DE68904298T2 - Stirnseitige dichtung fuer wasserpumpe. - Google Patents

Stirnseitige dichtung fuer wasserpumpe.

Info

Publication number
DE68904298T2
DE68904298T2 DE8989309620T DE68904298T DE68904298T2 DE 68904298 T2 DE68904298 T2 DE 68904298T2 DE 8989309620 T DE8989309620 T DE 8989309620T DE 68904298 T DE68904298 T DE 68904298T DE 68904298 T2 DE68904298 T2 DE 68904298T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
spring
sleeve
fluid
skirt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE8989309620T
Other languages
English (en)
Other versions
DE68904298D1 (de
Inventor
Steven Foster Baker
Joseph Leonard Tengowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motors Liquidation Co
Original Assignee
Motors Liquidation Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motors Liquidation Co filed Critical Motors Liquidation Co
Publication of DE68904298D1 publication Critical patent/DE68904298D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE68904298T2 publication Critical patent/DE68904298T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/36Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member connected by a diaphragm or bellow to the other member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3436Pressing means
    • F16J15/3452Pressing means the pressing force resulting from the action of a spring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)

Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Flächendichtungs-Anordnungen, wie in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben und beispielsweise in US-A-4 451 049 beschrieben.
  • Insbesondere betrifft sie eine solche Anordnung, die zur Verwendung in einer Fahrzeug-Wasserpumpe bestimmt ist.
  • Fahrzeug-Wasserpumpen besitzen eine Flügelrad-Antriebswelle, die sich durch eine allgemein kreisförmige öffnung in einem mit einem Kühlfluid gefüllten Gehäuse erstreckt. Der zwischen der Welle und der Gehäuseöffnung geschaffene Ringspalt muß gegen Leckverluste abgedichtet werden. Eine primäre Flächendichtung mit einer zur Wellenachse senkrechten Kontaktfläche ist entweder an der Gehäuseöffnung oder an der Außenfläche der Welle befestigt. Die Flächendichtungs-Anordnung besitzt ein Montageteil, typischerweise eine Metallhülse, die an dem jeweils anderen Teil, Gehäuseöffnung oder Außenfläche der Welle, eingesetzt ist und eine sekundäre Dichtfläche, die die primäre Dichtfläche berührt und sich relativ zu ihr dreht. Deshalb besitzt die Flächendichtungs-Anordnung grundsätzlich zwei Zwischenflächen, die fluiddicht gehalten werden müssen, die Installations-Zwischenfläche und die Flächendichtungs-Kontaktzwischenfläche.
  • Es besteht keine Relativverdrehung bei der Installations- Zwischenfläche, und so ist es relativ leicht, diese fluiddicht zu halten. Bei der Kontaktzwischenfläche tritt jedoch eine sehr rasche Relativverdrehung auf, die außerdem noch einem heißen korrosiven Fluid und in hohem Maße abschleifenden Grobkörnern ausgesetzt ist, und sich in der Historie als schwierig abzudichten erwiesen hat. Die Notwendigkeit, Kühlmittel zurückzuhalten, ist so groß, daß ein hohes Maß von Dichtungs-Drehmomentverlust an der Kontaktzwischenfläche als annehmbar angesehen wurde, zum Ausgleich zum Aufrechterhalten der Integrität der Dichtung. Die Dichtungs-Integrität an der Kontaktzwischenfläche wird allgemein durch eine axialwirkende elastische Feder aufrecht erhalten, welche die Primärund Sekundär-Dichtflächen fest und kontinuierlich aneinander andrückt. Die Feder schafft auch einen axialen Verschleißausgleich an der Kontaktzwischenfläche. Der Verschleißausgleich erfordert wiederum im Lauf der Zeit einen gewissen Grad von axialer Relativbewegung zwischen der sekundären Dichtfläche und dem Befestigungsteil, so daß diese nicht axial zueinander festgelegt sein können. Allgemein wurde ein axial flexibles Dichtteil benutzt, um die zum Verschleißausgleich notwendige axiale Relativbewegung zu schaffen. Das flexible Dichtungsteil wird üblicherweise aus einem elastomeren Material gebildet und oft als ein Balg oder eine Schutzmanschette bezeichnet.
