-
Die Erfindung betrifft einen Radialwellendichtring, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Trägereinrichtung mittels der der Radialwellendichtring in einem Antriebsstrang anordenbar oder angeordnet ist, und wenigstens ein Dichtelement, das dazu ausgebildet ist, zwei an den Radialwellendichtring angrenzende Räume, insbesondere einen Trockenraum und einen Nassraum, gegeneinander abzudichten.
-
Radialwellendichtringe sind zum Abdichten zweier Räume in einem Antriebsstrang grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei ist bekannt, dass Radialwellendichtringe zwar statische Verformungen bzw. Versätze im verbauten Zustand ausgleichen können, jedoch insbesondere bei rotatorisch einwirkenden Kräften nachteilig sind. beispielsweise ist es möglich, dass bei dynamischen Toleranzen, insbesondere dynamischen Radialversätzen, eine Beeinträchtigung der Dichtwirkung von Radialwellendichtringen auftritt. beispielsweise kann dadurch ein Abheben des Radialwellendichtrings bzw. ein Ausbilden eines Sichelspalts zwischen einem Dichtelement des Radialwellendichtrings und dem abzudichtenden Bauteil auftreten.
-
Insbesondere im Hinblick auf Antriebsstränge von Hybridfahrzeugen, die beispielsweise eine elektrische Maschine und eine Verbrennungskraftmaschine aufweisen, sind Antriebs- bzw. Getriebekombinationen möglich, bei denen aus Bauraumgründen große Radialversätze zwischen Antriebseinheit und Getriebe auftreten können. Diese können oftmals nicht oder nur begrenzt durch Schrägstände der einzelnen Baugruppen oder durch elastische Anbindungen, beispielsweise mittels Flexplates oder Federsätzen, ausgeglichen werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Radialwellendichtring anzugeben, insbesondere einen Ausgleich von dynamischen Radialversätzen unter Beibehaltung der Dichtwirkung zu verbessern.
-
Die Aufgabe wird durch einen Radialwellendichtring mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Trägereinrichtung ein erstes Trägerelement zur Abstützung des Radialwellendichtrings an einem Bauteil des Antriebsstrangs, insbesondere einem Gehäuse des Antriebsstrangs, und ein dem Dichtelement zugeordnetes zweites Trägerelement aufweist, wobei die beiden Trägerelemente mittels einer zur Erzeugung einer Kraft auf das zweite Trägerelement ausgebildeten Ausgleichseinrichtung verbunden sind. Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Trägereinrichtung wenigstens ein erstes Trägerelement und ein zweites Trägerelement aufweist. Die Trägereinrichtung kann somit genau zwei Trägerelemente aufweisen, wobei auch mehr als zwei Trägerelemente vorgesehen sein können. Das erste Trägerelement ist zur Abstützung des Radialwellendichtrings ausgebildet, d.h. das erste Trägerelement liegt üblicherweise radial außen in Bezug auf eine Drehachse des Antriebsstrangs. Mittels des ersten Trägerelements wird der Radialwellendichtring sonach im montierten Zustand an dem Antriebsstrang bzw. in dem Antriebsstrang angeordnet, beispielsweise an einem Gehäuse des Antriebsstrangs abgestützt.
-
Das zweite Trägerelement ist dem Dichtelement des Radialwellendichtrings zugeordnet, das heißt derjenigen Dichtfläche bzw. Dichtkante, die letztlich im montierten Zustand das Bauteil des Antriebsstrangs berührt, das sich relativ zu dem Gehäuse bewegt. Das Dichtelement kann beispielsweise eine Dichtfläche oder Dichtkante, insbesondere eine Dichtlippe, bereitstellen, die von dem zweiten Trägerelement getragen und positioniert wird. Das erste und das zweite Trägerelement sind erfindungsgemäß über eine Ausgleichseinrichtung miteinander verbunden, wobei die Ausgleichseinrichtung eine Kraft auf das zweite Trägerelement erzeugen kann. Das zweite Trägerelement ist beispielsweise über die Ausgleichseinrichtung federelastisch an dem ersten Trägerelement abgestützt. Die Trägerelemente unterscheiden sich insbesondere durch ihre mechanischen Eigenschaften von der Ausgleichseinrichtung. Beispielsweise weisen die Trägerelemente, insbesondere in Form von Blechteilen, zum Beispiel Blechringe, eine andere Steifigkeit als die Ausgleichseinrichtung auf, die beispielsweise elastischer als die Trägerelemente, insbesondere aus einem Elastomer, ausgebildet sein kann.
