DE4326921A1 - Axiallagergeführter Spiralnutendichtring für Zweikanal-Kühlölübertragung bei hochtourigen Läufern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine berührungslose Viskodichtung mit einem Fluidförder-Spiralnutfeld über einem sich radial erstreckenden Axial­ spalt.

Eine derartige Dichtung ist z. B. aus der P 41 19 768.2 bekannt. Während dort zwei gegenläufige Spiralnutfelder gegeneinander arbeiten, und der Axialspalt sich selbsttätig einstellt, soll analog zur einfachen Gewin­ dewellendichtung bei dem neuen Dichtring nur ein Spiralnutfeld gegen den Flüssigkeitsdruck fördern und sich diesem, der Drehzahl und der Fluidviskosität entsprechend mit Fluid füllen. Die Dichtung ist als Ersatz für eine radiallagergeführte Gewindewellendichtung gedacht, die in einer Patentschrift (P . . . ) über eine innenachsige Exzenter- Drehkolbenmaschine angegeben ist und den Übergang der Kühlflüssigkeit in die hochtourigen Läufer abzudichten hat. Dabei zentriert ein ölge­ schmiertes radiales Mehrflächengleitlager das Übertragungsrohr in dem Läufer so, daß ein relativ gleichmäßiger enger Spalt für das Rückför­ dergewinde zur Verfügung steht. Außerdem enthält der Läufer eine Elasto­ merdichtlippe, die bei seinem Stillstand von einer Ringfeder auf das Übertragungsrohr gepreßt wird, bei seinem Lauf von diesem aber entgegen der Federkraft durch die Fliehkraft abgehoben wird. So ist der Kühl­ kreislauf im Stillstand durch die stramme Dichtlippe und während des Betriebs berührungs- und verschleißfrei durch das Rückfördergewinde abgedichtet. Das Übertragungsrohr muß etwas radial beweglich in den Läufer hineinragen.

Die gleichen Funktionen sollen nun mit einer Spiralnutendichtung erzielt werden, weil diese sich aus Preßteilen herstellen läßt, ihre Justierung einfacher ist, und der Gesamtaufwand verringert wird. Im Gegensatz zur Gewindewellendichtung schwächt bei hoher Drehzahl die Fliehkraft der mitrotierenden Flüssigkeit allerdings die Förderwirkung des Spiralnut­ feldes, so daß dünnes Kühlöl wegen seiner größeren Zähigkeit Kühlwasser gegenüber vorzuziehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spiralnuten-Axial-Wel­ lendichtring für zwei konzentrische Kühlkanäle als Stanz- oder Druck­ gußteil mit eingeprägtem Spiralnutfeld zu schaffen, welcher durch Auf­ pressung auf ein ölgeschmiertes Axiallager auf einen 20 bis 30 Mikrometer weiten Spalt über der rotierenden Gegenfläche fixiert wird, und auf den sich bei Läuferstillstand eine in den Läufer eingebaute Elastomer­ dichtlippe aufsetzt.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 bis 5 angegebenen Merkmale gelöst. Durch sie ergibt sich ein leicht herstell-, einbau- und justierbarer Spiralnuten-Axial-Wellendichtring, um dünnes Kühlöl mit geringer Reibleistung und ohne Bauteilverschleiß in einen schnell rotierenden Läufer hinein- und wieder herauszuführen. Bei Stillstand dichtet eine Elastomerdichtlippe, die bei Rotation selbst­ tätig abhebt. Es geht kein Kühlöl, das zudem sauber bleibt, verloren. Da der Kühlölkreislauf mit geringem Überdruck arbeitet, ist das Axial­ gleitlager schwach belastet, und es stellt sich nur als schmaler Lauf­ bund dar, der nicht durch das Kühlöl sondern durch den im Getriebekasten schwebenden und sich in den Bundzwickeln niederlassenden Schmierölnebel gut geschmiert ist. Die gewählte Spalthöhe stellt sicher, daß Kühlöl mit Dieselölzähigkeit und einigen Bar Druck auch bei den höchsten Drehzah­ len noch zurückgehalten wird. Dabei nimmt die Füllbreite des Fluidförder- Spiralnutfeldes mit dem Fluiddruck ab.

