DE19934453C2 - Dichtring - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtring, umfassend eine Staublippe, die mit axialem Abstand benachbart auf der dem abzudichtenden Raum abgewandten Seite einer dynamisch beanspruchten Dichtlippe angeordnet ist, wobei die Staublippe, die Dichtlippe und eine abzudichtende Weile oder Stange einen Hohlraum begrenzen und wobei in dem Hohlraum ein Backring angeordnet ist, der die benachbart angrenzenden Oberflächen von Staublippe und Dichtlippe zumindest im Wesentlichen anliegend berührt.

Stand der Technik

Derartige Dichtringe sind allgemein bekannt, beispielsweise aus der JP 34-15 919. Der Hohlraum kann dabei beispielsweise mit einem Sperrfett befüllt sein, um das Abdichtungsergebnis des Dichtrings weiter zu verbessern.

Aus der DE 18 65 758 ist eine Schaftlagerdichtung bekannt, die einen inneren Stützring aus Lagermetall oder Kunststoff aufweist, der als annähernd gleichschenkliges Dreieck ausgebildet ist. Außerdem umfasst die Schaftlagerdichtung zwei mit Stahlringen armierte Dichtringe, deren Dichtlippen einander mit axialem Abstand benachbart zugeordnet sind, wobei in dem durch den axialen Abstand gebildeten Spalt der innere Stützring angeordnet ist, der von den Dichtlippen anliegend berührt ist.

Ein weiterer Dichtring ist aus der WO 94/08159 bekannt. Der Dichtring umfasst eine dynamisch beanspruchte Dichtlippe, die in Richtung des abzudichtenden Raumes vorgewölbt ist. Auf der dem abzudichtenden Raum abgewandten Seite der dynamisch beanspruchten Dichtlippe ist ein Stützring angeordnet, der die Dichtlippe teilweise hintergreift und dieser mit axialem Abstand benachbart zugeordnet ist.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass Drücke innerhalb des abzudichtenden Raums weiter erhöht werden können, ohne dass die Lebensdauer des Dichtrings eingeschränkt ist und dass auch die Staublippe bei Beaufschlagung des abzudichtenden Raums mit einem relativ großen Überdruck keinen unerwünscht hohen Verformungen ausgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, dass auf der dem abzudichtenden Raum abgewandten Seite eines Radialschenkels ein Stützring angeordnet ist, dass der Stützring eine Stützfläche aufweist und dass die Stützfläche der dem Backring abgewandten Seite der Staublippe zugeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung werden unerwünscht hohe Verformungen der Dichtlippe auch dann vermieden, wenn innerhalb des abzudichtenden Raums ein relativer Überdruck von beispielsweise 5 bis 10 bar herrscht. Die einander zugewandten Oberflächen von Staublippe und Dichtlippe stützen sich bei Druckbeaufschlagung der Dichtlippe auf dem Backring ab, wobei der Backring die Welle umschließt.

Durch die Verwendung des Backrings und dessen Anordnung innerhalb des Hohlraums zwischen Staublippe und Dichtlippe, weist der beanspruchte Dichtring gleichbleibend gute Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer auf.

Durch den Stützring wird bewirkt, dass der maximal zulässige Druck innerhalb des abzudichtenden Raums - im Vergleich zu Dichtringen, in denen nur der zuvor beschriebene Backring zur Anwendung gelangt - weiter erhöht werden kann. Durch den Stützring können die maximal zulässigen Überdrücke innerhalb des abzudichtenden Raums um Faktor 2 bis Faktor 8 erhöht werden.

Die Stützfläche ist der Staublippe bevorzugt axial mit Abstand benachbart zugeordnet, wobei die Stützfläche und die Staublippe vorteilhaft im wesentlichen kongruent gestaltet sind. Die Stützfläche bewirkt, dass beispielsweise auch bei 10 bar relativem Überdruck innerhalb eines Getriebegehäuses weder die Staublippe noch die Dichtlippe unerwünscht hohen Verformungen ausgesetzt sind. Auch bei vergleichsweise hohen Überdrücken innerhalb des abzudichtenden Raums wird die Staublippe nur in geringem Maße in axialer Richtung verlagert. Sobald sich die Staublippe mit ihrer dem Backring abgewandten Oberfläche an die benachbarte Oberfläche des Stützrings anlegt, wird der elastomere Werkstoff sowohl durch den Backring als auch durch den Stützring gestützt und nicht unerwünscht verformt.

