DE2542085A1

DE2542085A1 - Dichtanordnung

Info

Publication number: DE2542085A1
Application number: DE19752542085
Authority: DE
Inventors: Dean R Bainard
Original assignee: Garlock Inc
Current assignee: Garlock Inc
Priority date: 1974-10-07
Filing date: 1975-09-20
Publication date: 1976-04-08
Also published as: CA1028724A; FR2287632B1; ES441544A1; DE2542085C2; GB1479219A; US3963248A; JPS5162249A; FR2287632A1

Description

DlPL-ING. HORST ROSE DIPL.-ING. PETER KOSEL

PATENTANWÄLTE

3353 Bad Gandershelm, 19* Sept, 1975 Postfach 129 Hohenhöfen 5 Telefon: (05382) 2842 Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandersheim

Unsere Akten-Nr. 2620/9

G-arlock Ine,

Patentgesuch vom 19. September 1975

Garlock Inc.

Division Street
Palmyra,, ff.Y.

V.St.A.

Dichtanordnung;

Die Erfindung betrifft eine Dichtanordnung zur Abdichtung zwischen zwei Teilen, nämlich einem 6-ehäuse und einer sich durch eine Ausnehmung des Gehäuses erstreckenden Welle.

Dichtanordnungen mit Hilfs-Dichtlippen sind an sich bekannt; jedoch können die Hilfs-Dichtlippen der bekannten Konstruktion nicht hohe Konzentrationen von Schmutz oder Schlamm abhalten, da meist durch ihre Konstruktion eine Tasche gebildet wird, in der sich Verunreinigungen ansammeln können, und zwar zwischen der Hilfslippe und dem mit ihr in Berührung stehenden und relativ zu ihr rotierenden Teil.

609815/0937

Bankkonto: Norddeutsche Landesbank, Filiale Bad Gandershelm, Kto.-Nr. 22.118.970 · Postscheckkonto: Hannover 6S715 970

_ 2 —

Eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird deshalb darin gesehen, eine verbesserte Dichtung mit Hilfs-Dichtlippe zu schaffen. Insbesondere soll eine solche Dichtung gegen Schmutz und die Bildung von Schmutzansammlungen noch widerstandsfähiger sein als die bekannten Dichtanordnungen, und sie soll solchen Ansammlungen möglichst entgegenwirken. Ferner wird angestrebt, eine solche Dichtanordnung zu schaffen, die ein einziges Bauteil bildet,

Nach der Erfindung wird die zuvor genannte Aufgabe gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Auf diese Weise wird nicht nur die Bildung von Schmutzansammlungen vermieden, sondern eine so ausgebildete und angeordnete Hilfs-Dichtlippe unterstützt noch das Ablaufen von Wasser, und das ablaufende Wasser wäscht den Schmutz und Schlamm von der Hilfs-Dichtlippe ab. Eine solche Dichtanordnung ist also sehr vorteilhaft für alle Arten von geländegängigen Fahrzeugen, z.B. Schlepper, Baumaschinen etc., aber auch z.B. überall dort, wo unter dem Chassis eines Fahrzeugs eine Dichtung gewünscht wird, die lange Zeit mit großer Zuverlässigkeit funktioniert. Die vorzugsweise schirmartig ausgebildete Hilfs-Dichtlippe dichtet gegen die radiale Außenseite der Verschleißhülse ab und verhindert so, daß sich Ansammlungen von Verunreinigungen bilden. Gleichzeitig fördert sie das Ablaufen von Wasser, wodurch Schmutz und Schlamm von der Hilfs-Dichtlippe abgewaschen wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dichtanordnung so ausgebildet, daß die Verschleißhülse als äußeres Element der Dichtanordnung ausgebildet und zur Befestigung mittels Preßsitz in einer Gehäuseausnehmung ausgebildet ist, und daß das elastomere Teil als inneres Element der Dichtanordnung ausgebildet ist und zur Aufpassung auf eine Welle ausgebildet ist. Bei einer anderen, im folgenden be-

6Q9Ö15/Ü937

schriebenen und dargestellten Aus führung sf orm wird die Verschleißhülse in einem die Gehäuseausnehmung umgehenden Bereich flanschartig am Gehäuse "befestigt und nicht durch Preßsitz in der G-ehäuseausnehmung befestigt, so daß die Gehäuseausnehmung entsprechend enger ausgebildet werden kann und bei Reparaturen die gesamte Dichtung sehr leicht ausgewechselt werden kann, was z.B. bei landwirtschaftlichen fahrzeugen erhebliche Vorteile bietet.

