DE3602500A1

DE3602500A1 - Radial-oeldichtung

Info

Publication number: DE3602500A1
Application number: DE19863602500
Authority: DE
Inventors: Shinji Fukushima Nagasawa
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1985-04-16
Filing date: 1986-01-28
Publication date: 1986-10-23
Also published as: US4623153A; KR860008396A; AU5276486A; AU575289B2; KR890004033B1; DE3602500C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Radial-öldichtung mit einem ersten Dichtungsring mit einer aus Gummi bestehenden Dichtlippe und einem zweiten Dichtungsring mit einer Kunstharz-Dichtlippe, wobei die Teile einstückig miteinander verbunden sind.

Bislang bekannte Radial-Öldichtungen hatten beispielsweise den in Fig. 11 gezeigten Aufbau (entsprechend der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung, die unter dem Aktenzeichen 43-1971 offengelegt wurde). Bei der Dichtung nach Fig. 11 besitzt ein erster Dichtungsring 100 eine Dichtlippe 102 aus Gummi, die sich axial zur abgedichteten Fluidseite (nach rechts in Fig. 11) erstreckt, wobei das ferne Ende oder die ferne Kante der Gummi-Dichtlippe 102 in Dichtberührung mit der äußeren Umfangsflache einer Drehwelle 101 steht, um einen ersten Dichtungsteil zu bilden. Ein zweiter Dichtungsring 103 mit einer Dichtlippe 104 aus Kunstharz erstreckt sich in axialer Richtung entlang der Rückseite der Gummi-Dichtlippe 102 in Richtung auf die abgedichtete Fluidseite, und ihr fernes Ende oder ihre ferne Kante steht in dichtender Berührung mit der äußeren Umfangsflache der Drehwelle 101, um einen zweiten Dichtungsteil zu bilden. Der erste Dichtungsring 100 und der zweite Dichtungsring 103 sind in der genannten Reihenfolge einstückig mit einem Außenring 105 aus gestanztem Metall zusammengebaut, welcher von der abgedichteten Fluidseite her in ein Gehäuse 106 eingesetzt ist.

Obschon die aus Kunstharz bestehende Dichtlippe 104 hervorragendes Gleitvermögen und Antireib-Eigenschaft besitzt, muß der Nachteil in Kauf genommen werden, daß die gleitende Oberfläche der Dichtlippe 104, wenn die-

se unabhängig oder für sich allein verwendet wird, der Gefahr einer Beschädigung beim Aufsetzen auf die Drehwelle 101 ausgesetzt ist und relativ lange Zeit vergeht, bis die gleitende Oberfläche der Dichtlippe 104 in innigen Kontakt mit der relativ rauhen Oberfläche der Drehwelle 101 gelangt. Dies führt zu einem Lecken des abzudichtenden Fluids in der Anfangszeit.

Deshalb wird die aus Kunstharz bestehende Dichtlippe 104 für gewöhnlich in Verbindung mit einer Gummi-Dichtlippe eingesetzt, die in Fig. 11 mit dem Bezugszeichen 102 versehen ist, so daß eine wirksame Ab- dichtung mit Hilfe der Gummi-Dichtlippe 102 bewerkstelligt und jegliches Anfangs-Lecken des Fluids verhindert wird, bis die Gleitfläche der Kunstharz-Dichtlippe 104 in innigem Dichtkontakt mit der rauhen Oberfläche der Drehwelle 101 steht.

Wenn allerdings die Gummi-Dichtlippe 102 hohem Druck ausgesetzt wird, erhöht sich ihr Gleichwiderstand, so daß der durch das Gleiten verursachte Verschleiß beschleunigt wird, wenn der Kontaktdruck pro Einheitsfläche der Gummi-Dichtlippe 102 auf der Drehwelle zunimmt. Deshalb eignet sich die Gummi-Dichtlippe nicht zum Abdichten von unter hohem Druck stehendem Fluid.

Die oben betrachtete Situation läßt sich mit Hilfe der aus Kunstharz bestehenden Dichtlippe 104, die zum Abstützen der Rückseite der Gummi-Dichtlippe 102 dient, verbessern, indem der durch das Fluid ausgeübte Druck, der von der Gummi-Dichtlippe 102 abgedichtet werden muß, aufgeteilt wird. Demzufolge wird eine Zunahme des Kontaktdrucks pro Flächeneinheit der Gummi-Dichtlippe 102 gegen die Drehwelle 101 wirksam unterdrückt, so daß die Gummi-Dichtlippe 102 dann über einen

