DE19622107A1 - Kombinationsdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kombinationsdichtung mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus dem Stand der Technik nach der EP-B1 0 298 995 ist eine sogenannte Kombinationsdichtung bekannt. Die Kombina­ tionsdichtung besitzt einen Dichtring mit Abstreifer-Dichtlippe und einen Führungsring, der radiales Spiel hat.

Bei widrigen Einsatzbedingungen tritt ein hoher Verschleiß der Abstreifer-Dichtlippe auf. Da die Abstreifer-Dichtlippe nicht nachstellbar ist, führt dies zu einem frühzeitigen Funktionsausfall. Ferner lagert der breite Führungsring Schmutz und Sand ein. Dies führt zu einem hohen Verschleiß und bei hohen Drehzahlen zu einer starken Erwärmung, wodurch die Dichtfunktion frühzeitig ausfallen kann.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die Dichtfunktion bei besonders widrigen Einsatzbedingungen verbessert wird und länger erhalten bleibt.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter­ bildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.

Die erfindungsgemäße Kombinationsdichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß ein Balgdichtring eine flexible Abstreifer-Dichtlippe, mit einer steil angestellten Stirnringfläche hat, die den Schmutz gut abstreift und dadurch eine gute Dichtwirkung erzeugt. Die Abstreifer-Dichtlippe steht mit einem inneren Bauteil durch Vorspannung in Wirkverbindung. Das innere Bauteil kann von einer Welle, einer Achse oder einem inneren Ring gebildet werden, der zum Dichtringehäuse gehört und auf einer Welle oder einer Achse fest angeordnet ist. Man spricht dann von einer sogenannten Kassettendichtung.

Ferner hat der Balgdichtring eine weiter in Richtung Ölseite liegende stabilere Dichtlippe, die die Dichtwirkung steigert. Die innere Dichtlippe hat eine geringere Vorspannung wie die Abstreifer-Dichtlippe und übernimmt radiale Führungseigenschaften anstelle eines breiten zylindrischen Führungsringes. Durch die Ausbildung einer Dichtkante anstelle eines Führungsrings wird vermieden, daß sich Schmutz und Sandpartikel einlagern. Hierdurch wird der Verschleiß und die Wärmeentwicklung reduziert und damit die Dichtfunktion verbessert und die Lebensdauer gesteigert.

Die innere Dichtlippe und die Abstreifer-Dichtlippe sind elastisch über eine Membran an dem restlichen Teil des Balgdichtrings angebunden, wodurch beide Dichtlippen größere radiale Relativbewegungen zwischen dem äußeren Ring des Dichtringgehäuses und dem inneren Bauteils leicht ausgleichen können und nicht abheben. Die Dichtwirkung bleibt erhalten.

Mit einer Zugfeder, die in einem geschützten Innenraum angeordnet ist und die Abstreifer-Dichtlippe und die innere Dichtlippe an das innere Bauteil preßt, wird erreicht, daß sich die Dichtlippen bei auftretendem Verschleiß nach­ stellen. Ferner wird durch diese zusätzliche radiale Kraft die Dichtfunktion erhöht. Indem die Zugfeder im Innenraum angeordnet ist, ist diese vor Verschmutzungen geschützt und braucht nicht zusätzlich ummantelt zu werden. Es ist ferner kein Rostschutz erforderlich, da sie mit Öl oder Fett benetzt ist.

Der Balgdichtring ist mit dem Dichtringgehäuse fest verbunden bzw. in diesem integriert, beispielsweise durch anpressen, anspritzen oder ankleben. Hierdurch wird eine hohe Formstabilität erreicht. Der Balgdichtring verdreht sich nicht bei Materialschwund. Die Dichtung ist zwischen Balgdichtring und Dichtringgehäuse dicht, das Dichtring­ gehäuse ist beim Einpressen gut geführt und die Montage wird aufgrund weniger Einzelbauteile erleichtert. Durch Dichtwülste am Außendurchmesser des Balgdichtrings bzw. am Dichtringgehäuse, die an einem angrenzenden Bauteil anliegen, wie beispielsweise an einer Innenwand eines Getriebegehäuses, ist eine gesonderte Dichtmasse nicht erforderlich. Es werden Kosten eingespart, die Montage wird erleichtert und Verunreinigungen werden vermieden, die beispielsweise durch abtropfende Dichtmasse entstehen und damit die Dichtfunktion negativ beeinflussen können. Ferner besitzen die Dichtwülste eine gute statische Dichtwirkung.

