DE10310654B4

DE10310654B4 - Manschette

Info

Publication number: DE10310654B4
Application number: DE2003110654
Authority: DE
Inventors: Rainer Ebert; Thorsten Dipl.-Ing. Meyer; Harald Pienau; Gerhard Dipl.-Ing. Steller
Original assignee: DaimlerChrysler AG; Henniges Elastomer und Kunststofftechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Henniges Automotive GmbH and Co KG; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2023-03-13
Also published as: WO2004081423A1; DE10310654A1

Abstract

Manschette zum Abdichten einer Welle gegenüber einer Öffnung mit einem Flansch, der in Einbaulage einen die Öffnung bildenden Randbereich zumindest teilweise umschließt und an diesem anliegt, wobei der Flansch einen Anlagering für eine vordere Seite des Randbereichs und einen Befestigungsring für eine rückwärtige Seite des Randbereichs aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (10, 10') des Flansches (8, 8') in eine umgestülpte Montageposition überführbar ist und sich bei Anlage des Anlagerings (9, 9') an die Vorderseite (5, 5') des Randbereichs (4, 4') unter Aufwendung einer Aktivierungskraft über die Rückseite (6, 6') des Randbereichs (4, 4') umstülpt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Manschette zum Abdichten einer Welle gegenüber einer Öffnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist eine Manschette aus der JP 11 218 232 A bekannt, die durch Umstülpen eines Befestigungsrings in eine Öffnung montiert werden kann. Gleichermaßen zeigen die Druckschriften JP 2003 194 230 A , US 4 932 275 , US 2 695 605 sowie EP 0213 977 A1 Manschetten, die im Bereich ihres zu befestigenden Endes mit durch Ringnuten verbundene Anschlag- und/oder Befestigungsflanschen versehen sind, die jeweils in dem abzudichtenden Wandungsbereich der Öffnung einschnappen.

Aus der DE 100 61 427 A1 ist eine Manschette bekannt, die einen Flansch aufweist, der in Einbaulage der Manschette mit einem Anlagering und einem Befestigungsring einen die Öffnung bildenden Randbereich umschließt und an diesem anliegt. Der Anlagering des Flansches liegt dabei an einer vorderen Seite des Randbereichs und der Befestigungsring an einer rückwärtigen Seite des Randbereichs an.

Probleme bei derartigen Abdichtmanschetten ergeben sich regelmäßig bei der Montage beispielsweise in einem Kraftfahrzeug. Hier ist der Zugang zu der Öffnung häufig erschwert, so dass der Monteur unbequeme Positionen einnehmen muss, um die Verbindung zwischen Manschette und Öffnung herzustellen. Eine automatische Fertigung ist nahezu ausgeschlossen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Manschette zum Abdichten zwischen einer Welle und einer Öffnung zu entwickeln, die die Montage vereinfacht und ggf. eine automatische Fertigung ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es ist eine Manschette vorgesehen, die von einer umgestülpten Montageposition in eine Endlage nur durch Aufwendung einer geringen Aktivierungskraft überführbar ist, sofern zuvor Energie in die Manschette aufgebracht wurde. Dazu ist der Flansch mit einem Befestigungsring und einem Anlagerring ausgestattet, von denen der Befestigungsring vor dem Einbau in eine Montageposition überführt werden kann. Bei Anlage des Anlagerings an die vordere Seite des Randbereichs stülpt sich der Befestigungsring unter Aufwendung einer geringen Aktivierungskraft über die rückwärtige Seite des Randbereichs um. Das hat unter anderem den Vorteil, dass der Monteur „blind" die Manschette in die Öffnung bis zur Anlage des Anlagebereichs an den Randbereich heranbringen kann, wodurch der Aktivierungsimpuls ausgelöst wird und sich der Befestigungsring selbsttätig umstülpt. Gleichzeitig lässt sich eine erfindungsgemäße Manschette in einem automatisierten Fertigungsprozess durch einen Roboterarm einsetzen, so dass der „händische Anteil" bei der Montage entfällt.