-
Im montierten Zustand wird bevorzugterweise eine Kraft auf das zweite Trägerelement erzeugt, die das Dichtelement entsprechend an das Bauteil des Antriebsstrangs anlegt, und somit eine Dichtwirkung zwischen den beiden Räumen des Antriebsstrangs erzeugt, die durch das Dichtelement abgedichtet werden. Die Ausgleicheinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Kraft elastisch auf das zweite Trägerelement auszuüben, sodass dynamische und statische Toleranzen bzw. Versätze ausgeglichen werden können. Radialversätze, die dynamisch oder statisch im Antriebsstrang auftreten können somit durch den Radialwellendichtring ausgeglichen werden, wobei verhindert wird, dass sich ein Spalt zwischen dem Bauteil und dem Dichtelement ausbildet, der Radialwellendichtring sonach nicht „abgehoben“ wird, sondern durch die Ausgleichseinrichtung eine Kraft auf das Dichtelement ausgeübt wird, die das Dichtelement mit seiner Dichtfläche auf Kontakt hält. Mit anderen Worten ist die Ausgleichseinrichtung zum Ausgleichen von dynamischen und/oder statischen Versätzen bzw. Toleranzen, insbesondere zum Ausgleichen eines dynamischen und/oder statischen Radialversatzes, ausgebildet.
-
Beispielsweise werden die beiden gegeneinander abzudichtenden Räume von zwei Bauteilen des Antriebsstrangs begrenzt, zum Beispiel ein Gehäuse der Antriebseinrichtung und eine Welle oder eine Nabe des Antriebsstrangs. Das Dichtelement kann beispielsweise als Dichtarm oder als Dichtbalken ausgebildet sein, der sich von dem zweiten Trägerelement in Richtung des beweglichen Bauteils, also von dem Gehäuse weg bzw. auf die Drehachse zu, erstreckt. Das zweite Trägerelement liegt dabei in Bezug auf die Drehachse des Antriebsstrangs radial innen und das erste Trägerelement liegt radial außen, wobei das erste Trägerelement das zweite Trägerelement zumindest abschnittsweise umgreifen kann. Das erste und das zweite Trägerlement sind somit auf unterschiedlichen Radialpositionen angeordnet. Des Weiteren kann an dem Dichtelement eine Vorspanneinrichtung vorgesehen sein, die beispielsweise als Wurmfeder, Schlauchfeder oder dergleichen ausgebildet und dafür vorgesehen ist, das Dichtelement gegen die entsprechende Dichtfläche an dem Bauteil im montierten Zustand vorzuspannen. Des Weiteren kann an dem Dichtelement eine zusätzliche Dichtlippe vorgesehen sein, die beispielsweise als Staublippe wirkt und somit das Ansammeln bzw. Anlagern von Fremdpartikeln im Bereich der Dichtkante oder Dichtfläche zwischen Dichtelement und Bauteil verhindert.
-
Die zweite Trägereinrichtung kann bevorzugt geschlitzt ausgebildet werden, das heißt, dass diese im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und entlang ihres Umfangs geteilt ist, d.h. einen Schlitz oder einen Spalt aufweist, der eine Verringerung bzw. eine Vergrößerung des Durchmessers des zweiten Trägerelements, beispielsweise unter Verformung, zulässt. Das zweite Trägerelement kann beispielsweise als um die Drehachse umlaufender, geschlitzter Ring ausgebildet sein, d.h. als nicht endlos umlaufender Ring, sondern als Ring, der eine Unterbrechung in einer Umfangsposition aufweist.
-
An dem Dichtelement können ferner Schmiernuten an der Unterseite vorgesehen sein, also der Seite, die von dem zweiten Trägerelement abgewandt in Richtung der Drehachse des Antriebsstrangs angeordnet ist. Das Dichtelement kann sonach an der zu dichtenden Fläche Schmiernuten aufweisen, durch die Öl zur Schmierung der Dichtfläche fließen kann. Über den Durchmesser der Schmiernuten kann vorteilhafterweise die Menge an Schmieröl, die zugeführt wird, eingestellt werden.
-
Wie zuvor beschrieben, ist eine Ausgleichseinrichtung vorgesehen, die eine Kraft auf das zweite Trägerelement ausübt, das dem Dichtelement zugeordnet, beispielsweise mit dem Dichtelement direkt verbunden ist. Durch die Erzeugung der Kraft bzw. das Ausüben der Kraft auf das zweite Trägerelement ist es möglich, radiale Versätze auszugleichen, ohne dass das Dichtelement von der entsprechenden Kontaktfläche abhebt, sondern durch die Ausgleichseinrichtung mit der Dichtfläche bzw. der Kontaktfläche in Kontakt gehalten wird. Die Ausgleichseinrichtung ist beispielsweise als Federeinrichtung ausgebildet oder umfasst wenigstens eine Federeinrichtung. Die Ausgleichseinrichtung weist daher eine Federeinrichtung bzw. eine federelastische Einrichtung auf, mittels der die Kraft elastisch auf das zweite Trägerelement bewirkt werden kann. Mit anderen Worten, ist es möglich, dass bei einem Auslenken des Bauteils, an dem das Dichtelement des Radialwellendichtrings anliegt, die Ausgleichseinrichtung ein Einfedern ermöglicht, die das Dichtelement stetig auf Kontakt mit dem Bauteil hält. Wie zuvor beschrieben, kann das zweite Trägerelement letztlich über die Ausgleichseinrichtung federelastisch an dem ersten Trägerelement abgestützt werden.
