WO2023179955A1 - Wellendichtsatz und wellenanordnung - Google Patents

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WO2023179955A1
WO2023179955A1 PCT/EP2023/052922 EP2023052922W WO2023179955A1 WO 2023179955 A1 WO2023179955 A1 WO 2023179955A1 EP 2023052922 W EP2023052922 W EP 2023052922W WO 2023179955 A1 WO2023179955 A1 WO 2023179955A1
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shaft
ring
sealing
foam
kneading
Prior art date
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PCT/EP2023/052922
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Tobias Corneli
Holger Jordan
Mandy WILKE
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Trelleborg Sealing Solutions Germany Gmbh
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Publication date
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    • F16J15/3252—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • F16J15/3256—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals

Definitions

  • the invention relates to a shaft seal set and a shaft arrangement.
  • shaft arrangements for example in the drive train of construction vehicles, in machine tools, electric hand tools and the like, the penetration of contaminants into the bearing or sealing gap must be reliably avoided in order to avoid malfunctions and to ensure a sufficient service life of the shaft arrangement.
  • stuffing seals, labyrinth seals and multi-stage sealing systems with several sealing rings arranged one behind the other are used.
  • the task relating to the shaft sealing set is solved by a shaft sealing set with the features specified in claim 1.
  • the shaft arrangement according to the invention has the features specified in claim 12.
  • Preferred developments of the invention are specified in the subclaims and in the description.
  • the shaft sealing set according to the invention is provided for a sealing gap formed between a shaft and a machine part encompassing the shaft and has a foam ring made of an elastically deformable foam which can be arranged in the sealing gap to be sealed.
  • the shaft seal set also includes a kneading ring.
  • the kneading ring can be arranged or fastened in a rotationally fixed manner on the shaft or on the machine part encompassing the shaft and comprises a base body from which at least one cam extends.
  • the cam serves to contact and locally compress, ie deform, the foam material of the foam ring.
  • the kneading ring rotates together with the shaft and the at least one cam engages in the foam ring (non-destructively) and progressively compresses it in the direction of rotation, thereby kneading it.
  • the foam material or the foam of the foam ring consists of a plastic and is suitable for holding back liquid and particulate contaminants that accumulate on the outside from further penetration into the sealing gap, and therefore for absorbing any contaminants that have already penetrated into the sealing gap as well as lubricant present in the sealing gap.
  • the foam ring can therefore serve as a sealing element, as a filter and as a lubricant reservoir.
  • the kneading ring particularly preferably has several cams.
  • the cams are advantageously arranged at a distance from one another in the circumferential direction, preferably regularly. This means that kneading or compression and the subsequent relaxation of the foam ring can be carried out at a higher frequency and more effectively.
  • the at least one cam of the kneading ring can be designed as a radial cam or as an axial cam.
  • a radial cam it extends away from the base body of the kneading ring in a direction radial to the central axis of the kneading ring.
  • an axial cam this extends in a corresponding manner in an axial direction away from the base body of the kneading ring.
  • the foam ring can be compressed in a radial direction by a radial cam and in an axial direction by an axial cam.
  • the kneading ring can have several of the cams explained above. At least some of the cams can be designed as radial cams and/or as axial cams. If the kneading ring has both axial and radial cams, particularly effective compression, i.e. H. a particularly efficient compression or kneading of the foam ring can be achieved. In this way, lubricant adsorbed or absorbed in the foam ring can be pressed out of the foam ring particularly effectively.
  • At least some of the cams of the kneading ring can match in geometry and/or size.
  • the kneading ring can have two groups of cams that differ from each other in size and/or geometry. This allows the suction and release behavior of the foam ring with regard to fluids and particulate contaminants to be specifically influenced.
  • the foam ring in the assembled state of the shaft sealing set through each cam of the kneading ring by at least 10%, preferably at least 15%, of its radial or axial extent compressible. This results in a particularly effective suction and delivery behavior of the foam ring.
  • each individual cam is preferably rounded in order to avoid unwanted mechanical damage to the foam ring or unwanted rotation of the foam ring during operation.
  • the kneading ring has at least one support flange (to support the foam ring in the axial direction) for the foam ring, which extends away from the base body of the kneading ring in a radial direction.
  • the support flange is advantageously shaped onto the kneading ring from a manufacturing point of view.
  • the kneading ring can be designed as an injection molded part that can be manufactured inexpensively.
  • the kneading ring has two support flanges, between which the foam ring can be arranged.
  • the kneading ring thus forms an annular groove for the foam ring, through which the foam ring can be fixed in position in an axial direction relative to the kneading ring.
  • the foam ring can be supported on one of the side flanges of the kneading ring. This side flange serves as an axial abutment for the foam ring.
  • the kneading ring can consist of metal, a plastic or a composite material. It is understood that the material of the kneading ring preferably has a greater modulus of elasticity than the foam material of the foam ring.
  • the kneading ring can in particular consist of a viscoelastically deformable plastic.
  • a viscoelastically deformable plastic For example, polyamines (e.g. PA6), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, polycarbonates (PC), etc. come into consideration here.
  • the shaft arrangement comprises: a first machine part in the form of a shaft and a second machine part encompassing the shaft, the two machine parts being arranged at a distance from one another to form a sealing gap and being arranged to be rotatable relative to one another about an axis of rotation; and at least one shaft seal set explained above, wherein the foam ring is arranged in the sealing gap and the kneading ring is arranged in a rotationally fixed manner on the shaft or on the second machine part, such that the foam ring is progressively compressed in the direction of rotation by the cams of the kneading ring during a relative movement of the two machine parts.
  • the interaction of the kneading ring with the foam ring is used for a circumferential kneading of the foam ring.
  • the foam ring can release absorbed lubricant as well as contaminants such as fluids and particles and then locally absorb or absorb them again after the load has been relieved of its respective local compression area. Contaminants that are adsorbed or mechanically entangled on the foam ring can be washed away from the foam ring if the shaft speed is sufficiently high.
  • the foam ring can be arranged in a rotationally fixed manner, in particular clamped, on the respective other machine part to which the kneading ring is not attached.
  • the surface of the kneading ring contacts the foam ring between its individual cams without compressing it or is arranged at a distance from it. This gives the foam ring the opportunity to expand after compression by a cam of the kneading ring due to the inherent elasticity To develop the resilience again or to deform it back into its original shape.
  • the shaft arrangement preferably comprises a sealing ring with a dynamic sealing section or a sealing edge, which rests dynamically around the shaft in a dynamic sealing manner.
