DE3720069A1 - Einrichtung zum arretieren von bauteilen in einem gehaeuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Arretieren von Bauteilen in einem Gehäuse.

Eine Anwendungsmöglichkeit der Erfindung besteht ins­ besondere darin, eine oder mehrere ringförmige Bürsten­ dichtungen in einem Gehäuse gegen eine Relativdrehung mit Bezug zueinander oder mit Bezug auf das Gehäuse zu arretieren.

Bürstendichtungen, wie sie beispielsweise in der GB-PS 14 50 553 beschrieben sind, sind zur Abdichtung zwischen relativ zueinander umlaufenden Bauteilen bekannt. Sie weisen eine Vielzahl von Borsten auf, die zwischen zwei seitlichen Stützplatten sandwichartig eingebettet sind. Die seitlichen Stützplatten sind etwa ringförmig und in herkömmlicher Weise in einem der beiden Bauteile, zwischen denen die Abdichtung herzustellen ist, eingebaut bzw. untergebracht. Die Borsten sind so ausgebildet und angeordnet, daß sie um eine vorgegebene Distanz über die seitlichen Stützplatten hinausragen, so daß sie mit ihren Enden mit dem jeweils anderen Bauteil im Sinne einer Bildung der gewünschten Dichtung zusammenwirken.

Ein Hauptproblem bei Bürstendichtungen besteht jedoch in der Verhinderung einer Relativdrehung der Bürstendichtungen im Betrieb mit Bezug auf dasjenige Bauteil, an bzw. in welchem die Bürstendichtungen angeordnet sind.

Eine mögliche Maßnahme hierzu besteht darin, die Bürsten­ dichtung an einer ihrer Seitenplatten mit einem Zapfen bzw. einem Flächenvorsprung zu versehen, der in eine entsprechende Bohrung bzw. Aussparung des Gehäuses bzw. des sie aufnehmenden Bauteils eingreift, so daß dann durch den formschlüssigen Ein­ griff von Vorsprung und Aussparung eine Relativdrehung der Bürstendichtung mit Bezug auf das sie beherbergende Bauteil bzw. Gehäuse unterbunden wird. Diese Möglichkeit funktioniert zwar zuverlässig, erfordert aber natürlich entsprechende konstruktive Modifikationen sowohl an der Dichtung als auch am Gehäuse, was selbstverständlich die Fertigung dieser Bauteile verteuert und daher nicht unbedingt wünschenswert ist. Außerdem kann dann der Fall eintreten, daß eine unab­ sichtlich falsch in das Gehäuse eingelegte Bürstendichtung, bei welcher die falsche, nicht mit dem Vorsprung versehene Seitenplatte der entsprechenden Gehäuseaussparung gegen­ überliegt, nicht gegen Relativdrehung mit Bezug auf das Gehäuse gesichert ist.

Eine zweite Möglichkeit besteht in der Verwendung eines Ringes, der mit ausreichender Klemmkraft gegen eine Seiten­ fläche der Bürstendichtung gespannt wird, um eine Drehung der Bürstendichtung im Gehäuse zu verhindern, und der dann in dieser vorgespannten Position mittels Schrauben oder Nieten am Gehäuse befestigt wird. Dieser Möglichkeit haftet allerdings das Problem an, daß ein späterer Wiederausbau der Dichtung ein Lösen bzw. Entfernen der Schrauben bzw. Nieten notwendig macht. Außerdem tritt die Schwierigkeit auf, daß, wenn eine verschlissene Dichtung durch eine neue Dichtung ersetzt wird, die nicht exakt die gleiche Dicke wie die ursprüngliche Dichtung hat, beispielsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen, neue Schrauben- bzw. Nietlöcher im Gehäuse oder im Ring hergestellt werden, um eine Wieder­ befestigung des Ringes mit der gleichen Vorspannkraft zu erreichen. Alle diese Maßnahmen sind aber zeitraubend und teuer.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit der Arretierung eines Bauteils in einem Gehäuse zu finden, bei welcher die oben erläuterten Nachteile nicht gegeben sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Einrichtung gelöst.