-
Die Federeinrichtung kann unter anderem als Federbalg ausgebildet sein, also als in Umfangsrichtung umlaufende Ausgleichseinrichtung, die wenigstens zwei Windungen aufweist, mittels der die Federeinrichtung elastisch gestreckt bzw. gestaucht werden kann. In Abhängigkeit der Relativposition zwischen der Abstützungsseite und der Dichtseite, also letztlich der beiden Bauteilen zwischen denen der Radialwellendichtring angeordnet ist, ist eine Deformation der Ausgleichseinrichtung, also eine Deformation des Federbalgs möglich. Beispielsweise kann somit die Ausgleichseinrichtung entsprechend der Relativposition zwischen dem ersten Trägerelement und dem zweiten Trägerelement verformt werden und somit eine Kraft auf das zweite Trägerelement ausüben, die das Dichtelement in Kontakt mit der entsprechenden Dichtfläche hält.
-
Wie zuvor beschrieben, weist der Federbalg wenigstens zwei Windungen auf, wobei auch mehrere Windungen vorgesehen sein können. Als Windungen im Rahmen dieser Anmeldung werden im Querschnitt betrachtet die Änderungen der Ausrichtung einer Wandung des Federbalgs verstanden, also eine Änderung der Erstreckungsrichtung eines Wandungsabschnitts. Beispielsweise ist es möglich, neben einer Ausgestaltung, in der der Federbalg wenigstens zwei Windungen aufweist, einen Federbalg mit vier oder sechs Windungen bereitzustellen. Ferner ist es möglich, das Dichtelement und die Ausgleichseinrichtung aus demselben Material oder unterschiedlichen Materialien auszuführen.
-
Als Material für die Ausgleichseinrichtung wird beispielsweise ein Elastomer verwendet. Insbesondere ist es möglich, in Abhängigkeit des Mediums, das mittels des Radialwellendichtring abgedichtet werden soll bzw. das in einem der beiden Räume geführt wird, die durch den Radialwellendichtring abgedichtet werden, eine Auswahl des Materials für die Ausgleichseinrichtung und/oder das Dichtelement vorgenommen wird. Beispielsweise dichtet der Radialwellendichtring einen Nassraum gegenüber einem Trockenraum ab, wobei das in dem Nassraum geführte Fluid als Basis für die Auswahl des Materials des Dichtelements und/oder der Ausgleichseinrichtung verwendet oder zumindest in die Auswahl mit einbezogen wird.
-
Das erste und das zweite Trägerelement können entsprechend an die Ausgleichseinrichtung angebunden werden, insbesondere ist es möglich, das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement, die üblicherweise als Blechteile, beispielsweise Ringe, ausgeführt sind, mit der Ausgleichseinrichtung über einen bestimmten Verbindungsabschnitt zu verbinden, beispielsweise diese durch Anspritzen der Ausgleichseinrichtung an die Ausgleichseinrichtung zu koppeln. Dabei kann durch entsprechende Wahl der Verbindung sichergestellt werden, dass keine Bewegung an der Haftungsstelle also zwischen Ausgleichseinrichtung und Trägerelement auftritt bzw. dass keine oder nur eine vergleichsweise reduzierte Last auf eine derartige Verbindungsstelle wirkt. Die Ausgleichseinrichtung und das Dichtelement, beispielsweise ausgebildet als Dichtarm, können ferner einteilig hergestellt werden.
-
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Radialwellendichtrings kann vorgesehen sein, dass der Radialwellendichtring wenigstens eine zur Abstützung des Radialwellendichtrings, insbesondere an einem Bauteil des Antriebsstrangs, ausgebildete Abstützeinrichtung aufweist. Die Abstützeinrichtung kann sonach dazu verwendet werden, den Radialwellendichtring zusätzlich abzustützen, insbesondere eine Position bzw. Ausrichtung des Dichtelements sicherzustellen bzw. das Dichtelement in Bezug auf eine Ausgangslage abzustützen. Die Abstützeinrichtung stützt sich dabei bevorzugt an dem radial innenliegenden Bauteil ab, an dem auch das Dichtelement in montiertem Zustand anliegt. Das radial innenliegende Bauteil ist beispielsweise als Welle oder Nabe ausgebildet und dreht sich zum Beispiel im Betrieb relativ zu dem Radialwellendichtring, sodass sowohl das Dichtelement, als auch die Abstützeinrichtung in Bezug auf das sich drehende Bauteil lagefest sind.
