DE3927589C2 - Dichtungseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannte Dichtungseinheiten dieser Art dienen zum Abdichten von Pumpenwellen. Sie weisen eine Gleitringdichtung mit einem Gehäuse und einen Gegenring mit einer Halterung auf, wobei die Gleitfläche des Gleitringes und die Gleitfläche des Gegenringes mit einer Druckfeder in dichtender Anlage gehalten sind. Der Gleitring ist mit dem Gehäuse in ein Pumpengehäuse eingesetzt, während die Halterung des Gegenringes mit einer rohrförmigen Halterung (Aufpreßhülse) auf der Pumpenwelle sitzt.

Die Gleitringdichtung und der Gegenring sind im nicht eingebauten Zustand der Dichtungseinheit durch die metallische Halterung miteinander verbunden, wobei die Halterung den Gegenring und die Gleitringdichtung mit ihrem Gehäuse von einer Innenbohrung der Halterung aus ganz oder teilweise hintergreift und so ein Trennen von Gegenring und Gleitringdichtung in Wirkungsrichtung der Druckfeder verhindert.

Im eingebauten Zustand der Dichtungseinheit ist die Gegenringhalterung auf die Pumpenwelle aufgepreßt, so daß sie im Betrieb mit dem Gegenring mit der Pumpenwelle rotiert. Um während des Betriebes der Pumpe ein Durchtreten des abzudichtenden Mediums durch einen Dichtspalt zwischen den Gleitflächen des Gleitringes und des Gegenringes zu verhindern, muß die Stirnlaufabweichung der Gleitfläche des Gegenringes möglichst klein sein. Für Kraftfahrzeugkühlmittelpumpen beträgt sie beispielsweise maximal 0,1 mm. Eine derart kleine Stirnlaufabweichung ist jedoch nur mit großem Fertigungs- und Kontrollaufwand einzuhalten, da hierbei nicht nur die Stirnlaufabweichung einer radial gerichteten Innenwandung der Halterung zu deren Innenbohrung eine Rolle spielt, sondern auch die Parallelitätsabweichung der Begrenzungsflächen einer Außenhaltemanschette sowie der Gleitfläche und der Rückseite des Gegenringes. Dazu können sich noch Lagefehler addieren, die beim Einpressen von Gegenring und Außenhaltemanschette in die Halterung entstehen.

Im eingebauten Zustand ist die Gleitringdichtung in eine Aufnahmebohrung des Pumpengehäuses eingepreßt. Die Gegenringhalterung wird beim Einbau von einem Einpreßwerkzeug auf die Pumpenwelle gepreßt und dabei so weit gegen die Gleitringdichtung verschoben, bis eine Arbeitslänge erreicht ist, bei der eine konische Aufweitung der Halterung einen bestimmten Abstand vom Gehäuse der Gleitringdichtung hat. Dieser Abstand ist erforderlich, um Drehfreiheit zwischen der Halterung und der Gleitringdichtung zu erreichen. Durch die metallische Gegenringhalterung wird die Position des Gegenringes auf der Pumpenwelle durch den metallischen Preßsitz und nicht durch axiale Abstützung durch ein Flügelrad fixiert. Zwischen dem Flügelrad und der Halterung befindet sich vielmehr ein Abstand, der eine Berührung zwischen Flügelrad und Halterung ausschließt. Die Arbeitslänge wird deshalb lediglich von der Genauigkeit des Einpreßwerkzeuges und nicht von der Position des Flügelrades auf der Welle beeinflußt.

Der durch Preßsitz zwischen Halterung und Welle erzeugte Reibschluß muß so hoch sein, daß sowohl ein Verschieben der Halterung auf der Welle durch die Kraft der Druckfeder und durch die aus dem hydraulischen Druck des abzudichtenden Mediums in Richtung der Gleitringdichtung wirkenden Kraft als auch ein Verdrehen der Halterung relativ zur Welle durch das im Dichtspalt entstehende Reibmoment sicher verhindert ist. Zur sicheren Übertragung der Kräfte bzw. des Reibmomentes würde, da die Kräfte und das Moment relativ niedrig sind, ein in Achsrichtung relativ kurz ausgelegter Preßsitz genügen. Die Preßsitzverbindung zwischen Halterung und Welle muß jedoch zusätzlich mediumsdicht sein, um ein Entweichen des abzudichtenden Mediums zwischen Halterung und Welle zu verhindern. Aus diesem Grund ist die Preßsitzlänge in der Praxis relativ lang, zumal bei metallischen Preßsitzen eine Riefenbildung und damit Undichtheiten an den beiden Fügeflächen nicht sicher ausgeschlossen werden können. Um Undichtheiten zwischen den beiden Fügeflächen zu verhindern, müssen zudem an die Innenbohrung der Halterung sehr hohe Anforderungen hinsichtlich Durchmessertoleranz, Rundheitsabweichung, Zylinderformabweichung und Oberflächengüte gestellt werden. Diese Anforderungen sind nur mit sehr hohem Fertigungs- und Kontrollaufwand zu erfüllen.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Dichtungseinheiten besteht darin, daß die konische Aufweitung der Halterung einen größeren Außendurchmesser aufweisen muß als die lichte Weite der Gleitringdichtung, um in nicht eingebautem Zustand der Dichtungseinheit ein Trennen der Halterung von der Gleitringdichtung zu verhindern. Die Folge ist, daß die Aufweitung erst nach dem Zusammenfügen von Halterung und Gleitringdichtung in einem zusätzlichen Arbeitsgang hergestellt werden kann. Dies hat ferner den Nachteil, daß die Innenbohrung der Halterung beim Anbringen der Aufweitung unzulässig verformt werden kann. Schließlich können die bekannten Dichtungseinheiten, z.B. für Kontrollzwecke, nicht mehr ohne Zerstörung der Halterung demontiert werden, da hierzu die Aufweitung wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückverformt werden müßte.