  • the shaft seal set can be arranged offset with respect to this sealing ring in an axial direction towards the dirt or outside of the sealing gap.
  • the foam ring can serve as a first protective barrier, so to speak, against contaminants penetrating into the sealing gap.
  • the shaft sealing set is arranged offset with respect to the sealing ring in an axial direction towards the inside or clean side of the sealing gap.
  • the foam ring can serve as a lubricant reservoir and as a dirt barrier for contaminants that accumulate in the sealing gap (abrasion, oil carbon, etc.) or that have overcome the seal.
  • the shaft arrangement has a plurality of sealing rings which are arranged spaced apart from one another in an axial direction, with a shaft sealing set being arranged between at least two or all of the sealing rings lying next to one another in pairs.
  • Each foam ring of a shaft seal set can rest positively with its two side flanks on one of the sealing rings, in particular over its entire radial extent.
  • the foam ring can therefore have a (certain) supporting function for the sealing rings.
  • each foam ring can be fixed in its predetermined axial position relative to the shaft in a simple structural manner. If the foam ring is held under an axial prestress (pre-compression) between two of the sealing rings (clamped), this can also reliably counteract undesirable rotation of the foam ring with the shaft.
  • each foam ring can be supported on the outer circumference in a radial direction directly or indirectly on the second machine part or on a mounting sleeve.
  • each sealing ring and the foam ring of each shaft seal set can be arranged together in a machine part designed as a mounting sleeve.
  • the mounting sleeve can be mounted on another housing part or the like.
  • Such mounting sleeves can be made of different materials, such as metal, a tough or even rubber-elastic deformable plastic, as well as a composite material. With such a mounting sleeve, the storage and assembly of the individual components can be significantly simplified. This is advantageous for manufacturing costs.
  • Fig. 1 shows a first shaft arrangement with a shaft, a machine part encompassing the shaft at a distance, a first and a second sealing ring and a shaft sealing set arranged between the two sealing rings with a foam ring arranged in the sealing gap and with a kneading ring arranged in a rotationally fixed manner on the shaft, which is connected to the Foam ring works together, in a partial sectional view;
  • Fig. 2 shows a kneading ring in a perspective view
  • FIG. 3 shows a second shaft arrangement, which differs from the shaft arrangement shown in FIG. 1 essentially by sealing rings with different sealing directions; 4 shows a third shaft arrangement with three sealing rings, which are arranged one behind the other in the axial direction, with a shaft sealing set being arranged between two of the sealing rings;
  • FIG. 5 shows a fourth shaft arrangement with four sealing rings acting in the same direction, which are arranged one behind the other in the axial direction, with a shaft sealing set being arranged between two of the sealing rings;
  • FIG. 6 shows a shaft arrangement with a conventional sealing ring with a wiper lip, the sealing lip of which is spring-loaded and dynamically seals all around the shaft, and with a shaft sealing set arranged upstream of the sealing ring in the axial direction towards the outside;
  • FIG. 7 shows a kneading ring with a plurality of radial cams, which are arranged spaced apart from one another in the circumferential direction of the kneading ring, and with two side flanges in a perspective view;
  • FIG. 8 shows the kneading ring according to FIG. 7 in a side view
  • FIG. 10 shows the kneading ring according to FIG. 9, in a sectional view
  • Fig. 11 shows a kneading ring with radial cams and with a side flange extending in the radial direction beyond the radial cams.
  • Fig. 1 shows a shaft arrangement 10 comprising a shaft 12, a machine part 14 encompassing the shaft 12, for example in the form of a shaft housing or a mounting sleeve.
  • the shaft 12 is arranged at a distance from the machine part 14 to form a bearing or sealing gap 16 and is rotatably mounted about an axis of rotation designated L.
  • the machine part 14 has a retaining groove 18.
  • One or more sealing rings 20 are used to seal an inside H of the sealing gap 16 from an outside N of the sealing gap 16.
  • the term sealing ring also includes so-called wiper rings.
  • the sealing rings 20 are each held in the holding groove 18 of the machine part 14 with their mounting or foot sections 22.
  • the sealing rings 20 each have a sealing lip 24 formed on the holding section with a sealing edge 26, which rests on the shaft 12 in a dynamic sealing manner over the entire circumference.
  • the sealing edges 24 here have matching effective or sealing directions S t , S 2 (towards the outside).
  • the sealing rings 20 are kept at a distance by a clamping element 28 arranged between the foot sections 22.
  • the clamping element 28 is arranged in the axial direction between the foot sections 22 of the two sealing rings 20.
  • the clamping element 28 is preferably designed to be closed in a ring shape and preferably comprises a material with a greater modulus of elasticity than the material of the sealing rings 20.
  • a shaft seal set designated overall by 30 is arranged between the sealing lips 24 of the sealing rings 20.
  • the shaft seal set 30 is limited in a radial direction by the clamping element 28 and the shaft.
  • the shaft sealing set 30 comprises a kneading ring 32 and a foam ring 34.
  • the kneading ring 32 is arranged on the shaft 12 in a rotationally fixed and axially fixed position.
  • the kneading ring 32 can be attached to the shaft in particular in a clamp fit or by an adhesive connection.
  • the foam ring 34 is arranged between the two sealing rings 20, here its sealing lips 24, and additionally between the two foot sections 22. The foam ring 34 can rest on both sides of the sealing rings 20 almost over its entire radial extent.
  • the foam ring also lies in a radial direction on the outside via the clamping element 28 on the machine part 14 and is supported on it.
  • the foam ring 34 rests on the inside of the kneading ring 32 in the radial direction.
  • the kneading ring 32 comprises a base body 36, on which projections or radial cams 38a are arranged, in particular molded on.
  • the radial cams 38a each extend away from the base body 36 in a direction radial to the central axis Z of the kneading ring 32.
  • the radial cams 38a are rounded and identical in construction, but can also differ from one another in their size and geometry. It should be noted that the central axis of the kneading ring 32 and the axis of rotation L of the shaft arrangement coincide when the kneading ring is assembled.
  • the kneading ring 32 can consist of metal, a plastic, preferably viscoelastically deformable, or a composite material.
  • the kneading ring 32 can also be designed in several parts, in particular in two parts, according to an embodiment not shown in the drawing in order to further simplify its assembly on the shaft 12.
  • the kneading ring 32 can, for example, comprise two half-shells (not shown in the drawing), which can be locked together by locking means.
  • the shaft seal kit can generally also be retrofitted to existing shafts.
