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Abdichtung einer Welle gegenüber einem
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geteilten Maschinengehäuse Die Erfindung betrifft eine Abdichtung
einer Welle gegenüber einem in Achsrichtung geteilten Maschinengehäuse, dessen Aufnahmebohrung
aus zwei sich in der Teilungsebene sprunghaft ändernden Durchmesserbereichen besteht,
insbesondere Kurbelwellendichtung für Brennkraftma 5 chinen.
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Beim Herausführen von Wellen aus in Achsrichtung geteilten Motoren-,
Getriebe- oder Maschinengehäusen besteht ein besonderes Abdichtungsproblem darin,
die Ubergangsstelle von der Gehäuseteilungsebene zum Wellendichtring abzudichten.
Insbesondere ist es zur schwungradseitigen Abdichtung der Kurbelwellen von Brennkraftmaschinen
allgemein üblich, den Wellendichtring in einem metallischen, kreisförmigen Aufnahmering
zu montieren, wobei letzterer am Außenurnfang f ine Nut zur Aufnahme eines großvolumigen
Runddichtringes aufweist. Abgesehen davon, daß neben dem Aufnahme ring ein zusätzlicher
Dichtring erforderlich ist, besteht das eigentliche Problem nach wie vor, da die
Stoßstelle der Teilungsflächen des Maschinengehäuses mit dem Außenumfang des Aufnahmeringes
gegen axiales Durchdringen von zum Beispiel Schmieroel abgedichtet sein muß.
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Durch die DT - AS 1.400.490 ist es bereits bekannt, den Wellendichtring
in der Teilungsebene des Maschinengehäuses ebenfalls zu teilen und eine Hälfte des
geteilten Wellendichtringes mit radialen Ansätzen zu versehen, um die tSbergangsstelle
zur in der Teilungsebene des Maschinengehäuses liegenden Flächendichtung besser
abdichten zu kön-
Abdichtung einer Welle gegenüber einem geteilten
Maschinengehäuse (1561) nen. Die Teilung des Wellendichtringes, insbesondere der
mit der Wellenoberfläche in Berührung stehenden Dichtlippe, verschlechtert jedoch
merklich die Abdichtgüte des Wellendichtringes, Entsprechend der DT - OS 2.255.449
ist bereits ein einteiliger Wellendichtring mit einem radial sich nach außen erstreckenden
Gehäuseflansch vorgeschlagen worden, wobei im Bereich der Teilungsebene des Maschinengehäuses
aus dem Dichtungsgehäuse und dem Radialflansch achsparallele, lappenförmige Ansätze
hervortreten. Diese haben die Aufgabe, die Stoßstelle zwischen dem Außemlmfang des
Dichtungsgehäuses und der Flachdichtung zufriedenstellend abzudichten. Derartige
Dichtungen haben sich bei kleineren Durchmesserbereichen, insbesondere zur Abdichtung
von Nockenwellen in Brennkraftmaschinen, bisher bestens bewährt. Zur Abdichtung
von Wellen mit größeren Durchmessern, beispielsweise von Kurbeiwellen, ist die herkömmliche
Dichtung jedoch nicht in der Lage, die damit verbundenen größeren Fertigungstoleranzen
zu überbrücken. Eine mög -sache Vergrößerurlg des Werkstoffvolúmens des Wellendichtringes
zur t3berbrückung der größeren Toleranzen ist aus wirtschaftlichen Gründen im Hinblick
auf den relativ teuren Dichtungswerkstoff nicht vertretbar, Schließlich ist man
aus fertigungstechnischen Gründen in der Praxis dazu übergegangen, die Aufnahmebohrung
in den beiden Kurbelgehäusehälften mit unterschiedlichen Durchmessern zu gestalten.
Zur Reduzierung der größeren Halbbohrung auf die kleinere mußte eine zusätzliche
Halbschale eingesetzt werden, die eine zusätzliche statische Abdichtung erforderlich
machte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende
und preiswerte Abdichtung für den speziellen Anwendungsfall zu schaffen. Die
Abdichtung
einer Welle gegenüber einem geteilten Maschinengehäuse (1561) 1 9.
