DE202004004317U1

DE202004004317U1 - Radialwellendichtring

Info

Publication number: DE202004004317U1
Application number: DE200420004317
Authority: DE
Original assignee: Dichtungstechnik G Bruss GmbH and Co KG
Current assignee: Dichtungstechnik G Bruss GmbH and Co KG
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2014-03-13

Abstract

Radialwellendichtring (11) für eine Welle (17), mit einer Dichtlippe (14) aus Polymermaterial, die einen auf dem Umfang der Welle (17) aufliegenden Dichtabschnitt (D) umfaßt und die mindestens in dem Dichtabschnitt (D) wellenseitig Ausnehmungen (15) zum Rückfördern von aus dem abzudichtenden Raum (M) austretendem Medium aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (14) mindestens in dem Dichtabschnitt (D) wellenseitig mit einem Beschichtungsmittel (18) beschichtet ist, das durch Kontakt mit dem abzudichtenden Medium in Lösung bzw. Suspension geht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Radialwellendichtring für eine Welle, mit einer Dichtlippe aus Polymermaterial, die einen auf dem Umfang der Welle aufliegenden Dichtabschnitt umfaßt und die mindestens in dem Dichtabschnitt wellenseitig Ausnehmungen zum Rückfördern von aus dem abzudichtenden Raum austretendem Medium aufweist.
Derartige Radialwellendichtringe sind aus der DE 196 42 544 A1 und der DE-OS 24 60 185 bekannt.
Aggregate, beispielsweise Motoren, werden am Ende des Montagebandes häufig mit einem Luftleckagetest auf Dichtheit geprüft. Da Radialwellendichtringe insbesondere aufgrund der Rückförderausnehmungen in der Dichtlippe in der Regel nicht ausreichend luftdicht sind, sind für einen zuverlässigen Luftleckagetest zusätzliche Maßnahmen erforderlich.
Aus der DE 100 33 446 C2 ist ein Radialwellendichtring mit einer Dichtlippe bekannt, deren offene Drallkanäle durch einen Steg verschlossen sind, um die Verfälschung der Luftleckagemessung zu verringern. Eine geringe Luftleckage infolge eines fertigungstoleranzbedingten Dichtspalts oder Oberflächenrauheiten läßt sich jedoch nicht vermeiden. Untersuchungen haben zudem ergeben, daß bereits bei einem geringen Wellenversatz eine Luftleckage infolge eines Aufschnäbeln (bell-mouthing) der Dichtlippe aufgrund der Anpreßdruckverteilung auftreten kann (SAE Technical Paper 930531).
Es ist bekannt ( DE 195 32 701 C2 , DE 100 63 970 A1 , DE 101 28 776 A1 ), den Dichtspalt zwischen Dichtlippe und Welle durch Wachs bzw. ein thixotropes Medium zu verschließen. Das Wachs bzw. das thixotrope Medium führt jedoch zu einer Verstopfung der Drallkanäle, wodurch der Ölaustausch so stark reduziert wird, daß das Öl durch die Reibungswärme in den Drallkanälen verkokt. Das verkokte Öl kann zu einer Beeinträchtigung oder sogar zum Versagen der Dichtfunktion des Radialwellendichtrings führen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Radialwellendichtring bereitzustellen, der bei einem Luftleckagetest nach der Montage eine verringerte Luftleckage aufweist, ohne daß die Dichtfunktion des Dichtrings im Betrieb der Welle beeinträchtigt wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Mitteln des Anspruchs 1, insbesondere dadurch, daß die Dichtlippe mindestens in dem Dichtabschnitt wellenseitig mit einem Beschichtungsmittel beschichtet ist, das durch Kontakt mit dem abzudichtenden Medium in Lösung bzw. Suspension geht. Das Beschichtungsmittel dient zum Abdichten des Dichtspalts im Montagestadium des Aggregats, um die Luftleckage des Wellendichtrings zu verringern. Bei einem dem Luftleckagetest nachfolgenden Betrieb des Aggregats geht das Beschichtungsmittel nach den ersten Umdrehungen der Welle in dem rückgeförderten Öl in Lösung bzw. in Suspension und wird mit dem rückgeförderten Öl abgetragen, so daß ein Verstopfen der Rückförderausnehmungen durch das Beschichtungsmittel und daher ein Verkoken des Öls in den Rückförderausnehmungen vermieden wird. Zweckmäßigerweise geht daher das Beschichtungsmittel in dem Öl innerhalb ausreichend kurzer Zeit und in ausreichendem Umfang in Suspension, um ein nachteiliges Verstopfen der Rückförderausnehmungen durch das Beschichtungsmittel zu vermeiden.
