DE6933054U

DE6933054U - Dichtungseinheit zwischen einer achse und einem um diese rotierenden maschinenteil.

Info

Publication number: DE6933054U
Application number: DE6933054U
Authority: DE
Original assignee: Federal Mogul LLC
Current assignee: Federal Mogul LLC
Priority date: 1968-10-07
Filing date: 1969-08-21
Publication date: 1972-12-07
Also published as: DE1942659B2; DE1942659A1; ES371420A1; FR2020073A1; GB1234719A; US3561770A; JPS4821739B1; DE1942659C3

Description

Gebrauchsmusteranmeldung G 69 33 054··7
Federal-Mogul· Corporation

Dichtungseinheit zwischen einer Achse und einem um diese

rotierenden Maschinenteil

Die Neuerung bezieht sich auf eine Dichtungseinheit zwischen einer Achse und einem um diese rotierenden Maschinenteil mit einem fest auf der Achse angeordneten
Tragring für di Dichtlippe, der einen sich zylindrisch erstreckenden Haltebereich und einen sich daran anschliessenden radialen Flansch aufweist, an dessen Ende sich axial die als Radialdichtung wirkende Dichtlippe
erstreckt und mit einem am Maschinenteil festgelegten
Blechring, der im Querschnitt einen radial sich nach
inen erstreckenden Abschnitt und einen daran anschliessenden, axial sich erstreckenden, die Dichtlippe radial von innen untergreifend zylindrischen Teil aufweist, auf dessen Aussenseite die Dichtlippe dichtend anliegt.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannte Dichtungseinheit derart zu verbessern, dass zwischen
der Hauptdichtungsstelle und einer Staublippe ein relativ langer Labyrinthweg vorhanden ist, so dass eine gute Wärmeabfuhr gewährleistet ist.

Es ist zwar auch, schon eine Dichtungseinheit bekannt, oei der die Gleitfläche der Staublippe von der Gleitfläche der eigentlichen Dichtlippe entfernt angeordnet ist, wobei die Gegenlauffläche beider Dichtungen durch eine im Querschnitt u-förmige Gestaltung eines Aussenbleches erreicht wird. Die Dichtungseinheit ist jedoch insofern nachteilig, als ihre Konstruktion einen verhältnismässig grossen Durchmesser und eine grosse Gleitgeschwindigkeit der Dichtungslippe bedingt. Eine grosse Gleitgeschwindigkeit hat aber eine ^rosse Abnutzung zur Folge. Die Dichtungseinheit nach der Neuerung soll daher ausser einer guten Wärmeabfuhr eine Verringerung der Gleitgeschwindigkeit ermöglichen.

Die Lösung der Aufgabe besteht bei einer Dichtungseinheit der eingangs beschriebenen Art neuerungsgemäss darin, dass der axiale zylindrische Teil des Blechringes weiterhin radial nach innen und danach wieder axial nach aussen rücklaufend in einen zum zylindrischen Teil koaxialen weiteren, sich im wesentlichen axial erstreckenden Abschnitt übergeht.

Weitere Einzelheiten der Neuerung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht im Aufriss und im Schnitt von dem Einbau einer angetriebenen Vorderachse mit einer Dichtung gemäss der Neuerung,

Fig. 2 eine vergrösserte Ansicht im Aufriss und im Schnitt der bine Einheit darstellenden Dichtung in Fig. 1 ,

Fig» 5 eine vergrösserte Ansicht im Aufriss und im Schnitt des Dichtungselementes der Dichtung in Fig. 2,

Fig. 4- eine Ansicht ähnlich der in Fig. 2 einer abgeänderten Form einer Dichtung, die ebenfalls den Grundgedanken der Neuerung verkörpert.