-
Mit anderen Worten, kann durch die Abstützeinrichtung ferner verhindert werden, dass das Dichtelement durch die Bewegung des anliegenden Bauteils verformt wird und somit zu Beschädigungen des Radialwellendichtrings führt. Die Abstützeinrichtung stützt die Ausgleichseinrichtung ab und erhöht dadurch die strukturelle Festigkeit der Ausgleichseinrichtung, insbesondere in Umfangsrichtung. Dazu kann die Ausgleichseinrichtung bzw. das mit der Ausgleichseinrichtung verbundene Dichtelement an die Abstützeinrichtung angekoppelt werden, sodass die Relativposition zwischen den einzelnen Bauteilen durch die Abstützeinrichtung konstant gehalten wird.
-
Die Abstützeinrichtung ermöglicht dabei ferner, dass das Ausgleichen von Versätzen mittels der Ausgleichseinrichtung, wie zuvor beschrieben, trotz der Abstützung durch die Abstützeinrichtung aufrechterhalten wird. Mit anderen Worten, wird die Ausgleichsfunktion durch die Abstützeinrichtung nicht beeinträchtigt oder kurzgeschlossen. Insbesondere kann die Abstützeinrichtung eine Abstützung des Dichtelements und/oder der Ausgleichseinrichtung in Umfangsrichtung bewirken, wobei die Abstützeinrichtung die Position des Dichtelements bzw. der Ausgleichseinrichtung in radialer Richtung nicht festlegt. Das Bewirken der Kraft auf das Dichtelement bzw. Bewegungen für ein Ausgleichen einer Position des Dichtelements und der Ausgleichseinrichtung in radialer Richtung werden durch die Abstützeinrichtung daher freigegeben.
-
Die Abstützeinrichtung kann weitgehend beliebig an die Ausgleichseinrichtung bzw. das zweite Trägerelement angebunden werden, beispielsweise kann die Abstützeinrichtung an das zweite Trägerelement formschlüssig angebunden werden, unter anderem durch eine Rast- bzw. Schnapp- bzw. Clip-Verbindung. Es ist ebenso möglich, dass die zweite Abstützeinrichtung zusätzlich oder alternativ mit der Ausgleichseinrichtung, die wiederum mit dem zweiten Trägerelement verbunden ist, verbunden wird. Das zweite Trägerelement oder die Ausgleichseinrichtung können eine entsprechende Aufnahme für die Abstützeinrichtung aufweisen, die diese insbesondere in Axialrichtung positioniert und sichert.
-
Die Abstützeinrichtung kann als Gleitlager wirken, insbesondere als Gleitlager ausgebildet sein oder wenigstens ein Gleitlager umfassen. Mittels des Gleitlagers, ist es möglich, eine Abstützung des Radialwellendichtrings auf dem sich drehenden Bauteil, beispielsweise der Welle oder Nabe, zu erreichen, wobei das Gleitlager definierte Gleiteigenschaften aufweist. Beispielsweise kann das Gleitlager wenigstens einen Gleitabschnitt aufweisen, der in Bezug auf die Materialpaarung zwischen dem Gleitlager und dem Bauteil definierte Gleiteigenschaften aufweist. Das Gleitlager kann ein bestimmtes Material umfassen bzw. aus einem bestimmten Material ausgebildet sein, das zur Erreichung der definierten Gleiteigenschaften beiträgt. Beispielsweise kann das Gleitlager aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt sein, insbesondere PTFE umfassen. Die Abstützeinrichtung stützt sonach über das Gleitlager den Radialwellendichtring ab, wobei die Relativbewegung zwischen dem sich drehenden Bauteil und dem Radialwellendichtring durch die gezielte Ausbildung des Gleitlagers in Bezug auf auftretende Reibung verbessert ausgebildet ist.
-
Die Abstützeinrichtung kann ferner in Bezug auf das Dichtelement in einer Montageposition auf einer einem Nassraum oder einem Trockenraum zugewandten Seite angeordnet oder anordenbar sein, insbesondere trockenlaufend oder nasslaufend ausgebildet sein. Mit anderen Worten ist es möglich, den Radialwellendichtring entweder derart zu montieren, dass die Abstützeinrichtung relativ zu dem Dichtelement auf der dem Nassraum zugewandten Seite des Radialwellendichtrings oder dem Trockenraum zugewandten Seite angeordnet ist. Die Abstützeinrichtung, beispielsweise das Gleitlager, kann dabei entweder trockenlaufend oder nasslaufend ausgebildet sein, je nach Montagerichtung bzw. Montageposition des Radialwellendichtrings. Dabei ist es ferner möglich, in die Ausgestaltung der Abstützeinrichtung mit einzubeziehen, ob diese für einen trockenlaufenden oder ein nasslaufenden Betrieb ausgelegt sein soll und entsprechend eine Auswahl in Bezug auf das Material der Abstützeinrichtung und/oder des Dichtelements zu treffen.
