DE2626484C3

DE2626484C3 - Dichtungsring, insbesondere Wellendichtring

Info

Publication number: DE2626484C3
Application number: DE2626484A
Authority: DE
Inventors: Hans 5093 Burscheid Deuring
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1976-06-12
Filing date: 1976-06-12
Publication date: 1980-09-25
Also published as: DE2626484A1; IT1143640B; DE2626484B2; FR2354494A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring, insbesondere einen Welleidichtring, bestehend aus einem den Dichtkörper tragenden Blechkörper-Gehäuse mit etwa winkelförmigem Querschnitt, dessen radial außen verlaufender Axialschcnkel emc wellförmig profilierte Sitzfläche zum Halten des Dichtungsringes in einer Aufnahmebohrung eines Maschinenteiles aufweist

Wellendichtringe bestehen bekanntlich aus einem im Querschnitt meist winkelförmigen Gehäuse, an dessen radial nach innen gerichtetem Schenkel ein Dichtungsring in Form einer elastischen Dichtlippe angeformt ist. Letztere liegt im Einbauzustand unter radialer Dichtpressung mit der Dichtkante auf der rotierenden Wellenoberfläche auf und bildet somit eine dynamisch beanspruchte Dichtstelle. Die äußere Sitzfläche des Dichtungsgehäuses dient zur zenirischen Fixierung der gesamten Dichtung in einer Aufnahmebohrung eines Maschinenteiles. Neben der Haltefunktion obliegt der äußeren Sitzfläche des Dichtungsgehäties auch eine statische Dichtfunktion zwischen Dichtung und Maschinenteil. Es gibt Wellendichtringe mit einem rein metallischen Gehäuse, wobei die Sitzfläche mit einer relativ dünnen Lackschicht bedeckt sein kann, und Wellendichtringe aus einem gegebenenfalls metallisch versteiften Gummikörper, dessen Sitzfläche glatt oder gerillt ausgeführt ist.

Die Auswahl des Gehäusewerkstoffes sowie die besondere Gestaltung der Sitzfläche werden durch den Werkstoff des die Dichtung aufnehmenden Maschinenteils beeinflußt. Stimmt nämlich der thermische Ausdehnungskocffiziente des Gehäusewerkstoffes mit dem Werkstoff des Maschinenteiles überein, /.um Beispiel wenn beide Teile aus Stahl oder Leichtmetall bestehen, so reicht eine metallisch blanke und glatte Ausführung der Sitzfläche. Sowohl aus Preisgründen als auch aus Gründen der Gewichtseinsparung besteht insbesondere im Kraftfahrzeugbau das Dichtungsgehäuse vielfach aus Stahl und das Hie Dichtung aufnehmende Motorenteil aus Leichtmetall. Aufgrund des unter Betriebstemperatur sich stärker ausdehnenden Motorenteiles ist eine größere Oberdeckung zwischen Dichtungsgehäuse und Aufnahmebohrung des Motorenteiles erforderlich, das heißt, der Außendurchmesser der Gehäuse-Sitzfläche ist von vorneherein wesentlich größer als der Innendurchmesser der Aufnahmebohrung zu gestalten. Dies hat zum Nachteil, daß die Dichtung nur unter hohem axialen Kraftaufwand in die Aufnahmebohrung eingepreßt werden

kann. Eine spätere Demontage im Reparaturfalle ist aufgrund des hohen Haftvermögens zwischen Dichtungsgehäuse und Motorenteil in den meisten Fällen nicht möglich.
Durch die DE-PS 8 04 393 ist es bekannt, die äußere S^;tzfläche des Blechkörper-Gehäuses eines Wellendichtringes konisch oder ballig zu gestalten, um somit einen besseren Sitz des Gehäuses unter federnder Eigenspannung in radialer Richtung in der Aufnahmebohrung des Maschinenteiles zu erreichen. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß eine genaue winklige Ausrichtung des Wellendichtringes gegenüber der Wellenachse infolge des Fehlens einer zylindrischen Gehäuse-Sitzfläche nicht möglich ist.

Andererseits zeigt die US-PS 22 74 235 einen Wellendichtring mit einem Metall-Gehäuse, dessen radial äußere Sitzfläche durch eingearbeitete, umlaufende Rillen etwa wellfömig profiliert ist

Auch hat man entsprechend der US-PS 28 89 163 bereits versucht, durch eine Lackbeschichtung der zylindrischen Sitzfläche das Haft- und Dichtvermögen des Dichtungsgehäuses im Maschinenteil zu verbessern. Mangels eines ausreichend hohen Elastizitätsvermögens einer derart gestalteten Sitzfläche können solche Wellendichtringe keine Anwendung bei sich unter Temperatureinwirkung stark ausdehnenden Maschinen-, insbesondere Motorenteilen, finden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sitzfläche eines Dichtungsringes mit einem Blechkörper-Gehäuse derart auszubilden, dap bei einer ausreichend hohen elastischen Verformbarkeit in radialer Richtung ein zentrisch fester Einbau und eine sichere Abdichtung gegenüber dem angrenzenden Maschinenteil gewährleistet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das als Versteifungsring ausgebildete Blechkörper-Gehäuse eine der Sitzfläche parallele Profilierung aufweist, und daß mindestens eine Welle im nicht eingebauten Zustand einen größeren Außendurchmesser hat als die Aufnahmebohrung des Maschinenteiles.