längeren Zeitraum hinweg ein unter hohem Druck stehendes Fluid abzudichten vermag. Bei der bekannten Radial-öldichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau besitzt allerdings ein umgebogener Abschnitt 107 der Kunstharz-Dichtlippe 104 in derjenigen Richtung, in der der Druck des abzudichtenden Fluids auf die Dichtlippe 104 übertragen wird, eine geringe Biegefestigkeit, so daß sich die Kunstharz-Dichtlippe 104 unter dem auf sie einwirkenden Fluiddruck über die Gummi-Dichtlippe 102 leicht verformt, wobei das Lippenende 104a zur Luftseite hin versetzt wird und die Rückseite der Dichtlippe 104 anstelle der Linienberührung Flächenberührung mit der äußeren Umfangsflache der Drehwelle 101 bekommt, wodurch sich die Gesamt-Berührungsfläche beträchtlich vergrößert. Als Folge davon verringert sich der Berührungsdruck pro Einheitsfläche der Kunstharz-Dichtlippe 104 gegen die Drehwelle 101, und damit verringert sich die Dichtungswirkung. Außerdem kann die gleitende Oberfläche der Kunstharz-Dichtlippe 104 durch von außen in das Gehäuse 106 gelangenen Staub beschädigt werden, so daß die Gefahr eines Austretens von abzudichtendem Fluid besteht.

7> Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Probleme zu beseitigen oder doch zumindest zu mildern, und eine Radial-öldichtung zu schaffen, bei der der gebogene Abschnitt der Kunstharz-Dichtlippe wirksam an einer übermäßigen Verformung gehindert und eine Flächenberührung der Gleitfläche der Kunstharz-Dichtlippe mit der Drehwelle selbst dann vermieden wird, wenn die Dichtlippe einem hohen Fluiddruck des abzudichtenden Fluids ausgesetzt wird. Insbesondere bei hohem Fluiddruck soll eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Dichtungswirkung erzielt werden.

Nebenbei soll eine Radial-Öldichtung geschaffen werden, bei der eine Beschädigung der Gleitfläche der Kunstharz-Dichtlippe durch aus der Umgebung kommenden Staub verhindert wird. In einer speziellen Ausführungsform soll die Dichtung sehr einfach freigelegt und aus einer Gehäusebohrung herausgenommen werden können.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau wird der gebogene Abschnitt der Kunstharz-Dichtlippe, der geringe Biegefestigkeit besitzt von dem Verstärkungsring verstärkt und dadurch an einer zu starken Durchbiegung gehindert. Dies hat zur Folge, daß auch bei hohem Fluiddruck die Kunstharz-Dichtlippe nicht oder kaum verformt und mithin keine Flächenberührung der Rückseite der Kunstharz-Dichtlippe mit der Oberfläche der Drehwelle zustandekommt. Das ferne Ende oder die ferne Kante der Kunstharz-Dichtlippe behält praktisch Linienberührung mit der Drehwelle. Demzufolge steht ein hoher Berührungsdruck pro Flächeneinheit der Kunstharz-Dichtlippe gegenüber der Drehwelle zur Verfügung, was das Dichtungsvermögen bei hohem Druck in der Praxis erheblich verbessert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich an der Luftseite des Verstärkungsrings ein Staubdichtring, der mit einer Staublippe ausgestattet ist, deren ferne Kante in Berührung mit der äußeren Umfangsflache der Drehwelle steht. Hierdurch wird ein dritter Dichtungsteils gebildet. Aufgrund dieser Ausgestaltung wird der Eintritt von Staub in das Gehäuse sicher mit Hilfe der Staublippe des Staub-

dichtrings verhindert, so daß die Gleitfläche der Kunstharz-Dichtlippe des zweiten Dichtungsrings, die sich innerhalb des Staubdichtrings befindet, von einer Beschädigung durch Staubpartikel gehindert wird. Hierdurch wird die Haltbarkeit der einzelnen Teile wesentlich erhöht.

In einer weiteren bevorzugten Form der Erfindung ist an dem Außenring ein Ausziehteil zum Herausziehen oder Entfernen der Dichtung aus der Gehäusebohrung vorgesehen. Dieses Ausziehteil läßt sich auf einfache Weise in Eingriff bringen mit einer Ausziehlehre. Durch Eingreifen-Lassen der Ausziehlehre an dem Ausziehteil läßt sich die gesamte Radial-Öldichtung sehr leicht aus der Gehäusebohrung herausziehen, so daß die für einen Dichtungsaustausch insgesamt genötigte Zeit im Vergleich zum Stand der Technik spürbar reduziert wird,

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erste 25

Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radial-Öldichtung,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Radial-Öldichtung,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Radial-Öldichtung,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch eine vierte 35

Ausführungsform einer Radial-Öldichtung,

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch eine fünfte Ausführungsform einer Radial-Öldichtung,

Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch eine sechste Ausführungsform einer Radial-Öldichtung, 5

Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch eine siebte Ausführungsform einer Radial-Öldichtung,

Fig. 8 eine Teil-Vorderansicht der Radial-Öldichtung nach Fig. 7, wobei ein Ein

griff sflansch eines Ausziehteils dargestellt ist,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Ausziehlehre, die mit dem in Fig. 8 ge

zeigten Eingriffsflansch des Ausziehteils in Eingriff bringbar ist,

Fig. 10 einen Vertikalschnitt durch eine modifizierte Form eines Gehäuses mit der

in Fig. 7 gezeigten Radial-Öldichtung,

Fig. 11 einen Vertikalschnitt durch eine herkömmliche Radial-Öldichtung, und

Fig. 12 einen Teil-Vertikalschnitt durch die Dichtung nach Fig. 11, wobei der Zustand veranschaulicht ist, in welchem die Radial-Öldichtung auf ihrer einen Seite einem hohen Fluiddruck ausgesetzt ist.