Die gesamte Dichtanordnung nach der Erfindung, also YerschleißhüTse + elastomeres Teil mit Dichtlippen, kann zu■einer einzigen Baueinheit vereinigt werden, was in vielen Fällen erhebliche Vorteile bietet.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen. Es zeigt:

Pig. 1 einen teilweisen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, welche im eingebauten Zustand zwischen einer Gehäuseausnehmung und einer sich durch diese erstreckenden Welle dargestellt ist, und

]?ig. 2 einen teilweisen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

1 zeigt eine als eine einzige Baueinheit ausgebildete, zum Abdichten einer Ausnehmung dienende lippendichtung 10, welche nach einem besonderen Merkmal der vorliegenden Erfindung eine die Außenseite abdichtende Hilfslippe 11 aufweist» Diese Lippendichtung 10 dichtet ab zwischen der in l?ig. 1 rechts liegenden Ölseite und der

609 δ 15/0937

_ A —

in Fig. 1 links liegenden Luftseite. In der Beschreibung und in den Ansprüchen wird als "innen" die Richtung axial zur Ölseite der Gehäuseausnehmung 14 bezeichnet, und als "außen" die Luftseite. Dagegen-wird z.B. die in Fig. 1 mit 50 bezeichnete Innenfläche des elastomeren Teiles 20 als die "radial innere" Fläche 50 bezeichnet.

Die Lippendichtung-10 wird verwendet zwischen einer Welle 12 und der bereits erwähnten Ausnehmung 14 des Gehäuses 16. Die Dichtung 10 weist eine radial äußere Verschleißhülse 18 aus Metall und ein radial inneres elaste-meres Teil 20 auf.

Das hülsenartige Teil 18 hat eine zylindrische Y/and 22, einen radialen Abschnitt oder Flansch 24 und eine zylindrische Lippe 26. Die zylindrische Wand 22 ist durch einen Preßsitz in der Ausnehmung 14 befestigt und hat auf der
Innenseite, also der Ölseite des Gehäuses 16, ein axial
inneres Ende 28, während ihr der Luftseite des Gehäuses
16 zugewandtes axial äußeres Ende mit 30 bzeichnet ist.
Der radiale Abschnitt oder Flansch 24 erstreckt sich vom äußeren Ende 30 der zylindrischen Wand 22 radial nach
innen und endet in einer axial sich nach innen erstreckenden zylindrischen Lippe 26,

Das inner elastomere Teil .20, das vorzugsweise als
Formstück aus Gummi ausgebildet ist, weist ein Verstärkungselement 34 aus Metall auf, welches im Querschnitt zwei
unter einem rechten Winkel verlaufende, miteinander an
der Spitze verbundene Schenkel aufweist, von denen der
eine parallel zur Welle 12 und der andere sinkrecht zu
ihr verläuft. Das Teil 20 hat einen zylindrischen Abschnitt 36, einen radialen Hilfsabschnitt 38, und einen radialen Hauptabschnitt 40. Die radialen Abschnitte 38 und 40 erstrecken sich auf gegenüberliegenden Seiten des radialen Abschnitts 24 zum zylindrischen Abschnitt 36 aus etwa

6QJ38J 5/093,7

radial nach, außen. Der radiale Abschnitt 40 weist eine Haupt-Dichtlippe 42 auf, welche auf der radialen Innenseite 44 der zylindrischen Wand 22 der Verschleißhülse 18 gleitet. Der radiale Abschnitt 33 weist die Hilfs-Dichtlippe 11 auf, welche auf der Außenseite 48 des radialen Abschnitts oder Flansches 24 der "Verschleißhülse 18 gleitet.

Die radiale Innenseite 50 des Teils 20 weist ringförmige Wülste oder Erhebungen 52, auf, die so ausgebildet sind, daß sie einen leichten Einbau bzw. ein leichtes Einführen der Welle 12 ermöglichen, und sie weist ferner einen auslenkbaren Abschnitt 54 auf, der dazu ausgebildet ist, die Hilfslippe 11 gegen den Flanschabschnitt 24 der Verschleißhülse 18 zu drücken.

