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Strömungsmitteldichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Strömungsmitteldichtung
zur Abdichtung zwischen einem ruhenden Teil und einem sich drehenden Teil, bestehend
aus zwei halbkreisförmigen, elastisch verformbaren Dichtungshälften, von denen jede
eine an dem sich drehenden Teil dichtend anliegende Dichtlippe aufweist, und zwei
sich von den Enden der einen Dichtungshälfte aus radial erstreckenden elastisch
verformbaren Kreuzdichtungsabschnitten, die in radiale Aufnahmenuten der einen der
beiden Trennflächen der Dichtungshalterung einsetzbar sind und im nichtverspannten
Zustand über diese Trennfläche vorstehen, so daß sie beim Zusammenbau der Dichtung
von der Gegentrennfläche der Dichtungshalterung abdichtend in die Nuten hinein verdrängt
werden.
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Bei bekannten Dichtungen der angegebenen Art sind die radialen Kreuzdichtungsabschnitte
als getrennte Bauteile ausgeführt. Außer der umständlichen Handhabung war dabei
von Nachteil, daß die Kreuzdichtungsabschnitte im Betrieb häufig radial nach außen
wanderten, so daß die für eine einwandfreie Dichtwirkung erforderliche dichte Anlage
des Kreuzdichtungsabschnitts an seiner Dichtungshälfte nicht mehr vorhanden war.
Darüber hinaus war jedoch die Verwendung -von Kreuzdichtungsabschnitten mit weiteren,
dem Fachmann geläufigen Nachteilen behaftet. Es kann nämlich beim Zusammenbau und
Verspannen der Dichtung vorkommen, daß ein Teil des aus der Aufnahmenut vorstehenden
Dichtungsmaterials nicht in die Nut hinein, sondern zwischen die an die Nut angrenzenden
Trennflächen verdrängt wird. Dadurch kann nicht nur die gewünschte Dichtwirkung
beeinträchtigt und/oder die Dichtung unbrauchbar werden, sondern auch eine Fehlausrichtung
der mit der Dichtung versehenen Apparatur, beispielsweise ein zu großes Lagerspiel
einer abgedichteten Welle, hervorgerufen werden. Ein solcher Fehler ist besonders
unangenehm, weil er sich bei der zusammengebauten Dichtung nicht ohne .weiteres
bemerkbar macht; denn normalerweise wird die Menge des in unerwünschter Weise zwischen
die Trennflächen verdrängten Materials nur gering sein.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Strömungsmitteldichtung
zur Abdichtung zwischen einem ruhenden Teil und einem sich drehenden Teil zu schaffen,
die bei einfachster Handhabung und Herstellung keine besondere Vorsicht beim Einbau
erfordert und über lange Betriebszeiten zuverlässig arbeitet.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe mit einer Strömungsmitteldichtung
der eingangs angegebenen Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kreuzdichtungsabschnitte
einen im unverspannten Zustand der Dichtung vollständig in die zugehörige Aufnahmenut
eintretenden Basisteil sowie einen damit einstückigen, im unverspannten Zustand
der Dichtung aus der Nut über die Trennfläche vorstehenden Aufsatz, der schmaler
als der Basisteil und mit Abstand von den Kanten des Basisteils angeordnet ist,
aufweisen und in an sich bekannter Weise einstückig mit der einen Dichtungshälfte
ausgebildet sind.
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Die erfindungsgemäße Dichtung vereinigt in sich mehrere entscheidende
Vorteile: Durch die Verwendung der im Vergleich zum Basisteil des Kreuzdichtungsabschnitts
schmaleren vorstehenden Aufsätze werden Fehler beim Zusammenbau der Dichtung mit
Sicherheit verhindert; eine besondere Sorgfalt ist beim Einbau der Dichtung nicht
erforderlich. Im gleichen Sinne wirkt auch die einstückige Ausbildung der Kreuzdichtungsabschnitte
mit ihrer Dichtungshälfte; auch dies vereinfacht den Einbau der Dichtung ebenso
wie ihre Lagerung und Herstellung, und überdies ist dabei natürlich auch ein radiales
Wegwandern der Kreuzdichtungsabschnitte nicht möglich.
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Es ist zwar bei statischen Dichtungen, beispielsweise zur Abdichtung
von Rohren oder von Kurbelgehäuse-Wannen, bekannt, radiale Kreuzdichtungsabschnitte
einstückig mit einer halbkreisförmigen Dichtung auszubilden, doch sind dabei in
den mittels der Kreuzdichtungsabschnitte abzudichtenden Trennflächen
keine
Nuten für die Aufnahme der Kreuzdichtungsabschnitte vorgesehen, so daß die bei der
Abdichtung zwischen einem ruhenden und einem sich drehenden Teil auftretenden Probleme,
insbesondere die Erzielung eines maßgerechten Zusammenbaus ohne Störungen durch
zwischen die Trennflächen verdrängtes Dichtungsmaterial, grundsätzlich nicht auftreten
können.