Nachfolgend wird in der Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als ein in den Steuergetriebekastendeckel und den Außenläufer einer innenachsigen Exzenter-Drehkolbenmaschine eingebauter Dichtring im Längsschnitt gezeigt.

Bauteil- und Merkmalliste: 1 nach innen förderndes Fluidförder-Spiral­ nutfeld, 2 Gleitringboden, 3 Randflansch, 4 Zentralrohr als Gleitringin­ nenwand, 5 gestanzter oder druckgegossener Gleitring, 6 Löcherkranz, 7 Gleitringaußenwand, 8 Schubhülsen-Gummifeder, 9 dito, 10 Anlageflansch, 11 Tragring, 12 Eintrittsöffnung, 13, 13a Außenkanal, 14 Einbaubohrung, 15 kanalheranführendes Gehäuseteil, z. B. Getriebekastendeckel, 16, 16a Innenkanal, 17 rotierende Gegenscheibe, 18 Distanzrohr, 19 Laufflansch, 20 Maschinenläufer, 21 Mehrflächen- Axialgleitlager bzw. -laufbund, 22 Dichtspalt, 23 Innenkanalbohrung, 24 Außenkanalringnut, 25 einvulka­ nisierter Elastomerring, 26 Ringfeder, 27 Elastomerdichtlippe.

Claims (5)

1. Spiralnuten-Axial-Wellendichtring für zwei konzentrische Kanäle, dadurch gekennzeichnet, daß das nach innen för­ dernde Fluidförder-Spiralnutfeld (1) von unten in den äußeren Bezirk des Bodens (2) eines topfartigen mit einem Randflansch (3) und einem Zentralrohr (4) versehenen Gleitringes (5) eingeprägt ist, und daß zwischen ihm und dem Zentralrohr ein Kranz von Löchern (6) den Boden durchbricht.

2. Spiralnuten-Axial-Wellendichtring nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gleitring (5) an seiner Außen- (7) und seiner Innen­ wand (4) durch je eine Schubhülsen-Gummifeder (8, 9) mit einem u-pro­ filigen einen Stützflansch (10) besitzenden Tragring (11) verbunden ist, dessen Außenwand von einer Anschlußöffnung (12) für den Außenka­ nal (13) durchbrochen ist und bis zum Stützflansch in eine Bohrung (14) im kanalheranführenden Gehäuseteil (15) eingepreßt und -geklebt wird.

3. Spiralnuten-Axial-Wellendichtring nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkanal (16) im kanalheranführenden Gehäu­ seteil koaxial über dem Tragring (11) in die Bohrung (14) mündet.

4. Spiralnuten-Axial-Wellendichtring nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) eine Gegenscheibe (17) als Boden in ein Distanzrohr (18), das einen nach innen einkragenden Laufflansch (19) hat, eingelötet und mit ihm zentrisch in den Läufer (20) eingepreßt und -geklebt ist, daß
• b) der Randflansch (3) des Gleitringes (5) durch herausgeschnittene Zwickel als Mehrflächen-Gleitlager, bzw. -Gleitbund (21), gestal­ tet und von den Gummifedern (8, 9) sowie dem Fluiddruck auf den Laufflansch gedrückt ist, daß
• c) das Distanzrohr (18) durch seine Länge die gewünschte Spalthöhe (22) zwischen dem stehenden Fluidförder-Spiralnutfeld (1) und der rotierenden Gegenscheibe (17) einstellt, und daß
• d) die Gegenscheibe gegenüber dem Zentralrohr (4) eine an den Innen­ kanal (16a) des Läufers angeschlossene Zentralbohrung (23) sowie gegenüber dem Löcherkranz (6) eine an den Außenkanal (13a) des Läufers angeschlossene Ringnut (24) aufweist.

5. Spiralnuten-Axial-Wellendichtring nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Winkel zwischen dem Distanzrohr (18) und dem Laufflansch (19) ein Elastomerring (25) einvulkanisiert ist, der in eine von einer Ringfeder (26) auf die Gleitringaußenwand (7) gepreßte Dichtlippe (27) übergeht.