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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Wellendichtungssystem und insbesondere auf eine Schleudervorrichtung,
um das Eindringen von Fremdstoffen auf eine Seite einer tragenden
Fläche zwischen
einer Wellendichtung und ihrer zugehörigen Welle zu verhindern.
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Am Gehäuse befestigte Dichtungen mit Gummilippe
sind im Allgemeinen eine effiziente Form zum Dichten von sich drehenden
Wellen, um das Auslaufen von Öl
von Verbrennungsmotoren zu verhindern. Diese Dichtungen beinhalten
gewöhnlich
ein kreisförmiges
Metallgehäuse,
in das eine Gummidichtung mit zwei Lippen, eine innere, die Welle
kontaktierende und durch eine Feder unterstützte Lippe und eine äußere, nicht
kontaktierende, nicht durch eine Feder unterstützte Lippe formgepresst sind.
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Die Dichtung ist an einer Welle im
Motor montiert, so dass eine innere Lippe einer Öl (geschmierten) Seite der
Welle gegenüberliegt,
um das Öl
innerhalb des Motors einzugrenzen, und eine äußere Lippe liegt weg von dem
Motor, um vor dem Eindringen von Fremdstoffen in die Nähe der inneren Lippe
und der sich bewegenden (tragenden) Fläche, gegen die sie dichtet,
Schutz bereitzustellen. Eine Fläche
der inneren Lippe drückt
gegen eine glatte Umfangsfläche
der sich drehenden Welle und kann eine in ihre Fläche formgepresste
Rolle aufweisen, um zu verursachen, dass sich Öl in Richtung der Motorseite
der Dichtung windet, während
sich die Welle dreht. Es ist üblich,
dass eine Dichtung dieser Art an jedem Ende der Kurbelwelle montiert
ist.
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Das vordere Ende eines Motors profitiert
gewöhnlich
von einem Labyrinth-Dichtungssystem, das von der geformten hinteren
Seitenfläche der
von der Kurbelwelle befestigten Riemenscheibe bereitgestellt wird,
die dem der anliegenden Vorderseite des Motors folgt. Dies, und
die zentrifugale Wirkung der sich drehenden Riemenscheibe auf die
umgebende Luft, trägt
dazu bei, Schmutz, der in trockener, sich in der Luft befindlichen
Form vorliegen kann oder als nasser Schlamm hochgeschleudert werden
kann, von der vorderen Öldichtung
wegzuleiten. Die Abnutzung der vorderen Dichtung durch Abrieb ist
daher im Allgemeinen kein Problem.
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In schmutzigen Beriebsumgebungen
kann eine Kurbelwellenöldichtung,
die an dem hinteren Ende eines Motors montiert ist, in einem größeren Ausmaß vom Eindringen
von Schmutz betroffen sein als eine am vorderen Ende montierte Dichtung.
Dies gilt insbesondere dann, wenn der Motor als eine offene Stromversorgungseinheit
verwendet wird und das hintere Ende nicht über den Schutz eines Schwingradgehäuses oder
eines Kupplungsgehäuses
verfügt.
In diesen Situationen können
abreibende Fremdstoffe auf den Kontaktbereich der Dichtung zur Kubelwelle
zugreifen und sowohl die Dichtung als auch die entsprechende Fläche der
Kurbelwelle abnutzen. Das Abnutzen der Kurbelwelle kann durch Abriebspartikel,
die in dem relativ weichen Gummi der Dichtung eingebettet werden,
verschlimmert werden.
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Ein bekanntes Verfahren, um die Kurbelwelle und
andere Wellendichtungen zu schützen,
ist, anliegend an die „schmutzige" Seite der Dichtung,
die sich mit der Welle dreht, eine „Schleuder"-Vorrichtung bereitzustellen. Die Schleudervorrichtung
ist im Allgemeinen kreisförmig
mit einem Durchmesser, der den der Dichtung übersteigt, und sie dient zum
Auswerfen von Abrieb durch zentrifugale Einwirkung in einer ähnlichen
Weise wie die Kurbelwellenriemenscheibe am vorderen Ende der Kurbelwelle.
