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Dichtungsanordnung Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung
für die Abdichtung von geschmierten Gelenken an Wellen, bestehend aus einer Dichtfläche
auf der umlaufenden Welle oder einem umlaufenden Elansoh, einem schlauch--oder stulpenförmigen,
gummielastischen Dichtungselement und einer das Dichtungselement an die Dichtfläche
anpressenden, aus Bandabschnitt und Klemmabschnitt bestehenden KlemmschelleO Gelenkwellen
finden weitgehend Anwendung bei Antriebseleneunten
im llaschinen-
und Fahrzeugbau Je höher die 3rehzahlen der Velle und das zu übertragende Drehmoment
und je gröber der Knickwinkel, desto wichtiger ist die richtige Schmierung des hoch
beanspruchten gelenkes und der schutz dieser Schmierstelle durch eine gute Abdichtung,
Die Abdichtung von geschmierten Gelenkwellen ist nun umso schwieriger, je stärker
das umlaufende Gelenk abgewinkelt und je niedriger die Viskosität des Schmierrnittels
ist, weil einerseits die Dichtungsstulpe ständig durch eine .;;alk bewegung verformt
wird und andererseits das in der Dichtungsstulpe unter'durch die Bewe-gung erhöhtem
Druck befindliche Schmiermittel an der Abdichtungsstelle hindurchzukriechen versucht.
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bzw ist bekannt, für die Anpressung der genannten Dichtungselemente
an die Dichtflächen von derartigen umlaufenden Maschinenteilen Schlauchschellen
zu verwenden, die aus einem glatten Schellen-Band mit einer das Band zusammenziehenden,
oftmals vom Band trennbaren Vorrichtung bestehen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß
diese einseitig angebrachten Bandschlösser, meistens Verschraubungen, Unwuchten
erzeugen, durch welche schließlich bea hohen Drehzahlen Undichtigkeiten der Abdichtung
und Beschädigungen der Gelenke hervorgerufen werden können. Zudem sind diese mehrstückigen
Schellen aufwendig, und die glatten Schellenbänder neigen zum Einschneiden in die
durch 'die Gelenkbewegung ständig ebenfalls in Bewegung gehaltene Dichtungsstulpe,
wodurch wiederum die Abdichtung in Frage gestellt ist0
s ist weiter
bekannt, für die Anpressung von schlauchförnigem Dichtungsmaterial aus anderen Elastomeren
als Gummi, deren Teriperatur-Harte-Werhalten von Gummi stark abweicht, zwischen
der anpressenden Schlauchschelle und dem Dichtungsmateriell einen Zwischenring zu
verenden, der auf seiner den Dichtungsmaterial zugewandten Innenseite einen umlaufenden
Vorsprung trägt. Der Vorsprung nimmt hierbei etwa 1/4 der Bandbreite ein, während
der übrige Bandquerschnitt auf jeder weite des Vorsprungs als ebene Auflagefläche
für die Schlauchschelle dient. Dr senmalere Vorsprung soll bei seiner sn-Dressung
durch das breitere Schellenband einen höheren Anpreßdruck erzeugen. Es zeigt sich
jedoch, daß dies nur der Fall ist, solange das Kunststoff-Dichtungsmaterial noch
nicht gealtert ist, ud insoweit es nicht einer zusätzlichen Beanspruchung durch
eine Walkbewegung ausgesetzt ist, so daß der forspruilg das Dichtungsmaterial bleibend
verformen kann, wodurch die Abdichtungswirkung vermindert wird. Außerdem ist es
natürlich aufwendig, wegen eines bestimmten Materials praktisch ein gedoppeltes
Schellenband zu benutzen, Die erfindung gent von der Aufgabe aus, eine Dichtungsanordnung
für die Abdichtung von geschmierten Gelenken an ellen so auszuführen, daß eine einwandfreie
Abdichtung trotz erheblicher Beanspruchung des Dichtungsmaterials durch Welkarbeit
und gegebenenfalls Schmiermittelüberdrucks in der Dichtungsstulpe gewährleistet
ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Dichtungsanordnun der
eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß bei der
Klemmschelle
der mit dem Bandabschnitt einstückige lZemmabschnitt als ohrenförmige, nach außen
gerichtete, zusammendrückbare Ausbiegung ausgeführt ist und der Bandabschnitt ein
konvex-konkaves, mit der konvexen Seite nach innen zum Dichtungselement gerichtetes,
in seiner ProfilEierung über den ganzen Querschnitt und in seiner Längserstreckung
über die Länge des Klemmenbandes sich erstreckendes Profil aufweist, beine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die über den gesamten
Querschnitt des Klemmenbandes sich erstreckende Profilierung V-förmig ist, wobei
die Schenkel des V-förmigen Profils einen stumpfen Winkel einschließen.
