DE19955859B4

DE19955859B4 - Gleitringdichtung

Info

Publication number: DE19955859B4
Application number: DE19955859A
Authority: DE
Inventors: Hans-Henning Ing.(grad.) Zutz
Original assignee: Federal Mogul Burscheid GmbH
Current assignee: Federal Mogul Burscheid GmbH
Priority date: 1999-11-20
Filing date: 1999-11-20
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2019-11-21
Also published as: DE19955859A1

Abstract

Gleitringdichtung, in Form einer Laufwerkdichtung, bestehend aus einem in einen zugehörigen Aufnahmebereich (7) einsetzbaren Gleit- und/oder Gegenring (2), der mit einer außerhalb seiner Gleitfläche (4) vorgesehenen, zur Aufnahme wenigstens eines elastischen Rollkörpers (6) bestimmten konischen Umfangsfläche (5) versehen ist, wobei der Gleit- und/oder Gegenring (2) mit einem zusätzlichen, sich im Einbauzustand zumindest im Aufnahmebereich (7) abstützenden Dichtelement (8) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (8) mehrlippig ausgebildet ist, und daß zwischen drei einzelnen Dichtlippen (10, 11, 12) mindestens ein verdickter Bereich (9) vorgesehen ist, der im Einbauzustand des Gleit- und/oder Gegenringes (2) dergestalt im Aufnahmebereich (7) fixiert ist, daß zumindest eine der Dichtlippen (10, 11, 12) an einer korrespondierenden Gegenfläche (14, 15, 16) des Aufnahmebereiches (7) und/oder des Gleit- bzw. Gegenringes (2) unter Spannung angedrückt ist wobei eine der Dichtlippen (10) unter Bildung eines Hohlraumes (10') an einer Stirnfläche (14) des Aufnahmebereiches (7) angedrückt ist und eine der...

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, in Form einer Laufwerkdichtung, bestehend aus einem in einen zugehörigen Aufnahmebereich einsetzbaren Gleit- und/oder Gegenring, der mit einer außerhalb seiner Gleitfläche vorgesehenen zur Aufnahme wenigstens eines elastischen Rollkörpers bestimmten konischen Umfangsfläche versehen ist, wobei der Gleit- und/oder Gegenring mit einem zusätzlichen, sich im Einbauzustand zumindest im Aufnahmebereich abstützenden, Dichtelement in Wirkverbindung steht.

Durch die DE 31 41 512 A1 ist e Gleit- und/oder Gegenring einer Gleitringdichtung bekannt geworden, mit einer zur Aufnahme wenigstens eines elastischen Rollkörpers bestimmten kegeligen Umfangsfläche, wobei sich der Rollkörper im Einbauzustand zwischen der kegeligen Umfangsfläche und einer, ebenfalls kegeligen korrespondierenden Umfangsfläche eines den Gleit- und/oder Gegenring aufnehmenden Maschinen- bzw. Gehäuseteiles erstreckt. Zwischen dem Gleit- und/oder Gegenring und dem korrespondierenden Maschinen- bzw. Gehäuseteil befindet sich mediumseitig mindestens eine weitere Sekundärdichtstelle. Beispielsweise kann in einem zylindrischen Teil des Gleit- und/oder Gegenringes eine umlaufende Nut eingebracht werden, die einen O-Ring und einen Stützring aufnimmt. Alternativ besteht die Möglichkeit, Dichtelemente durch Vulkanisation fest mit dem zugehörigen Bereich des Gleit- und/oder Gegenringes zu verbinden. Nachteilig ist hier festzustellen, daß einerseits ein erhöhter Bearbeitungsaufwand am Gleit- und/oder Gegenring gegeben ist und andererseits Fertigungstoleranzen bei der Vulkanisation des Gummikörpers am Gleit- und/oder Gegenring zu berücksichtigen sind, die unter Umständen den gewünschten Dichteffekt beeinträchtigen können.

Der DE- 38 36 717 A1 ist ein Dichtungsschutz für Gleitringdichtungen zu entnehmen, durch welchen das Eindringen von Schmutz in den Bereich der Gleitringe vermieden werden soll. Der elastische Dichtungsschutz beinhaltet eine Dichtlippe, die bei der Montage fest gegen einen Außenkörper gedrückt wird. Im Einbauzustand stützt sich der elastische Dichtschutz einerseits am Gleit- und/oder Gegenring und andererseits an einer Stirnfläche des Außenkörpers ab. Nachteilig ist hier der direkte schleifende Kontakt zum abzudichtenden Schmutz anzusehen. Ist der Dichtungsschutz hingegen statischer Art, ist nicht auszuschließen, daß infolge der axialen Relativbeweglichkeit der Gleitringdichtung Ermüdungserscheinungen im Dichtlippenbereich auftreten, die letztendlich das Eindringen von Schmutz wieder fördern können.