In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche und ähnliche Teile mit gleichen bzw. ähnlichen Bezugsziffern bezeichnet.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radial-Öldichtung. In eine zylindrische Bohrung 5a eines Gehäuses 5 ist eine Drehwelle

eingesetzt. Zwischen der äußeren ümfangsflache der Drehwelle 8 und der inneren ümfangsflache der Gehäusebohrung 5a befindet sich eine Radial-öldichtung, die zum Abdichten eines Fluids von außen dient, z.B. zum Abdichten eines in dem Gehäuse befindlichen Öls.

Die Radial-öldichtung enthält einen ersten Dichtungsring 1 mit einer aus Gummi bestehenden Dichtlippe 2, welche sich nach rechts in Fig. 1 zu der Seite des abzudichtenden Fluids erstreckt, und einen zweiten Dichtungsring 3 mit einer aus Kunstharz bestehenden Dichtlippe 4. Diese Dichtringe 1 und 2 sind an einem zylindrischen, aus Metall bestehenden Außenring 6 zwischen dessen radial nach innen gerichteten Flanschen 6a und 6b an den entgegengesetzten Ringenden angeordnet. Der Außenring 6 ist in die Gehäusebohrung 5a eingepaßt. Die Dichtlippe 4 des zweiten Dichtungsrings 3 kann aus Kunstharz bestehen, wie beispielsweise PTFE (Polytetrafluoräthylen), FEP (Tetrafluoräthylen-Hexafluorpropylen-Copolymer), PFA (Tetrafluoräthylen-Perfluoralkoxid), EPFE (Äthylen-Tetrafluoräthylen-Copolymer), Polyäther, Äther-Keton, sowie hochmolekularem Polyäthylen. Außerdem kommen Gemische aus einem dieser Kunstharze mit einem oder mehreren Füllstoffen, wie beispielsweise Kunstglasfaser, Kurzkohlenstoffaser, Metallfaser, Kurzkeramikfaser, Drähten, Graphitpulver, Metallpulver, Glaspulver, Keramikpulver oder Kunstharzpulver in Betracht, um eine hervorragende Verschleißfestigkeit und einen geringen Reibungskoeffizienten für die Dichtlippe 4 zu erhalten.

Der erste Dichtungsring 1 ist so aufgebaut, daß die Gummi-Dichtlippe 2 durch Anbacken mit ihrem äußeren Umfangsabschnitt an einen inneren Metallring 7 einstückig^it diesem befestigt ist. Der Metallring 7 hat

im Querschnitt etwa die Form eines umgekehrten "L" und ist direkt mit seiner äußeren Umfangsfläche in die Innenumfangsflache des Außenrings 6 eingepaßt. An dem Innenring 7 ist auf der Luftseite einstückig ein radial nach innen gerichteter Ringflansch 7a ausgebildet, von dessen radial innenliegendem Umfangsende aus sich die Gummi-Dichtlippe 2 radial nach innen und axial in Richtung auf das abzudichtende Fluid erstreckt, so daß das Lippen- oder ferne Ende 2a der Gummi-Dichtlippe 2 in Berührung mit der Oberfläche der Drehwelle 8 steht und einen ersten Dichtungsteil A bildet. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß eine in Fig. 1 durch eine strichpunktierte Linie angedeutete Ringfeder 2b auf der Außenfläche des fernen Endes 2a der Gummi-Dichtlippe 2 montiert sein kann, um die Andrück- und Berührungskraft der Gummi-Dichtlippe 2 an der Drehwelle 8 einzustellen oder ^zu erhöhen.

Der zweite Dichtungsring 3 ist aus einer plattenähnlichen Scheibe aus Kunstharz eines der oben angegebenen Werkstoffe gebildet und erstreckt sich mit seinem radial inneren Abschnitt entlang der Rückseite der Gummi-Dichtlippe 2 und ist bei 4¹ axial in Richtung auf das abzudichtende Fluid gebogen. Der zweite Dichtungsring 3 ist auf seiner radial innengelegenen Seite einstückig mit der ringförmigen Dichtlippe 4 aus Kunstharz in Form eines Kegelstumpfs ausgebildet. Der Innendurchmesser des fernen Endes (=radial inneren Endes) 4a der Dichtlippe 4 ist geringfügig kleiner als der Außendurchmessers der Drehwelle 8, so daß das innere Ende 4a der Dichtlippe, wenn es auf der Drehwelle 8 sitzt, in seinem Durchmesser aufgeweitet ist und dadurch aufgrund der elastischen Eigenverformung eine Haltekraft besitzt. Das ferne Ende 4a der Dichtlippe 4 steht also in Berührung mit der Oberfläche

der Drehwelle 8 und bildet einen zweiten Dichtungsteil B. Das ferne Ende 4a der Dichtlippe 4 erstreckt sich in Richtung auf eine Stelle in der Nähe des

