DE3225018C2 - Dichtringeinheit - Google Patents
DichtringeinheitInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3248—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
- F16J15/3252—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
- F16J15/3256—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtringeinheit zur Abdichtung der
Ölseite einer durch eine Öffnung eines Maschinenelementes tre
tenden Welle gegenüber der Luftseite des Maschinenelementes,
umfassend: einen inneren Dichtring mit einem Hülsenteil aus
steifem Material, das für den Dichtsitz auf der Welle auf sei
ner radialen Innenseite mit wenigstens einem ringförmigen Ele
ment aus einem elastisch dichtenden Material verbunden ist, und
mit einem vom Hülsenteil radial nach außen abstehenden Flansch
teil, einen äußeren Dichtring mit einem Hülsenabschnitt aus
steifem Material, der für den Dichtsitz in der Öffnung des
Maschinenelements auf seiner radialen Außenseite mit einer
gummielastischen Außenschicht versehen ist, und mit einem vom
Hülsenabschnitt radial nach innen abstehenden Flanschabschnitt,
wobei vom radial inneren Ende des Flanschabschnittes zur Öl
seite hin eine gummielastische Dichtlippe absteht, deren radial
innere, kegelstumpfförmige Teilflächen mit ihren jeweils klei
neren Durchmessern unter Bildung einer Dichtkante an einer
Außenumfangsfläche des Hülsenteils des inneren Dichtrings
anliegen, und eine vom radial inneren Ende des Flanschab
schnitts zur Luftseite hin abstehende gummielastische Hilfs
dichtlippe, die an einer ölseitigen Oberfläche des inneren
Dichtrings anliegt.
Derartige Dichtringeinheiten werden insbesondere bei Kraftfahr
zeugen verwendet. Sie zeichnen sich dadurch aus, daß sie im
zusammengesetzten und insoweit gebrauchsfertigen Zustand mit
bereits in den richtigen Positionen zueinander angeordneten
Dichtringen versandt und schließlich an dem betreffenden Ma
schinenelement installiert werden können.
Da die Dichtringeinheit eine radial äußere Komponente gegenüber
einer radial inneren Komponente abdichten soll, können die
Dichtringe der Einfachheit halber entsprechend als "innerer"
Dichtring und "äußerer" Dichtring bezeichnet werden.
Eine Dichtringeinheit der eingangs genannten Art ist aus der DE
26 54 737 C2 bekannt. Der Zusammenhalt der beiden Dichtringe
ist bei der bekannten Dichtringeinheit durch einen Haltevor
sprung gewährleistet, welcher sich am ölseitigen axialen Ende
des Hülsenteils des inneren Dichtrings radial nach außen er
streckt. Beim Zusammenbau der Dichtringeinheit sind der innere
Dichtring und der äußere Dichtring in Axialrichtung zusammen
zustecken, wobei die an dem äußeren Dichtring vorgesehene
gummielastische Dichtlippe (Primärdichtlippe) radial nach außen
aufgespreizt werden muß, damit sie über den Haltevorsprung
hinwegkommen und im weiteren Verlauf der Axialbewegung des
äußeren Dichtrings relativ zum inneren Dichtring in ihre Ge
brauchslage an der Außenumfangsfläche des Hülsenteils des
inneren Dichtrings gelangen kann. Das Überwinden des Haltevor
sprungs ist eine den Zusammenbau der Dichtringeinheit wesent
lich erschwerende Maßnahme, wobei man bedenken muß, daß der
Innendurchmesser der Primärdichtlippe vor dem Zusammenbau
regelmäßig beachtlich kleiner ist als der der Außenumfangs
fläche des Hülsenteils des inneren Dichtrings zugeordnete
Durchmesser, damit die Primärdichtlippe im zusammengebauten
Zustand der Dichtringeinheit auch unter Ausnutzung ihrer ela
stischen Eigenspannung auf dem Hülsenteil des inneren Dicht
rings am gesamten Umfang gut abdichtend aufsitzen kann. Es sei
in diesem Zusammenhang daran erinnert, daß an die Dichtwirkung
der Primärdichtlippe hohe Anforderungen zu stellen sind, da die
Primärdichtlippe und die von ihr beaufschlagte Außenumfangs
fläche des Hülsenteils des inneren Dichtrings im Gebrauch eine
Relativdrehung zueinander erfahren. Zu dem Nachteil der schwie
rigeren Montage kommt noch hinzu, daß die Primärdichtlippe beim
Aufspreizen und Hinwegbewegen über den Haltevorsprung unbemerkt
beschädigt werden kann, und etwaige Beschädigungen dann im zu
sammengebauten Zustand nicht mehr ohne weiteres erkannt wer
den, bevor sie sich im Gebrauch der Dichtringeinheit negativ
auswirken. Der gegenüber der von der Primärdichtlippe abgedich
teten Außenumfangsfläche des Hülsenteils des inneren Dichtrings
radial nach außen abstehende Haltevorsprung verdeckt die Dicht
lippe zur Ölseite hin und behindert insoweit den zur Vermeidung
eines schnellen Verschleißes erforderlichen Zustrom von Öl zur
Primärdichtlippe, was sich insbesondere bei niedrigem Ölstand
zeigt.