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Bei der Verwendung von Schleudervorrichtungen
gibt es Nachteile. Erstens schützen
Schleudervorrichtungen, die nahe anliegend an die Dichtung passen,
aber umgebende Flächen
nicht kontaktieren, die Dichtung und die tragende Fläche nicht vollständig vor
sich in der Luft befindlichen abreibenden Fremdstoffen, wenn der
Motor läuft.
Noch schützen
sie die Dichtung, wenn der Motor nicht betrieben wird, wenn dann
abreibender Schmutz oder Schlamm den Motorblock, usw. in die Nähe der Kurbelwelle/der
Dichtung tragenden Fläche
herunter laufen und eingeschlossen werden können, wodurch sie Abrieb verursachen,
wenn der Motor wieder betrieben wird.
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Das Problem der Abnutzung der hinteren Dichtung
einer Kurbelwelle in schmutzigen Betriebsumgebungen ist bereits
erörtert
worden. Auf Seite 58 der Veröffentlichung „Design
News" vom 2. Dezember
1996 wird ein Gerät
zum Schützen
einer hinteren Öldichtung
einer Kurbelwelle vor äußerer Verschmutzung
offenbart. Dieses Gerät
beinhaltet eine vorgeformte Metallmuffe, die eine integrale Gummilippe
trägt.
Das Gerät
wird auf den Flansch der Kurbelwelle gedrückt und muss sich deshalb während des
Betriebs des Motors entsprechend drehen. Der Gummilippenteil des
Geräts
steht mit einer inneren Fläche
des Dichtungshaltegehäuses
in Kontakt und hat die Funktion, die Dichtung von Quellen äußerer Verschmutzung
zu isolieren.
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Das in der bereits erwähnten Veröffentlichung
beschriebene Dichtungsschutzgerät
weist den Nachteil auf, dass die Gummilippe selbst Abreibungen in
Fremdstoffen direkt ausgesetzt ist, und von Abnutzung und Einbetten
von Abreibungen in dem relativ weichen Material der Lippe betroffen
sein kann, wodurch sie zunehmend weniger effektiv wird.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine Öldichtung eines
hinteren Endes einer Kurbelwelle während statischem und dynamischen
Betrieb des Motors effektiver vor abreibendem Staub und Schlamm
schützt.
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Es ist ein weiteres Ziel, eine Vorrichtung
bereitzustellen, die ohne Modifizierung anderer Motorkomponenten
auf Motoren einer spezifischen Art als entweder ein originaler Teil
oder ein Nachrüstbauteil angewendet
werden kann.
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Es ist noch ein weiteres Ziel, Mittel
bereitzustellen, um die Effizienz einer Abrieb ausschließenden Vorrichtung
durch die Einlagerung eines Filtermediums zwischen dem Gerät und der
hinteren Öldichtung
des Motors zu verbessern.
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Noch ein weiteres Ziel ist das Bereitstellen eines
Mittels, um die Effizienz eines Abrieb ausschließenden Geräts bei der Verwendung in besonders
rauen Umgebungen durch die Einfügung
eines Rollenmittels weiter zu verbessern.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist eine Schleudervorrichtung zum Verhindern des Eindringens
von Fremdstoffen in die Nähe
auf einer Seite einer Kontaktfläche
zwischen einer Wellenschmiermitteldichtung und ihrer zugehörigen Welle
bereitgestellt, die Folgendes beinhaltet: einen Körper und
Mittel, um zu ermöglichen,
dass der Körper
entfernbar an der Welle montiert und nachgerüstet werden kann, um sich mit
dieser zu drehen, wobei der Körper
einen Flanschabschnitt, der eine erste Fläche in einer sich radial erstreckenden
Ebene aufweist, und ein Wandmittel, das eine sich in eine axiale
Richtung erstreckende äußere Fläche aufweist,
beinhaltet, wobei die Vorrichtung so angeordnet ist, dass, wenn
sie auf der Welle montiert ist, die erste Fläche des Flanschabschnitts nahe
anliegend an eine sich im Allgemeinen radial erstreckende äußere Endfläche eines
Schmiermitteldichtungshaltemittels positioniert ist, und die äußere Fläche des Wandmittels
nahe anliegend an eine sich im Allgemeinen axial erstreckende innere
Fläche
des Dichtungshaltemittels positioniert ist, wobei die Schleudervorrichtung
konfiguriert ist, um mit einer Schmiermitteldichtung zusammenzuarbeiten,
die ihrerseits konfiguriert ist, um axial von einer ersten zu einer zweiten
axial mit Abstand angeordneten Position verschiebbar zu sein, um
Entfernung und Nachrüstungsinstallierung
der Schleudervorrichtung auf der Welle zu erlauben.