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Vorzugsweise beträgt bei der erfindungsgemäßen Strömungsmitteldichtung
das Volumen des vorstehenden Aufsatzes etwa 2,5 bis 12,5 % des Volumens der Radialnut.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der Aufsatz eine in Längsrichtung des Basisteils
gewölbte Oberfläche hat.
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Der Anspruch 1 soll nur die Kombination der dort angegebenen Merkmale
schützen.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an Hand von Zeichnungen
erläutert.
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F i g. 1 ist eine auseinandergezogene Darstellung, teilweise im Schnitt,
und zeigt eine Dichtung mit den zugehörigen Maschinenteilen, F i g. 2 zeigt eine
Teildarstellung einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines Kreuzdichtungsäbschnittes
einer einstückig ausgebildeten Dichtung.
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F i g. 3 ist eine Teildarstellung einer anderen Ausführungsform der
einstückig ausgebildeten Dichtung, wobei die Dichtung aus ihrer Stellung in der
Dichtungshalterung entfernt ist.
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F i g. 4 zeigt eine Teildarstellung der in F i g. 5 gezeigten Ausführungsform,
wobei die Dichtung innerhalb der Dichtungshalterung angeordnet ist und F i g. 5
ist eine Endansicht eines Kreuzdichtungsabschnittes innerhalb seiner Aufnahmenut.
-_ Die Zeichnungen, insbesondere F i g. 1, zeigen eine Öldichtung S bei ihrer Entfernung
aus der normalen Lage zwischen dem oberen Teil U und dem unteren Teil L der Dichtungshalterung,
die normalerweise eine Kurbelwelle C umgibt.
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Die in F i g. 1 dargestellte Dichtung besteht aus einer oberen Dichtungshälfte
12 und einer unteren Dichtungshälfte 14 mit einem ersten Kreuzdichtungsabschnitt
16 und einem zweiten Kreuzdichtungsabschnitt 18. Ein erstes unteres Anschlußende
20 der unteren Dichtungshälfte 14 kann mit einem ersten oberen Anschlußende 22 der
oberen Dichtungshälfte 12 zusammenwirken. Ein zweites unteres Anschlußende 24 der
unteren Dichtungshälfte 14 kann mit einem zweiten Anschlußende 26 der oberen Dichtungshälfte
12 zusammenwirken.
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Die Dichtungshälften 12,14 haben- je eine Dichtlippe 28 bzw. 30, die
an der Kurbelwelle C gleitend anliegt.
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Der Oberteil U der Dichtungshalterung besteht aus einem oberen Körperabschnitt
32, der einen oberen bogenförmigen Abschnitt 34, eine erste obere Trennfläche 36
und eine zweite obere Trennfläche 38 aufweist. Auf dem oberen bogenförmigen Abschnitt
34 ist eine obere vorstehende Rippe 40 gebildet, die sich radial nach innen erstreckt.
Diese obere vorstehende Rippe 40 paßt in eine Nut 42 der oberen Dichtungshälfte
12.
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Der untere Teil L der Dichtungshalterung besteht aus einem unteren
Abschnitt 44 mit einem darin gebildeten unteren bogenförmigen Abschnitt 46; einer
ersten unteren Trennfläche 48 sowie einer zweiten unteren Trennfläche 50.
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Auf dem unteren bogenförmigen Abschnitt 46 ist eine untere vorstehende
Rippe 52 ausgebildet, die in eine entsprechend geformte, in dem unteren Wellendichtungsabschnitt
14 gebildete untere Wellendichtungsnut 54 hineinpaßt. In der ersten unteren Trennfläche
48 ist eine erste Aufnahmenut 56 ausgebildet, > die einen ersten Kreuzdichtungsabschnitt
16 aufnehmen kann. In der zweiten unteren Trennfläche 50 ist eine zweite Aufnahmenut
58 vorgesehen, die den zweiten Kreuzdichtungsabschnitt 18 aufnimmt.