Weitere Dichtungsanordnungen zur Abdichtung der Ölseite einer
durch eine Öffnung eines Maschinenelementes tretenden Welle
gegenüber der Luftseite des Maschinenelementes sind beispiels
weise aus der US 3,341,264, der DE 27 09 394 C, der
US 3,682,488, der US 3,479,728, der GB 10 34 756, der DE 29 26
207 A1, der DE 25 42 085 C3 und der US 3,021,161 bekannt. Bei
diesen Dichtungsanordnungen handelt es sich teilweise um sol
che, die nicht zu einer Dichtringeinheit vormontierbar sind.
Die im Zusammenhang mit der DE 26 54 737 C2 erwähnten Nachteile
des schwierigen Zusammenbaus der betreffenden Dichtungskom
ponenten und/oder der Behinderung des Ölflusses zur Primär
dichtlippe durch Konstruktionselemente der Dichtungskomponenten
sind auch bei diesen weiteren bekannten Dichtungen zu beobach
ten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtringeinheit
der eingangs genannten Art bereitzustellen, die im Betrieb eine
stets zuverlässige Versorgung der Dichtlippe mit Öl auch bei
niedrigem Ölstand gewährleistet und die ohne Beschädigungs
gefahr für die Dichtlippe auf einfache Weise zusammengebaut und
montiert werden kann.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von den Merkmalen des Oberbe
griffs des Anspruchs 1, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von
dem äußeren Dichtring zur Luftseite hin ein Haltering mit einem
radial einwärts weisenden Halteflansch absteht, der das
Flanschteil des inneren Dichtrings luftseitig der Hilfsdicht
lippe übergreift und beide Dichtringe als gemeinsam montierbare
Einheit zusammenhält, und daß das Hülsenteil des inneren Dicht
ringes an seinem ölseitigen Ende unter Bildung eines radial
nach innen abstehenden Flansches über die Wanddicke des Hülsen
teils hinaus radial einwärts gebogen ist und an seinem ölseiti
gen Ende keine radial nach außen abstehenden, die Dichtlippe
zur Ölseite verdeckenden Abschnitte aufweist, wodurch eine die
Dichtlippe schonende Montage durch einfaches Aufschieben er
möglicht ist.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Teil einer
Dichtringeinheit nach der Erfindung im montierten
Zustand an einem Maschinenelement.
Fig. 2 zeigt eine teilweise Explosionsdarstellung der Dicht
ringeinheit nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die Dichtring
einheit nach Fig. 1 im zusammengebauten Versandzu
stand.
Fig. 4 zeigt einen vertikalen Schnitt durch ein weiteres
Ausführungsbeispiel einer Dichtringeinheit nach der
Erfindung.
Fig. 5 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Teil eines
weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Fig. 6 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine weitere
bevorzugte Ausführungsform in Verbindung mit einer
gebrochen dargestellten Welle.
Fig. 7 zeigt eine Ansicht der Dichtringeinheit nach Fig. 6,
wobei jedoch die Elemente der Dichtringeinheit der
Klarheit wegen ohne Schraffur dargestellt sind.
Fig. 8 zeigt eine vertikale Schnittansicht der Dichtring
einheit nach Fig. 6 im teilweise zerlegten Zustand.
Fig. 9 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine weitere
Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einer
teilweise gebrochen dargestellten Welle.
Fig. 10 zeigt eine entsprechende Ansicht der Dichtung nach
Fig. 9 ohne Schraffur.
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der
Erfindung bezieht sich auf Dichtringeinheiten, wie sie bei ei
nem Schwerlastkraftwagen oder dgl. Anwendung finden können, wo
bei das zu dichtende Medium Öl und die Dichtlippe eine radial
einwärts wirkende Primärdichtlippe ist. Entweder der radial in
nere Dichtring oder der radial äußere Dichtring der Dichtring
einheit kann einem beweglichen Maschinenelement zugeordnet bzw.
mit diesem verbunden sein, und der betreffende andere Dichtring
wird einem fixierten oder nicht drehbaren Maschinenteil zu
geordnet bzw. mit diesem verbunden.
Wenn in der Beschreibung von der "Ölseite" die Rede ist, so ist
in bekannter Weise der Teil der Dichtung gemeint, der dem
abzudichtenden Bereich zugeordnet bzw. zugewandt ist. In ent
sprechender Weise bezieht sich der Begriff "Luftseite" auf den
Teil der Dichtung, der dem Bereich zugeordnet bzw. zugewandt
ist, gegenüber dem die Dichtung den abzudichtenden Bereich
abdichtet.
