Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SHAFT SEALING RING HAVING LIPS, GEARBOX HAVING A SHAFT SEALING RING, AND METHOD FOR LUBRICATING A SHAFT SEALING RING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/089777
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a shaft sealing ring (3) having lips (4, 5), to a gearbox having a shaft sealing ring, and to a method for lubricating a shaft sealing ring, wherein an annular space region is formed axially, in particular in the axial direction, between a first lip (4) and a second lip (5), wherein first grease points (31) are applied on the side of the first lip facing the space region, and wherein second grease points (32) are applied on the side of the second lip facing the space region.

Inventors:
GANTNER MARTIN (DE)
PREM ERICH (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/025409
Publication Date:
May 05, 2022
Filing Date:
October 18, 2021
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SEW EURODRIVE GMBH & CO (DE)
FREUDENBERG CARL KG (DE)
International Classes:
F16J15/3232; F16J15/324; F16J15/3248; F16J15/3276
Domestic Patent References:
WO2009103314A12009-08-27
Foreign References:
EP3546776A12019-10-02
JP2015124785A2015-07-06
CN106989178A2017-07-28
US20150086448A12015-03-26
DE102009050215A12011-05-12
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche:

1. Wellendichtring mit Lippen, wobei axial, insbesondere in axialer Richtung, zwischen einer ersten Lippe und einer zweiten Lippe ein ringförmiger Raumbereich ausgebildet ist, insbesondere wobei die axiale Richtung parallel zur Richtung der Ringachse des Wellendichtrings ausgerichtet ist, insbesondere wobei der Raumbereich durch den Wellendichtring und einen gedachten, den Innendurchmesser des Wellendichtrings als Außendurchmesser aufweisenden Zylinder begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Raumbereich zugewandten Seite der ersten Lippe erste Fettpunkte (31) aufgebracht sind und dass an der dem Raumbereich zugewandten Seite der zweiten Lippe zweite Fettpunkte (32) aufgebracht sind. 2. Wellendichtring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der von der ersten Lippe überdeckte axiale Bereich den von den ersten Fettpunkten (31 , 32) überdeckten axialen Bereich umfasst oder zumindest mit ihm überlappt, wobei der von der zweiten Lippe überdeckte axiale Bereich den von den zweiten Fettpunkten (32) überdeckten axialen Bereich umfasst oder zumindest mit ihm überlappt.

3. Wellendichtring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Fettpunkte (31) axial, insbesondere in axialer Richtung, beabstandet sind von den zweiten Fettpunkten (32).

4. Wellendichtring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Fettmenge der ersten Fettpunkte (31) größer ist als die jeweilige Fettmenge der zweiten Fettpunkte (32).

5. Wellendichtring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Fettpunkte (31) in Umfangsrichtung voneinander vorzugsweise gleichmäßig beabstandet sind, und/oder dass die zweiten Fettpunkte (32) in Umfangsrichtung voneinander vorzugsweise gleichmäßig beabstandet sind.

6. Wellendichtring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl N der ersten Fettpunkte (31) der Anzahl N der zweiten Fettpunkte (32) gleicht. 7. Wellendichtring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Schwerpunkt des jeweiligen ersten Fettpunkts an einer ersten axialen Position angeordnet ist und dass der jeweilige Schwerpunkt des jeweiligen zweiten Fettpunkts an einer zweiten axialen Position angeordnet ist, die von der ersten axialen Position beabstandet ist.

8. Wellendichtring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lippe eine Dichtlippe (4) ist, und/oder dass die zweite Lippe eine Staublippe (5), Schmutzlippe oder Dichtlippe (4) ist.

9. Wellendichtring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der ersten Fettpunkte (31), insbesondere also die durch die ersten Fettpunkte (31) gebildete Reihe, einen Versatz in Umfangsrichtung zu der Anordnung der zweiten Fettpunkte (32), insbesondere also die durch die zweiten Fettpunkte (32) gebildete Reihe aufweist, insbesondere wobei der Versatz 180° / N beträgt, wobei N die Anzahl der ersten Fettpunkte (31) ist.