  • Die Hinzufügung des flexiblen Dichtteils zu der Anordnung schafft andere mögliche Probleme, die behandelt werden müssen. Da die sekundäre Dichtfläche nicht starr und direkt mit dem Befestigungsteil verbunden ist, muß ein Mittel vorgesehen werden, um zwischen dem Befestigungsteil und der sekundären Dichtfläche mechanisch Drehmoment zu übertragen, wobei stets die notwendige relative Axialbewegung zwischen diesen beiden auftreten können muß. Irgendein solches Drehmoment- Übertragungsmittel bedeutet fast unvermeidbar ein gewisses
  • Ausmaß von Umfangsspiel. Das flexible Dichtungsteil ist allgemein kein gutes Mittel für die Drehmomentübertragungsfunktion, da es flexibel ist und sich verwinden und unter Spannung setzen lassen kann. Das Hinzufügen des flexiblen Dichtungsteils schafft auch zwei weitere Zwischenflächen, die fluiddicht gehalten werden müssen, eine mit der sekundären Dichtfläche und eine mit dem Befestigungsteil. Die erste dieser Zwischenflächen bildet allgemein kein Problem, da die sekundäre Dichtfläche ziemlich einfach in einen verdickten Abschnitt des elastomeren Dichtungsteils eingebettet werden kann. Die Zwischenfläche zwischen dem Befestigungsteil und dem elastomeren Dichtungsteil ist schwieriger und führt das Problem der Verdrillungsspannung ein, die bei der Drehmomentübertragung auftritt. Das hat bei einigen Dichtungsauslegungen dazu geführt, für diesen Zweck eine besondere Gleitdichtung an der Zwischenfläche vorzusehen, um das Spiel auf zunehmen. Ein anderes durch das Einsetzen eines flexiblen Dichtungsteils zwischen dem Befestigungsteil und der sekundären Dichtfläche verursachtes Problem besteht darin, daß es schwieriger ist, zwischen diesen beiden radiale Konzentrizität aufrechtzuerhalten, wodurch der Dichtungsverschleiß und der -Wirkungsgrad beeinflußt werden. Trotz der Fülle von im Wettstreit stehenden Auslegungen, die handelsüblich sind oder als Entwurf vorliegen, wird der Fachmann allgemein zustimmen, daß das Gebiet der Wasserpumpendichtungs-Integrität und -Lebensdauer noch genügend Raum zur Verbesserung läßt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Flächendichtungs-Anordnung nach der vorliegenden Erfindung kennzeichnet sich durch die in dem kennzeichnenden Abschnitt des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
  • Die Erfindung schafft eine Fahrzeugwasserpumpen-Flächendichtungsanordnung von einfacher Auslegung und mit wenigen Bestandteilen, bei denen die verschiedenen Komponenten zusamenwirken, Drehmoment wirksam zu übertragen und die Integrität und Ausrichtung der verschiedenen Zwischenflächen aufrechtzuerhalten, so daß sich eine wirksame Abdichtung mit langer Lebensdauer ergibt.
  • Bei der beschriebenen bevorzugten Ausführung enthält ein erstes Dichtungsgehäuse eine zentrale Befestigungshülse, die in fluiddichter Weise mit Preßsitz an die Welle angepaßt ist, und eine Ringwand, die von einem Ende der Hülse über eine kontinuierliche Falte von allgemein U-förmigem Querschnitt nach außen vorsteht. Die Wand endet in einem koaxialen Zylinderflansch, der an drei Stellen mit gleichmäßigem Abstand axial geschlitzt ist. Ein zweites Dichtungsgehäuse besitzt einen allgemein zylindrischen Schurz, der die erste Dichtungshülse umgibt. Eine Ringwand, die axial der Ringwand des ersten Gehäuses zugewendet ist, erstreckt sich radial vom Schurz nach innen und endet in einem koaxialen Zylinderflansch, der gleichfalls an drei Stellen mit gleichmäßigem Abstand voneinander geschlitzt ist und dem Flansch des ersten Gehäuses diagonal gegenüber liegt. Die Durchmesser der zylindrischen Flansche unterscheiden sich um ein vorbestimmtes Maß.
  • Eine axial elastische gewellte Feder ist aus einem flachen Material ausgestanzt, mit einer Breite, die fast gleich der Durchmesser-Differenz zwischen den Gehäuseflanschen ist. Mit dieser Breite ist die Feder trotz ihrer axialen Elastizität torsionssteif. Die Feder besitzt drei vollständige Faltungen, so daß sich sechs in Umfangsrichtung gleiche Abstände aufweisende Flachstellen ergeben, drei an jeder axialen Seite der durch die Feder besetzten Raum-Hüllkurve. Die einander gegenüberliegenden Gehäusewände wirken als Anschlagflächen, welche die Feder zwischen sich komprimieren und wiederum durch die Flachstellen der Feder auseinandergedrängt werden. Die Feder paßt sehr eng zwischen die Flansche und hält die Gehäuse nahezu koaxial zueinander. Jede Federflachstelle enthält auch eine Antriebsfahne, die sehr eng in einen jeweiligen Schlitz eines Gehäusefanschs paßt, wodurch die Gehäuse mechanisch so formschlüssig miteinander verbunden werden, daß zwischen ihnen mit geringem Spiel Drehmoment übertragen werden kann.
