DE2051346C3 - Ringteil aus gummielastischem Werkstoff zur Befestigung einer Metallscheibe innerhalb einer Gehäuseöffnung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Ringteil der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art

Aus der FiR-PS 15 81 126 ist ein Ringteil zur Befestigung einer Metallschcibe der eingangs genannten Art bekannt, der sich im wesentlichen innerhalb einer Radtalebene erstreckt Dadurch ist die Möglichkeit zur Aufnahme radialer Toleranzen sehr begrenzt denn schon bei einer geringen Durchmesserverringerung wirkt der Ringkörper steif, weil er an einem radialen Ausweichen durch den in derselben Ebene befindlichen Rand der metallischen und deshalb unnachgiebigen Scheibe gehindert ist Das bedeutet daß die Gehäusebohrung der Form des Ringteils verhältnismäßig genau angepaßt werden muß. Wenn z. B. hohe Lagegenauigkeit der Scheibe verlangt wird und deshalb die Aufnahme nuttief ist kann man den Ringteil in dieser Aufnahmenut nicht einschnappen lassen, weil er durch den engeren Teil der Gehäuscöffnung vor dem Erreichen der Nut nicht hindurchpassen würde. Um eine Beschädigung des Ringteils in diesem Falle zu vermeiden, muß das Gehäuse geteilt ausgeführt sein oder man muß die Nut entsprechend flacher ausführen, was aber gleichbedeutend mit einer geringeren Haltesicherheit ist Ein weiterer Nachteil des sich im wesentlichen radial erstreckenden elastischen Ringteils besteht darin, daß er axialen Kräften leicht nachgeben kann und daß er sogar unter radialen Kompressionskräften seitlich auszuweichen sucht Daher ist eine exakte Lage nicht gewährleistet Schließlich ist es ein Nachteil des bekannten mit der Scheibe verbundenen Ringteils, daß er nur in einer Nut mit hinreichender Festigkeit montiert werden kann. Bei einer Einbringung in ein zylindrisches Gehäuseteil müssen sehr enge Toleranzen eingehalten werden, um die Klemmkraft innerhalb eines bestimmten gewünschten Bereiches zu halten, wobei selbst dann eine Montagesicherheit zweifelhaft erscheint

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ringteil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß große radiale Toleranzen aufzunehmen möglich sind und dabei so hohe toleranzunempfindliche Klemmkräfte erzeugt werden, daß es gegebenenfalls nutfrei montiert werden kann, wobei die axiale Lage der Scheibe auch beim Auftreten unterschiedlicher Toleranzen und axialer Kräfte genau festgelegt ist.

Zur Lösung sind die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen.

Es sind zwar bei der Aufgabenlösung Gestaltungsmerkmale benutzt, wie sie durch die US-PS 34 73 856 und die FR-PS 14 36 538 bekannt geworden sind, jedoch sind die sonstigen technischen Verhältnisse bei diesem Stand der Technik ganz anders gelagert wie bei der Erfindung.

s Zur Entwicklung der Erfindung, ausgehend vom Stand der Technik gemäß der FR-PS 15 81 126 über die von diesem Stand der Technik ausgehende und auf diesem Stand der Technik spezifizierte Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Lösungsmittel, also zur Entwicklung des Lösungsprinzips bei der Erfindung, sind beim Stand der Technik nicht genügend technische Hinweise zu erkennen, so daß diese Entwicklung nicht ohne weiteres und ohne erfinderische Überlegungen möglich war, wenn auch einzelne Gestaltungsmerkmale bei der Aufgabenlösung durch die US-PS 34 73 856 und die FR-PS 14 36 538 bekannt geworden sind, wobei die durch die letzte Druckschrift bekannt gewordenen Gestaltur>gsmerkmale (Flanschausbildung) die Erfindungshöhe noch nicht begründen. Jedoch die durch die zuerst genannte Vorveröffentlichung bekannte Gestaltungsart der trichterförmigen Ausbildung eines Scheibenteils ist in ganz anderem Zusammenhang und mit ganz anderer Wirkung bei dem genannten Stand der Technik bekannt geworden, jene Wirkung, die durch die genannte Form bei der Erfindung erreicht werden soll und die in einer besonderen radialen Elastitzität zu sehen ist tritt bei diesem Stand der Technik nicht ein, weil die Trichterform des gummielastischen Teils mit einer metallischen Scheibe formelastisch an der Trichterstelle verbunden ist so daß das zuletzt genannte Teil die radiale Elastizität verhindert

