DE4207479A1

DE4207479A1 - Shaft sealing ring for divided housing sealing - engages from outside over housing to produce radially inwardly directed force components preventing housing halves from expanding

Info

Publication number: DE4207479A1
Application number: DE4207479A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Ing Stephan; Clifford Roland Worsley
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: CR Elastomere GmbH
Priority date: 1992-03-10
Filing date: 1992-03-10
Publication date: 1993-09-23
Anticipated expiration: 2012-03-11
Also published as: DE4207479C2

Abstract

The inner circumferential face of the axial arm of the housing ring forms the seat face (8) for the shaft sealing ring (7). At least the region of one housing half (2') of the sealing ring (7) has on the outer circumference a groove (12) for centring a cover. The groove can be formed from a bead-like elastomer thick bead. Both the inside and outer circumferential face of the axial arm can have a wavy section. USE/ADVANTAGE- For IC engines,without spreading of the housing parts,and with low-cost sealing ring mfr.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wellendichtring zur Abdichtung rotierender Wellen in einem geteilten Gehäuse, insbesondere bei Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem winkelförmigen Gehäusering, an dessen Radialschenkel eine elastomere Dichtlippe anvulkanisiert ist, und dessen mit einem Elastomer ummantelter Axialschenkel die Sitzfläche des Wellendichtringes bildet.The invention relates to a shaft seal for Sealing rotating shafts in a split Housing, especially in internal combustion engines, consisting of an angular housing ring whose radial leg has an elastomeric sealing lip is vulcanized, and with an elastomer coated axial leg the seat of the Shaft sealing ring forms.

Üblicherweise werden Wellendichtringe in eine Nut des Gehäuseteiles eingepreßt, so daß der Axialschenkel mit seiner äußeren Mantelfläche die statische Abdichtung übernimmt. Der Außendurchmesser des Wellendichtringes ist dabei etwas größer als der Innendurchmesser der Aufnahmenut, um auf diese Weise einen ausreichenden Preßsitz zu erzeugen. Die erforderlichen Toleranzen zur Erzeugung eines festsitzenden Preßsitzes sind durchmesserabhängig festgelegt. Konstruktiv bedingt, sind bei Gehäusen mit Lagerschalen, wie beispielsweise bei der Nockenwelle im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, die den Wellendichtring aufnehmenden Teile in axialer Richtung geteilt. Eine ähnliche Situation besteht bei Kurbelwellen-Lagerungen im geteilten Kurbelwellengehäuse; auch bei Getrieben sind derartige geteilte Gehäuse mit Wellendurchführungen auffindbar. Dadurch besteht die Gefahr, daß sich das den Wellendichtring aufnehmende Gehäuseteil in der Teilungsebene öffnet. Aufgrund der vorgegebenen Toleranzen kann es vorkommen, daß ein Wellendichtring mit großer Überdeckung in die Aufnahmenut des geteilten Gehäuses gepreßt wird. Hierbei entstehen minimale Spalte, die die statische Dichtheit des Wellendichtringes nicht mehr gewährleisten.Shaft seals are usually in a groove of the Pressed housing part, so that the axial leg with the outer surface of the static seal takes over. The outer diameter of the shaft seal is slightly larger than the inside diameter of the Groove in order to achieve an adequate To produce a press fit. The required tolerances to generate a tight press fit determined depending on the diameter. Design-related, are in housings with bearing shells, such as with the camshaft in the cylinder head one Internal combustion engine that seals the shaft seal receiving parts divided in the axial direction. A similar situation exists with Crankshaft bearings in the split Crankcase; Such are also the case with gearboxes split housing with shaft bushings can be found. This creates the risk that the Shaft sealing ring receiving housing part in the Division level opens. Because of the given Tolerances can occur that a shaft seal with great coverage in the receiving groove of the divided housing is pressed. Here arise minimal column that the static tightness of the No longer guarantee the shaft sealing ring.

Die DE-PS 22 55 449 offenbart einen Wellendichtring für geteilte Gehäuse. Der Dichtring weist in der Teilungsebene lappenförmige Ansätze auf, die aus dem Gehäuse heraustreten, um so das aufgeweitete Gehäuse in der Teilungsebene abzudichten. Diese Konstruktion kann nicht verhindern, daß das Gehäuse aufgeweitet wird mit der Folge, daß der Preßsitz eventuell gelockert wird.DE-PS 22 55 449 discloses a shaft seal for split housings. The sealing ring points in the Partition plane lobe-shaped approaches from the Step out of the housing, so the expanded housing to seal in the division level. This construction cannot prevent the case from expanding with the result that the press fit may is loosened.

