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Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellendichtung, bestehend aus
einer elastischen Manschette mit einem Haftteil, einer mit diesem über ein Zwischenstück
verbundenen Dichtlippe, wobei zur Verbesserung der Dichtwirkung dralIföimig angeordnete
Rückfördernuten oder -stege auf der Dichtlippe oder der Wellenoberfläche vorgesehen
sind, und einer Schutzlippe, die vom abzudichtenden Raum aus betrachtet hinter der
Dichtlippe angeordnet ist.
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Zur Abdichtung von Getriebekästen oder Kurbelwellengehäusen bei Hubkolbenmotoren
werden vielfach Wellendichtungen zeit einer Schutz- und Dichtlippe verwendet. Der
Einbau der Dichtungen erfolgt derart, daß die Schutzlippe nach außen zum Luftraum
und die Dichtlippe nach innen zum Ölraum hin gelegen ist. Während die Schutzlippe
lediglich das Eindringen von Schmutzteilchen verhindern soll, insbesondere deren
Ablagerung vor der eigentlichen Dichtlippe, wodurch zweifelsohne deren Funktionsfähigkeit
gestört würde, übernimmt die Dichtlippe die eigentliche Abdichtung des Kurbelwellengehäuses.
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Der in an sich bekannter Weise auf der Dichtlippe oder der Wellenoberfläche
vorhandene Förderdrall sorgt bei Dichtungen mit nur einer Lippe für einen ständigen
Rücklauf des abzudichtenden Mediums (Öl). Der Förderdrall wirkt sich aber auch auf
das die Dichtlippe umgebende Medium Luft aus, so daß, bedingt durch das Förderbestreben
der Drallnuten oder -stege, unter der Dichtlippe ständig ein Luftstrom zwischen
Dichtlippenkante und Wellenoberfläche in Richtung Ölraum vorhanden ist. Dadurch
wird nicht nur die Abdichtwirkung der Dichtlippe verbessert, vielmehr bewirkt der
Luftstrom eine bessere Kühlung der Dichtlippenkante und verringert deren Verschleiß.
Ist aber, wie im vorliegenden Fall, eine zweite Lippe der Dichtlippe vorgeschaltet,
so kann kein Luftstrom auftreten, da durch das Wegfördern eines Teiles der Luft
aus dem zwischen den Lippen gelegenen Hohlraum dort ein Unterdruck erzeugt wird.
Infolge des so entstandenen Druckgefälles zwischen dem äußeren atmosphärischen Luftraum
und dem Unterdruckraum werden vielmehr die Schutzlippe und die Dichtlippe mit erhöhter
Kraft auf die Wellenoberfläche gedrückt, was erhöhte Reibung und Verschleiß mit
sich bringt.
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Bei berührungslosen Wellendichtringen mit einer zylindrischen Manschette,
auf deren Innenseite zwei Drallnuten in Form von Gewindegängen gegensinnig verlaufend
eingearbeitet und durch eine ringförmige Nut voneinander getrennt sind, ist es bekannt,
die Nut über mehrere Bohrungen mit dem Außenraum zu verbinden. Diese Bohrungen sind
aber durch außen auf der Manschette angebrachte, ventilartig wirkende Lappen abgedeckt
und haben den Zweck, in der Nut sich ansammelndes öl nach außen, d. h. in den ölraum,
zurücklaufen zu lassen.
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Weiterhin ist es bekannt, bei Wellendichtungen zur Abdichtung gegen
hohe Drücke, den zwischen der Dichtlippe und einer vorgeschalteten Druckauffanglippe
gebildeten Zwischenraum über Druckausgleichsbohrungen mit dem Atmosphärenraum zu
verbinden, zwecks Vermeidung unerwünschter Drucksteigerungen infolge von Undichtigkeiten
zwischen Druckauffanglippe und Dichtlippe.
