DE19539056C2 - Dichtungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Dichtungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus EP-0 123 853 A1 ist ein Laufring, insbesondere für radial wirkende Wellendichtringe bekannt, der mit einem korrespondierenden Maschinenteil über eine Gummischicht, welche ein Elastomermaterial darstellt, drehfest verbunden ist. Diese Gummischicht ist als Dichtkörper in Form einer statisch wirkenden Dichtung ausgebildet. Aus den zeichnerischen Darstellungen läßt sich ersehen, daß dieser aus elastomerem Material bestehende Dichtkörper zumindest an der der Welle zugewandten Fläche in axialer Richtung und in Umfangsrichtung unprofiliert oder eben ausgebildet ist. Das von dem Dichtkörper gebildete Elastomerteil der statischen Dichtung weist eine Wölbung und einen Erstreckungsbereich in Umfangsrichtung und axialer Richtung auf. Der mediumsseitige Endbereich des Laufrings ist mit einem kurvenförmigen, in Umfangsrichtung verlaufenden Profil versehen, welches aus dem Material des Laufrings herausgeformt ist, so daß sich Zungen bilden. Diese Zungen und der Laufring, aus welchem diese herausgeformt sind, sind aus einem metallischen Material hergestellt, so daß die vorspringenden Zungen eine verstärkte Wärmeableitung von dem Dichtungsbereich weg und zu der Welle hin bewirken. Das Elastomerteil in Form des Dichtungskörpers ist aber schlecht wärmeleitend. Insbesondere bereitet eine statische Ankopplung im Bereich der statischen Dichtung Schwierigkeiten aufgrund der vorhandenen Reibmomente, welche sich zwischen der inneren Öldichtung und der äußeren Öldichtung ergeben.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Dichtungsanordnung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, welche den an den Kontaktflächen zwischen der inneren Öldichtung und der äußeren Öldichtung auftretenden Reibmomenten effektiv entgegenwirken kann, und einen sicheren Sitz der inneren Öldichtung auf der Welle ermöglicht.

Nach der Erfindung wird hierzu eine Dichtungsanordnung bereitgestellt, welche im Patentanspruch 1 angegeben ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 wiedergegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung umfaßt jede umlaufende, radial nach innen vorstehende Wölbung der statisch wirkenden Dichtung mäanderförmig sich abwechselnde Erstreckungsbereiche in Umfangsrichtung und Erstreckungsbereiche in axialer Richtung. Durch diese Wölbung mit den abwechselnden Erstreckungsbereichen in Umfangsrichtung und in axialer Richtung wird die Kontaktoberfläche zwischen der inneren Öldichtung (statisch wirkende Dichtung) und der Welle vergrößert, so daß man einen sicheren Sitz selbst dann erhält, wenn an den Kontaktflächen zwischen der inneren Öldichtung und der äußeren Öldichtung Reibmomente auftreten. Somit hat die Dichtungsanordnung nach der Erfindung eine vergrößerte Kontaktoberfläche mit der Welle, so daß man eine zuverlässige, sichere und drehfeste Ankopplung der inneren Öldichtung an die Welle erhält, ohne daß hierzu die Anpreßkraft der inneren Öldichtung an die Welle vergrößert zu werden braucht. Die Wölbungen unterstützen zugleich auch eine einwandfreie Positionierung der Dichtung. Auch läßt sich die Gefahr, daß eine Ringfeder aus ihrer Halterung herausspringt, reduzieren. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Dichtungsanordnung bringt insgesamt sehr gute Dichtungsergebnisse beispielsweise bei Kassettendichtungen mit sich, dennoch ist diese Dichtungsanordnung auch bei sehr vielen anderen Dichtungsbauarten von Vorteil.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 einen funktionswesentlichen Ausschnittsbereich einer Dichtungshälfte einer Dichtungsanordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des mit Pfeil II in Fig. 1 dargestellten Bereiches der Dichtungsanordnung,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 2, und

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der umlaufenden, radial nach innen vorstehenden Wölbung.