Bei der gattungsgemäßen Dichtungseinheit (US 3 554 559) ist der Gegenring unter Zwischenlage eines Dichtteiles in der hülsenförmigen Halterung untergebracht, deren freies Ende zur Bildung des Halterungsteiles radial nach innen abgebogen ist. Mit diesem abgebogenen Ende werden der Gegenring und die Gleitringdichtung in nicht eingebautem Zustand zusammengehalten, so daß diese beiden Dichtungsteile nicht voneinander getrennt werden können. Die Gleitringdichtung hat ein hülsenförmiges Gehäuse, dessen radial inneres Ende als Aufpreßhülse ausgebildet ist. Mit ihr wird die Gleitringdichtung auf die abzudichtende Welle aufgepreßt. Das Gehäuse ist innenseitig mit einem elastischen Überzug versehen, der sich in das hülsenförmige Dichtteil fortsetzt, das unmittelbar an die Aufpreßhülse anschließt und das auf der Welle dichtend aufliegt. Die Halterung des Gegenringes wird in eine Einbauuöffnung des Gehäuses eingepreßt. Das Dichtteil sowie die Aufpreßhülse hingegen sind Bestandteil der Gleitringdichtung und werden gesondert vom Gegenring montiert. Die Gleitfläche des Gegenringes liegt somit nicht genau parallel zur Gleitfläche des Gleitringes, so daß zwischen beiden Gleitflächen ein unerwünschter Dichtspalt entsteht. Nachteilig ist ferner, daß das abgebogene Ende der Halterung erst nach dem Zusammenfügen der Halterung und der Gleitringdichtung in einem zusätzlichen Arbeitsgang hergestellt werden kann.

Aus der US 4 448 426 ist eine Dichtung mit einem Dichtteil bekannt, mit dem sie auf der abzudichtenden Welle sitzt. Der Dichtteil ist von einer Hülle umgeben, die mit einem radial nach außen gerichteten Rand in eine Nut eines äußeren Dichtungsteiles eingreift, der in eine Bohrung eines Gehäuses oder dgl. eingepreßt ist. Da bei dieser Dichtung ein Gleit- und ein Gegenring nicht vorgesehen sind, stellen sich bei ihr nicht die Probleme einer Spaltbildung zwischen den beiden Ringen.