  • Die Anordnung wird vervollständigt durch ein elastomeres Dichtteil, das einen radial inneren zentralen Hülsenabschnitt und einen verstärkten abgeschlossenen Vorderring besitzt, in welchen eine sekundäre Dichtfläche eingebettet ist. Die Vorderfläche des elastomeren Dichteils paßt eng in den Zwischenraum zwischen dem Schurz und der Wand des zweiten Gehäuses. Das Ende des Hülsenabschnitts ist eng in die Faltung des ersten Gehäuses eingedrückt, so daß ein fluiddichte Zwischenfläche geschaffen wird und die Gehäuseteile als eine Einheit zusammengehalten werden. Nach dem Einsetzen hält die zusammengedrückte Feder die einander berührenden Dichtflächen fluiddicht, wie auch im wesentlichen rechtwinklig zur Wellenachse und koaxial dazu, so daß Verschleiß auf das geringste Ausmaß zurückgeführt wird. Die Torsionssteifigkeit der Feder stellt sicher, daß Drehmoment von dem ersten Gehäuse zu dem zweiten mit wenig Spiel oder Aufwinden des Dichtteils übertragen wird, wodurch die Eindrückverbindung (in der Falte) gegen Spannung isoliert und ihre Fluiddichtheit aufrecht erhalten wird. So wirken alle Bestandteile der Dichtung zusammen, um eine gutlaufende Einheit mit langer Lebensdauer zu ergeben.
  • Es ist deshalb ein allgemeines Ziel der Erfindung, eine Wasserpumpen-Flächendichtungsanordnung von einfachem Aufbau zu schaffen, bei der eine geringe Anzahl von Bestandteilen zusamenwirkend einen verbesserten Betrieb und Lebensdauer ergeben.
  • Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine derartige Dichtungsanordnung zu schaffen durch Verwendung einer torsionssteifen gewellten Feder, die ein Paar Gehäuse auf solche Weise formschlüssig miteinander verbindet, daß Drehmoment mit geringem Spiel übertragen wird, und dadurch eine fluiddichte Verbindung zwischen einem Dichtungsgehäuse und einem elastomeren Dichtteil von mechanischer Spannung freihält.
  • Es ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung, eine derartige Anordnung zu schaffen, bei der die gewellte Feder aus einem ebenen Material mit einer Breite gebildet wird, die eng zwischen zwei radial einander gegenüberliegende zylindrische Flansche an den Gehäusen paßt, wodurch diese rechtwinklig zur Achse und koaxial zueinander und zur Pumpenwelle gehalten werden.
  • Es ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung, eine derartige Anordnung zu schaffen, bei der das Ende eines Hülsenabschnitts des elastomeren Dichtteils mit einem der Gehäuse so druckverbunden ist, daß die Gehäuse vor dem Einsetzen aneinandergehalten werden, während auch eine fluiddichte Verbindung nach dem Einsetzen geschaffen wird, die durch die torsionssteife gewellte Feder von Verdrillspannungen freigehalten ist.
  • Beschreibung der bevorzuaten Ausführung
  • Diese und andere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgend niedergelegten Beschreibung und aus der Zeichnung, in welcher:
  • Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung nach dem Einsetzen ist, die einen Abschnitt einer Welle und eine Gehäuseöffnung zeigt,
  • Fig. 2 eine Schnittansicht nach Linie 2-2 der Fig. 1 ist;
  • Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der beiden Gehäuse und einer Feder der Erfindung vor dem Zusammenbau ist.
  • In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführung einer erfindungsgemäßen Flächendichtungs-Anordnung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Anordnung 10 wird im Zusammenhang mit einem Wasserpumpen-Gehäuse 12 und einer drehbaren Wasserpumpenwelle 14 benutzt, die sich durch eine kreisförmige Öffnung 16 im Gehäuse 12 erstreckt. Insbesondere erstreckt sich die Welle 14 durch eine keramische Primärdichtfläche 18, die durch ein Halteteil 20 fluiddicht innerhalb der Öffnung 16 angebracht ist, wodurch ein abzudichtender Ringraum 22 geschaffen wird. Die Welle 14 ist zur koaxialen Drehung durch ein an dem Gehäuse 12 befestigtes, nicht dargestelltes Lager gehalten. Die Dichtungsanordnung 10 ist an der Welle 14 angesetzt und dreht sich mit dieser in einer nachstehend vollständiger beschriebenen Weise. Es ist jedoch einzusehen, daß die primäre Dichtfläche 18 stattdessen auch an der Welle 14 befestigt und die Dichtungsanordnung 10 in der Gehäuseöffnung 16 installiert sein kann, selbstverständlich mit entsprechenden Größenänderungen. Jedoch wird die beschriebene Version als die praktischere angesehen, da die primäre Dichtfläche 18 dadurch nach einer Seite Umgebungstemperaturen ausgesetzt ist, so daß sie kühler laufen kann und besser zugänglich ist. Die vier grundsätzlichen Bestandteile der Anordnung 10 sind ein allgemein mit 24 bezeichnetes erstes Gehäuse, ein dieses umgebendes und mit 26 bezeichnetes zweites Gehäuse, eine allgemein mit 28 bezeichnete gewellte Feder und ein allgemein mit 30 bezeichnetes elastomeres Dichtteil. Einzelheiten dieser vier Bestandteile werden als nächstes beschrieben.