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Es ist weiter für eine bevorzugte Ausführungsform kennzeichnend, daß
der Klemmabschnitt der Klemmschelle aus mehreren aneinander vom Umfang der Schelle
gegenüberliegenden Stellen befindlichen Teil-Abschnitten besteht0 Ss hat sich gezeigt,
daß die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung trotz erheblicher Beanspruchung des
Dichtungselementes selbst bei Füllung der Schmierstelle mit dünnflüssig werdenden
Schmierstoffen auch über längere Zeiträume eine gute Abdichtung bewahrt. Man glaubt
dies darauf zurückführen zu können, daß das unter erhöhter Ruhreibung auf der Dichtfläche
festgehaltene Dichtungselement keine Pumpbewegun ausführen kann, weil auch die letzte
Auswirkung der Walkbewegung in dem durch die Profilierung der I2emmschelle
gebildeten,
entsprechend dem Profilwinkel langsam enger werdenden Spalt abgebaut wird. Zugleich
wirkt sich die Gestaltung des Klemmabschnittes als zusammendrückbare Ausbiegung
günstig aus, weil im Gegensatz zu den Verhältnissen bei Abdichtungen mit Schellen
mit schweren, aus dem Umfang herausragenden -Bandschlössern sich die Zentrifugalkraft
kaum ungünstig bemerkbar machen kann.
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Für schnell umlaufende Wellen ist es günstig, daß der Klemmab schnitt
in zueinander symmetrisch liegende Teilabschnitte aufgeteilt ist, wodurch sich die
Kraftwirkung der einander gegenüberliegenden Klemmvorrichtungen ausgleichen kann.
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Für Reparaturzwecke sind Dichtungsanordnungen vorteilhaft, bei denen
die Klemmschelle als ein an einer Stelle neben der Ausbiegung offenes Band ausgeführt
ist, wobei das neben der Ausbiegung liegende Ende Durchbrechungen aufweist, in die
am anderen, darunter liegenden Ende vorhandene Haken von innen nach außen eingreifen
können weil derartige Schellen auch in radialer Richtung auf die gummielastischen
Dichtungselemente gebracht werden können.
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Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und' den Zeichnungen, in denen die Erfindung
ausführlich erläutert und dargestellt ist.
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Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugantriebes,
bei welchem die Erfindung angewendet
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung
eines Teiles von Fig. 1 mit der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, Pigo 3 eine
vergrößerte Darstellung einer Kleemschelle der erfindungsgemäßen Dicütungsanordnung,
in Form eines-geschlossenen Schellenringes, Sigo 4 eine vergrößerte Darstellung
eines Schnittes B ...B der Klemmschellen von Sigo 3 und 5, Fig. 5 eine vergrößerte
Darstellung einer Klemmschelle der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, in Form
eines offenen SchellenbandesO Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Radantrieb
eines Kraftfahrzeuges mit einem Getriebekasten'll, einer stark abgewinkelten Welle
12 und einem Rad 13. Um die Win~ kelstellung auch bei hohen Drehzahlen und großen
Drehbeanspruchungen in der betriebsgemäßen Weise störungsfrei zu erhalten, sind
an den Knickstellen gut geschmierte Gelenke vorgesehen, die in der erfindungsgemäßen
Weise abgedichtet sind. Die mit Schmiermittel gefüllten Diohtungsanordnungen, welche
die Gelenke völlig abdecken, sind mit 14 und 15 bezeichnet.
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In Fig. 2 ist eine der Dichtungsanorgnungen in vergrößertem Maßstab
teilweise dargestellt. Sie besteht aus einer Dichtfläche 21 auf einem beispielsweise
mit dem Rad 13 umlaufenden Flansch 22, sowie einer weiteren Dichtfläche 23 auf der
Welle 132 einer Dichtungsstulpe 24 und je einer Klemmschelle 25 und 26 zur Anpressung
der Dichtungsstulpe an die Dichtflächen 21 bzw. 23.