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Abdichtung soll insbesondere in der Lage sein, die Stoßstelle zwischen
den Umfangsbereichen mit unterschiedlichen Durchmessern der Aufnahmebohrung mit
der angrenzenden Flachdichtung im Bereich der Teilungsebene des Maschinengehäuses
sicher abzudichten, Di ese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender,
teilweise bekannter Merkmale gelöst: 1. die Abdichtung besteht aus einem handelsüblichen
Radial-Wellendichtring und einem diesen aufnehmenden Zwischen ring 2. der Zwischenring
besteht aus einer Gummimanschette, deren Außenumfang dem Innenumfang des Maschinengehäuses
und deren Innenumfang dem Außenumfang des Radial-Wellendichtringes entspricht 3.
in die Gummimanschette ist ein Versteifungsring einvulkanisiert, dessen Querschnitt
im Umfangsbereich mit kleinerem Außendurchmesser winkelförmig und im Umfangsbereich
mit größerem Außendurchmesser des Zwischenringes U - förmig ausgebildet ist.
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Durch die Aufteilung der dynamisch und statisch beanspruchten Abdichtstellen
auf zwei getrennt herstellbare und nachher wieder zu einer Einbaueinheit zusammenfilgbare
Teile können letztere den besonderen Anforderungen angepaßt werden. Insbesondere
ist es somit möglich, den Zwischenring als Gummimanschette aus einem minderwertigen
Werkstoff auszubilden und der besonderen Form der angrenzenden Maschinenteile sowie
dem separaten Radial-Wellendichtring anzupassen, wobei
Abdichtung
einer Welle gegenüber einem geteilten Maschinengehäuse (1561) keine hohen Fertigungstoleranzen
eingehalten werden müssen. Zwecks Erreichens einer ausreichenden Formstabilität
weist der Zwischenring einen einvulkanisierten Versteifungsring auf, der im Umfangsbereich
mit dem kleineren Außendurchmesser ein winkelförmiges und im Umfangsbereich mit
dem größeren Außendurchmesser ein U - förmiges Querschnittprofil besitzt. Auf diese
Weise wird eine definierte Abstützung durch eine zumindest diametral gegenüberliegend
in einer senkrecht zur Gehäuseteilungsebene verlaufenden Ebene etwa gleich dicke
äußere Gummiauflage auf dem Versteifungsring sichergestellt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird wie folgt näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine halbe Ansicht des erfindungsgemäßen
Aufnahmeringes Fig. 2 einen Querschnitt des Aufnahmeringes gemäß Angabe in Fig.
1 Fig. 3 eine Ansicht der Einbausituation (Prinzipdarstellung) Der Zwischenring
1 weist eine innere Umfangsfläche 2 mit einem Axialanschlag 3 zur Aufnahme eines
strichpunktiert angedeuteten Radial-Wellendichtringes 18 auf. Der Außenumfang des
Zwischenringes 1 ist in zwei Hälften mit unterschiedlichen Durchmessern aufgeteilt.
Während der Innendurchmesser mit d bezeichnet ist, ist für den Außenumfang mit dem
kleineren Durchmesser die Bezeichnung D und für den Außenumfang mit dem größeren
Durchmesser die Bezeichnung D' verwendet worden.
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Während die Durchmesser D und d einen gemeinsamen Mittelpunkt M besitzen,
liegt der Mittelpunkt M' für den größeren Außenumfangsdurch-
Abdichtung
einer Welle gegenilber einem geteilten Maschinengehäuse (1561) messer D axial versetzt
zu M, durch welchen auch die Achse 4 des Zwischenringes 1 verläuft. Der durchmesserkleinere
Außenumfangsbereich des Zwischenringes 1 ist mit 5 und der durchmessergrößere Umfangsbereich
mit 6 bezeichnet. Die sprunghafte Änderung vom durchmesserkleineren Umfangsbereich
5 auf den durchmessergrößeren Urrlfangsbereich 6 erfolgt durch zwei diametral gegenüberliegende
Radialflächen 7, 8, die je eine Stufe 9, 10 zur Aufnahme der Flachdichtung 11 aufweisen.
Der aus einer Gummimanschette bestehende Zwischenring 1 besitzt im Bereich des kleineren
Außendurchmessers D einen radial nach außen sich erstreckenden Flansch 12. Zur Versteifung
der Gummimanschette dient ein einvulkanisierter Versteifungsring 13, der im Bereich
des kleineren Außendurchmessers D des Zwischenringes 1 einen etwa winkelförmigen
Querschnitt aufweist, während dessen Querschnitt im Bereich des größeren Außendurchmessers
D U - förmig gestaltet ist.
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Die in Fig. 3 dargestellte Einbausituation zeigt den Zwischenring
1, eingebaut zwischen zwei Maschinengehäusehälften 16, 17, deren Teilungs.-fuge
mittels einer Flachdichtung 11 abgedichtet ist. Konzentrisch in den Zwischenring
1 ist ein Radial-Wellendichtring 18 eingepresst, der die Kurbelwelle 19 gegen Austritt
von Oel oder dergleichen abdichtet.