Mit zwei Radialwellendichtringen, die in Richtung Ölseite in den Ring des Dichtringgehäuses eingepreßt sind und vorzugsweise jeweils eine federbelastete Dichtlippe aufweisen, wird durch die mindestens zwei hinzukommenden Dichtlippen die Dichtwirkung verdoppelt. Die federbela­ steten Dichtlippen stellen bei Verschleiß nach und sichern damit eine hohe Lebensdauer der Kombinationsdichtung. Durch baugleiche Radialwellendichtringe wird die Anzahl der verschiedenen Bauteile reduziert.

Hat der Radialwellendichtring ein u-förmiges Versteifungsteil, so wird eine hohe Steifigkeit erreicht. Es tritt keine Verformung beim Einpressen der Radialwellendichtringe auf. Zudem bilden sich beim Einbau der Radialwellendichtringe große Zwischenräume zwischen der Dichtungen. Diese Zwischenräume vergrößern das sonst kleine Volumen zwischen zwei Dichtlippen. Druckschwankungen können dadurch besser ausgeglichen werden, indem diese durch die größeren Zwischenräume besser kompensiert werden. Es können größere Flüssigkeitsmengen, beispielsweise Öl oder Schmutzwasser, aufgenommen werden.

Außengummierungen an den Radialwellendichtringe zum Ring des Dichtringgehäuses hin haben eine hohe statische Dichtwirkung. Ferner sind die Radialwellendichtringe gegen Verdrehen und Verschieben gesichert.

Werden beide Radialwellendichtringe mit der Dichtlippe in Richtung Ölseite in den Ring des Dichtringgehäuses eingepreßt, so wird eine hohe Dichtwirkung zur Ölseite erreicht. Wird der Radialwellendichtring, der unmittelbar neben dem Balgdichtring angeordnet ist, mit der Dichtlippe in Richtung Luftseite eingepreßt, so wird eine hohe Dichtwirkung zur Luftseite erreicht. Eine Watfähigkeit wird dadurch sichergestellt. Der Einsatz in widrigstem Gelände ist möglich. Die Dichtwirkung kann also den Einsatzbedingungen angepaßt werden.

Durch Ringflächen an den Stirnseiten der Radialwellendichtringe, können diese auf Block gepreßt werden. Weisen die Ringflächen Nuten auf, besitzt das Dichtringgehäuse zu einem äußeren Bauteil hin eine umlaufende Nut und ist mindestens eine Bohrung in der umlaufenden Nut im Dichtringgehäuse, so können die Zwischenräume zwischen Balgdichtring und dem mittleren Radialwellendichtring sowie zwischen dem mittleren Radialwellendichtring und dem ölseitigen Radialwellen­ dichtring entlüftet werden. Erstreckt sich die Breite der Nut im Gehäuse über den Abstand der Stirnseiten des mittleren Radialwellendichtrings, so können beide Zwischenräume, der zwischen den beiden Radialwellendicht­ ringen und der zwischen Radialwellendichtring und Balgdichtring, noch leichter entlüftet werden. Weiter wird dadurch eine Möglichkeit geschaffen, Leckageflüssigkeiten aus den Zwischenräume abzulassen. Bei der Belüftung der Zwischenräume wird durch eine Bohrung im Getriebegehäuse, die vorzugsweise mit einem Filter versehen ist, die Verbindung zu einem drucklosen Raum hergestellt. Wenn auf die stirnseitig angebrachte Nuten an den Dichtungen verzichtet wird, müssen die Dichtringe mit einem gewissen Zwischenraum zueinander eingebaut werden, damit eine Belüftung möglich ist. In diesem Fall können Standard­ dichtringe verwendet werden, wenn diese die Betriebsanfor­ derungen erfüllen. In diesem Fall ist darauf zu achten, daß die Standarddichtringe eine ausreichende Flexibilität der Dichtlippen aufweisen, damit radiale Relativbewegungen, wie beispielsweise Radialwellenversatz ausgeglichen werden kann.