-
Die Abstützeinrichtung kann beispielsweise ein an einem radial innenliegenden Ende der Ausgleichseinrichtung angeordnetes Abstützelement aufweisen. Die Abstützeinrichtung, insbesondere des Abstützelement kann dabei quasi ringförmig ausgebildet sein und, ähnlich wie das Dichtelement, auf einer inneren Radialposition des Radialwellendichtrings näherungsweise ringförmig umlaufend ausgebildet sein. Dabei kann die Ausgleichseinrichtung eine entsprechende Aufnahme für das Abstützelement aufweisen, die dieses insbesondere in Axialrichtung sichert. Ebenso ist es möglich, zusätzlich oder alternativ zu der Kopplung des Abstützelements an die Ausgleichseinrichtung eine Kopplung der des Abstützelements an das zweite Trägerelement vorzusehen. Somit kann das Abstützelement der Abstützeinrichtung, wie auch das Dichtelement, durch die Ausgleichseinrichtung kraftbeaufschlagt werden, insbesondere an dem entsprechenden Bauteil, beispielsweise der Nabe oder Welle, gehalten werden und durch ein Einfedern der Ausgleichseinrichtung entsprechend der vorherrschenden Toleranzen positioniert werden.
-
In dieser Ausgestaltung kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Abstützelement dem Trockenraum zugewandt ist und das Dichtelement dem Nassraum zugewandt ist. Selbstverständlich ist eine umgekehrte Anordnung, bei der das Abstützelement dem Nassraum und das Dichtelement dem Trockenraum zugewandt ist, ebenso möglich.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Radialwellendichtrings kann vorgesehen sein, dass die Abstützeinrichtung ein sich von dem ersten Trägerelement in Richtung der Drehachse, insbesondere in Richtung der Dichtfläche des Dichtelements, weg erstreckendes Abstützelement aufweist. Das Abstützelement weist dabei einen sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt auf, an dessen Ende ein Gleitlager ausgebildet ist bzw. vorgesehen ist, mittels dem der Radialwellendichtring an dem entsprechenden Bauteil abgestützt ist. Dabei kann eine Kopplung an das zweite Trägerelement vorgesehen sein, wobei das zweite Trägerelement beispielsweise in Axialrichtung in eine entsprechende Ausnehmung in der Abstützeinrichtung bzw. in dem Abstützelement eingreift, sodass eine Verformung der Ausgleichseinrichtung in Umfangsrichtung durch die Kopplung zwischen der Abstützeinrichtung und dem zweiten Trägerelement verhindert oder beschränkt wird.
-
Beispielsweise kann die Abstützeinrichtung in eine Ausnehmung in dem ersten Trägerelement eingreifen und sich in radialer Richtung, insbesondere radial zu der Radialposition des Dichtelements, erstrecken, wobei auf der entsprechenden Radialposition des zweiten Trägerelements eine Kopplung zwischen dem zweiten Trägerelement und dem Abstützelement vorgesehen ist. Selbstverständlich behindert die Abstützeinrichtung in sämtlichen Ausgestaltungen ein Einfedern bzw. Ausfedern der Ausgleichseinrichtung nicht, sodass in den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen eine Bewegung des Dichtelements bzw. ein Erzeugen einer Kraft auf das Dichtelement in radialer Richtung jederzeit bzw. in jeder Betriebssituation möglich ist.
-
Der Radialwellendichtring kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass die Abstützeinrichtung ein sich von dem ersten Trägerelement in Richtung des Abstützelements wenigstens eine dem Dichtelement zugeordnete Öffnung aufweist. Mittels der Öffnung ist es möglich, dass ein Fluid, zum Beispiel Öl, aus dem Nassraum zu dem Dichtelement strömen kann. Insbesondere bei einer Anordnung des Radialwellendichtrings, bei dem die Abstützeinrichtung in Bezug auf das Dichtelement auf der dem Nassraum zugeordneten Seite angeordnet ist, ist es möglich, dass das Dichtelement durch die wenigstens eine Öffnung in der Abstützeinrichtung mit dem Fluid, beispielsweise Öl, versorgt wird, sodass die Kontaktfläche bzw. Dichtfläche des Dichtelements entsprechend geschmiert wird. Selbstverständlich ist auch hier eine umgekehrte Anordnung, bei der das Dichtelement auf der dem Nassraum zugeordneten Seite und die Abstützeinrichtung auf der dem Trockenraum zugeordneten Seite angeordnet ist, ebenso möglich.