10. Wellendichtring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Fettpunkte (31 , 32) in Umfangsrichtung sich mehr erstrecken als in axialer Richtung. 11. Getriebe mit Wellendichtring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Gehäuseteil aufweist, in welchem der Wellendichtring aufgenommen ist, wobei eine Welle durch den Wellendichtring hindurchragt, wobei die erste Lippe des Wellendichtrings zur Welle hin abdichtet, insbesondere wobei die erste Lippe als Dichtlippe (4) fungiert, wobei an der vom Raumbereich abgewandten Seite der ersten Lippe Öl vorgesehen ist, insbesondere wobei an der dem Raumbereich zugewandten Seite der ersten Lippe die ersten Fettpunkte (31) aufgebracht sind, insbesondere wobei die zweite Lippe des Wellendichtrings zur Welle hin als Staublippe (5) und/oder Schmutzlippe, wobei an der dem Raumbereich zugewandten Seite der zweiten Lippe die zweiten Fettpunkte (32) aufgebracht sind.

12. Verfahren zur Schmierung eines Wellendichtrings, insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche, insbesondere mittels eines Dorns (20), dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt der Lippen aufweisende Wellendichtring auf einen Dorn (20) aufgeschoben wird, wobei der Dorn (20) erste und zweite Ausnehmungen (21 , 22) aufweist, wobei die ersten von den zweiten Ausnehmungen (22) axial beabstandet sind, wobei die ersten Ausnehmungen (21) in Umfangsrichtung voneinander insbesondere gleichmäßig beabstandet sind und wobei die zweiten Ausnehmungen (22) in Umfangsrichtung voneinander insbesondere gleichmäßig beabstandet sind, in einem zweiten Verfahrensschritt Fett durch die ersten und zweiten Ausnehmungen (21 , 22) herausgepresst wird, so dass auf einer ersten Seite einer ersten Lippe erste Fettpunkte (31) aufgebracht werden und auf einer zweiten Seite einer zweiten Lippe zweite Fettpunkte (32) aufgebracht werden, wobei die erste Seite einem ringförmigen Raumbereich zugewandt ist, welcher von dem Wellendichtring und einem gedachten Zylinder, dessen Außenradius dem Innenradius des Wellendichtrings gleicht, begrenzt ist.

13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Verfahrensschritt der Wellendichtring vom Dorn (20) entfernt wird insbesondere wobei danach der Wellendichtring in einem Gehäuseteil eines Getriebes aufgenommen wird. 14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vierten Verfahrensschritt der Wellendichtring auf eine Welle aufgesteckt wird, deren Außendurchmesser in dem von den Lippen überdeckten axialen Bereich dem Außendurchmesser des Zylinders gleicht, oder diese Welle durch den Wellendichtring durchgesteckt wird.

15. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Ausnehmungen (21 , 22) in Umfangsrichtung weiter ausgedehnt sind als in axialer Richtung, insbesondere so, dass die ersten und/oder zweiten Fettpunkte (31 , 32) in Umfangsrichtung weiter ausgedehnt sind als in axialer Richtung.

Description:
Wellendichtring mit Lippen, Getriebe mit Wellendichtring und Verfahren zur Schmierung eines Wellendichtrings

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Wellendichtring mit Lippen, ein Getriebe mit Wellendichtring und ein Verfahren zur Schmierung eines Wellendichtrings.

Es ist allgemein bekannt, dass ein Wellendichtring zur Abdichtung eines ölbefüllten Innenraumbereichs eines Getriebes verwendet wird.

Aus der DE 10 2009 050 215 A1 ist ein nichtschleifender Dichtungsring bekannt.

Aus der WO 2009/103314 A1 ist eine Dichtungsanordnung bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wellendichtring weiterzubilden, wobei der Umweltschutz, insbesondere die Sicherheit für die Umwelt gegen deren Verschmutzung, verbessert sein soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Wellendichtring nach den in Anspruch 1 , bei dem Getriebe nach den in Anspruch 11 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 12 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Wellendichtring mit Lippen sind, dass axial, insbesondere in axialer Richtung, zwischen einer ersten Lippe und einer zweiten Lippe ein ringförmiger Raumbereich ausgebildet ist, insbesondere wobei die axiale Richtung parallel zur Richtung der Ringachse des Wellendichtrings ausgerichtet ist, insbesondere wobei der Raumbereich durch den Wellendichtring und einen gedachten, den Innendurchmesser des Wellendichtrings als Außendurchmesser aufweisenden Zylinder begrenzt ist, wobei an der dem Raumbereich zugewandten Seite der ersten Lippe erste Fettpunkte aufgebracht sind und wobei an der dem Raumbereich zugewandten Seite der zweiten Lippe zweite Fettpunkte aufgebracht sind.