  • Nach Fig. 1 und 3 ist das erste Gehäuse 24 integral aus Stahlblech gestanzt mit einer zentralen Befestigungshülse 32 mit solcher Größe, daß ein dichter Preßsitz mit der Außenfläche der Welle 14 gebildet werden kann, so daß sie als Befestigungsteil dient. Eine zur Achse der Hülse 32 senkrechte Ringwand 34 ist integral mit der Außenseite einer umlaufenden Zylinderfalte 36 von allgemein U-förmigem Querschnitt am nach Fig. 1 linken Ende der Hülse 32. Es ist beim Vergleich der Fig. 3 mit Fig. 1 zu bemerken, daß die Innenfläche der Falte 36 vor dem Zusammenbau geradlinig ist, jedoch nach dem Zusammenbau an ihrer Innenfläche bei 38 zu einem nachstehend beschriebenen Zweck nach außen verformt wird. Die Ringwand 34 läuft in einen koaxialen Zylinderflansch 40 aus, der sich nach Fig. 1 axial nach rechts erstreckt und an drei Stellen 42 mit gleichmäßigem Abstand voneinander axial geschlitzt ist. Die Falte 36 ist ausreichend steif, so daß bei an der Welle 14 eingesetzter Hülse 32 die Wand 34 senkrecht zur Achse der Welle 14 und der Flansch 49 koaxial zur Welle 14 gehalten wird.
  • Ebenfalls nach Fig. 1 und 3 ist ein zweites Gehäuse 26 integral aus Stahlblech gestanzt und hat einen allgemein zylindrischen Schurz 44, der die Hülse 32 umgibt. Eine mit dem Schurz 44 integrale Ringwand 46 endet in einem koaxialen Zylinderflansch 48 von kleinerem Durchmesser als dem des Flansches 40, der sich axial gegenüber dem Flansch 48 erstreckt. Der Flansch 48 ist ebenfalls an drei Stellen 50 mit gleichmäßigem Abstand voneinander geschlitzt. Bei der Einsetzstellung nach Fig. 1 liegen die Ringwände 34 und 46 axial einander gegenüber, während die Flansche 40 und 48 diagonal gegenübergesetzt sind mit einem vorbestimmten Radialabstand, der gleich der Hälfte ihrer Durchmesserdifferenz ist. Eine gewellte Feder 28 ist aus flachem Federstahl-Ausgangsmaterial gestanzt mit einer Breite, die eng diesem Radialabstand entspricht. Mit dieser Breite ist die Feder 28 in Torsionsrichtung steif, jedoch axial elastisch mit drei vollständigen Faltungen, die sechs in Umfangsrichtung gleichen Abstand aufweisende Flachstellen 52, jeweils drei an jeder axialen Seite, ergeben. Jede Flachstelle 52 besitzt eine integrale rechteckige Fahne, so daß insgesamt drei innere Fahnen 54 und drei äußere Fahnen 56 vorhanden sind. Die Fahnen 54 und 56 besitzen jeweils eine Breite, die ein wenig geringer als die Breite der Schlitze 42 bzw. 50 ist. Das abschließende Bestandteil der Anordnung 10, das elastomere Dichtteil 30, ist so ausgeformt, daß es eine zentralen Hülsenabschnitt 58 und einen verdickten Ring 60 an der Vorderseite aufweist, in den eine sekundäre Dichtfläche 62 fest eingebettet ist. Diese vier grundsätzlichen Bestandteile ergeben zusammenwirkend eine leicht zusammenbauende Einheit mit verbessertem Betrieb, wie nachfolgend beschrieben wird.