-
Wie ebenfalls zuvor beschrieben, ist das zweite Trägerelement vorteilhafterweise drehfest mit dem Abstützelement verbunden, sodass eine übermäßige Verformung der Ausgleichseinrichtung bzw. des Dichtelements durch die Abstützeinrichtung verhindert werden kann. Kräfte, die auf die Ausgleichseinrichtung bzw. das Dichtelement wirken, können sonach über das zweite Trägerelement in die Abstützeinrichtung eingeleitet werden, die beispielsweise in Umfangsrichtung drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, sodass, insbesondere bei Beschleunigungen oder Verzögerungen keine übermäßigen Kräfte auf die Ausgleichseinrichtung wirken, sondern diese vorteilhafterweise in das mit dem ersten Trägerelement verbundene Bauteile, beispielsweise das Gehäuse, eingeleitet und abgestützt werden können.
-
Daneben betrifft die Erfindung eine Dichtanordnung, umfassend wenigstens einen erfindungsgemäßen Radialwellendichtring und zwei Bauteile, insbesondere eine Welle oder eine Nabe und ein Gehäuse, wobei der Radialwellendichtring zur Abdichtung zweier an die beiden Bauteile angrenzenden Räume, insbesondere ein Nassraum und ein Trockenraum, ausgebildet ist. Mittels des Radialwellendichtrings kann sonach in einer Dichtanordnung beliebig eine Abdichtung zwischen zwei Räumen, nämlich einem Nassraum und einem Trockenraum, vorgenommen werden, wobei der Radialwellendichtring insbesondere zum Ausgleich von statischen oder dynamischen Toleranzen in radialer Richtung ausgebildet ist, da mittels der Ausgleichseinrichtung eine entsprechende Kraft auf das Dichtelement erzeugt wird, sodass ein Abheben des Dichtelements bzw. ein Ausbilden eines Spalts zwischen dem Dichtelement und dem abzudichtenden Bauteil verhindert wird.
-
Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens einen erfindungsgemäßen Radialwellendichtring. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens einen erfindungsgemäßen Radialwellendichtring. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist beispielsweise einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang auf, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Dichtanordnung. Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug den erfindungsgemäßen Radialwellendichtring, die erfindungsgemäß Dichtanordnung, den erfindungsgemäßen Antriebsstrang und das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug beschrieben wurden, vollständig untereinander übertragbar, kombinierbar und austauschbar.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 einen erfindungsgemäßen Radialwellendichtring gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2 eine erfindungsgemäße Dichtanordnung mit dem Radialwellendichtring von 1;
- 3 einen erfindungsgemäßen Radialwellendichtring gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
- 4 eine erfindungsgemäße Dichtanordnung mit dem Radialwellendichtring von 3.
-
1 zeigt einen Radialwellendichtring 1, beispielsweise für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt). Der Radialwellendichtring 1 weist eine Trägereinrichtung 2 auf, die ein erstes Trägerelement 3 und ein zweites Trägerelement 4 umfasst. Das erste Trägerelement 3 ist im montierten Zustand des Radialwellendichtrings 1 an einem Gehäuse 5 (vgl. 2, 4) angeordnet bzw. sichert das erste Trägerelement 3 den Radialwellendichtring 1 an einem Bauteil eines Antriebsstrangs, beispielsweise einem Gehäuse 5 eines Antriebsstrangs.
-
Der Radialwellendichtring 1 weist ferner ein Dichtelement 6 auf, das beispielsweise in Form eines Dichtarms bzw. Dichtbalkens ausgebildet ist und eine Dichtkante 7 bereitstellt, die auf einem Bauteil 8, beispielsweise auf einer Mantelfläche einer Welle oder einer Nabe anliegt. Das Dichtelement 6 dichtet sonach zwei Räume 9, 10 gegeneinander ab, wobei beispielsweise der Raum 9 ein Nassraum und der Raum 10 ein Trockenraum ist. Selbstverständlich kann der Raum 9 auch ein Trockenraum und der Raum 10 ein Nassraum sein, wobei die Anordnung des Radialwellendichtrings 1 auch umgekehrt werden kann. Zwischen dem ersten Trägerelement 3 und dem zweiten Trägerelement 4 der Trägereinrichtung 2 weist der Radialwellendichtring 1 eine Ausgleichseinrichtung 11 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel als in Umfangsrichtung verlaufender bzw. sich in Umfangsrichtung in Bezug auf eine Drehachse des Radialwellendichtrings 1 erstreckender Federbalg ausgebildet ist. Die Ausgleichseinrichtung 11 weist zwei Windungen auf, die sich in in Axialrichtung gegenüberliegende Richtungen erstrecken. In diesem Ausführungsbeispiel sind Abschnitte des ersten Trägerelements 3 und des zweiten Trägerelements 4 von dem Material der Ausgleichseinrichtung 11 umgeben bzw. ist die Ausgleichseinrichtung 11 an die Trägereinrichtung 2 angespritzt.
