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WO2015090573A1 - Anordnung eines aufnahmeelementes zur aufnahme eines wellendichtringes - Google Patents

Anordnung eines aufnahmeelementes zur aufnahme eines wellendichtringes Download PDF

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Publication number
WO2015090573A1
WO2015090573A1 PCT/EP2014/003385 EP2014003385W WO2015090573A1 WO 2015090573 A1 WO2015090573 A1 WO 2015090573A1 EP 2014003385 W EP2014003385 W EP 2014003385W WO 2015090573 A1 WO2015090573 A1 WO 2015090573A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
receiving element
centering
housing
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2014/003385
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulf MÜLLER
Robert Reichelt
Jürgen MEUSEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thyssenkrupp Dynamic Components Teccenter AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Presta TecCenter AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Presta TecCenter AG filed Critical ThyssenKrupp Presta TecCenter AG
Publication of WO2015090573A1 publication Critical patent/WO2015090573A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3268—Mounting of sealing rings

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement of a receiving element for receiving a shaft seal on a housing and a method for arranging the receiving element, wherein in the housing a shaft is rotatably mounted in a shaft axis and wherein the shaft seal is sealingly seated on the shaft.
  • An arrangement of a receiving element for receiving a shaft sealing ring can be taken, for example, from EP 2 153 075 B1.
  • the receiving element serves to receive a shaft seal in order to arrange it on a housing, wherein in the housing a shaft is rotatably mounted in a shaft axis and wherein the shaft seal is sealingly seated on the shaft.
  • the shaft sealing ring is accommodated on the inside in the receiving element, and the receiving element is designed as an annular bush, which is formed in a receiving bore for centering the socket.
  • the centering of the receptacle must be designed concentrically to the shaft axis, with tolerances in the bearing of the shaft and other bearing tolerances of the receiving area for receiving the socket and the tolerance for receiving the shaft sealing ring in the socket itself can sum up. The accumulation of multiple tolerances can lead to a positional deviation of the shaft seal to the shaft axis, so that the shaft does not rotate centrally in the shaft seal. Early wear and possible leaks can be the result.
  • receiving elements in the form of flanges, which can be mounted on the front side of a housing.
  • the shaft sealing ring sits centrally in the flange, and via a further collar, a bore or for example an extension with an outer circumference of the flange can be centered to the shaft axis attached to the housing.
  • this in turn requires a concentric machining of a centering collar on the receiving element relative to the receiving seat of the shaft seal, which, if a minimized deviation
  • CONFIRMATION COPY the centering of the shaft seal to the shaft is required, must be prepared consuming.
  • the receiving geometry for receiving the receiving element on the housing must be made very accurately relative to the shaft bearing to avoid position errors relative to the shaft axis.
  • the object of the invention is the development of an arrangement of a receiving element for receiving a shaft sealing ring on a housing, wherein a minimal eccentric deviation of the shaft seal to the shaft axis of the shaft should be achieved.
  • the arrangement should be easy to manufacture and be assembled with little effort.
  • the invention includes the technical teaching that the receiving element has at least one centering surface over which the receiving element is centered on the shaft, so that concentrically arranged by the centering of the receiving element on the shaft of the shaft seal around the shaft axis.
  • the centering of the receiving element according to the invention on the shaft can be done in a simple manner concentric alignment of the shaft seal to the shaft, and it is ensured that the shaft seal is not arranged by tolerances that are present on the housing off-center to the shaft.
  • the inventive arrangement of the receiving element of the wear of a shaft seal can be minimized, and the service life of the shaft seal can be significantly extended. This is the case no centering surfaces to the shaft axis, paragraphs, grooves or the like necessary, since the receiving element is already aligned on the centering on the shaft itself relative to the housing, and the receiving element can be easily and without further centering attached to the housing, for example by means of screw elements ,
  • the shaft has an outer peripheral surface, wherein the receiving element with the at least one centering surface on the outer peripheral surface is centered.
  • the shaft may have a hollow region, for example, the shaft may be designed as a hollow shaft, and in the hollow region may be formed an inner peripheral surface, wherein the receiving element with the at least one centering surface on the inner peripheral surface is centered.