Die Sitzfläche ist somit in mindestens zwei axial nebeneinander liegende Berührungszonen unterteilt, wobei die Berührungszone mit dem kleineren Durchmesser vornehmlich die Führungsfunktion für das Dichtungsgehäuse übernimmt, während die Berührungszone mit dem größeren Durchmesser bei ausreichender maßlicher Oberdeckung mit dem Bohrungsdurchmesser des Maschinenteiles einen elastischen Sitz des Gehäuses im Maschinenteil sowie eine ausreichende statische Dichtfunktion sicherstellt. Durch die Reduzierung der Sitzflächengröße kann darüber hinaus die Größe der Überdeckung ebenfalls verkleinert werden, da die für das Haft- und Dichtvermögen der Dichtung erforderliche Pressung mit geringerer Radialkraft erreichbar ist. Eine so gestaltete Gehäuse-Sitzfläche

b5 weist nicht nur ein elastisches Anpassungsvermögen an sich durch thermische Einflüsse verändernde Bohrungsdurchmesser des Maschinenteiles auf, sondern läßt sich auch mit geringerem axialem Kraftaufwand leichter ein-

und ausbauen.

Zur Verbesserung der Führungsfunktion erscheint es von Vorteil, wenn die Sitzfläche drei Wellen, das heißt ringförmig umlaufende Zonen in Form von erhabenen Sicken, aufweist, von denen die mittlere Welle die radial höhere ist

Auch ist es möglich, daß die Sitzfläche eine Lackbeschichtung aufweist, die sich beim Einpressen des Dichtungsringes in die Aufnahmebohrung des Maschinenteiles mindestens im Bereich der Welle mit dem größeren Durchmesser abschert und sich in dem angrenzenden Wellental ablagert und somit zur weiteren Verbesserung der Abdichtung beiträgt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wellendichtring

Fig.2 den Wellendichtring nach Fig. 1 im eingebauten Zustand

Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante eines WeHendichtringgehäuses im Teilquerschnitt

Der in F i g. 1 dargestellte Wellendichtring 1 besteht aus dem im Querschnitt etwa winkelförmigen Blechkörper-Gehäuse in Form eines Versteifungsringes 2, an dessen radial innerem Schenkel 3 der Dichtkörper 4 in Form einer Hauptdichtlippe 5 und einer Zusatzdichtlippe 6 anvulkanisiert ist. Der radial außen verlaufende Axialschenkel 7 des Gehäuses 2 ist derart wellförmig profiliert, daß die Wellen 8, 9, 10 die eigentliche Sitzfläche 11 für den Dichtring 1 bilden. Die Wellen 8,9. 10 sind durch Einrollen entsprechender Sicken hergestellt, wobei die mittlere Welle 9 einen größeren Außendurchmesser aufweist als die beiden benachbarten Wellen 8,10. Die Sitzfläche 11 ist darüberhinaus mit einer etwa 0,05 mm dicken Lackschicht bedeckt, die zur Mikroabdichtung zwischen Gehäuse 2 und angrenzendem Maschinenteil im Einbauzustand dient.

In Fi g. 2 ist der Wellendichtring 1 auf eine Welle 13 aufmontiert und sitzt mit seinem Gehäuse 2 in der Aufnahmebohrung 14 eines Motorengehäusedeckels 15 aus einer Leichtmetall-Legierung. Während die beiden Wellen 8, 10 des Dichtungsgehäuses 2 unverformt die Führung beziehungsweise Ausrichtung des Wellendichtringes 1 in der Aufnahmebohrung 14 sicherstellen, ist die durchmessergrößere mittlere Welle 9 überwiegend elastisch verformt, so daß sie sich einem unter Temperatureinwirkung sich veränderndem Durchmesser der Aufnahmebohrung 14 federnd anpassen kann und somit eine ständige Haftung zwischen Dichtungsgehäuse 2 und Motorengehäusedeckel 15 sowie eine sichere Abdichtung zwischen beiden Teilen aufrechterhalten wird. Die Stärke der Lackschic'it 12 ist geringer als die Höhe der zwischen den Wellenbergen verlaufenden Wellentälern, so daß sich beim Einpressen des Wellendichtringes 2 im Bereich der Wellen 8 und 9 abgescherte Lackteile in den benachbarten Wellentälern ablagern und zusammen mit der dort bereits vorhandenen Lackschicht eine zusätzliche Weichstoffabdichtung bilden.

In Fig.3 ist eine andere Variante eines Wel'endichtring-Gehäuses (ohne Dichtteil) dargestellt. Die Sitzfläche 16 besteht etwa zur Hälfte ihrer axialen Länge aus einem an sich üblichen zylindrischen Teil 17, während im Bereich der anderen Hälfte eine elastisch verformbare Welle 18 mit größerem Außendurchmesser vorgesehen ist.

Die beschriebene Profilierung ist jedoch nicht nur auf Wellendichtringe beschränkt, sondern in gleicher Weise auch bei anderen Dichtungen, beispielsweise Gleitringdichtungs-Gehäusen, in gleicher Form anwendbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Dichtungsring, insbesondere Wellendichtring, bestehend aus einem den Dichtkörper tragenden Blechkörper-Gehäuse mit etwa winkelförmigem Querschnitt, dessen radial außen verlaufender Axialschenkel eine wellenförmig profilierte Sitzfläche zum Halten des Dichtungsringes in einer Aufnahmebohrung eines Maschinenteiles aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsring (2) eine der Sitzfläche parallele Profilierung aufweist und daß mindestens eine Welle im nicht eingebauten Zustand einen größeren Außendurchmesser hat als die Aufnahmebohrung (14).

2. Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzfläche (11) drei Wellen (8, 9,10) aufweist, von denen die mittlere Welle (9) die radial Höhere ist.

3. Dichtungsring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzfläche (U) eine Lackbeschichiung (12) aufweist, von der die Lackbeschichtung mindestens der Welle (9) mit dem größeren Durchmesser beim Einbau des Dichtungsringes abschert und sich in dem angrenzenden Wellental ablagert.