DE19511550A1

DE19511550A1 - Welle mit einem Dichtring

Info

Publication number: DE19511550A1
Application number: DE19511550A
Authority: DE
Inventors: Rolf Fleischhauer; Harald Meisel
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1995-03-29
Publication date: 1996-10-02

Description

Die Erfindung betrifft eine Welle mit einem Dichtring, der aus einem zentralen Ringkörper und zwei im Axialschnitt jeweils zu der Ringachse in einem Winkel gegensinnig angeordneten kegeligen Dichtlippen mit Anlagefläche oder -kanten für die gleitende Anlage an der Welle besteht.

Solch eine Welle mit einem Dichtring ist aus der DE-OS 39 37 584 bekannt. Dort kann der Dichtring aus einem polymeren Werkstoff bestehen und bei der Montage in eine Umfangsnut einer Lagerbüchse einrasten. Bei der relativen, axialen, hin- und hergehenden Bewegung zwischen der Welle und der Lager büchse gleiten die Dichtlippen mit ihren Anlagekanten an der Mantelfläche der Welle entlang und dichten die Lagerbüchse ab, so daß Schmierstoff aus der Lagerbüchse nicht austreten und Schmutz aus der Umgebung in die Lagerbüch se nicht eintreten kann.

Bei diesem Dichtring ist der Durchmesser der Anlageflächen oder -kanten der Dichtlippen etwas geringer als der Wellendurchmesser, so daß die Dichtlippen des auf die Welle aufgeschobenen Dichtringes elastisch aufgeweitet und damit vorgespannt sind. Aufgrund dieser Zugspannung in Umfangsrichtung im Dicht lippenbereich ergibt sich eine hohe Reibungskraft an den Anlageflächen. Damit wird für die Verschiebung des Dichtringes längs der Welle eine große Ver schiebekraft erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem Dichtring bei gleichen Abmessungen die im Betrieb auftretende Reibung und damit die erforderliche Verschiebekraft beispielsweise eines mit dem Dichtring ausgestatteten Linear lagers zu verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine der Dichtlippen mindestens eine von der Anlagefläche ausgehende Ausnehmung oder minde stens einen von der Anlagefläche ausgehenden Schlitz aufweist. Jede Dichtlippe kann mehrere Ausnehmungen oder Schlitze aufweisen, die in Umfangsrichtung in Abständen hintereinander angeordnet sind. Durch das Einbringen von Aus nehmungen wird in den Dichtlippen die Spannungszone unterbrochen. Es werden einzelne voneinander unabhängige Dichtlippensegmente gebildet, die sich relativ spannungsfrei auf die Mantelfläche der Welle einstellen können.

Ein gleichmäßiges Verhalten aller Dichtlippensegmente kann dadurch erzielt werden, daß alle Abstände jeweils zweier in Umfangsrichtung hintereinander angeordneter Ausnehmungen eine konstante Längenabmessung aufweisen. Dabei können die Ausnehmungen der Dichtlippen als dreieckförmige Kerben ausgebildet sein.

Die Ausnehmungen einer Dichtlippe können zu den Ausnehmungen der ande ren Dichtlippe in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sein. Dadurch entsteht eine Labyrinthdichtung. Versuche haben ergeben, daß in diesem Fall das erforderliche Abstreifvermögen des Dichtringes weitgehend erhalten bleibt und die Dichtwirkung nur unwesentlich beeinflußt wird. Zweckmäßigerweise sind die Ausnehmungen einer Dichtlippe zu den Ausnehmungen der anderen Dicht lippe um die halbe Längenabmessung des Umfangsabstandes zweier benach barter Ausnehmungen versetzt.

Die Wirkung der Labyrinthdichtung kann dadurch noch verbessert werden, daß zwischen den beiden voneinander abgewandten Dichtlippen eine an dem Ringkörper angeformte Spaltlippe angeordnet ist.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die erforderlichen Verschiebekräfte wesentlich verringert sind. Es ergibt sich eine stabile Dichtlippenausführung, die gegenüber den Dichtlippen vorbekannter Dichtringe geringere Verschleißerscheinungen zeigt und einfach montierbar ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen auf eine Welle aufgeschobenen Dichtring, teilweise aufgebrochen;

Fig. 2 einen Abschnitt des Dichtringes gemäß Figur 1;

Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht des Dichtringes gemäß Figur 1;

Fig. 4 einen Teillängsschnitt durch den Dichtring gemäß Figur 1;

Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch einen abgewandelten Dichtring.

