DE2926207A1

DE2926207A1 - Dichtung fuer eine welle

Info

Publication number: DE2926207A1
Application number: DE19792926207
Authority: DE
Inventors: Guiseppe Gambino; Pasquale Ottaviano
Original assignee: IAO Industrie Riunite SpA
Current assignee: Siette Impianti Elettrici Telefonici Soc
Priority date: 1978-07-07
Filing date: 1979-06-29
Publication date: 1980-01-17
Also published as: ES244381U; ES244381Y; ES244383Y; FR2430555B1; ES244383U; GB2030236A; IT7868611A0; ES244382U; FR2430555A1; IT1108623B; ES244382Y

Description

IAO Industrie Riunite S.p.A.-^- 27. Juni 1979 Beinasco ZL/K /Es/ho.

68 611 - A /78

P. Ottaviano - G. Gambino 3-1

Dichtung für eine Welle

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtung für eine Welle mit einer festen ringförmigen Wand, deren radial äußere Fläche einen zylindrischen Rand bildet, und mit einem mit Lippen versehenen, aus elastischem Material bestehenden Dichtring, der an der radial inneren Kante der Wand angeordnet ist.

Mit dem Begriff "Welle" ist hier nicht nur eine normale Welle gemeint, sondern auch jedes Element, welches in einer öffnung eines festen Teils drehen kann, in welchem die in Rede stehende Dichtung befestigt ist. Deshalb umfaßt bei der vorliegenden Erfindung der Begriff "Welle" beispielsweise auch den inneren Ring eines Wälzlagers, dessen äußerer Ring dann das obengenannte feste Teil darstellt.

Der mit Lippen versehene Dichtring, der einen Teil der Dichtung bildet, kann eine oder zwei periphere Lippen haben. Ringe mit zwei Lippen werden bevorzugt, von denen eine zum Inneren der mechanischen Einheit gerichtet ist, welche die Welle beherbergt (z.B. zum Kugelgehäuse im Falle eines Kugellagers), um die. Flüssigkeit am Austreten aus der Einheit zu hindern, wohingegen die andere Lippe

909383/0762

68 611 - A/

nach außen hin ragt, um den Eintritt von fremden Materialien zu verhindern, wie z.B. Wasser, Staub oder Schmutz. In den gegenwärtig bekannten Vorrichtungen hat die Lippe (oder jede Lippe) eine scharfe Kante, welche sich in ständigem Linien-Kontakt mit dem Umfang der Welle unter der Wirkung eines bestimmten radialen Druckes befindet, welcher von der elastischen Kraft der Lippe erzeugt wird. Deshalb bildet die Lippe mit ihrer Kontaktkante einen äußerst empfindlichen Teil. Schon bereits die geringste Unterbrechung des ständigen linearen Kontakts schadet ernsthaft der Wirkung der Vorrichtung. Darüberhinaus schlägt die Lippe häufig beim ersten Zusammenbau oder während einer Reparatur der Vorrichtung örtlich oder über den ganzen Umfang um, wenn die Vorrichtung auf die Welle aufgesetzt wird, was zu einem völligen Verlust der Dichtung führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Risiko des obengenannten Umschlagens zu beseitigen. Eine spezielle Aufgabe der Erfindung ist es, in einer Dichtung der obengenannten Art ein Element vorzusehen, welches ständig in der Vorrichtung enthalten ist und welches zwei Punktionen erfüllt: die Vermeidung einer Zerstörung oder eines Umschlagens. der Lippe (oder der Lippen) während des Zusammenbaus mit der Welle und das Verhindern (während des Betriebs) eines Eindringens von Fremdkörpern oder Fremdstoffen, welche die Kontaktkante zerstören könnten. Weitere Aufgaben und Vorteile gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.

909883/0 762

- / - 68 611 - Α./

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine zentrifugale ringförmige Kappe für den Dichtkontakt mit dem mit Lippen versehenen Dichtring vorgesehen ist, die aus einer ringförmigen Scheibe besteht, deren radial äußere Fläche in den Raum hineinragt, welcher von dem Rand umgeben ist und die radiales Spiel hat, mit einem zylindrischen rohrförmigen Nabenteil der Scheibe, welches von dem inneren Umfang dieses Scheibenabschnitts in entgegengesetzter Richtung wie der Rand axial wegragt mit am freien Ende des Randes ausgebildeten Anschlägen, die an verschiedenen Stellen oder am gesamten Umfang radial nach innen ragen und dazu dienen, ein Sich-Lösen der Kappe von der Vorrichtung zu verhindern.