fernen oder radial innengelegenen Endes 2a der Gummi-Dichtlippe 2, um den von dem abzudichtenden Fluid im Gehäuse 5 auf die Gummi-Dichtlippe 2 ausgeübten Druck abzufangen.
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An der Luftseite des zweiten Dichtungsrings 3 befindet sich ein ringförmiger, plattenähnlicher Verstärkungsring 9, der aus einem starren Material, wie z.B. Metall gebildet ist. Der Verstärkungsring 9 beil 5 sitzt auf seiner radial innengelegenen Seite einen ringförmigen Schrägabschnitt 9a in Form eines Kegelstumpfs, dessen Neigungswinkel demjenigen des gebogenen Abschnitts 4' der Kunstharz-Dichtlippe 4 entspricht. Der Verstärkungsring 9 ist an seinem radialen Außenumfang in die innere Umfangsflache des Außenrings 6 so eingepaßt, daß der Schrägabschnitt 9a an der richtigen Stelle liegt.

An der Luftseite des Verstärkungsrings 9 befindet sich ein Staubdichtring 10 mit einer Staublippe 11, die durch Anbacken einstückig mit einem Metallring 12 verbunden ist. Die Staublippe 11 steht mit ihrem fernen Ende 1.1a in Berührung mit der äußeren Umfangsflache der Drehwelle 8, wodurch ein dritter Dichtungsteil C gebildet wird. Die Staublippe 11 ist axial in Richtung auf die abgedichtete Fluidseite derart geneigt, daß ein Berührungswinkel *C des V-förmigen fernen Endes oder radial innengelegenen Endes 11a der Staublippe 11 in Bezug auf die Drehwelle 8 an der abgedichteten Fluidseite größer eingestellt ist, als ein Berührungswinkel β an der Luftseite, wodurch die Staublippe 11 nicht nur den in der Außenluft enthaltenen Staub an einem Eindringen in die Gehäuse-

bohrung 5a hindert, sondern darüberhinaus als Dichtung fungiert, die eine Abdichtung schafft gegenüber an der Gummi-Dichtlippe 2 und der Kunstharz-Dichtlippe 4 vorbeileckendem Fluid.

Der erste Dichtungsring 1 besitzt einen einstückig mit der Gummi-Dichtlippe 2 gebildeten Gummiabschnitt 2c , der durch Anbacken an der luftseitigen Fläche des Ringflansches 7a des Innenrings 7 über den gesamten Umfang verbunden ist, um eine Dichtung zwischen dem ersten Dichtungsring 1 und dem zweiten Dichtungsring 3 zu schaffen. In ähnlicher Weise ist an der Staublippe 11 einstückig ein Gummiabschnitt 10a gebildet, der durch Anbacken an der fluidseitigen Fläche und der radial außengelegenen Fläche des Metallrings 12 über den gesamten Umfang hinweg befestigt ist, um zwischen dem zweiten Dichtungsring und dem Metallring 12 ebenso wie zwischen der radial äußeren Fläche des Metallrings 12 und der inneren Umfangsfläche des Außenrings 6 eine Abdichtung zu schaffen.

Der Flansch 6b des Außenrings 6 an der abgedichteten Fluidseite erstreckt sich anfangs radial nach innen und ist dann axial in Richtung auf die abgedichtete Fluidseite und dann weiter radial nach außen gebogen, um eine ringförmige Ausnehmung 13 mit im wesentlichen kanalförmigem Querschnitt zu bilden, in der ein O-Ring 14 liegt, welcher eine Abdichtung zwischen dem Außenring 6 und der Innenfläche der Gehäusebohrung 5a schafft.

Durch den oben beschriebenen Aufbau der Radial-Öldichtung befinden sich die fernen Enden 2a, 4a und 11a der Gummi-Dichtlippe 2, der Kunstharz-Dichtlippe 4 bzw. der Staublippe 11 in Berührung mit der äußeren

Umfangsfläche der Drehwelle 8, und zwar nacheinander in der aufgezählten Reihenfolge, beginnend bei der abgedichteten Fluidseite, so daß das Fluid in dem Gehäuse 5 auf dreifache Weise darin abgedichtet wird. Während der Anfangszeit nach der Montage der Radial-Öldichtung in der Gehäusebohrung 5a wird das Fluid in dem Gehäuse 5 durch die Gummi-Dichtlippe 2 abgedichtet, die hervorragende Passungsfähigkeit sowie das Vermögen aufweist, feinen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche der Drehwelle 8 zu folgen, und die somit mit ihrem fernen Ende 2a in dichtem und innigem Kontakt mit der Drehwelle 8 steht. Auf diese Weise wird jegliche anfängliche Leckage des abzudichtenden Fluids zuverlässig vermieden.