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Das Wandmittel weist vorzugsweise
ein sich radial erstreckendes Lippenmittel auf, wodurch ein sich
im Umfang erstreckender Kanal zwischen einer inneren Fläche des
Lippenmittels und der ersten Fläche
des Flanschabschnitts gebildet wird.
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Vorzugsweise weist eine Fläche des
Wandmittels ebenfalls eine daran angebrachte Schicht Filtermaterial
einer vorbestimmten Dimension auf, so dass das Filtermaterial, wenn
die Vorrichtung an der Welle fixiert ist, den kleinen Spalt zwischen
der äußeren Fläche des
Wandmittels und der inneren Fläche des
Dichtungshaltemittels überspannt.
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Ferner beinhaltet das Filtermaterial
vorzugsweise gewobenen Polymerstoff.
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Ferner ist die erste Fläche des
Flanschabschnitts vorzugsweise noch gebildet, um eine Rolle oder
Rollen darin aufzuweisen.
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Vorzugsweise ist die Richtung der
Rolle oder Rollen so, dass bei Drehung der Vorrichtung die Rolle oder
Rollen bewirken, Fremdstoffe von dem Flanschabschnitt wegzuleiten.
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Das Mittel zum Montieren der Vorrichtung
an der Welle kann eine zentrale Öffnung
beinhalten, die im Körper
der Vorrichtung gebildet ist und einen derartigen Durchmesser aufweist,
dass sie genau auf die Welle passt.
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Die Vorrichtung kann aus einem Kunststoffmaterial
hergestellt sein und durch einen Spritzgussprozess hergestellt sein.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist ein Wellendichtungssystem bereitgestellt,
das Folgendes beinhaltet: ein Schmiermitteldichtungshaltemittel
zum Halten einer Schmiermitteldichtung auf einer Welle in Kontakt
mit einer Fläche davon;
und eine Schleudervorrichtung zum Verhindern des Eindringens von
Fremdstoffen in die Nähe einer
Seite einer Kontaktfläche
zwischen der Schmiermitteldichtung und der Welle, wobei die Schleudervorrichtung
einen Körper
und Mittel beinhaltet, um zu ermöglichen,
dass der Körper
an der Welle montiert werden kann, um sich mit dieser zu drehen,
wobei der Körper
einen Flanschabschnitt, der eine erste Fläche in einer sich radial erstreckenden
Ebene aufweist, und ein Wandmittel, das eine sich in eine axiale
Richtung erstreckende äußere Fläche aufweist,
beinhaltet, wobei die Vorrichtung so angeordnet ist, dass, wenn
sie auf der Welle montiert ist, die erste Fläche des Flanschabschnitts nahe
anliegend an eine sich im Allgemeinen radial erstreckende äußere Endfläche des
Dichtungshaltemittels positioniert ist, und die äußere Fläche des Wandmittels nahe anliegend
an eine sich im Allgemeinen axial erstreckende innere Fläche des
Dichtungshaltemittels positioniert ist, wobei die innere radiale
Fläche des
Dichtungshaltemittels die Schmiermitteldichtung (314) selektiv
in ersten und zweiten axial mit Abstand angeordneten Positionen
darauf halten kann, um das Verschieben der Schmiermitteldichtung
axial nach innen zur zweiten Position entlang dem Dichtungshaltemittel
(330) während
einer Nachrüstungsinstallierung
der Schleudervorrichtung (310) auf der Welle zu erlauben,
um das Positionieren der Schleudervorrichtung zumindest teilweise
innerhalb der ersten Stelle zu erlauben, nachdem die Schmiermitteldichtung
(314) von der ersten Stelle zur zweiten Stelle verschoben
worden ist.
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Vorzugsweise weist das Wandmittel
ein sich radial erstreckendes Lippenmittel auf, wodurch ein sich
im Umfang erstreckender Kanal zwischen einer inneren Fläche des
Lippenmittels und der ersten Fläche
des Flanschabschnitts gebildet wird.
