DE4216568C2 - Kurbelwellendichtung für eine Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurbelwellendichtung für eine Verbrennungskraftma­ schine, umfassend ein Halteteil mit einem Lippenring aus polymerem Werk­ stoff, der mittels eines Tragteils an dem Halteteil befestigt ist, wobei das Tragteil durch einen radial nach außen vorstehenden Flanschabschnitt begrenzt ist, wobei der Flanschabschnitt an dem Halteteil aufgenommen und auf der in axialer Richtung von dem Halteteil abgewandten Seite mit zumindest einer axial vorstehenden Dichtlippe versehen ist, wobei das Halteteil durch ein Spritzgußteil gebildet ist und wobei der Flanschabschnitt in einer axial geöffne­ ten Ausnehmung des Spritzgußteils aufgenommen ist.

Aus der DE-PS 33 05 765 ist eine solche Kurbelwellendichtung bekannt, die einen bevorzugt im Spritzgußverfahren hergestellten Verschlußdeckel gegen das Gehäuse einer Verbrennungskraftmaschine und gegen den Flansch der Öl­ wanne statisch abdichtet. Die beiden statischen Dichtbereiche stehen senk­ recht aufeinander, wobei die Dichtelemente durch Gummirechteckprofile gebil­ det sind. Das dynamisch beanspruchte Dichtelement zur Abdichtung der Kur­ belwelle ist an einem Radialansatz des Deckelgrundkörpers anvulkanisiert. Der vorbekannte Verschlußdeckel gewährleistet eine exakte und mit gleichmäßi­ gem Anpreßdruck versehene Festlegung an dem abzudichtenden Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine und der Ölwanne, wobei allerdings zu beachten ist, daß sich aufgrund der Anordnung der Dichtelemente im Spritzteil ein erhöh­ ter Herstellungsaufwand ergibt, wodurch der Verschlußdeckel in wirtschaftli­ cher Hinsicht wenig befriedigend ist. Das Spritzgußteil bei dieser Anordnung ist vergleichsweise schwer gestaltet.

Dadurch, daß der elastomere Werkstoff der Dichtungen direkt an das Spritz­ gußteil anvulkanisiert ist, können die Dichtungen nicht unabhängig vom Spritz­ gußteil erneuert werden. Eine einfache Trennung der Dichtungen vom Spritz­ gußteil, um dieses einer Wiederverwendbarkeit zuzuführen, ist nicht gegeben.

Aus der US-PS 3,035,843 ist eine Kurbelwellendichtung bekannt, bei der der Flanschabschnitt des Tragteils ebenso wie die axial in Richtung der abzudich­ tenden Fläche vorstehenden Dichtlippen aus einem gummielastischen Werk­ stoff bestehen, wodurch die Positionierung insbesondere der in axialer Rich­ tung vorstehenden Dichtlippen bei der Montage erschwert ist. Die Verformung der in axialer Richtung vorstehenden Dichtlippen sowie die statische Abdich­ tung während einer langen Gebrauchsdauer kann nur durch eine aufwendige Montage bewirkt werden.

Aus der DE-PS 36 34 735 ist eine Kurbelwellendichtung bekannt, wobei eine dynamische und eine statisch wirkende Dichtung in einem Gehäusedeckel an­ geordnet sind. Die das Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine abdichtende statische Dichtung ist in einer Ausnehmung des Deckels einvulkanisiert und steht in axialer Richtung über den Deckel vor. Der Deckel weist drei in axialer Richtung versetzte Radialflächen auf. Die erste Radialfläche dient zur Verbin­ dung mit dem Kurbelgehäuse, die zweite Radialfläche nimmt die statisch wir­ kenden Dichtstreifen auf und die dritte Radialfläche trägt die dynamisch wir­ kende Dichtlippe. Dabei ist allerdings zu beachten, daß für eine ausreichend große Anpressung des Verschlußdeckels am Motorblock eine Vielzahl benach­ barter Befestigungsbohrungen vorzusehen sind. Desweiteren ist die Material­ stärke des Blechkörpers vergleichsweise dick und weist zur Festlegung der Dichtungen zahlreiche Richtungsänderungen auf, wodurch die Herstellbarkeit erschwert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kurbelwellendichtung der ein­ gangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß die Wellendichtung unab­ hängig von der statischen Dichtung erzeugt sein kann. Dadurch können beide Dichtungen vorteilhafterweise aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Außerdem sollen die Herstellbarkeit und die Montage der Kurbelwellendichtung deutlich vereinfacht werden, wodurch eine größere Wirtschaftlichkeit bedingt ist. Ein weiterer wirtschaftlicher Vorteil ist in der Wiederverwendbarkeit des Spritzgußteils zu sehen, da dieses nicht direkt mit den Dichtungen in Berührung kommen soll.

Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Kurbelwellendichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, daß das Tragteil aus Blech besteht und daß das Spritzgußteil und das Tragteil durch einen Preßverband verbun­ den sind. Hierbei ist von hervorzuhebender Bedeutung, daß das Spritzgußteil nicht direkt mit den Dichtungen in Berührung kommt. Einer Feinbearbeitung des Spritzgußteils bedarf es daher nicht. Durch die vorteilhafte Zuordnung von Flanschabschnitt und Spritzgußteil wird auf die statisch beanspruchten Dicht­ lippen, die axial in Richtung der abzudichtenden Verbrennungskraftmaschine vorstehen, eine exakt vorher bestimmte Verformung aufgebracht. Dadurch können Überbeanspruchungen der Dichtlippen zuverlässig vermieden werden, wodurch ausgezeichnete Gebrauchseigenschaften während einer langen Ge­ brauchsdauer gewährleistet sind. Die verwendeten Dichtungsmaterialien kön­ nen an verschiedene Anwendungsfälle sehr gut angepaßt werden. Die Kur­ belwellendichtung kann beispielsweise aus PTFE oder FKM bestehen, während die statische Abdichtung bevorzugt aus ACM oder Silikon besteht. Das Tragteil aus Blech ist durch sein geringes Gewicht einfach zu handhaben und gewähr­ leistet eine exakte Positionierung der Kurbelwellendichtung während der Mon­ tage und bei der Anwendung. Dadurch, daß das Tragteil nur zur Aufnahme der Dichtlippen und nicht zur Befestigung am Kurbelgehäuse dient, kann es dünn, leicht und einfach ausgebildet sein. Das Tragteil kann einen Z-förmigen Quer­ schnitt aufweisen, an dessen Vorsprüngen die Dichtungen anvulkanisiert sind. Es wird unabhängig von dem Spritzgußteil erzeugt und nachträglich mit diesem vereint.

Dadurch, daß das Spritzgußteil und das Tragteil durch einen Preßver­ band miteinander verbunden sind, ist eine einfache und zuverlässige Verbindung der beiden Teile miteinander gewährleistet. Das Spritzgußteil, das bevorzugt aus einem Leichtmetall- Druckguß besteht, kann beispielsweise kreisförmige Ausnehmungen aufweisen, die mit einer entsprechenden Anzahl nockenförmiger Vorsprünge des Tragteils zumindest teilweise in Eingriff bring bar sind. Zum besseren Ausgleich herstellungsbedingter Toleranzen können bei Verwendung von zwei Ausnehmungen im Spritzgußteil und zwei nockenförmigen Vorsprüngen im Tragteil die nockenförmigen Vorsprünge kreisrund ausgeführt werden, wobei eine Ausnehmung im Spritzgußteil entsprechend, die andere Ausnehmung aber in Form eines Langloches ausgeführt ist. Der kreisförmige Nocken berührt dann die längliche Ausnehmung lediglich in zwei Teilbereichen.