Darüberhinaus wird der durch das Fluid auf die Gummi-Dichtlippe 2 ausgeübte Druck teilweise übernommen von der Kunstharz-Dichtlippe 4. Da die Kunstharz-Dichtlippe 4 derart ausgebildet ist, daß sich ihr fernes Ende 4a zu einer Stelle in der Nähe des fernen Endes 2a der Gummi-Dichtlippe 2 erstreckt, wird der größere Anteil des auf die Gummi-Dichtlippe einwirkenden Drucks von dem fernen Ende 4a der Kunstharz-Dichtlippe 4 aufgenommen, die einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist, mit der Folge, daß eine übermäßige Zunahme des pro Flächeneinheit auf das ferne Ende 2a der Gummi-Dichtlippe 2 einwirkenden Kontaktdrucks wirksam unterdrückt und dadurch eine Zunahme des Gleitwiderstands auf der Drehwelle 8 selbst bei hohem Fluiddruck des abzudichtenden Fluids minimiert wird. Darüberhinaus wird der umgebogene Abschnitt 4¹ der Kunstharz-Dichtlippe 4 von dem

gg konischen, abgeschrägten Abschnitt 9a des Verstärkungsrings 9 aufgenommen, so daß die Kunstharz-Dichtlippe4_T wenn sie einem hohem Druck ausgesetzt wird, in einem vorbestimmten Neigungswinkel bezüglich der Achse der

Drehwelle 8 gehalten wird. Dies geschieht mit Hilfe des abgeschrägten Abschnitts 9a des Verstärkungsrings 9, so daß das ferne Ende 4a der Kunstharz-Dichtlippe 4 praktisch Linienberührung mit der Drehwelle 8 hat und eine Zunahme des Flächenkontakts zwischen den Teilen vermieden wird. Der Kontaktdruck pro Flächeneinheit am fernen Ende 4a der Kunstharz-Dichtlippe 4 ist also groß, und es wird auch bei hohem Fluiddruck ein gutes Dichtungsvermögen gewährleistet.

Auf der anderen Seite wird durch das ferne Ende 1 la der Staublippe 11 zuverlässig verhindert, daß Staub aus der Umgebungsluft in die Gehäusebohrung 5a eintritt, so daß die Gleitfläche der Kunstharz-Dichtlippe 4 vor von außen kommendem Staub geschützt wird.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die sich von der oben beschriebenen, ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß der Innenring 7 des ersten Dichtungsrings 1 an der Außenumfangsflache, die mit dem Außenring 6 in Eingriff steht, mit einem Gummiteil 1a versehen ist, dessen Aufgabe darin besteht, die Dichtigkeit zwischen dem Außenring 6 und dem Innenring 7 zu verbessern. Das Gummiteil 1a ist einstückig mit der Gummi-Dichtlippe ausgebildet und durch Anbacken an dem Innenring 7 festgemacht.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der der erste Dichtungsring 1 einstückig mit dem Außenring 6¹ ausgebildet ist. Der axial innere Endabschnitt des Außenrings 6¹ an der abgedichteten Fluidseite ist axial zurück in Richtung Luftseite umgebogen und anschließend radial an seinem fernen Ende nach innen gebogen, so daß dadurch der Innenring 7¹

gebildet wird. Der Außenring 6¹ umfaßt einen Abschnitt 6a¹ größeren Durchmessers mit einem Ringflansch 6b¹ an der Luftseite, und einen Abschnitt 6c¹ kleineren Durchmessers an der abgedichteten Fluidseite, welcher einstückig über einen abgestuften Abschnitt 6b¹ mit dem Abschnitt größeren Durchmessers, 6a', verbunden ist. Der zweite Dichtungsring 3, der Verstärkungsring 9 und der Staubdichtungsring 10 sind an ihren radial außenliegenden Umfangsbereichen durch den abgestuften Abschnitt 6b' und den Ringflansch 6d' fest zusammengehalten. Weiterhin sind der Innenring 7', der Abschnitt kleinen Durchmessers, 6c¹, und der abgestufte Abschnitt 6b' des Außenrings 6' an ihren Außenumfangsflächen mit einem Gummiteil 1b zur Abdichtung zwischen dem Außenring 6¹ und der Gehäusebohrung 5a versehen, wobei das Gummiteil 1b einstückig mit dem radial außen befindlichen Umfangsabschnitt des ersten Dichtungsrings 1 ausgebildet und durch Anbacken an den Innenring 7' und den Außenring 6' befestigt ist. Der oben beschriebene Aufbau bedeutet eine Verringerung der Bauteilezahl und vermeidet den O-Ring 14 bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2.

