Wellenabdichtunq

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zweiteiliges Montagewerkzeug zur Positionierung eines Wellendichtrings auf einer Welle sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Wellenabdichtung mit einem Wellendichtring für eine aus einem Gehäuse herausgeführte Welle unter zur Hilfenahme eines solchen Montagewerkzeugs.

Stand der Technik

Wellendichtringe werden verwendet um Maschinengehäuse an austretenden Elementen, insbesondere drehenden Wellen, gegen die Umgebung abzudichten.

Bei einem solchen Wellendichtring kann dessen Dichtlippe in eine Richtung vorgewölbt sein. Um ein Umstülpen und eine Beschädigung der Dichtlippe bei der Montage bzw. Positionierung der Welle zu verhindern wird beim Aufschieben des Wellendichtrings auf die Welle bzw. beim Einführen der Welle in den Wellendichtring meist eine im Wesentlichen topfförmige Montagehülse verwendet, die wieder entfernt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein alternatives Montagewerkzeug anzugeben, dass sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass es eine einfache sowie ordnungsgemäße Positionierung eines Wellendichtrings auf einer Welle entgegen einer bevorzugten Montagerichtung eines Wellendichtrings, nämlich in einer Richtung in der eine Dichtlippe des Wellendichtrings zum Umstülpen neigt, ermöglicht. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben, dass mit Hilfe des Montagewerkzeugs eine zuverlässige Wellenabdichtung ermöglicht.

Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 und 4 gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Montagewerkzeug dient der zuverlässigen Positionierung eines Wellendichtrings auf einer Welle, wobei die Positionierung des Wellendichtrings auf der Welle entgegen einer bevorzugten Montagerichtung des Wellendichtrings, nämlich entgegen einer Wölbung einer Dichtlippe des Wellendichtrings, erfolgt.

Der Wellendichtring weist erfindungsgemäß einen metallischen, ringförmigen Grundkörper, eine auf dem Grundkörper fest angeordnete, dichtend an die Welle anlegbare Dichtlippe und einen Federring zur Vorspannung der Dichtlippe auf, wobei die Dichtlippe eine nach außen, in Richtung der Welle, gerichtete Wölbung aufweist. Die Dichtlippe ist bevorzugt aus einem verschleißfesten elastomeren Werkstoff gefertigt.

Das Montagewerkzeug ist erfindungsgemäß zweiteilig ausgeführt und umfasst ein topfförmiges Unterteil und ein deckelartiges Oberteil.

Das Oberteil ist entsprechend der vorliegenden Erfindung lösbar auf dem topfförmigen Unterteil befestigt, indem es einen Ends, nämlich an einem ersten Ende, teilweise in das Unterteil eingeschoben ist und anderen Ends, nämlich an einem vom Unterteil wegweisenden zweiten Ende, im Wesentlichen konisch, in Richtung des zweiten Endes des Oberteils zulaufend, ausgeführt ist.

Erfindungsgemäß ist der Außendurchmesser des Unterteils auf den maximalen Aufweitungsdurchmesser des Wellendichtringes, genauer der Dichtlippe des Wellendichtrings, ausgelegt.

Vorzugsweise ist das Oberteil zumindest teilweise aus einem abriebfesten Kunststoff gefertigt.

Das Unterteil des Montagewerkzeugs ist vorzugsweise aus oberflächengehärteten Stählen hergestellt, um eine Verschleißfestigkeit und Beschädigungsfestigkeit (Kratzer) des Unterteils zu gewährleisten.

