DE19955860A1 - Gleitringdichtung - Google Patents

Abstract

Gleitringdichtung, insbesondere Laufwerkdichtung, bestehend aus einem winkelförmigen Gleit- und/oder Gegenring mit einer zur Aufnahme eines ringförmigen, im Querschnitt etwa tellerfederförmigenDichtkörpers bestimmten Umfangsfläche, wobei der Dichtkörper eine in den Bereich des Dichtschenkels geführte Sekundärdichtung beinhaltet, wobei der Dichtschenkel des Gleit- und/oder Gegenringes ringrückenseitig mit einem in Richtung des Dichtkörpers verlaufenden axialen Ansatz versehen ist, daß die Sekundärdichtung im nicht montierten Zustand mit radialem Abstand zum Dichtschenkel bzw. des Ansatzes vorgesehen ist und zumindest teilweise einen größeren Durchmesser als der Dichtkörper aufweist, und daß zumindest das freie Ende der Sekundärdichtung durch das den Dichtkörper aufnehmende Bauteil unter radialer Spannung am Dichtschenkel bzw. dem Ansatz positionierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, insbesondere Laufwerkdichtung, bestehend aus einem winkelförmigen Gleit- und/oder Gegenring mit einer zur Aufnahme eines ringförmigen, im Querschnitt etwa tellerfederförmigen Dichtkörpers bestimmten Umfangsfläche, wobei der Dichtkörper eine in den Bereich des Dichtschenkels geführte Sekundärdichtung beinhaltet.

Der US-A 4,256,315 ist eine derartige Gleitringdichtung zu entnehmen. Zur Verhinderung des Eintretens von Schmutz in den Gleitflächenbereich weist der tellerfederförmige Dichtungsring eine Sekundärdichtung in Form einer einstückig an dem Dichtungsring angeformten Dichtlippe auf. Auf diese Weise wird zwar verhindert, daß Schmutz in den Bereich zwischen Gleitringrücken und Dichtungskörper gelangt, jedoch ist die Vor- und Endmontage der Dichtung nicht unproblematisch, dies insbesondere im Hinblick auf die Sekundärdichtung, die vom Materialquerschnitt her wesentlich dünner ausgebildet ist, als der Dichtkörper an sich. Im Betriebszustand kann es nun geschehen, daß durch Materialermüdung der Dichtlippe die ggf. im Anlagebereich am Dichtschenkel vorgesehene Eigenspannung derselben nicht mehr ausreicht, um den Durchtritt von Schmutz sicher zu verhindern.

Zur Beseitigung dieses Problemes wird in der DE-C 197 53 918 eine Gleitringdichtung beschrieben, bei welcher die Sekundärdichtung aus einem formstabilen druckfesten Werkstoff besteht, die als separates Bauteil ausgebildet und mit dem Dichtkörper verbunden ist sowie sich axial an dem Dichtschenkel abstützt. Die Dichtlippe der Sekundärdichtung kann über ein radial federndes Element gegen die Außenumfangsfläche des Dichtschenkels angepreßt werden.