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ns ist vorteilhaft, die Dichtungsstulpe 24, die aus einem elastischen,
schmiermittelfesten Guemi- oder Plastikmaterial besteht, in ihren rbmessungen so
zu halten, daß ihre die K%emischellen aufnehmenden Teile mit Vorspannung auf den
Dichtflächen 21 bzwe 23 s.tzen. Die Dichtungsfläche 21 des Flansches 22 läuft in
eine nach außen gezogene Kante 221 aus, wodurch die Festigkeit Ges die Dichtfläche
21 tragenden Teils des Flansches 22 vergrößert wird oder der Flansch bei gleicher
Festigkeit in einer kleineren Materialstärke ausgeführt werden kann, was zur Verringerung
der ungefederten Massen am Antriebsrad 13 beiträgt.
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In den Fig. 3 und 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Klemmschellen
25 und 26 dargestellt, bei welcher man Bandteile 31 und I2emmteile 32 unterscheiden
kann. Das Klemmteil 32 ist in Form einer nach außen gerichteten Ausbiegung ausgeführt,
die man zusammendrüctt, wenn man ein Dichtungselement auf der Dichtfläche befestigt;
Vorteilhaf-*-ist diese Ausführungsform bei umlaufenden Wellen, wenn die Klemmvorrichtung
aus mehreren, aneinander am Umfang der Schelle gegenüberliegenden Stellen befindlichen,
zusammendruckbaren Ausbiegungen 32 und 321 besteht. Schädliche Unwuchten werden
hierdurch vermieden, Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der Dichtungsanordnung
ist darin zu sehen, daß die Bandteile 31 und 311 ein konvex-konkaves, mit der konvexen
Seite zur Dichtungsstulpe 24 bzw. den Dichtflä.chen 21 bzw. 23 gerichtetes, in seiner
Profilierung über den ganzen Querschnitt und in seiner Längserstreckung über die
Länge
der Bandteile 31 und 311 sich erstreckendes, V-förmiges Profil aufweisen, Die ochelSel
des Profils schließen einen stumpfen Winkel "A" ein0 Man nimmt an, dalJ in der durch
diese Profilierung geschaffenen Verengung zwischen der Schelle 25 bzw 26 und den
Dichtflächen 21 bzw0 23 die Auswirkungen der Walkbewegung auf die Abdichtungsstelle
vollständig abgebaut werden, so daß kein Schiermittel durch Bewegung des Dicntungselementes
durch die Abdichtung hindurchgepumpt werden kann0 Die in den Fig, 3 und 4 dargestellte
Ausführungsform einer erfinlungsgemäßen Klemmschelle 25 oder 26 ist aus einem durch
Verzinkung und Cadmierung oberflächenveredelten Stahlband hergestellt; die abgerundeten
Naturkanten sind durch einen Rollenrichtapparat gerichtet und geglättet.
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Die Profilierung mit dem winkel "A" entsteht bei der Herstellung von
einander gleichen Schellenteilen 31/32 bzw.
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311/321. Bei den in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel werden
immer zwei Stück durch Schweißung an Stellen 33 bzw. 331 derart zusammengesetzt,
daß sich die Klemmschelle als ein einstückiger, geschlossener Ring ergibt, die Ausbiegungen
32 bzw. 321 überdeckt sind und einander gegenüberliegen0 Dadurch ist die Klemmvorrichtung,
das sind die zusammendrückbaren Ausbiegungen 32 bzw. 321, mit den Bandteilen 31
bzw. 311 ebenfalls einstückig, so daß ein möglichst leichtes Teil mit nur geringen
xliehkraftunterschieden entlang des Klemmenumfangs entsteht, In Fig. 5 ist eine
weitere, besonders für Reparaturfälle
vorteilhafte Ausführungsform
einer Klemmschelle für die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung dargestellt0 Diese
schelle kann in radialer Richtung auf das Dichtungselement 24 aufgebracht werden0
Dazu ist die schelle als ein an einer stelle 51 neben der Ausbiegung 52 offenes
Band ausgeführt, Sei der Montage kann die schelle leicht einem verhaltnisnäßig weiten
Durchmesser-Toleranz-bereich angepaßt werden, weil sie an dem neben der Ausbiegung
52 liegenden Bandende eine Reihe von Durchbrechungen 53 aufweist, in die am anderen,
darunter liegenden zEde vorhandene Haken 54 eingreifen können.
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Ein zwischen der Ausbiegung 52 einerseits und den Haken 54 andererseits
sich erstreckender Bandteil 55 ist mit der konvex-konkaven, mit der konvexen Seite
nach innen zum Dichtungselement gerichteten, erfindungsgemäßen Profilierung versehen,
Ein Beispiel für ein sich im Querschnitt B ..... B ergebendes günstiges Profil ist
in Fig. 4 dargestellt.
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