Die Jig. 1 zeigt ein typisches Anwendungsbeispiel der Neuerung. Eine schwere Vorderachse 10 endet in einem hohlen, sich drehenden Teil 11, der ein Gehäuse um eine ortsfeste Achse 12 herum bildet, mit zwei konischen Rollenlagern 13 und 14 und einen Ölraum 15 zwischen den Lagern 13 und 14. Eine Gehäusekappe 16 verschliesst das neben dem Lager 13 liegende Ende und dreht sich mit dem Gehäuse 11. Eine Dichtungseinheit 20 nach der Neuerung ist unmittelbar neben dem anderen Lager 14 angebracht, um das Ausfliessen von Öl zwischen dem rotierenden Gehäuse 11 und der stehenden Achse 12 zu verhindern.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform liegt das Lager 14 in einer Gehäuseausbohrung 17 an einer Stufe 18 an. Eine zweite Stufe 19 führt zu einer Ausbohrung 21 für die Dichtungseinheit 20, die sich gegen die Stufe 19 abstützt.Ein Teil 22 der Achse 12 nimmt das Lager 14 gegen die Stufe 23 und ein zylindrischer Teil 24 die Dichtungseinheit 20 auf.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besteht die Dichtungseinheit 20 aus drei getrennten Teilen: aus einem Öl dichtung st eil 251 einem Blechring 26 und einem die Einheit herstellenden Verschlussteil 27. Der rotierende Blechring 26 ist durch Preßsitz in der Ausbohrung 21 des Gehäuses 11 verankert, während der ortsfeste Öldichtungsteil 25 auf der Achse 12 ruht. Das die Einheit herstellende Verschlussteil 27 ist an dem Blechring 26 befestigt und dreht sich mit ihm.

Der Blechring 26 enthält einen zylindrischen äusseren Lagerungsteil 30, der eng in die Ausbohrung 21 eingreift und das Ausfliessen von Öl verhindert. Eine Stufe 31 führt zu einem zweiten zylindrischen Teil 32, der ausserhalb der Ausbohrung 21 liegt und über einen gekrümmten Teil 33 in einen radialen Teil 34 übergeht. Von dem Teil 34 erstreckt sich wiederum ein gekrümmter Teil 35 zu einem zylindrischen mit dem öldichtungsteil 25 zusammenwirkenden Teil 36 mit einer glatten Fläche 37· Dem Teil 36 folgt ein wieder gekrümmter Teil 38>d-em ein innerster zylindrischer Teil 39 mit einer glatten Fläche 40 folgt.

Der Öldichtungsteil 25 selbst enthält einen Tragring 41 aus Metall- oder einem anderen versteifenden oder verstärkenden Material mit einem zylindrischen Innenteil. 42 und einem sich nach aussen erstreckenden Flansch 43· An diesem Tragring 41 wird ein elastischer Kunststoff angeformt, der einen inneren Verankerungsteil 44 mit einer Reihe von am Umfang verlaufenden Rücken und Tälern aufweist, die in die Welle 12 eng passend eingreifen, so dass zwischen dem Öldichtungsteil 25 und der Achse 12 keine Undichtheit entsteht. Ein sich radial nach aussen erstreckender Teil 4-5 ist mit der äusseren Fläche 4-6 des radialen Flansches 4-3 verbunden und mit einer Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Distanzstücken oder Höckern 4-7 versehen.

Der radiale Teil 4-5 geht über einen äusseren Teil 4-8 in einen flexiblen Nacken 4-9 mit einer als Radialdichtung wirkenden Dichtlippe 50 über, die einen Dichtungsrand 51 aufweist und mit einer in sich geschlossenen Schraubenfeder 52 versehen ist. Diese Feder zwingt den Dichtungsrand 51 is. eine feste rotierende Dichtungsberührung mit der Fläche 37 des Blechringes Der Rand 51 kann doppelseitig gerichtete Spiral-Segment-Rücken 54 aufweisen (Fig. 3).

An dem freien Ende des Haltebereichs 4-2 des Tragringes 4-1 ist eine von der aus Kunststoff bestehenden Verankerung 44 ausgehende Staublippe 55 angeordnet, die an dem axialen Abschnitt 39 dichtend anliegt und gemäss Fig. 3 in einer Kante 56 endet.