Um eine Beschädigung der Staublippe im Bereich ihrer dem Stützring zugewandten Oberfläche zu vermeiden, sind die einander zugewandten Oberflächen von Stützfläche und Staublippe im wesentlichen kongruent gestaltet. Dadurch liegen die einander zugewandten Oberflächen bei hoher Druckbeaufschlagung des abzudichtenden Raums großflächig aneinander an und unerwünscht hohe Druckspitzen im Bereich der einander zugewandten Oberflächen werden sicher vermieden.

Auch der Stützring kann - wie der Backring - aus einem selbstschmierenden Werkstoff bestehen. Messing, Bronze oder ein PFTE-Werkstoff können bevorzugt zur Anwendung gelangen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass der Backring aus einem selbstschmierenden Werkstoff besteht. Als Werkstoffe können beispielsweise metallische Werkstoffe wie Messing- oder Bronzelegierungen zur Anwendung gelangen. Auch polymere Werkstoffe, wie beispielsweise PTFE sind für einen solchen Anwendungsfall geeignet. Durch die Verwendung selbstschmierender Werkstoffe für den Backring ist die Anbringung von Schmiermittelnuten entbehrlich, was im Hinblick auf eine einfache und kostengünstige Herstellung des Dichtrings von hervorzuhebendem Vorteil ist.

Die Staublippe und die Dichtlippe können beispielsweise am Radialschenkel eines Stützkörpers festgelegt sein. Der Stützkörper besteht aus einem zähharten Werkstoff, beispielsweise aus Blech und kann - im Querschnitt betrachtet - im wesentlichen L-förmig gestaltet sein.

Der Stützkörper kann radial auf der der Staublippe abgewandten Seite des Radialschenkels einen sich axial in Richtung des abzudichtenden Raums erstreckenden Axialschenkel aufweisen. Der Axialschenkel kann radial außenseitig von einem statisch beanspruchten Dichtwulst umschlossen sein. Für manche Anwendungsfälle hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn die in Richtung des abzudichtenden Raums angeordnete Stirnseite des Axialschenkels vom elastomeren Werkstoff des Dichtwulsts umschlossen ist und der Dichtwulst - im Querschnitt betrachtet - in axialer Richtung wellenförmig ausgebildet ist. Beim Einpressen des Dichtrings in seinen Einbauraum, beispielsweise in eine Bohrung eines Getriebegehäuses für ein Kraftfahrzeug, ergibt sich dadurch eine sehr dichte und haltbare Festlegung. Herstellungsbedingte Toleranzen werden durch die Wellenform des Dichtwulstes problemlos ausgeglichen.

Speziell die Verwendung des beanspruchten Dichtrings in Getriebegehäusen von Kraftfahrzeugen ist von besonderem Vorteil, da eine separate und vergleichsweise kostenaufwendige Entlüftung im Getriebegehäuse nicht erforderlich ist. Durch die nicht erforderliche Entlüftung werden beispielsweise Kondenswasser und Schmutz zuverlässig aus dem abzudichtenden Raum ferngehalten.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dichtrings wird nachfolgend anhand der Figur näher erläutert. Diese zeigt eine schematische Darstellung.

Ausführung der Erfindung

Im Ausführungsbeispiel ist ein Radialwellendichtring gezeigt, der eine Staublippe 1 und eine dynamisch beanspruchte Dichtlippe 3 aufweist, wobei die Staublippe 1 und die Dichtlippe 3 aus elastomerem Werkstoff bestehen und die abzudichtende Welle 4 unter elastischer Vorspannung umfangsseitig dichtend umschließen. Die Staublippe 1 und die Dichtlippe 3 sind einander mit axialem Abstand benachbart zugeordnet, wobei die Staublippe 1, die Dichtlippe 3 und die Oberfläche der abzudichtenden Welle 4 den Hohlraum 5 begrenzen in dem der Backring 6 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel besteht der Backring 6 aus einer Bronzelegierung. Die einander zugewandten Oberflächen 7, 8 von Staublippe 1 und Dichtlippe 3 berühren jeweils die Oberfläche des Backrings 6 im wesentlichen statisch, wobei der Backring 6 auf der Welle 4 angeordnet ist und diese relativ verdrehbar umschließt.