Die Kappe und die Wand sind vorzugsweise aus Blech gefertigt. In solch einem Fall werden die Anschläge von Nasen gebildet, welche in das freie Ende des Randes eingestanzt und gleichmäßig auf dem Umfang verteilt sind, oder durch eine gleichmäßige Umbiegung dieses freien Endes, die beispielsweise durch Rollen erfolgen kann. Noch stärker bevorzugt wird am radial äußeren Umfang des Randes die Anordnung eines zylindrischen Ansatzes, welcher radial zur Wand gerichtet ist und einen Begrenzungsanschlag für die Bewegung der Kappe in Richtung zur Wand bildet, wenn die Dichtung noch nicht auf der Welle montiert ist. Es wird später besser deutlich werden, daß, wenn die Vorrichtung in Betriebsposition montiert ist, sich die periphere Fläche der Kappe in einer axial zwischengefügten Position

9G98S3/0762

68 611 - A/

zwischen der Wand und den Anschlägen befindet, welche zum freien Ende des Randes gehören und dadurch ein Labyrinth bilden. Es wird ebenfalls ersichtlich, daß in einer solchen Position das Nabenteil der Kappe auf der Welle mit Preßsitz angeordnet ist, so daß sich die Kappe zusammen mit der Welle in Relation zur Wand dreht, und daß sich in solch einer Position die Kappe auf der Außenseite befindet und dadurch in der Lage ist, bei Schleudern Fremdkörper abzuhalten, welche versuchen, den mit den Lippen versehenen Dichtring durch das Labyrinth hindurch zu erreichen.

Der mit Lippen versehene Dichtring kann in dichtendem Kontakt sowohl mit dem Nabenteil als auch mit dem Scheibenabschnitt der Kappe zusammenwirken. Der Dichtring hat vorzugsweise zwei sich in entgegengesetzte Richtung erstreckende Lippen. Beide Lippen können mit dem Nabenteil oder dem Scheibenabschnitt zusammenwirken, oder aber eine von ihnen kann mit dem Nabenteil zusammenwirken, wohingegen die andere mit dem Scheibenabschnitt zusammenwirkt.

Die erfindungsgemäße Dichtung wird nachfolgend anhand einesAusführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtung in eingebautem Zustand auf der zugeordneten Welle;

909883/0762

68 611 - A /78

Fig. 2 eine erste Variante in nicht eingebautem Zustand;

Fig. 3 die in Fig. 2 gezeigte Variante in auf der Welle montiertem Zustand;

Fig. 4 eine zweite Variante in nicht eingebautem Zustand;

Fig. 5 die in Fig. 4 gezeigte Variante in eingebautem Zustand;

Fig. 6 eine.weitere Variante.

In Figur 1 ist mit 1o eine Welle bezeichnet, welche in einem festen Lager 12 mittels eines Kugellagers 14 gelagert ist. Das Lager 12 kann beispielsweise von dem Gehäuse eines Getriebegehäuses gebildet werden, dessen Fläche 12' zur äußeren Umgebung hin offen ist und welches Schmierflüssigkeit enthält, welche das Lager 14 benetzt.

Die erfindungsgemäße Dichtung ist - als Ganzes gezeigt mit 16 bezeichnet. Sie hat eine feste ringförmige Wand 18, die aus Blech einstückig mit einem zylindrischen radial äußeren Rand 18A gepreßt wurde. Bei Gebrauch ist der Rand 18A durch Preßsitz in der öffnung 12" im Lager 12 gehalten derart, daß das freie Ende 18A¹ des Rands nach außen gerichtet ist und - vorzugsweise mit der Fläche 12' des Lagers 12 fluchtet. Auf dem radial inneren Ende der Wand 18 ist ein Gummi-Dichtring in bekannter Weise angeordnet, der eine Lippe 22 aufweist,

9G98 8 3/07G2

68 611 - A/

welche schräg verlaufend entgegengesetzt dem Rand 18A gerichtet ist, und eine Lippe 24, welche schräg verlaufend in die gleiche Richtung wie der Rand 18A gerichtet ist.

