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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dichtungsbalg mit einem Spannelement. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Dichtungsanordnung mit dem Dichtungsbalg.
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Es sind Ein- und Mehrfaltenbälge bekannt, welche zueinander bewegliche Maschinenteile schützend vor äußeren Einflüssen umgeben. Gleichzeitig kann ein Schutz vor Schmiermittelverlust realisiert werden. Faltenbälge werden beispielsweise im Bereich der Lenkung, am Fahrwerk oder am Antriebsstrang eines Fahrzeugs eingesetzt.
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Aus der
US 9,316,257 B2 ist ein Pendelkugellager mit Dichtungselement bekannt. Der Dichtungssitz erfolgt in einer axialen Nut mit Übergangspassung oder Presspassung der Dichtung am Außenring. Ein Nachteil einer Ausführungsform ohne Armierung ist, dass die Elastomerdichtung aus der Nut des Außenrings rutschen kann und somit eine Dichtwirkung nicht gewährleistet wird.
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Kommt eine umlaufende und/oder starre Armierung in einem Dichtungsbalg ähnlich des zuvor beschriebenen Dichtungselements zum Einsatz, ist ein fester Sitz der Dichtung in der Nut gewährleistet. Der Nachteil dieser Ausführungsform ist, dass die Demontage der Dichtung nur noch bedingt möglich ist, zumeist aber nicht gelingt, ohne diese zu beschädigen.
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In der
DE 10 2006 039 861 A1 ist ein Dichtungs- oder Faltenbalg beschrieben. Im Randbereich der Faltenbalgdichtung ist ein Spannelement, welches im Querschnitt die Form eines „C“ bzw. „L“ aufweist, einvulkanisiert. Somit weist der Dichtungsbalg im Einbauzustand einen festen Sitz auf. Gleichzeitig ist eine Demontage des Dichtungsbalgs erschwert und Beschädigungen bei der Demontage des Dichtungsbalgs sind nicht auszuschließen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, einen Dichtungsbalg bereit zu stellen, der in einem Einbauzustand einen festen Sitz aufweist und gleichzeitig eine einfache und zerstörungsfreie Montage und Demontage erlaubt.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch einen Dichtungsbalg gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie durch eine Dichtungsanordnung gemäß Anspruch 4.
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Der erfindungsgemäße Dichtungsbalg besteht aus einem Elastomer und ist mindestens als ein Ein-Faltenbalg, vorzugsweise als Mehrfaltenbalg ausgebildet. An einem Dichtungssitz an einem Ende des Dichtungsbalgs ist ein ringförmiges Spannelement zumindest teilweise im Elastomer des Dichtungsbalgs eingelassen. Das Spannelement weist an seinem Umfang zwei durch einen Spalt beabstandete freie Enden auf. An den freien Enden sind Montageabschnitte ausgebildet. Durch Einprägen einer Montagekraft an den Montageabschnitten ist der Durchmesser des Spannelements veränderlich. Mit Veränderung des Spannelementdurchmessers verändert sich parallel der Durchmesser des Dichtungsbalgs.
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Das Spannelement ist weiterhin als eine Armierung ausgebildet. Bevorzugt ist das Spannelement aus Metall. Besonders bevorzugt ist das Spannelement aus Federstahl. Das Spannelement kann beispielsweise aus Draht sein. Das Spannelement ist als ein nicht geschlossener Ring geformt.
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Vorzugsweise sind die Montageabschnitte gegenüber der Haupterstreckungsebene des Spannelements abgewinkelt ausgebildet, wobei sie aus dem Elastomermaterial des Dichtungsbalgs herausragen. Bevorzugt ist das Spannelement bis auf die Montageabschnitte vollständig von Elastomer umschlossen.
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Die Montageabschnitte sind vorzugsweise viereckig ausgebildet. Die Montageabschnitte können beispielsweise, von dem Spannelement abstehende Nasen, Laschen oder Montageösen sein. Die Montageabschnitte weisen bevorzugt Aussparungen auf, in die ein Montagewerkzeug eingeführt werden kann. In einer alternativen Ausführungsform sind die Montageabschnitte Aussparungen, welche direkt im Spannelement an dessen freien Enden angeordnet sind, wobei die Montageabschnitte nicht vom Elastomer bedeckt sind, sodass ein Montagewerkzeug eingeführt werden kann.