Aus der DE 3725887 A1 ist eine Laufwerkdichtung mit einer Sekundärdichtung aus einer plastischen und vulkanisierbaren Polymermischung zu entnehmen. Die Sekundärdichtung übernimmt gleichzeitig die Aufgabe eines Montagewerkzeuges. Die Sekundärdichtung liegt nicht unter Spannung an der Stirnfläche des Aufnahmebereiches an.

Die DE 19511708 A1 offenbart eine Laufwerkdichtung mit einer an der Stirnfläche des Aufnahemkörpers anliegenden Dichtlippe, jedoch ist am Aussenumfang des Dichtschenkels keine Dichtlippe vorgesehen.

Bekannten Laufwerkdichtungskonstruktionen ist gemeinsam, daß zusammenbackender Schmutz in den Raum zwischen Gleitringsteg und Elastomerteil gelangt und, wenn der Raum ausgefüllt ist, die Dichtung in ihrer Nachstell- und Bewegungsfreiheit blockiert wird. Dies kann bei bestimmtem Verschleiß der Gleitringe wegen der fehlenden Möglichkeit des Nachrückens zum Ausfall der Dichtung wegen Verlust der Axialkraft führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Eindringen von Schmutz in diesem Bereich wirkungsvoll zu verhindern, ohne daß im Bereich des Gleit- und/oder Gegenringes aufwendige Bearbeitungen notwendig sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Abweichend zum Stand der Technik, insbesondere der DE 38 36 717 A1 , ist das zusätzliche Dichtungselement dergestalt im Aufnahmebereich fixiert, insbesondere eingeknüpft, daß eine wirksame Vorspannung zumindest von Teilen der Dichtbereiche gegenüber den korrespondierenden Bauteilen gebildet wird, durch welche das Eindringen von Schmutz über einen langen Zeitraum verhindert werden kann. Der verdickte Bereich selber bildet eine weitere Dichtstelle, die zum Einsatz gelangt, wenn die vorgelagerte Dichtlippe tatsächlich in ihrer Wirkung beeinträchtigt werden sollte.