Durch ein Schutzschild, das auf einer Zentrierfläche auf dem Balgdichtring oder auf dem Dichtringgehäuse aufgesteckt ist und beispielsweise gegen das Getriebegehäuse verpreßt ist, damit es nicht heraus fällt, wird fester Schmutz abgestreift, wenn eine axiale Relativ­ bewegung, beispielsweise einer axiale Wellenverschiebung, auftritt. Ferner wird die Kombinationsdichtung durch mechanische Beschädigungen geschützt. Mit einer umlaufenden Sicke wird die Funktion des Schutzschildes zudem gesteigert und es wird in sich formstabiler.

Wird in die Zwischenräume Fett eingebracht, vorzugs­ vorzugsweise Langzeitfett mit hoher Altersbeständigkeit sowie mit wasser- und ölabweisenden und auch mit rostbe­ ständigen Eigenschaften, so erhöht sich die Lebensdauer der Kombinationsdichtung. Schmierfett auf Calciumbasis eignet sich besonders gut.

Für die Montage ist vorteilhaft, daß das Dichtringge­ häuse in eine Getriebegehäusebohrung so eingepreßt wird, daß die Stirnfläche des Dichtringgehäuses am Bohrgrund der Getriebegehäusebohrung anliegt. Die Kombinationsdichtung wird dadurch in sich stabiler. Auflageflächen sind für ein Einpreßwerkzeug an der Außenstirnfläche der Kombinations­ dichtung vorhanden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In der Beschreibung und in den Ansprüchen sind zahlreiche Merkmale im Zusammenhang dargestellt und beschrieben. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu weiteren sinnvollen Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kombinationsdichtung als Kassettendichtung mit Radialwellendichtringen, die von der Richtung unterschiedlich eingebaut sind.

Fig. 1 zeigt eine Kombinationsdichtung mit einem Dichtringgehäuse 1, das durch einen Ring 2 gebildet wird. Das Dichtringgehäuse 1 kommt mit einem äußeren Bauteil 37 in Anlage. Beispielsweise ist das Dichtringgehäuse 1 in einer Getriebegehäusebohrung 45 eingepreßt. In diesem Fall wird das Dichtringgehäuse 1 vorzugsweise mit seiner Stirnseite 46 bis auf den Bohrgrund der Getriebegehäuse­ bohrung 45 eingeschoben. In Richtung Luftseite 30 ist am Ende 51 des Ringes 2 ein Balgdichtring 3 fest angeordnet, beispielsweise durch anpressen, anspritzen oder ankleben. Der Ring 2 besitzt an dem Ende 51 zur Luftseite 30 eine radial nach innen gerichtete Umlenkung 52. Am Außendurch­ messer 15 besitzt der Balgdichtring 3 Dichtwülste 14, die mit dem äußeren Bauteil 37 in Anlage kommen. Der Balgdichtring 3 hat eine Abstreifer-Dichtlippe 7, die in Richtung Luftseite 30 zeigt und eine steil angestellte Stirnringfläche 8 hat. Die Stirnringfläche 8 hat vorzugsweise einen Winkel 53 von +15° bis -30°. Ferner hat der Balgdichtring 3 eine Dichtlippe 10, die von der Abstreifer-Dichtlippe 7 weiter in Richtung Ölseite 9 liegt. Beide Dichtlippen 7, 10 besitzen eine Vorspannung, mit der sie gegen ein inneres Bauteil 6 gepreßt werden, beispielsweise gegen einen inneren Ring 6 einer Kassettendichtung, der mit einer Gummierung 44 und Dichtwülsten 50 auf einer Welle oder einer Achse fest angeordnet ist. Die Vorspannung ist bei der Abstreifer-Dichtlippe 7 größer als bei der Dichtlippe 10, dafür weist die Dichtlippe 10 Führungseigenschaften auf. Zusätzlich werden die Dichtlippen 7, 10 mit einer Zugfeder 12 an das Innere Bauteil 6 gepreßt. Die Zugfeder 12 befindet sich in einem von Außeneinwirkungen geschützten Innenraum 13. Beide Dichtlippen 7, 10 sind über eine Membran 11 mit dem restlichen Teil des Balgdichtrings 3 verbunden.