  • three or more radially aligned projections may be formed on the receiving element, on each of which centering surfaces are formed.
  • the centering surface may also be formed fully on the receiving element, for example as an inner contour of a passage or of a shoulder which is formed on the receiving element.
  • the advantage in the production of the receiving element results from the fact that the at least one centering surface, which may be formed on the radially aligned projections or which may be formed as vollumflindliche inner surface in a passage or a paragraph, together with a receiving seat for receiving the shaft seal on Receiving element can be produced.
  • the receiving seat for receiving the shaft sealing ring and the at least one centering surface can be machined in a mechanical clamping, for example in a grinding or in a turning operation. This results in high dimensional accuracy and a common centering between the receiving seat and the centering surfaces.
  • the centering surfaces can define a diameter which is formed corresponding to the diameter of the outer circumferential surface or the inner circumferential surface of the shaft with a preferably minimal radial clearance. If the centering surfaces are centered on the outer peripheral surface of the shaft, then the diameter defined by the centering surfaces may be slightly larger than the diameter of the outer peripheral surface of the shaft to form a minimum clearance dimension, and center the centering surfaces on the inner circumferential surface of the shaft, as defined by the centering surfaces Diameter be slightly smaller than the inner diameter of the inner peripheral surface of the shaft.
  • the clearance can be so small that a tight tolerances clearance arises, and rotates the shaft, while the receiving element is already arranged on the centering concentric to the shaft axis on the housing, so there is a substantially powerless surface contact between the shaft and the centering on the receiving element. If only locally limited centering surfaces distributed over the circumference are provided on the receiving element, the advantage is achieved that surface contact between the rotating shaft and the stationary receiving element is only occasionally produced. However, since the contact only leads to a surface contact, which is essentially only powerless, there is no appreciable wear due to the contact between the shaft and the centering surfaces.
  • the arrangement of the receiving element on the housing defined by the centering diameter may be greater than the diameter of the outer peripheral surface of the shaft, such that a Zentrierwhis stresses with a sleeve-shaped extension for centering the receiving element on the shaft between the centering and the shaft can be used. If the receiving element is centered on the housing relative to the shaft, then the centering auxiliary body can be removed again, and contact of the shaft with the centering surfaces is avoided even with an example slight bending of the shaft.
  • centering surface is formed by a rotationally symmetrical inner circumference through a passage or a shoulder on the receiving element, the further features and associated advantages described above in connection with a plurality of centering surfaces distributed over the circumference are made possible and achieved in the same way.
  • the receiving element For permanent attachment of the receiving element on the housing screw elements can be provided with which after centering of the receiving element about the shaft axis, the receiving element can be permanently connected to the housing.
  • the invention further relates to a method for arranging a receiving element for receiving a shaft sealing ring on a housing, wherein in the housing a shaft is rotatably mounted in a shaft axis and wherein the shaft seal is sealingly placed on the shaft, wherein the method at least the step of the arrangement of the receiving element on the housing with centering of the receiving element with at least one centering surface on the shaft and has the step of attaching the receiving element is provided on the housing.
  • the centering of the receiving element on the shaft with at least the other following steps: arrangement of the receiving element on the housing, providing a Zentrierwhis stresses with a sleeve-shaped extension, arranging the sleeve-shaped extension between the at least one centering surface and the shaft, attaching the receiving element to the housing, in particular by means of screw elements and removing the centering auxiliary body of the arrangement.
  • the invention is directed to a receiving element for receiving a shaft sealing ring on a housing, wherein in the housing a shaft is rotatably mounted in a shaft axis and wherein the shaft seal is sealingly placed in the arrangement of the receiving element on the housing on the shaft, and it is on the receiving element at least one centering surface is provided, via which the receiving element can be centered on the shaft, so that by the centering of the receiving element on the shaft of the shaft sealing ring is arranged concentrically around the shaft axis.
  • FIGS. shows: first embodiment of an arrangement of a
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the first embodiment of FIG.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the receiving element according to the first embodiment
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the second embodiment of FIG.