Obschon bei dem oben beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 der erste Dichtungsring 1 einstückig mit dem Außenring 6" ausgebildet ist, kann man den Staubdichtungsring 10' einstückig durch Anbacken an dem Verstärkungsring 9 befestigen, wie in Fig. 4 gezeigt ist.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 ähnlich ist, mit der Ausnahme, daß der Staubdichtungsring 10 nach Fig. 4 zur Vereinfachung der Anordnung weggelassen ist.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die der zweiten Ausführungsform nach Fig. 2 ähnelt, mit Ausnahme der folgenden Merkmale: Bei dieser Ausführungsform ist der Außenring 6 nicht mit einer Ringausnehmung 14 kanalförmigen Querschnitts, wie in Fig. 2 gezeigt ist, ausgestattet, welche einstückig mit dem Flansch 6b des fluidseitigen Endes des Außenrings 6 zur Aufnahme des O-Rings 14 ausgestattet. Stattdessen ist der Flansch 6b des Außenrings 6 an seinem radial inneren Ende etwas nach innen gebogen. Außerdem ist der Staubdichtungsring nach Fig. 2 fortgelassen, und der Verstärkungsring 9 ist mit seinem radial äußeren Umfangsabschnitt 9b zur Luftseite hin gebogen, wobei seine äußere Stirnseite in Eingriff steht mit dem luftseitigen Flansch 6a des Außenrings 6. Das radial innengelegene Umfangsende des Flansches 6a ist in Richtung auf die abgedichtete Fluidseite axial nach innen gebogen, um die Steifigkeit des Teils zu verbessern. Zur Beschleunigung des Zusammenbaus wird am Ende des Arbeitsvorgangs die Stirnseite des axial nach innen gebogenen Endabschiitts des Flansches 6a in Anlage gebracht mit der luftseitigen Oberfläche des Verstärkungsrings 9. Die Ausgestaltung und Wirkungsweise dieser Ausführungsform entspricht im übrigen etwa der zweiten Ausführungsform.

Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. In diesen Figuren ist ein in eine Zylinderbohrung a eines Gehäuses 5 eingesetzter Außenring 6'' aus Metall an seinem luftseitigen Ende einstückig mit einem sich radial nach innen erstreckenden Ringflansch 6a¹' und an seinem fluidseitigen Ende mit einem sich radial nach innen erstreckenden Flansch 6b¹' ausgestattet. Zwischen den Flanschen 6a¹' und 6b¹' befinden sich, beginnend an dem fluidseitigen Ende,

nacheinander ein erster Dichtungsring 1'' mit einer Gummi-Dichtlippe 2, wobei ein aus einer ringförmigen Metallplatte bestehender Innenring 7¹¹ in dem radial äußeren Abschnitt der Gummi-Dichtlippe 2 eingebettet ist, ein zweiter Dichtungsring 3 mit einer Dichtlippe 4, bestehend aus einer ringförmigen Platte aus Kunstharz, wie z.B. Tetrafluoräthylenharz, einen Dichtungsring 9, bestehend aus einer ringförmigen Metallplatte, vorgesehen zur Abstützung der Kunstharz-Dichtlippe 4, und einen Staubdichtungsring 10 mit einer Staublippe 11 aus Gummi, der durch Anbacken an dem radial innengelegenen Umfangsabschnitt eines plattenähnlichen Metallrings 12 festgemacht ist, sowie mit einem Gummiteil 10a¹¹, das einstückig mit der Staublippe 11 ausgebildet ist und durch Anbacken an der luftseitigen Oberfläche sowie der radial nach außen weisenden Stirnseite des Metallrings 7 befestigt ist. Der erste Dichtungsring 1", der zweite Dichtungsring 3, der Verstärkungsring 9 und der Staubdichtungsring 10 werden an ihren radial außengelegenen Umfangsabschnitten durch die einander gegenüberliegenden Flansche 6a¹' und 6b¹' des Außenrings 6 fest zusammengeklemmt. Der erste Dichtungsring 1'' und der zweite Dichtungsring 3, der Verstärkungsring 9 und der Staubdichtungsring 10 entsprechen in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise etwa dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig.

Der luftseitige Flansch 6a¹¹ des Außenrings 6¹¹ ist axial nach innen zur Luftseite hin und dann radial nach außen gebogen, so daß eine ringförmige Ausnehmung 13^l! mit im wesentlichen kanalförmigem Querschnitt gebildet wird, in der ein O-Ring 14 zur Abdichtung zwischen dem Außenring 6¹' und der Gehäusebohrung 5a aufgenommen ist.

Weiter ist bei diesem Ausführungsbeispiel Vorsorge getroffen für ein die Herausnahme der Dichtung erleichterndes Teil, welches im folgenden als Ausziehteil bezeichnet werden soll und mit dem Bezugs zeichen 20 versehen ist. Das Ausziehteil 20 steht in Verbindung mit dem Außenring 6'¹ und erleichtert die Herausnahme der gesamten Radial-öldichtung aus der Gehäusebohrung 5a. In dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Ausziehteil 20 aus Metall gefertigt, und es enthält einen zylindrischen Abschnitt 20a neben der radial innengelegenen Oberfläche der ringförmigen Ausnehmung 13'' in dem Außenring 6'', einen ringförmigen Eingriffsflansch 20b, der einstückig mit dem luftseitigen Ende des zylindrischen Abschnitts 20a ausgebildet ist, und sich von diesem aus radial nach innen erstreckt, und einen ringförmigen Montageflansch 20c, der einstückig mit dem fluidseitigen Ende des zylindrischen Abschnitts 20a ausgebildet ist und sich von diesem aus radial nach außen erstreckt. Der Montageflansch 20c ist fest zwischen dem luftseitigen Flansch 6a¹' des Außenrings 6'¹ und dem Metallring 12 des Staubdichtungsrings eingeklemmt und mithin einstückig mit dem luftseitigen Flansch 6a¹¹ verbunden. Wie deutlich aus Fig. 8 ersichtlich ist, besitzt der Eingriffsflansch 20b des Ausziehteils 20 an seinem radial innengelegenen Umfangsabschnitt mehrere (hier vier) Kerben 21, die so ausgebildet sind, daß sie mit einer Ausziehlehre 25 (siehe Fig. 9), die weiter unten noch näher beschrieben wird, in Eingriff gelangen kann, und die in geeigneten, vorzugsweise gleichen, Abständen in ümfangsrichtung angeordnet sind.