Um das notwendige Energiepotential in die Manschette einzubringen, ist eine Differenz zwischen dem Durchmesser des Befestigungsrings in seiner Montageposition und dem Durchmesser des Befestigungsrings in seiner Einbaulage vorgesehen. Wird der Befestigungsring vor dem Einbau in seine Montageposition gebracht, muss Energie aufgewendet werden. Diese Energie wird nur durch die Anlage des Anlagerings an die Vorderseite des Randbereichs freigesetzt, so dass sich der Befestigungsring selbsttätig in die Einbaulage bewegt und dabei die Rückseite des Randbereichs umschließt.

In einer bevorzugten Ausführungsform liegen der Befestigungsring und der Anlagering in der Montageposition übereinander.

Um den Widerstand beim Überführen des Befestigungsrings in seine Montageposition zu reduzieren, ist ein Verbindungsabschnitt zwischen Befestigungsring und Anlagering vorgesehen, der die beiden Ringe miteinander verbindet. Somit erhält der Verbindungsabschnitt in Montageposition der Manschette einen Falz.

In den Falz kann beim Spritzgießen der Manschette eine Schwachstelle eingearbeitet sein, die das selbsttätige Umstülpen unterstützt und den Widerstand weiter verringert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden anhand der Fig erläutert.
Dabei zeigen:
1 Befestigungsflansch einer Manschette in Einbaulage,
2 Befestigungsflansch der Manschette gemäß 1 in Montageposition sowie
3 Eine zweite Ausführungsform einer Manschette.
In 1 ist ein Längsschnitt durch eine Manschette 1 in Einbaulage dargestellt, die in einer Öffnung 2 eingeknüpft ist und eine lediglich schematisch dargestellte Welle 3 abdichtet.
Die Öffnung 2 wird durch einen Randbereich 4 gebildet, der eine vordere Seite 5 und eine Rückseite 6 aufweist. Die Manschette 1, die Öffnung 2 sowie die Welle 3 sind im wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut.
Die Manschette 1 erstreckt sich über einen bestimmten Längenabschnitt der Welle 3 und ist an dieser mit seinen beiden hier nicht weiter dargestellten Endbereichen in beliebiger Art befestigt.
Von einem mittleren Abschnitt 7 der Manschette 1 steht ein Flansch 8 in Richtung des Randbereiches 4 ab. Der Flansch 8 ist mit einem Anlagering 9 und einem Befestigungsring 10 ver sehen, die durch einen Verbindungsabschnitt 11 miteinander verbunden sind. Anlagering 9 und Befestigungsring 10 sind nach der Art einer Dichtlippe wulstartig ausgeführt.
Der Anlagering 9 liegt mit einem Anlagebereich 12 und der Befestigungsring 10 mit einem Befestigungsbereich 13 dichtend an der Vorderseite 5 bzw. an der Rückseite 6 an. Der Anlagebereich 12 bzw. der Befestigungsbereich 13 kann so ausgebildet werden, dass er entweder vollständig oder auch nur teilweise an der Vorderseite 5 bzw. Rückseite 6 anliegt.
Wie insbesondere aus 2 hervorgeht, unterscheidet sich die Einbaulage der Manschette 1 von der Montageposition dadurch, das der Befestigungsring 10 nach innen umgestülpt ist, wodurch der Verbindungsabschnitt 11 einen Falz 14 erhält. Der Anlagering 10 liegt dem Befestigungsring 10 nicht mehr gegenüber, sondern der Anlagering 9 und der Befestigungsring 10 liegen übereinander.
Dadurch besteht eine Differenz zwischen dem Durchmesser d_M des Befestigungsrings 10 vor der Montage und dem Durchmesser d_E des Befestigungsrings 10 in Einbaulage. Diese Durchmesserdifferenz stellt ein Energiepotential in dem Flansch 8 der Manschette 1 dar, das vor der Montage durch das Umstülpen des Befestigungsrings 10 nach innen in die Manschette 1 eingebracht wird.
Bei der Montage wird die Manschette 1 gemäß Pfeilrichtung A mit ihrem Anlagebereich 12 bis zur Anlage an die Vorderseite 5 gebracht . Bei weiterem Vorschub wird das in dem Flansch 8 eingebrachte Energiepotential freigesetzt, was zu einem automatischen Umstülpen des Befestigungsrings 10 in seine Einbaulage führt. Dieser Vorgang kann unterstützt werden, wenn in dem Falz 14 des Verbindungsabschnitts 11 eine Schwachstelle vorgesehen wird, deren Widerstand leicht zu überwinden ist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel zeigt 3, bei der eine Öffnung 2' nicht durch einen Randbereich einer Stirnwand wie in den 1 und 2, sondern durch einen Randbereich 4' eines Rohrs 15 gebildet wird. Die Darstellung in 3 entspricht der Einbaulage einer Manschette 1'.
Der Randbereich 4' weist eine Vorderseite 5 und eine Rückseite 6 auf.
Die Manschette 1' ist mit einem Flansch 8' versehen, der einen Anlagering 9' und einen Befestigungsring 10' umfasst, die durch einen Verbindungsabschnitt 11' miteinander verbunden sind. Der Anlagering 9' liegt mit einem Anlagebereich 12 und der Befestigungsring 10' mit einem Befestigungsbereich 13' an der Vorderseite 5' bzw. an der Rückseite 6' an. Zur Verdeutlichung sind der Anlagebereich 12' und der Befestigungsbereich 13' mit einer dicken schwarzen Linie veranschaulicht.
Die Manschette 1 gemäß 3 weist einen Endbereich 16 auf, mit dem sie beispielsweise über ein Gleit- oder Rollenlager an der Welle 3' gelagert ist. Die Anbindung der Manschette 1' an die Welle 3' kann beliebig ausgestaltet sein.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 besteht eine Differenz zwischen dem Durchmesser d_M des Befestigungsrings 10 vor der Montage (strichliniert dargestellt) und dem Durchmesser d_E des Befestigungsrings 10 in Einbaulage. Durch Anlage des Anlagerings 9' an die Vorderseite 5' des Randbereichs 4' wird die durch das Umstülpen des Befestigungsrings 10' vor der Montage eingebrachte Energie aktiviert, so dass sich der Befestigungsring 10' selbsttätig umstülpt.