  • FIG. 6 shows a perspective view of the receiving element according to the second exemplary embodiment
  • Figure 7 is a cross-sectional view of an arrangement of a
  • FIG. 7a shows a detailed view Y from FIG. 7,
  • FIG. 8 shows a sectional view of a further exemplary embodiment, wherein the centering of the receiving element takes place via a centering auxiliary body, which is shown spaced apart from the housing to arrange the receiving element,
  • FIG. 9 shows the embodiment of Figure 8, wherein the
  • Centering auxiliary body is applied for centering the receiving element
  • FIG 10 shows the embodiment of Figure 8, wherein the
  • Receiving element is attached to the housing with screw elements and wherein the centering auxiliary body is removed again in contrast to Figure 9.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an arrangement 1 of a receiving element 10 on a housing 12, in which a shaft 13 is rotatably mounted in a shaft axis 14 via a bearing unit 25.
  • the receiving element 10 is formed as a flange and is fastened via screw elements 22 on an outer side of the housing 12.
  • a shaft seal 11 is received in a receiving seat, which runs on the outer peripheral surface 16 of the shaft 13, and seals the region of the bearing unit 25.
  • FIG. 2 shows, in addition to FIG. 1, a cross section through the arrangement 1 along the section line BB, which runs through the receiving element 10, as shown in FIG.
  • three centering surfaces 15 are shown, which are formed on projections 26 which point radially inwards in the direction of the shaft 13.
  • the projections 26 with the front-side centering surfaces 15 allow concentric about the shaft axis 14 Arrangement of the receiving element 10 and thus of the shaft sealing ring (see Figure 1) on the shaft 13.
  • the centering surfaces 15 define a diameter which is formed corresponding to the diameter of the outer peripheral surface 16 of the shaft 13, so that a clearance fit with a minimal clearance.
  • FIG. 3 shows, in addition to FIG. 2, a perspective view of the receiving element 10, in which the centering surfaces are shown on the projections 26 on the front side.
  • the projections 26 are present in triplicate and formed in a 120 ° - arrangement to each other, so that the shaft 13 can be centered on the centering surfaces 15 to the shaft axis 14.
  • four or more protrusions 26 may be provided in a preferred angular equal to each other with respective centering surfaces 15.
  • the shaft 13 extends, as shown in Figure 1, with a portion in a passage 27 in the receiving element 10 into it, and recorded in the receiving element 10 shaft seal 1 1 seals the region of the bearing unit 25 via the outer peripheral surface 16 of the shaft 13 to the passage 27 in Receiving element 10 down from.
  • Figure 4 shows another embodiment of an arrangement 1 in a modification of the embodiment of Figure 1 to Figure 3 and the receiving element 10 has centering surfaces 15 which center against a inner peripheral surface 19 of the shaft 13, the receiving element 10 to the shaft axis 14.
  • FIG. 5 shows the exemplary embodiment according to FIG. 4 in a sectional view along the section line BB which runs through the receiving element 10.
  • the centering surfaces 15 on the receiving element 10 in cross section visible
  • Figure 6 shows the receiving element 10 with the radially outwardly facing centering surfaces 15 in perspective.
  • the receiving element 10 is configured in this embodiment so that the centering surfaces 15 along the shaft axis 14 are approximately at the same height, ie arranged approximately in the same plane as the shaft seal 11, so that the embodiment allows a flat design of the receiving element 10.
  • the shaft seal 1 1 can run approximately at the same height along the shaft axis 14 on the outer peripheral surface 16 of the shaft 13.
  • Figure 7 shows a modification of the embodiment in Figure 1, an arrangement 1 of a receiving element 10 on the housing 12, wherein the receiving element 10 as shown in Figure 1 has projections 26, and end of the projections 26 centering surfaces 15 are formed, wherein only one projection 26 in Upper part of the sectional view is shown.
  • the projections 26 are arranged adjacent to the arrangement of the shaft sealing ring 11, and the centering surfaces 15 against a portion of an outer peripheral surface 17 formed by a shoulder with a slightly smaller diameter end against the shaft 13 at.
  • the outer peripheral surface 17 is formed on a diameter of the shaft 13 which is smaller than the diameter of the outer peripheral surface 16, against which the shaft sealing ring 1 1 starts.