In Fig. 7 bezeichnen die Positionen 22 und 23 ein Paar Schnappringe zum Festhalten der einander gegenüberliegenden Enden der Radial-öldichtung oder des Außen-

rings 6¹' in Bezug auf das Gehäuse 5, 24 ist eine Beilagscheibe, die zwischen dem äußeren oder luftseitigen Ende des Außenrings 6¹' und dem diesem benachbarten Schnappring 22 liegt.

Fig. 9 zeigt ein Beispiel für die Ausziehlehre 25. Dieses Ausziehwerkzeug 25 hat allgemein die Form eines Zylinders und besitzt an seinem einen Ende mehrere (hier vier) radial nach außen abstehende Eingriffsvorsprünge 26, die in Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordnet sind, welche den Abständen der Kerben 21 des Eingriffsflansches 20b des Ausziehteils

!5 20 der Radial-Öldichtung entsprechen. Die Eingriffsvorsprünge 26 sind derart bemessen, daß sie durch die entsprechenden Kerben 21 des Eingriffsflansches 20b hindurchgelangen können. Am anderen Ende des zylindrischen Ausziehwerkzeugs 25 ist ein Griff 27 gebildet.

Die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Radial-Öldichtung läßt sich aus der Gehäusebohrung 5a unter Verwendung des Ausziehwerkzeugs 25 in nachstehend beschriebener Weise herausnehmen. Zunächst wird der luftseitige Schnappring 22 aus dem Gehäuse 5 herausgenommen und die Eingriffsvorsprünge 26 der Ausziehlehre 25 werden in die Kerben 21 des Eingriffsflansches 20b des Ausziehteils 20 eingeführt. Anschließend wird die so mit ihren Eingriffsvorsprüngen 26 in die Kerben 21 eingeführte Ausziehlehre 25 gedreht, damit die Eingriffsvorsprünge 26 in Anlage kommen mit der Rückseite des Eingriffsflansches 20b. In diesem Zustand wird die Ausziehlehre 25 axial nach außen gezogen und nimmt dadurch aus der Gehäusebohrung 5a die gesamte Radial-Öldichtung mit.

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Obschon bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 das Ausziehteil 20 getrennt vom Außenring 6'¹ ausgebildet ist, kann es mit dem Außenring 6¹' auch einstückig ausgebildet sein. Außerdem kann das Ausziehteil 20 zunächst separat von dem Außenring 6'¹ hergestellt und anschließend an dem Außenring 6¹¹ durch geeignete Befestigungsmittel befestigt werden, z.B.

durch Schweißen, Nieten od.dgl., bevor die gesamte Radial-ö-ldichtung zusammengebaut wird. Ferner kann das Ausziehteil 20 einstückig mit dem Staubdichtungsring 10 ausgebildet werden. Es kann auch zunächst separat von dem Staubdichtungsring 10 gefertigt und dann durch geeignete Befestigungsmittel an dem Ring befestigt werden.

Fig. 10 zeigt eine modifizierte Ausführungsform des Gehäuses, in dem die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Radial-öldichtung montiert ist. Nach Fig. 10 unterscheidet sich das modifizierte Gehäuse 5¹ von dem in Fig. 7 gezeigten Gehäuse dadurch, daß die Innenfläche einer Gehäusebohrung 5a¹¹ in dem Gehäuse 5' unter Bildung einer Schulter 5b¹¹ abgestuft ist, so daß der Außenring 6'' mit seinem fluidseitigen Flansch 6b¹' in Anlage an der Schulter 5b¹ ' in der Bohrung 5a¹¹ kommt, so daß der in Fig. 7 dargestellte Schnappring 23 entfallen kann. Ausgestaltung und Wirkungsweise dieser Ausführungform ähnelt derjenigen nach Fig. 7.

