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Wellendichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellendichtung,
die einen starren Tragring, eine zur Anlage an der Welle bestimmte Lippendichtung
und eine stirnseitige, zur Anlage an einer radialen Wand des abzudichtenden Maschinengehäuses
bestimmte Dichtung sowie eine Druckfeder zum axialen Andrücken der Wellendichtung
mit ihrer stirnseitigen Dichtung gegen das Gehäuse aufweist.
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Die Dichtung soll vorzugsweise in der Öffnung eines Antriebswellendurchganges
von einem Gehäuse in ein anderes verwendet werden und gleichzeitig den Zusammenbau
der Gehäuse erleichtern. Schließlich soll die Dichtung unempfindlich gegenüber Maßabweichungen,
z. B. bei sogenanntem Mittenversatz sein.
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Es ist bei derartig aufgebauten Dichtungen bekannt, als Druckfeder
zur Erzeugung des axialen Anpreßdruckes der stirnseitigen Dichtung der Wellendichtung
gegen eine Gehäusewand weiche Biegefedern zu verwenden, die an einer Tragplatte
der Dichtung befestigt sind. Diese Druckfedern beanspruchen nicht nur verhältnismäßig
viel Raum in axialer Richtung, sie sind auch nicht geeignet, einen gleichmäßig über
den Umfang der Dichtfläche verteilten Anpreßdruck auszuüben.
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Es sind auch Wellendichtungen bekannt, die als Druckfedern für den
axialen Anpreßdruck Tellerfedern verwenden. Dabei sind jedoch die Tellerfedern entweder
als Einzelteile oder innerhalb eines in sich geschlossenen Gehäuses für die gesamte
Wellendichtung eingebaut.
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Bei Wellendichtungen, die mittels als Einzelteile eingebauten' Tellerfedern
axial angepreßt werden, besteht der Nachteil, daß die Tellerfedern erst beim Zusammenbau
eingesetzt werden können, wodurch der Einbau der Wellendichtung erschwert wird und
die Gefahr besteht, daß die Tellerfeder vergessen wird, was zu mangelhafter Funktion
der Dichtung führt. Sind andererseits die Tellerfedern innerhalb eines in sich geschlossenen,
die Wellendichtung einschließenden Gehäuses angeordnet, so kann außerhalb dieses
Gehäuses keine axial wirkende Kraft ausgeübt werden, d. h. es wird keine auf ein
Andrücken der zur Anlage an einer radialen Wand des Maschinengehäuses bestimmte
Dichtung der Wellendichtung gerichtete Kraft erzeugt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Tellerfeder auf
einfache Weise mit der Wellendichtung zu verbinden, unter Vermeidung der vorstehend
beschriebenen Mängel der bekannten Dichtungen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tellerfeder
unverlierbar mit dem Tragring verbunden und kippbar auf diesem gelagert ist.
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Dadurch kann sich die Tellerfeder ungehindert verformen und es ist
gleichzeitig sichergestellt, daß in eingebautem Zustand der Wellendichtung über
den Umfang der zum axialen Andrücken an eine Gehäusewand bestimmten Dichtung ein
gleichmäßiger Anpreßdruck auftritt.
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Um die Befestigung der Tellerfeder auf dem Tragring der Wellendichtung
möglichst einfach zu gestalten, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen,
daß der Innenrand der Tellerfeder mit Spiel in einer Ausnehmung des Ringes sitzt
und mittels eines Bördels oder einzelner Bördelnasen gesichert ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung. ist vorgesehen, daß sich
die Tellerfeder über eine gehärtete Scheibe gegen den Tragring abstützt.
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Besonders vorteilhaft ist - die Verwendung der Dichtung nach der Erfindung
in der Öffnung eines Antriebswellendurchganges von einem Gehäuse in ein anderes,
beispielsweise von dem Kupplungsgehäuse in das Getriebegehäuse oder von dem Wechselgetriebe
in ein Ausgleichsgetriebegehäuse eines Kraftfahrzeuges.