  • Nach Fig. 1 und 2 wird zum Zusammenbau der Bestandteile der Ring 60 in den Schurz 44 eingedrückt, und er paßt eng genug, um eine Relativverdrehung zwischen diesen zu verhindern. Dann werden die äußeren Federfahnen 56 in die Schlitze 42 des ersten Gehäuses eingepaßt und die Wand 46 des zweiten Gehäuses wird koaxial zur Wand 34 des ersten Gehäuses bewegt und so weit wie nötig verdreht, bis die Innenfahnen 54 der Feder in die Schlitze 50 eintreten, wodurch die Wände 34 und 46 mechanisch formschlüssig miteinander verbunden sind. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis das Ende der Hülse 58 so weit wie möglich unter Zusammendrücken der Feder 28 in die Gehäusefalte 36 eingetreten ist. Die Wände 34 und 46 werden von Hand oder durch eine entsprechende Vorrichtung zeitweise ohne Spannung für die Feder 58 in dieser Lage gehalten, bis die Falte 36 bei 38 mit einem entsprechenden Werkzeug, wie einer Spreizpresse radial nach außen verformt werden kann. Da die Wand 34 des ersten Gehäuses in einer zur Achse der Hülse 32 senkrechten Ebene liegt und nahezu axial mit der Falte 36 ausgerichtet ist, trägt sie beträchtlich zur radialen Versteifung der Außenseite der Falte 36 während dieses Bearbeitungsschrittes bei, so daß sie nicht aufgenommen oder abgestützt werden muß. Sobald die Falte 36 bei 38 nach außen verformt ist, wie am besten in Fig. 1 gezeigt, ist das Ende der elastomeren Hülse 48 mechanisch mit dem ersten Gehäuse 24 fluiddicht innerhalb der Falte 36 verbunden. Dann kann die auf die einander gegenüberliegenden Gehäusewände 34 und 46 ausgeübte Haltekraft weggelassen werden, woraufhin sich die Feder 28 zwischen den durch die einander gegenüberliegenden Wände 34 und 46 geschaffenen Anschlagflächen dehnen kann. Die Feder 28 dehnt sich soweit, bis die elastomere Hülse 58 gespannt ist. Die Anordnung 10 wird so wirksam eine Einheit, da die Hülse 58 nicht leicht aus der eingedrückten Falte herausgezogen werden kann. Nötigenfalls kann die primäre Dichtfläche 18 und ihr Halteteil 20 weiter mit der Anordnung 10 vereinigt werden, indem das rechte Ende der Hülse 32, wie bei 64 gezeigt, nach außen gedrückt wird. Um die Anordnung 10 einzusetzen, wird sie zusammen mit dem Halteteil 20 axial in den Ringraum 22 hineingedrückt. Das Halteteil 20 und die primäre Dichtfläche 18 werden ein wenig weiter nach innen gedrückt, so daß die Hülse 58 von Dehnung zu geringfügiger Druckbelastung übergeht, wodurch eine geringfügige Ausbeulung bei 66 geschaffen wird. Die Ausbeulung 66 sitzt innen auf den Flansch 48 des zweiten Gehäuses auf, und ist so vor Berührung mit etwaigen scharfen Kanten der Feder 28 geschützt.
  • Wie Fig. 1 zeigt, dreht sich nach dem Einsetzen die Dichtanordnung 10 gleichmäßig mit der Welle 14. Es ist genügend Kontaktfläche zwischen der Innenfläche der Hülse 32 und der Außenfläche der Welle 14 vorhanden, so daß die dadurch gebildete Installations-Zwischenfläche fluiddicht ist. Die Feder 28 hält die Kontaktfläche zwischen den Dichtflächen 18 und 62 fluiddicht. Es ist eine gehörige Fläche zwischen den Feder-Flachstellen und den Innenflächen der einander gegenüberliegenden Gehäusewände 34 und 36 in Berührung miteinander, mehr als der Fall wäre bei einer Feder aus rundem Draht oder einer aus ebenem Ausgangsmaterial gestanzten Feder geringerer Breite. Demzufolge ist das zweite Gehäuse 26 sehr stabil abgestützt gegen ein Verkippen von der Achse weg relativ zum ersten Gehäuse 24, und die sekundäre Dichtfläche 62 wird dadurch senkrecht zur Achse der Welle 14 gehalten. Dies hilft, Verschleiß an der Kontaktzwischenfläche herabzusetzen. Eine andere Folge der Breite der Feder 28 besteht darin, daß die inneren und äußeren Kanten der Federflachstellen 52 wie auch ein kleiner Abschnitt der Feder 28 zu beiden Seiten jeder Flachstelle 52 innerhalb der diagonal einander gegenüberliegenden Flansche 40 und 48 mit sehr wenig radialem Spielraum sitzen. Deshalb kann das zweite Gehäuse 26 sich nicht relativ zum ersten Gehäuse 24 in irgendeinem größeren Ausmaß exzentrisch bewegen, noch können dies die einander berührenden Dichtflächen 18 und 62, was auch zur Verschleißminderung beiträgt.