-
Ferner kann 1 entnommen werden, dass das Dichtelement 6 materialeinheitlich und einstückig mit der Ausgleichseinrichtung 11 ausgebildet ist, d.h., dass diese ein einteiliges Bauteil ausbilden, wobei das Dichtelement 6 und die Ausgleichseinrichtung 11 aus demselben Material hergestellt sind, beispielsweise aus einem Elastomer. Dem Dichtelement 6 ist ferner eine Vorspanneinrichtung 12 zugeordnet, beispielsweise eine Wurmfeder bzw. Schlauchfeder, die das Dichtelement 6 mit seiner Dichtkante 7 gegen das Bauteil 8 vorspannt.
-
Statische oder dynamische Toleranzen in Bezug auf das Bauteil 8 bzw. zwischen dem Gehäuse 5 und dem Bauteil 8 können durch den Radialwellendichtring 1 ausgeglichen werden, indem die Ausgleichseinrichtung 11 eine Kraft auf das zweite Trägerelement 4 erzeugt und somit ein Einfedern bzw. Ausfedern des Dichtelements 6 möglich ist. Mit anderen Worten kann die Ausgleichseinrichtung 11 in Abhängigkeit auftretender statischer oder dynamischer Toleranzen, also bei einer Relativbewegung des Bauteils 8 relativ zu dem Gehäuse 5 das Dichtelement 6 entsprechend nachführen, sodass kein Spalt bzw. kein Abheben zwischen der Dichtkante 7 und dem Bauteil 8 auftritt.
-
Der Radialwellendichtring 1 weist, wie in 1 dargestellt, ferner eine Abstützeinrichtung 13 auf, die dazu ausgebildet ist, den Radialwellendichtring 1 an dem Bauteil 8 bzw. an dem Gehäuse 5 abzustützen. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Abstützeinrichtung 13 ein Abstützelement 14 auf, das an seinem radial innenliegenden Ende ein Gleitlager 15 aufweist. Das Gleitlager 15 ist sonach dazu ausgebildet, den Radialwellendichtring 1 an dem sich drehenden Bauteil 8, beispielsweise an einer Welle oder einer Nabe, abzustützen. Ersichtlich ist die Ausgleichseinrichtung 11 dabei drehfest über das zweite Trägerelement 4 an das Abstützelement 14 gekoppelt, sodass bei Beschleunigungen oder Verzögerungen des Bauteils 8 keine übermäßige Kraft in Umfangsrichtung auf die Ausgleichseinrichtung 11 wirkt, die den Federbalg beschädigen könnte. Stattdessen werden entsprechend die Kräfte in die Abstützeinrichtung 13 eingeleitet, die diese über einen Steg 16, der sich in radialer Richtung erstreckt, in das Gehäuse 5 bzw. das erste Trägerelement 3 eingeleitet. Das erste Trägerelement 3 weist dabei eine Ausnehmung 17 auf, in die das Abstützelement 14 mit dem Steg 16 eingreifen kann. Selbstverständlich können mehrere Abstützeinrichtungen 13, beispielsweise in Umfangsrichtung verteilt, vorgesehen sein.
-
Das zweite Trägerelement 4 ist, wie zuvor beschrieben, ebenfalls drehfest an das Abstützelement 14 angebunden, beispielsweise formschlüssig in einer entsprechenden (nicht dargestellt) Ausnehmung in dem Abstützelement 14 aufgenommen, insbesondere eingerastet oder einclipst oder eingeschnappt. Selbstverständlich ist jedwede weitere Verbindung zwischen dem zweiten Trägerelement 4 und der Abstützelement 14 ebenso möglich. Aus 1 geht ferner hervor, dass die Abstützeinrichtung 13 ein Einfedern in radialer Richtung der Ausgleichseinrichtung 11 und somit des Dichtelements 6 zulässt, wobei die Abstützeinrichtung 13 den Radialwellendichtring 1 in radialer Richtung nicht festlegt. Die Abschnittseinrichtung 13 ist lediglich mit der Auslasseinnistung 11 über die Trägereinrichtung 2 verbunden, sodass die Ausgleichseinrichtung 11 in Umfangsrichtung an der Abstützeinrichtung 13 abgestützt ist.
-
Die Abstützeinrichtung 13 weist zudem eine Öffnung 18 auf, durch die das Dichtelement 6, beispielsweise die Dichtkante 7 mit dem in dem Raum 9 verfügbaren Fluid, beispielsweise Öl, versorgt werden kann. Wie zuvor beschrieben, ist eine umgekehrte Anordnung, bei der das Dichtelement 6 auf der Seite des Raums 9 und die Abstützeinrichtung 13 auf der Seite des Raums 10 angeordnet ist, ebenso möglich.
