DE1266593B

DE1266593B - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE1266593B
Application number: DEB78082A
Authority: DE
Inventors: Raymond E Stokeley
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1963-08-14
Filing date: 1964-08-13
Publication date: 1968-04-18
Also published as: US3200615A

Description

Dichtungsanordnung Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zum Abdichten der Schmiermittelfüllung eines Lagers, insbesondere in Universalgelenken, mit einem an dem ersten der beiden gegeneinander abzudichtenden Teile angebrachten starren Dichtungsgehäuse und einer im Dichtungsgehäuse fest angebrachten elastischen Dichtung mit einer in Richtung auf den abzudichtenden Lagerraum zu sich erstreckenden und an dem zweiten der beiden gegeneinander abzudichtenden Teile anliegenden Dichtlippe.
Eine solche Dichtlippe kann von dem Druck des Schmiermittels nicht abgehoben, sondern lediglich fester auf ihre Gegenfläche gedrückt werden. Dabei wird die Dichtlippe praktisch nicht bewegt, so daß sie auch bei wechselnden Schmiermitteldrücken im wesentlichen ein und dieselbe Lage unverändert einnimmt. Eine solche Dichtlippe kann deshalb in bekannter Weise sehr weich ausgeführt werden, so daß sie nur leicht anliegt und entsprechend wenig Reibung und Verschleiß hervorruft. Es besteht jedoch der Nachteil, daß ein einfaches Abschmieren durch Nachpressen von frischem Schmiermittel nicht möglich ist.
Andererseits gehören gleichen Zwecken dienende Lippen- oder Wulstdichtungen zum bekannten Stand der Technik, bei denen der Wulst bzw. die Lippe derart ausgebildet bzw. nach außen gerichtet sind, daß sie sich beim Abschmieren unter dem Druck des Schmiermittels abheben und verbrauchtes Schmiermittel ablassen. Wenn bei diesen eine genügende Abdichtung erzielt werden soll, ist eine erhebliche Rückstellkraft der Wülste bzw. Lippen erforderlich. Dies führt zu einem festen Anliegen dieser Dichtungen auf der Gegendichtfläche, was wiederum zu starken Abnützungserscheinungen führt, da es sich hier um gleitende Dichtungen handelt.
Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Dichtungsanordnung zu schaffen, deren Dichtlippe nur leicht und gerade ausreichend an der Gegendichtfläche anliegt, wobei die Dichtungsanordnung andererseits aber einen Ablaß des überflüssigen Schmiermittels beim Abschmieren und ein sicheres Verschließen der Ablaßöffnung sicherstellen soll.
Ausgehend von der zuerst genannten Dichtungsausbildung, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die elastische Dichtung einen an dem ersten Teil federnd anliegenden Dichtwulst aufweist, der einen von dem abzudichtenden Lagerraum nach außen füh- renden Durchgang für verbrauchtes Schmiermittel derart verschließt, daß er sich in bei Lippendichtungen bekannter Weise beim Abschmieren des Lagers unter dem Druck des verbrauchten Schmiermittels abhebt. Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung bildet somit die Dichtwulst auf einfache Art aus dem Material der Dichtung selbst ein lippenartiges Rückschlagventil, das beim Abschmieren abhebt und mit beliebig hoher Anpreßkraft ausgebildet werden kann, so daß in jedem Fall ein sicherer Verschluß nach dem Abschmieren eintritt. Die hohe Anpreßkraft des Dichtwulstes ist möglich, da es sich hier um eine Dichtung handelt, die keiner Gleitreibung unterliegt. Andererseits macht aber die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung von der bekannten Maßnahme Gebrauch, die am bewegten Teil anliegende Dichtlippe in Richtung auf den abzudichtenden Raum hin sich erstrecken zu lassen, so daß diese gleitende Dichtlippe mit der geringstmöglichen Anpreßkraft auf den Zapfen aufliegt, wodurch sich der Vorteil einer geringen Abnutzung und sicheren Abdichtung ergibt.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen durch die Mitte eines Doppelkardangelenks gehenden Schnitt mit teilweise schematisch in Umrißlinien dargestellten Bauteilen, F i g. 2 einen im Vergleich zu F i g. 1 vergrößerten Axialschnitt durch eine der in F i g. 1 dargestellten Dichtungsanordnungen und F i g. 3 eine gegenüber F i g. 2 noch weiter vergrößerte Teildarstellung einer Dichtungsanordnung und daran angrenzender Teile des Gelenks; die gestrichelte Linie zeigt den nicht durchgebogenen Zustand der Dichtung vor dem Einbau. Das in F i g. 1 dargestellte Doppelkardangelenk 10 hat umlaufende Antriebs- und Abtriebskörper 11 und 12 mit Jochen 11a und 12a. In jedem der Joche sind mit Befestigungsmitteln 14 Lagerkappen 13 angeordnet. Die Joche sind um 90° gegeneinander versetzt, so daß die Lagerkappen gegenüberliegende Teile eines Kreuzkörpers 15 aufnehmen können.