  • the radial cams 38a of the kneading ring 32 engage in the foam material of the foam ring 34 in a displacing manner.
  • the foam ring 34 can be compressed locally by at least 10% of its relevant here - radial - extension di by each radial cam 38a of the kneading ring 32. If the shaft 12 rotates about the axis of rotation L, the kneading ring 32 rotates together with the shaft 12 about the axis of rotation L.
  • the radial cams 38a of the kneading ring 32 are thereby deformed by the foam ring 34 in the respective direction of rotation of the shaft 12 through the foam material of the foam ring 34 moves.
  • the foam ring 34 is therefore kneaded. If the foam ring 34 is impregnated with a lubricant typically arranged in the sealing gap, the lubricant can be partially displaced from the foam ring 34, ie squeezed out. If the respective radial cam 38a moves further, the foam ring 34 can be locally at the previous position of the respective radial cam 38a in the foam ring 34 relax again, ie deform back into its original shape due to its inherent elastic resilience.
  • the shaft arrangement 10 can have a blow-out or outlet channel 40, via which the foam ring 34 and the outside H are fluidly connected to one another.
  • the outlet channel 40 can extend from the outside H through the machine part 14, the first sealing ring 20 closest to the outside, to the base of the foam ring 34.
  • Lubricants and particulate contaminants can be discharged from the foam ring 34 to the outside H via the outlet channel 40. This corresponds to a self-cleaning of the bearing or sealing gap 16.
  • the blow-out channel can be provided with a unidirectional valve 41. The valve can prevent unwanted penetration of contaminants via the outlet channel 40 into the sealing gap 16.
  • the machine part 14 can also be formed by a mounting sleeve.
  • the mounting sleeve can consist of a tough or rubber-elastic deformable material that is familiar to those skilled in the art.
  • Fig. 3 shows a further shaft arrangement 10, which essentially differs from that shown in Fig. 1 in that the two sealing rings 20 have opposite sealing directions Si, S 2 .
  • the shaft arrangement can be shown in FIGS. 4 and 5 also three or more sealing rings 20 with matching or z. T. have opposite effective or sealing directions Si, S 2 , S 3 (Fig. 4). It should be noted that a shaft seal set 30 can be arranged between two of the sealing rings 20. The foam ring 34 of each shaft seal set 30 can rest in the axial direction on both sides of the sealing rings 20 assigned to the respective foam ring 34.
  • Fig. 6 shows a shaft arrangement 10, in which the shaft seal set 30 is relative to the sealing ring 20 or the sealing rings 20 of the shaft arrangement 10, for example is arranged offset in the axial direction towards the outside N.
  • the shaft sealing set 30 is therefore connected upstream of the sealing ring 20 on the outside.
  • the shaft sealing set 30 can have at least one or, as shown in FIG. 6, two foam rings 34, which are arranged spaced apart from one another in the axial direction.
  • a holding or spacer ring 42 can be arranged between the foam rings 34 and between the side flange 44b and the adjacent foam ring 34.
  • the kneading ring 32 for the foam ring(s) 34 has a first support flange 44a on the outside and a second support flange 44b on the inside.
  • each support flange 44 extends away from the base body 36 of the kneading ring 32 in a radial direction outwards.
  • the outside support flange 44a can project beyond the inner second support flange 44b in the radial direction.
  • the shaft sealing set 30 is arranged together with the sealing ring 20 in the retaining groove 18 of the machine part 14 (or the mounting sleeve).
  • the retaining groove 18 is delimited on the outside by a groove flank 18a.
  • a (narrow) fluid channel 46 is arranged between the groove flank 18a and the kneading ring 32, which is open to the outside N and forms a type of labyrinth seal with the foam rings 34 of the shaft sealing set 30.
  • the sealing ring 20 can have any common shape and, as shown in FIG. It goes without saying that the sealing ring 20 can have a reinforcing insert, etc.
  • Figs. 9 and 10 show another kneading ring 32 in an isolated view.
  • the kneading ring 32 has both radial cams 38a and axial cams 38b and can be used, for example, in the shaft arrangement shown in FIG. 6.
  • Axial and/or radial cams 38a, 38b can each be arranged at a regular or irregular distance from one another in the circumferential direction.
  • the radial cams 38a and the axial cams 38b can also match or differ from one another in their size or geometry.
  • the radial Cams 38a can be arranged at least partially in a gap with the axial cams 38b and/or aligned with them in the axial direction.
  • the radial cams 38a are suitable for compressing the foam rings 34 shown in FIG. 6 in the radial direction of their extension di by at least 10%.
  • the axial cams are suitable in a corresponding manner for locally compressing the foam ring on the left in FIG. 6 by 10% of its axial extent d 2 .
  • Fig. 11 shows a further kneading ring 32, which essentially differs from the embodiment of the kneading ring 32 shown in Fig. 7 in that the kneading ring 32 only has one support flange 44a, 44b.
  • the invention relates to a shaft sealing set (30) for a sealing gap formed between a shaft (12) and a machine part (14) encompassing the shaft (12), comprising a foam ring (34) made of an elastically deformable foam material, which is in the sealing gap (16). can be arranged.
  • the shaft sealing set further comprises a kneading ring (32) which can be arranged in a rotationally fixed manner on the shaft (12) and has a base body (36) from which at least one cam (38a, 38b) extends, which serves to locally compress the foam material of the foam ring when the shaft sealing set is in the assembled state
  • the invention also relates to a shaft arrangement with such a shaft sealing set (30) or with several such shaft sealing sets (30).

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wellendichtsatz (30) für einen zwischen einer Welle (12) und einem die Welle (12) umgreifenden Maschinenteil (14) ausgebildeten Dichtspalt, aufweisend einen Schaumring (34) aus einem elastisch verformbaren Schaummaterial, der im Dichtspalt (16) anordenbar ist. Der Wellendichtsatz umfasst weiter einen auf der Welle (12) drehfest anordenbaren Knetring (32) mit einem Grundkörper (36), von dem sich zumindest ein Nocken (38a, 38b) wegerstreckt, der im Montagezustand des Wellendichtsatzes einem lokalen Komprimieren des Schaummaterials des Schaumrings dient. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Wellenanordnung mit einem solchen Wellendichtsatz (30) oder mit mehreren solcher Wellendichtsätze (30).