  • Anhand der Fig. 2 ist zu bemerken, daß die Federfahnen 54 und 56 innerhalb ihrer jeweiligen Gehäuseschlitze 42 bzw. 50 mit sehr wenig Spielraum ruhen. Der Spielraum genügt die Feder 28 sich axial ohne Festsitzen dehnen zu lassen zum Ausgleich des Verschleißes an der Kontaktfläche, jedoch sind die Gehäuse 52 und 56 nicht in der Lage, sich in einem bemerkenswerten Ausmaß gegeneinander zu verdrillen. So wird das Drehmoment von der Hülse 32 zum zweiten Gehäuse 26 mit nur wenig Spiel sehr wirksam übertragen. Das verhindert jede bedeutsame Drillspannung an der Verbindungsstelle zwischen der elastomeren Hülse 58 und der Falte 36, so daß diese Zwischenfläche fluiddicht gehalten wird. So ist trotz der geringen Anzahl und der Einfachheit der Bestandteile ein hohes Ausmaß von Kooperation zwischen und unter diesen vorhanden, was zum verbesserten und verlängerten Betrieb der Wasserpumpen-Flächendichtungs-Anordnung beiträgt.
  • Es können Veränderungen der beschriebenen bevorzugten Ausführung hergestellt werden. Wie bereits erwähnt, können die Dichtungsanordnung 10 und die Primärdichtfläche 18 umgekehrt eingesetzt werden. Eine schmälere gewellte Feder, auch eine, die aus einem runden Ausgangsmaterial gebildet und nicht so eng zwischen die Flansche 40 und 48 eingepaßt ist, ist immer noch von größerer Torsionssteifigkeit als z.B. eine Wendelfeder. Damit würde sie immer noch als wirksames Übertragungsmittel für Drehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuse wirken und die Verbindungsstelle zwischen dem elastomeren Dichtteil und dem ersten Gehäuse schützen. Ein Herstellen der gewellte Feder 28 aus ebenem Ausgangsmaterial mit der gezeigten Breite ergibt jedoch einen zusätzlichen Maß von Zusammenwirken dieser Komponenten in Hinblick auf den Einflussung auf die Konzentrizität und die Kontaktzwischenfläche. Eine andere Art, das Dichtteil mit dem ersten Gehäuse zu verbinden, kann verwendet werden, beispielsweise mit Hilfe eines Klebers. Die gezeigte abgedrückte Falte 36 ist jedoch sehr einfach, praktisch und bequem auszubilden, und dient dazu, die verschiedenen Bestandteile ohne Verschlechterung ihrer relativen Ausrichtung und Konzentrizität zu vereinigen.

Claims (3)

1. Flächendichtungs-Anordnung (10) zum Abdichten eines allgemein ringförmigen Raumes (22), der zwischen einer Öffnung (16) in einem fluidgefüllten Gehäuse (12) und einer Außenfläche einer drehbaren zylindrischen Welle (14) gebildet wird, die sich durch diese Öffnung (16) erstreckt, wobei die Flächendichtungs-Anordnung (10) umfaßt: eine primäre Dichtfläche (l8), die ausgelegt ist zur Befestigung an der Fluidgehäuseöffnung (16) oder der Wellenaußenfläche; ein erstes Gehäuse (24) mit einer zylindrischen Hülse (32), die größenmäßig so ausgelegt ist, daß sie drehfest und fluiddicht an das andere Teil, Fluidgehäuseöffnung (16) oder Wellenaußenfläche, angepaßt werden kann, und auch eine an der Hülse (32) befestigte, in eine Axialrichtung gewendete Anschlagfläche (34) besitzt; ein zweites Gehäuse (26), das die erste Gehäusehülse (34) umgibt und eine Anschlagfläche (46) enthält, die axial entgegengesetzt zur ersten Gehäuseanschlagfläche (34) liegt; eine Feder (28), die zwischen der ersten und der zweiten Gehäuseanschlagfläche (34, 46) so zusammengedrückt ist, daß sie diese axial voneinander weg unter Vorspannung setzt; und ein elastomeres Dichtteil (30) mit einem ersten Abschnitt (58), der fluiddicht mit dem ersten Gehäuse (24) verbunden ist, und einem zweiten Abschnitt (60), der drehfest innerhalb des zweiten Gehäuses (26) gehalten ist und eine sekundäre Dichtfläche (62) elastisch gegen die primäre Dichtfläche (16) unter Vorspannung durch die Feder elastisch angedrückt hält; dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (28) eine axial elastische gewellte Feder ist, die torsionssteif ist, und daß die gewellte Feder (28) mechanisch formschlüssig mit dem ersten Gehäuse (24) und dem zweiten Gehäuse (26) so verbunden ist, daß sie wirksam durch die Torsionssteifigkeit der Feder (28) Drehmoment von dem ersten Gehäuse (24) zu dem zweiten Gehäuse (26) im wesentlichen spielfrei überträgt, so daß der Ringraum (22) bezüglich des fluidgefüllten Gehäuses (12) vollständig abgedichtet ist, und die Dichtungsverbindung des ersten Abschnitts (58) des elastomeren Dichtteils (30) und dem ersten Gehäuse (24) wesentlich durch die wirksame Drehmomentübertragung mittels der gewellten Feder (28) gegen Spannungen isoliert ist.