Die einzelnen Dichtlippen des zusätzlichen Dichtelementes stützen sich somit in unterschiedlichen Bereichen einerseits des Gleit- und/oder Gegenringes und andererseits an entsprechenden Gegenflächen des Aufnahmebereiches ab. Da es sich hier um eine statische Dichtung handelt, ist ein berührender Verschleiß zwischen den Dichtlippen und den korrespondierenden Stützbereichen am Gleit- und/oder Gegenring bzw. der Gegenfläche des Aufnahmebereiches nicht gegeben.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß ist der verdickte Bereich des zusätzlichen Dichtelementes in seinem entspannten Zustand etwa auf halber Höhe zwischen den radial äußeren Dichtlippen vorgesehen. Das zusätzliche Dichtelement weist somit eine geschwungene Kontur auf die dem gewünschten Effekt, nämlich der Verhinderung des Eindringens von Schmutz in den Bereich zwischen Gleit- und/oder Gegenring sowie elastischem Rollkörper optimal Rechnung trägt.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
1 Einbauzustand einer Gleitringdichtung mit zusätzlichem Dichtelement,
2 Prinzipskizze des Einbauvorganges der Gleitringdichtung gemäß 1.
1 zeigt eine Gleitringdichtung 1, bestehend aus einem Gleitring 2, der einen Dichtschenkel 3 mit einer Gleitfläche 4 sowie eine konische Umfangsfläche 5 zur Aufnahme eines elastischen Rollkörpers 6 aufweist. Der Gleitring 2 samt Rollkörper 6 ist in einen Aufnahmebereich 7 eingesetzt. Mit dem Gleitring 2 wird ein separat gefertigtes Kunststoff oder Hartelastomerteil 8 aus geeignetem Material in Wirkverbindung gebracht, dergestalt, daß selbiges unverlierbar mit dem Aufnahmebereich 7 verbunden werden kann. Das zusätzliche Dichtelement 8 beinhaltet einen verdickten Bereich 9, von welchem verschiedene Dichtlippen 10, 11, 12 ausgehen, die sich an unterschiedlichen Gegenflächen des Gleitringes 2 bzw. des Aufnahmebereiches 7 abstützen. Der verdickte Bereich 9 des zusätzlichen Dichtelementes 8 ist im eingebauten Zustand hinter einen Wulst 13 des Aufnahmebereiches 7 unverlierbar eingeknüpft, wodurch die Dichtlippe 10 unter Bildung eines Hohlraumes 10' mit Vorspannung an die Stirnfläche 14 des Aufnahmebereiches 7 angedrückt wird. In gleicher Weise wird infolge der Verwindung des zusätzlichen Dichtelementes 8 eine Radialkraftkomponente ausgeübt, die die Dichtlippe 11 unter Vorspannung auf die Außenumfangsfläche 15 des Gleitringes 2 drückt. Gleiches gilt für die etwa der ringrückenseitigen Kontur 16 des Gleitringes 2 angepaßte Dichtlippe 12.
2 zeigt als Prinzipskizze den Einbauvorgang der Gleitringdichtung 1 in den Aufnahmebereich 7, bispielsweise eines Gehäuses. Mittels eines geeigneten und nur angedeuteten Werkzeuges 17 wird der Gleitring 2 samt elastischem Rollkörper 6 axial über den Wulst 13 gedrückt. Erkennbar ist, daß das zusätzliche Dichtelement 8 noch außerhalb des Aufnahmebereiches 7 vorgesehen ist. Nach Entfernung des Werkzeuges 17 wird die Dichtung 1 nun auf das ihr eigene Einbaumaß gespannt, wobei bei einem vorgegebenen Abstandsmaß von der Stirnfläche 14 des Aufnahmebereiches 7 der verdickte Bereich 9 des Dichtelementes 8 in den Bereich des Wulstes 13 geführt und dort zur Anlage gebracht wird. Bei weiterem Spannen der Dichtung 1 bis nahe Block schnappt der verdickte Bereich 9 in die Hinterschneidung 18 des Wulstes 13, wobei die Dichtlippen 10, 11, 12 mit Vorspannung an den korrespondierenden Gegenflächen 14, 15, 16 einerseits des Gleitringes 2 und andererseits an der Stirnfläche 14 des Aufnahmebereiches 7 zur Anlage kommen Die Gleitringdichtung 1 ist nunmehr gegen Schmutzeintritt in den Raum 19 zwischen Gleitring 2, Rollkörper 6 und Aufnahmebereich 7 geschützt. Nun kann die Gleitringdichtung 1 auf ihr eigentliches Einbaumaß entspannt werden, wodurch wieder ein definierter Abstand zwischen den Dichtteilen entsteht, ohne daß das Dichtelement 8 aus der Hinterschneidung 18 herausfallen kann. Infolge des Entspannens der Gleitringdichtung 1 findet vielmehr eine definierte Vorspannung der einzelnen Dichtlippen 10, 11, 12 statt, die sich im Betriebszustand der Gleitringdichtung 1 auch beibehalten läßt.

Claims

Gleitringdichtung, in Form einer Laufwerkdichtung, bestehend aus einem in einen zugehörigen Aufnahmebereich (7) einsetzbaren Gleit- und/oder Gegenring (2), der mit einer außerhalb seiner Gleitfläche (4) vorgesehenen, zur Aufnahme wenigstens eines elastischen Rollkörpers (6) bestimmten konischen Umfangsfläche (5) versehen ist, wobei der Gleit- und/oder Gegenring (2) mit einem zusätzlichen, sich im Einbauzustand zumindest im Aufnahmebereich (7) abstützenden Dichtelement (8) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (8) mehrlippig ausgebildet ist, und daß zwischen drei einzelnen Dichtlippen (10, 11, 12) mindestens ein verdickter Bereich (9) vorgesehen ist, der im Einbauzustand des Gleit- und/oder Gegenringes (2) dergestalt im Aufnahmebereich (7) fixiert ist, daß zumindest eine der Dichtlippen (10, 11, 12) an einer korrespondierenden Gegenfläche (14, 15, 16) des Aufnahmebereiches (7) und/oder des Gleit- bzw. Gegenringes (2) unter Spannung angedrückt ist wobei eine der Dichtlippen (10) unter Bildung eines Hohlraumes (10') an einer Stirnfläche (14) des Aufnahmebereiches (7) angedrückt ist und eine der Dichtlippen (11) zumindest partiell am Außenumfang (15) des Dichtschenkels (3) abgestützt ist.
Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verdickte Bereich (9) des Dichtelementes (8) in eine Hinterschneidung (18) des Aufnahmebereiches (7) einknüpfbar ist.
Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Dichtlippen (12) der ringrückenseitigen Kontur (16) des Gleit- und/oder Gegenringes (2) etwa entsprechend ausgebildet ist.
Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verdickte Bereich (9) des Dichtelementes (8) in dessen entspanntem Zustand etwa auf halber Höhe zwischen den radial äußeren Dichtungen (10, 12) vorgesehen ist.