Die DE-OS 12 64 905 zeigt einen Wellendichtring, welcher selbst in der Teilungsebene des Gehäuses geteilt ist. In diesem Fall ist aber auch die dynamische Dichtlippe des Wellendichtringes geteilt, so daß trotz statischer Dichtheit im dynamischen Dichtbereich Abdichtprobleme entstehen.DE-OS 12 64 905 shows a shaft seal, which itself in the division plane of the housing is divided. In this case, too dynamic sealing lip of the shaft sealing ring divided, so that despite static tightness in dynamic Sealing area Sealing problems arise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Wellendichtring dahingehend zu verbessern, daß bei geteilten Gehäusen ein Aufweiten der Gehäuseteile mit den sich ergebenden Nachteilen verhindert wird, wobei die Herstellung des Wellendichtringes nicht aufwendiger als bei herkömmlichen Wellendichtringen ist.The invention has for its object a generic shaft sealing ring to that effect improve that with split housings an expansion of the housing parts with the resulting disadvantages is prevented, the manufacture of the Shaft sealing ring no more complex than with conventional shaft seals.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innenumfangsfläche des Axialschenkels als Sitzfläche des Wellendichtringes ausgebildet ist, so daß beim Einpressen des Wellendichtringes auf das korrespondierende Bauteil eine radial nach innen gerichtete Kraftkomponente entsteht.This object is achieved in that the inner circumferential surface of the axial leg as Seat of the shaft seal is formed, so that when pressing in the shaft seal on the corresponding component a radially inward directed force component arises.

Hierdurch werden die Gehäuseteile zusammengepreßt, statt wie bisher aufgeweitet. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, mindestens im Bereich einer Gehäusehälfte den Wellendichtring am Außenumfang mit einer Nut zur Zentrierung des Deckels auszubilden. Diese Maßnahme eignet sich insbesondere bei Gehäusen von Brennkraftmaschinen, wie beispielsweise der Abdichtung der Nockenwelle im Zylinderkopf, wenn der Wellendichtring die statische Abdichtung zur Lagerschale übernimmt. In diesem Fall braucht der Ventildeckel in seiner üblichen Konstruktion nicht geändert zu werden, die bisher übliche Nut in der Lagerschale wird nunmehr durch den elastomeren Teil des Wellendichtringes gebildet. Dies ergibt den Vorteil, daß in diesem Bereich auf die sonst üblichen Dichtmassen verzichtet werden kann. Um im Bereich des Zylinderkopfes jegliche Leckagemöglichkeit auszuschließen, ist im Bereich dieser Gehäusehälfte der Axialschenkel in einer Nut angeordnet. Vorzugsweise weist der Axialschenkel sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenumfangsfläche ein die Nut überdeckendes Wellprofil auf.As a result, the housing parts are pressed together, instead of expanding as before. In addition there is the possibility of at least one Half of the housing with the shaft seal on the outer circumference a groove for centering the lid. This measure is particularly suitable for housings of internal combustion engines, such as the Sealing the camshaft in the cylinder head if the Shaft seal the static seal for Bearing shell takes over. In this case he needs Valve cover in its usual construction is not to be changed, the previously common groove in the Bearing shell is now through the elastomeric part of the shaft seal. This gives the Advantage that in this area on the usual Sealants can be dispensed with. To in the area of Any leakage possibility is to be excluded in the area of this housing half the axial leg is arranged in a groove. Preferably, the axial leg has both on the On the inside and on the outer circumferential surface, the groove covering corrugated profile.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.The invention is in the drawing based on a Embodiment shown and is in following explained in more detail.

Fig. 1 Gehäusehälften gemäß des Standes der Technik, Fig. 1 housing halves according to the prior art,

Fig. 2 erfindungsgemäßer Wellendichtring mit modifizierten Gehäusehälften. Fig. 2 shaft seal according to the invention with modified housing halves.