In den Fig. 1 bis 5 liegt der zu dichtende Bereich beispiels
weise auf der linken Seite und in den Fig. 6 bis 10 liegt er
auf der rechten Seite. Die steiler geneigte Fläche der Dicht
lippe liegt generell auf der Ölseite.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungs
gemäßen Dichtringeinheit 20. Die Dichtringeinheit 20 bildet
eine Dichtung zwischen einem relativ fixierten oder drehbare
Maschinenelement 22, das eine Einsenkung 24 zur Aufnahme eines
Dichtungsteils aufweist, und der radial äußeren Fläche 26 einer
fixierten oder drehbaren Welle 28.
Die Dichtringeinheit 20 umfaßt einen radial äußeren, auch als
äußeren Dichtring bezeichneten Dichtungsteil, der generell mit
30 (Fig. 2) bezeichnet ist, und einen radial inneren, auch als
inneren Dichtring bezeichneten Dichtungsteil, der generell mit
32 bezeichnet ist. Der äußere Dichtungsteil 30 umfaßt einen
starren ringförmigen Einbauflansch in Form eines Hülsenab
schnitts 34, der sich axial um eine Länge erstreckt, die annä
hernd gleich der axialen Tiefe der Einsenkung 24 ist.
In axialer Auswärtsrichtung des Hülsenabschnitts 34, d. h. in
axialer Richtung zur Luftseite, befindet sich eine Schulter 36,
die in einem Ring oder Hals 38 reduzierten Durchmessers endet,
und in axialer Auswärtsrichtung davon befindet sich ein radial
nach innen ragender Einbauflansch bzw. Flanschabschnitt 40 für
den Dichtungskörper. Der Hülsenabschnitt 34 trägt einen Teil 42
des elastomeren Dichtungskörpers, der an die Fläche der Ein
senkung 24 angreift, um gegenüber dieser Fläche eine wirksame
Abdichtung zu bilden. Die Schulter 36 dient als eine Anschlag
fläche zur Begrenzung der axialen Bewegung der Nase 44 des
metallischen Halterings 46, der einen axialen und einen radia
len Flansch 48 bzw. 50 (Fig. 2) aufweist. Nach Fig. 3 sind,
wenn die Nase 44 und die radial innere Fläche des Flansches 48
mit der Schulter 36 bzw. dem Ring 38 verbunden sind, die Dich
tungsteile 30, 32 zu einer Einheit zusammengeschlossen.
Ein allgemein mit 52 bezeichneter Dichtungskörper aus elastome
rem Material enthält auch einen radial sich erstreckenden
Ansatzabschnitt 54, der den radial sich erstreckenden Flansch
abschnitt 40 für die Dichtlippe 56 umgibt. Die Dichtlippe 56
hat eine ölseitige Fläche 58 und eine luftseitige Fläche 60,
von denen jede eine kegelstumpfförmige Konfiguration aufweist,
und die sich bei einer Dichtbandfläche oder Dichtkante 62
treffen. Eine Hilfsdichtlippe oder Schmutzlippe 64 bildet
ebenfalls einen Teil des Dichtungskörpers 52, wie auch ein dem
Körper 52 angepaßter Stoßdämpfer oder Abstandshalter 66.
Fig. 2 zeigt den radial inneren Dichtring 32 mit einem ringför
migen Metallteil 68, der einen axialen Hülsenteil 70, einen
radialen Flansch 72 und einen zweiten inneren Flansch 74 auf
weist. Die radial äußere Fläche 76 des axialen Hülsenteils 70
wirkt mit dem Dichtband 62 zur Bildung der Primärdichtung, d. h.
der Dichtung zwischen relativ beweglichen Teilen, zusammen.
Ein ringförmiges Kunststoffelement 78 mit L-förmigem Quer
schnitt weist Teile auf, die mit dem äußeren radialen Flansch
72 verbunden sind. Im axialen Abstand von dem axialen Flansch
80 des Elementes 78 nach innen sind zwei relativ starre oder
steife Positionierungsringe 82, 84 vorgesehen, die ein Paar
elastischer O-Ringe 86, 88 eingrenzen.
Die Komponenten nach Fig. 2 werden in der durch den Pfeil "F"
(Fig. 2) angedeuteten Richtung zusammengesetzt, um sie zu der
erfindungsgemäßen Dichtringeinheit zu vereinigen (Fig. 3). Der
Haltering 46 hält die Dichtungsteile 30, 32 zusammen.