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Beim Zusammenbau der Gehäuse wird die Tellerfeder der Dichtung gespannt,
wodurch die Gehäusedichtung in dem erforderlichen Maße angepreßt wird. Durch die
Tellerfeder werden ferner Herstellungstoleranzen und Wärmedehnungen ausgeglichen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie ein
Beispiel seiner Verwendung dargestellt
und nachstehend beschrieben.
In der Zeichnung stellt dar-Fi g. 1 einen Querschnitt durch die Wellen- und Gehäusedichtung
in vergrößertem Maßstab, F i g. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung II in F i g. 1,
die die Sicherung der Tellerfeder mittels Bördelnasen zeigt, F i g. 3 die beispielhafte
Verwendung der Wellen-und Gehäusedichtung nach der Erfindung innerhalb des Zusammenbaues
einer Kupplung mit dem Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, wobei beide Aggregate
geschnitten und nur teilweise dargestellt sind.
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Die Wellen- und Gehäusedichtung 10 nach den F i g. 1 und 2 besteht
aus einem im Querschnitt winkelförmigen, starren Tragring 11, dessen einer
Schenkel 12 axial und dessen anderer Schenkel 13 radial gerichtet ist. An
dem radial nach innen gerichteten Schenkel 13 des Ringes 11 ist eine Dichtmanschette
14 anvulkanisiert. Sie erstreckt sich vom Schenkel 13 konisch zulaufend fort, um
am Ende die Dichtlippe 15 zu tragen. Letztere wird in bekannter Weise mittels einer
Schnürfeder 16 auf die Oberfläche einer gestrichelt angedeuteten Welle 17 gedrückt.
Zur Befestigung der Dichtmanschette 14 besitzt diese zwei radial gerichtete Ringflansche
18, 19, die eine im Querschnitt U-förmige Befestigungsnut bilden.
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Die Ringflansche 18,19 sind an dem nach innen ragenden Schenkel
13 des Ringes 11 anvulkanisiert. Der an der Außenseite liegende Schenkel
19 der Dichtmanschette 14 bildet die Gehäusedichtung. Sie ist mit einer zusätzlichen
Dichtlippe 20 versehen.
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Am Ende des axial verlaufenden Schenkels 12 des Ringes 11 befindet
sich eine Ausnehmung 25, in der eine Tellerfeder 26 kippbar gelagert ist. Zur Sicherung
der Tellerfeder 26 ist der Ring 11 an einzelnen Stellen mit Bördelnasen
27 versehen, wie insbesondere F i g. 2 näher veranschaulicht. Zwischen der
Tellerfeder 26 und der Seitenwand 28 der Ausnehmung 25 befindet
sich eine gehärtete Scheibe 29. Die Scheibe vermeidet, daß sich die Tellerfeder
26 in das weichere Material des Ringes 11-.eingräbt. Der Ring 11 ist an verschiedenen
Stellen mit Löchern 30 versehen. Sie ermöglichen den Schmiermittelumlauf und Druckausgleich.
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Der Übergang zwischen den axial und radial gerichteten Schenkeln 12,13
des Ringes 11 wird durch eine Rampe 31 gebildet.
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In einem Anwendungsbeispiel nach F i g. 3 ist mit 50 das Gehäuse
einer Kraftfahrzeugkupplung bezeichnet. Der Antrieb erfolgt über die Welle 51 auf
die Schwungscheibe 52 und von dort über die Kupplungsscheibe 53 auf die Getriebewelle
54. Die Kupplungsscheibe 53 wird von der tellerförmigen Scheibenfeder 55 gegen die
Kupplungsscheibe gedrückt. Mit Hilfe des Kupplungs-Drucklagers 56, das durch
die Muffe 57 mittels einer nicht dargestellten Schaltgabel, die in die Nut
58 eingreift, nach links verschiebbar ist, wird beim Auskuppeln auf den Innenrand
59 der Scheibenfeder 55 ein Druck ausgeübt, so daß diese um die Kippringe 60 schwenkt.
