DE3111670A1 - Dichtungsanordnung - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dr. pliil. nat. J. Rasper Dr. jnr. J. Sandmann

Diploniehcmiker Diplomingenieur

Biersladler Höhe 22 Hirtenslraße 19

WIESBADEN 8012 OTTOBRUNN b.Miimhen

Tel. 06121/ 562842 Tel. 089/601 .$894

Telex 4 187 401 smz rasper

\mtl. \klenz.: Neuanmeldung Mein Zeichen: KOM h ^r.

Anmelder: KABUSHTKI KAISHA KOMATSU SKToAKtISHO

D i c h t u ng s a η ο r d η ti π g

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, die bei Kettengliedverbindungen von Baufahrzeugen wie PI anierraupon und dgl. verwendbar ist.

K'ir eine derartipp Dichtungsanordnung ist ein Dichtungsring lu>kRtint, der einen Führunftsf 1 finsnti, oinmi Dich t f l.ansch and einen F^inbuchtunßfsnbscluiitt von geringer Wandstärke aufweist, der die beiden Flansche verbindet (US-PS T «/(1 718).

Worin dieser DichtuntfHririff zuKauitneu mit einem Druckrin^ in c i nc Vertiefung eingebaut wird, die zwischen einer Lagerhül.se und einem Kettenglied ausgebildet ist, so neif^t der EinhuchtiinfiR-ahschnitt wegen seiner geringen Stärke dazu, sich in .starkem MaHe radial einwärts zu verformen, so daß es zu einer Beriihrung mit einem Axialdruckring kommt und die Neigung der La-t-Auslenkungskurve sich ändert, so daß die erwünschte stabile Last-AuslenkungsCharakteristik nicht erreicht wird. Da ferner der bekannte Dichtungsring eine geringe Steifheit aufweist, ist nach dem Einbau in vorgespanntem Zustand der Dichtflansch einer übermäßigen Verformung ausgesetzt, was zu eitlem frühzeitigen Verschleiß der Dichtfläche führt.

3 1 Ί Ί 6 7 U

Kine andere DichtunRsanordnung ist aus. der US-PS h 062 55Ο bekannt. Nachträglich durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß der hiernach bekannte Dichtungsring nicht die erwartete Haltbarkeit aufweist. Der Grund ist darin zu sehen, daß der Dichtflansch des Dichtungsrings innerhalb einer vergleichsweise großen Dichtungsfläche in Anlage an der Stirnfläche der Lagerhülse gehalten wird, was ein Auftreten von Ölleckstellen begünstigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung mit einem Stützring oder Druckring zu schaffen, der die vorstehenden Schwierigkeiten wirksam beseitigt. Dahoi soll die Dich tung«anOrdnung einen Dichtungsring und einen Druckring aufweisen, wobei der Dichtungsring eine große Steifheit gegen eine Verformung in der radialen Richtung aufweist, während er in axialer Richtung leicht verformbar ist.

Zur erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe ist eine Dichtungsanordnung vorgesehen, die ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil aufweist, die in axialem Abstand zueinander angeordnet sind und relativ zueinander um eine gemeinsame Achse drehbar sind, wobei das erste Bauteil eine Vertiefung in einer Stirnfläche aufweist und das zweite Bauteil eine der Vertiefung gegenüberliegende Stirnfläche besitzt; ein drittes Bauteil ist zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil angeordnet; ein Dichtungsring aus zähem verschleißfestem Werkstoff, der in unbelastetem Zustand einen V-förmigen Querschnitt aufweist, ist in der Vertiefung angeordnet und bildet mit seinem W-förmigen Querschnitt eine der Seitenwand der Vertiefung zugewandte Ringnut; der Dichtungsring weist einen Führungsflansch, der sich drehfrei an der Seitenwand und an einer Stirnwand der Vertiefung im Übergangsbereich dieser Wände abstützt, einen Dichtflansch, der mit ringlippenförmiger Abdichtung und mit Drehkontakt an der Stirnfläche des zweiten Bauteils anliegt, und ein Einbuchtungsabschnitt auf,

der den Führungsflansch und den Dichtflansch miteinander verbindet, wobei die Stärke des Führung^fl ansehe« und des Rinbuchtungsabschnitts im wesentlichen gleich und die Stärke dc.i Dichtflanschea größer als diejenige des FührungsP 1 ansehe« und des Einbuchtungsabschnitts ist; ein Druckring aus Klastorarrmaterial mit im wesentlichen Federcharakteristik ist in der Ringnut des W-förmigen Dichtungsrings angeordnet, greift im wesentlichen an der gesamten inneren Wnndfläche des Dichtungsflansches an und ist in axialer Richtung zwischen dem Führungsflanaoh und dem Dichtflansch zusammengedrückt, während der Dichtungsring zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil zusammengedrückt ist, sobald er seine Einbaustellung einnimmt, wobei sein Querschnitt aus der W-Form in eine C-Form mit einem im wesentlichen geraden, die Flansche miteinander verbindenden Einbuchtungsabschnitt übergeht, wobei ein Abstand zwischen dem Einbuchtungsabschnitt des Dichtungsrings und dom dritten Bauteil eingehalten wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Dichtungsanordnung für Kettengliedverbindungen von Kettenfahrzeugen,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1, wobei der unbelastete freie Zustand der Dichtung strichpunktiert angedeutet ist,