Die Arme des Kreuzkörpers sind als Lagerzapfen ausgebildet, dessen zylindrische Oberfläche 17 und die daran anschließende Erweiterung 17a sehr fein bearbeitet sind. Jede der Lagerkappen 13 hat eine innere zylindrische Oberfläche 18, die. mit Abstand von der Lagerzapfenoberfläche 17 angeordnet ist. Zwischen diesen Oberflächen 17 und 18 sind Nadellager 19 angeordnet.
Der Kreuzkörper ist innen hohl und hat eine Zugangsöffnung 21, die durch eine Gewindekappe 22 verschlossen werden kann. Durch die mittleren Bohrungen 24 gehen Ankerbolzen 23, die in der Innenkammer 20 des Kreuzkörpers 15 durch eine Kupplung 25 miteinander verbunden sind. Die Ankerbolzen können die Druckbeanspruchungen der Lagerkappe durch die aus einzusetzenden und aufnehmenden Teilen bestehende Anordnung 26 übertragen. Diese Anordnung umfaßt eine halbkugelförmige Schale 27, in der ein Einsatzelement 28 ruht, das die Druckkraft von der Lagerkappe über ein Rollendrucklager 29 aufnimmt.
Zur Schmierung der Lager ist im mittleren Abschnitt 32 des Kreuzkörpers 15 ein Nippel 31 vorgesehen. Das durch diesen Nippel mittels einer Schmierpistole eingeführte Schmiermittel strömt durch die Bohrungen 24 zu den Lagern 19. Um zu verhindern, daß das Schmiermittel auf der anderen Lagerseite während des Betriebes' austritt oder Schmutz in das Lager gelangen kann, ist um jeden Lagerzapfen herum eine Dichtungsanordnung 40 vorgesehen. Die Dichtungsanordnung 40 enthält eine ringförmige Dichtung 41 aus elastomerem Material, die in einem Dichtungsgehäuse 42 mit L-förmigem Querschnitt angebracht ist. Die Dichtung ist in bekannter Weise mit dem Dichtungsgehäuse verbunden. Das Dichtungsgehäuse kann in eine ringförmige Ausnehmung 43 eingepaßt werden, die innerhalb der Oberfläche 18 der Lagerkappe gebildet ist. Diese Lagerkappe stellt den ersten der beiden gegeneinander abzudichtenden Teile dar. Die Dichtung 41 hat einen nach innen vorstehenden Flansch 44, der eine sich in Richtung auf den abzudichtenden Lagerraum zu erstreckende Dichtlippe 45 bildet; der Endteil 46 dieser Dichtlippe hat eine flache zylindrische Oberfläche 47, die an dem zweiten der -beiden gegeneinander abzudichtenden Teile, nämlich der Oberfläche 17 des Lagerzapfens 15, flächig anliegt. Die Anpreßkraft ist gering gehalten, so daß keine übermäßige Abnutzung stattfindet, und zwar auch dann nicht, wenn der Lagerzapfen sich im Betrieb mit hohen Drehzahlen relativ zur Dichtung dreht. Infolge ihrer in Richtung auf den abzudichtenden Lagerraum verlaufenden Gestalt bildet die Dichtlippe 45 eine Tasche, und wenn beim Abschmieren in dieser Tasche ein erhöhter Druck auftritt, wird die Dichtlippe 45 ohne merkliche Veränderung ihrer Lage fester gegen die Oberfläche 17 gedrückt.
Die elastische Dichtung 41 hat weiterhin einen an der Oberfläche 50 des ersten der beiden gegeneinander abzudichtenden Teile federnd anliegenden Dichtwulst 49 a, der an .der Oberfläche 50 eine statische Dichtung bildet. Von dem abzudichtenden Lagerraum führt ein Durchgang 51 für verbrauchtes Schmiermittel nach außen, und der Dichtwulst 49a der elastischen Dichtung 41 verschließt diesen Durchgang derart, daß er sich bei in Lippendichtungen bekannter Weise beim. Abschmieren des Lagers unter dem Druck des verbrauchten Schmiermittels abhebt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Dichtungsgehäuse in an sich bekannter Weise in den ersten der beiden gegeneinander abzudichtenden Teile eingesetzt, und der Durchgang 51 ist als Nut in derjenigen Oberfläche des Dichtungsgehäuses 42 ausgebildet, die an diesem ersten Teil anliegt.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Dichtwulst 49a nach innen verlängert, und die Verlängerung 49b liegt am Oberflächenabschnitt 17a des Lagerzapfens 15 an und wirkt dort als weitere Dichtlippe und Abstützung. Der Dichtwulst 49a und die Verlängerung 49 b bilden zusammen einen zweiten Flanschteil 49 der elastischen Dichtung 41.
Die Verlängerung 49 b kann so ausgebildet sein; daß sie sich beim Einbau in der in F i g. 3 dargestellten Weise durchbiegt; die gestrichelte Linie zeigt die Lage des Flanschs 49 vor dem Einbau an. Der zweite Flanschtei149 hat einen etwa V-förmigen Querschnitt und kann sich schräg zwischen der Oberfläche 50 und dem Abschnitt 17 a der Lagerzapfenoberfläche 17 erstrecken, die miteinander einen spitzen Winkel bilden. Der Dichtwulst 49 a kann durch die der elastischen Dichtung 41 eigene Elastizität an die Fläche 50 angepreßt werden, wobei die Rückstellkraft ausreichend groß gewählt werden kann, da es sich hier um eine nicht gleitende Dichtung handelt. Die Verlängerung 49 b dient auch, in Zusammenarbeit mit dem metallischen Dichtungsgehäuse, zur axialen Abstützung der Dichtung 41.
Beim Abschmieren strömt das Schmiermittel durch den Durchgang 51 und hebt den an der Oberfläche 50 elastisch angepreßten Dichtwulst 49a ab.