Fig. 1 zeigt eine Kassettendichtung 30, mit einer inneren Öldichtung 32, die als Laufbuchse 34 ausgelegt ist und einer äußeren Öldichtung 36, die ein Dichtelement aufweist, welches wiederum einstückig mit einer Dichtlippe 40 verbunden ist, die auf die Laufbuchse 34 der inneren Öldichtung 32 durch eine Ringfeder 42 dichtend angepreßt wird. Die innere Öldichtung 32 weist ein metallisches Verstärkungselement 44 auf, an das ein Elastomermaterial 46 angeformt ist, und das als statisch wirkende Dichtung die Welle dichtend umschließt, wodurch die innere Öldichtung 32 auf der Welle festgelegt ist. Das Elastomermaterial 46 der inneren Öldichtung 32 weist zweckmäßigerweise sekundäre Dichtlippen 48, 50 und 52 auf, welche ein Eindringen von Staub oder sonstigen Fremdstoffen in den Bereich der Dichtungszone der Dichtung 30 verhindern. Der Teil des Elastomermaterials 46, welcher als statisch wirkende Dichtung zwischen der inneren Öldichtung 32 und der Welle ausgebildet ist, weist Wölbungen 52 auf, die eine ausgeprägte, gewundene Form in Umfangsrichtung aufweisen.

Für die gewundene Form der Wölbung ist es vorgesehen, daß jede Form, die abwechselnd konkave und konvexe Bereiche aufweist, zum Einsatz kommen kann. Daher sind auch solche Profile eingeschlossen, die in ihrer Abwicklung eine Dreiecksform, eine Sägezahnform, eine Rechteckform oder eine Trapezform aufweisen.

In den dargestellten Beispielen der Fig. 1 und 2 verläuft die Abwicklung der Wölbungen annähernd sinusförmig. Fig. 4 zeigt einen in der Abwicklung rechteckförmigen Verlauf der Wölbungen 52, wobei sich ein Erstreckungsbereich (52a) in Umfangsrichtung mit einem Erstreckungsbereich (52a) in axialer Richtung abwechselt. Des weiteren ist aus Fig. 4 zu ersehen, daß die Profile zweier benachbarter Wölbungen 52 teilweise ineinander geschachtelt sind.

In Fig. 3 ist der Querschnitt einer Wölbung 52 dargestellt, der einen konvexen, bogenförmigen Profilausschnitt aufweist, wobei es ebenso möglich ist, Wölbungen mit anderen Querschnitten vorzusehen.

Die innere Öldichtung 32 kann ebenso als Laufbuchse verwendet werden, etwa bei einfacher aufgebauten Dichtungen, wobei in einem solchen Fall die innere Öldichtung 32 keinen sich in radialer Richtung erstreckenden Schenkel und zusätzliche Dichtlippen aufweist.

Die Wölbungen 52 erlauben eine Vergrößerung der Kontaktoberfläche zwischen der inneren Öldichtung 32 und der Welle. Der sinusförmige Verlauf der Wölbungen in einer Abwicklung zeigt abwechselnd Erstreckungsbereiche in Umfangsrichtung und in axialer Richtung oder solche, welche eine Mischung aus Umfangs- und Axialerstreckungen aufweisen. Diese Auslegung gestattet eine bessere Ankopplung der inneren Öldichtung 32 an die Welle, ohne daß dazu die Anpreßkraft der inneren Öldichtung 32 an die Welle vergrößert werden muß.

Claims (5)

1. Dichtungsanordnung mit einer inneren Öldichtung (32), die auf einer Welle unter Bildung einer stationär wirkenden Dichtung drehfest über ein Elastomermaterial (46) montierbar ist, und mit einem Dichtelement (36) mit zumindest einer Dichtlippe (40), welche die innere Öldichtung (32) dichtend anliegend umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomermaterial (46) der statisch wirkenden Dichtung wenigstens eine umlaufende, radial nach innen vorstehende Wölbung (52) aufweist, welche mäanderförmig sich abwechselnde Erstreckungsbereiche (52a) in Umfangsrichtung und Erstreckungsbereiche (52b) in axialer Richtung umfaßt.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung (52) mit abwechselnden Erstreckungsbereichen in Umfangsrichtung und axialer Richtung sinusförmig ausgebildet ist.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung (52) mit abwechselnden Erstreckungsbereichen in Umfangsrichtung und axialer Richtung rechteckförmig ausgebildet ist.

4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomermaterial (46) mehrere Wölbungen (52) aufweist, und daß die Profile zumindest zwei benachbarter Wölbungen (52) ineinander verschachtelt angeordnet sind.

5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt jeder Wölbung kreissektorförmig ausgebildet ist.