DE4124310A1

DE4124310A1 - Dichtungsanordnung in kassettenbauweise

Info

Publication number: DE4124310A1
Application number: DE4124310A
Authority: DE
Inventors: Josef Roman Katzensteiner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1990-07-25
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 1992-01-30
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: ITMI911536A0; US5211406A; DE4124310C2; IT1252112B; ITMI911536A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung in Kassettenbauweise mit je einem inneren und äußeren ringförmigen Gehäuse, die einen etwa U-förmigen Querschnitt aufweisen und relativ zueinander drehbar sind, einer ersten, inneren Dichtungsgarnitur und einer zweiten, äußeren Dichtungsgarnitur mit zumindest je einer Dichtlippe, die an axial gerichteten Abschnitten der ringförmigen Gehäuse dichtend anliegen.

Eine Dichtungsanordnung in Kassettenbauweise der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der GB-PS 8 81 607 bekannt geworden. Bei einer Ausführungsform (Fig. 8) weist das äußere ringförmige Gehäuse der Dichtungsanordnung einen radial nach innen gerichteten Steg auf, an dessen Ende eine Schutzlippe und, mit axialem Abstand, ein federbelasteter Dichtring befestigt ist. Dieser Radial-Wellendichtring übernimmt die Abdichtung zur Ölseite hin. Die bekannte Dichtungsanordnung hat vor allem den Nachteil, daß sie nicht watfähig ist. Unter einer watfähigen Dichtungsanordnung ist eine Dichtungsanordnung zu verstehen, die unter schwierigen äußeren Bedingungen, insbesondere in nassem, schlammigem Gelände, eingesetzt werden kann. Derartig schwierige Einsatzbedingungen sind beispielsweise bei landwirtschaftlichen Erntemaschinen anzutreffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsanordnung in Kassettenbauweise der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie watfähig ist, d. h. insbesondere in nassem, schlammigem Gelände - bei einer akzeptablen Lebensdauer - eingesetzt werden kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die innere Dichtungsgarnitur aus einem Radial-Wellendichtring mit zwei federbelasteten Dichtlippen besteht. Während bei den Dichtungsanordnungen nach dem Stand der Technik (GB-PS 8 81 607, FR-PS 25 27 297, EP 01 16 721 B1) die Verwendung eines federbelasteten Dichtrings in Kombination mit mehreren vorgeschalteten Schutzlippen vorgesehen ist, wird bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung auf die Verwendung eines bekannten Radial-Wellendichtrings mit zwei federbelasteten Dichtlippen zurückgegriffen. Hierbei entfällt die Schutzlippe, die bei den Anordnungen nach dem Stand der Technik der - einzigen - federbelasteten Dichtlippe schmutzseitig vorgeschaltet ist. Vergleichsversuche haben gezeigt, daß mit der vorgeschlagenen Dichtungsanordnung eine vergleichsweise hohe Lebensdauer erzielt werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dichtlippen zu beiden Seiten eines radial nach innen gerichteten Stegs des äußeren ringförmigen Gehäuses angeordnet sind. Auf diese Weise können die federbelasteten Dichtlippen z. B. spiegelbildlich am Steg angeordnet sein.

Um den Schutz der äußeren Dichtungsgarnitur, die z. B. aus drei Schutzlippen gebildet sein kann, zu verbessern, ist bei einer Dichtungsanordnung mit einer radial nach innen gerichteten Verbördelung des äußeren ringförmigen Gehäuses vorgesehen, daß der Innenrand der Verbördelung und ein Ring des inneren Gehäuses ein Labyrinth bilden. Durch das der Schmutzseite zugekehrte Labyrinth werden grobe Verunreinigungen von der äußeren Dichtungsgarnitur ferngehalten.

Es ist fertigungstechnisch vorteilhaft, das innere Gehäuse mit einem gummielastischen Außenmantel zu überziehen. Der innere, axial gerichtete Abschnitt dieses Außenmantels übernimmt die Fixierung des inneren Gehäuses der Dichtungsanordnung auf dem rotierenden Bauteil. Im Bereich der Verbördelung ist der Außenmantel so geformt, daß er den Ring, der Bestandteil des Labvrinths ist, bildet. Die Schutzlippen, die schräg geneigt nach außen gerichtet verlaufen, sind am außenliegenden Abschnitt des Außenmantels angeformt.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal ist das Labyrinth durch eine mit dem inneren Gehäuse rotierende Scheibe zusätzlich abgeschirmt. Die Scheibe schleudert grobe Verunreinigungen nach außen und hält sie vom Labyrinth und den nachfolgenden Schutzlippen fern.