Von Vorteil ist dabei, dass durch das gezielte Aufbringen von Fettpunkten eine möglichst geringe Menge an Fett zum Schmieren notwendig ist. Somit ist auch die Menge an Fett, die bei Leckage in die Umgebung, also Umwelt, austreten kann, reduziert. Denn es wird eine möglichst geringe Menge an Schmiermittel verwendet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der von der ersten Lippe überdeckte axiale Bereich den von den ersten Fettpunkten überdeckten axialen Bereich oder überlappt zumindest mit ihm, wobei der von der zweiten Lippe überdeckte axiale Bereich den von den zweiten Fettpunkten überdeckten axialen Bereich umfasst oder zumindest mit ihm überlappt. Von Vorteil ist dabei, dass an jeder Lippe direkt Fett aufgebracht wird. Somit ist eine Versorgung mit einer möglichst geringen Menge an Fett erreichbar. Im Betrieb, also bei in den Wellendichtring eingesteckter Welle, verschmieren die Fettpunkte sich ineinander, da jeder Fettpunkt in Umfangsrichtung beziehungsweise entgegen der Umfangsrichtung verschmiert wird, insbesondere abhängig von der Drehrichtung der Welle.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die ersten Fettpunkte axial, insbesondere in axialer Richtung, beabstandet von den zweiten Fettpunkten. Von Vorteil ist dabei, dass nicht der gesamte Raumbereich mit Fett befüllt werden muss und somit eine Schmierung mit geringer Fettmenge gewährleistbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die jeweilige Fettmenge der ersten Fettpunkte größer als die jeweilige Fettmenge der zweiten Fettpunkte. Von Vorteil ist dabei, dass die Dichtlippe mit einer größeren Fettmenge versorgbar ist als die Staublippe.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die ersten Fettpunkte in Umfangsrichtung voneinander vorzugsweise gleichmäßig beabstandet, und/oder die zweiten Fettpunkte sind in Umfangsrichtung voneinander vorzugsweise gleichmäßig beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass zwischen den beiden durch die Fettpunkte gebildeten Reihen ein Versatz ermöglicht ist, so dass der Abstand zwischen den ersten und zweiten Fettpunkten möglichst groß ist und somit ein Verschmieren in axialer Richtung vermieden wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung gleicht die Anzahl N der ersten Fettpunkte der Anzahl N der zweiten Fettpunkte. Von Vorteil ist dabei, dass ein Versatz zwischen den Reihen erreichbar ist. Denn bei ungleicher, insbesondere teilerfremder, Anzahl ist ein Versatz in Umfangsrichtung nicht gleichmäßig ermöglicht.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der jeweilige Schwerpunkt des jeweiligen ersten Fettpunkts an einer ersten axialen Position angeordnet und der jeweilige Schwerpunkt des jeweiligen zweiten Fettpunkts an einer zweiten axialen Position, die von der ersten axialen Position beabstandet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Verschmieren der ersten Fettpunkte mit den zweiten Fettpunkten verhinderbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Lippe eine Dichtlippe, und/oder die zweite Lippe ist eine Staublippe, Schmutzlippe oder Dichtlippe. Von Vorteil ist dabei, dass eine Schmierung der Lippen mit einer geringen Menge an Schmierfett ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Anordnung der ersten Fettpunkte, insbesondere also die durch die ersten Fettpunkte gebildete Reihe, einen Versatz in Umfangsrichtung zu der Anordnung der zweiten Fettpunkte, insbesondere also die durch die zweiten Fettpunkte gebildete Reihe auf, insbesondere wobei der Versatz 180° / N beträgt, wobei N die Anzahl der ersten Fettpunkte ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Abstand zwischen den ersten und zweiten Fettpunkten möglichst groß gewählt ist und somit ein Verschmieren mit möglichst großer Wahrscheinlichkeit verhindert ist. Somit ist die bei der jeweiligen Lippe aufgebrachte Schmiermenge auch nur dort verfügbar. Wichtige Merkmale bei dem Getriebe mit Wellendichtring sind, dass das Getriebe ein Gehäuseteil aufweist, in welchem der Wellendichtring aufgenommen ist, wobei eine Welle durch den Wellendichtring hindurchragt, wobei die erste Lippe des Wellendichtrings zur Welle hin abdichtet, insbesondere wobei die erste Lippe als Dichtlippe fungiert, wobei an der vom Raumbereich abgewandten Seite der ersten Lippe Öl vorgesehen ist, insbesondere wobei an der dem Raumbereich zugewandten Seite der ersten Lippe die ersten Fettpunkte aufgebracht sind, insbesondere wobei die zweite Lippe des Wellendichtrings zur Welle hin als Staublippe und/oder Schmutzlippe, wobei an der dem Raumbereich zugewandten Seite der zweiten Lippe die zweiten Fettpunkte aufgebracht sind.