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Vorzugsweise weist eine Fläche des
Wandmittels ebenfalls eine daran angebrachte Schicht Filtermaterial
auf, wobei das Material derartige Dimensionen aufweist, dass das
Filtermaterial, wenn die Vorrichtung an der Welle fixiert ist, den
kleinen Spalt zwischen der äußeren Fläche des
Wandmittels und der inneren Fläche
des Dichtungshaltemittels überspannt.
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Gemäß einem dritten Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist ein Motor bereitgestellt, der eine darin
befestigte drehbare Welle umfasst, wobei die Welle einen gelagerten
oder einen Flanschabschnitt an einem Ende davon, ein Schmiermitteldichtungshaltemittel
zum Halten einer Schmiermitteldichtung in Kontakt mit einer tragenden
Fläche
des gelagerten oder Flanschabschnitts der Welle und eine Schleudervorrichtung
zum Verhindern des Eintretens von Fremdstoffen in die Nähe einer
Seite der tragenden Fläche
aufweist, wobei die Schleudervorrichtung einen Körper und Mittel beinhaltet,
um zu ermöglichen, dass
der Körper
an der Welle montiert werden kann, um sich mit dieser zu drehen,
wobei der Körper
einen Flanschabschnitt, der eine erste Fläche in einer sich radial erstreckenden
Ebene aufweist, und ein Wandmittel, das eine sich in eine axiale
Richtung erstreckende äußere Fläche aufweist,
beinhaltet, wobei die erste Fläche
des Flanschabschnitts nahe anliegend an eine sich im Allgemeinen
radial erstreckende äußere Endfläche des
Schmiermitteldichtungshaltemittels positioniert ist und die äußere Fläche des
Wandmittels nahe anliegend an eine sich im Allgemeinen axial erstreckende
innere Fläche
des Dichtungshaltemittels positioniert ist, wobei sich die innere
radiale Fläche
des Dichtungshaltemittels axial nach innen der Schmiermitteldichtung
erstreckt, um das Verschieben der Schmiermitteldichtung (314)
axial nach innen zu einer zweiten Position entlang dem Dichtungshaltemittel
(330) während
einer Nachrüstungsinstallierung
der Schleudervorrichtung (310) auf der Welle zu erlauben,
um das Positionieren der Schleudervorrichtung, zumindest teilweise,
innerhalb eines von der Schmiermitteldichtung geleerten Raums zu erlauben,
nachdem die Schmiermitteldichtung axial nach innen entlang dem Dichtungshaltemittel
während
der Nachrüstungsinstallierung
der Schleudervorrichtung verschoben ist.
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Vorzugsweise weist das Wandmittel
ein sich radial erstreckendes Lippenmittel auf, wodurch ein sich
im Umfang erstreckender Kanal zwischen einer inneren Fläche des
Lippenmittels und der ersten Fläche
des Flanschabschnitts gebildet wird.
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Vorzugsweise weist eine Fläche des
Wandmittels ebenfalls eine daran festgemachte Schicht Filtermaterial
auf, die den Spalt zwischen der äußeren Fläche des
Wandmittels und der inneren Fläche des
Dichtungshaltemittels überspannt.
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Das Dichtungshaltemittel kann einen
Gehäuseabschnitt
der Welle und eine Schleudervorrichtung zum Verhindern des Eindringens
von Fremdstoffen in die Nähe
einer Seite der tragenden Fläche
beinhalten, wobei die Schleudervorrichtung Mittel beinhaltet, um
zu ermöglichen,
dass der Körper
an die Welle montiert werden kann, um sich mit dieser zu drehen; einen
Flanschabschnitt, der eine erste Fläche in einer sich radial erstreckenden
Ebene aufweist; und ein Wandmittel, das eine sich in eine axiale
Richtung erstreckende äußere Fläche aufweist,
beinhaltet, wobei die erste Fläche
des Flanschabschnitts nahe anliegend an eine sich im Allgemeinen
radial erstreckende äußere Endfläche des
Schmiermitteldichtungshaltemittels positioniert ist und die äußere Fläche des
Wandmittels nahe anliegend an eine sich im Allgemeinen axial erstreckende
innere Fläche
des Dichtungshaltemittels positioniert ist.