Unter der Begrifflichkeit „erste Richtung“ ist in diesem Zusammenhang eine Richtung entlang der Wölbung der Dichtlippe des Wellendichtrings, also entgegen einer offenen Seite des Wellendichtrings, zu verstehen. Dabei handelt es sich um eine bevorzugte Montagerichtung des Wellendichtrings. Unter der Begrifflichkeit „zweite Richtung“ ist in diesem Zusammenhang eine Richtung entgegen der Wölbung der Dichtlippe des Wellendichtrings, also in Richtung der offenen Seite des Wellendichtrings, zu verstehen. Dabei handelt es sich um eine nicht bevorzugte Montagerichtung des Wellendichtrings.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Wellenabdichtung mit einem, wie bereits zuvor beschriebenen Wellendichtring für eine in einer Montagerichtung entgegen der Wölbung der Dichtlippe des Wellendichtrings, also in Richtung der offenen Seite des Wellendichtrings, aus einem Gehäuse herausgeführte Welle, erfolgt unter Nutzung eines oben beschriebenen Montagewerkzeugs und umfasst zumindest die folgenden Schritte: 1 .) Durchfahren des Wellendichtrings mit dem Montagewerkzeug, das

Oberteil voran, entlang einer ersten Richtung, nämlich einer Richtung entlang der Wölbung der Dichtlippe des Wellendichtrings, also entgegen der offenen Seite des Wellendichtrings, sodass die Dichtlippe des Wellendichtrings von dem Unterteil entgegen der Kraft des Federrings des Wellendichtrings auf ihren maximalen Aufweitungsdurchmesser aufgespreizt wird,

Durch die konische Ausbildung des Oberteils des Montagewerkzeugs wird ein leichtes und sicheres Aufspreizen eines Wellendichtrings, genauer der Dichtlippe des Wellendichtrings, aus einer bevorzugten Montagerichtung, nämlich der ersten Richtung entlang der Wölbung der Dichtlippe, also entgegen der offenen Seite des Wellendichtrings, ermöglicht.

2.) Abnehmen des Oberteils, von dem Unterteil entlang der ersten Richtung,

3.) Einführen der Welle in das Unterteil des Montagewerkzeugs, wobei die Welle entlang einer zweiten Richtung, nämlich eine Richtung entgegen der ersten Richtung und somit entgegen der Wölbung der Dichtlippe des Wellendichtrings, also in Richtung der offenen Seite des Wellendichtrings, geführt wird, jedoch den Wellendichtring nicht berührt,

4.) Abziehen des Unterteils des Montagewerkzeugs entlang der zweiten

Richtung.

Durch das Aufspreizen der Dichtlippe des Wellendichtrings auf ihren maximalen Aufweitungsdurchmesser kann beim Abziehen des Unterteils des Montagewerkzeugs in die zweite Richtung entgegen der Wölbung der Dichtlippe kein Material mehr unter die Dichtlippe des Wellendichtrings gezogen werden - ein Umstülpen der Dichtlippe kann ausgeschlossen werden.

Das Montagewerkzeug kann in Bezug auf die Ausbildung des Wellendichtrings, insbesondere dessen Dichtlippe, in eine bevorzugte Richtung, nämlich in die erste Richtung, durch den Wellendichtring geschoben werden. Die Welle die eigentlich von der zum Umstülpen neigenden Richtung, nämlich der zweiten Richtung, durch den Wellendichtring geschoben wird, berührt während dem risikoreichen Fügen die Dichtlippe des Wellendichtrings nicht (lediglich das Montagewerkzeug berührt die Dichtlippe des Wellendichtrings) und kann diese damit auch nicht umstülpen. Durch das Aufspreizen der Dichtlippe auf deren maximalen Aufweitungsdurchmesser über das Montagewerkzeug kann diese auch durch das Abziehen des Unterteils des Montagewerkzeugs nicht mehr umgestülpt werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Gehäuse mit einer Öffnung, in der ein Wellendichtring festgelegt ist, und ein Montagewerkzeug in einer ersten Position.

Fig. 2 zeigt ein Gehäuse mit einer Öffnung und einem Wellendichtring entsprechend Fig. 1 und ein Montagewerkzeug in einer zweiten Position, nämlich in einer zugestellten Position, in der das Montagewerkzeug durch die Öffnung und somit durch den Wellendichtring im Gehäuse geführt ist und ein Oberteil des Montagewerkzeugs abgenommen werden kann. Fig. 3 zeigt ein Gehäuse entsprechend Fig. 1 mit einem Unterteil des Montagewerkzeug und einer endgefügten Welle.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung von Gehäuse und Welle in einem Endverbauzustand, wobei ein Unterteil des Montagewerkzeugs abgezogen wurde.