Von Vorteil ist dabei, dass die Lippe an seiner ersten Seite mit Öl geschmiert ist und an seiner anderen Seite mit Fett. Dabei ist die eingesetzte Fettmenge gering und somit auch bei Leckage eine größtmögliche Sicherheit für die Umwelt gewährleistet.

Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zur Schmierung eines Wellendichtrings sind, dass insbesondere mittels eines Dorns, in einem ersten Verfahrensschritt der Lippen aufweisende Wellendichtring auf einen Dorn aufgeschoben wird, wobei der Dorn erste und zweite Ausnehmungen aufweist, wobei die ersten von den zweiten Ausnehmungen axial beabstandet sind, wobei die ersten Ausnehmungen in Umfangsrichtung voneinander insbesondere gleichmäßig beabstandet sind und wobei die zweiten Ausnehmungen in Umfangsrichtung voneinander insbesondere gleichmäßig beabstandet sind, in einem zweiten Verfahrensschritt Fett durch die ersten und zweiten Ausnehmungen herausgepresst wird, so dass auf einer ersten Seite einer ersten Lippe erste Fettpunkte aufgebracht werden und auf einer zweiten Seite einer zweiten Lippe zweite Fettpunkte aufgebracht werden, wobei die erste Seite einem ringförmigen Raumbereich zugewandt ist, welcher von dem Wellendichtring und einem gedachten Zylinder, dessen Außenradius dem Innenradius des Wellendichtrings gleicht, begrenzt ist, insbesondere in einem dritten Verfahrensschritt der Wellendichtring vom Dorn entfernt wird insbesondere wobei danach der Wellendichtring in einem Gehäuseteil eines Getriebes aufgenommen wird, insbesondere wobei in einem vierten Verfahrensschritt der Wellendichtring auf eine Welle aufgesteckt wird, deren Außendurchmesser in dem von den Lippen überdeckten axialen Bereich dem Außendurchmesser des Zylinders gleicht, oder diese Welle durch den Wellendichtring durchgesteckt wird.

Von Vorteil ist dabei, dass in sehr kurzer Zeit das Aufbringen von Schmierstoff ermöglicht ist, wobei die Schmierstoffmenge sehr exakt dosierbar ist. Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist ein Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wellendichtring dargestellt, der zum Abdichten einer drehbar gelagerten Welle in einem Gehäuseteil eines Getriebes aufgenommen ist.

In der Figur 2 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung zur Schmierstoffaufbringung auf den angeschnitten dargestellten Wellendichtring bei eingestecktem Dorn 20 dargestellt.

In der Figur 3 ist der Querschnitt durch den Wellendichtring nach der Schmierstoffaufbringung dargestellt.

Wie in den Figuren dargestellt, weist der Wellendichtring 3 einen metallischen Stützring 3 auf, welcher in einem aus Kunststoff gefertigten Basisring 1 umspritzt angeordnet ist.

Somit ist der Wellendichtring 3 durch einen einfachen Arbeitsgang, in welchem der Stützring 3 mit Kunststoff umspritzt wird, herstellbar. Der Stützring 3 ist vorzugsweise mit einem L- förmigen Querschnitt ausgeführt, wobei ein erster Schenkel des L in axialer und der zweite in radialer Richtung ausgerichtet ist.

Der Basisring ist als Rotationskörper ausgeführt, der einen U-förmigen Querschnitt aufweist.

Der radial innere Schenkel der in axialer Richtung geöffneten U-Form bildet einen ringförmigen Schenkelbereich 1 des Rotationskörpers, also des Basisrings.

An diesem Schenkelbereich 1 ist eine nach radial innen zu der abzudichtenden Welle hin hervorragende Dichtlippe 4 ausgeformt.

Eine am radial äußeren Umfang des Schenkelbereichs angeordnete Ringfeder 2 drückt, insbesondere schrumpft, die Dichtlippe 4 auf die Welle.