Der die Einheit der "Dichtung herstellende Verschlussteil 27 kann relativ einfach sein mit einem radialen Flansch 60 und einem zylindrischen Teil 61, der innen dicht am äusseren zylindrischen Teil 30 und an der Stufe 31 anliegt. Der radiale Flansch 60 erstreckt sich so weit, dass er die Bewegung des Öldichtungsteils 25 abgrenzt. Nachdem der Öldichtungsteil 25 mit dem Blechring 26 zusammengebaut worden ist, wird der Verschlussteil 27 an seinem Platz gebracht. Sodann erfolgt das Verriegeln des Zusammenbaus z. B. durch Umbördeln des Randes ^: 62 an dem Teil 30·

S933054-7.1Z72

Die Distanzstücke oder Hocker 47 dienen, als Führungen, um den Dichtungßteil 25 zu rasten. Bei Betriebsbeginn wirken sie lose auf den radialen Flansch. 60 ein. Im Betrieb können sich die Distanzstücke 57 schnell abnutzen und dann den Flansch 60 nicht mehr wirklich berühren; sie begrenzen aber jede Bewegung des Dichtungsteiles 25 und vervollständigen die Dichtungseinheit So bleibt im Betrieb der Öldichtungsteil 25 ortsfest, da er auf der feststehenden Achse 12 montiert ist, während sich der Blechringzusammenbau 26, 27 dreht. Der öldichtungsteil 25 berührt Öldichtend den Blechring 26 durch den ortsfesten Eand auf der rotierenden zylindrischen Fläche 37 > während die Staublippe 55 leicht gegen die rotierende Fläche 40 des Blechringes 26 gedruckt wird und das Eindringen von Schmutz verhindert. Wegen der Umbiegung 38 kann die Staublippe 55 relativ kurz sein.

Wenn die Atisbohrungs- und die Achsenflächen ausgefluchtet sind, statt wie in Fig. 1 gekröpft zu sein, ist eine in Fig. 4 gezeigte abgeänderte Form des Zusammenbaus verwendbar. Der öldichtungsteil 25 kann unverändert bleiben, ä>er anderswo gibt es Unterschiede, nämlich die veränderten Formen eines Blechringes 71 und eines die Einheit der Dichtung herstellenden Teils 72. Der rotierende Blechring 71 ist wieder durch Preßsitz in der Ausbohrung verankert (nicht gezeigt). Ebenso ist der ortsfeste Öldichtungsteil 25 eng durch die Achse (nicht gezeigt) gehalten, während der Teil 72 ebenfalls wieder an dem Blechring 71 befestigt ist und mit ihm rotiert.

Der Blechring 71 hat die in Fig. 4 gezeigte Konfiguration. Ein zylindrischer äusserster Lagerungsteil 73 greift eng in die Ausbohrung ein (nicht gezeigt) und führt über eine Krümmung in einen radialen Teil 75- An äen radialen Teil 75 schliesst sich über eine Krümmung 76 ein zylindrischer, auf den Öldichtungsteil einwirkender, Teil 77 mit einer glatten Fläche 78 an. Dem Teil 77 folgt ein rückgekrümmter Teil 79 ₅ ä-er zu einem innersten zylindrischen Teil 80 mit einer glatten Fläche 81 führt.

Das die Dichtungseinheit herstellende Glied 72 ist relativ einfach und mit einem radialen Flansch 82 versehen, dem ein zylindrischer Teil 85 folgt, der innen in den äusseren zylindrischen Teil 75 und an den radialen Teil 75 eingepasst ist. Der radiale Flansch 82 erstreckt sich so weit, dass er die Bewegung des öldichtungsteiles 25 begrenzt. Nachdem der Öldichtungsteil 25 mit dem Blechring 71 zusammengebaut ist, wird der die Einheit der Dichtung herstellende Teil 72 an seinen Platz gebracht und dann durch Umbördeln der Kante 84 des Teils 75 befestigt.

Wieder dient eine Anzahl von Distanzstücken oder Höckern 47 als Führungen, um den Öldichtungsteil 25 zu rasten. Bei Betriebsbeginn wirken sie lose auf den radialen Flansch 82 ein. Nachdem die Flächen der Distanzstücke 47 abgenutzt sind, so dass sie den Flansch 82 nicht mehr wirklich berühren, begrenzen sie weiterhin jede Bewegung des öldichtungsteils 25 und vervollständigen die Dichtungseinheit 70.