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Vorzugsweise weist das Wandmittel
ein sich radial erstreckendes Lippenmittel auf, wodurch ein sich
im Umfang erstreckender Kanal zwischen einer inneren Fläche des
Lippenmittels und der ersten Fläche
des Flanschabschnitts gebildet wird.
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Vorzugsweise weist eine Fläche des
Wandmittels ebenfalls eine daran festgemachte Schicht Filtermaterial
auf, die den Spalt zwischen der äußeren Fläche des
Wandmittels und der inneren Fläche des
Dichtungshaltemittels überspannt.
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Das Dichtungshaltemittel kann ein
von einer Endwand des Motors trennbares Gehäuse beeinhalten, in welchem
das Ende der Welle gelagert ist.
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Der Motor ist vorzugsweise ein Verbrennungsmotor.
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Ferner ist die Welle vorzugsweise
eine Verbrennungsmotorkurbelwelle.
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Ferner ist die Schleudervorrichtung
vorzugsweise noch integral mit einem Ende der Kurbelwelle gebildet.
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Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden nun beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
Querschnittsansicht einer bekannten Öldichtung und einer nicht kontaktierenden Schleudervorrichtung
ist;
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2 eine
Querschnittsansicht einer bekannten Öldichtung und einer kontaktierenden Schleudervorrichtung
ist;
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3 eine
Querschnittsansicht ist, die alternative axiale Öldichtungspositionen in einer
spezifischen Art Motor vor der Montage mit dem Gerät der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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4 eine
Querschnittsansicht eines Geräts ist,
die erste und zweite Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, aber spezifischerweise eine nicht kontaktierende
labyrinthartige Schleudervorrichtung, die an einem Motor montiert
ist, veranschaulicht; und
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5 eine
Querschnittsansicht der Schleudervorrichtung der vorliegenden Erfindung
ist, die gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem Filtermedium ausgestattet ist. Eine
vierte Ausführungsform
in der Form einer Rolle, die in eine Seitenfläche der Schleudervorrichtung eingeführt ist,
ist ebenfalls gezeigt.
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Im Kontext der vorliegenden Erfindung
umfasst der Begriff „Motor" jedes Gerät mit einer
darin drehbar befestigten Welle und einer radialen Schmiermitteldichtung,
die mit zumindest einem Ende davon assoziiert ist, um Schmiermittel
in dem Gerät
einzugrenzen.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt 1 eine bekannte Öldichtung
und eine nicht kontaktierende, an einer Motorkurbelwelle 12 montierte
Schleudervorrichtung 10. Die Dichtung 14 ist von
einer Art, die mit zwei Lippen an einem Gehäuse befestigt ist, wobei eine
erste Lippe 16 mit einer tragenden Fläche 18 der Kurbelwelle 12 in
Kontakt steht, die durch eine radiale Feder 20 in Kontakt
gehalten wird. Die erste Lippe 16 weist in die Richtung des
einzugrenzenden Materials, typischerweise Öl in einem Verbrennungsmotor.
Die Dichtung 14 weist eine zweite Lippe 22 auf,
die von der ersten Lippe 16 entfernt liegt, und in nächster Nähe zu, aber
nicht in Kontakt mit der Fläche 24 der
Kurbelwelle 12. Ein Zweck der zweiten Lippe 22 ist
es, die erste Lippe 16 und die entsprechende Teilfläche 18 der
Kurbelwelle 12, auf der sie getragen wird, gegen Abrieb
zu schützen.
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Die in 1 gezeigte
Schleudervorrichtung 10 ist typischerweise als eine kreisförmige, auf
der Kurbelwelle 12 getragene Stahlplatte 26 gebildet, oder
sie kann ein integraler Teil der Kurbelwelle sein. Die Schleudervorrichtung
dient dazu, Abrieb oder andere Fremdstoffe durch zentrifugale Einwirkung
von der relativ empfindlichen Dichtung weg zu schleudern. In schmutzigen
Umgebungen ist es der Schleudervorrichtung jedoch nicht möglich, die
Dichtung 14 und die Fläche
(18, 24) der Kurbelwelle richtig zu schützen, daher
tritt eine Abnutzung auf, die zum Auslaufen von Öl aus dem Motor 28 und
möglicherweise
dem Eindringen von Schmutz in den Motor führen kann. Unter schmutzigen
Voraussetzungen angetroffener Abrieb kann sehr rauh sein, Sand zum Beispiel,
und kann sich in der Luft befinden oder durch das Fahrzeug/Arbeitsgerät (nicht
gezeigt), an das der Motor montiert ist, hochgeworfen werden. Abreibender
Staub oder Schlamm kann möglicherweise
ebenfalls in die Nähe
der Dichtung gelangen, während
das Fahrzeug/Arbeitsgerät
ortsfest ist und der Motor nicht läuft. In dieser bekannten Anordnung ist
das Öldichtungshaltegehäuse 30 von
dem Motor 28 entfernbar.