Der die Klemmkräfte auf das Gehäuse übertragende Abschnitt des erfindungsgemäßen Ringteils liegt seitlich außerhalb der Scheibenebene, d. h. seine radiale Verformbarkeit wird daher durch die Scheibe nicht gehindert und kann deshalb große Toleranzen aufnehmen. Man kann ihm auch extreme Verformungen zur Erzeugung großer Klemmkräfte zur/auen, die sogar die Montage in zylindrischen Gehäuseteilen gestatten. Er kann z. B. bei der Abdeckung von Naben und Flanschen verwendet werden.

Wenn jedoch Montage einer Nut gewählt wird, so läßt sich der Halteabschnitt des Ringteils leicht auch in tiefe Nuten einschnappen, weil ihm vorher starke Verformungen beim Weg durch enge Gehäuseöffnungen zugemutet werden können. Weil der trichterförmige Ringteil eine starke axiale Richtungskomponente aufweist wird er in dieser Richtung sehr steif, so daß er

so genau axial lokalisiert werden kann.

Durch die FR-PS 14 36 538 ist eine vollständige aus elastischem Werkstoff bestehende Ringscheibe bekannt, die so ausgebildet ist, daß sie radial außen in eine Bohrungsnut eingeklemmt werden kann und dann mit ihrem radial nach innen weisenden Abschnitt eine Dichtungslippe bildet, die unter Vorspannung an einer Gegendichtfläche anliegt. Da es zum Wesen einer solchen Dichtungslippe gehört, daß sie quer zur Lippenrichtung vorgespannt wird und in Axialrichtung nachgiebig ist ist diese bekannte Ausführung zur axialen Festlegung eines Scheibenteiis weder bestimmt noch geeignet. Da die axiale Erstreckung des oberen Abschnitts des Ringteils sehr gering ist und der durch sie bewirkte axiale Versatz nicht einem so groß ist wie die sonstige Dicke der Scheibe, kann von einem trichterförmigen Ringteii der bekannten Scheibe nicht gesprochen werden, da selbst der radial äußerste Scheibenabschnitt noch in derselben Radialebene liegt, wie Teile des radial

weiter innen gelegenen Scheibenteils, Größere radiale Verformungen sind somit nicht gestattet, weil der radial äußerste Abschnitt gegenüber radial nach innen drängender Kompression durch den radial weiter innen liegenden Scheibenteil abgestützt wird.

Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit dem Anspruch der Zeichnung. Darin zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Endkappe, welche mit einem Ringteil versehen ist,

F i g. 2, 3,4 verschiedene Abwandlungen zur Befestigung der Endkappe gemäß F i g. 1,

F i g. 5,6 zwei abgewandelte Ringteile und die Art der Befestigung, is

F i g. 7 ein weiteres Befestigungsbeispiel in kleinerem Maßstab.

In den Zeichnungen ist mit 11 eine Metallscheibe bezeichnet Ein Ringteil 13 aus Gummi oder ähnlichem Werkstoff ist an dem äußeren Rand dieser Platte oder Scheibe vulkanisiert Der Ringtei! weist einen trichterförmigen Teil 14 auf, welcher allmählich ir einen im wesentlichen ebenen ringförmigen Teil 15 übergeht Um eine zufriedenstellende Verbindung zwischen der Metallscheibe U und dem Ringteil 13 zu gewährleisten, dient zur Befestigung nicht nur die äußerste Begrenzungsfläche 16 der Scheibe, sondern auch der äußerste Rand 16a der ebenen Stirnfläche. Der ringförmige Teil 15 ist begrenzt durch zwei leicht geneigte Flächen 17 und 18. Der Grund für diese Konizität wird anhand der 3c Beschreibung der F i g. 4 erläutert

Die F i g. 2, 3 und 4 veranschaulichen Anwendungsmöglichkeiten der Scheibe nach F i g. 1. F i g. 2 zeigt eine Nut 19, welche in einer Innenfläche einer umgebenden zylindrischen Wandung 110 angeordnet ist. Der Ringteil 13 verspannt und drückt folglich die Scheibe 11 in metallischen Kontakt mit der Fläche 11 der Nut, so daß ein Wärme- oder Stromfluß von der Scheibe zur Wandung oder umgekehrt ermöglicht wird. Bei diesem Ausführungibeispiel ist es erforderlich, daß das mit der zylindrischen Wandung versehene Bauteil zweiteilig ausgeführt ist, da andererseits eine Montage des ringartigen, scheibenförmigen Gliedes nicht möglich wäre.