Das Beschichtungsmittel dient insbesondere zum Verschließen des fertigungstoleranzbedingten Dichtspalts und von Oberflächenrauheiten. Das Beschichtungsmittel ist daher vorzugsweise geeignet, Oberflächenrauhigkeiten der Dichtlippe und/oder der Welle auszufüllen. Dies betrifft insbesondere Rauhigkeiten im Bereich von weniger als 100 μm, vorzugsweise weniger als 10 μm, weiter vorzugsweise weniger als 1 μm. Je nach Ausführung der Rückförderausnehmungen kann insbesondere auch das Beschichtungsmittel zum Verschließen der Rückförderausnehmungen verwendet werden. Umfaßt sind sämtliche Ausführungen von Rückförderausnehmungen, insbesondere Einschneidungen in der Dichtlippe oder in die Dichtlippe eingeprägte Ausnehmungen.
Besonders vielversprechend ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Beschichtungsmittels für Dichtlippen aus PTFE bzw. PTFE-Compounds, die aufgrund der geringen Elastizität von PTFE in der Regel verstärkte Luftleckage aufweisen.
Bevorzugt ist die Verwendung eines reibungsvermindernden Beschichtungsmittels auf der Basis eines Schmierstoffs, insbesondere eines Festschmierstoffs. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines Schmierstoffes mit einer Schichtgitterstruktur wie Molybdändisulfid oder Graphit, da aufgrund der mikroskopischen Blättchenstruktur selbst sehr feine Rauhigkeiten verschlossen werden können. Insbesondere Molybdändisulfid wirkt reibungs- und verschleißverringernd und läßt sich sehr leicht in Öl suspendieren.
Das Beschichtungsmittel ist vorzugsweise wasserlöslich und daher besonders umweltverträglich. Um die Gleichmäßigkeit der Beschichtung zu erhöhen, werden dem Beschichtungsmittel vorzugsweise netzend wirkende Zusätze, insbesondere Tenside zugesetzt. Vorzugsweise werden dem Beschichtungsmittel haftungserhöhende Zusätze, insbesondere Silane zugesetzt, um den Abrieb der Beschichtung und daraus resultierende Verschmutzungen der Hände und des Montagewerkzeugs bei der Handhabung bzw. Montage des Wellendichtrings zu verringern. Eine häufige Reinigung des Montagewerkzeugs zur Vermeidung von Betriebsstörungen ist daher nicht erforderlich. Bevorzugt weist der Schmierstoff in dem Beschichtungsmittel eine erhöhte Konzentration im Vergleich zu üblichen Suspensionen des Schmierstoffs in Öl auf.
Es kann ein Verschlußkörper, beispielsweise ein querliegender Steg, zum Verschließen der Rückförderausnehmungen vorgesehen sein. Die erfindungsgemäße Beschichtung ist aber nicht auf Ausführungsformen mit Verschlußkörper beschränkt.
Die Beschichtung wird vorzugsweise unter Verwendung eines Kissens aufgetragen. Dies hat gegenüber dem üblichen Spritzverfahren den Vorzug eines sparsamen Verbrauchs und besserer Umweltverträglichkeit.
Weitere vorteilhafte Merkmale gehen aus der folgenden Beschreibung vorteilhafter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor. Es zeigt:
1: eine Querschnittszeichnung eines Radialwellendichtrings.
In einer Nabe 10 eines Aggregats ist eine Radialwellendichtring 11 angeordnet, der einen Stützkörper 12 und eine Dichtscheibe 13 umfaßt. Die Dichtscheibe 13 umfaßt eine Dichtlippe 14, die in Bezug auf die Welle 17 des Aggregats axial vorgewölbt ist und an dem Umfang der Welle 17 in einem Längenabschnitt D dichtend anliegt. Die schrägen Einschnitte 15 auf der der Welle 17 zugewandten Seite der Dichtlippe 14 erzeugen einen Rückförderdrall auf aus dem abzudichtenden Raum M austretendes Öl. Die Dichtscheibe 13 kann eine Schutzlippe 16 aufweisen.
Am freien Ende der Dichtlippe 14, insbesondere in dem an der Welle 17 anliegenden Bereich D, ist die Dichtlippe 14 mit einer Beschichtung 18 vorzugsweise auf der Basis von Molybdändisulfid und/oder Graphit versehen. Die Beschichtung 18 verschließt den Dichtspalt zwischen der Dichtlippe 14 und der Welle 17 durch Verschließen auch minimaler Rauhigkeiten und Oberflächenunebenheiten. Nach der Montage des Aggregats wird gewöhnlich ein Luftleckagetest durchgeführt, wobei aufgrund der durch die Beschichtung 18 reduzierten Leckage zwischen der Dichtlippe 14 und der Welle 17 die gemessene Leckage des abzudichtenden Raumes M allenfalls geringfügig beeinflußt wird. Im Betrieb des Aggregats führt der erste Kontakt des aus dem abzudichtenden Raum M austretenden Öls mit der Beschichtung 18 dazu, daß die Beschichtung 18 mit dem Öl eine Suspension bildet und abgefördert wird. Verstopfungen der Einschnitte 15 durch die Beschichtung 18 und daraus resultierende Verkokungen werden daher vermieden.