Die vorstehend beschriebene Dichtung 10 ist als Baueinheit ausgebildet, wobei das elastomere Teil 20 lose an der Verschleißhülse 18 festgehalten wird, und zwar dadurch, daß der radiale Abschnitt 24 zwischen den beiden radialen Abschnitten 38 und 40 liegt. Der Zusammenbau der Dichtung 10 erfolgt in der Weise, daß man die Verschleißhülse 18 über die schirmartig ausgebildete Hilfslippe 11 hinweg gegen das elastomere Teil 20 schiebt bzw, preßt.

Die lippe 26 bewirkt, daß die verschiedenen Teile der Dichtung 10 relativ zueinander die richtige axiale Lage einnehmen, so daß die Hilfslippe 11 dichtend gegen den radialen Abschnitt 24 anliegt.

Die Dichtung 10 wird in die Ausnehmung 14 gepreßt, und dann wird die Welle 12 von der Ölseite des Gehäuses 16 aus durch, die Dichtung 10 durchgeführt. Die erfindungsgemäße Dichtung kann - gegebenenfalls mit geringen jeweils an den Verwendungszweck angepaßten Abwandlungen - für so verschiedene Zwecke Verwendung finden wie z.B. die Abdichtung von Getriebesteuerhebelwellen oder für Mabendichtungen an Anhängern oder Wohnwagen,

609815/0937

I¹Ig. 2 zeigt eine Dichtung 60 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Die Dichtung 60 findet ihre Anwendung z.B. an Schleppern oder dergleichen zum Abdichten der Wellen der Laufrollen oder Leiträder. Die Dichtung 60 weist eine Verschleißhülse 62 und ein elastomeres Teil 64 auf. Das hülsenartige Teil 62 hat einen radialen Befestigungsflansch 66, eine zylindrische Wand 68, einen radialen Verschleißabschnitt 70 und eine zylindrische Lippe 72. Der Befestigungsflansch 66 kan an einem (nicht dargestellten) Gehäuse befestigt werden, wobei z.B. zwischen dem Flansch 66 und dem Gehäuse eine (nicht dargestellte) Dichtplatte vorgesehen wird. Die Befestigung erfolgt dann in der üblichen Weise mit Schreuben, die sich durch die Schraubenlöcher 74 erstrecken. Die übrigen Abschnitte 68, 70 und 72 der Verschleißhülse 62 sind ersichtlich ähnlich ausgebildet wie die Abschnitte 22, 24 und 26 der Dichtung 10 nach Pig. 1, so daß auf die dortige Beschreibung verwiesen werden kann.

Das elastomere Teil 64 ist bei dieser Ausführungsform zweiteilig ausgebildet, wobei ein Hauptteil 76 eine Hauptdichtlippe 78 trägt und ein Hilfsteil 80 eine Hilfsdichtlippe 82 trägt. Das Hauptteil 76 weist ein - vorzugsweise als Formstück aus Gummi ausgebildetes - elastomeres Teil 84 auf, das - vorzugsweise durch eine Metall-Gummi-Verbindung - mit einem Verstärkungsteil 86 aus Metall verbunden ist, das im Querschnitt die Form eines rechten Winkels hat, wobei sich sein radialer Abschnitt wie dargestellt bevorzugt über etwa 70 fo der radialen Erstreckung der Lippe 78 erstreckt. Die radial innere, etwa zylindrische Fläche 88 des Teils 84 ist mit mehreren Hingwülsten 90 versehen, die so ausgebildet sind, daß sie das leichte Einführen "einer (nicht dargestellten) Welle ermöglichen.

609815/0937

Das Hilfsteil 80 weist einen elastomere^ Körper 92 auf, der ebenfalls vorzugsweise als Formstück aus Gummi ausgebildet ist und der - vorzugsweise über eine Gummi-Eetall-Verbindung — mit einem Verstärkungselement 94 verbunden ist. Im Betrieb ist das Element 94 in der dargestellten Weise durch einen Preßsitz mit dem Element 86 verbunden. Auch das Element 94 hat im Querschnitt die Form eines rechten Winkels, und sein radialer Schenkel ist bei der dargestellten Ausführungsform kurzer als der des Elements 84, während ihre zur Welle parallelen Schenkel nahezu gleiciuJLang sind. Das Hilfsteil 80 weist ferner ein Federglied 96 auf, welches einen durchgehenden Sing 96' und von diesem radial ausstrahlend eine Vielzahl von Pederfingern 97 aufweist, die mit dem Ring 96' einen Winkel von etwa 60° einschließen/ Diese Federfinger 97 sind - ebenso wie der Ring 96' - durch eine Metall-Gummi-Verbindung mit der Hilfslippe 82 verbunden und drücken diese im Betrieb dichtend gegen die axiale Außenseite des Verschleißflansches 70. Die Fingerfeder 96 hat den üblichen Aufbau solcher Federn, also eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten Federfingern 97. Der Ring 96' ist durch eine dünne Gummischicht vom radialen Schenkel des Elements 94 getrennt und mit dieser dünnen Gummischicht verbunden.