Die Hilfsdichtlippe oder Schmutzlippe 64 ist durch den Kontakt
mit der radialen Fläche 90 des Flansches 72 abgeflacht (radia
ler gemacht) worden, und der Stoßdämpfer 66 greift an den
Flansch 72 an, um eine unzulässige axiale Einwärtsbewegung des
Dichtungsteils 32 zu verhindern. Der radiale Flansch 50 an dem
Haltering 46 hat dann einen geringen Abstand von dem Kunst
stoffelement 78, um ggf. ein geringes axiales Spiel bereitzu
stellen.
Fig. 1 zeigt die zusammengesetzte Dichtringeinheit im Einbauzu
stand.
Die Dichtringeinheit nach Fig. 3 weist einen Positionierungs
ring 82a auf, der breiter ist als sein Gegenpart 82 in Fig. 2;
und der Ring 84 nach Fig. 2 hat keinen Gegenpart in der Dich
tung nach Fig. 3. Ansonsten sind die Einheiten oder Konstruk
tionen (Fig. 1, 2 und 3), welche die O-Ringe 86, 88 aufweisen,
die gleichen. Der Flansch 74 in Fig. 3 entspricht insoweit dem
Ring 84 in den Fig. 1 und 2.
Nach dem Einbau kann die äußere Fläche 92 des Gummikörpers 42
mehr oder weniger dicht in die Senkung 24 eingreifen, und die
O-Ringe 86, 88 sind ausreichend deformiert, um in Kontakt mit
der Fläche 26 der Welle 28 eine wirksame Abdichtung zu bilden.
Fig. 4 zeigt eine den bereits beschriebenen Beispielen ähnliche
Dichtringeinheit 20b, die einen entsprechenden äußeren Dicht
ring 30b, einen Haltering 46b und einen inneren Dichtring 32b
aufweist. In der Fig. 4 ähnelt das ringförmige Kunststoffele
ment 78b seinem Gegenpart in Fig. 2 mit der Ausnahme, daß der
axiale Flansch 80b länger ist und nur ein einziger O-Ring 86b
verwendet wird. In anderer Hinsicht entspricht die Dichtring
einheit den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Dichtringeinheiten.
Die Anwendung und Installation der Dichtringeinheit nach Fig. 4
erfolgt in der gleichen Weise, wie bei den Dichtringeinheiten
nach den Fig. 1 bis 3, jedoch benutzt die Dichtung nach Fig. 4
nur einen O-Ring.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Dichtringein
heit 20c nach der Erfindung. Diese Dichtringeinheit 20c ist
identisch mit den Dichtungen nach den Fig. 1 bis 4, mit der
Ausnahme, daß das ringförmige Element 78c gänzlich aus Kunst
stoffmaterial oder dgl. gefertigt ist. Das Element 78 weist
eine radial innere Kunststofffläche 79c auf, die im Einbauzu
stand der Dichtringeinheit an eine zugeordnete Welle angreift,
und enthält überhaupt keine O-Ringe. Diese Dichtungsform wird
dort benutzt, wo die Welle präzis geschliffen ist, wobei der
Körper 80c des Elementes 78c ausreichend deformiert werden
kann, um eine fluiddichte Abdichtung zu bilden, und wobei die
Teile noch ohne die Anwendung spezieller Werkzeuge oder un
üblicher Kräfte zusammengesetzt werden können. Der Kunststoff
oder dgl., aus dem das Element 78c besteht, ist üblicherweise
geschmeidiger als bei seinem Gegenpart in den Fig. 1 bis 4.
Die Fig. 6 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Dichtringeinheit 100, die einen äußeren Teil
bzw. Dichtring 102 und einen inneren Teil bzw. Dichtring 104
aufweist. Der Dichtring 102 enthält Teile, die so ausgebildet
sind, daß sie in einer in der Fig. 6 nicht dargestellten Sen
kung eines Maschinenelementes aufgenommen werden können. Der
innere Dichtring 104 der Dichtringeinheit 100 hat einen steifen
Seiten- oder Gegenflansch 108 aus Metall, der eine mit ihm
verbundene, elastomere Muffe oder Buchse 106 aufweist. Die
Ringmuffe 106 hat eine radial einwärts gerichtete Fläche 110,
die so ausgebildet ist, daß sie die Umfangsfläche 112 einer
Welle oder eines Stummels 114 abdichtend umgibt. In den Fig. 6
bis 8 weist der äußere Dichtring 102 einen Einbau- oder Monta
geflansch 116 mit einem Hülsenabschnitt 118 größeren Durch
messers, einer Schulter 120 und einem Ring 122 reduzierten
Durchmessers auf, der in einem radialen Flanschabschnitt 124
endet, welcher die elastomere Dichtlippeneinheit hält.