Die Staublippe 1, die Dichtlippe 3 und der Dichtwulst 12 bestehen in diesem Ausführungsbeispiel jeweils aus einem übereinstimmenden, elastomeren Werkstoff und sind an den aus einem Blech bestehenden Stützkörper 10 angespritzt. Der Stützkörper 10 umfaßt einen Radialschenkel 9 und einen Axialschenkel 11. Die Dichtlippe 3 ist durch die Ringwendelfeder 16 an die Oberfläche der Welle 4 angedrückt.

Zusätzlich zu dem Backring 6 gelangt der Stützring 13 zur Anwendung, der auf der dem abzudichtenden Raum 2 abgewandten Seite des Radialschenkels 9 angeordnet ist. Der Stützring 13 ist im Bereich der Staublippe 1 mit einer Stützfläche 14 versehen, wobei die Stützfläche 14 der zugewandten Seite der Staublippe 1 axial mit Abstand benachbart zugeordnet ist. Die Stützfläche 14 und die der Stützfläche 14 zugewandte Seite der Staublippe 1 sind im wesentlichen kongruent gestaltet, so daß sich die einander zugewandten Oberflächen bei druckbedingter Verlagerung der Staublippe 1 axial entgegen des abzudichtenden Raums flächig aneinander anlegen. Der Stützring 13 ist dem Stützkörper 10 relativ unverdrehbar zugeordnet und mit der Elastomerbeschichtung 17 des Radialschenkels 9 verbunden.

Der Dichtring ist in der Figur im nicht-eingebauten Zustand gezeigt. Die abzudichtende Welle 4 ist durch eine Strichpunktlinie symbolisch dargestellt.

Claims (10)

1. Dichtring, umfassend eine Staublippe, die mit axialem Abstand benachbart auf der dem abzudichtenden Raum abgewandten Seite einer dynamisch beanspruchten Dichtlippe angeordnet ist, wobei die Staublippe, die Dichtlippe und eine abzudichtende Welle oder Stange einen Hohlraum begrenzen und wobei in dem Hohlraum ein Backring angeordnet ist, der die benachbart angrenzenden Oberflächen von Staublippe und Dichtlippe zumindest im wesentlichen anliegend berührt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem abzudichtenden Raum (2) abgewandten Seite eines Radialschenkels (9) ein Stützring (13) angeordnet ist, dass der Stützring (13) eine Stützfläche (14) aufweist und dass die Stützfläche (14) der dem Backring (6) abgewandten Seite der Staublippe (1) zugeordnet ist.

2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (14) der Staublippe (1) axial mit Abstand (15) benachbart zugeordnet ist.

3. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (14) und die Staublippe (1) im wesentlichen kongruent gestaltet sind.

4. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (13) aus einem selbstschmierenden Werkstoff besteht.

5. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Backring (6) die Oberflächen (7, 8) anliegend berührt.

6. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Backring (6) aus einem selbstschmierenden Werkstoff besteht.

7. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Staublippe (1) und die Dichtlippe (3) am Radialschenkel (9) eines Stützkörpers (10) festgelegt sind.

8. Dichtring nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (10) - im Querschnitt betrachtet - im wesentlichen L-förmig gestaltet ist.

9. Dichtring nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (10) radial auf der der Staublippe (1) abgewandten Seite des Radialschenkels (9) einen sich axial in Richtung des abzudichtenden Raums (2) erstreckenden Axialschenkel (11) aufweist.

10. Dichtring nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialschenkel (11) radial außenseitig von einem statisch beanspruchten Dichtwulst (12) umschlossen ist.