In Richtung der Ölseite 9 sind im Ring 2 des Dichtringgehäuses 1 zwei baugleiche Radialwellendichtringe 4, 5 neben dem Balgdichtring 3 eingepreßt. Die Radialwel­ lendichtringe 4, 5 bestehen jeweils aus einem Versteifungs­ teil 18, 19 und einem radialen Steg 20, 21. Am radialen Steg 20, 21 ist eine Dichtungsgarnitur 22, 23 angeordnet, die eine Dichtlippe 24, 25 hat. Die Dichtlippe 24, 25 wird durch eine Zugfeder 54, 55 an das innere Bauteil 6 gepreßt. Der Radialwellendichtring 4, 5 hat zum Ring 2 hin eine Außengummierung 26, 27 mit Dichtwülsten 28, 29. Der Radialwellendichtring 4 unmittelbar neben dem Balg­ dichtring 3 kann mit der Dichtlippe 24 in Richtung Ölseite 9 oder in Richtung Luftseite 30 eingebaut sein. Der Radial­ wellendichtring 5, der zur Ölseite 9 hin abschließt, ist stets mit der Dichtlippe 25 in Richtung Ölseite 9 einge­ preßt.

Die Dichtringe 3, 4, 5 besitzen an ihren axialen Stirnseiten Ringflächen 16, 17, 31, 32, 33, 34, mit denen sie gegenseitig in Anlage kommen. In den Ringflächen 31, 32, 33, 34 der Radialwellendichtringe 4, 5 befindet sich jeweils mindestens eine Nut 35, 36, 47, 48. Im Ring 2 des Dichtringgehäuses 1 befindet sich zum äußeren Bauteil 37 hin eine umlaufende Nut 49. Die Nut 49 befindet sich über den Radialwellendichtringe 4, 5. In der Nut 49 befindet sich mindestens eine Bohrung 38. Durch die Bohrung 38 und die Nuten 35, 36, 47 können Zwischenräume 13, 43 zwischen den Dichtringen 3, 4, 5 belüftet werden. Vorzugsweise erstreckt sich die Nut 49 über die Außengummierung 26 des mittleren Radialwellendichtrings 4 hinaus und es sind zwei Bohrungen über den Nuten 35, 36 des mittleren Radialwellen­ dichtrings 4 angeordnet, so daß beide Zwischenräume 13, 43 leicht belüftet werden können.

Zur Luftseite 30 hin weist der Balgdichtring 3 oder der äußere Ring 2 eine Zentrierfläche 39 auf, auf die ein Schutzschild 40 aufgesteckt ist. Das Schutzschild 40 hat eine Sicke 41 und eine steil angestellte Konusfläche 42, die den Schmutz nach außen abweist.

Bezugszeichenliste

1 Dichtringgehäuse
2 Ring
3 Balgdichtring
4 Dichtring
5 Dichtring
6 Inneres Bauteil
7 Abstreifer-Dichtlippe
8 Stirnringfläche
9 Ölseite
10 Dichtlippe
11 Membran
12 Zugfeder
13 Innenraum
14 Dichtwulst
15 Außendurchmesser
16 Ringfläche
17 Ringfläche
18 Versteifungsteil
19 Versteifungsteil
20 Radialer Steg
21 Radialer Steg
22 Dichtungsgarnitur
23 Dichtungsgarnitur
24 Dichtlippe
25 Dichtlippe
26 Außengummierung
27 Außengummierung
28 Dichtwulst
29 Dichtwulst
30 Luftseite
31 Ringfläche
32 Ringfläche
33 Ringfläche
34 Ringfläche
35 Nut
36 Mut
37 Äußeres Bauteil
38 Bohrung
39 Zentrierfläche
40 Schutzschild
41 Sicke
42 Konusfläche
43 Zwischenräume
44 Gummierung
45 Getriebegehäusebohrung
46 Stirnfläche
47 Nut
48 Nut
49 Nut
50 Wulst
51 Ende
52 Umlenkung
53 Winkel
54 Zugfeder
55 Zugfeder