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2 zeigt
ein bekanntes Gerät
zum Verbessern des Schutzes einer hinteren Öldichtung eines Motors und
einer tragenden Fläche
einer Kurbelwelle vor abreibendem Staub und Schlamm. In der folgenden Beschreibung
des bekannten, durch 2 dargestellten
Geräts
werden gleiche, mit „1" vorangestellte Zahlen
verwendet, um gleiche Teile für
das bekannte Gerät
aus 1 zu kennzeichnen.
Eine Metallmuffe 132 von im Allgemeinen zylindrischer Form weist
eine sich radial erstreckende Wand 133 auf, die an einem
radialen äußeren Ende
eine integrale Gummilippe 134 trägt. Die Muffe 132 ist
auf einem hinteren Flansch 136 der Kurbelwelle 112 befestigt
und dreht sich daher während
des Laufens des Motors entsprechend mit dieser. Die Gummilippe 134 steht
in Kontakt mit einer inneren Fläche
des Öldichtungshaltegehäuses 130,
das an dem Motor 128 montiert ist. Das Gerät dient
dazu, die Dichtung 114 zu umschließen und sie somit vor Abrieb
zu schützen.
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Die Anordnung aus 2, die schematisch das auf Seite 58 der
Veröffentlichung „Design
News" vom 2. Dezember
1996 offenbarte abbildet, wird effektiver als die offene Schleudervorrichtungsanordnung
aus 1 sein. Sie hat
jedoch den Nachteil, dass die Gummilippe 134 Abrieb in
der äußeren Umgebung
direkt ausgesetzt ist und kann daher selbst von Abnutzung und Einbetten
von Abriebspartikeln in der Gummilippe betroffen sein. Sie wird
daher von einer Verschlechterung in ihrer Dichtungseffektivität betroffen
sein. Die Abnutzung der Lippe 134 kann durch den Mangel
an Schmierung in der Nähe
der Lippe verschlimmert werden.
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3 zeigt
eine bekannte Anordnung zum Dichten des hinteren Endes der Kurbelwelle
eines Motors einer Art, die durch die Perkins 1000 Serie und
die Perkins Phaser Heavy Duty Vier- und Sechszylindermotoren, die
von dem vorliegenden Anmelder entworfen und hergestellt sind, repräsentiert
werden wird. Auch hier werden gleiche Zahlen verwendet, um gleiche
Teile zu kennzeichnen, aber vorangestellt mit „2". Als diese Motoren entworfen wurden, wurde
die mögliche
Notwendigkeit des Auswechselns von Kurbelwellenöldichtungen nach langer oder
schwerer Betriebszeit erkannt. Es ist bekannt, dass das Montieren
einer neuen Öldichtung 214 in
einer ersten Position an einer abgenutzten Kurbelwellenfläche keine
richtige Dichtung gegen Auslaufen garantieren kann, daher wird Vorsorge
auf diesen Motoren getroffen, um die neue Dichtung 214 in
einer neuen zweiten Position zu montieren, unter Verwendung eines
Servicewerkzeugs (nicht gezeigt), um die Dichtung korrekt bezüglich des
Haltergehäuses 230 und
der Kurbelwelle 212 zu positionieren.