Die Bezugsziffer 26 zeigt - als Einheit - die erfindungsgemäße Kappe, die aus Blech gepreßt ist und einen ringförmigen Scheibenabschnitt 26A und eine η zylindrischen, rohrförmigen Nabenteil 26B aufweist. Die radial äußeren und inneren zylindrischen Flächen des Nabenteils 26B sind exakt kreisförmig und glatt', und die axiale Länge des Nabenteils ist vorteilhafterweise gleich der axialen Länge des Randes 18A. Im dargestellten Betriebszustand ist das Nabenteil mit Preßsitz zwecks Abdichtung auf der Welle 1o befestigt, derart, daß die äußere Fläche des Scheibenabschnitts 26A mit der Fläche 12' des Lagers 12 fluchtet. Um diese Positionierung zu erreichen, genügt es, ein nicht dargestelltes. Druckteil vorzusehen,welches eine flache vordere Fläche hat zur gleichzeitigen Ausübung des axialen Druckes sowohl auf den Scheibenabschnitt 26A als auch auf das freie Ende 18A¹ des Randes 18A, bis diese Fläche an der Fläche 12' des Lagers 12 zur Anlage kommt. Ein äußerer peripherer Bereich 26C des Scheibenabschnitts 26A führt wieder in die Kappe 26 hinein und ist mit einem zylindrischen Ansatz 26D verbunden, welcher zur Wand 18 gerichtet ist und einen radialen Spalt zum Rand 18A bildet. Wie in Fig, 1 ersichtlich, liegen die Lippen 22 und 24 dicht an der äußeren zylindrischen Fläche des Nabenteils 26B an. Es ist ebenfalls ersichtlich, daß bei Abwesenheit der Welle 1o sich die Kappe

μ *7 —

909883/0762

68 611 - A /78

in schwebender Position in Bezug auf die Wand 18 befindet, wodurch offensichtlich ein Risiko der Zerstörung der Lippen 22 besteht, wenn die radialen Verlagerungen der Kappe nicht entsprechend begrenzt sind. Das radiale Spiel 28 ist tatsächlich genügend klein, um starke Verformungen der Lippen 22, 24 während der radialen Verlagerungen der Kappe zu verhindern.

Von dem freien Ende 18A¹ des Randes 18A sind Anschläge bildende, radial nach innen bis zu einer Tiefe über das radiale Spiel 28 hinaus gerichtete Nasen 18A eingestanzt. Diese Nasen sind gleichmäßig (beispielsweise sechs Stück) auf dem umfang des Endes verteilt. Auf diese Weise wird sogar im nicht eingebauten Zustand der Dichtung ein Sich-Lösen der Kappe 26 von den übrigen Teilen der Dichtung verhindert, da die Nasen 18A axiale Anschläge für den Ansatz 26D bilden. Wie dieser Figur zu entnehmen ist, befindet sich der Ansatz 26D in dem dargestellten Einbauzustand in einer Zwischenlage zwischen der Wand I8 und den Nasen 18A" unter Bildung axialer Spiele 3o, 32 in Bezug auf diese Teile, wobei diese Spiele erforderlich sind, um die Drehung der Kappe 26 zusammen mit der Welle Io zu ermöglichen. Die Größe dieser Spiele ist jedoch begrenzt. Insbesondere bei Betrachtung der erfindungsgemäßen Dichtung in nicht eingebautem Zustand ist das Spiel 3o klein im Vergleich zu dem Abstand, welcher die Lippe 24 von dem Scheibenabschnitt 24A trennt, derart, daß das freie Ende des Ansatzes 26D an der Wand 18 anschlagen kann, bevor die Lippe 24 nahe genug an dem Scheibenabschnitt 26A ist, um von diesem

909883/0762

68 611 - A /

-44-

zerstört zu werden. Auf der anderen Seite ist das Spiel 32 klein im Vergleich zu dem Abstand, v/elcher die Lippe 22 von der freien Kante des Nabenteils 26B trennt, derart, daß die Lippe 22 sich in Kontakt mit der äußeren zylindrischen Fläche des Nabenteils befindet, und zwar sogar dann (in nicht eingebautem Zustand der Vorrichtung), wenn der Ansatz 26D axial gegen die Nasen 18A" anliegt.