Die gummielastischen Teile des äußeren Dichtrings 102 enthalten
einen radial äußersten elastomeren Körper 125 mit einer Fläche
126, die so ausgebildet ist, daß sie in einer Senkung in fest
sitzendem Dichtverhältnis aufgenommen kann, und einen inneren
Körper 128, der einen Ansatzabschnitt 130 aufweist, von dem
sich eine allgemein mit 132 bezeichnete Primärdichtlippe und
eine allgemein mit 134 bezeichnete Hilfsdichtlippe erstreckt.
Die Fig. 7 zeigt, daß die Primärdichtlippe 132 eine in sich
geschlossene, ringförmige Schraubenfeder in einer Nut 136
aufweist, und daß der Dichtlippenkörper 138 eine ölseitige
Fläche 140 und eine luftseitige Fläche 142 von allgemein kegel
stumpfförmiger Konfiguration aufweist, welche sich treffen, um
eine Dichtkante bzw. einen Dichtbandbereich 144 zu definieren.
Die Hilfsdichtlippe oder Schmutzlippe 134 enthält einen dich
tenden Körper 146 kleineren Querschnitts, der eine flexible
Lippe bildet und in einer Schmutzlippendichtungskante 148
endet.
Die Gegenflanscheinheit bzw. der innere Dichtring 104 umfaßt
eine radial einwärts sich erstreckenden Flansch 150 und einen
axialen Hülsenteil 152 mit einer radial auswärts gerichteten
Fläche 154, die einen dichtenden Kontakt mit dem Dichtbandbe
reich 144 herstellt.
Ein radialer Flanschteil 156 des Elementes 108 hat eine axial
einwärts gerichtete Fläche, d. h. in Axialrichtung der Ölseite
zugewandte Fläche 158, die so ausgebildet ist, daß sie mit der
Hilfsdichtlippe 146 eine Ausschlußdichtung bildet.
Ein wichtiger Aspekt der Dichtungseinheit nach Fig. 7 liegt
darin, daß die Vereinheitlichung gänzlich mittels eines gene
rell mit 160 bezeichneten Rings aus elastomerem Material er
zielt wird, der eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 162
(Fig. 8) hat, die eine axial innere und eine axial äußere
Wandfläche 164 bzw. 166 aufweist, welche den radial äußersten
Bereich 168 des radialen Flansches 156 einschließen. Demgemäß
wird die Dichtringeinheit nach den Fig. 6 bis 8 ohne einen
Preßsitz metallischer Teile zusammengehalten. Der elastomere
Ring 160 ist steif genug, um die Dichtung zu einer Einheit zu
verbinden, ohne das spezielle Metall- auf Metall-Konstruktions
techniken erforderlich sind, wie dies beispielsweise für das
Zusammensetzen der Dichtungen nach den Fig. 1 bis 5 der Fall
ist.
In Fig. 8 ist die Dichtringeinheit nach den Fig. 6 und 7 in
einer zerlegten Form dargestellt. Wenn eine axiale Kraft in der
Richtung angewendet wird, in der der äußere Dichtring 102 in
Richtung des Pfeils "B" bewegt wird, schnappt der flexible Ring
160 über den äußersten Bereich 168 des Metallflansches 156
über, wodurch die beiden Elemente miteinander versperrt werden
und das Dichtband 144 in dem gewünschten Verhältnis zur Fläche
154 positioniert wird, mit der sie zur Bildung der Primärdich
tung zusammenwirkt.
Zur gleichen Zeit greift die Hilfsdichtlippe 134, die in Fig. 8
axial sich erstreckend dargestellt ist, an den gebogenen Über
gangsflächenabschnitt der Versteifung 152 an und bewegt sich an
diesem aufwärts und radial nach außen, bis sie sich verformt
hat, wie es schematisch in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist.
Demzufolge liefert ihre eigene Federkraft, die bestrebt ist,
sie in die entspannte Position zu bringen, eine gute sekundär
abdichtende Gegen- oder Reaktionskraft.
Die Dichtringeinheit gemäß den Fig. 6 bis 8 benötigt keine
präzise passenden, metallischen Preßteildurchmesser, die zu
vereinheitlichen sind. Nach dem Zusammenbau genügt der Ab
schnitt 160 zum Zusammenhalten der Dichtung für den Versand und
für die Installation.