Description

Wellendichtsatz und Wellenanordnung
Die Erfindung betrifft einen Wellendichtsatz und eine Wellenanordnung. Bei Wellenanordnungen, etwa im Antriebsstrang von Baufahrzeugen, bei Werkzeugmaschinen, elektrischen Handwerkzeugen und dergl. muss ein Eindringen von Verunreinigungen in den Lager- bzw. Dichtspalt zuverlässig vermieden werden, um Funktionsstörungen zu vermeiden und eine ausreichende Standzeit der Wellenanordnung zu gewährleisten. In der Praxis werden hierfür z. B. Stopfdichtungen, Labyrinthdichtungen sowie mehrstufige Dichtungssysteme mit mehreren hintereinanderliegend angeordneten Dichtringen eingesetzt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Wellendichtsatz sowie eine Wellenanordnung anzugeben, die einerseits eine große Einsatzbreite aufweisen und welche einen nochmals zuverlässigeren Schutz gegenüber in den Lager- bzw. Dichtspalt eindringende Verunreinigungen ermöglichen.
Die den Wellendichtsatz betreffende Aufgabe wird durch einen Wellendichtsatz mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die erfindungsgemäße Wellenanordnung weist die in Anspruch 12 angegebenen Merkmale auf. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der Beschreibung angegeben.
Der erfindungsgemäße Wellendichtsatz ist für einen zwischen einer Welle und einem die Welle umgreifenden Maschinenteil ausgebildeten Dichtspalt vorgesehen und weist einen Schaumring aus einem elastisch verformbaren Schaumstoff auf, der im abzudichtenden Dichtspalt anordenbar ist. Der Wellendichtsatz umfasst ferner einen Knetring. Der Knetring ist im Gegensatz zum Schaumring auf der Welle oder an dem die Welle umgreifenden Maschinenteil drehfest anordenbar bzw. befestigbar und umfasst einen Grundkörper, von dem sich zumindest ein Nocken wegerstreckt. Der Nocken dient im Montagezustand des Wellendichtsatzes einem Kontaktieren und lokalen Komprimieren, d. h. Verformen, des Schaummaterials des Schaumrings. Im Betriebseinsatz dreht sich der Knetring gemeinsam mit der Welle mit und der zumindest eine Nocken greift in den Schaumring (zerstörungsfrei) ein und komprimiert diesen in Umlaufrichtung fortschreitend, knetet diesen mithin durch. Das Schaummaterial bzw. der Schaumstoff des Schaumrings besteht aus einem Kunststoff und ist geeignet, auf der Außenseite anfallende flüssige und partikuläre Verunreinigungen von einem weiteren Eindringen in den Dichtspalt zurückzuhalten, mithin ggf. bereits in den Dichtspalt eingedrungene Verunreinigungen sowie auch im Dichtspalt vorhandenes Schmiermittel aufzunehmen. Der Schaumring kann mithin als Dichtelement, als Filter sowie als Schmiermittelreservoir dienen. Durch das aus der Drehung der Welle abgeleitete Kneten des Schaumrings kann dieser Schmiermittel lokal abgeben und aufsaugen (ab- und adsorbieren). Dadurch kann der Dichtabschnitt eines benachbart angeordneten Dichtrings der Wellenanordnung zuverlässig geschmiert und so deren Standzeit sowie Dichtfunktion verbessert werden. Besonders bevorzugt weist der Knetring mehrere Nocken auf. Die Nocken sind dabei vorteilhaft in Umfangsrichtung, bevorzugt regelmäßig, voneinander beabstandet angeordnet. Dadurch kann das Kneten bzw. Komprimieren und die darauffolgende Relaxation des Schaumrings höherfrequent und effektiver realisiert werden.
Der zumindest eine Nocken des Knetrings kann als ein Radial-Nocken oder als ein Axial-Nocken ausgeführt sein. Als Radial-Nocken erstreckt sich dieser in einer zur Zentralachse des Knetrings radialen Richtung vom Grundkörper des Knetrings weg. Als Axial-Nocken erstreckt sich dieser in dazu korrespondierender Weise in einer axialen Richtung vom Grundkörper des Knetrings weg. Durch einen Radial- Nocken kann der Schaumring in einer radialen Richtung und durch einen Axial- Nocken in einer axialen Richtung komprimiert werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Knetring mehrere der vorstehend erläuterten Nocken aufweisen. Zumindest ein Teil der Nocken kann als Radialnocken und/oder als Axialnocken ausgeführt sein. Weist der Knetring sowohl Axial- als auch Radialnocken auf, so kann dadurch eine besonders wirksame Kompression, d. h. ein besonders effizientes Komprimieren bzw. Durchkneten, des Schaumrings erreicht werden. Im Schaumring ad- bzw. absorbiertes Schmiermittel kann auf diese Weise besonders wirkungsvoll aus dem Schaumring herausgepresst werden.
Nach der Erfindung kann zumindest ein Teil der Nocken des Knetrings in Geometrie und/oder Größe übereinstimmen. So kann der Knetring beispielsweise zwei Gruppen von Nocken aufweisen, die sich in ihrer Größe und/oder Geometrie voneinander unterscheiden. Dadurch kann das Saug- und Abgabeverhalten des Schaumrings bezüglich Fluiden sowie partikulären Verunreinigungen gezielt beeinflusst werden.
Besonders vorteilhaft ist der Schaumring im Montagezustand des Wellendichtsatzes durch jeden Nocken des Knetrings jeweils um zumindest 10%, bevorzugt zumindest 15 %, seiner radialen bzw. axialen Erstreckung komprimierbar. Dadurch wird eine besonders effektives Saug- und Abgabeverhalten des Schaumrings erreicht.
Nach der Erfindung ist jeder einzelne Nocken bevorzugt gerundet ausgeführt, um im Betriebseinsatz ein unerwünschtes mechanisches Beschädigen des Schaumrings bzw. ein unerwünschtes Mitdrehen des Schaumrings zu vermeiden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Knetring zumindest einen Stützflansch (um den Schaumring in axialer Richtung abzustützen) für den Schaumring auf, der sich vom Grundkörper des Knetrings in einer radialen Richtung wegerstreckt. Der Stützflansch ist dem Knetring aus fertigungstechnischen Gesichtspunkten vorteilhaft angeformt. Dadurch kann der Knetring als ein kostengünstig zu fertigendes Spritzgießteil ausgeführt sein.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Knetring zwei Stützflansche auf, zwischen denen der Schaumring anordenbar ist. Der Knetring bildet so eine Ringnut für den Schaumring, durch die der Schaumring in einer axialen Richtung relativ zum Knetring lagefixierbar ist.