Mit anderen Worten, die Summe der Spiele 3o, 32 ist so gering, daß die Lippen 22 und 24 sich immer innerhalb des axialen Bereichs des Nabenteils 26B befinden.

Bei Betrieb wird die Schmierflüssigkeit durch den Dichtkontakt der Lippe 22 ("innere Dichtlippe") mit dem Nabenteil 26B daran gehindert, das Innere des Lagers 12 zu verlassen, wohingegen das Eindringen von Wasser oder anderer Flüssigkeit von außen durch den Dichtkontakt der Lippe 24 ("äußere Dichtlippe") mit demselben Nabenteil 26B verhindert wird. Das Eindringen von Fremdkörpern von außen ist ebenfalls nur schwer möglich aufgrund des schmalen Labyrinths, welches von dem Ansatz 26D in Bezug zum Rand 18A und zur Wand 18 gebildet ist. Schließlich werden Fremdkörper, welche an der Kappe 26 anhaften, während der Drehung der Welle 1o durch die Zentrifugalkräfte entfernt.

In den Figuren 2 und 3 sind diejenigen Teile, die mit solchen, wie sie in Bezug auf Figur 1 beschrieben worden sind, mit gleichen Bezugsziffern zuzüglich

68 611 - A / 78

-η-

bezeichnet. In dieser Variante befindet sich die innere Lippe 222 in dichtender Anlage an der äußeren zylindrischen Fläche des Nabenteils 226B, wie in Fig. 1, die äußere Lippe 224 ist jedoch in ein topfförmiges Profil gepreßt, um einen vorderen Dichtkontakt mit der inneren Fläche (flach und glatt) des Scheibenabschnitts 226A der Kappe 226 herzustellen. In diesem Fall stimmt zudem die Proportionierung der Spiele 228 und 232 noch mit derjenigen der Spiele 28 und 32 der Fig. 1 überein, wohingegen jedoch das Spiel 23o so proportioniert ist, daß der Anschlag des Ansatzes 226D an die Wand 218 sichergestellt ist, bevor die Lippe 224 starken Verformungen gegen den Scheibenabschnitt 226A unterliegt, wenn die Vorrichtung in ihrem nicht eingebauten Zustand in der in Fig. 2 dargestellten Weise ist.

In Fig. 4 und 5 sind die Teile, die bereits unter Bezug auf die Fig. 1 beschrieben wurden, mit gleichen Bezugsziffern zuzüglich 400 gezeigt. In dieser Variante sind beide Lippen 422, 424 so angeordnet, daß sie eine Dichtung gegen die innere vordere Fläche des Scheibenabschnitts 426 A der Kappe 426 bilden. Das Spiel 428 ist ausreichend gering, um einen Kontakt zwischen der inneren.Lippe 422 und dem Nabenteil 426B zu verhindern. Das Spiel 43o ist ausreichend gering, um den Anschlag des Ansatzes 426D gegen die Wand 418 sicherzustellen, bevor die Lippen starken Verformungen durch den Scheibenabschnitt 426A unterliegen, wenn die Vorrichtung in ihrem nicht eingebauten Zustand in der in Fig. 4 dargestellten Weise ist. Es besteht keine kritische Grenze für das Spiel 432;

- 1O -

- 1Ö-- 68 611 - Α./

C 13-

der Scheibenabschnitt 426A befindet sich jedoch vorteilhafterweise noch in leichtem Kontakt mit den Lippen 422, 424 oder ist nur wenig von diesen abgehoben, wenn der Ansatz 426D die Nasen 418A¹¹ berührt.

In Fig. 6 sind die Teile, welche den bereits in Bezug auf die Fig. 1 beschriebenen entsprechen, mit gleichen Bezugsziffern zuzüglich 6oo bezeichnet. In dieser Variante ist die "Wellen"-Komponente durch den inneren Ring 61 ο eines Kugellagers gezeigt, v/ohingegen das feste Teil durch den äußeren Ring 612 desselben Lagers gezeigt ist, wobei die erfindungsgemäße Dichtvorrichtung die Aufgabe hat, die Dichtung zwischen den beiden Ringen sicherzustellen. Die Lippen 622, 624 befinden sich in vorderer Dicht-Ausgestaltung, wie in den Fig. 4 und 5. Abweichend von den vorangegangenen Ausführungsformen endet der hineinführende Teil 626C der Kappe 626 mit einer radial ausgerichteten, peripheren Kante 626C. Darüberhinaus wird anstelle der Anschlag-Nasen 1δΑ" in Fig. 1 ein Anschlagring 4o verwendet, welcher in eine innere, radial umlaufende Nut des Randes 618A der Wand 618 eingesetzt ist.