Schließlich zeigt die DE 33 18 078 A1 eine Dichtungseinheit, die über einen Verbindungskörper einstückig mit einem Laufrad ausgebildet ist. Die Dichtung ist ausschließlich über ein Elastomerteil auf der abzudichtenden Welle gehalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Dichtungseinheit so auszubilden, daß ihre Funktionsicherheit bei gleichzeitig verringerten Herstellungs- und Kontrollkosten erhöht wird.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Dichtungseinheit erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungseinheit sind die Aufpreßhülse, der Dichtteil und der Halterungsteil zu einer Einheit verbunden. Sie ist in drei Funktionsbereiche unterteilt. Der Dichtteil gewährleistet die Abdichtung; die axial daneben liegende Aufpreßhülse sorgt für den festen Sitz der Dichtungseinheit auf dem abzudichtenden Teil; mit dem Halterungsteil wird die Halterung mit dem Gegenring und die Gleitringdichtung axial zusammengehalten. Die axial hintereinander angeordneten Bereiche bilden die Durchgangsöffnung für das abzudichtende Teil. Vorzugsweise besteht der Dichtteil aus einem Werkstoff mit sehr hoher Elastizität, wie z. B. Gummi, die Aufpreßhülse aus einem Werkstoff mit verhältnismäßig geringer Elastizität, wie z. B. Metall, und der Halterungsteil aus einem Werkstoff mit hoher Elastizität, wie z. B. Gummi.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungseinheit ist die Doppelfunktion, die die Innenbohrung der Halterung hat und die in der Übertragung der Kräfte in Achs- und in Umfangsrichtung sowie im Schließen des Undichtheitsweges zwischen dem abzudichtenden Teil und der Halterung liegt, auf zwei werkstoffmäßig und konstruktiv unterschiedlich ausgelegte Bereiche der Halterung aufgeteilt. Dadurch wird es möglich, jeden Funktionsbereich bezüglich Funktionssicherheit und Herstellungskosten zu optimieren. Bei der erfindungsgemäßen Dichtungseinheit befindet sich der Dichtbereich vorzugsweise an dem von der Gleitringdichtung abgewandten Ende der Halterung und liegt im wesentlichen radial innerhalb des in die Halterung eingepreßten Gegenringes. Da über die Sitzfläche der Halterung nur noch die Druckkräfte bzw. das Reibmoment übertragen werden müssen, können die Anforderungen an die Oberflächengüte der Sitzfläche im Vergleich zu den bekannten Dichtungseinheiten wesentlich reduziert werden. Da die Sitzfläche keine Dichtfunktion mehr hat, können auch die Anforderungen bezüglich Rundheits- und Zylinderformabweichung reduziert werden. Außerdem ist ein Auftreten von Riefen auf der Sitzfläche beim Aufpressen auf das abzudichtende Teil nicht mehr funktionsschädigend, da die Sitzfläche keine Dichtfunktion hat. Aus diesem Grund brauchen bei der Dimensionierung der Sitzfläche nur noch die zu übertragenden Kräfte (Druckkraft, Federkraft, Reibmoment) berücksichtigt zu werden, wodurch sich in Achsrichtung, wegen der nur geringen zu übertragenden Kräfte, einerseits bei der erfindungsgemäßen Lösung eine sehr geringe Länge für die Aufpreßhülse verwirklichen läßt. Andererseits werden entsprechend den niedrigen Haltekräften auch entsprechend niedrige Aufpreßkräfte erreicht. Messungen haben ergeben, daß die beim Aufpressen der Halterung in das abzudichtende Teil eingeleitete Reibkraft weniger als die Hälfte der entsprechenden Kraft beim Stand der Technik beträgt. Von erheblich größerer Bedeutung als die Aufpreßkraft ist jedoch, daß der Kraftverlauf während des Aufpreßvorganges gleichmäßig ist. Typisch für Halterungsausführungen ist, daß beim Aufpressen der Halterung ein Stick-Slip-Effekt (Ruckgleiten) auftritt, wodurch z. B. die Kugeln eines Pumpenlagers in ihre Laufbahn gehämmert werden. Eine derartige Vorschädigung des Pumpenlagers wird bereits von relativ geringen Kräften verursacht. Bei Verwendung der bekannten Halterung muß deshalb die Pumpenwelle entgegen der Aufpreßkraft mittels aufwendiger und störanfälliger Vorrichtungen abgestützt werden. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung ist demnach, daß beim Aufpressen der Halterung auf das abzudichtende Teil die Gefahr von funktionsschädigenden Verformungen an der Halterung und einer Schädigung eines Pumpenlagers erheblich verringert bzw. vermieden wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Hälfte einer erfindungsgemäßen Dichtungs­ einheit im Axialschnitt,

Fig. 2 einen Teil einer zweiten erfindungsgemäßen Dichtungseinheit im Axialschnitt,

Fig. 3 den Gegenring und die Halterung einer weiteren erfindungsgemäßen Dichtungseinheit im Axialschnitt,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 bis 7 jeweils weitere Ausführungsformen von Gegen­ ring und Halterung in Darstellungen ent­ sprechend Fig. 3.

Die Dichtungseinheit nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einer Gleitringdichtung 6 und einem Gegenring 3, der in einer Halterung 1 untergebracht ist. Die Gleitringdichtung 6 hat ein napfförmiges Gehäuse 19, in dem ein Gleitring 11 und eine Druckfeder 7 untergebracht sind, die sich unter Zwischenlage von Unterlegteilen 45, 46 an einer ebenfalls im Gehäuse ange­ ordneten balgartigen Sekundärdichtung 47 abstützt. Die Dichtungs­ einheit wird in montierter Lage in ein (nicht dargestelltes) Pumpengehäuse eingesetzt, an dem sie mit einem Gehäuseflansch 48 axial abgestützt ist. Die Gleitringdichtung 6 und der Gegen­ ring 3 sind im wesentlichen gleich ausgebildet wie bekannte Gleitringdichtungen und Gegenringe. Sie liegen mit Gleitflächen 9 und 10 dichtend aneinander.