Fig. 5 zeigt einen Abschnitt einer schematischen Querschnittsdarstellung eines Wellendichtrings.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In Fig. 1 bis Fig. 5 sollen die Konzepte der vorliegenden Erfindung anhand einer Anordnung eines Gehäuses 6 mit einer Öffnung 7 in deren Bereich ein Wellendichtring 2 festgelegt ist und einer durch diese Öffnung 7 und somit durch den Wellendichtring 2 dichtend geführten Welle 3 verkörpert werden.

Der Wellendichtring 2 weist einen metallischen, ringförmigen Grundkörper 10, nämlich einen Blechgrundkörper, eine auf dem Grundkörper 10 fest angeordnete, dichtend an die Welle 3 anlegbare Dichtlippe 11 aus Kunststoff und einen Federring 14 zur Vorspannung der Dichtlippe 11 in Richtung der Welle 3 auf. Die Dichtlippe 11 weist eine Wölbung 15 in Richtung der Welle 3 auf (Fig. 5).

Zur Positionierung eines Wellendichtrings 2 auf der Welle 3 wird ein Montagewerkzeug 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung genutzt. In einem Endverbauzustand ist die Welle 3 im Bereich der Öffnung 7, über den Wellendichtring 2 dichtend, aus dem Gehäuse 6 geführt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Wellendichtring 2 fest in dem Gehäuse 6 angeordnet und die Welle 3 wird zur Montage geführt. Eine Anordnung, in der die Welle 3 festgehalten wird und der Wellendichtring 2 zur Welle 3 geführt wird, ist jedoch ebenso denkbar. Das Montagewerkzeug 1 ist zweiteilig ausgeführt und umfasst ein topfförmiges Unterteil 4 und ein deckelartiges Oberteil 5 (Fig. 1 ).

Das Oberteil 5 ist lösbar auf dem topfförmigen Unterteil 4 befestigt, indem es einen Ends, nämlich an einem ersten Ende 8, teilweise in das Unterteil 4 eingeschoben ist und anderen Ends, nämlich an einem vom Unterteil 4 wegweisenden zweiten Ende 9, im Wesentlichen konisch, in Richtung des zweiten Endes 9 des Oberteils 5 zulaufend, ausgeführt ist.

Das Oberteil 5 ist teilweise aus einem Kunststoff gefertigt, nämlich insbesondere im Bereich des ersten Endes 8 des Oberteils 5.

Ein Außendurchmesser des Unterteils 4 des Montagewerkzeugs 1 ist auf den maximalen Aufweitungsdurchmesser des Wellendichtringes 2, genauer der Dichtlippe 15 des Wellendichtrings 2, ausgelegt.

Unter der Begrifflichkeit „erste Richtung“ ist in diesem Zusammenhang eine Richtung entlang der Wölbung 15 der Dichtlippe 1 1 des Wellendichtrings 2, also entgegen einer offenen Seite 16 des Wellendichtrings 16, zu verstehen. Unter der Begrifflichkeit „zweite Richtung“ ist in diesem Zusammenhang eine Richtung entgegen der Wölbung 15 der Dichtlippe 11 des Wellendichtrings 2, also in Richtung der offenen Seite 16 des Wellendichtrings 2, zu verstehen. In Bezug auf Fig. 1 bis Fig. 5 entspricht die erste Richtung folglich einer Richtung entlang eines ersten Pfeils 12 und die zweite Richtung einer Richtung entlang eines zweiten Pfeils 13.