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Das Gerät der vorliegenden Erfindung
und deren Verfahren der Montage an einem Motor gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden nun in Bezug auf 4 beschrieben. Auch hier werden gleiche
Zahlen verwendet, um gleiche Teile zu kennzeichnen, aber vorangestellt
mit „3". Dies zeigt eine
Anordnung von Kurbelwelle und Dichtung, wobei sich die Kurbelwelle 312 von
dem Motor 328 nach hinten erstreckt und die Öldichtung 314 in einem
an dem Motor 328 festgemachten Haltergehäuse 330 positioniert
ist. Ein Schleuderkörper 340, bereitgestellt
in der Form einer ringförmigen
Platte 342, die auf einem Flanschteil 336 der
Kurbelwelle 312 montiert ist, kann aus einem Kunststoffmaterial hergestellt
sein, das den Betriebsvoraussetzungen standhält und das es vorzugsweise
dem Schleuderkörper 340 ermöglicht,
auf dem Kurbelwellenflansch 336 durch Pressen montiert
zu sein.
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Der Schleuderkörper 340 trägt eine
ringförmige
Wand 344, die sich im Allgemeinen lotrecht zu einer Ebene
des Körpers
erstreckt, wobei die Wand 344 in einer Lippe 346 endet,
die senkrecht zu der Wand angeordnet ist. Eine äußere Fläche 348 der Lippe 346 ist
nahe anliegend an einer entsprechenden inneren Fläche 338 des Öldichtungshaltergehäuses 330,
kontaktiert diese aber nicht. Eine erste Fläche 350 des Schleuderkörpers 340 ist
ebenfalls nahe anliegend an einer entsprechenden äußeren Fläche 352 des Öldichtungshaltergehäuses 330,
kontaktiert diese aber nicht. Die so bereitgestellten Luftspalte befinden
sich vorzugsweise alle im Bereich von 0,5 mm, so dass der Schleuderkörper 340,
die Wand 344 und die Lippe 346 zusammen mit den
anliegenden Flächen
(348, 352) des Öldichtungshaltergehäuses 330 bewirken,
einen sehr schmalen und richtungsändernden Pfad bereitzustellen,
den Fremdstoffe überwinden
müssen,
um die Nähe
einer tragenden Fläche zwischen
der Öldichtung 314 und
der Kurbelwelle 312 zu erreichen.
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Dieser Pfad, kombiniert mit der zentrifugalen Wirkung,
die in der Luft, die die sich drehende Schleudervorrichtung 310 umgibt,
induziert ist, wird äußerst effektiv
Abrieb aus der Nähe
der Öldichtung und
der die Kurbelwelle tragenden Fläche 318 während des
Betriebs des Motors ausschließen.
Ein weiterer Vorteil der traditionellen „offenen" Schleudervorrichtung aus 1 ist, dass Abrieb und andere Fremdstoffe,
die den Motor herunter laufen können, während er
nicht läuft,
von der Öldichtung
durch einen Kanal 354, der in der Schleudervorrichtung 340 zwischen
der Platte 342 und der Wand 344 und der Lippe 346 gebildet
wird, weggeleitet werden, wodurch der Schutz der Öldichtung
immer noch effektiv ist. Es gibt ebenfalls keine kontaktierenden
Teile zum Abnutzen, im Gegensatz zu der Schleudervorrichtung mit
Gummilippe aus 2. Die
Einlagerung des Kanals 354 schafft eine weitere Richtungsänderung in
dem Pfad.
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Es kann notwendig sein, ein oder
mehrere Entlastungslöcher
(nicht gezeigt) durch den Schleuderkörper 340 bereitzustellen,
um eine Druckdifferenz, die durch die zentrifugale Einwirkung der Schleudervorrichtung 310 beim
Ziehen von Öl
von dem Motor an der Dichtung 314 vorbei geschaffen wird,
zu vermeiden. Jedes Vertiefungsentlastungsloch muss von begrenztem
Durchmesser sein, um das Eindringen von Schmutz oder Abrieb zu vermeiden.
Es kann in dieser Ausführungsform
ebenfalls notwendig sein, das Haltergehäuse 330 um eine ausreichende
Menge axial nach außen
zu verlängern, um
die Schleudervorrichtung 310 unterzubringen.
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Die in 4 gezeigte
Anordnung veranschaulicht ebenfalls eine zweite Ausführungsform der
Erfindung, in der durch das Nutzen der Verringerung der Abnutzung
von Öldichtungen
und Kurbelwellen, den die vorliegende Erfindung bietet, ein Motor
der spezifischen in 3 beschriebenen
Art oder jeder anderen Art, bei der eine geeignete Vorsorge für alternative Öldichtungspositionen
getroffen worden ist, mit dem Gerät der vorliegenden Erfindung versehen
werden kann, ohne das Öldichtungshaltergehäuse 330 nach
außen
zu erstrecken oder auf andere Weise zu modifizieren.