Im Betrieb bleibt d3r Öldichtungsteil 25 ortsfest, da er auf einer feststehenden Achse montiert ist, während die Blechringanordnung 71? 72 rotiert. Der Öldichtungsteil 25 hat öldichte Berührung mit dem Blechring 71 durch die ortsfeste Dichtlippe 51 auf der rotierenden zylindrischen Fläche 78, während die Staublippe 55 leicht gegen die rotierende Fläche 81 des Blechringes 71 gedruckt wird und das Eindringen von Staub und Schmutz verhindert. Wegen dsr Krümmung 79 kann die Staublippe 55 (Fig. 3) relativ kurz und deshalb besonders wirksam sein. Der Hauptdichtungsrand 51 dichtet wie ein Dichtungsrand ab, der in einer ortsfesten Ausbohrung gegen eine rotierende zylindrische Achse gehalten wird, obgleich er auf einer feststehenden Achse angeordnet ist. In diesem Fall wird die Achse durch das Teil 77 des Blechringes ersetzt.

Schutzansprüche:

33054-7.12.72

Claims

- 7 -Schutz anspräche

1. Dichtungseinheit zwischen einer Achse und einem um diese
rotierenden Maschinenteil mit einem fest auf der Achse
angeordneten Tragring für die Dichtlippe., der einen sich
zylindrisch erstreckenden Haltebereich und einen sich i daran anschliessenden radialen Flansch aufweist, an dessen ' Ende sich axial die als Radialdichtung wirkende Dicht- j lippe erstreckt, und mit einem am Maschinenteil festgelegten Blechring, der im Querschnitt einen radial sich nach ι innen erstreckenden Abschnitt und einen daran anschlies- ι senden, axial sich erstreckenden, die Dichtlippe radial j von innen untergreifenden zylindrischen Teil aufweist, auf ;

dessen Aussenseite die Dichtlippe dichtend anliegt, da- J

durch gekennzeichnet, dass der axiale zylindrische Teil \

(36) des Blechringes (26) weiterhin radial nach innen (38) [

und danach wieder axial nach aussen rücklaufend in einen zum ■

zylindrischen Teil (36) koaxialen weiteren, sich im we- [

sentlichen axial erstreckenden Abschnitt (39) übergeht. >

2. Dichtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ι dass an dem freien Ende des axialen Haltebereichs (42)

des Tragringes (41) eine an dem axialen Abschnitt (39) ^ dichtend anliegende Staublippe (55) angeordnet ist.

3. Dichtungseinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (50) und die Staublippe (55)
aus elastischem Kunststoff über einen radialen Kunststoffflansch (45) und einen mit der Achse (12) verankerten
axialen Kunststoffflansch (44) miteinander verbunden sind
und der Tragring (4-1) in die beiden Kunststofflansche
eingelagert ist.

4. Dichtungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, dass in die Mchtlippe (50) eine ihren
Dichtrand (51) gegen den zylindrischen Teil (36) des

S93305&-7.12.7?.

des Blechringee (26) drückende Schraubenfeder (52) eingeformt ist.

5· Dichtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Ende des radial verlaufenden Abschnitts (34·) des Blechringes (26) sich axial in einen zylindrischen Teil (32) und dieser über eine Stufe (31) sich in einen im Durchmesser grösseren zylindrischen Teil (30) zum kraftschlüsjigen Einbau in eine Ausbohrung (21) des rotierenden Maschinenteils fortsetzt.

6. Dicüungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch einen aus einem zylindrischen Teil (61) und einem radialen Flansch (60) bestehenden, die Einheit der Dichtung (20) herstellenden Verschlussteil (27), der in den im Durchmesser grösseren zylindrischen Teil (30) des Blechringes (26) eingepasst und mit diesem verankert ist.

7· Di chtungs einheit nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Kunststofflansch (4-5) rundum voneinander getrennte, axial vorstehende Distanzstücke (4-7) aufweist, und der radiale Plansch (60) des Verschlussteils (27) eine solche Länge hat, dass er mit den Distanzstücken (4-7) zusammenwirkt.

Der Patentanwalt

S333CH-7.12.72