Demgemäß weist die erfindungsgemäße Einrichtung zur Arretierung von Bauteilen in einem Gehäuse eine Kapsel mit einer Anlageschulter, an welcher das Bauteil bzw. eine Bau­ teilgruppe anliegt, einem verformbaren Flansch und einem bzw. der Bauteilgruppe und dem verformbaren Flansch an­ geordnet ist und der verformbare Flansch derart auf das Klemmorgan verformt ist, daß das Klemmorgan zusammengedrückt und das Bauteil bzw. die Bauteilgruppe zwischen dem Klemm­ organ und der Anlageschulter mit einer durch die Zusammen­ drückung des Klemmorgans erzeugten Klemmkraft eingespannt wird.

Um die Kapsel selbst gegen eine relative Drehung mit Bezug auf ein Gehäuse zu sichern, in welches sie ein­ gesetzt ist, kann die Kapsel einen weiteren verformbaren Flansch aufweisen, der unter plastischer Verformung in eine oder mehrere, im Gehäuse gebildete Aussparungen ein­ gedrückt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben, in welchen zeigt:

Fig. 1 im Axialhalbschnitt eine Einrichtung nach der Erfindung zur Arretierung von zwei Bürstendichtungen,

Fig. 2 die in ein Gehäuse eingebaute An­ ordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Ein­ richtung nach der Erfindung, und

Fig. 4 eine weitere Variante der erfindungs­ gemäßen Einrichtung.

Gemäß Fig. 1 ist eine Kapsel 10 vorgesehen, die aus Blechmaterial hergestellt und um die Dichtungen 12 herum­ gebördelt oder aus Rohrmaterial hergestellt ist und die einen etwa radial einwärts weisenden Teil 14 und 2 verform­ bare Endteile 16 und 18 aufweist. Die Bürstendichtungen 12 sind in der Kapsel 10 derart angeordnet, daß sie an dem radial einwärts weisenden Teil 14, der eine Anlageschulter bildet, anliegen. Neben der kurzen Seitenplatte 18 der äußeren Bürstendichtung 12 ist ein Druckring 17 angeordnet, an welchem eine Feder 20 angreift. Die Feder 20 ist als Ring aus elastischem Werkstoff mit etwa U-förmigem Quer­ schnitt ausgebildet. Die Basis 22 dieses U-Querschnitts der Feder 20 sitzt gleitend verschiebbar an der Innenseite der Kapsel 10, während die Seitenschenkel 24 und 26 des U-Profils radial einwärts ragen und dabei jeweils unter einem Winkel R mit Bezug auf eine Radialebene Z divergierend verlaufen.

Die Bürstendichtungen 12 werden in ihrer Lage arretiert, indem der Endteil 16 der Kapsel 10 derart einwärts gebogen wird, daß er gegen den einen Seitenschenkel 26 der Feder 20 drückt und diese in die in Fig. 2 dargestellte zusammen­ gedrückte Form verformt.

Die Haltekraft, welche die Feder 20 auf die Bürsten­ dichtungen 12 ausübt, hängt von dem Winkel ab, unter welchem die Seitenschenkel 24 und 26 der Feder eingestellt sind. Eine Möglichkeit zur Sicherstellung einer stets gleichen Haltekraft der Feder 20 besteht darin, während der Verformung des Endteils 16 eine (nicht dargestellte) segmentierte Scheibe in das U-Querschnittsprofil der Feder 20 einzusetzen. Diese Maßnahme stellt sicher, daß die Feder 20 nicht über­ mäßig zusammengedrückt wird. Der für eine gegebene Halte­ kraft erforderliche Winkel hängt von der Form der Feder 20 und deren Materialeigenschaften ab.