Fifr,. Ί einen Querschnitt durch die Dichtung In unbnlnstetem freien Zustand,

Fig. h eine grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Belastung und der axialen Auslenkung des Dichtungsrings für die eingangs erstgenannte bekannte Ausführung und für die erfindungsgemäße Ausbildung und

3 1 1 1 G 7 O

Pi^. 5 eine grafische Darstellung der Lebensdauer der beiden eingangs genannten bekannten Ausführungen und der erfindungsgemäßen Ausbildung, wobei die prozentuale Lagerhülsenanfressung über der Betriebszeit aufgetragen ist.

Gemäß Fig. 1 ist pin Kettenglied 1 mit einer Aussparung 2 vorgesehen, durch die sich ein vom Kettenglied 1 mit Prefsnitz aufgenommener Stift 3 erstreckt. Ein weiteres Kettenglied "5 ist mit einer Lagerhülse h auf dem Stift 3 gelagert. Ein Ende der Lagerhülse k ragt in die Aussparung-2 hinein, so daß eine Vertiefung 20 gebildet ist. In die Vertiefung 20 sind eine Dichtung 6 und ein Axialdruckring 7 eingebaut.

Die Dichtung 6 besteht aus einem Dichtungsring 8 und einem Druckring 9· Der Dichtungsring 8 besitzt einen W-förmigen Querschnitt und weist einen treibend wirkenden Führungsflansch 10, einen Dichtfiansch 11 mit einer Lippendichtungsfläche 13 (Fig. 2) und einen Einbuchtungsabschnitt 12 auf, der din Flansche 10 und 11 miteinander verbindet.

Wenn entsprechend der Darstellung in Fig. 3 die Stärke des Führungsflansches 10 des Dichtungsrings 8 t.. und die Stärke des Einbuchtungsabschnitts 12 an zwei Stellen t2 bzw. t^ betragen, so gilt folgende Gleichung:

/ ti = t£ = to j* 1 , h bis 1,8 mm.

Wenn das Auslenkungsverhältnis oC = (^1 - B2) / ^1 der Dichtung auf etwa 0,17 (i7 ^) eingestellt wird, kann der Dichtungsring eine ausreichende Steifheit aufweisen, ohne daß die ihm innewohnende Fl «?xibl H fch't nachteilig beeinflußt wird.

Befindet sich dw Dichtungsring H in freiem Zustand, so besteht ein Unterschied H zwischen dem höchsten Teil und dem

niedrigsten Teil des Einbuchtungsabschnitts 12. Wird der Dichtungsring 8 in die Vertiefung 20 ρ 1 ngeso t.v.t, ho wird der 1'tii.pr-Hchicd H etwa null, wodurch pinc He HIh rung /wl.iRhcn dem Dichtungsring 8 und dem Axialdruckrd ng 7 verhindert wird.

Wird die Dichtung 6 in die Vertiefung 20 eingebaut, so wird die Lippendichtungsfläche des Dichtflansches 11 gegen die Stirnfläche der Lagerhülse '4 gedruckt, und es bildet sich ein Zwischenraum 1h zwischen dem Dichtungsring 8 und dem Axialdruckring 7·

Da der Dichtungsring 8 abgesehen vom Dichtflansch 11 eine annnhernd gleichmäßige Wandstärke besitzt, weist er auch eine proße Festigkeit auf. Da ferner der Dichtungsring 8 selbst nicht in Anlage am Axialdruckring 7 kommt, sind die auf dir I ippendichtungsf1äche Π einwirkenden Beiastungsschwankungen gering und stabil. Fine Belastungs-Aus 1enkungskurve des Dichtungsrings 8 ist mit der Kennzeichnung II in Fig. h dargestellt. Dort ist zum Vergleich auch die mit I gekennzeichnete Belastungs-Auslenkungskurve der eingangs beschriebenen Dichtungsanordnung gemäß US-PS 3 Ski 718 dargestellt.

Da der Dichtungsring 8 einen W-förniigen Querschnitt aufweist, kann die Steifheit des Dichtungsrings in radialer Richtung vergrößert werden, während seine Steifheit in axialer Richtung herabgesetzt werden kann, weil der leicht verformbare W-förmige Wellenabschnitt vorhanden ist. Ist die Steifheit des Dichtungsrings 8 in radialer Richtung groß, so wix'd dem möglichen Auftreten einer übermäßigen Verformung und HLegung des Dichtungsrings bei seinem Einbau in die Vertiefung 20 entgegen gewirkt. Bei geringer Steifheit in axialer Richtung hat die Dichtungsanordnung eine stabile Belastungs-Auslenkungscharakteristik, und es kann eine kleine Federkonstante erzielt werden.