Der Gegenring 3 ist in bekannter Weise in der Halterung 1 unter­ gebracht. Sie hat ein ringfömiges Gehäuse 26 mit U-förmigem Querschnitt, dessen Innenschenkel eine Radialaufweitung 22 einer Innenbohrung 12 der Halterung 1 bildet. Die durch eine Ringwand gebildete Radialaufweitung 22 geht in eine Aufpreßhülse 25 der Halterung 1 über, mit der die Dichtungseinheit in mon­ tierter Lage mit Preßsitz auf einer (nicht dargestellten) Pumpen­ welle fest sitzt. Das Gehäuse 26 ist mit einer Innenauskleidung 44 versehen, die aus elastischem Werkstoff, wie beispielsweise Gummi, besteht. Der Gegenring 3 liegt mit seinem Außenmantel 54 an einem Wellprofil 50 einer Außenhaltemanschette 2 der Halterung 1 an, die durch einen den äußeren Schenkel 51 des Gehäuses 26 auskleidenden Auskleidungsabschnitt gebildet ist. Die Außenhalte­ manschette bildet eine statische Dichtung für den Gegenring 3.

Die Innenauskleidung 44 ist einteilig mit einer Dichtmanschette 4, einer Innenauskleidung 49 der Aufpreßhülse 25 und einer rohrförmigen Verlängerung 27 der Aufpreßhülse 25 ausgebildet. Die Dichtmanschette 4, die Aufpreßhülse 25 und die Verlängerung 27 begrenzen die Innenbohrung 12 der Halterung 1. Die Dicht­ manschette 4 bildet bei montierter Dichtungseinheit auf der Pumpenwelle einen Dichtteil I, die Aufpreßhülse 25 einen Festsitzteil II und die Verlängerung 27 einen Halterungsteil III der Halterung 1 (Fig. 1). Die Aufpreßhülse 25 ist einstückig mit dem Gehäuse 26 ausgebildet und besteht vorzugsweise aus Metall. Die Auskleidungen 44, 49 und die Dichtmanschette 4 sind mit dem Gehäuse 26 und der Aufpreßhülse 25 vorzugsweise durch Vulkanisieren verbunden.

Der Dichtungsteil I wird, wie erwähnt, durch die ringförmige Gummimanschette 4 gebildet, die in der Radialaufweitung 22 der Halterung 1 liegt und mit ihr vorzugsweise durch Vulkani­ sation fest verbunden ist. Die Lage des Dichtteiles I inner­ halb der axialen Erstreckung des Gegenringes 3 hat den Vorteil, daß der in die Gleitringdichtung 6 ragende Teil der Halterung 1 radial nur sehr geringen Raum in Anspruch nimmt, so daß die lichte Weite der Gleitringdichtung 6 und damit die radiale Dimensionierung des Gleitringes 11 klein gehalten werden können. Damit wird eine niedrige Gleitgeschwindigkeit im Dichtspalt 33 zwischen den Gleitflächen 9 und 10 des Gegenringes 3 und des Gleitringes 11 und damit ein entsprechend niedriges Tempe­ raturniveau und ein niedriger Verschleiß der Gleitpartner, nämlich Gleitring und Gegenring, erreicht.

Die lichte Weite der Dichtmanschette 4 ist um ca. 2% bis 10% kleiner als der Wellendurchmesser, der in Fig. 1 mit strich­ punktierter Linie D-D dargestellt ist.

Zur Verbesserung der Dichtwirkung kann die Dichtmanschette 4 in ihrer Anlage- bzw. Kontaktfläche 23 für die Pumpenwelle mit einem sogenannten Wellprofil versehen sein. Seine einzelnen Wellen können gleiche lichte Weite aufweisen; vorteilhaft weist jedoch die am weitesten außen liegende Welle kleinere lichte Weite auf und bildet so die umlaufende Dichtkante 24.

Beim Aufpressen der Halterung 1 auf die Pumpenwelle oder eine andere Welle wird die Dichtmanschette zwischen der Radialauf­ weitung 22 und dem Wellendurchmesser D-D radial verpreßt und damit der Undichtheitsweg zwischen der Halterung 1 und der Pumpenwelle absolut sicher geschlossen. Aufgrund der relativ großen radialen Dicke und des großen Volumens der Dichtman­ schette 4 sind entsprechend große Verformungswege in radialer Richtung möglich, so daß ein sicheres Verschließen des Un­ dichtheitsweges auch bei relativ großen Durchmessertoleranzen der lichten Weite der Dichtmanschette 4 gewährleistet ist. Damit wird die Funktionssicherheit der Dichtungseinheit nicht nur verbessert, sondern ist auch selbst bei verringertem Fertigungsaufwand und damit verringerten Herstellungskosten gewährleistet. Der Festsitzteil II, der sich - in Richtung auf die Gleitringdichtung 6 gesehen - an den Dichtteil I anschließt, liegt im wesentlichen radial innerhalb des Gleit­ ringes 11 und hat etwa die gleiche oder geringere axiale Er­ streckung wie er.