Wie Fig. 2 zeigt, wird die Kapsel 10 in eine Gehäuse 28 eingesetzt und in diesem durch Verformung des anderen freien Endteils 18 der Kapsel fixiert, wobei dieser Endteil 18 in Aussparungen 30 im Gehäuse 28 eingedrückt wird, um eine Drehung der Kapsel 10 mit Bezug auf das Gehäuse 28 zu unter­ binden.

Der Innendurchmesser di der Bürstendichtungen 12 ist so bemessen, daß die Borstenenden 32 mit einem als Gegenelement wirkenden Bauteil, beispielsweise einer Welle 34, im Sinne der Herstellung einer Abdichtung zusammenwirken.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsmöglichkeit der Anordnung. Demgemäß kann die nach den Fig. 1 und 2 vor­ gesehene Kombination einer im Querschnitt U-förmigen Feder 20 mit einem Druckring 17 durch einen im wesentlichen nicht ver­ formbaren Druckring 36 in Kombination mit einer einfachen gewellten Feder 38 ersetzt werden, wobei der Druckring 36 die Position der Feder 20 und der gewellte Federring 38 die Position des Druckringes 17 einnimmt. Der Einbau der Dichtungen 12 in die Kapsel 10 und die Arretierung darin durch Umbördeln des Kapselendes 16 bleibt im wesentlichen gleich und wird daher nicht nochmals beschrieben.

Fig. 4 zeigt nochmals eine andere Ausführungsform der Erfindung. Hier ist die im Querschnitt U-förmige Feder 20 nach den Fig. 1 und 2 durch einen Federring 40 mit etwa L-förmigem Querschnitt ersetzt. Der eine Profilschenkel des Federringes 42 verläuft etwa in axialer Richtung und der andere Profilschenkel 44 verläuft etwa radial einwärts. Dieser andere Profilschenkel 40 ist wiederum mit Bezug auf die Radialebene Z abgewinkelt, wenn er nicht unter Druck­ spannung steht, ähnlich wie die Seitenschenkel des U-Federrings 20 in der Darstellung nach Fig. 1. Die Größe dieses Winkels hängt von den Materialeigenschaften und der geforderten Federkraft ab. Der Federring 40 wird, wie oben beschrieben, durch Verformung des Endteils 16 der Kapsel 10 über dem einen Profilschenkel 42 zusammengedrückt und gegen die Seitenplatte der einen Bürstendichtung 12 gespannt.

Es ist klar, daß die Feder 20 auch andere Formen haben kann und lediglich in der Lage sein muß, die erforderliche Haltekraft auf die Bürstendichtungen 12 auszuüben.

Claims (7)

1. Einrichtung zur Arretierung eines Bauteils in einem Gehäuse, mit einer Kapsel (10) mit einer Anlageschulter (14), an welcher das Bauteil anliegt, und einem verformbaren Flansch (16), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ver­ formbaren Flansch (16) und dem Bauteil (12) ein elastisch verformbares Spannelement (20) angeordnet ist und der ver­ formbare Flansch (16) im Fertigmontagezustand einen vor­ gegebenen Abstand von dem Bauteil (12) hat.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (20) durch die Verformung des verform­ baren Flansches (16) in seine Fertigmontagestellung um ein vorgegebenes Maß zusammengedrückt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verformbare Flansch (16) in seiner Fertigmontage­ stellung etwa die gleiche Orientierung wie die Anschlag­ schulter (14) hat.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (10) einen zweiten verformbaren Flansch (18) aufweist, der beim Einsetzen in das Gehäuse (28) in eine oder mehrere Ausnehmungen (30) im Gehäuse eindrückbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (20) ein Federring mit einem etwa achsparallelen Profilschenkel (22) und mindestens einem etwa radial einwärts verlaufenden Profilschenkel (24, 26) aufweist, der im entspannten Zustand einen Winkel (R) mit der Radialebene (Z) bildet.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement ein gewellter Federring (38) ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckring (17) zwischen dem Bauteil (12) und dem Spannelement (20) angeordnet ist.