Claims

Patentansprüche: 1. Dichtungsanordnung zum Abdichten der Schmiermittelfüllung eines Lagers, insbesondere in Universalgelenken, mit einem an dem ersten :der beiden gegeneinander abzudichtenden Teile angebrachten starren Dichtungsgehäuse und einer im Dichtungsgehäuse fest angebrachten elastischen Dichtung mit einer in Richtnug auf den abzudichtenden Lagerraum zu sich erstreckenden und an dem zweiten der beiden gegeneinander abzudichtenden Teile anliegenden Dichtlippe, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die elastische Dichtung (41) einen an dem ersten Teil (40) federnd anliegenden Dichtwulst (49 a) aufweist, der einen von dem abzudichtenden Lagerraum nach außen führenden Durchgang (51) für verbrauchtes Schmiermittel derart verschließt, daß er sich in bei Lippendichtungen bekannter Weise beim Abschmieren des Lagers unter dem Druck des verbrauchten Schmiermittels abhebt.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsgehäuse in an sich bekannter Weise in. oder auf denn ersten Teil ein- bzw. aufgezogen ist, und daß der Durchgang (51) als Nut in der am ersten Teil anliegenden Oberfläche des Dichtungsgehäuses (42) ausgebildet ist.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtwulst (49a) eine als Dichtlippe und Abstützung wirkende Verlängerung (49b) aufweist, die am zweiten Teil (15) anliegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 975 575; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1835 256; britische Patentschrift Nr. 833154; USA: Patentschriften Nr. 2 896 432, 2 996 901.