F i g. 3 zeigt, wie eine Scheibe 11 gemäß F i g. 1 in einem zylindrischen Rohr 112 befe&igt ist. Der äußere Rand 12 der Scheibe bleibt in metallischen Kontakt mit einer ringförmigen Metallscheibe 117, welche ein Spannring, ein Lagerring oder dergleichen sein kann. Die Scheibe ist gegen dta Metallring unter dem Einfluß einer avial gerichteten Kraft gedrückt, welche dadurch entsteht, daß der konische Teil des Ringteils 13 gegen das Rohr 112 gedruckt wird. Durch die Vorgabe der Härte und der Abmessungen des Gummis in Anpassung an das Rohr kann eine einfache und wenig aufwendige Befestigungseinrichtung erhalten werden. Diese Anordnung ermöglicht zwar keine formschlüssig festsetzende Befestigung der Scheibe, jedoch ist diese Befestigungsart für eine Vielzahl der infrage kommenden Anwendungsfälle ausreichend.

Will man eine definierte Lage erreichen, kann die vorzugsweise zylindrische Fläche 114 gemäß F i g. 4 mit einer kreisringförmigen Nut 113 versehen werden, in welche der äußere Teil 15 des Ringteiles eingreift und so einen zuverlässigen Sitz der Scheibe gewährleistet. Die geneigten Flächen 17 und 18 werden dann gegen die Kanten 115 und 116 der Nut 113 gepreßt, wobei sich gleichzeitig eine statische Dichtung ergibt

Fig.5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Ringteils. Der äußere Teil 22 der Scheibe 21 ist in diesem Falle vollständig vom Ringteil 23 ur^hlossen. Das hat zur Folge, daß an die Verbindung von Gummi und Metall geringere Anforderungen gestellt werden können. Das Ergebnis des in Fig.5 dargestellten Prinzips ist, daß die innere Spannung des Gun.mis in gewissen Fällen ausreichend ist eine sicher« Verbindung zwischen dem Ringteil und der Scheibe zu gewährleisten. Der äußere Teil 22 ist axial mittels Druck in Bezug auf die Scheibe 21 versetzt angeordnet, damit, falls notwendig, ein direkt leitender Kontakt zwischen der Scheibe und dem umgebenden Körper erreicht werden kann.

Der Ringteil 43 in Fig.6 ist zwischen zwei Metallscheiben 41 über ein kreisringförmiges Bett 46 befestigt, wobei die Scheiben durch Schweißen oder mittels einer ähnlichen Verbindung miteinander verbunden sind.

F i g. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in der mit 30 ein Lagergehäuse bezeichnet ist, in dem ein Wellenende 31 mittels eines Kugellagers 32 gelagert ist Das Lagergehäuse, das geteilt auszuführen ist (nicht dargestellt), ist auf der linken Seite mit einer Dichtung versehen, die aus einem flachen M<*tallring 34 besteht Ein Packungsring aus Gummi, ein sogenannter V-Ring, der unter Vorspannung auf die Welle aufgesetzt ist, liegt mit einer konisch ausgebildeten Dichtungslippe gegen den Ring an. Der Metallring 34 ist auf der Außenseite mit einem Ringteil 33 versehen, dessen grundsätzlicher Aufbau bereits beschrieben wurde. Auf der rechten Seite der Zeichnung ist das Lagergehäuse mittels einer runden Metallplatte abgedichtet, die mit dem Lagergehäuse durch einen beschriebenen Ringteil verschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   20 5! 346

   Ringteil aus gummielastischem Werkstoff zur Befestigung einer Metallscheibe innerhalb einer Gehäuseöffnung, dessen innerer Rand mit dem Rand der Metallscheibe fest verbunden ist und der radial über den Scheibenrand hinausragt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringteil (13) in Form eines an seinem engeren Ende mit dem Scheibenrand verbundenen Trichters ausgebildet ist und an seinem weiteren Ende einen radial nach außen vorstehenden Flansch aufweist, dessen Querschnitt sich radial nach außen verjüngt