Der von der Ringfeder 2 überdeckte axiale Bereich umfasst den von der Dichtlippe 4 überdeckten axialen Bereich oder überlappt mit diesem. Axial beabstandet von der Dichtlippe 4 ist am Schenkelbereich 1 eine nach radial innen zur abzudichtenden Welle hin hervorragende Staublippe 5 ausgeformt.

Der Innenraum des Getriebes ist zumindest teilweise mit Öl befüllt. Der Wellendichtring ist in einem Gehäuseteil des Getriebes aufgenommen.

Somit liegt an der dem Innenraum des Getriebes zugewandten Seite der Dichtlippe 4 Öl an.

Zur weiteren Schmierung des Wellendichtrings wird in dem ringförmigen Raumberiech zwischen Staublippe 5 und Dichtlippe 4 Fett eingebracht.

Erfindungsgemäß werden hierzu an der dem ringförmigen Raumbereich zugewandten Seite der Staublippe 5 in Umfangsrichtung voneinander beabstandete zweite Fettpunkte 32 aufgebracht und axial von den zweiten Fettpunkten 32 beabstandet werden an der dem ringförmigen Raumbereich zugewandten Seite der Dichtlippe 4 erste, in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Fettpunkte 31 aufgebracht.

Vorzugsweise sind die ersten Fettpunkte 31 voneinander in Umfangsrichtung regelmäßig beabstandet. Ebenso sind die zweiten Fettpunkte 32 voneinander in Umfangsrichtung regelmäßig beabstandet.

Vorzugsweise gleicht die Anzahl der ersten Fettpunkte 31 der Anzahl der zweiten Fettpunkte 32.

Wie in Figur 3 gezeigt, ist weiter vorzugsweise aber ein Versatz in Umfangsrichtung zwischen der durch die ersten Fettpunkte 31 und der durch die zweiten Fettpunkte 32 gebildeten Fettpunktreihe vorgesehen.

Die in einem ersten Fettpunkt 31 jeweils enthaltene Fettmenge ist größer als die in einem zweiten Fettpunkt 32 enthaltene Fettmenge.

Wie in Figur 2 gezeigt, wird zum Aufbringen der Festpunkte (31, 32) der Wellendichtring auf einen Dorn 20 aufgeschoben und Fett durch erste Ausnehmungen 21 des Dorns zum Aufbringen der ersten Fettpunkte 31 gedrückt und durch zweite Ausnehmungen 22 des Dorns zum Aufbringen der zweiten Fettpunkte 32.

Die axiale Richtung ist parallel zur Drehrichtung der durch den Wellendichtring hindurchragenden Welle ausgerichtet. Ebenso ist die Umfangsrichtung auf diese Welle bezogen und die radiale Richtung.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen weist der Wellendichtring eine von der Dichtlippe axial beabstandete zweite Dichtlippe auf, wobei eine dritte Reihe von Fettpunkten im Bereich der zweiten Dichtlippe aufgebracht wird. Vorzugsweise wird eine jeweilige Reihe von fettpunkten an jeder dem ringförmigen Raumbereich zugewandten Seite einer jeweiligen Lippe, insbesondere Staublippe, Schutzlippe oder Fettlippe aufgebracht. Wenn also eine Lippe axial beidseitig von einem nicht von Öl befüllten Raumbereich umgeben ist, wird sogar beidseitig Fett aufgebracht.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind die ersten Ausnehmungen 21 in Umfangsrichtung weiter ausgedehnt als in axialer Richtung. Somit sind die ersten Fettpunkte 31 ebenfalls in Umfangsrichtung weiter ausgedehnt in axialer Richtung. Besonders vorteilhaft ist dies in demjenigen Fall, dass die ersten Fettpunkte 31 an einer Dichtlippe aufgebracht sind, da dort etwas größere Fettmengen, also fettpunkte 31 , benötigt werden, also

Alternativ oder zusätzlich sind die zweiten Ausnehmungen 22 in Umfangsrichtung weiter ausgedehnt als in axialer Richtung. Somit sind die zweiten Fettpunkte 32 ebenfalls in Umfangsrichtung weiter ausgedehnt als in axialer Richtung.

Bezugszeichenliste

1 Schenkelbereich des Basisrings, insbesondere Membran 2 Ringfeder

3 Stützring

4 Dichtlippe

5 Staublippe

20 Dorn 21 erste Ausnehmungen

22 zweite Ausnehmungen

31 erste Fettpunkte

32 zweite Fettpunkte