Weitere, für die Erfindung wesentliche Merkmale und die daraus resultierenden Vorteile sind der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Dichtungsanordnung in Kassettenbauweise im Längs-Querschnitt und

Fig. 2 eine in Einzelheiten abgewandelte Dichtungsanordnung nach Fig. 1.

Eine Dichtungsanordnung 1, wie sie in Fig. 1 in vereinfachter und maßstäblicher Vergrößerung teilweise im Längs-Querschnitt dargestellt ist, besteht zunächst aus einem inneren ringförmigen Gehäuse 2 und einem äußeren ringförmigen Gehäuse 3. Das innere und das äußere ringförmige Gehäuse 2 und 3 weisen jeweils einen etwa U-förmigen Querschnitt auf. Das äußere Gehäuse 3 umschließt das innere Gehäuse 2 kassettenartig. Das äußere ringförmige Gehäuse 3 weist einen radial nach innen gerichteten Steg 4 auf, an dem eine erste, innere Dichtungsgarnitur 5 befestigt ist. Die Befestigung kann, je nach Materialbeschaffenheit der inneren Dichtungsgarnitur 5, durch einen Spritz- bzw. Vulkanisationsvorgang erfolgen. Die innere Dichtungsgarnitur 5 besteht aus einem Radial- Wellendichtring 6 mit zwei federbelasteten Dichtlippen 7 und 8. Zur federnd nachgiebigen Belastung der Dichtlippen 7 und 8 sind Zugfedern 9 vorgesehen. Die Dichtlippen 7 und 8 liegen dichtend an einem inneren, axial gerichteten Abschnitt 10 des inneren ringförmigen Gehäuses 2 an. Der Raum 11 zwischen den Dichtlippen 7 und 8 ist mit Fett, das einen hohen Tropfpunkt aufweist, gefüllt.

Das innere ringförmige Gehäuse 2 weist einen äußeren, axial gerichteten Abschnitt 12 auf. An diesem Abschnitt 12 ist eine zweite, äußere Dichtungsgarnitur 13 befestigt. Die äußere Dichtungsgarnitur 13 weist im vorliegenden Fall drei Schutzlippen 14, 15 und 16 auf. Die Schutzlippen 14, 15 und 16 verlaufen schräg nach außen gerichtet und liegen radial dichtend an einem äußeren, axial gerichteten Abschnitt 17 des äußeren ringförmigen Gehäuses 3 an.

Der axial gerichtete Abschnitt 17 geht in eine Verbördelung 18 über, die radial nach innen gerichtet ist. Ein Innenrand 19 der Verbördelung 18 bildet mit einem Ring 20 des inneren Gehäuses 2 ein Labyrinth 21. Dieses Labyrinth 21 ist den Schutzlippen 16, 15 und 14 vorgeschaltet. Die äußere Dichtungsgarnitur 13 mit den Schutzlippen 14, 15 und 16 und der Ring 20 sind Bestandteil eines gummielastischen Außenmantels 22 des inneren Gehäuses 2.

Der Außenmantel 22 fixiert den axial gerichteten Abschnitt 10 des inneren Gehäuses 2 auf einem rotierenden Bauteil, z. B. einer Antriebswelle 23.

Der axial gerichtete Abschnitt 17 des äußeren Gehäuses 3 ist in eine Bohrung eines Gehäuses, z. B. eines Gabelgehäuses 24 einer selbst nicht dargestellten Achse eingepreßt. Es ist jedoch unerheblich, ob - wie im vorliegenden Einbaubeispiel - das Bauteil 23 rotiert, während das Bauteil 24 fest steht. Die Verhältnisse können auch umgekehrt liegen, da es letztlich nur auf die relative Drehbarkeit der Gehäuse 2 und 3 zueinander ankommt. Falls die Dichtungsanordnung 1 in einer Radlagerung eingebaut wird, ist die Radnabe das rotierende Bauteil, während der Nabenträger feststeht.

Die in der Zeichnung rechts liegende Seite der Dichtungsanordnung 1 ist die sogenannte Schmutzseite. Von dieser Seite wirken äußere Einflüsse, wie z. B. Nässe, Schlamm, Kälte oder dergleichen auf die Dichtungsanordnung 1 ein. Die in der Zeichnung links liegende Seite der Dichtungsanordnung 1 ist die sogenannte Ölseite. Mit dieser Seite ist die Dichtungsanordnung 1 einem zumindest teilweise mit Öl gefüllten Raum zugekehrt.