In Fig. 9 ist eine allgemein mit 200 bezeichnete Dichtring
einheit nach der Erfindung dargestellt, die im Konzept den
anderen gezeigten Ausführungsformen ähnelt. Die Dichtringein
heit nach Fig. 9 weist einen äußeren Dichtring 202, einen
inneren Dichtring 204 und einen mit 206 bezeichneten Haltering
auf. Der Gummikörperteil 208 an dem äußeren Dichtring ent
spricht seinen Pendants in den Fig. 1 bis 8 mit der Ausnahme,
daß die in der Fig. 9 mit 210 bezeichnete Hilfsdichtlippe oder
Schmutzlippe von konventioneller Art ist, wie sie bei gewöhnli
chen Öldichtungen zu finden ist, d. h., sie umfaßt einen fle
xiblen Lippenabschnitt 212, der bei einer radial einwärtslie
genden Kontaktstelle 214 des Dichtungskörpers 216 endet. Für
die Aufnahme des Halterings 206 ist ein Ringflanschbereich 218
reduzierten Durchmessers an dem betreffenden Hülsenabschnitt
des äußeren Dichtungsrings vorgesehen. Die grundlegenden Unter
schiede zwischen der Dichtung nach Fig. 9 und jenen gemäß den
Fig. 1 bis 5 liegen darin, daß der innere Dichtring 204 zusätz
lich zu dem steifen Hülsenabschnitt 220 einen ggf. manuell
entfernbaren Flanschkörper aus insbesondere elastomerem Mate
rial oder Kunststoff umfaßt, der allgemein mit 222 bezeichnet
und so dargestellt ist, daß er einen axialen Flansch 224 und
einen radialen Flansch 226 aufweist.
Der Körper 222 kann so bemessen sein, daß er auf der Welle 228
in einem Preßsitz sitzt. Falls notwendig, können in Umfangs
richtung verlaufende Nuten vorgesehen sein, um die Gesamtsteif
heit des Körpers 222 zu reduzieren, wobei solche Nuten sowohl
an dem inneren als auch an dem äußeren Durchmesser des axialen
Flansches 224 vorgesehen sein können.
Der Zusammenbau der Komponenten erfolgt wiederum durch Zusam
menstecken in Axialrichtung. Die Gummipufferfläche 240 berührt
eine Verschiebefläche 242 des radialen Flanschteils 244 des
inneren Dichtrings. Die Primärdichtung ist zwischen dem Dicht
band 246 der Dichtlippe 248 und einer radial auswärts gerichte
ten Fläche 250 des Hülsenteils 220 gebildet. Die Kante 214 der
Hilfsdichtlippe berührt auch einen axial beabstandeten Teil
dieser Fläche 250.
Mit 252 ist der von dem Hülsenteil 220 des inneren Dichtrings
204 radial nach innen abstehende Flansch bezeichnet. Dieser
Flansch 252 schließt mit dem Flanschkörper 220 einen elastome
ren O-Ring 254 ein. Die Kombination dieses O-Rings mit der
radial inneren Fläche 256 des Flansches 224 bewirkt, daß die
Dichtringeinheit 200 auf der Umfangsfläche einer betreffenden
Welle 228 sicher befestigbar ist.
Gemäß der Erfindung kann der Hersteller die Dichtringeinheit im
vormontierten Zustand verkaufen. Sie ist für die Verwendung in
stark beanspruchter Umgebung, etwa in Achsen von Lastkraftwagen
oder Anhängern verwendbar und kann mit einfachen Werkzeugen
eingebaut werden. Sie kann zur Schmierung der Radlager Öl
bereitstellen, um die Lebensdauer zu verlängern.
Bei den Konstruktionen, die einen festgehaltenen O-Ring auf
weisen, wird dessen Elastizität und die Präzision, Größe und
Dimensionsstabilität eines den inneren Durchmesser bereit
stellenden Kunststoffteils vorteilhaft ausgenutzt. Bei den
Dichtringeinheiten, bei denen der radial innerste Teil komplett
von einem elastomeren Bereich gebildet ist, wird vorteilhaft
von Rippen oder dgl. Gebrauch gemacht, um die Gesamtelastizität
der Einheit zu vergrößern und sicherzustellen, daß eine beacht
liche axiale Länge des Gummis in Kontakt mit der abzudichtenden
Welle steht, um eine wirksame Sekundärdichtung bereitzustellen.
Erfindungsgemäße Dichtungen sind auf einfache Weise herzustel
len.
Die Bereiche der Primärdichtung sind während des Versandes
nicht anfällig für Beschädigungen; jedoch können die Dichtring
einheiten für eine zusätzliche Inspektion oder Qualitätskon
trolle ohne Zerstörung und ohne großen Aufwand zerlegt werden.
Die radial äußeren und inneren Abschnitte aus gummielastischem
Material sind so angeordnet und bemessen, daß die Dichtring
einheit relativ einfach zu installieren ist. Bei der Instal
lation ist es nicht erforderlich, Metallelemente zu deformie
ren. Die mit Metallkomponenten verbundenen Gummikomponenten
können sich während der Installation nicht von den Metallkom
ponenten trennen.