-
3 zeigt einen Radialwellendichtring 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Der grundsätzliche Aufbau des Radialwellendichtrings 1 von 3, 4 gleicht dem des Radialwellendichtrings 1 von 1, 2. Gleiche Bezugszeichen werden daher für gleiche Bauteile verwendet. Der Radialwellendichtring 1 von 3, 4 weist somit ebenfalls eine Trägereinrichtung 2 auf, die ein erstes Trägerelement 3 und ein zweites Trägerelement 4 umfasst, wobei sich zwischen den beiden Trägerelementen 3, 4 der Trägereinrichtung 2 eine Ausgleichseinrichtung 11 erstreckt. Die Ausgleichseinrichtung 11 ist ebenfalls an das erste Trägerelement 3 und das zweite Trägerelement 4 angespritzt, wobei sich am radial innenliegenden Ende der Ausgleichseinrichtung 11 bzw. an dem radial innenliegenden zweiten Trägerelement 4 ein Dichtelement 6 erstreckt, das eine Dichtkante 7 für ein Bauteil 8 bereitstellt. Das Dichtelement 6 ist wiederum mittels einer Vorspanneinrichtung 12 vorgespannt, wie in Bezug auf 1, 2 beschrieben.
-
Die grundsätzliche Funktion des Radialwellendichtrings 1 von 3, 4 ist identisch mit der Funktion des Radialwellendichtrings 1 von 1, 2. Im Hinblick auf die grundsätzliche Funktion wird daher auf die Ausführungen zu den 1 und 2 verwiesen. Insbesondere kann die Ausgleichseinrichtung 11 sonach ebenfalls eine Kraft auf das Dichtelement 6 ausüben, insbesondere auch auf das zweite Trägerelement 4, sodass ein Einfedern bzw. Ausfedern des Dichtelements 6 bzw. des zweiten Trägerelements 4 möglich ist, sodass mittels der Ausgleichseinrichtung 11 dynamische und statische Toleranzen in radialer Richtung ausgeglichen werden können.
-
Der Radialwellendichtring 1 von 3, 4 weist ferner ebenfalls eine Abstützeinrichtung 13 auf, die ein Abstützelement 19 umfasst. Das Abstützelement 19 ist im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und stellt ebenfalls ein Gleitlager 15 bereit, mittels dem ein Kontakt zu dem Bauteil 8 hergestellt wird. Insbesondere kann das Gleitlager 15 auf der Mantelfläche des Bauteils 8, beispielsweise eine Welle oder eine Nabe, gleiten. Die Ausgleichseinrichtung 11 ist dabei über eine Aufnahme 20 an das Abstützelement 19 gekoppelt, sodass das Abstützelement 19 in Axialrichtung an die Ausgleichseinrichtung 11 gesichert ist. Zusätzlich ist das Abstützelement 19 an das zweite Trägerelement 4 gekoppelt.
-
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Abstützeinrichtung 13 auf der Seite des Raums 10, beispielsweise ein Trockenraum, angeordnet, wohingegen das Dichtelement 6 auf der Seite des Raums 9, beispielsweise ein Nassraum, angeordnet ist. Selbstverständlich ist eine anderweitige Anordnung des Radialwellendichtrings 1, insbesondere eine umgekehrte Anordnung ebenso möglich. Radial innenliegend kann die Abstützeinrichtung 13, insbesondere das Abstützelement 14, Schmiernuten aufweisen, durch die Öl zu dem Dichtelement 6 geführt werden kann. Das Dichtelement 6 kann ferner ebenfalls Schmiernuten aufweisen, um Schmieröl entsprechend an die dafür vorgesehenen Stellen leiten zu können.
-
Wie den 2 und 4 entnehmbar ist, kann der Radialwellendichtring 1 bevorzugt zwischen einem Gehäuse 5 und einem Bauteil 8, beispielsweise einer Nabe oder einer Welle angeordnet werden. Selbstverständlich ist die dargestellte Dichtanordnung nicht auf eine Anordnung zwischen einem Gehäuse 5 und einem weiteren Bauteil 8 beschränkt, der Radialwellendichtring 1 kann zwischen jedweden Bauteilen eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug angeordnet werden. Die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Vorteile, Einzelleiden und Merkmale sind selbstverständlich untereinander austauschbar und miteinander kombinierbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Radialwellendichtring
- 2
- Trägereinrichtung
- 3
- erstes Trägerelement
- 4
- zweites Trägerelement
- 5
- Gehäuse
- 6
- Dichtelement
- 7
- Dichtkante
- 8
- Bauteil
- 9, 10
- Raum
- 11
- Ausgleichseinrichtung
- 12
- Vorspanneinrichtung
- 13
- Abstützeinrichtung
- 14
- Abstützelement
- 15
- Gleitlager
- 16
- Steg
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Öffnung
- 19
- Abstützelement
- 20
- Aufnahme