Es ist verständlich, daß die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen begrenzt ist, welche speziell dargestellt sind, und daß zahlreiche Veränderungen und Varianten leicht entworfen werden können von Experten, ohne den Geist der Patentansprüche zu verlassen.

- 11 -

9098£3/0762

Claims

IAO Industrie Riunite S.p.A. 27. Juni 1979 Beinasco ZL/K ./Es/ho.

~68 611 - A/ 78

P. Ottaviano - G. Gambino 3-1

Patentansprüche

Dichtung für eine Welle mit einer festen ringförmigen Wand, deren radial äußere Fläche einen zylindrischen Rand bildet, und mit einem mit Lippen versehenen, aus elastischem Material bestehenden Dichtring, der an der radial inneren Kante der Wand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrifugale, ringförmige Kappe (26, 226, 426, 626) für den Dichtkontakt mit dem mit Lippen versehenen Dichtring vorgesehen ist, die aus einer ringförmigen Scheibe (26A, 226A, 426A) besteht, deren radial äußere Fläche in den Raum hineinragt, welcher von dem Rand umgeben ist und die radiales Spiel zum Rand hat, mit einem zylindrischen, rohrförmigen Nabenteil der Scheibe (26A, 226A, 426A), welches von dem inneren Umfang dieses Scheibenabschnitts in entgegengesetzter Richtung wie der Rand axial wegragt mit am freien Ende des Randes ausgebildeten Anschlägen (18A", 418A"), die an verschiedenen Stellen oder am gesamten Umfang radial nach innen ragen und dazu dienen, ein Sich-Lösen der Kappe (26, 226, 426, 426A) von der Vorrichtung zu verhindern.

- 12 -

9098 8 3/0762

68 611 - A /
2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (18, 218, 418, 618) und ihr Rand aus Blech gepreßt sind, und daß die Anschläge von Nasen (18A", 418A") gebildet sind, welche am freien Ende des Randes (18A, 618A) eingestanzt und gleichmäßig an seinem Umfang verteilt sind.
3. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (18, 218, 418, 618) und ihr Rand (18A, 618A) aus Blech gepreßt sind, und daß die Anschläge durch eine gleichmäßige Umbiegung des freien Endes (18A") des Randes (18A, 618A) radial nach innen gebildet sind.
4. Dichtung nach den Ansprüchen 1,2 oder 3, dadurch gekennz eichnet, daß am radial äußeren Umfang der Kappe (26, 226, 426, 626) ein zylindrischer Ansatz (26D, 226D, 426D) angeordnet ist, der axial zur Wand (18, 218, 418, 618) gerichtet ist und einen Begrenzungsanschlag für die Kappe (26, 226, 426, 626) in Richtung zur Wand (18, 218, 418, 618) bildet.
5. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß der mit Lippen versehene Dichtring eine innere Lippe und eine äußere Lippe aufweist.
6. Dichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die beiden Lippen so angeordnet sind, daß sie mit dem Nabenteil (26B, 426B) eine Dichtung bilden.

— 13 —

909883/0782

68 611 - Α./

-3-
7. Dichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Lippe so angeordnet ist, daß sie eine Dichtung mit dem Nabenteil (26B, 426B) bildet, wohingegen die äußere Lippe so angeordnet ist, daß sie eine Dichtung mit der inneren Seitenfläche des Scheibenabschnitts (26A, 226A, 426A) der Kappe (26, 226, 426, 626) bildet.
8. Dichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lippen so angeordnet sind, daß sie eine Dichtung mit der inneren Seitenfläche des Scheibenabschnitts (26A, 226A, 426A) der Kappe (26, 226, 426, 626) bilden.
9. Anordnung mit einer Welle in einem Lager, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eine Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

909883/075?