Der Festsitzteil ist durch die Aufpreßhülse 25 gebildet, die ein rohrförmiger Fortsatz des Gehäuses 26 der Gegenring­ halterung 1 ist. Die Sitz- bzw. Innenfläche 12 des rohrförmigen Fortsatzes bzw. der Anpreßhülse 25, mit der die Halterung auf die Pumpenwelle aufgepreßt ist, kann sowohl metallisch blank als auch oder teilweise von einer dünnen Gummihaut überzogen sein, die sich beim Anvulkanisieren der Dichtmanschette 4 leicht bilden kann. Die Sitzfläche 12 kann jedoch auch bewußt mit einer glatten oder einer in Achs- oder Umfangsrichtung profilierten relativ dünnen Gummischicht versehen sein.

Die Gesamtlänge des Gehäuses 26 der Halterung 1 ist relativ kurz, wodurch sich bei der Herstellung durch Tiefziehen ein günstiges Ziehverhälntis ergibt. Die Herstellung des Gehäuses 26 wird dadurch gegenüber herkömmlichen Gehäusen für Dichtungs­ einheiten stark vereinfacht, bzw. es können für das Gehäuse billigere Werkstoffe mit schlechteren Tiefzieheigenschaften eingesetzt werden.

An dem der Dichtmanschette 4 gegenüberliegenden Ende der Auf­ preßhülse 25 schließt sich der Halterungsteil III an, der durch die rohrförmige Verlängerung 27 gebildet ist. Sie ist an ihrem freien Ende trichterförmig aufgeweitet. Diese Auf­ weitung bildet einen Anschlag 28, der gegenüber der Linie D-D in Fig. 1 unter einem Winkel α von vorteilhaft 45° geneigt ist.

Im nicht eingebauten Zustand der Dichtungseinheit gemäß Fig. 1 liegt der Anschlag 28 mit seiner Außenseite bzw. Anschlag­ fläche 29 an einer Anschlagfläche 30 des Dichtungsgehäuses 19 an. Die Gegenringhalterung 6 ist so ausgelegt, daß sich im nicht eingebauten Zustand für die Dichtungseinheit eine Gesamtlänge L1 ergibt, bei der die Druckfeder 7 unter Vor­ spannung steht. Dadurch wird verhindert, daß Verunreinigungen in den Dichtspalt 33 zwischen den Gleitflächen 9 und 10 ein­ dringen können. Vorteilhaft sind die Anschlagflächen 29, 30 konisch ausgebildet, wobei der Winkel β, den die Anschlagfläche 30 mit der Linie D-D einschließt, gleich dem Winkel α ist, also vorzugsweise 45° beträgt. Der Anschlag 28 wird dann nämlich von der Kraft der Druckfeder 7 in einen von der An­ schlagfläche 30 begrenzten Gegenkonus hineingezogen. Dabei wird die Halterung 1 konzentrisch zur Gleitringdichtung 6 aus­ gerichtet, was die Montage der Dichtungseinheit in der Pumpe vereinfacht und Beschädigungen der Dichtungseinheit verhindert.

Die konische Ausbildung der Anschlagflächen 29, 30 hat den Vorteil, daß durch die Federkraft im Anschlag 28 über den Umfang gleichmäßig verteilte Druckspannungen erzeugt werden. Aufgrund der Inkompressibilität des für den Halterungsteil III ein­ gesetzten Gummiwerkstoffes können die auftretenden Federkräfte auch bei relativ geringer Wandstärke von bereits 0,5 mm des Anschlages 28 sicher abgestützt werden. Diese dünnen Wände haben den Vorteil, daß der Materialbedarf an Gummiwerkstoff sowie der Platzbedarf besonders im Festsitz- und Halterungs­ teil II und III in radialer Richtung sehr gering sind.

Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Ausbildung des Halterungsteiles III liegt darin, daß die Gegenringhalterung 1 und die Gleitringdichtung 6 leicht zur Dichtungseinheit zu­ sammengefügt werden können, indem der Anschlag 28 radial nach innen zusammengefaltet wird, so daß der Festsitz- und Halterungs­ teil II und III ohne Schwierigkeiten in eine Innenbohrung 36 der Gleitringdichtung 6 eingeführt werden können. Die Dich­ tungseinheit wird dann auf eine Gesamtlänge, die kleiner ist als L1, zusammengepreßt. Wird der Halterungsteil III freigegeben, so nimmt er aufgrund seiner elastischen Werkstoffeigenschaft wieder seine ursprüngliche, in Fig. 1 dargestellte Gestalt an. Ohne daß eine der Druckfeder 7 entgegenwirkende Kraft vor­ handen ist, nimmt die Dichtungslänge die in Fig. 1 dargestellte Länge ein, bei der die aus den beiden Anlageflächen 29 und 30 bestehende Anschlagbegrenzung wirksam wird.