Fig· 5 zeigt die Beziehung zwischen der Betriebsdauer von Dichtungsanordnungen und dem Ausmaß des Auftretens von Lagerhlilsenanfressungen infolge von Ölleckagen, wobei eine Gegenüberstellung zwischen der Erfindung und den beiden eingangs beschriebenen bekannten Dichtungsanordnungen vorgenommen ist. Wie daraus zu ersehen ist, treten bei der erfindungsgemäßen Ausbildung nahezu kein Anfressungen der Lagerhülsen auf, selbst wenn die Betriebszeiten verlängert werden.

Wie im einzelnen beschrieben zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß die in die Vertiefung 20 zwischen dem Kettenglied 1 und der Lagerhülse k einzusetzende Dichtung 6 einen Dichtungsring 8 von etwa W-förmigem Querschnitt aufweist, der mit Ausnahme des Diohtflansches 11 eine etwa gleichbleibende Wandstärke aufweist, und daß der Dichtungsring 8 einen eingepaßten Druckring.9 aufnimmt, wobei ein Zwischenraum 14 zwischen dem Dichtungsring 8 und dem Axialdruckring 7 gebildet wird.

Daher kann der Dichtungsring 8 als solcher eine geeignete Steifheit aufweisen, ohne daß die Flexibilität des Dichtungsrings beeinträchtigt wird, und da der Dichtungsring 8 nicht in Anlage am Axialdruckring 7 kommt, bleiben die auf die Lippondichtungsflache 13 wirkenden Belastungsschwankungen gering, und es ergibt sich eine stabile Belastung, wodurch ein mögliches Eindringen von Erde und Sand verhindert und die Dichtungswirkung verbessert wird.

Leerseite

Claims (1)

1. fcWsÄ" Ni)RA N N

   Patentanwälte

   Dr. phil. nat. J. Ra.sper Dr. jur. J. Sandmann

   Diplorru-hemiker Diplomingenieur

   BierMadier Höhe 22 Hirleiislrafie 19

   WIESBADEN 8012 OTTOBRUNN b.München

   Tel. 06121/ 562842 Tel. 089/6013894

   Telex 4 187 401 smz rasper

   Amtl. Aktenz.: Neuanmeldung Mein Zeichen: KOM

   Anmelder: KABUSHIKT KAISHA KOMATvSU SEISAKUSHO

   Anspruch ;

   Dichtungsanordnung mit einem ersten Bauteil (i) und einem im Abstand zu diesem angeordneten zweiten Bauteil (h), die relativ zueinander um eine gemeinsame Achse drehbar sind, wobei das erste Bauteil (i) in einer Stirnfläche eine Vertiefung (20) aufweist und das zweite Bauteil (h) mit einer der Vertiefung (20) gegenüberliegenden Stirnfläche versehen ist, mit einem zwischen dem ersten Bauteil (i) und dem zweiten Bauteil (k) angeordneten dritten Bauteil (7) und mit einem Dichtungsring (H) aus zähem verschleißfestem Werkstoff von in unbelastetem Zustand W-förmigem Querschnitt, der in tier Vertiefung (20) angeordnet ist, wobei durch den W-fö'rmigen Querschnitt eine der Seitenwand der Vertiefung zugewandte Ringnut gebildet ist und der Dichtungsring (8) einen Führungsflansch (1O), der drehfrei an der Seitenwand und an einer Stirnwand der Vertiefung (20) im Verbindungsbereich dieser Wände anliegt, einen Dichtflansch (11), der mit einer Lippendichtungsfläche (13) Drehkontakt mit der Stirnfläche des zweiten Bauteils (h) hat, und einen Einbuchtungsabschnitt (12) aufweist, der den Führungsflansch (1O) und den Dichtflansch (11) miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet , daß der Führungsflansch (1O) und der

   Einbuchtungsabschnitt (12) eine im wesentlichen gleiche Stärke aufweisen, wahrend der Dichtflansch (11) eine größere Stärke als der Führungsflansch (10)und der Einbuchtungsabschnitt (12) aufweist, und daß ein Druckring (9) aus Elastomermaterial mit Federeigenschaften innerhalb der Ringnut des W-förmigen Dichtungsrings (8) angeordnet ist und im wesentlichen an der gesamten inneren Wandfläche des Dichtflansches(11) angreift und zwischen dem Führungsflansch (1O) und dem Dichtflansch (11) axial zusammengedrückt ist, und daß der Dichtungsring (8) nach seinem Einbau zwischen dem ersten Bauteil (i) und dem zweiten Bauteil (k) zusammengedrückt ist, wobei sein Querschnitt aus der W-Form in eine C-Form mit einem im wesentlichen geraden Einbuchtungsabschnitt (12) übergeht, der die Flansche (1O und 11) unter Aufrechterhaltung eines Zwischenraums (i^) zwischen dem Einbuchtungsabschnitt (i2) des Dichtungsrings (8) und dem dritten Bauteil (7) miteinander verbindet.