Dabei wird die Kupplungsdruckplatte 61 durch die Kraft der Feder 62 von der
Kupplungsscheibe 53 abgehoben, so daß der Kraftfluß vom Motor auf die Getriebewelle
54 unterbrochen ist. Die Muffe 57 ist auf der feststehenden und fliegend
im Kupplungsgehäuse angeordneten Drucklager-Führungshülse 63 axial verschiebbar
gelagert. Die Getriebewelle 54 ist durch die Drucklager-1#iilirungshiilse
63 hindurchgeführt und treibt das Antriebsrad 64 des Getriebes. Die Getriebewelle
54 ist an ihrem linken Ende über Wälzlager 65 in der Welle 51 und rechts
über Wälzlager 66 im Gehäuse 67 des Getriebes gelagert.
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Die beiden Gehäuse 50 und 67 sind in üblicher Weise mittels Schrauben
(nicht dargestellt) entlang ihrer Berührungsflächen 68 miteinander verbunden. Die
Drucklager-Führungshülse 63 ist an ihrem einen Ende zweimal treppenförmig abgekröpft.
Der zylindrische Teil 70 ruht in der Bohrung 71 des Kupplungsgehäuses 50. Die Toleranz
zwischen dem zylindrischen Teil 70 und der Bohrung 71 ist so gewählt, daß eine ausreichende
Zentrierung der Drucklager-Führungshülse 63 erreicht wird. Der äußere Flansch 72
liegt unter Zwischenschaltung einer Papierdichtung 73 an der Ringfläche 74 des Kupplungsgehäuses
50 an. Im eingebauten Zustand liegt der Außenrand 75 der Tellerfeder
26 am Außenring 76 des Lagers 66 an, während der Ringflansch 19 mit
Dichtlippe 20 an der Stufe 77 der Drucklager-Führungshülse 63 anliegt. Wie sich
aus der F i g. 3 ohne weiteres ergibt, ist zwischen dem Außendurchmesser des Schenkels
12 der Dichtung 10 und des zylindrischen Teiles 70 der Drucklager-Führungshülse
63 ein so großes Spiel vorgesehen, daß sich die Dichtung 10 in radialen Richtungen
verschieben kann. Hierdurch können sich Maßungenauigkeiten, z. B. ein Mittenversatz,
zwischen den zu verbindenden Teilen nicht nachteilig auf die Güte der Wellendichtung
auswirken. Der axiale Anpreßdruck der Tellerfeder ist so abgestimmt, daß außer der
Gehäusedichtung eine einwandfreie Drehsicherung der Wellendichtung erzielt wird.
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Wie Versuche gezeigt haben, kann sich die Dichtung 10 im Betrieb so
einstellen, daß der Dichtungsdruck der Schnürfeder 16 über den Umfang der Welle
17 konstant ist. Die Spannkraft der Schnürfeder 16 kann hierdurch besonders
klein gewählt werden.
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Der Zusammenbau der Kupplung mit dem Getriebe erfolgt in der Weise,
daß zunächst über die Getriebewelle 54 die Dichtung 10 aufgeschoben
wird, bis sie am Lager 66 anliegt. Infolge der Rampe 78 der Getriebewelle
54 wird dabei jegliche Verletzung der Dichtlippe 15 vermieden. Beim nun folgenden
Zusammenschieben der beiden Aggregate übernimmt die Rampe 31 der Dichtung eine Vorzentrierung,
der sich die endgültige Zentrierung mittels des Außendurchmessers des Lagers 66
in der Bohrung 79 der Kupplung anschließt.
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Die Durchlässe 30 sorgen für den Druckausgleich zwischen Raum
80 und dem Innenraum des Getriebes. Sie gestatten auch den Zutritt von Öl
zur Dichtlippe 20 der Gehäusedichtung..