Soll nun eine fertig montierte Dichtungseinheit, z.B. für eine Sichtprüfung, demontiert werden, so kann dies auf einfache Weise dadurch geschehen, daß zusätzlich zur Kraft der Druck­ feder 7 eine weitere gleichgerichtete Kraft auf die Gegen­ ringhalterung 1 ausgeübt wird, bis die Haltekraft des Anschlages 28 überwunden ist und die Gegenringhalterung 1 aus der Gleit­ ringdichtung 6 herausgezogen werden kann. Nach erfolgter Prüfung kann die Gegenringhalterung 1 wieder montiert werden. Montage und Demontage der Gegenringhalterung 1 sind somit be­ liebig oft ohne Schädigung der Dichtungseinheit durchführbar.

Um die Montage der Dichtungseinheit in die Pumpe zu erleichtern, kann die rohrförmige Verlängerung 27 des Halterungsteiles III einen gegenüber der Aufpreßhülse 25 größeren Innendurch­ messer aufweisen, der eine Vorzentrierung 31 für die Pumpen­ welle bildet. Die lichte Weite der Vorzentrierung 31 ist ge­ ringfügig größer als der Wellendurchmesser. Mittels der Vor­ zentrierung 31 kann die Dichtungseinheit bei der Montage in die Pumpe z.B. von Hand auf das Wellenende aufgeschoben werden. Die Dichtungseinheit ist dadurch einwandfrei zum Pumpengehäuse und zum Einpreßwerkzeug vorzentriert, so daß Beschädigungen an der Dichtungseinheit sicher verhindert sind.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausbildung einer Dichtmanschette 4a. Ihre Kontaktfläche 23a ist nicht mit einem Wellprofil wie bei der Dichtmanschette 4 nach Fig. 1 versehen, sondern verengt sich von der Aufpreßhülse 25a des Gehäuses 26a aus nach außen in Richtung auf eine radiale Stirnfläche 32 der Dichtmanschette 4a, die eine umlaufende Dichtkante 24a mit der Kontaktfläche 23a bildet.

Bei den Dichtungseinheiten nach den Fig. 1 und 2 ist die Außen­ haltemanschette 2 für den Gegenring 3 mit der Dichtmanschette 4, 4a sowie mit der rohrförmigen Verlängerung 27 und dem trich­ terförmigen Anschlag 28 einstückig ausgebildet und mit der Gegen­ ringhalterung 1 vorteilhaft durch Vulkanisation fest verbunden. Um die einstückige Herstellung aller aus dem hochelastischen Werkstoff bestehenden Teile zu erleichtern, sind vorteil­ haft Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Teilen ge­ schaffen. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind die Verbindungs­ stellen durch Durchspritzöffnungen 34, 34a innerhalb der durch eine Ringwand gebildeten Radialaufweitung 22, 22a des Gehäuses 26, 26a gebildet.

Eine weitere Ausführungsform der Verbindungsstellen ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei ist, wie Fig. 4 zeigt, im Festsitz­ teil II der Halterung 1b die Aufpreßhülse 25b des Gehäuses 26b der Halterung mäanderförmig ausgebildet. Dadurch entstehen äußere Verbindungskanäle 37 und innere Verbindungskanäle 38, über die bei der Herstellung der Halterung 1b der elastische Werkstoff, beispielsweise beim Anspritzen, von der Halteman­ schette 2b aus zum trichterförmigen Anschlag 28b fließen kann.