Claims

Radialwellendichtring (11) für eine Welle (17), mit einer Dichtlippe (14) aus Polymermaterial, die einen auf dem Umfang der Welle (17) aufliegenden Dichtabschnitt (D) umfaßt und die mindestens in dem Dichtabschnitt (D) wellenseitig Ausnehmungen (15) zum Rückfördern von aus dem abzudichtenden Raum (M) austretendem Medium aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (14) mindestens in dem Dichtabschnitt (D) wellenseitig mit einem Beschichtungsmittel (18) beschichtet ist, das durch Kontakt mit dem abzudichtenden Medium in Lösung bzw. Suspension geht.
Radialwellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmittel (18) geeignet ist, Oberflächenrauhigkeiten der Dichtlippe (14) und/oder der Welle (17) auszufüllen.
Radialwellendichtring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmittel (18) auf der Basis eines Schmierstoffs, insbesondere eines Festschmierstoffs gebildet ist.
Radialwellendichtring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmierstoff eine Schichtgitterstruktur aufweist.
Radialwellendichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmittel (18) auf der Basis von Molybdändisulfid gebildet ist.
Radialwellendichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmittel auf der Basis von Graphit gebildet ist.
Radialwellendichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmittel (18) wasserlöslich ist.
Radialwellendichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Beschichtungsmittel (18) netzend wirkende Zusätze, insbesondere Tenside
Radialwellendichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Beschichtungsmittel (18) haftungserhöhende Zusätze, insbesondere Silane zugesetzt sind.
Radialwellendichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (14) aus PTFE oder einem PTFE-Compound besteht.
Radialwellendichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (14) einen Verschlußkörper zum Verschließen der Rückförderausnehmungen (15) aufweist.