Die Montage der Dichtung 60 erfolgt in der Weise, daß man in der in Fig. 2 dargestellten Yfeise das Hauptteil 76 gegen die Lippe 72 der Verschleißhülse 62 legt und dann das Hilfsteil 80 auf das Hauptteil 76 aufpreßt und so die eine einzige Baueinheit bildende Dichtanordnung 60 herstellt. Zum Zusammenhalten der beiden Teile 76 und 80 nach der Hontage können falls gewünscht diverse bekannte Haltevorrichtungen verwendet werden. Beim und nach dem Einbau gewährleistet die Lippe 72 die richtige axiale Lage aller Teile relativ zueinander und insbesondere, daß die Hilfslippe 82 dichtend gegen den radialen Verschleißflansch 70 anliegt.

609815/0 9 37

Naturgemäß ist es nicht erforderlich, das elastomere Teil auf der Welle und die Verschleißhülse am Gehäuse anzuordnen, sondern man kann in geeigneten Fällen auch umgekehrt vorgehen, also die Verschleißhülse auf der Welle befestigen und das elastomere Teil am Gehäuse. Auch kann man - um nur ein v/eiteres Beispiel für denkbare Modifikationen und Variationen zu nennen - die Haupt-Dichtlippe konstruktiv völlig anders ausbilden und auch ihre Anlagestelle gegen die Verschleißhülse völlig anders wählen. Die Verstärkungselemente können in manchen Fällen mit Vorteil auch weggelassen werden, oder sie können durch äquivalente Konstruktionen ersetzt werden, z.B. durch Verstärkungselemente aus geeigneten federnden Kunststoffen. Auch bracht der radiale Abschnitt, z.B. 24 in Fig. 1, nicht unbedingt wie dargestellt senkrecht zur Längsache der Welle verlaufen, obwohl dies an sich wegen der leichteren Fertigung bevorzugt wird. Auch sonst sind im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens der vorliegenden Erfindung zahlreiche weitere Abwandlungen und Modifikationen möglich.

Naturgemäß kann die erfindungsgemäße Dichtung statt als einziges Bauteil auch getrennt in mehreren Teilen geliefert werden, doch hat natürlich die Gestaltung als einziges Bauteil wesentliche Vorzüge, u.a. schon deshalb, weil die Montage beim Hersteller^eäus genauer und sicherer

ist und zu einer höheren Zuverlässigkeit beim fertigen j Endprodukt führt. Die Ausführung als Baueinheit ist also gemeinhin vorzuziehen und läßt sich auch leicht ausführen, da das distale Ende des radialen Abschnitts (z.B.-24 bei Fig. 1) der Verschleißhülse näher beim Hauptteil des elastomeren Teils liegt als die distalen Enden der beiden Dichtlippen,

Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-ing. Peter Kosel

609815/0937

Claims

DIPL.-ING. HORST RÖS£ DiPL-ING. PETER KOSEL

3353 Bad Gandersheim, ^ 9« Sept. 1975

Postfach 129

Hohenhöfen S

Telefon: (05382) 28«

Telegramm-Adresse: Siedpatant Badgandarsheim

Unsere Akten-Nr. 2620/9

G-arlock Ine,

Patentgesuch, vom 19. September 1975

'Patentansprüche

.yDichtanordnung zur Abdichtung zwischen zwei Teilen, nämlich einem G-ehäuse und einer sich durch, eine xlusnehmung des Gehäuses erstreckenden Welle, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Verschleißhülse (18;62) zur Verwendung an einem der beiden Teile (Welle oder Gehäuse) vorgesehen ist, welche einen radialen Abschnitt (24·;70) aufweist, der sich in Richtung zu einem elastomeren Teil (20;64) erstreckt, daß das elastomere Teil (20;64) ringförmig und zur Verwendung am anderen der beiden Teile (Gehäuse oder Welle) ausgebildet ist und eine Hilfs-Dichtlippe (11;82) aufweist, welche sich etwa radial und in Richtung zur Verschleißhülse auf der Außenseite (48) des etwa radialen Abschnitts (24;70) erstreckt und im Betrieb gegen diese etwa radiale Außenseite anliegt, und daß das elastomere Teil (20;64) eine Haupt-Dichtlippe (42;78) aufweist, welche sich, in etwa radialer Richtung auf der anderen Seite des radialen Abschnitts der Verschleißhülse (18;62) in Richtung zu dieser Verschleißhülse erstreckt.