Claims (7)
1. Dichtringeinheit zur Abdichtung der Ölseite einer durch
eine Öffnung (24) eines Maschinenelementes (22) tretenden
Welle (28; 114; 228) gegenüber der Luftseite des Maschi
nenelements (22), umfassend:
einen inneren Dichtring (32; 104; 204) mit einem Hülsen teil (70; 152; 220) aus steifem Material, das für den Dichtsitz auf der Welle (28; 114, 228) auf seiner radialen Innenseite mit wenigstens einem ringförmigen Element (78, 80, 82, 84, 86, 88; 106; 224) aus einem elastisch dichtenden Material verbunden ist, und mit einem vom Hül senteil (70; 152; 220) radial nach außen abstehenden Flanschteil (72; 168; 244),
einen äußeren Dichtring (30; 102; 202) mit einem Hülsenab schnitt (34; 122) aus steifem Material, der für den Dicht sitz in der Öffnung (24) des Maschinenelements (22) auf seiner radialen Außenseite mit einer gummielastischen Außenschicht (42; 125) versehen ist, und mit einem vom Hülsenabschnitt (34; 122) radial nach innen abstehenden Flanschabschnitt (40; 124),
wobei vom radial inneren Ende des Flanschabschnittes (40; 124) zur Ölseite hin eine gummielastische Dichtlippe (56; 132; 248) absteht, deren radial innere, kegelstumpf förmige Teilflächen (58, 60; 140, 142) mit ihren jeweils kleineren Durchmessern unter Bildung einer Dichtkante (62; 144; 246) an einer Außenumfangsfläche (76; 154; 250) des Hülsenteils (70; 152; 220) des inneren Dichtrings (32; 104; 204) anliegen, und
eine vom radial inneren Ende des Flanschabschnitts (40; 124) zur Luftseite hin abstehende gummielastische Hilfs dichtlippe (64; 146; 212), die an einer ölseitigen Ober fläche (90; 158) des inneren Dichtrings (32; 104; 204) anliegt, dadurch gekennzeichnet,
daß von dem äußeren Dichtring (30; 102; 202) zur Luftseite hin ein Haltering (46; 160; 206) mit einem radial einwärts weisenden Halteflansch (50; 166) absteht, der das Flanschteil (72; 168) des inneren Dichtrings (32; 104; 302) luftseitig der Hilfsdichtlippe (64; 146; 212) über greift und beide Dichtringe (30, 32; 102, 104; 202, 204) als gemeinsam montierbare Einheit zusammenhält,
und daß das Hülsenteil (70; 152; 220) des inneren Dicht ringes (32; 104; 204) an seinem ölseitigen Ende unter Bil dung eines radial nach innen abstehenden Flansches (74; 150; 252) über die Wanddicke des Hülsenteils (70; 152; 220) hinaus radial einwärts gebogen ist und an seinem ölseitigen Ende keine radial nach außen abstehen den, die Dichtlippe (56; 132; 248) zur Ölseite verdecken den Abschnitte aufweist, wodurch eine die Dichtlippe (56; 132; 248) schonende Montage durch einfaches Aufschieben ermöglicht ist.
einen inneren Dichtring (32; 104; 204) mit einem Hülsen teil (70; 152; 220) aus steifem Material, das für den Dichtsitz auf der Welle (28; 114, 228) auf seiner radialen Innenseite mit wenigstens einem ringförmigen Element (78, 80, 82, 84, 86, 88; 106; 224) aus einem elastisch dichtenden Material verbunden ist, und mit einem vom Hül senteil (70; 152; 220) radial nach außen abstehenden Flanschteil (72; 168; 244),
einen äußeren Dichtring (30; 102; 202) mit einem Hülsenab schnitt (34; 122) aus steifem Material, der für den Dicht sitz in der Öffnung (24) des Maschinenelements (22) auf seiner radialen Außenseite mit einer gummielastischen Außenschicht (42; 125) versehen ist, und mit einem vom Hülsenabschnitt (34; 122) radial nach innen abstehenden Flanschabschnitt (40; 124),
wobei vom radial inneren Ende des Flanschabschnittes (40; 124) zur Ölseite hin eine gummielastische Dichtlippe (56; 132; 248) absteht, deren radial innere, kegelstumpf förmige Teilflächen (58, 60; 140, 142) mit ihren jeweils kleineren Durchmessern unter Bildung einer Dichtkante (62; 144; 246) an einer Außenumfangsfläche (76; 154; 250) des Hülsenteils (70; 152; 220) des inneren Dichtrings (32; 104; 204) anliegen, und
eine vom radial inneren Ende des Flanschabschnitts (40; 124) zur Luftseite hin abstehende gummielastische Hilfs dichtlippe (64; 146; 212), die an einer ölseitigen Ober fläche (90; 158) des inneren Dichtrings (32; 104; 204) anliegt, dadurch gekennzeichnet,
daß von dem äußeren Dichtring (30; 102; 202) zur Luftseite hin ein Haltering (46; 160; 206) mit einem radial einwärts weisenden Halteflansch (50; 166) absteht, der das Flanschteil (72; 168) des inneren Dichtrings (32; 104; 302) luftseitig der Hilfsdichtlippe (64; 146; 212) über greift und beide Dichtringe (30, 32; 102, 104; 202, 204) als gemeinsam montierbare Einheit zusammenhält,
und daß das Hülsenteil (70; 152; 220) des inneren Dicht ringes (32; 104; 204) an seinem ölseitigen Ende unter Bil dung eines radial nach innen abstehenden Flansches (74; 150; 252) über die Wanddicke des Hülsenteils (70; 152; 220) hinaus radial einwärts gebogen ist und an seinem ölseitigen Ende keine radial nach außen abstehen den, die Dichtlippe (56; 132; 248) zur Ölseite verdecken den Abschnitte aufweist, wodurch eine die Dichtlippe (56; 132; 248) schonende Montage durch einfaches Aufschieben ermöglicht ist.
2. Dichtringeinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Flanschteil (72; 168; 244) des inneren Dichtrings (32; 104; 204) an seiner luftseitigen, dem Halteflansch (50; 166) zugewandten Seite mit gummielastischem Material beschichtet ist.
daß das Flanschteil (72; 168; 244) des inneren Dichtrings (32; 104; 204) an seiner luftseitigen, dem Halteflansch (50; 166) zugewandten Seite mit gummielastischem Material beschichtet ist.
3. Dichtringeinheit nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Flanschteil (72; 168; 244) des inneren Dichtrings (32; 104; 204) in axialer Richtung zwischen dem Halte flansch (50; 166) des äußeren Dichtrings (30; 102; 202) und einem von dem Flanschabschnitt (40; 124) des äußeren Dichtrings (30; 102; 202) radial außerhalb der Hilfsdicht lippe (64; 146) zur Luftseite hin abstehenden gummielasti schen Abstandshalter (66; 164; 240) in Position gehalten wird.
daß das Flanschteil (72; 168; 244) des inneren Dichtrings (32; 104; 204) in axialer Richtung zwischen dem Halte flansch (50; 166) des äußeren Dichtrings (30; 102; 202) und einem von dem Flanschabschnitt (40; 124) des äußeren Dichtrings (30; 102; 202) radial außerhalb der Hilfsdicht lippe (64; 146) zur Luftseite hin abstehenden gummielasti schen Abstandshalter (66; 164; 240) in Position gehalten wird.
4. Dichtringeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Haltering (46, 206) aus steifem Material, insbe sondere Metall gebildet und von der Luftseite her auf den Außenumfang des Hülsenabschnitts (34) des äußeren Dicht rings (30; 202) preßbar ist und daß eine durch einen im Durchmesser verringerten luftseitigen Halsbereich (38; 218) des Hülsenabschnitts (34) gebildete Schulter (36) einen Axialanschlag für den Haltering (46) bildet.
daß der Haltering (46, 206) aus steifem Material, insbe sondere Metall gebildet und von der Luftseite her auf den Außenumfang des Hülsenabschnitts (34) des äußeren Dicht rings (30; 202) preßbar ist und daß eine durch einen im Durchmesser verringerten luftseitigen Halsbereich (38; 218) des Hülsenabschnitts (34) gebildete Schulter (36) einen Axialanschlag für den Haltering (46) bildet.
5. Dichtringeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Haltering (160) aus mit dem Hülsenabschnitt (122) des äußeren Dichtrings (102) fest verbundenem gummielasti schem Material gebildet und mit einer Umfangsnut (162) versehen ist, in die beim Zusammensetzen der beiden Dicht ringe (102; 104) eine Umfangskante (156) des Flanschteils (168) des inneren Dichtrings (102) schnappt.
daß der Haltering (160) aus mit dem Hülsenabschnitt (122) des äußeren Dichtrings (102) fest verbundenem gummielasti schem Material gebildet und mit einer Umfangsnut (162) versehen ist, in die beim Zusammensetzen der beiden Dicht ringe (102; 104) eine Umfangskante (156) des Flanschteils (168) des inneren Dichtrings (102) schnappt.
6. Dichtringeinheit nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (160), die Au
ßenschicht (125), die Dichtlippe (132), die Hilfsdicht
lippe (146) und ggf. der Abstandshalter (164) als gemein
same gummielastische Einheit des äußeren Dichtrings (102)
ausgebildet sind.
7. Dichtringeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Ringnut einer gummielastischen Innenschicht (78, 80; 224) an der radialen Innenseite des Hülsenteils (70; 220) ein den inneren Dichtring (32; 204) gegenüber der Welle (28; 228) abdichtender O-Ring (86; 88; 254) eingesetzt ist.
daß in einer Ringnut einer gummielastischen Innenschicht (78, 80; 224) an der radialen Innenseite des Hülsenteils (70; 220) ein den inneren Dichtring (32; 204) gegenüber der Welle (28; 228) abdichtender O-Ring (86; 88; 254) eingesetzt ist.
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