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Abdichtung für Wälzlager, insbesondere für Wasserpumpenlager Die Erfindung
betrifft eine. Abdichtung für Wälzlager, insbesondere für Wasserpumpenlager, bei
denen eine Welle unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern in einem Außenlaufring
gelagert ist.
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Bei derartigen Lagern, wie sie für Wasserpumpenlagerungen in Kraftfahrzeugmotorenverwendet
werden, ist der eigentliche wassergefüllte Pumpenraum durch eine Gleitringdichtung
vom Wasserpumpenlager getrennt. Bei solchen Gleitringdichtungenist es konstruktiv
bedingt, daß sie eine geringe Menge Leckwasser durchlassen. Dieses austretende Leckwasser
gelangt in einen freien Zwischenraum zwischen der Gleitringdichtung und dem Wasserpumpenlager.
Obwohl man diesen freien Zwischenraum mit Öffnungen für den Leckwasserabfluß versieht,
besteht die Gefahr, daß das Leckwasser bis an die eigentliche Abdichtung des Wasserpumpenlagers
gelangen kann. Wenn dies eintritt, ist damit zu rechnen, daß durch das sehr heiße
Leckwasser das an der Abdichtung des Wasserpumpenlagers vorhandene Schmiermittel
ausgewaschen wird, was ein Trockenlaufen der Dichtung und damit erhöhten Verschleiß
zur Folge hat. Als weitere Folge kann dann das Leckwasser in das Wasserpumpenlager
eindringen und dieses zerstören.
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Um diese nachteiligen Auswirkungen zu vermeiden, hat man bereits in
dem freien Zwischenraum zwischen der Gleitringdichtung und dem Wasserpumpenlager
auf der Welle eine mit dieser umlaufende Scheibe vorgesehen, die als spritzring
wirkt und das Le~kwasser nach augen wegschleudert. Eine suche Scheibe kann
jedoch
auch nur dann zu voller Wirksamkeit gelangen, wenn der Zwischenraum zwischen der
Gleitringdichtung einerseits und der Abdichtung an dem Wasserpumpenlager andererseits
ausreichend groß ist. In letzter Zeit wird jedoch verlangt, die axiale Erstreckung
dieses Zwischenraumes so klein wie nur irgend möglich zu halten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abdichtung für derartige Lager
zu schaffen, bei der trotz beengter Raumverhältnisse mit Sicherheit vermieden wird,
daß das Medium, gegen das das Lager abgedichtet werden soll, das Schmiermittel an
der Wasserpumpenlagerdichtung auswäscht und damit die Funktionsfähigkeit der Dichtung
gefährdet.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß wenigstens
am einen Ende des Außenlaufringes eine Dichtscheibe angeordnet ist, die dichtend
mit der Welle zusammenwirkt und daß auf der Welle ein weiterer Dichtring vorgesehen
ist, der mit der Welle umläuft und der in der Weise mit der Dichtscheibe oder dem
Außenlaufring dichtend zusammenwirkt, daß zwischen Dichtscheibe und Dichtring ein
abgedichteter Hohlraum gebildet ist. Dieser abgedichtete Hohlraum kann dabei mit
Fett gefüllt sein. Dadurch, daß der Dicht scheibe am Ende des Außenlaufringes ein
weiterer Dichtring vorgeschaltet ist, wodurch zwischen diesen beiden Dichtungen
ein in sich abgedichteter Hohlraum entsteht, ist mit Sicherheit gewährleistet, daß
an dieser Seite des Wasserpumpenlagers ankommendes Leckwasser keinesfalls bis zu
der Dichtstelle vordringen kann, die die am Außenring befestigte Dichtscheibe mit
der Welle bildet.
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Wenn dieser Zwischenraum zwischen den beiden Dichtungen zusätzlich
mit Fett gefüllt ist, was auf jeden Fall empfehlenswert ist, dann wird durch dieses
Fettpolster die Dichtstelle
zusätzlich geschützt. Ankommendes Leckwasser
müßte somit zunächst die Dichtstelle überwinden, die zwischen dem auf der Welle
vorgesehenen Dichtring und seiner Anlaufstelle vorhanden ist und sie müßte zusätzlich
das Fettpolster zwischen den beiden Dichtungen abtragen, um dann letztlich zu der
gefährdeten Dichtstelle zwischen der Dichtscheibe am Außenring und der Welle vordringen
zu können.
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Die Erfindung bietet die Möglichkeit, den auf der Welle vorgesehenen
Dichtring als Blechscheibe auszubilden, die mit ihrem äußeren Rand gleitend gegen
die Stirnfläche des Außenlaufringes anliegt. Diese konstruktiv und herstellungsmäßig
sehr einfache Ausführung dieses Dichtringes bringt den Vorteil, daß damit gerechnet
werden kann, daß nach einer gewissen Einlaufzeit durch geringfügigen Verschleiß
an der Berührungsstelle zwischen dem äußeren Rand der Blechscheibe und der Stirnfläche
des Außenlaufringes der Werkstoff an diesen beiden Teilen soweit abgetragen wird,
daß ein Dichtspalt von minimalster Breite entsteht, wodurch die vorher vorhandengewesene
gleitende Reibung an dieser Stelle entfällt.
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Der auf der Welle vorgesehene Dichtring kann jedoch auch aus elastischem
Werkstoff, wie z.B. Gummi, Kunststoff oder dgl. hergestellt sein und mit einer Dichtlippe
gleitend gegen die Stirnfläche des Außenlaufringes cder gegen die Dichtscheibe anliegen.