b Q a ü1L/ü ö^ 7

Bankkonto: Norddeutsche Landesbank, Filiale Bad Gandershelm, Kto.-Nr.22.118.970 · Postscheckkonto: Hannover 66715 _Ώ /c<j_

. Ra/ot
2. Dichtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (26',72) vorgesehen ist, welche die Hilfs-Dichtlippe- (11;82) im Betrieb in eine solche lage bringt, daß sie gegen den radialen Abschnitt (24*70) der Verschleißhülse anliegt.
3. Dichtanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine zylindrische Lippe (26;72) am distalen Ende des radialen Abschnitts (24;70) der Verschleißhülse (18;62) aufweist.
4. Dichtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißhülse (18) als äußeres Element der DichtanOrdnung ausgebildet und zur Befestigung mittels Preßsitz in einer Gehäuseausnehmung (14) ausgebildet ist, und daß das elastomere Teil (20) als inneres Element der Dichtanordnung und zur Aufpassung auf eine Welle (12) ausgebildet ist.
5. Dichtanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Teil (20) ein Verstärkungselement (34) aus Metall enthält,
6. Dichtanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißhülse (62) als äußeres Element der Dichtanordnung ausgebildet ist, und daß das elastomere Teil (64) einen die Haupt-Dichtlippe (78) aufweisenden Hauptteil (76) und einen getrennten, die Hilfs-Dichtlippe (82) aufweisenden Hilfsteil (80) aufweist, und daß einer der beiden Teile (76 und 80), vorzugsweise über einen Preßsitz, im anderen befestigt ist.
7. Dichtanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Teile (76 und 80) ein Verstärkungselement (86 bzw. 94) aus Metall aufweist, und daß das Verstärkungselement (94) des Hilfsteile (80) zur j Preßsitzverbindung bezüglich des Verstärkungselements (86) j des Hauptteils (76) ausgebildet ist. j

6 0 sTbTs / Q 9Ϊ7 ^J
8. Dichtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Pingerfeder (96) mit der Hilfs-Lippendichtung (82) verbunden ist, um diese Dichtung :in Richtung zum radialen Abschnitt (70) der Verschleißhülse (62) zu drücken.
9. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Teil (84) wenigstens ein Verstärkungselement (86,94) aus Metall enthält.
10. Dichtanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Dichtlippe (78) gegen einen zylindrischen Abschnitt 44;68) der Verschleißhülse (18;.62) anliegt,
11» Dichtanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Teil (20;64) an seiner etwa zylindrischen radialen Innenseite (50;88) -Ringwülste (52;90) aufweist, um ein leichtes Einführen einer Welle (12) durch das elastomere Teil zu ermöglichen.
12, Dichtanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein ablenkbarer Abschnitt (54) vorgesehen ist, gegen den eine durch das elastomere Teil (20) eingeführte Welle (12) anliegt und dabei - über diesen auslenkbaren Abschnitt (54) ■ die Hilfs-Dichtlippe (11) in Richtung zum radialen Abschnitt (24) der Verschleißhülse (18) preßt.
13. Dielitanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das distale Ende (26) des radialen Abschnitts (24) der Verschleißhülse (18) näher beim elastomeren Teil (20 liegt als die distalen Enden der Dichtlippen (11,42), wodurch die Dichtanordnung als Baueinheit ausbildbar ist.

6Q3815/0937
14. Diciitanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (54;96,97) vorgesehen sind, welche die Hilfs-Dichtlippe (11;82) in Anlage gegen den radialen Abschnitt (24;70) der Yerschleißhülse drücken.
15. Dichtanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs--Dichtlippe etwa regenschirmförmig ausgebildet ist.
Patentanwälte Dipl.-Ing.
Horst Rose Dipl.-Ing.
Peter Kosel
6098 15/0 937