Ist der Knetring mit Axialnocken versehen, kann sich der Schaumring an einer der Seitenflansche des Knetrings abstützen. Dieser Seitenflansch dient dem Schaumring mithin als ein axiales Widerlager.
Der Knetring kann nach der Erfindung aus Metall, einem Kunststoff oder auch aus einem Verbundwerkstoff bestehen. Es versteht sich, dass das Material des Knetrings bevorzugt ein größeres E-Modul aufweist, als das Schaummaterial des Schaumrings.
Der Knetring kann insbesondere aus einem zähelastisch verformbaren Kunststoff bestehen. Hier kommen beispielsweise Polyaminde (z. B. PA6), Acrylnitril- Butadien-Styrol-Copolymere, Polycarbonate (PC) usw. in Betracht. Das Schaummaterial des Schaumrings ist nach der Erfindung bevorzugt zumindest abschnittsweise offenzellig (= offenporig) oder gemischt offen-geschlossenzellig (= gemischt offen-geschlossenporig) ausgebildet. Das Schaummaterial kann beispielsweise ein Polyethylen ( = PE-) Schaum oder ein Polyurethan- (PU-)Schaum sein.
Die erfindungsgemäße Wellenanordnung umfasst: ein erstes Maschinenteil in Form einer Welle und ein die Welle umgreifendes zweites Maschinenteil, wobei die beiden Maschinenteile unter Ausbildung eines Dichtspalts voneinander beabstandet angeordnet und um eine Drehachse relativ zueinander drehbar angeordnet sind; und zumindest einen vorstehend erläuterten Wellendichtsatz, wobei der Schaumring im Dichtspalt und der Knetring auf der Welle oder am zweiten Maschinenteil drehfest angeordnet ist, derart, dass der Schaumring bei einer Relativbewegung der beiden Maschinenteile durch die Nocken des Knetrings in Drehrichtung fortschreitend komprimiert wird.
Bei der erfindungsgemäßen Wellenanordnung wird also das Zusammenwirken des Knetrings mit dem Schaumring für ein umlaufendes Durchkneten des Schaumrings ausgenutzt. In der Folge kann der Schaumring aufgenommenes Schmiermittel sowie Verunreinigungen wie Fluide und Partikel abgeben und nach erfolgter Entlastung seines jeweiligen lokalen Kompressionsbereichs lokal wieder aufnehmen bzw. aufsaugen. Am Schaumring adsorbierte oder mechanisch verhakte Verunreinigungen können bei einer ausreichend großen Drehzahl der Welle vom Schaumring weggespült werden. Der Schaumring kann an dem jeweilig anderen Maschinenteil, an dem der Knetring nicht befestigt ist, drehfest, insbesondere geklemmt, gehalten angeordnet sein.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kontaktiert die Oberfläche des Knetrings zwischen dessen einzelnen Nocken den Schaumring ohne diesen zu komprimieren oder ist von diesem beabstandet angeordnet. Dadurch wird dem Schaumring die Möglichkeit gegeben, sich nach erfolgter Kompression durch einen Nocken des Knetrings aufgrund des ihm innewohnenden elastischen Rückstellvermögens erneut zu entfalten bzw. in seine Ausgangsform zurückzuverformen.
Die Wellenanordnung umfasst nach der Erfindung vorzugsweise einen Dichtring mit einem dynamischen Dichtabschnitt bzw. einer Dichtkante, der/die an der Welle umlaufend dynamisch dichtend anliegt. Der Wellendichtsatz kann bezüglich dieses Dichtrings in einer axialen Richtung zur Schmutz- bzw. Außenseite des Dichtspalts hin versetzt angeordnet sein. In diesem Fall kann der Schaumring sozusagen als erste Schutzbarriere gegen in den Dichtspalt eindringende Verunreinigungen dienen.
Nach einer alternativen Weiterbildungsform der Erfindung ist der Wellendichtsatz bezüglich des Dichtrings in einer axialen Richtung zur Innen- oder Reinseite des Dichtspalts hin versetzt angeordnet. Hier kann der Schaumring als Schmiermittelreservoir sowie als Schmutzbarriere für Verunreinigungen dienen, die im Dichtspalt anfallen (Abrieb, Ölkohle etc.) bzw. die die Dichtung überwunden haben.
Besonders bevorzugt weist die Wellenanordnung mehrere Dichtringe auf, die in einer axialen Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei zwischen zumindest zwei oder allen paarweise nebeneinanderliegenden Dichtringen jeweils ein Wellendichtsatz angeordnet ist. Jeder Schaumring eines Wellendichtsatzes kann dabei mit seinen beiden Seitenflanken jeweils an einem der Dichtringe, insbesondere über seine gesamte Radialerstreckung, formschlüssig anliegen. Der Schaumring kann dadurch eine (gewisse) Abstützfunktion für die Dichtringe aufweisen. Darüber hinaus kann so jeder Schaumring auf einfache konstruktive Weise in seiner vorgegebenen axialen Position relativ zur Welle lagefixiert werden. Ist der Schaumring unter einer axialen Vorspannung (Vorkompression) zwischen jeweils zweien der Dichtringe (geklemmt) gehalten angeordnet, so kann dadurch auch einem unerwünschten Mitdrehen des Schaumrings mit der Welle zuverlässig entgegengewirkt werden. Nach der Erfindung kann jeder Schaumring außenumfangsseitig in einer radialen Richtung mittelbar oder unmittelbar am zweiten Maschinenteil bzw. an einer Montagehülse abgestützt sein.