Ein Verfahren zum Herstellen einer Wellenabdichtung mit dem Wellendichtring 2 für die aus dem Gehäuse 6 herausgeführte Welle 3, wobei die Welle in einer Montagerichtung entgegen der Wölbung 15 der Dichtlippe 11 , also in Richtung der offenen Seite 16 des Wellendichtrings 2, aus dem Gehäuse 6 geführt wird, erfolgt, wie bereits zuvor erwähnt, unter Nutzung des Montagewerkzeugs 1 (Fig. 1 ) und umfasst zumindest die folgenden Schritte:

1 .) Durchfahren des Wellendichtrings 2 mit dem Montagewerkzeug 1 , das Oberteil 5 voran, entlang einer ersten Richtung 12, sodass diee Dichtlippe 11 des Wellendichtrings 2 von dem Unterteil 4 entgegen der Kraft des Federrings 14 auf ihren maximalen Aufweitungsdurchmesser aufgespreizt wird (Fig. 2),

Durch die konische Ausbildung des Oberteils 5 des Montagewerkzeugs 1 wird ein leichtes und sicheres Aufspreizen eines Wellendichtrings 2, genauer der Dichtlippe 11 des Wellendichtrings 2, aus einer bevorzugten Richtung, nämlich der ersten Richtung entlang der Wölbung 15 der Dichtlippe 11 , also entgegen der offenen Seite 16 des Wellendichtrings 2, ermöglicht.

2.) Abnehmen des Oberteils 5 von dem Unterteil 4 entlang der ersten

Richtung 12,

Das Unterteil 4 des Montagewerkzeugs verbleibt in dem Wellendichtring 2 und spreizt die Dichtlippe 11 entgegen der Kraft des Federrings 14 auf ihren maximalen Aufweitungsdurchmesser auf.

3.) Einführen der Welle 3 in das Unterteil 4 des Montagewerkzeugs 1 , wobei die Welle 3 entlang einer zweiten Richtung 13, nämlich eine Richtung entgegen der ersten Richtung 12 und somit entgegen der Wölbung 15 der Dichtlippe 11 des Wellendichtrings 2, geführt wird (Fig. 3),

4.) Abziehen des Unterteils 4 des Montagewerkzeugs 1 entlang der zweiten Richtung 13 (Fig. 4). Durch das Aufspreizen der Dichtlippe 11 des Wellendichtrings 2 auf deren maximalen Aufweitungsdurchmesser kann beim Abziehen des Unterteils 4 des Montagewerkzeugs 1 kein Material mehr unter die Dichtlippe 11 des Wellendichtrings 2 gezogen werden - ein Umstülpen der Dichtlippe 11 kann ausgeschlossen werden.

Das Montagewerkzeug 1 wird in der in Bezug auf die Ausbildung des Wellendichtrings 2, insbesondere der Dichtlippe 11 des Wellendichtrings 2, bevorzugten Richtung, nämlich der ersten Richtung 12 entlang der Wölbung 15 der Dichtlippe 1 1 , durch den Wellendichtring 2 geschoben. Die Welle 3, die eigentlich von der zum Umstülpen der Dichtlippe 11 neigenden Richtung, nämlich der zweiten Richtung 13 entgegen der Wölbung 15 der Dichtlippe 1 1 des Wellendichtrings 2, durch den Wellendichtring 2 geschoben wird, berührt während dem risikoreichen Fügen die Dichtlippe 11 des Wellendichtrings 2 nicht und kann diese damit auch nicht Umstülpen.

Durch das Aufspreizen der Dichtlippe 11 des Wellendichtrings 2 auf deren maximalen Aufweitungsdurchmesser kann diese dann auch durch das Abziehen des Unterteils 4 des Wellendichtrings 2 nicht mehr umgestülpt werden.

Bezuqszeichenliste

1 Montagewerkzeug

2 Wellendichtring

3 Welle

4 Unterteil

5 Oberteil

6 Gehäuse

7 Öffnung

8 Erstes Ende (des Oberteils)

9 Zweites Ende (des Oberteils)

10 Grundkörper

11 Dichtlippe

12 Erster Pfeil (1. Richtung)

13 Zweiter Pfeil (2. Richtung)

14 Federring

15 Wölbung (der Dichtlippe)

16 Offene Seite des Wellendichtrings