Die Fig. 1 zeigt eine gemäß des Standes der Technik durchgeführte Abdichtung von rotierenden Wellen (1) in geteilten Gehäusen (2, 3). Ein Dichtring (4) wird mit Überdeckung am Außensitz konstruiert, um ein Auswandern aus der Nut (5, 5′) zu vermeiden. Diese Überdeckung führt im Einbau zu einer Radialkraft in Richtung Gehäusehälfte (2, 3) und damit zur Aufweitung der Gehäusehälften (2, 3). Im Ausführungsbeispiel sind die Gehäusehälften (2, 3) als Lagerschale (2) und als Zylinderkopf (3) einer Brennkraftmaschine ausgebildet. Die Radialkraft zwingt die Halbschale (2) zur Aufweitung, darüber hinaus entsteht um die Befestigungsschraube (6) ein Kippmoment (6′), welches zum erhöhten Verschleiß der Lagerschale beiträgt. Fig. 1 shows a according to the prior art carried out sealing of rotating shafts (1) in split housings (2, 3). A sealing ring ( 4 ) is constructed with an overlap on the outer seat in order to prevent migration out of the groove ( 5 , 5 '). During installation, this overlap leads to a radial force in the direction of the housing half ( 2 , 3 ) and thus to the expansion of the housing halves ( 2 , 3 ). In the exemplary embodiment, the housing halves ( 2 , 3 ) are designed as a bearing shell ( 2 ) and as a cylinder head ( 3 ) of an internal combustion engine. The radial force forces the half-shell (2) for expanding, in addition, is formed around the fixing screw (6) has a tilting moment (6 '), which contributes to increased wear of the bearing shell.

Die Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Wellendichtring (7) im eingebauten Zustand. Der Innenumfang des Axialschenkels des Wellendichtringes (7) ist als Stützfläche (8) ausgebildet und erstreckt sich über einen umlaufenden Ansatz (10) der Lagerschale (2′). Das Zylinderkopfgehäuse (3′) weist eine Nut (9) auf, in die sich der Axialschenkel einpressen läßt. Aufgrund des Preßsitzes wird eine radial nach innen gerichtete Kraft erzeugt, welche dafür sorgt, daß der Spalt in der Trennebene A zwischen Lagerschale (2′) und Zylinderkopf (3′) beim Einbau des Wellendichtringes (7) nicht aufgeweitet wird. Der Wellendichtring (7) weist im Bereich der Lagerschale (2′) einen radial nach außen gerichteten Schenkel (11) auf, so daß zusammen mit der Lagerschale (2′) eine Nut (12) gebildet wird. Diese Nut dient zur Aufnahme eines Zylinderkopfdeckels (nicht gezeichnet). Da nunmehr in diesem Bereich ein elastischer Körper angeordnet ist, kann im Gegensatz zur Nut (12′) beim Stand der Technik gemäß Fig. 1 auf eine zusätzliche Dichtung verzichtet werden. Fig. 2 shows a shaft seal ( 7 ) according to the invention in the installed state. The inner circumference of the axial leg of the shaft sealing ring ( 7 ) is designed as a support surface ( 8 ) and extends over a circumferential shoulder ( 10 ) of the bearing shell ( 2 '). The cylinder head housing ( 3 ') has a groove ( 9 ) into which the axial leg can be pressed. Due to the press fit, a radially inward force is generated, which ensures that the gap in the parting plane A between the bearing shell ( 2 ') and the cylinder head ( 3 ') is not widened when the shaft sealing ring ( 7 ) is installed. The shaft sealing ring ( 7 ) has a radially outward leg ( 11 ) in the region of the bearing shell ( 2 '), so that a groove ( 12 ) is formed together with the bearing shell ( 2 '). This groove is used to hold a cylinder head cover (not shown). Since an elastic body is now arranged in this area, in contrast to the groove ( 12 ') in the prior art according to FIG. 1, an additional seal can be dispensed with.

Claims

1. Shaft sealing ring for sealing rotating shafts in a split housing, in particular in internal combustion engines, consisting of an angular housing ring, on the radial leg of which an elastomeric sealing lip is vulcanized, and whose axial leg coated with an elastomer forms the seat surface of the shaft sealing ring, characterized in that the inner peripheral surface of the axial leg is designed as a seat ( 8 ) of the shaft sealing ring ( 7 ), so that when the shaft sealing ring ( 7 ) is pressed onto the corresponding component, a radially inward force component is produced.

2. Shaft sealing ring according to claim 1, characterized in that at least in the region of a housing half ( 2 ') of the shaft sealing ring ( 7 ) on the outer circumference has a groove ( 12 ) for centering a cover.

3. shaft sealing ring according to claims 1 and 2, characterized in that the groove ( 12 ) is formed from a bead-shaped thickening of the elastomer.

4. shaft seal according to claims 1 to 3, characterized in that at least in the region of a housing half ( 3 ') of the axial leg has a corrugated profile both on the inner and on the outer peripheral surface.