Das Spritzgußteil kann in einer sich parallel zu der Kurbelwelle erstreckenden, ebenen Querfläche enden und die Dichtlippe in einer einstückig angeformten Querlippe, die die Querfläche im herstellungsbedingten Zustand keilförmig überragt. Durch die einstückige Ausgestaltung der in axialer Richtung vorste­ henden Dichtlippe und der Querlippe, die zwei senkrecht zueinander stehende Dichtebenen (beispielsweise Kurbelgehäuse/Ölwanne) abdichten, ist sowohl die Herstellbarkeit als auch die Montage besonders einfach. Die herstellungs­ bedingt über die beiden senkrecht zueinander stehenden Dichtebenen ragende Querlippe bedingt nach erfolgter Montage und Verlagerung in die montagebe­ dingte Position eine ausgezeichnete Abdichtung während einer langen Ge­ brauchsdauer. Das durch die Montage verdrängte Material der Querlippe verla­ gert sich bevorzugt in dafür vorgesehene Freiräume, die durch die Ausgestal­ tung der Querlippe gebildet sind. Eine Überbeanspruchung der Querlippe wird durch Materialverschiebung in diese Bereiche zuverlässig vermieden, ebenso wie eine Beschädigung. Bei der Ausgestaltung der Querlippe ist darauf zu achten, daß diese geometrisch derart ausgebildet ist, daß eine Materialver­ schiebung in die dafür vorgesehenen Hohlräume bei der Montage möglich ist. Während der Montage der Kurbelwellendichtung wird die Querlippe elastisch verformt und legt sich einerseits dichtend am axial angrenzenden Kurbelge­ häuse und andererseits senkrecht dazu an der Dichtebene der angrenzenden Ölwanne an. Eine gute statische Abdichtung und gute Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer sind dadurch gewährleistet.

In Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalls kön­ nen mehrere axial vorstehende Dichtlippen vorgesehen sein, die alle gemein­ sam von der einstückig angeformten Querlippe begrenzt sind. Eine weiter ver­ besserte statische Abdichtung wird durch diese Anordnung, die einer Laby­ rinthdichtung ähnlich ist, bedingt.

Das Tragteil kann aus einem tiefgezogenen Blech bestehen. Aufgrund der ein­ fachen Form, und dadurch, daß der überwiegende Teil der Kräfte von dem Spritzgußteil aufgenommen wird, kann das Tragteil aus dünnwandigem Blech in wirtschaftlicher Hinsicht kostengünstig hergestellt werden.

Im Hinblick auf ein geringes Gewicht der Kurbelwellendichtung kann das Spritzgußteil aus einem Leichtmetall-Druckgußteil bestehen.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand Zeichnungen Fig. 1 bis 5 weiter verdeutlicht. Diese zei­ gen Ausführungsbeispiele, teilweise in schematischer Darstellung.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäße Kurbelwellendich­ tung im eingebauten Zustand gezeigt,

in Fig. 2 ist die Kurbelwellendichtung aus Fig. 1 in einer Ansicht von der Motorkurbelgehäuseseite gezeigt,

in Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und ein Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 2 gezeigt,

in Fig. 4 ist die Quer­ lippe aus Fig. 1 in ihrer herstellungsbedingten, vergrößerten Form gezeigt und

in Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel der Festlegung des Tragteils an dem Spritz­ gußteil durch einen Preßverband.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine Kurbelwellendichtung für eine Verbrennungskraft­ maschine gezeigt, die ein Spritzgußteil 1, ein Tragteil 2 und eine Dichtlippe 3 zur statischen Abdichtung am Motorkurbelgehäuse 6 zeigt. Einstückig ange­ formt an die Dichtlippe 3 ist die Querlippe 5, die eine zur Anwendung gelan­ gende Ölwanne 7 statisch abdichtet. Die statische Dichtung, die einstückig ausgebildet ist und aus der Dichtlippe 3 und der Querlippe 5 besteht, dichtet zwei senkrecht zueinander stehende Dichtebenen (Motorkurbelgehäuse und Öl­ wanne) zueinander ab. Das Tragteil 2 umfaßt einen radial nach außen stehen­ den Flanschabschnitt 2.1, der in einer axial geöffneten Ausnehmung 1.1 des Spritzgußteils 1 aufgenommen ist. Auf der in axialer Richtung von dem Spritz­ gußteil 1 abgewandten Seite ist der Flanschabschnitt 2.1 in diesem Beispiel mit zwei in axialer Richtung vorstehenden Dichtlippen 3.1, 3.2 versehen. In den Fig. 1 bis 3 ist die dynamisch beanspruchte Wellendichtung 8 gezeigt, die während der bestimmungsgemäßen Verwendung eine hier nicht dargestellte Kurbelwelle dichtend umschließt. Die axial vorstehenden Dichtlippen 3.1, 3.2 sind durch ihre Anordnung in der axial geöffneten Ausnehmung 1.1 des Spritz­ gußteils 1 zuverlässig vor mechanischen Überbeanspruchungen geschützt. Die Montage gestaltet sich durch diese Ausgestaltung besonders einfach, da das Spritzgußteil 1 mit dem Motorkurbelgehäuse 6 fest verschraubt werden kann, ohne daß die Dichtlippen 3.1, 3.2 Schaden nehmen. Wie in Fig. 1 darge­ stellt, liegt die einstückig an die Dichtlippe 3 angeformte Querlippe 5 unter Vorspannung sowohl am Motorkurbelgehäuse 6 als auch an der Ölwanne 7 dichtend an. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich zur Abdichtung des Motorkurbelgehäuses 6 gegenüber der Ölwanne 7 eine Ölwannenflachdichtung 7.1 zwischen den beiden Teilen, so daß die Quer­ lippe 5 mit der Ölwannenflachdichtung 7.1 in Eingriff bringbar ist. Die Ver­ wendung der Ölwannenflachdichtung 7.1 ist im Hinblick auf den Ausgleich von Toleranzen vorteilhaft, da beispielsweise Montageungenauigkeiten und/oder Herstellungstoleranzen des Spritzgußteils 1 und/oder des Motorkurbelgehäu­ ses 6 besser ausgeglichen werden können.