Der in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Dichtring besteht aus einem zentralen Ringkörper 1, an welchem am inneren Durchmesser zwei Dichtlippen 2 und 3 angeformt sind. Der Ringkörper 1 und die Dichtlippen 2 und 3 sind ein ein stückiges Kunststoffbauteil. Die Dichtlippen 2 und 3 sind jeweils kegelförmig ausgebildet und gegensinnig an dem Ringkörper 1 angeordnet. Sie bilden jeweils im Axialschnitt einen Winkel mit der Längsachse des Dichtringes, vorzugsweise einen spitzen Winkel. Am inneren Durchmesser weisen die Dichtlippen 2 und 3 Anlageflächen 4 auf, mit welchen sie an der Mantelfläche einer Welle 5 anliegen, auf die der Dichtungsring gemeinsam mit der Lager büchse axial aufgeschoben ist.

Erfindungsgemäß sind in die Dichtlippe 2 Ausnehmungen 6 und in die Dicht lippe 3 Ausnehmungen 7 eingearbeitet. Diese befinden sich jeweils an einer Dichtlippe in Umfangsrichtung in gleichen Abständen A hintereinander. Sie haben die Form von dreieckförmigen Kerben.

Aus den Fig. 1 und 3 kann man erkennen, daß die Dichtlippe 2 mit ihren Ausnehmungen 6 gegenüber der Dichtlippe 3 mit den Ausnehmungen 7 in Umfangsrichtung versetzt angeordnet ist. Auf diese Weise ergibt sich eine Labyrinthdichtung. Schmierstoff kann von der Innenseite der Lagerbüchse kaum noch zur Außenseite gelangen, weil auf dem Weg dorthin durch die Ausneh mungen 6 der Dichtlippe 2 in den von den Dichtlippen 2 und 3 und der Welle 5 umschlossenen Ringraum und von dort durch die Ausnehmungen 7 der Dichtlippe 3 hinaus eine mehrfache Richtungsänderung der Strömung des Schmierstoffes und damit eine hohe Flüssigkeitsreibung verbunden ist. Über die Länge des Labyrinths und durch die Form der Ausnehmungen kann erreicht werden, daß der äußeren Dichtlippe genau die minimale Schmierstoffmenge zugeführt wird, die zur Ausbildung eines für hohe Geschwindigkeiten benötig ten Schmierfilms führt.

Die Labyrinthwirkung des Dichtringes mit den versetzten Ausnehmungen 6 und 7 an den Dichtlippen 2 und 3 wird noch dadurch erhöht, daß an dem Dichtring gemäß Fig. 5 der Zeichnung eine in der Ebene des Ringkörpers 1 befindliche zusätzliche Spaltlippe 8 an dem Ringkörper 1 angeformt ist. Diese erzwingt weitere Umlenkungen des Schmierstoffs innerhalb des Ringraums des Dicht ringes.

Bezugszeichenliste

1 Ringkörper
2 Dichtlippe
3 Dichtlippe
4 Anlagefläche
5 Welle
6 Ausnehmung
7 Ausnehmung
8 Spaltlippe
A Abstand

Claims

1. Welle mit einem Dichtring, der aus einem zentralen Ringkörper und zwei im Axialschnitt jeweils zu der Ringachse in einem Winkel gegensinnig angeord neten kegeligen Dichtlippen mit Anlageflächen oder -kanten für die gleitende Anlage an der Welle besteht, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Dicht lippen (2, 3) mindestens eine von der Anlagefläche (4) ausgehende Ausneh mung (6) aufweist.

2. Welle mit einem Dichtring, der aus einem zentralen Ringkörper und zwei im Axialschnitt jeweils zu der Ringachse in einem Winkel gegensinnig angeord neten kegeligen Dichtlippen mit Anlageflächen oder -kanten für die gleitende Anlage an der Welle besteht, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Dicht lippen (2, 3) mindestens einen von der Anlagefläche (4) ausgehenden Schlitz aufweist.

3. Welle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dicht lippe (2, 3) mehrere Ausnehmungen (6, 7) oder Schlitze aufweist, die in Um fangsrichtung in Abständen (A) hintereinander angeordnet sind.

4. Welle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Abstände (A) jeweils zweier in Umfangsrichtung hintereinander angeordneter Ausnehmungen (6, 7) eine konstante Längenabmessung aufweisen.

5. Welle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (6, 7) der Dichtlippen (2, 3) dreieckförmig ausgebildet sind.

6. Welle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (6) einer Dichtlippe (2) zu den Ausnehmungen (7) der anderen Dichtlippe (3) in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.

7. Welle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (6) einer Dichtlippe (2) zu den Ausnehmungen (7) der anderen Dichtlippe (3) um die halbe Längenabmessung des Umfangsabstandes (A) zweier benachbarter Ausnehmungen (6 bzw. 7) versetzt sind.

8. Welle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden voneinander abgewandten Dichtlippen (2, 3) eine an dem Ringkörper (1) angeformte Spaltlippe (8) angeordnet ist.