2. Flächendichtungs-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse (24) auch eine von der Hülse (32) allgemein senkrecht zu der Achse der Hülse (32) radial nach außen abstehende Wand besitzt, welche Wand die Anschlagfläche (34) bildet und in einem davon in einer Axialrichtung abstehenden zylindrischen Flansch (40) ausläuft; daß das zweite Gehäuse (26) einen allgemein zylindrischen Schurz (44) und eine Wand besitzt, die von dem Schurz (44) radial nach innen allgemein senkrecht zur Achse des Schurzes (44) absteht, welche Wand die Anschlagfläche (46) bildet und in einen zylindrischen Flansch (48) ausläuft, der davon in einer zur Richtung des zylindrischen Flanschs (40) des ersten Gehäuses (24) entgegengesetzten Axialrichtung absteht und geringeren Durchmesser als der zylindrische Flansch (40) des ersten Gehäuses (24) besitzt, und die gewellte Feder (28) eine in Axialrichtung elastische allgemein ringförmige gewellte Feder ist, die aus einem ebenen Ausgangsmaterial mit einer Breite gebildet ist, die im wesentlichen gleich der Hälfte der Durchmesser-Differenz zwischen den Gehäuseflanschen (40, 48) ist, und die deshalb eng zwischen die zylindrischen Flansche (40, 48) paßt, wenn sie zwischen den Gehäusewänden (34, 36) zusammengedrückt wird, um diese voneinander weg vorzuspannen, wobei die enge Passung der gewellten Feder zwischen den Gehäuseflanschen (40, 48) die Gehäuse im wesentlichen koaxial zueinander hält.
3. Flächendichtungs-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuse (24) eine von der Hülse allgemein senkrecht zu der Achse der Hülse (32) radial nach außen abstehende integrale Wand besitzt, die mit der Hülse (32) an einer Falte (36) von allgemein U-förmigem Querschnitt verbunden ist, welche Wand die Anschlagfläche (34) bildet; daß das zweite Gehäuse (26) einen allgemein zylindrischen Schurz (44) und eine radial nach innen von dem Schurz (44) abstehende, allgemein zu der Achse des Schurzes (44) senkrechte Wand besitzt, welche Wand die Anschlagfläche (46) bildet; daß der erste Abschnitt (58) des elastomeren Dichtteils (40) eng in die Falte (36) des ersten Gehäuses eingedrückt ist, um so eine fluiddichte Verbindung zu schaffen und das Dichtteil (30) an dem ersten Gehäuse (24) zu halten, und daß der zweite Abschnitt des elastomeren Dichtteils (30) ein radial äußerer Abschnitt ist, der drehfest innerhalb des Schurzes (40) und der Wand (46) des zweiten Gehäuses gehalten ist, und die sekundäre Dichtfläche (62) in sich hält.
DE8989309620T 1988-10-31 1989-09-21 Stirnseitige dichtung fuer wasserpumpe. Expired - Fee Related DE68904298T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/278,523 US4917389A (en) 1988-10-31 1988-10-31 Water pump face seal assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE68904298D1 DE68904298D1 (de) 1993-02-18
DE68904298T2 true DE68904298T2 (de) 1993-05-06

Family

ID=23065307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8989309620T Expired - Fee Related DE68904298T2 (de) 1988-10-31 1989-09-21 Stirnseitige dichtung fuer wasserpumpe.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4917389A (de)
EP (1) EP0371587B1 (de)
DE (1) DE68904298T2 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5375852A (en) * 1991-04-08 1994-12-27 Chicago-Allis Manufacturing Corporation Rotating seal body for face type seal
DE4409537B4 (de) * 1994-03-19 2004-11-18 Kaco Gmbh + Co Dichtungseinheit
DE4436879B4 (de) * 1994-03-19 2007-10-18 Kaco Gmbh + Co Dichtungseinheit
JP2000074226A (ja) * 1998-08-27 2000-03-14 Eagle Ind Co Ltd メカニカルシール
GB9828265D0 (en) * 1998-12-23 1999-02-17 Aes Eng Ltd Mechanical seal
US6805357B2 (en) * 2001-05-18 2004-10-19 Freudenberg-Nok Gp Bellows face seal assembly
US6749202B1 (en) * 2002-11-26 2004-06-15 Caterpillar Inc Face seal cartridge
JP4219374B2 (ja) 2006-05-10 2009-02-04 Gmb株式会社 メカニカルシール