Diese Ausführungsform des Gehäuses 26b hat den weiteren wesent­ lichen Vorteil, daß durch die mäanderförmige Querschnittsge­ staltung der Festsitzteil II in radialer Richtung formela­ stischer und damit für größere Wellendurchmessertoleranzen ein­ setzbar wird. Umgekehrt ist die Funktion des Bauteiles, ver­ glichen mit den bekannten Ausführungsformen, in einem größeren Toleranzbereich des Innendurchmessers des Festsitzes der Hal­ terung 1b sicher gewährleistet.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die Radialaufwei­ tung 22b kleinere und die Aufpreßhülse 25b größere axiale Länge hat als bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Die Dichtmanschette 4b hat dreieckigen Querschnitt, wobei ihre Dichtkante 24b etwa in halber Breite liegt.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Halterung 1c, bei der der Gegenring 3c von der Halterung im Unterschied zu den Aus­ führungsformen nach den Fig. 1 bis 4 nicht von außen umfaßt wird. Der Gegenring 3c sitzt vielmehr mit seiner Innenbohrung 52 mit Preßsitz auf der wellenförmig profilierten Anlagefläche 39c einer Innenhaltemanschette 40. Sie erstreckt sich bis etwa in halbe Höhe des Gehäuses 26c, das nur aus einer an die Radial­ aufweitung 22c anschließenden Radialwand besteht. An ihr liegt der Gegenring 3c ohne Zwischenlage einer Verkleidung stirnseitig an. Die Dichtmanschette 4c ist im wesentlichen gleich ausgebildet wie die Dichtmanschette 4b.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß wegen der zwischen dem Gegenring 3c und dem Gehäuse 26c fehlenden, als thermische Isolierung wirkenden Innenauskleidung 44 (Fig. 1) eine bessere Abfuhr der im Dichtspalt entstehenden Reibungswärme ermöglicht wird. Hierdurch kann die Lebensdauer des Dichtelementes wesent­ lich erhöht werden.

Außerdem ist das Gehäuse 26c äußerst einfach ausgebildet sowie der Bedarf an Werkstoff für die hochelastischen Bauteile des Dichtungselementes noch geringer als bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 4.

Fig. 6 zeigt eine weitere Gegenringhalterung 1d, bei der der Gegenring 3d vom Gehäuse 26d, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, von außen umfaßt ist.

Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 5 wird die mediumsdichte Verbindung zwischen Gegenring 3d und der Halterung 1d durch die Innenmanschette 40d erreicht, an deren wellenförmig profilierter Anlagefläche 39d der Gegenring mit seiner Innenbohrung 52d anliegt Zusätzlich wird bei der Ausführungsform nach Fig. 6 durch die endseitige Bördelung 41 des Gehäuses 26d an der radial äußeren Ringwand eine sehr gute und sich im Betrieb des Dichtelementes nicht veränderbare planparallele Anlage des Gegenringes 3d an der Radialwand 42 des Halterungsgehäuses 26d sichergestellt. Sie ist für eine einwandfreie Dichtfunktion des Dichtelementes von außerordentlicher Bedeutung.

Ein weiterer Vorteil der Ausführungsform nach Fig. 6 ergibt sich aus dem durch die Bördelung 41 zwischen dem Gehäuse 26d und dem Gegenring 3d erzeugten zusätzlichen Kraftschluß, der eine extrem hohe Sicherheit gegen Verdrehen zwischen Gegenring­ halterung 1d und Gegenring 3d gewährleistet. Die Dichtman­ schette 4d ist ähnlich ausgebildet wie die Dichtmanschette gemäß Fig. 1, mit dem Unterschied, daß ihre Dichtkante 24d in Höhe der Stirnseite 32d der Dichtmanschette liegt und in ihrem Bereich die lichte Weite der Dichtmanschette wesentlich kleiner ist als im Bereich der profilierten Kontaktfläche 23d.

Die Ausführungsform nach Fig. 7 unterscheidet sich von der­ jenigen nach Fig. 6 wesentlich. Während bei der Ausführungs­ form nach Fig. 6 die mediumsdichte Verbindung zwischen der Gegenringhalterung 1d und dem Gegenring 3d durch den radialen Preßsitz zwischen der Innenbohrung 52d des Gegenringes und der Innenhaltemanschette 40d erreicht wird, erfolgt die mediums­ dichte Verbindung bei der Ausführungsform nach Fig. 7 aus­ schließlich durch axiale Verpressung der Innenauskleidung 44e der Halterung 1e. Zur Verbesserung der Dichtheit werden vor­ teilhaft örtlich die Flächenpressung erhöhende umlaufende Dicht­ wulste 43 an der Innenauskleidung 44e vorgesehen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 erstreckt sich die Aus­ kleidung 44e nur längs der Innenseiten der radial inneren Ring­ wand 22e und der Radialwand 42e des Gehäuses 26e; eine Außen­ haltemanschette, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, ist nicht vorgesehen. Der Gegenring 3e liegt mit seiner der Wand 42e zugewandten Rückseite 16 an der wellenförmig profilierten Innen­ seite der Auskleidung 44e an. Die Dichtmanschette 4e ist im wesentlichen gleich ausgebildet wie die nach Fig. 1. Die Durch­ spritzöffnungen 34e sind im Unterschied zu den Ausführungsformen nach den Fig. 1, 2 und 6 nicht in einem die Ringwand 22e mit der Aufpreßhülse 25e verbindenden Übergangsabschnitt 53, sondern in der Ringwand vorgesehen.