Erfindungsgemäß kann jeder Dichtring und der Schaumring eines jeden Wellendichtsatzes gemeinsam in einem als Montagehülse ausgebildeten Maschinenteil angeordnet sein. Die Montagehülse kann an einem weiteren Gehäuseteil oder dergleichen montiert sein. Derlei Montagehülsen können aus unterschiedlichen Materialien, etwa Metall, einem zäh- oder selbst gummielastisch verformbaren Kunststoff sowie auch einem Verbundwerkstoff bestehen. Durch eine solche Montagehülse kann die Lagerung und Montage der einzelnen Bauteile erheblich vereinfacht werden. Dies ist für die Herstellungskosten von Vorteil.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine erste Wellenanordnung mit einer Welle, einem die Welle beabstandet umgreifenden Maschinenteil, einem ersten und einem zweiten Dichtring sowie einem zwischen den beiden Dichtringen angeordneten Wellendichtsatz mit einem im Dichtspalt angeordneten Schaumring und mit einem auf der Welle drehfest angeordneten Knetring, der mit dem Schaumring zusammenwirkt, in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung;
Fig. 2 einen Knetring in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 3 eine zweite Wellenanordnung, die sich von der in Fig. 1 gezeigten Wellenanordnung im Wesentlichen durch Dichtringe mit unterschiedlicher Dichtrichtung unterscheidet; Fig. 4 eine dritte Wellenanordnung mit drei Dichtringen, die in axialer Richtung hintereinanderliegend angeordnet sind, wobei zwischen jeweils zwei der Dichtringe ein Wellendichtsatz angeordnet ist;
Fig. 5 eine vierte Wellenanordnung mit vier geleichgerichtet wirkenden Dichtringen, die in axialer Richtung hintereinanderliegend angeordnet sind, wobei zwischen jeweils zwei der Dichtringe ein Wellendichtsatz angeordnet ist;
Fig. 6 eine Wellenanordnung mit einem herkömmlichen Dichtring mit Abstreiflippe, der mit seiner Dichtlippe federvorgespannt an der Welle umlaufend dynamisch dichtend anliegt und mit einem in axialer Richtung zur Außenseite hin dem Dichtring vorgeschaltet angeordneten Wellendichtsatz;
Fig. 7 einen Knetring mit mehreren Radial-Nocken, die in Umfangsrichtung des Knetrings voneinander beabstandet angeordnet sind, und mit zwei Seitenflanschen in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 8 den Knetring gemäß Fig. 7 in einer Seitenansicht;
Fig. 9 einen Knetring mit Radial- und Axial-Nocken sowie mit zwei Seitenflanschen, in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 10 den Knetring gemäß Fig. 9, in einer Schnittdarstellung; und
Fig. 11 einen Knetring mit Radial-Nocken und mit einem in radialer Richtung über die Radial-Nocken hinauserstreckendem Seitenflansch.
Fig. 1 zeigt eine Wellenanordnung 10 umfassend eine Welle 12, ein die Welle 12 umgreifendes Maschinenteil 14, beispielsweise in Form eines Wellengehäuses oder einer Montagehülse. Die Welle 12 ist von dem Maschinenteil 14 unter Ausbildung eines Lager- bzw. Dichtspalts 16 beabstandet angeordnet und um eine mit L bezeichnete Drehachse rotierbar gelagert. Das Maschinenteil 14 weist eine Haltenut 18 auf. Zur Abdichtung einer Innenseite H des Dichtspalts 16 gegenüber einer Außenseite N des Dichtspalts 16 dienen ein oder mehrere Dichtringe 20. Unter dem Begriff Dichtring werden auch sogenannte Abstreifringe verstanden. Die Dichtringe 20 sind mit ihren Montage- oder Fußabschnitten 22 jeweils in der Haltenut 18 des Maschinenteils 14 gehalten angeordnet. Die Dichtringe 20 weisen jeweils eine am Halteabschnitt angeformte Dichtlippe 24 mit einer Dichtkante 26 auf, die an der Welle 12 vollumfänglich dynamisch dichtend anliegt. Die Dichtkanten 24 weisen hier übereinstimmende Wirk- bzw. Dichtrichtungen St, S2 (zur Außenseite) auf. Die Dichtringe 20 sind durch ein zwischen den Fußabschnitten 22 angeordnetes Klemmelement 28 auf Abstand gehalten. Das Klemmelement 28 ist in axialer Richtung zwischen den Fußabschnitten 22 der beiden Dichtringe 20 angeordnet. Das Klemmelement 28 ist vorzugsweise ringförmig geschlossen ausgeführt und umfasst vorzugsweise ein Material mit einem größeren E-Modul als das Material der Dichtringe 20.
Weiterhin ist zwischen den Dichtlippen 24 der Dichtringe 20 ein insgesamt mit 30 bezeichneter Wellendichtsatz angeordnet. Der Wellendichtsatz 30 ist in einer radialen Richtung durch das Klemmelement 28 und die Welle begrenzt. Der Wellendichtsatz 30 umfasst einen Knetring 32 und einen Schaumring 34. Der Knetring 32 ist auf der Welle 12 drehfest und axial lagefixiert angeordnet. Der Knetring 32 kann diesbezüglich insbesondere im Klemmsitz oder durch eine Klebeverbindung auf der Welle befestigt sein. Der Schaumring 34 ist zwischen den beiden Dichtringen 20, hier dessen Dichtlippen 24 und zusätzlich zwischen den beiden Fußabschnitten 22 angeordnet. Der Schaumring 34 kann beiderseitig an den Dichtringen 20 nahezu über seine gesamte radiale Erstreckung umlaufend anliegen. Der Schaumring liegt darüber hinaus in einer radialen Richtung außenseitig über das Klemmelement 28 am Maschinenteil 14 an und stützt sich an diesem ab. Der Schaumring 34 liegt hier in radialer Richtung innenseitig am Knetring 32 an. Gemäß der in Fig. 2 gezeigten freigestellten perspektivischen Ansicht des Knetrings 32 umfasst der Knetring 32 einen Grundkörper 36, an dem Vorsprünge oder Radial-Nocken 38a angeordnet, insbesondere angeformt sind. Die Radial- Nocken 38a erstrecken sich hier jeweils in einer zur Zentralachse Z des Knetrings 32 radialen Richtung vom Grundkörper 36 weg. Die Radial-Nocken 38a sind hier gerundet und baugleich ausgeführt, können sich aber auch in ihrer Größe und Geometrie voneinander unterscheiden. Zu beachten ist, dass die Zentralachse des Knetrings 32 sowie die Drehachse L der Wellenanordnung im Montagezustand des Knetrings zusammenfallen.
Der Knetring 32 kann aus Metall, einem, bevorzugt zähelastisch verformbaren, Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff bestehen. Auch kann der Knetring 32 gemäß einer in der Zeichnung nicht näher gezeigten Ausführungsform mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgeführt sein, um dessen Montage auf der Welle 12 weiter zu vereinfachen. Der Knetring 32 kann bei dieser Ausführungsform beispielsweise zwei Halbschalen (in der Zeichnung nicht gezeigt) umfassen, die durch Rastmittel miteinander verrastbar sind. Der Wellendichtsatz ist grundsätzlich auch bei existierenden Wellen nachrüstbar.