Durch die Verwendung eines formstabilen druckfesten Werkstoffes ist es nunmehr zwar möglich, den Sitz im Maschinengehäuse so zu tolerieren, daß ein festerer Sitz möglich ist, problematisch wird jedoch nach wie vor der Auflagebereich der Dichtlippe am Außenumfang des Dichtschenkels gesehen. Infolge der balligen Ausführung der Außenumfangsfläche des Gleit- und/oder Gegenringes kann es nun geschehen, daß bei der Montage des Gleit- und/oder Gegenringes die Dichtlippe der Sekundärdichtung am geringer dimensionierten unteren Bereich der balligen Umfangsfläche zur Anlage kommt und demzufolge die nach innen wirkende Federkraft nicht mehr ausreicht, um wirkungsvoll ein Eindringen von Schmutz zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im gattungsbildenden Teil des ersten Patentanspruches beschriebene Gleitringdichtung dahingehend zu optimieren, daß infolge eines verbesserten Zusammenwirkens zwischen Dichtkörper, Sekundärdichtung und Gleit- bzw. Gegenring neben einer präziseren Übertragbarkeit von Drehmomenten vom Dichtkörper auf den Gleit- bzw. Gegenring auch eine erhöhte Dichtwirkung im Bereich zwischen der Sekundärdichtung und dem Gleit- bzw. Gegenring herbeigeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dichtschenkel des Gleit- und/oder Gegenringes ringrückenseitig mit einem in Richtung des Dichtkörpers verlaufenden axialen Ansatz versehen ist, daß die Sekundärdichtung im nicht montierten Zustand mit radialem Abstand zum Dichtschenkel bzw. des Ansatzes vorgesehen ist und zumindest teilweise einen größeren Durchmesser als der Dichtkörper aufweist, und daß zumindest das freie Ende der Sekundärdichtung durch das den Dichtkörper aufnehmende Bauteil unter radialer Spannung am Dichtschenkel bzw. dem Ansatz positionierbar ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Zur Ausübung besagter radialer Spannung im Einbauzustand weist zumindest das freie Ende der Sekundärdichtung einen größeren Außendurchmesser, als der Restbereich des Dichtkörpers auf. Dies kann insbesondere dadurch realisiert werden, daß sich das freie Ende der Sekundärdichtung, beginnend mit seinem Anbindungsbereich an den Dichtkörper, vom Durchmesser her konisch vergrößert.

Im nicht montieren Zustand der Gleitringdichtung hat die Sekundärdichtung keine Berührung mit dem Außenumfang des Dichtschenkels bzw. seines axial verlängerten Bereiches. Erst beim Eindrücken des Dichtkörpers in eine zugehörige Aufnahmebohrung wird die Sekundärdichtung auf den Außendurchmesser des Dichtkörpers reduziert und kommt dann unter radialer (aufgezwungener) Spannung an der korrespondierenden Umfangsfläche des Dichtschenkels, bzw. dessen axialer Verlängerung, zur Anlage.

Zur Optimierung der Dichtwirkung in diesem Bereich wird vorgeschlagen, das der Außenumfangsfläche des Dichtschenkels zugewandte Profil der Sekundärdichtung mit Dichtlippen auszubilden, die dann ggf. Labyrinthe bilden können.

Im vormontierten bzw. teilmontierten Zustand des Gleit- bzw. Gegenringes besteht die Möglichkeit, über den noch zwischen der Sekundärdichtung und dem Außenumfang des Dichtschenkels, bzw. dessen axialer Verlängerung gebildeten Spalt bei Bedarf Fett als Antibrikettiermedium in einen Hohlraum zwischen dem Dichtkörper, der Sekundärdichtung und dem ringrückenseitigen Bereich des Gleit- und/oder Gegenringes einzubringen. Fett kann, muß jedoch nicht zugegeben werden.

Zur Erlangung einer optimalen Verdrehsicherung zwischen dem Gleit- bzw. Gegenring und dem Dichtkörper können ringrückenseitig, am Umfang desselben, ggf gleichmäßig verteilt, Vertiefungen vorgesehen werden, die vorzugsweise in den Dichtschenkel des Gleit- bzw. Gegenringes eingegossen sind. Am Dichtkörper angeformte, etwa in axialer Richtung verlaufende Stege können dann in diese Vertiefungen eingreifen und so als Verdrehsicherung gegen Durchrutschen des Gleit- und/oder Gegenringes gegenüber dem Dichtkörper wegen hoher Drehmomente und des eventuell dort vorhandenen Fettpolsters dienen.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 Darstellung einer aus Gleit- und Gegenring gebildeten Laufwerkdichtung

Fig. 2 und 3 verschiedene Einbauzustände des Gleitringes gemäß Fig. 1 in vergrößerter Form

Fig. 1 zeigt eine Gleitringdichtung 1, bestehend aus zwei geometrisch baugleichen Gleit- und Gegenringen 2, so daß im folgenden nur noch von einem Gleitring 2 die Rede ist. Der Gleitring 2 weist einen winkelförmigen Querschnitt auf.