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F i g. 2 zeigt den in seiner Aufnahmenut befindlichen zweiten Kreuzdichtungsabschnitt
218, der mit dem Wellendichtungsabschnitt der unteren Dichtungshälfte
214 derart aus einem Stück gebildet ist, daß er an das zweite untere Anschlußende
224 des unteren Wellendichtungsabschnittes 214 an dessen äußerem bogenförmigem Umfang
anschließt. Jeder der Kreuzdichtungsabschnitte besteht aus einem Basisteil und einem
vorstehenden Aufsatz 221, der sich in Längsrichtung von einem Punkt in der Nähe
des äußeren bogenförmigen Umfanges des unteren Wellendichtungsabschnittes 214 auf
der Oberseite des Basisteils mit Abstand zwischen den Seiten des Basisteils bis
zu einem Punkt in der Nähe des äußeren Endes 223 des Kreuzdichtungsabschnittes 218
erstreckt.
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Der Kreuzdichtungsabschnitt füllt in nicht zusammengedrücktem Zustand
seine Aufnahmenut nicht vollständig aus. Die F i g. 2 bis 4 zeigen eine Ausführungsform,
in welcher der Kreuzdichtungsabschnitt genau zwischen die Nutenseitenwände
158 a, 158 b, 258 a, 258 b, 358 a und 358 b paßt und sein äußeres
Ende 123, 223 und 323 sich nicht bis zum äußeren Ende o der Nut erstreckt. Der Kreuzdichtungsabschnitt
218 ist hier so in seine Aufnahmenut 258 eingepaßt, daß seine Oberseite 219
im wesentlichen mit der unteren Trennfläche 250 fluchtet: Wahlweise kann auch ein
Spielraum zwischen den Seiten des Kreuzdichtungsabschnittes und den Nutenseitenwänden
vorgesehen sein (F i g. 7). Das Gesamtvolumen des Kreuzdichtungsabschnittes (einschließlich
des Volumens des vorstehenden Aufsatzes) ist vorzugsweise gleich dem Volumen der
Nut. Das günstigste Volumen der Toleranz liegt zwischen etwa 2,5 und 12,5 II/o,
vorzugsweise zwischen etwa 5 und 10 % des Volumens der Nut.
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Beim Zusammenbau der beiden Hälften der Dichtungshalterung werden
die Kreuzdichtungsabschnitte zusammengedrückt und gezwungen, in ihre '' Aufnahmenuten
zu fließen, wobei sie die Nut ausfüllen und eine wirksame Dichtung zwischen den
Trennflächen bilden.
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Der vorstehende Aufsatz hat vorzugsweise, wie dargestellt, eine in
Längsrichtung des Basisteils` gewölbte Oberfläche, so daß die Menge des Materials
in dem vorstehenden Aufsatz in der Richtung vom inneren Ende des Kreuzdichtungsabschnittes
in Richtung auf den Mittelpunkt desselben zunächst zunimmt und dann in Richtung
vom Mittelpunkt zum äußeren Anschlußende des Kreuzdichtungsabschnittes wieder abnimmt.
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Die F i g. 3 und 4 zeigen die Dichtungshälfte 314 in solcher Ausführung,
daß sie in eine Ausnehmung 352 hineinpaßt, welche in dem bogenförmigen Abschnitt
346 des unteren Teils 344 der Dichtungshalterung ausgebildet ist. Die gegenüberliegenden
Seiten 352 a und 352 b der Ausnehmung 352 erstrecken sich vorzugsweise
im Winkel zueinander nach außen, um eine konische Ausnehmung zu bilden, die die
Seiten 314 a und 314 b des hier konischen Wellendichtungs=
abschnittes
314 aufnehmen kann. Jede der beiden Seiten 314 a oder 314 b des konischen
Wellendichtungsabschnittes 314 kann mit sägeförmigen Zahnkämmen 315 versehen werden,
die zur Begrenzung der Bewegung des Wellendichtungsabschnittes 314 relativ zum unteren
Körperabschnitt 344 dienen.
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Die Aufnahmenut für den Kreuzdichtungsabschnitt kann entweder in der
oberen oder in der unteren Trennfläche oder in beiden Trennflächen ausgebildet sein,
wobei ein Teil der Nut sich in die obere und der andere Teil sich in die untere
Trennfläche hineinerstreckt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bessere Ergebnisse erreicht
werden, wenn die Kreuzdichtungsnuten in den unteren Trennflächen der Dichtungshalterung
angeordnet sind.
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Sowohl in dem Wellendichtungsabschnitt der Dichtungshälften als auch
in dem Kreuzdichtungsabschnitt oder in beiden kann ein Verstärkungsmaterial 213
(F i g. 2) angeordnet werden.
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Die Erfindung ist zwar in Verbindung mit einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine
besonders erläutert worden, ist jedoch in weiterem Sinne auch für andere Verwendungszwecke
geeignet, bei denen gleiche oder ähnliche Schwierigkeiten auftreten.