In dem in Fig. 1 gezeigten Montagezustand des Wellendichtsatzes 30 greifen die Radial-Nocken 38a des Knetrings 32 in das Schaummaterial des Schaumrings 34 verdrängend ein. Der Schaumring 34 ist durch jeden Radial-Nocken 38a des Knetrings 32 lokal jeweils um zumindest 10 % seiner hier relevanten - radialen - Erstreckung di komprimierbar. Dreht sich die Welle 12 um die Drehachse L, so rotiert der Knetring 32 gemeinsam mit der Welle 12 um die Drehachse L. Die Radial-Nocken 38a des Knetrings 32 werden dadurch unter Verformung des Schaumrings 34 in der jeweiligen Drehrichtung der Welle 12 durch das Schaummaterial des Schaumrings 34 bewegt. Der Schaumring 34 wird mithin durchgeknetet. Ist der Schaumring 34 mit einem im Dichtspalt typischerweise angeordneten Schmiermittel getränkt, so kann dadurch das Schmiermittel teilweise aus dem Schaumring 34 verdrängt, d.h. herausgequetscht werden. Wandert der jeweilige Radial-Nocken 38a weiter, so kann sich der Schaumring 34 lokal an der vorherigen Position des jeweiligen Radial-Nockens 38a im Schaumring 34 wieder entspannen, d. h. aufgrund seines ihn innewohnenden elastischen Rückstellvermögens in seine Ausgangsform zurückverformen.
Die Wellenanordnung 10 kann einen Ausblas- oder Auslasskanal 40 aufweisen, über den der Schaumring 34 und die Außenseite H miteinander fluidisch verbunden sind. Der Auslasskanal 40 kann sich gemäß Fig. 1 von der Außenseite H durch das Maschinenteil 14, den der Außenseite nächstliegenden ersten Dichtring 20 bis zur Basis des Schaumrings 34 erstrecken. Über den Auslasskanal 40 können Schmiermittel sowie partikuläre Verunreinigungen aus dem Schaumring 34 zur Außenseite H hin abgeführt werden. Dies entspricht einer Eine Selbstreinigung des Lagers bzw. Dichtspalts 16. Der Ausblaskanal kann mit einem unidirektionalen Ventil 41 versehen sein. Durch das Ventil kann ein unerwünschtes Eindringen von Verunreinigungen über den Auslasskanal 40 in den Dichtspalt 16 verhindert werden.
Das Maschinenteil 14 kann bei Bedarf auch durch eine Montagehülse gebildet sein. Die Montagehülse kann aus einem dem Fachmann geläufigen zäh- oder gummielastisch verformbaren Material bestehen.
Fig. 3 zeigt eine weitere Wellenanordnung 10, die sich von der in Fig. 1 gezeigten im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die beiden Dichtringe 20 einander entgegengerichtete Dichtrichtung Si, S2 aufweisen.
Die Wellenanordnung kann gemäß den Fign. 4 und 5 auch drei oder mehr Dichtringe 20 mit übereinstimmender oder auch z. T. entgegengerichteter Wirk- bzw. Dichtrichtung Si, S2, S3 (Fig. 4) aufweisen. Zu beachten ist, dass zwischen jeweils zweien der Dichtringe 20 ein Wellendichtsatz 30 angeordnet sein kann. Der Schaumring 34 eines jeden Wellendichtsatzes 30 kann in axialer Richtung beiderseitig an den dem jeweiligen Schaumring 34 zugeordneten Dichtringen 20 anliegen.
Fig. 6 zeigt eine Wellenanordnung 10, bei der der Wellendichtsatz 30 relativ zu dem Dichtring 20 bzw. den Dichtringen 20 der Wellenanordnung 10 beispielhaft in axialer Richtung zur Außenseite N hin versetzt angeordnet ist. Der Wellendichtsatz 30 ist mithin dem Dichtring 20 außenseitig vorgeschaltet. Der Wellendichtsatz 30 kann zumindest ein oder gemäß Fig. 6 auch zwei Schaumringe 34 aufweisen, die in axialer Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Zwischen den Schaumringen 34 sowie zwischen dem Seitenflansch 44b und dem angrenzenden Schaumring 34 kann jeweils ein Halte- bzw. Spacerring 42 angeordnet sein. Der Knetring 32 für den bzw. die Schaumringe 34 außenseitig einen ersten Stützflansch 44a und innenseitig einen zweiten Stützflansch 44b aufweisen.
Gemäß der freigestellten Detailansicht des Knetrings 32 den Fign. 7 und 8 erstreckt sich jeder Stützflansch 44 vom Grundkörper 36 des Knetrings 32 in einer radialen Richtung nach außen weg. Der außenseitige Stützflansch 44a kann dabei den inneren zweiten Stützflansch 44b in radialer Richtung überragen.
Der Wellendichtsatz 30 ist gemäß Fig. 6 gemeinsam mit dem Dichtring 20 in der Haltenut 18 des Maschinenteils 14 (bzw. der Montagehülse) angeordnet. Die Haltenut 18 ist außenseitig durch eine Nutflanke 18a begrenzt. Zwischen der Nutflanke 18a und dem Knetring 32 ist ein (schmaler) Fluidkanal 46 angeordnet, der zur Außenseite N offen ist und mit den Schaumringen 34 des Wellendichtsatzes 30 eine Art Labyrinthdichtung bildet. Der Dichtring 20 kann jedwede gängige Formgebung aufweisen und wie in Fig. 6 gezeigt einen Fußabschnitt 22 und eine druckaktivierbare Dichtlippe 24 mit einer Dichtkante 26 aufweisen, die mittels eines Vorspannelements 48, insbesondere einer Wurmfeder, gegen die Welle 12 dichtend vorgespannt ist. Es versteht sich, dass der Dichtring 20 eine Armierungseinlage usw. aufweisen kann.
Fign. 9 und 10 zeigen einen weiteren Knetring 32 in einer freigestellten Ansicht. Der Knetring 32 weist sowohl Radial-Nocken 38a als auch Axial-Nocken 38b auf und kann beispielsweise bei der in Fig. 6 gezeigten Wellenanordnung eingesetzt werden. Axial- und/oder Radial-Nocken 38a, 38b können in Umfangsrichtung jeweils regelmäßig oder auch unregelmäßig voneinander beabstandet angeordnet sein. Auch können die Radial-Nocken 38a und die Axial-Nocken 38b in Ihrer Größe bzw. Geometrie übereinstimmen oder sich voneinander unterscheiden. Die Radial- Nocken 38a können zu den Axial-Nocken 38b zumindest teilweise auf Lücke angeordnet sein und/oder mit diesen in axialer Richtung fluchten. Die Radial- Nocken 38a sind geeignet, die in Fig. 6 gezeigten Schaumringe 34 in radialer Richtung ihrer Erstreckung di um zumindest 10 % zu komprimieren. Die Axial- Nocken sind in dazu entsprechender Weise geeignet, den in Fig. 6 linken Schaumring lokal um 10 % seiner axialen Erstreckung d2 zu komprimieren.