Bei dieser Ausbildung kann der Dichtring in einfachster Weise durch elastische Vorspannung
auf der Welle befestigt werden, ohne daß engste Toleranzen eingehalten werden müßten.
Auch bietet diese konstruktive Ausgestaltung in einfachster Weise die Möglichkeit,
den Dichtring an seiner der Dichtscheibe abgewandten Seite zusätzlich als Schleuderscheibe
auszubilden, durch die ankommendes Wasser von der Welle abgeschleudert wird, bevor
es überhaupt in den Bereich der Dichtungen gelangt.
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Um die durch die Dichtungen hervorgerufene gleitende Reibung, die
zusätzliche Erwärmung nach sich zieht, in engen Grenzen zu halten, kann der mit
der Welle umlaufende Dichtring, die am Außenlaufring befestigte Dichtscheibe, oder
auch beide zusammen von vornherein so ausgebildet sein, daß sie mit den jeweils
korrespondierenden Teilen Spaltdichtungen bilden.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der beschriebenen Erfindung
dargestellt. Die Figuren 1 und 2 zeigen Teil-Längsschnitte durch erfindungsgemäße
Wasserpumpenlager, während Figur 3 und 4 je einen Ausschnitt aus dem Dichtungsbereich
eines solchen Wasserpumpenlagers darstellen.
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Bei dem in Figur 1 dargestellten Wasserpumpenlager ist die Wasserpumpenwelle
1 mittels eines Kugellagers 2 und eines Nadellagers 3 in einem gemeinsamen.Außenlaufring.4
drehbar gelagert. Das Wasserpumpenlager ist beidseitig abgedichtet.
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Die Dichtungen sind gebildet aus je zwei ringförmigen Blechscheiben
5, die in eine Nut des Außenlaufringes 4 eingesetzt sind und die zwischen sich eine
elastische Dichtscheibe 6 aufnehmen, die mit ihrem inneren, abgewinkelten Rand dichtend
an der Oberfläche der Welle 1 anliegt.
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An der rechten Seite des Wasserpumpenlagers ist zusätzlich zu dieser
Dichtung ein weiterer, aus Blech gebildeter Dichtring 7 vorgesehen, der mit einem
inneren. Kragen auf der Welle 1 festsitzt, während er mit seinem äußeren Rand gleitend
gegen die Stirnseite des Außenlaufringes 4 anliegt. Der Hohlraum, der von dem Dichtring
7 einerseits und der äußeren Blechscheibe 5 bzw. der. Dichtscheibe 6 eingeschlossen
wird, kann dabei mit Fett'gefiillt sein. Der Dichtring 7 wirkt zusätzlich zugleich
als Spritzring, der ankommendes Wasser radial naci aui3en abschleudert.
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In Figur 2 ist ein Wasserpumpenlager dargestellt, das in seinem konstruktiven
Aufbau völlig dem nach Figur 1 entspricht. Dieses Lager ist in eine Bohrung des
Pumpengehäuses 8 eingesetzt. Zur Abdichtung gegenüber dem eigentlichen wassergefüllten
Pumpenraum ist eine Gleitringdichtung 9 vorgesehen. Im Gegensatz zu dem aus Blech
bestehenden Dichtring 7 bei der Ausführung nach Figur 1 ist bei der Variante nach
Figur 2 der im Außenlaufring 4 befestigten und aus den beiden ringförmigen Blechscheiben
5 und der elastischen Dichtscheibe 6 bestehenden Dichtung ein Dichtring 10 vorgelagert,
der im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist. An seiner dem Wasserpumpenlager
zugewandten Seite ist dieser Dichtring 10 mit einer elastischen Dichtlippe 11 versehen,
die gleitend gegen die Stirnfläche des Außenlaufringes 4 anliegt. An seinem gegenüberliegenden
Ende weist der Dichtring 10 einen Flansch 12 auf, der alls Schleuderscheibe wirkt
und der von der Gleitringdichtung 9 her ankommendes Wasser nach außen abschleudert,
wo es durch die Gehäusebohrung 13 ab-fließen kann.
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In Figur 3 ist eine Variante der Figur 2 dargestellt. Die in den Außenlaufring
4 eingesetzte Dichtung besteht dabei aus der elastischen Dichtscheibe 14-, in die
zur Armierung eine Blechscheibe 15 eingesetzt, z.B. einvulkanisiert ist.
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Mit der Welle 1 läuft der Dichtring 16 um, der im wesentlichen T-förmigen
Querschnitt besitzt. Mit seiner der Dichtscheibe 14 zugewandten Stirnfläche bildet
er zusammen mit dieser Dichtscheibe eine Spaltdichtung. Der Dichtring 16 ist symmetrisch
ausgebildet, wodurch vermieden wird, daß er verkehrt. herum eingebaut werden kann.
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Die Ausführung nach Figur 4 schließlich unterscheidet sich von der
nach Figur 3 dadurch, daß anstelle der Dichtscheibe 14, die gleitenden Kontakt mit
der Welle 1 hatte nunmehr eine Dichtscheite 17 in den Außenlaufring 4 eingesetzt
ist, die zusammen mit der Oberfläche der Welle 1 eine Spalt- bzw.
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Labyrinthdichtung bildet. Da gegenüber der Ausführung nach Figur 3
in diesem Falle beide vorhandenen Dichtungen als berührungslose Dichtungen ausgeführt
sind, wird gleitende Reibung und damit unzulässige Erwärmung völlig vermieden.