Claims

Manschette zum Abdichten einer Welle gegenüber einer Öffnung mit einem Flansch, der in Einbaulage einen die Öffnung bildenden Randbereich zumindest teilweise umschließt und an diesem anliegt, wobei der Flansch einen Anlagering für eine vordere Seite des Randbereichs und einen Befestigungsring für eine rückwärtige Seite des Randbereichs aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (10, 10') des Flansches (8, 8') in eine umgestülpte Montageposition überführbar ist und sich bei Anlage des Anlagerings (9, 9') an die Vorderseite (5, 5') des Randbereichs (4, 4') unter Aufwendung einer Aktivierungskraft über die Rückseite (6, 6') des Randbereichs (4, 4') umstülpt.
Manschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz zwischen dem Durchmesser (d_M) der Befestigungsring (10, 10') in seiner Montageposition und dem Durchmesser (d_E) des Befestigungsrings (10, 10') in seiner Einbaulage besteht.
Manschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (10, 10') und der Anlagering (9, 9') in Montageposition übereinander liegen.
Manschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (10, 10') und der Anlagering (9, 9') über einen Verbindungsabschnitt (11, 11') miteinander verbunden sind.
Manschette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (11, 11') in Montageposition einen Falz (14, 14') aufweist.
Manschette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Falz (14, 14') eine Schwachstelle aufweist.