In Fig. 4 ist die Querlippe 5 im herstellungsbedingten Zustand gezeigt, wobei zu erkennen ist, daß Dichtlippenmaterial während der Montage elastisch ver­ formt wird, um einen ausreichend großen statischen Anpreßdruck der Quer­ lippe 5 sowohl an das Motorkurbelgehäuse 6 als auch an die Ölwanne 7 zu gewährleisten. Eine Verschiebung des bei der Montage verdrängten Dich­ tungsmaterials erfolgt in einen Hohlraum, der von dem Spritzgußteil 1, der Öl­ wanne 7 und der Querlippe 5 begrenzt wird, so daß eine gute statische Ab­ dichtung bei Vermeidung von Materialüberbeanspruchung gewährleistet ist.

In Fig. 5 ist im linken Teil der Darstellung das Spritzgußteil 1 gezeigt, das zur Aufnahme des Tragteils 2 eine kreisförmige und eine längliche Ausnehmung aufweist. Im rechten Teil der Darstellung von Fig. 5 ist das Tragteil 2 am Spritzgußteil 1 festgelegt, wobei die kreisförmigen Vorsprünge des Tragteils mit den Ausnehmungen des Spritzgußteils in Eingriff sind.

Claims (6)

1. Kurbelwellendichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, umfassend ein Halteteil mit einem Lippenring aus polymerem Werkstoff, der mittels eines Tragteils an dem Halteteil befestigt ist, wobei das Tragteil durch einen radial nach außen vorstehenden Flanschabschnitt begrenzt ist, wobei der Flanschabschnitt an dem Halteteil aufgenommen und auf der in axialer Richtung von dem Halteteil abgewandten Seite mit zumindest einer axial vorstehenden Dichtlippe versehen ist, wobei das Halteteil durch ein Spritzgußteil gebildet ist und wobei der Flanschabschnitt in ei­ ner axial geöffneten Ausnehmung des Spritzgußteils aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragteil (2) aus Blech besteht und daß das Spritzgußteil (1) und das Tragteil (2) durch einen Preßverband verbunden sind.

2. Kurbelwellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgußteil (1) Ausnehmungen aufweist, die mit zumindest zwei nockenförmigen Vorsprüngen des Tragteils (2) zumindest teilweise in Eingriff bringbar sind.

3. Kurbelwellendichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgußteil (1) in einer sich parallel zu der Kurbelwelle er­ streckenden, ebenen Querfläche (4) endet und die Dichtlippe (3) in einer einstückig angeformten Querlippe (5), die die Querfläche (4) im herstel­ lungsbedingten Zustand keilförmig überragt.

4. Kurbelwellendichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere axial vorstehende Dichtlippen (3.1, 3.2, . . . ) vorgesehen sind und daß die Querlippe (5) alle Dichtlippen (3.1, 3.2, . . . ) gemeinsam begrenzt.

5. Kurbelwellendichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Tragteil (2) aus einem tiefgezogenen Blech besteht.

6. Kurbelwellendichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Spritzgußteil (1) aus einem Leichtmetall-Druckgußteil be­ steht.