Fig. 11 zeigt einen weiteren Knetring 32, der sich von der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform des Knetrings 32 im Wesentlichen darin unterscheidet, dass der Knetring 32 nur einen Stützflansch 44a, 44b aufweist.
Die Erfindung betrifft zusammenfassend einen Wellendichtsatz (30) für einen zwischen einer Welle (12) und einem die Welle (12) umgreifenden Maschinenteil (14) ausgebildeten Dichtspalt, aufweisend einen Schaumring (34) aus einem elastisch verformbaren Schaummaterial, der im Dichtspalt (16) anordenbar ist. Der Wellendichtsatz umfasst weiter einen auf der Welle (12) drehfest anordenbaren Knetring (32) mit einem Grundkörper (36), von dem sich zumindest ein Nocken (38a, 38b) wegerstreckt, der im Montagezustand des Wellendichtsatzes einem lokalen Komprimieren des Schaummaterials des Schaumrings dient, die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Wellenanordnung mit einem solchen Wellendichtsatz (30) oder mit mehreren solcher Wellendichtsätze (30).

Claims

Patentansprüche
1. Wellendichtsatz (30) für einen zwischen einer Welle (12) und einem die Welle (12) umgreifenden Maschinenteil (14) ausgebildeten Dichtspalt, wobei die Welle und das Maschinenteil (14) relativ zueinander um eine Drehachse L verstellbar sind, aufweisend
- einen Schaumring (34) aus einem elastisch verformbaren
Schaummaterial, der im Dichtspalt (16) anordenbar ist; und
- einen auf der Welle (12) oder am Maschinenteil (14) drehfest anordenbaren Knetring (32) mit einem Grundkörper (36), von dem sich zumindest ein Nocken (38a, 38b) wegerstreckt, der im Montagezustand des Wellendichtsatzes (30) in den Schaumring (34) verdrängend eingreift.
2. Wellendichtsatz (30) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Knetring (32) mehrere Nocken (38a, 38b) aufweist, die in Umfangsrichtung des Knetrings (32) voneinander beabstandet angeordnet sind.
3. Wellendichtsatz (30) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Nocken (38a, 38b) Radial-Nocken (38a) sind.
4. Wellendichtsatz (30) gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Nocken (38a, 38b) Axial-Nocken (38b) sind.
5. Wellendichtsatz (30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumring (34) im Montagezustand des Wellendichtsatzes (30) durch jeden Nocken (38a, 38b) jeweils um zumindest 10% seiner radialen oder axialen Erstreckung (di, d2) komprimierbar ist.
6. Wellendichtsatz (30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Nocken (38a, 38b) gerundet ausgeführt ist.
7. Wellendichtsatz (30) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Nocken (38a, 38b) des Knetrings (32) in ihrer Geometrie und/oder Größe übereinstimmen.
8. Wellendichtsatz (30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Knetring (32) zumindest einen Stützflansch (44a, 44b) für den Schaumring (34) aufweist, der sich vom Grundkörper (36) des Knetrings (32) in einer radialen Richtung wegerstreckt.
9. Wellendichtsatz (30) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Knetring (32) zwei Stützflansche (44a, 44b) aufweist, zwischen denen der Schaumring (34) im Montagezustand des Wellendichtsatzes (30) eingreift.
10. Wellendichtsatz (30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Knetring (32) aus Metall, einem Kunststoff oder einem Verb rund Werkstoff besteht oder dass der Knetring ein Spritzgießteil ist.
11. Wellendichtsatz (30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial des Schaumrings (34) zumindest abschnittsweise ein offenzelliger oder ein gemischtzelliger Schaumstoff ist.
12. Wellenanordnung (10) umfassend:
- ein erstes Maschinenteil in Form einer Welle (12) und ein die Welle (12) umgreifendes zweites Maschinenteil (14), die unter Ausbildung eines Dichtspalts (16) um eine Drehachse L relativ zueinander drehbar angeordnet ist; sowie
- zumindest einen Wellendichtsatz (30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schaumring (34) des Wellendichtsatzes (30) im Dichtspalt (16) angeordnet und vorzugsweise an einem der beiden Maschinenteile drehfest ist und der Knetring (32) am jeweilig anderen Maschinenteil (14) drehfest angeordnet sind, derart, dass der Schaumring (34) bei sich drehender Welle (12) durch jeden Nocken (38a, 38b) des Knetrings (32) in Drehrichtung der Welle fortschreitend komprimiert wird. Wellenanordnung (10) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumring (34) den Knetring (32) vollumfänglich kontaktiert oder in Umfangsrichtung abschnittsweise von diesem beabstandet ist; Wellenanordnung (10) gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenanordnung (10) zumindest einen Dichtring (20) mit einer Dichtkante (26) umfasst, die an der Welle (12) umlaufend dynamisch dichtend anliegt. Wellenanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellendichtsatz (30) bezüglich des Dichtrings (20) in einer axialen Richtung zur Außenseite N des Dichtspalts (16) hin versetzt angeordnet ist. Wellenanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellendichtsatz (30) bezüglich des Dichtrings (20) in einer axialen Richtung zur Innenseite H des Dichtspalts hin versetzt angeordnet ist. Wellenanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenanordnung (10) mehrere Dichtringe (20) aufweist, die in einer axialen Richtung hintereinanderliegend angeordnet sind, wobei zwischen zwei paarweise nebeneinanderliegenden Dichtringen (20) jeweils ein Wellendichtsatz (30) angeordnet ist. Wellenanordnung (10) gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schaumring (34) mit seinen beiden Seitenflanken jeweils an einem der Dichtringe, insbesondere über seine gesamte Radialerstreckung, formschlüssig anliegt. Wellenanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schaumring (34) außenumfangsseitig in einer radialen Richtung mittelbar oder unmittelbar am zweiten Maschinenteil (14) abgestützt ist. Wellenanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Dichtring (20) und der Schaumring (34) eines jeden Wellendichtsatzes (30) gemeinsam in einem als Montagehülse ausgebildeten Maschinenteil (14) gehalten angeordnet sind.
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