Claims (14)

1. Kombinationsdichtung mit einem Dichtringgehäuse (1), das aus einem radial außenliegenden Ring (2) besteht, in dem ein Dichtring (3) angeordnet ist, der eine Abstreifer-Dichtlippe (7) hat, und der mit einem inneren Bauteil (6) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (3) ein Balgdichtring (3) ist, der eine äußere flexible Abstreifer-Dichtlippe (7), mit einer steil angestellten Stirnring­ fläche (8), und eine weiter in Richtung Ölseite (9) lie­ gende Dichtlippe (10) mit Führungseigenschaften hat, die an das innere Bauteil (6) angepreßt werden.

2. Kombinationsdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifer-Dichtlippe (7) und die weiter in Richtung Ölseite (9) liegende Dichtlippe (10) über eine Membran (11) mit dem restlichen Teil des Balgdichtrings (3) angebunden sind.

3. Kombinationsdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zugfeder (12) in einem geschützten Innenraum (13) angeordnet ist und die Abstreifer-Dichtlippe (7) und die weiter in Richtung Öl­ seite (9) liegende Dichtlippe (10) des Balgdichtrings (3) an das innere Bauteil (6) preßt.

4. Kombinationsdichtung nach einem der oberen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Balgdichtring (3) mit dem Dichtringgehäuse (1) fest ver­ bunden ist und mit Dichtwülste (14) am Außendurchmes­ ser (15) mit einem äußeren Bauteil (37) in Anlage kommt.

5. Kombinationsdichtung nach einem der oberen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zwei baugleiche Radialwellendichtringe (4, 5) hintereinander nach dem Balgdichtring (3) in Richtung Ölseite (9) im radial äußeren Ring (2) des Dichtringgehäuses (1) einge­ preßt sind.

6. Kombinationsdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialwellendicht­ ring (4, 5) aus einem u-förmigen Versteifungsteil (18, 19) und einem radialen Steg (20, 21) besteht, an dem eine Dichtungsgarnitur (22, 23) mit mindestens einer Dichtlippe (24, 25) angeordnet ist.

7. Kombinationsdichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Radial­ wellendichtringe (4, 5) eine Außengummierung (26, 27) mit Dichtwülsten (28, 29) hat.

8. Kombinationsdichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Radial­ wellendichtring (4) unmittelbar neben dem Balgdichtring (3), so eingepreßt ist, daß die Dichtlippe (24) entweder zur Luftseite (30) oder zur Ölseite (9) weist und daß der Radialwellendichtring (5), der zur Ölseite (9) abschließt, so eingepreßt ist, daß die Dichtlippe (25) zur Ölseite (9) weist.

9. Kombinationsdichtung nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Balgdicht­ ring (3) und die Radialwellendichtringe (4, 5) an ihren axialen Stirnseiten Ringflächen (16, 17, 31, 32, 33, 34) aufweisen.

10. Kombinationsdichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe (3, 4, 5) mit den Ringflächen (17, 31, 32, 33) gegenseitig in Anlage kommen und die Ringflächen (31, 32, 33, 34) der Radial­ wellendichtringe (4, 5) jeweils eine Nut (35, 36, 47, 48) aufweisen und daß sich eine umlaufende Nut (49) im Dichtringgehäuse (1) zu einem äußeren Bauteil (37) hin befindet und daß im Dichtringgehäuse (1), im Bereich der Nut (49), mindestens eine Bohrung (38) ist.

11. Kombinationsdichtung nach einem der oberen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Balgdichtring (3) oder das Dichtringgehäuse (1) zur Luftseite (30) hin eine Zentrierfläche (39) aufweist, auf die eine Schutzschild (40) aufgesteckt ist.

12. Kombinationsdichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzschild (40) eine umlaufende Sicke (41) hat.

13. Kombinationsdichtung nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Zwischenräume (13, 43) der Dichtungen (3, 4, 5) Fett eingebracht ist.

14. Kombinationsdichtung nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtringgehäuse (1) in einer Getriebegehäusebohrung (45) eingepreßt ist und mit seiner Stirnfläche (46) am Bohrungsgrund der Getriebegehäusebohrung (45) anliegt.