EP3060830B1 (de) * 2013-10-24 2019-11-27 United Technologies Corporation Ringförmige kassettendichtung
EP2942551A1 (de) * 2014-05-06 2015-11-11 Aktiebolaget SKF Dichtungsanordnung für ein drehbar gegenüber einem weiteren Bauteil gelagertes Bauteil und Verfahren
EP4311958A1 (de) * 2022-07-27 2024-01-31 Fluiten Italia S.p.A. Gleitringdichtung
EP4311959A1 (de) * 2022-07-27 2024-01-31 Fluiten Italia S.p.A. Gleitringdichtung

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2365065A (en) * 1942-11-23 1944-12-12 Schwitzer Cummins Company Fluid sealing device
US2608425A (en) * 1946-09-27 1952-08-26 Chicago Rawhide Mfg Co Seal
US2672360A (en) * 1950-11-15 1954-03-16 Garlock Packing Co Unitary rotary seal, including both stationary and rotatable sealing rings
US2984506A (en) * 1957-07-02 1961-05-16 Remi J Gits Jr Boot seal
US3075780A (en) * 1959-03-28 1963-01-29 Garlock Inc Slide ring packing
US3220741A (en) * 1961-02-06 1965-11-30 Mueller Seal Company Rotary mechanical seal
US3120959A (en) * 1961-02-27 1964-02-11 Gits Bros Mfg Co Unitized face type rotary seal
US3191945A (en) * 1963-03-18 1965-06-29 Gits Bros Mfg Co Rotary seal with supporting sleeve
FR1386456A (fr) * 1963-12-12 1965-01-22 Perfectionnement apporté aux joints annulaires glissants et leurs applications
US3291492A (en) * 1964-06-22 1966-12-13 Borg Warner Seal with deflector means
US3361431A (en) * 1965-07-15 1968-01-02 Crane Packing Co Spring drive for rotary mechanical seal
US3405948A (en) * 1967-03-20 1968-10-15 Avco Corp Carbon seal for high speed shaft
US3552752A (en) * 1968-08-30 1971-01-05 Gits Bros Mfg Co Shaft seal
US3563556A (en) * 1969-07-30 1971-02-16 Federal Mogul Corp Boot-type shaft seal unit
US3985478A (en) * 1973-11-07 1976-10-12 General Motors Corporation Rotary engine anti-spin oil seal
US3904211A (en) * 1973-12-03 1975-09-09 Gen Motors Corp Rotary face seal
US4451049A (en) * 1980-06-16 1984-05-29 Chicago-Allis Mfg. Corp. Face seal

Also Published As

Publication number Publication date
EP0371587B1 (de) 1993-01-07
DE68904298D1 (de) 1993-02-18
EP0371587A1 (de) 1990-06-06
US4917389A (en) 1990-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3586953T2 (de) Drehmomentsswankungen aufnehmende vorrichtung.
DE68904298T2 (de) Stirnseitige dichtung fuer wasserpumpe.
DE2728518C3 (de) Gleichlauf-Universalgelenk
DE102006010784A1 (de) Freilaufkupplung
WO1987006991A1 (en) Seal arrangement
EP0074671A1 (de) Druckmittelbetätigte Ausrückvorrichtung für Kupplungen, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen
WO2007076760A2 (de) Am aussenrand eines drehmomentwandlers angebrachte kupplung und verfahren zum einbauen einer kupplung in einen drehmomentwandler
WO2007095884A1 (de) Kupplungsgehäuse mit arretierungsschlitzen für hebelfedern und verfahren zum einbauen einer hebelfeder
EP0226712B1 (de) Bremszylinder
DE10106802B4 (de) Einweg-Kupplung
DE4412734A1 (de) Ringförmige hydraulische Kupplungsausrückzylinder-Vorrichtung
DE102006034013A1 (de) Anbindung eines Zentralausrückers an eine Kupplung
DE69403243T2 (de) Rotor für elektromagnetische Kupplung
DE3120266A1 (de) Dichtring
DE19839177B4 (de) Wellenverbindung
DE19710918B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Zusatzmasse für eine Schwungmassenvorrichtung und Schwungmassenvorrichtung mit einer derart hergestellten Zusatzmasse
DE3228390A1 (de) Ausruecklager, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
DE2245167A1 (de) Oeldichtung fuer brennkraftmaschinen
DE3505613A1 (de) Motorkupplungseinrichtung
EP1754906B1 (de) Anbindung eines Zentralausrückers an eine Kupplung
DE10156286A1 (de) Abgedichtete Kette
DE112017002256B4 (de) Drehmomentwandler mit Dämpferbaugruppe mit einer Einheit zur Hysteresesteuerung
DE69818336T2 (de) Servolenkung
DE69206884T2 (de) Miniaturmotor
DE69101904T2 (de) Druckflüssigkeitsmechanismus von drehbaren Nocken Bauart.

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee