DE3706812C1

DE3706812C1 - Sealing arrangement

Info

Publication number: DE3706812C1
Application number: DE3706812A
Authority: DE
Inventors: Franz Waldhauser; Dietrich Dipl-Ing Wulff; Joachim Weisse; Hans Kirsch
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1987-03-03
Filing date: 1987-03-03
Publication date: 1987-10-22

Abstract

The invention relates to a sealing arrangement for the passage of a rotatably mounted shaft through an associated opening in a sealing film stretched across in a transverse plane, in which an elastomeric sealing sleeve is arranged on one side of the sealing film and a counter-support body is arranged on the other side of the sealing film and these are likewise passed through by the shaft and are supported axially, the sealing sleeve resting flat, by an end face facing the sealing film, on a sealing-film surface adjoining the opening, and the counter-support body resting on a counter surface of the sealing film with an axial prestress necessary for sealing at the film. In order to achieve a more compact design of the components involved in the sealing, the provision according to the invention is to decouple the sealing arrangement completely from the rotary motion of the shaft.

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Dichtanordnung für den Durchgang einer drehbar gelagerten Welle durch einen zugeordneten Durchbruch einer in einer Querebene aufgespannten Dichtfolie der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange gebenen Art.The invention is concerned with a sealing arrangement for the passage of a rotatably mounted shaft through a assigned breakthrough of a spanned in a transverse plane Sealing film in the preamble of claim 1 given type.

Eine derartige Dichtanordnung ist aus der Deutschen Patentanmeldung 36 28 377 bereits als bekannt zu entnehmen, wobei die Abdichtung des Durchgangs einer Welle durch eine in Fahrzeugtüren üblicher weise aufgespannte Dichtfolie beschrieben ist, die den Feuchtraum der Fahrzeugtür vom innenliegenden Trockenraum trennt.Such a sealing arrangement is from German patent application 36 28 377 already known to be known, the sealing of the Passage of a shaft through one more common in vehicle doors as stretched sealing film is described, the Damp room of the vehicle door from the interior drying room separates.

Hierbei ist die Dichtmanschette als massiver, geschlossen zelliger Schaumstoffblock ausgebildet, der mit einer der art auf den Durchmesser einer konischen Welle abgestimmten Zentralbohrung versehen ist, daß die Dichtmanschette in ihrer aufgeschobenen Einbaulage den zugeordneten Wellen abschnitt mit einer für eine zuverlässige Radialdichtung notwendigen Vorspannung umgreift und gleichzeitig die axiale Abstützung durch Auflaufen auf ihren konischen Sitz übernimmt. Diese Doppelfunktion der Dichtmanschette macht eine enge Einhaltung von Fertigungstoleranzen und eine hohe Werkstoffqualität der Dichtmanschette erforder lich, wenn die Dichtwirkung auf Dauer aufrechterhalten bleiben soll.Here, the sealing sleeve is closed as a solid cellular foam block formed with one of the adapted to the diameter of a conical shaft Central bore is provided that the sealing sleeve in their postponed installation position to the assigned shafts section with a for a reliable radial seal encompasses the necessary pretension and at the same time the axial support by running on its conical Seat takes over. This double function of the sealing sleeve makes close compliance with manufacturing tolerances and a high material quality of the sealing sleeve is required Lich if the sealing effect is maintained in the long term should stay.

Ferner bedingt der Reibschluß zwischen der Dichtmanschette und dem umgriffenen konischen Sitz einen erheblichen Aufwand, damit ein Mitdrehen der Dichtmanschette mit der Welle verhindert werden kann. Hierzu bedarf das Stützge häuse einer Drehmomentabstützung am Trägerbauteil und gibt diese Drehmomentabstützung unter Zwischenlage der Dichtfolie an die Dichtmanschette weiter.Furthermore, the frictional connection between the sealing sleeve causes and the encircled conical seat a considerable Effort, so that the sealing sleeve turns with the Wave can be prevented. This requires the support ge a torque support housing on the support component and gives this torque support with the interposition of the Continue sealing foil to the sealing sleeve.

Da auch die Dichtfolie z.B. aufgrund des Ausdiffundierens von Weichmacher altert und sich dabei ihr Reibbeiwert ändert, ist zur dauerhaft sicheren Übertragung der folien seitigen Drehmomentabstützung eine entsprechend ausladende Bauweise erforderlich, die relativ viel Bauraum beansprucht.Since the sealing film e.g. due to diffusing out of plasticizers ages and thereby their coefficient of friction changes, is for permanently safe transfer of the films side torque support a correspondingly sweeping Construction required, which takes up a relatively large amount of space.

Aus den erläuterten Gründen liegt der vorliegenden Erfin dung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Dichtan ordnung dahingehend zu vereinfachen, daß die Qualitäts ansprüche an das Material der Dichtmanschette gesenkt werden können, und daß ohne Beeinträchtigung der Dicht funktion eine deutlich kompaktere Bauweise der folien seitig abgestützten Bauteile möglich ist.For the reasons explained, the present inventor the task based on a generic Dichtan Simplify order that the quality reduced demands on the material of the sealing sleeve can be, and that without affecting the seal function a significantly more compact design of the foils supported components is possible.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, der mit den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 7 in vorteil hafter Weise näher ausgestaltet ist. The solution to this problem according to the invention results from the characterizing features of claim 1, with the features of claims 2 to 7 in advantage is more specifically designed.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.The following is an embodiment of the invention explained in more detail using a graphic representation.

Diese Darstellung zeigt einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Teilquerebene einer nicht als Gesamtheit darge stellten Kraftwagentür im Bereich der erfindungsgemäßen Dichtanordnung.This illustration shows a schematic vertical section through a partial transverse plane not as a whole made motor vehicle door in the area of the invention Sealing arrangement.

In einer vertikalen Längsebene einer Kraftwagentür 1 ist in nicht näher dargestellter Weise eine Dichtfolie 2 aufgespannt, die einen außenseitig der Dichtfolie 2 liegenden Feuchtraumbereich 3 von einem innenseitig der Dichtfolie 2 liegenden Trockenraumbereich 4 dichtend abteilt.In a longitudinal vertical plane of a motor vehicle door 1 in a manner not shown, a sealing foil 2 is clamped sealingly divides an externally located of the sealing film 2 damp rooms 3 by an internally located, the sealing film 2 drying room 4 range.

Etwa mittig zwischen den befestigten Randbereichen der Dichtfolie 2 ist diese etwa senkrecht zu ihrer Ebene von einer spindelartigen Welle 5 durchsetzt, die eine dem Scheibenhebersystem angehörende Seiltrommel 6, die im Feuchtraumbereich 3 drehbar gelagert ist, drehsicher mit einer Fensterkurbel 7 verbindet, die auf einem durch eine Innenverkleidung 8 hindurch aus der Kraft wagentür 1 herausstehenden Ende der Welle 5 befestigt ist.Approximately in the middle between the attached edge areas of the sealing film 2 , this is penetrated approximately perpendicular to its plane by a spindle-like shaft 5 , which connects a cable drum 6 belonging to the window lifting system, which is rotatably mounted in the moisture-proof area 3 , to a window crank 7 , which on a through an inner lining 8 is attached through the motor vehicle door 1 protruding end of the shaft 5 .

Die drehbare Lagerung der Seiltrommel 6 erfolgt in üblicher Weise gemeinsam mit der Welle 5 in einem türfest ange ordneten Lagergehäuse 9 mittels eines Wälzlagers 10. Von einer der Dichtfolie 2 zugewandten Stirnfläche des ring förmigen Lagergehäuses 9 kragt eine Führungshülse 11 aus, die die Welle 5 konzentrisch einfaßt, und die sich die Dichtfolie 2 mitdurchsetzend bis in den Nahbereich der Innenverkleidung 8 erstreckt. Die Führungshülse 11 kann an das Lagergehäuse 9 angeformt oder mit diesem umlaufend verschweißt sein.The rotatable mounting of the cable drum 6 takes place in the usual way together with the shaft 5 in a door-fixed bearing housing 9 by means of a roller bearing 10 . From one of the sealing film 2 facing the end face of the ring-shaped bearing housing 9 protrudes from a guide sleeve 11 which concentrically surrounds the shaft 5 , and which extends the sealing film 2 penetrating into the vicinity of the inner lining 8 . The guide sleeve 11 can be integrally formed on the bearing housing 9 or welded to it all around.

Um zu erreichen, daß die Führungshülse 11 nur mit ihrem freien Ende auf dem Umfang der Welle 5 anliegt, ist der lichte Durchmesser ihres lagergehäusefernen Endes auf den Durchmesser der Welle 5 abgestimmt und erweitert sich zum Lagergehäuse 9 hin zunehmend. Aus Gründen der Material optimierung ist hierbei eine konische Gestaltung der Führungshülse 11 unter Beibehaltung einer im wesentlichen konstanten Wanddicke vorgesehen.In order to ensure that the guide sleeve 11 only rests with its free end on the circumference of the shaft 5 , the clear diameter of its end remote from the bearing housing is matched to the diameter of the shaft 5 and is increasingly widened toward the bearing housing 9 . For reasons of material optimization, a conical design of the guide sleeve 11 is provided while maintaining a substantially constant wall thickness.

Durch die Führungshülse 11 ergibt sich somit eine Zwischen abstützung für die relativ schlanke Welle 5, die Biege spannungen der Welle 5 aufzunehmen vermag.Through the guide sleeve 11 , there is thus an intermediate support for the relatively slim shaft 5 , the bending stresses of the shaft 5 can absorb.

Auf die Führungshülse 11 ist eine Dichtmanschette 12 auf geschoben, die vollständig im Feuchtraumbereich 3 liegt.On the guide sleeve 11 , a sealing sleeve 12 is pushed on, which is completely in the wet room area 3 .

Die Dichtmanschette 12 besteht aus einem elastomeren Werk stoff wie Moosgummi oder dergleichen und weist die Form eines Kreisrings mit etwa rechteckförmigem Ringquerschnitt auf.The sealing sleeve 12 consists of an elastomeric material such as foam rubber or the like and has the shape of a circular ring with an approximately rectangular ring cross section.

Da sie in Richtung der Seilrolle 6 unter Vorspannung steht, hat sie sich unter teilweiser Einfederung ihrer dem Lager gehäuse 9 zugewandten Stirnfläche an dessen Außenkontur angepaßt und liegt unter dichtender Berührung am Lagerge häuse 9 an. Since it is under tension in the direction of the pulley 6 , it has partially adapted to the outer contour of the bearing housing 9 facing the bearing surface and is under sealing contact with the Lagerge housing 9 .

Die gegenüberliegende Stirnfläche der Dichtmanschette 12 liegt flächig auf der Dichtfolie 2 an, wobei sie einen auf den Durchtrittsquerschnitt der Führungshülse 11 ab gestimmten Durchbruch 13 in der Folie 2 umlaufend einfaßt.The opposite end face of the sealing sleeve 12 lies flat on on the sealing film 2, being tuned from opening 13 circumferentially borders a in the film 2 on the passage cross section of the guide sleeve. 11

Auf der im Trockenraumbereich 4 liegenden Gegenfläche der Dichtfolie 2 ist ein Gegenstützkörper 14 axial abgestützt. Beim Gegenstützkörper 14 handelt es sich um ein rotations symmetrisches, trichterförmiges Gebilde, das ebenfalls auf die Führungshülse 11 aufgeschoben ist. Er weist zur Abstützung an der Dichtfolie 2 einen axial auskragenden, umlaufenden Ringbereich 15 auf, dessen schmale Stirn fläche auf der Gegenfläche der Dichtfolie 2 aufliegt. Aufgrund der damit verbundenen relativ hohen Flächen pressung des Ringbereiches 15 auf der Dichtfolie 2, durch die die Dichtfolie 2 je nach Dehnungsfähigkeit auch etwas vertieft in die Dichtmanschette 12 hinein gedrückt werden kann, ergibt sich zwischen der Dicht folie 2 und der Dichtmanschette 12 ein umlaufender, zuverlässiger Dichtsitz als Schutz vor einem Über treten von Wasser aus dem Feuchtraumbereich 3 in den Trockenraumbereich 4 der Kraftwagentür 1.A counter support body 14 is axially supported on the counter surface of the sealing film 2 lying in the dry space area 4 . The counter support body 14 is a rotationally symmetrical, funnel-shaped structure, which is also pushed onto the guide sleeve 11 . It has an axially projecting, circumferential ring region 15 for support on the sealing film 2 , the narrow end face of which rests on the counter surface of the sealing film 2 . Due to the associated relatively high surface pressure of the ring area 15 on the sealing film 2 , by means of which the sealing film 2 can also be pressed a little deeper into the sealing sleeve 12, depending on the extensibility, there is a circumferential between the sealing film 2 and the sealing sleeve 12 , Reliable sealing seat as protection against the passage of water from the wet room area 3 into the dry room area 4 of the motor vehicle door 1 .

Um ein möglichst gleichmäßiges Andrücken des Ringbereichs 15 auf die Dichtfolie 2 zu ermöglichen, ist ein auf die Führungshülse 11 aufgeschobener Trichterhals 16 so ausge bildet, daß er nur im Mündungsbereich mit etwas Umfangs spiel an der Führungshülse 11 anliegt, wobei sich der lichte Querschnitt des Trichterhalses 16 in der Richtung des Ringbereiches 15 gesehen zunehmend erweitert. Dadurch kann der Gegenstützkörper 14 bei sich nicht exakt senkrecht zur Folienebene erstreckender Führungshülse 11 etwas aus seiner koaxialen Lage zur Führungshülse 11 kippen. To the most uniform possible pressing of the ring portion to allow 15 to the sealing film 2, a deferred to the guide sleeve 11 Funnel neck 16 is out forms that he play only in the opening region with a bit circumference rests against the guide sleeve 11, wherein the clear cross section of the funnel neck 16 increasingly widened in the direction of the ring region 15 . Characterized the counter-support body 14 may not be exactly perpendicular at slightly tilt to the film plane extending guide sleeve 11 from its coaxial position to the guide sleeve. 11

Ein Versagen der folienseitigen Dichtwirkung aufgrund auftretender Fertigungstoleranzen ist somit ausgeschlossen.A failure of the film-side sealing effect due to Any manufacturing tolerances are therefore excluded.

Der Stützvorschub des Gegenstützkörpers 14, der für den folienseitigen Anpreßdruck erforderlich ist, wird dadurch aufgebracht, daß ein Trägerbauteil 17, das axial am Gegenstützkörper 14 abgestützt ist, bei der Montage durch Verschrauben mit einem türseitigen Trägerflansch 18 parallel verschoben wird, wodurch der Gegenstützkörper 14 am Vorschub des Trägerbauteils 17 teilnimmt.The support feed of the counter support body 14 , which is required for the film-side contact pressure, is applied in that a support component 17 , which is axially supported on the counter support body 14 , is moved in parallel during assembly by screwing to a door-side support flange 18 , whereby the counter support body 14 on Feed of the support member 17 takes part.

Die axiale Abstützung des Trägerbauteils 17 am Gegenstütz körper 14 ist dadurch gewährleistet, daß das Trägerbauteil 17 mit einer Stützbohrung 19 versehen ist, deren lichter Durchmesser etwa dem mittleren Durchmesser des konischen Trichterhalses 16 angepaßt ist, und die den Trichter hals 16 formschlüssig umgreift. Hierdurch bleibt trotz der Abstützung ein leichtes Kippen des Gegenstützkörpers 14 aus einer koaxialen Lage möglich.The axial support of the support member 17 at the counter support body 14 is ensured by the fact that the carrier component 17 is provided with a support bore 19 whose internal diameter is approximately matched to the mean diameter of the conical funnel neck 16, and the form-fitting surrounds the funnel neck sixteenth In this way, a slight tilting of the counter support body 14 from a coaxial position remains possible despite the support.

Alternativ kann der Gegenstützkörper 14 von einer zweiten Dichtmanschette 12 ersetzt sein, die spiegelbildlich zur dargestellten Dichtmanschette 12 angeordnet ist und da mit ebenfalls großflächig auf der Gegenfläche der Dicht folie 2 anliegt. Damit eine zuverlässige folienseitige Abdichtung gewährleistet werden kann, muß jedoch hierbei eine größere Vorspannkraft vom Trägerbauteil 17 übertragen werden, was sich auf die zu fordernde Biegesteifigkeit des Trägerbauteils 17 und auf den Montagevorgang nach teilig auswirkt. Alternatively, the counter support body 14 can be replaced by a second sealing collar 12 , which is arranged in mirror image to the sealing collar 12 shown and since it also bears on the counter surface of the sealing film 2 over a large area. For a reliable foil side sealing can be guaranteed, but in this case a greater biasing force must be transferred from the carrier component 17, which is reflected in the emphasis to be bending stiffness of the support member 17 and the assembly process to pieces.

Beiden denkbaren Ausführungen ist jedoch gemeinsam, daß alle an der folienseitigen Abdichtung beteiligten Bau teile sehr kompakt ausgebildet sein können und dadurch nur noch wenig Bauraum in der Kraftwagentür 1 beanspruchen.However, two conceivable designs have in common that all of the construction parts involved in the film-side sealing can be of very compact design and therefore require only little installation space in the motor vehicle door 1 .

Dies ist darauf zurückzuführen, daß die beschriebene Dicht anordnung vollständig von der Drehbewegung der Welle 5 entkoppelt ist.This is due to the fact that the sealing arrangement described is completely decoupled from the rotational movement of the shaft 5 .

Claims

1.Sealing arrangement for the passage of a rotatably mounted shaft through an associated opening in a sealing film spanned in a transverse plane, in which an elastomeric sealing sleeve is arranged on one side of the sealing film and a counter-support body is arranged on the other side of the sealing film, which is also penetrated by the shaft, and which are axially supported, the sealing sleeve with an end face facing the sealing film lying flat on a surface adjoining the breakthrough of the sealing film, and wherein the counter support body rests with an axial prestress necessary for the film-side sealing on a counter surface of the sealing film, thereby characterized in that the elastomeric sealing sleeve ( 12 ) with its end face facing away from the sealing film ( 2 ) is held under axial support on a connecting component (bearing housing 9) which is penetrated by the shaft ( 5 ), and that the shaft ( 5 ) is held both by the sealing sleeve ( 12 ) as well as from Counter support body ( 14 ) is enclosed without friction.

2. Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that from the bearing housing ( 9 ) a shaft ( 5 ) concentrically surrounding guide sleeve ( 11 ) protrudes, on the order of the sealing sleeve ( 12 ) and the counter support body ( 14 ) are pushed.

3. Sealing arrangement according to claim 2, characterized in that the guide sleeve ( 11 ) has a constant wall thickness, and that it tapers from the bearing housing ( 9 ) so far that the clear diameter of its end remote from the bearing housing to the diameter of a cylindrical shaft ( 5 ) is coordinated.

4. Sealing arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the counter support body ( 14 ) is funnel-shaped, wherein a circumferential ring region ( 15 ) of the counter support body ( 14 ) is pressed onto the counter surface of the sealing film ( 2 ), and wherein a funnel neck ( 16 ) of the counter support body ( 14 ) on the circumference of the guide sleeve ( 11 ).

5. Sealing arrangement according to claim 4, characterized in that the funnel neck ( 16 ) rests only in the mouth region on the guide sleeve ( 11 ).

6. Sealing arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that the counter support body is formed by a second elastomeric sealing collar ( 12 ).

7. Sealing arrangement according to one or more of the foregoing claims made, characterized, that each of the components involved in sealing the film is designed rotationally symmetrical.