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Mittels Montagewerkzeug können an den Montageabschnitten Montagekräfte eingeprägt werden. Durch die eingeprägte Montagekraft auf die Montageabschnitte des Spannelementes des Dichtungsbalgs lässt sich der Durchmesser des Spannrings und mit diesem der Durchmesser des Dichtungsbalgs kurzzeitig verändern, d. h. aufweiten oder verkleinern. Durch die kurzzeitige Durchmesserveränderung kann der Dichtungsbalg an einem Maschinenelement leicht montiert und demontiert werden.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Dichtungsbalgs ist, dass dieser zerstörungsfrei montiert und demontiert werden kann. Die Montage ist vorteilhafterweise einfach zu handhaben. Weiterhin vorteilhaft ist, dass am Spannring im Einbauzustand eine Spannkraft resultiert, die einen festen Sitz des Dichtungsbalgs in einer Nut eines Maschinenelements sichert.
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Der Dichtungsbalg ist in einer Ausführungsform als Ein-Faltenbalg ausgebildet. Der Dichtungsbalg ist in einer anderen Ausführungsform als Mehr-Faltenbalg ausgebildet, wobei er vorzugsweise mindestens drei Falten aufweist.
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Das Spannelement wird im Herstellungsprozess durch Vulkanisierung in den Dichtungsbalg eingelassen.
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Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung umfasst zwei zueinander bewegliche Maschinenelemente sowie einen Dichtungsbalg, der dem zuvor beschriebenen Dichtungsbalg mit all seinen Ausführungsformen entspricht. Mindestens eines der beiden Maschinenelemente weist eine Nut auf, in welcher der Dichtungsbalg mit seinem, das Spannelement aufweisenden Dichtungssitz eingesetzt ist. Der Durchmesser der Nut ist so an den Durchmesser des Spannelements angepasst, dass eine Spannkraft des Spannelements resultiert, um den Dichtungssitz des Dichtungsbalgs in der Nut festzulegen und zu gewährleisten. Der Dichtungsbalg dient als flexible Dichtung zwischen den Maschinenelementen.
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Bevorzugt wird der Dichtungsbalg mit seinem das Spannelement aufweisenden Dichtungssitz am Außendurchmesser eines Maschinenelementes eingespannt. Alternativ bevorzugt wird der Dichtungsbalg mit seinem das Spannelement aufweisenden Dichtungssitz am Innendurchmesser eines Maschinenelementes eingespannt.
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In einer alternativen Ausführungsform weist der Dichtungsbalg zwei Dichtungssitze an seinen beiden Enden auf, wobei er mit einem Dichtungssitz in einer Nut eines der beiden Maschinenelementen fest sitzt und mit dem anderen Dichtungssitz in einer Nut des anderen Maschinenelements fest sitzt. Ein weiterer Vorteil des Dichtungsbalgs ist, dass dieser eine Abdichtung vor Schmutz und Nässe zwischen zwei zueinander beweglichen Maschinenelementen ermöglicht.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
- 1 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Dichtungsbalgs;
- 2 eine Seitenschnittansicht des in 1 gezeigten Dichtungsbalgs.
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In 1 ist eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Dichtungsbalgs 01 dargestellt. Der Dichtungsbalg 01 ist als Ein-Faltenbalg ausgebildet und besteht aus Elastomer. Ein erster Dichtungssitz 02 des Dichtungsbalgs 01 liegt im Bereich seines äußeren Durchmessers, an dem ein ringförmiges Spannelement 03 zumindest teilweise im Elastomermaterial eingelassen ist. Das Spannelement 03 besteht aus Stahl und weist an seinem Umfang zwei durch einen Spalt 04 beanstandete freie Enden 06 auf. An den beiden Enden 06 ist jeweils ein Montageelement 07 ausgebildet. Die Montageelemente 07 erstrecken sich axial in die gleiche Richtung, sie sind gegenüber einer Haupterstreckungsebene des Spannelements 03 abgewinkelt ausgebildet und ragen aus dem Elastomermaterial des Dichtungsbalgs 01 heraus. Wird eine Montagekraft an den Montageelementen 07 eingeprägt ist der Durchmesser des Spannelements 03 und mit diesem der Durchmesser des Dichtungsbalgs 01 veränderlich. Durch Einprägen einer Montagekraft kann der Dichtungsbalg 01 zerstörungsfrei zwischen zwei zueinander beweglichen Maschinenelementen (nicht gezeigt) montiert und demontiert werden. Weiterhin weist der Dichtungsbalg 01 einen zweiten Dichtungssitz 08 im Bereich seines inneren Durchmessers auf.
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2 zeigt eine Seitenschnittansicht des in 1 gezeigten Dichtungsbalgs 01 mit Spannelement 03. In 2 ist eine abgewinkelte Erstreckung des Montageelementes 07 ersichtlich.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Dichtungsbalg
- 02
- erster Dichtungssitz
- 03
- Spannelement
- 04
- Spalt
- 05
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- 06
- freie Enden
- 07
- Montageelement
- 08
- zweiter Dichtungssitz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 9316257 B2 [0003]
- DE 102006039861 A1 [0005]