Bei der Schmutzseite kann es sich beispielsweise um den offenen Innenraum eines Gabelgehäuses einer Lenkachse eines landwirtschaftlich genutzten Fahrzeugs handeln. Die Ölseite kann in diesem Fall vom Innenraum eines Untersetzungsgetriebes gebildet werden.

Die in Fig. 2 gezeigte Dichtungsanordnung entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. 1. Gleiche Bestandteile weisen daher gleiche Bezugsziffern auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Dichtungsanordnung 1 eine Scheibe 25 zugeordnet. Die Scheibe 25 ist mit der Antriebswelle 23 drehfest verbunden. Durch einen tellerförmigen Rand 26 wirkt die Scheibe 25 als Schleuderscheibe und hält grobe Verunreinigungen vom Labyrinth 21 der Dichtungsanordnung fern.

Die Laufflächen (Außenmantel des Abschnitts 10 bzw. Innenmantel des Abschnitts 17) können eigens oberflächenbehandelt, z. B. geschliffen oder gestrahlt sein. Die Dichtlippe(n) 7 und/oder 8 und/oder Schutzlippen 14, 15, 16 können aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt werden. Beispielsweise können die Schutzlippen 14, 15, 16 aus besonders gegen Wasser widerstandsfähigem Material gefertigt sein. Es ist vorteilhaft, zumindest die Dichtlippe 8 aus ölbeständigem (Hypoidöl) Werkstoff herzustellen.

Die Dichtlippen 7 und 8 können unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen. Es ist vorteilhaft, den Innendurchmesser der Dichtlippe 8 kleiner als den Innendurchmesser der Dichtlippe 7 zu wählen, um die Montage des Radial-Wellendichtringes 6 zu erleichtern. Es ist besonders vorteilhaft, die Verbördelung mit einigen (kleinen) Öffnungen (z. B. Bohrungen) zu versehen. Diese Öffnungen ermöglichen einen vollständigen Wasserablauf aus dem Bereich, der vor der Schutzlippe 16 liegt. Auf diese Weise ist insbesondere ein Festfrieren der Dichtungsanordnung zuverlässig vermieden.

Bezugszeichen

1 Dichtungsanordnung
2 inneres ringförmiges Gehäuse
3 äußeres ringförmiges Gehäuse
4 Steg
5 innere Dichtungsgarnitur
6 Radial-Wellendichtring
7 Dichtlippe
8 Dichtlippe
9 Zugfeder
10 axial gerichtete Abschnitt
11 Raum
12 axial gerichteter Abschnitt
13 äußere Dichtungsgarnitur
14 Schutzlippe
15 Schutzlippe
16 Schutzlippe
17 axial gerichteter Abschnitt
18 Verbördelung
19 Innenrand
20 Ring
21 Labyrinth
22 Außenmantel
23 Antriebswelle
24 Gabelgehäuse
25 Scheibe
26 tellerförmiger Rand

Claims

1. Dichtungsanordnung (1) in Kassettenbauweise mit je einem inneren und äußeren ringförmigen Gehäuse (2, 3), die einen etwa U-förmigen Querschnitt aufweisen und relativ zueinander drehbar sind, einer ersten, inneren Dichtungsgarnitur (5) und einer zweiten, äußeren Dichtungsgarnitur (13) mit zumindest je einer Dichtlippe (7, 14), die an axial gerichteten Abschnitten (10, 17) der ringförmigen Gehäuse (2, 3) dichtend anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Dichtungsgarnitur (5) aus einem Radial- Wellendichtring (6) mit zwei federbelasteten Dichtlippen (7, 8) besteht.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (7, 8) zu beiden Seiten eines radial nach innen gerichteten Stegs (4) des äußeren ringförmigen Gehäuses (3) angeordnet sind.

3. Dichtungsanordnung mit einer radial nach innen gerichteten Verbördelung (18) des äußeren ringförmigen Gehäuses (3) nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenrand (19) der Verbördelung (18) und ein Ring (20) des inneren Gehäuses (2) ein Labyrinth (21) bilden.

4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (20) Bestandteil eines gummielastischen Außenmantels (22) des inneren Gehäuses (2) ist.

5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Labyrinth (21) durch eine mit dem inneren Gehäuse (2) rotierende Scheibe (25) abgeschirmt ist.

6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbördelung (18) mit Öffnungen, die einen Wasserablauf zulassen, versehen ist.