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Kugellagerdichtungen mit einer oder mehreren Dichtlippen weisen vielfach
durch die radialen Dichtlippen axial verlaufende Durchbrüche auf, um einem Teil
des in einem Fettraum gespeicherten Schmiermittels den Weg zum Kugelläger frei zu
geben.
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Bei den eingangs beschriebenen Wellendichtungen besteht die Gefahr,
daß infolge der Pumpwirkung der Drallnuten bzw. -stege ein Unterdruck im Bereich
zwischen den beiden Dichtlippen entsteht, der zu einem zu starken Anpressen beider
Dichtlippen und zu einer unerwünschten Verformung der gewöhnlich dünner ausgebildeten
Staubschutzlippe führen kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile
zu beseitigen.
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- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, däß der zwischen
den beiden Lippen gebildete Raum über mindestens eine an sich bekannte Druckausgleichsbohrung
im Zwischenstück der Wellendichtung mit dem abzudichtenden Raum in Verbindung steht.
Dadurch wird erreicht, daß bei einer Relativbewegung zwischen Dichtung und Welle
die Drallnuten oder -stege auf der Dichtlippe bzw. der Wellenoberfläche ständig
einen Luftstrom in den abzudichtenden Raum fördern, ohne daß dabei ein Unterdruck
im Raum zwischen den beiden Lippen entsteht. Die Schutzlippe liegt nunmehr mit gleichbleibender
geringer Spannung auf der Wellenoberfläche.
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Wichtig ist nur, daß die Druckausgleichsborhungen im Durchmesser nicht
zu-groß-ausgeführt werden, da sonst leicht die Dichtwirkung der Dichtlippe verloren
geht. Die Bohrungsdurchmesser sollen zweckmäßigerweise nicht mehr als 0,5 mm betragen.
Falls diese Luftströmungsquerschnitte bei Dichtungen mit größeren Abmaßen oder _
stärkerer. Förderwirkung nicht ausreichen, ist die Anzahl der Bohrungen pro Dichtung
zu erhöhen.
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Denkbar ist es, bei mehreren erforderlichen Bohrungen diese nicht
gleichmäßig auf dem Umfang zu verteilen, sondern alle an einer bestimmten Umfangsstelle
des Zwischenstückes vorzusehen. Somit besteht die Möglichkeit, bei einem den Flüssigkeitsstand
berücksichtigenden Einbau der Wellendichtung ein Durchlaufen der abzudichtenden
Flüssigkeit zu verhindern.
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Einzelne Mediumsteilchen, die infolge des zirkulierenden Luftstromes
durch die Bohrungen in den Raum zwischen den Lippen: mitgerissen werden, werden
mit Sicherheit auch wieder infolge der Förderwirkung der Dichtlippe in den abzudichtenden
Mediumsraum zurückgefördert. Damit wird gleichzeitig eine verbesserte Schmierung
der Lippen erreicht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird wie folgt beschrieben: Die Wellenabdichtung besteht aus der elastischen
Manschette 1, deren radial äußerer Teil 2 als Haftteil ausgestaltet ist und durch
einen einvulkanisierten Winkelring 3 versteift wird. Der radial innere Teil der
Manschette 1 besteht aus der Schutzlippe 4, dem Zwischenstück 5 und der eigentlichen
Dichtlippe 6, die mittels eines Schraubenzugfederringes 7 gegen die Welle 13 gepreßt
wird. Die Schutzlippe 4 liegt ebenfalls auf der Welle 13, aber nur mit einer verhältnismäßig
geringen Eigenspannung. Im Zwischenstück 5 befindet sich eine radial verlaufende
Druckausgleichsbohrung 8, die den Raum 9 mit dem abzudichtenden Raum 10 verbindet.
Der infolge der in der Lauffläche 11 vorgesehenen Drallnuten 12 bei einer Relativbewegung
zwischen Dichtung und Welle erzeugte Luftstrom verläuft dabei in Pfeilrichtung.