Die Halterung nach Fig. 7 hat den für eine kostengünstige Aus­ führung äußerst wichtigen Vorteil, daß die Funktionssicherheit auch bei relativ großen Durchmessertoleranzen der Gegenring­ anlageflächen gewährleistet ist. Sie sind für die für den Gegen­ ring aus Korrosions- und Verschleißgründen bevorzugt eingesetzten Sinterwerkstoffe, wie Aluminiumoxyd oder Siliziumcarbid, typisch.

Durch die beschriebene Ausführung der Gegenringhalterung wird eine gegenüber Fertigungs- und Betriebseinflüssen robuste Dichtungseinheit ermöglicht, wie sie von modernen Qualitäts­ philosophien gefordert wird.

Claims (22)

1. Dichtungseinheit mit einer Gleitringdichtung und einem Gegenring, der in einer Halterung untergebracht ist, mit einer Aufpreßhülse, mit der die Gleitringdichtung bei montierter Dichtungseinheit mit Preßsitz auf dem abzudichtenden Teil, insbesondere einer Pumpenwelle, sitzt, mit einem axial neben der Aufpreßhülse angeordneten Dichtteil, das aus elastomerem Material besteht, und mit einem Halterungsteil, das die Halterung für den Gegenring und die Gleitringdichtung in nicht eingebautem Zustand der Dichtungseinheit axial zusammenhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufpreßhülse (25) Teil der Halterung (1) ist und zwischen dem Dichtteil (I) und dem Halterungsteil (III) liegt, das axial neben der Aufpreßhülse (25) angeordnet ist, und daß das Dichtteil (I), die Aufpreßhülse (25) und das Halterungsteil (III) eine Durchgangsöffnung für das abzudichtende Teil bilden.

2. Dichtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (I) aus einem Werkstoff mit sehr hoher Elastizität, vorzugsweise Gummi oder dgl., besteht.

3. Dichtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsteil (III) aus einem Werkstoff mit höherer Elastizität als die Aufpreßhülse (25) besteht.

4. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsteil (III) aus einem Werkstoff mit hoher Elastizität, wie beispielsweise Gummi, besteht.

5. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsteil (III) aus demselben Werkstoff wie das Dichtteil (I) besteht.

6. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (I) und das Halterungsteil (III) einstückig miteinander ausgebildet sind.

7. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (I) kleinere lichte Weite hat als die Aufpreßhülse (25) und/oder das Halterungsteil (III).

8. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsteil (III) größere lichte Weite hat als die Aufpreßhülse (25).

9. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (I) und/oder das Halterungsteil (III) mit der Aufpreßhülse (25) durch Vulkanisation verbunden sind.

10. Dichtungseinheit, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsteil (III) vorzugsweise mit einem Anschlag (29) an einem Gegenanschlag (30) eines Gehäuses (19) des Gleitringes (11) anliegt.

11. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsteil (III) flächig am Gegenanschlag (30) anliegt.

12. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (29) und der Gegenanschlag (30) unter einem gleichen Winkel (α, β) von vorzugsweise etwa 45° zur Längsachse D-D der Dichtungseinheit geneigt sind.

13. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen- bzw. Kontaktfläche (23) des Dichtteiles (I) mindestens teilweise profiliert, vorzugsweise wellenförmig profiliert ist.

14. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (I) an seinem von der Aufpreßhülse (25) abgewandten Ende unter Bildung einer Dichtkante (24) verengt ist.

15. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtteil (I) an einer Dichtmanschette (4) vorgesehen ist, die an eine Ringwand (22) der Halterung (26) anvulkanisiert ist.

16. Dichtungseinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dichtmanschette (4a) in Richtung auf ihre Dichtkante (24a) trichterförmig verengt.

17. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenring (3) an einer radial verlaufenden Wand (42) der Halterung (1) anliegt, die mit der Aufpreßhülse (25) verbunden ist, die über eine durch die Ringwand (22) gebildete Radialaufweitung an die Wand (42) des Gehäuses (26) der Halterung (1) anschließt.

18. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand (22) von der Dichtmanschette (4) und einem Teil einer Auskleidung (44) und/oder einer Innenhaltemanschette (40) des Gehäuses (26) der Halterung (1) umgeben ist.

19. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialaufweitung bzw. Ringwand (22) Durchtritte (34), vorzugsweise Durchspritzöffnungen, für die Dichtmanschette (4) hat.

20. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialaufweitung bzw. Ringwand (22b) profiliert, vorzugsweise mäanderförmig ausgebildet ist.

21. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenring (3) unter Zwischenlage einer axialen und/oder radialen Profilierung (50; 39; 43) an einer Haltemanschette (2; 40; 40d) und/oder einer Auskleidung (44e) der Halterung (1) anliegt.

22. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemanschette (2; 2b; 40; 40d) und/oder die Innenauskleidung (44e) eine vorzugsweise wellenförmig profilierte Anlagefläche (50; 39c; 39d; 43) aufweisen.