, der die innere umfängliche Fläche bereitstellt, eine gegenüberliegende äußere umfängliche Fläche und eine elastomere Schicht an einem ersten Abschnitt der äußeren umfänglichen Fläche hat, um einen zweiten, unbedeckten Abschnitt der äußeren Fläche zu definieren, wobei die Dichtelementlippe in einen Abschnitt der inneren Fläche des axialen Abschnitts, der von dem unbedeckten Abschnitt der äußeren Fläche nach innen beanstandet ist, eingreifbar ist. ##
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