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Claims

RUNKER-SCHMITT-NILSON HIRSCH ΒΥίΈΝΤΑ^ΆΕΓΕ K 30 339/7we NOK Corporation 1-12-15, Shiba Daimon, Minato-ku, Tokyo / JAPAN Radial-Öldichtung Patentansprüche

1. Radial-Öldichtung, die zwischen der inneren Umfangsfläche einer Bohrung (5a) eines Gehäuses (5) und der äußeren Umfangsfläche einer in die Gehäusebohrung eingesetzten Drehwelle (8) eingesetzt wird, gekennzeichnet durch:

einen ersten Dichtungsring (1) mit einer aus Gummi bestehenden Dichtlippe (2), die an ihrem fernen Ende in Berührung mit der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle steht, um einen ersten Dichtungsteil (A) zu bilden, einen zweiten Dichtungsring (2) mit einer Dichtlippe (4) aus Kunstharz, die an der Luftseite des ersten Dichtungsrings und diesem benachbart angeordnet ist, wobei sich die Kunstharz-Dichtlippe entlang der Rückseite der Gummi-Dicht-

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lippe erstreckt und an ihrem fernen Ende in Berührung mit der äußeren Umfangsflache der Drehwelle steht, um einen zweiten Dichtungsteil (B) zu bilden, einen im wesentlichen unnachgiebigen Verstärkungsring (9), der an der Luftseite des zweiten Dichtungsrings und diesem benachbart angeordnet ist, sowie entlang eines gebogenen Abschnitts (4¹) der Kunstharz-Dichtlippe gekrümmt ist, um die Rückseite des gebogenen Abschnitts abzustützen, und einen Außenring (6), der in die innere Umfangsflache der Gehäusebohrung einpaßbar ist, um die radial außenliegenden Umfangsabschnitte des ersten und des zweiten Dichtungsringes sowie des Verstärkungsrings fest zu halten.

2. Dichtung nach Anspruch 1,

gekennze ich η et durch einen an der Luftseite des Verstärkungsrings angeordneten Staubdichtring (10) mit einer Staublippe (11), deren fernes Ende in Berührung steht mit der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle, um einen dritten Dichtungsteil (C) zu bilden.

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzten Enden (6a, 6b) des Außenrings radial nach innen gebogen sind, um den ersten und den zweiten Dichtungsring sowie den Verstärkungsring fest miteinander zu verstemmen.

4. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gek enn ζ ei chnet, daß die entgegengesetzten Enden (6a, 6b) des Außenrings radial nach innen gebogen sind, um den ersten und den zweiten Dichtungsring, den Verstärkungsring und den Staubring fest gegeneinander zu verstemmen. .

5. Dichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das abgedichtete fluidseitige Ende des Außenrings radial nach innen und dann axial zur abgedichteten Fluidseite hin gebogen ist, um eine ringförmige Ausnehmung (13) zu bilden, in der ein O-Ring (14) zur Abdichtung zwischen der radial außen gelegenen Fläche des Außenrings und der Innenfläche der Gehäusebohrung liegt.

6. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (6¹) einen Abschnitt (6a¹) großen Durchmessers auf der Luftseite sowie einen Abschnitt (6c¹) kleinen Durchmessers auf der abgedichteten Fluidseite, einstückig über einen abgestuften Abschnitt (6b¹) mit dem Abschnitt großen Durchmessers verbunden, aufweist, wobei der Abschnitt kleinen Durchmessers des Außenrings axial in Richtung Luftseite zurückgebogen und dann an seinem fernen Ende radial nach innen gebogen ist, um einen Innenring (7¹) zu bilden, und daß der erste Dichtungsring sich entlang der äußeren Umfangsflächen des Abschnitts kleinen Durchmessers und des Innenrings, durch Anbacken damit verbunden, erstreckt, so daß ein Raum zwischen der Innenseite der Gehäusebohrung und der radial außenliegenden Fläche des Außenrings von demjenigen Abschnitt (1b) des ersten Dichtungsrings abgedichtet wird, der auf der radial äußeren Fläche des Abschnitts kleinen Durchmessers des Außenrings angeordnet ist.

7. Dichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß der abgestufte Abschnitt des Außenrings und der Innenring sich in Anlage mit dem radial außenliegenden Abschnitt des zweiten Dichtungsrings befinden, und daß das luftseitige Ende des Außenrings radial nach innen gebogen ist,

um unter Zusammenwirken des abgestuften Abschnitts des Außenrings und des Innenrings die radial außenliegenden Umfangsabschnitte des zweiten Dichtungsrings und den Verstärkungsring fest miteinander zu verstemmen.

8. Dichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch ein an den Außenring anschließbares und mit einer Ausziehlehre in Eingriff bringbares Auszeihteil (20).

9. Dichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß das Ausziehteil einen sich radial nach innen erstreckenden, ringförmigen Eingriffsflansch (20b) aufweist, der mit der Ausziehlehre in Eingriff bringbar ist.

10. Dichtung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Eingriffsflansch des Ausziehteils eine Kerbenausbildung (21) aufweist, die mit einem Eingriffsvorsprung (26) der Ausziehlehre in Eingriff bringbar ist.

11. Dichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß das Ausziehteil separat von dem Außenring ausgebildet und mit dem Außenring dadurch fest verbunden ist, daß die entgegengesetzten Enden des Ausziehrings radial nach innen gebogen sind, um den ersten und den zweiten Dichtungsring sowie den Verstärkungsring entlang dem Ausziehteil fest miteinander zu verstemmen.

12. Dichtung nach Anspruch 8 oder einem der folgenden, dadurch g e k en η ζ e i c h η e t, daß das Ausziehteil einstückig mit dem Außenring ausgebildet ist.