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Durch das Verschieben der Öldichtung 314 von
der ersten Position zu der zweiten Position axial nach innen, wie
in 3 gezeigt, kann der
innerhalb des Öldichtungshaltergehäuses 330 gewonnene Raum
verwendet werden, um die Wand 344 und die Lippe 346 der
Schleudervorrichtung 310 der vorliegenden Erfindung unterzubringen
und folglich das Zunehmen der Länge
des Haltergehäuses 330 zu vermeiden.
Die innere Fläche
des Öldichtungsgehäuses 330,
die ursprünglich
vorgesehen war, um die erste Öldichtungsposition
bereitzustellen, stellt stattdessen in Verbindung mit der Lippe 346 des
Schleuderkörpers 340 einen
eng kontrollierten Luftspalt bereit. Die Erfindung kann daher ebenfalls
die Nachrüstungsmontage
der Vorrichtung 310 auf Motoren ermöglichen, wenn die Motoren entweder
verkauft oder später
zum Betrieb in schmutzigen Umgebungen entworfen worden sind.
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Um das Gerät als ein Nachrüstbauteil
an einem Motor zu montieren, kann das Öldichtungshaltergehäuse 330 von
dem Motor 328 entfernt und die Öldichtung 314 geprüft werden.
Wenn die Öldichtung jegliche
Anzeichen von Abnutzung oder Beschädigung zeigt, kann sie ersetzt
werden. Die Dichtung 314 kann dann unter Verwendung eines
Servicewerkzeugs (nicht gezeigt) zur zweiten Position bewegt werden,
und das Haltergehäuse
kann dann unter Verwendung eines weiteren Servicewerkzeugs (nicht
gezeigt) komplett mit Dichtung wieder an dem Motor montiert werden,
um dazu beizutragen, die Lippen (316, 322) der
Dichtung 314 ohne Beschädigung auf
der Kurbelwelle 312 zu positionieren. Die Schleudervorrichtung 310 kann
dann durch Drücken
auf der Kurbelwelle 312 auf einer Position anliegend an
einer hinteren Seitenfläche 352 des
Haltergehäuses
und mit einem vorbestimmten Luftspalt von typischerweise 0,5 mm
montiert werden.
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Eine dritte Ausführungsform der Erfindung wird
in 5 gezeigt. Diese
Ausführungsform
umfasst eine Verbesserung der Vorrichtung 310 zum Schützen der Öldichtung
und Kurbelwelle tragenden Fläche 318 durch
das Bereitstellen eines fortlaufenden Streifens 358 aus
gewobenem Polymerstoff, der durch Kleber an einer Endseitenfläche der
Schleuderlippe 46 gehalten wird. Ein Beispiel eines geeigneten
Materials ist das mit dem Markennamen „Vlies", vertrieben durch Freudenberg. Der
Materialstreifen ist so dimensioniert, dass er in leichtem Kontakt
mit der inneren Seitenfläche 338 des Öldichtungshaltergehäuses 330 steht.
Der Polymerstreifen 358 wird feine Abriebspartikel während des
dynamischen und statischen Betriebs des Motors herausfiltern.
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Eine vierte Ausführungsform der Erfindung kann
ebenfalls in 5 gesehen
werden, wobei diese Ausführungsform
eine weitere Verbesserung zum Schutz der Dichtung vor Abrieb abbildet.
Eine Rolle 360 ist in der ersten Fläche 350 des Schleuderkörpers 340 anliegend
an den Luftspalt bereitgestellt, wobei die Richtung der Rolle 360 derartig
ist, dass Schmutz oder andere fremde Materialien während des
Laufens des Motors von der Öldichtung 314 weggeleitet
werden. Die Einfügung
dieser Ausführungsform
kann in extrem schmutzigen Umgebungen zusätzlich zu der dritten Ausführungsform
wünschenswert
sein. Wenn es bevorzugt wird, das Reiben zwischen anliegenden Flächen des
Polymerstoffes 358 und dem Öldichtungshaltergehäuse 330 zu
vermeiden, kann alternativ das Gerät der vierten Ausführungsform
anstelle der dritten Ausführungsform
verwendet werden.