Die Dichtschenkel 3 der Gleitringe 2 erzeugen eine dynamische Dichtstelle. Zur Aufnahme eines tellerfederförmigen Dichtkörpers 4 weist der Gleitring 2 im Bereich seines Ringrückens 3' eine etwa zylindrische Umfangsfläche 5 auf. Der Dichtkörper 4 beinhaltet eine Sekundärdichtung 6, die auf dem Außenumfang 7 des Dichtschenkels 3 als statische Abdichtung fungiert (Einbauzustand). Der Dichtschenkel 3 ist ringrückenseitig mit einem in Richtung des Dichtkörpers 4 verlaufenden axialen Ansatz 8 versehen. Die Sekundärdichtung 6 besteht aus dem gleichen Material, wie der Dichtkörper 4 und ist einstückig daran angeformt. Der Außenumfang 9 des Dichtkörpers 4 ist vom Durchmesser her geringer dimensioniert, als der sich konisch erweiternde Bereich 10 der Sekundärdichtung 6. Der Anbindungsbereich ist mit dem Bezugszeichen 6' versehen und bildet aufgrund seines geringen Querschnittes eine Art Gelenk, um welches die Sekundärdichtung 6 radial nach innen eingeschwenkt werden kann.

Die Fig. 2 und 3 zeigen unterschiedliche Einbauzustände des Gleitringes 2 in einer Gehäusebohrung 11. Die Montagerichtung ist gleitringseitig durch einen Pfeil angedeutet.

Fig. 2 zeigt einen teilmontierten Zustand, in welchem der Dichtkörper 4 zumindest partiell bereits in die Gehäusebohrung 11 hineingedrückt ist, während die sich konisch nach außen erweiternde Sekundärdichtung 6 radial noch über den Umfang der Gehäusebohrung 11 hinausragt. Der Bereich 15 der Sekundärdichtung 6 ist hierbei als Schließkegel ausgebildet in diesem Zustand ist erkennbar, daß zwischen dem mit Dichtlippen 12 ausgebildeten Endbereich 13 der Sekundärdichtung 6 und dem Außenumfang 7 des Gleitringes 2 ein Spalt 14 gegeben ist. Der Dichtschenkel 3 des Gleitringes 2 ist mit dem bereits angesprochenen axialen Ansatz 8 versehen, der sich in Richtung des Dichtkörpers 4 erstreckt.

Als Verdrehsicherung gegen Durchrutschen des Gleitringes 2 gegenüber dem Dichtkörper 4 sind, ausgehend von dem Ansatz 8, ringrückenseitig im Dichtschenkel 3 Vertiefungen 16 eingearbeitet, in welche am Dichtkörper 4 angeformte, insbesondere angegossene korrespondierende Stege 17 eingreifen. Das freie Ende des axialen Ansatzes 8 ist in diesem Beispiel als Aufschlüpffase 18 ausgebildet, durch welche verhindert wird, daß beim Aufschieben des Dichtkörpers 4 auf den Gleitring 2 ein Umstülpen desselben erfolgt. In diesem Montagezustand kann (muß jedoch nicht) 111 dem zwischen Dichtkörper 4, Sekundärdichtung 6 und axialem Ansatz 8 gebildeten Hohlraum 19 Fett als Antibrikettiermedium für den Fall von Schmutzeintritt eingedrückt werden, wozu der noch offene Spalt 14 (siehe Pfeil) ausgenutzt wird.

Fig. 3 zeigt nun den Einbauzustand des Gleitringes 2 samt Dichtkörper 4 in der Gehäusebohrung 11. Der Hohlraum 19 ist nun dadurch abgeschlossen, daß das mit den Dichtlippen 12 versehene Ende 13 der Sekundärdichtung 6 auf dem Außenumfang 7 des Gleitringes 2 bzw. des Axialansatzes 8 unter radialer Spannung aufliegt, wobei der Schließkegel 15 nun dem Außendurchmesser des Dichtkörpers 4 entspricht. Die radiale Spannung wird durch die vom Durchmesser her geringer als der Schließkegel 15 ausgebildete Gehäusebohrung 11 der Sekundärdichtung 6 aufgezwungen, so daß mit Ermüdungserscheinungen im Betriebszustand nicht gerechnet werden muß. Schmutz kann nunmehr von außen nicht mehr eindringen. Durch das Spannen der Sekundärdichtung 6 auf Einbaumaß wird die Schließkraft zwischen dem Dichtbereich 12 und der korrespondierenden Umfangsfläche 7 des Gleitringes 2 dergestalt verstärkt, daß auch nach längerer Betriebszeit das Eindringen von Schmutz in den Bereich zwischen Gleitring 2 und Dichtkörper 4 sicher vermieden wird. Die Stege 17 sind in diesem Zustand in den zugehörigen eingegossenen Vertiefungen 16 des Gleitringes 2 positioniert und bilden somit eine optimierte Verdrehsicherung gegen Durchrutschen des Gleitringes 2 gegenüber dem Dichtkörper 4 infolge hoher Drehmomente und des eventuell im Hohlraum 19 gegebenen Fettpolsters (welches das übertragbare Drehmoment reduzieren könnte).

Claims (8)

1. Gleitringdichtung, insbesondere Laufwerkdichtung, bestehend aus einem winkelförmigen Gleit- und/oder Gegenring (2) mit einer zur Aufnahme eines ringförmigen, im Querschnitt etwa tellerfederförmigen, Dichtkörpers (4) bestimmten Umfangsfläche (5), wobei der Dichtkörper (4) eine in den Bereich des Dichtschenkels (3) geführte Sekundärdichtung (6) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtschenkel (3) des Gleit- und/oder Gegenringes (2) ringrückenseitig mit einem in Richtung des Dichtkörpers (4) verlaufenden axialen Ansatz (8) versehen ist, daß die Sekundärdichtung im nicht montierten Zustand mit radialem Abstand zum Dichtschenkel (3) bzw. des Ansatzes (8) vorgesehen ist und zumindest teilweise einen größeren Durchmesser als der Dichtkörper (4) aufweist, und daß zumindest das freie Ende (13) der Sekundärdichtung (6) durch das den Dichtkörper (4) aufnehmende Bauteil (11) unter radialer Spannung am Dichtschenkel (7) bzw. dem Ansatz (8) positionierbar ist.

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das freie Ende (13) der Sekundärdichtung (6), beginnend mit seinem Anbindungsbereich (6') am Dichtkörper (4), vom Durchmesser her konisch erweitert.

3. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärdichtung (6) einstückig mit dem Dichtkörper (4) gebildet ist.

4. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anbindungsbereich (6') der Sekundärdichtung (6) am Dichtkörper (4) vom Querschnitt her geringer dimensioniert ist, als deren freies Ende (13).

5. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (13) der Sekundärdichtung (6) gleit- bzw. gegenringseitig mit mindestens einer Dichtlippe (12) versehen ist.

6. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis S. gekennzeichnet durch einen Hohlraum (19) zwischen Dichtkörper (4), Sekundärdichtung (6) und Ringrücken (3') des Gleit- und/oder Gegenringes (2), der gegebenenfalls zumindest partiell, mit Fett befüllbar ist.

7. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ringrückenseitig im Bereich des axialen Ansatzes (8) eine Fase (18) vorgesehen ist.

8. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ringrückenseitig etwa axial in Richtung der Gleitfläche sich erstreckende Vertiefungen (16) im Gleit- und/oder Gegenring (2) zur verdrehsicheren Aufnahme von am Dichtkörper (4) angeformten Stegen (17).