  • Figure 7a shows the outer peripheral surfaces 16 and 17 in contact with the shaft seal 1 1 and with the centering surface 15 at the end on the projection 26 on the receiving element 10 in an enlarged view.
  • Figures 8, 9 and 10 show in several steps, the arrangement of a receiving element 10 on the housing 12, wherein the receiving element 10 is aligned about a centering auxiliary body 20 concentrically about the shaft axis 14 on the shaft 13.
  • Figure 8 shows first the non-centered arrangement of the receiving element 10 on the housing 12 (missing centering not shown), and in the receiving element 10 is already a shaft seal 11 is inserted on the outer peripheral surface 16 of the shaft 13 is seated.
  • a centering auxiliary body 20 Spaced to the arrangement 1 of the receiving element 10 on the housing 12, a centering auxiliary body 20 is shown with a sleeve-shaped extension 21, furthermore, screw elements 22 are shown flying, with which the receiving element 10 can be screwed to the housing 12.
  • FIG. 9 shows a first step for centering the receiving element 10 on the shaft 13, in that the centering auxiliary body 20 is fed onto the arrangement 1 along the shaft axis 14.
  • the sleeve-shaped extension 21 is guided in the circumferential radial gap between the centering surface 15 on the receiving element 10 and the outer peripheral surface 16 of the shaft 13, which have different diameters, as Figure 8 shows.
  • a centering of the receiving element 10 is achieved to the shaft axis 14, wherein still during the arrangement of the sleeve-shaped extension 21 between the centering surface 15 and the outer peripheral surface 16, the receiving element 10 is screwed to the screw 22 on the housing 12.
  • the centering auxiliary body 20 are solved with the sleeve-shaped extension 21 of the assembly 1, and by screwing the receiving element 10 on the housing 12 with the screw 22 remains the receiving element 10 in concentric arrangement with the shaft axis 14.
  • Das Embodiment shows in an advantageous manner that the centering of the receiving element 10 on the shaft 13 can be made possible without direct contact of the centering surface 15 with the outer peripheral surface 16 of the shaft 13.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung (1) eines Aufnahmeelementes (10) zur Aufnahme eines Wellendichtringes (11) an einem Gehäuse (12), wobei im Gehäuse (12) eine Welle (13) in einer Wellenachse (14) drehbar gelagert ist und wobei der Wellendichtring (11) auf der Welle (13) dichtend aufsitzt. Erfindungsgemäß weist das Aufnahmeelement (10) wenigstens eine Zentrierfläche (15) auf, über die das Aufnahmeelement (10) an der Welle (13) zentrierbar ist, sodass durch die Zentrierung des Aufnahmeelementes (10) an der Welle (13) der Wellendichtring (11) um die Wellenachse (14) konzentrisch angeordnet ist.

Description

ANORDNUNG EINES AUFNAHMEELEMENTES ZUR
AUFNAHME EINES WELLENDICHTRINGES
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung eines Aufnahmeelementes zur Aufnahme eines Wellendichtringes an einem Gehäuse sowie ein Verfahren zur Anordnung des Aufnahmeelementes, wobei im Gehäuse eine Welle in einer Wellenachse drehbar gelagert ist und wobei der Wellendichtring auf der Welle dichtend aufsitzt.
STAND DER TECHNIK
Eine Anordnung eines Aufnahmeelementes zur Aufnahme eines Wellendichtringes ist beispielsweise aus der EP 2 153 075 B1 zu entnehmen. Das Aufnahmeelement dient zur Aufnahme eines Wellendichtringes, um diesen an einem Gehäuse anzuordnen, wobei im Gehäuse eine Welle in einer Wellenachse drehbar gelagert ist und wobei der Wellendichtring auf der Welle dichtend aufsitzt. Der Wellendichtring ist innenseitig im Aufnahmeelement aufgenommen, und das Aufnahmeelement ist als ringförmige Buchse ausgebildet, die in einer Aufnahmebohrung zur zentrierten Aufnahme der Buchse ausgebildet ist. Die Zentrierung der Aufnahme muss dabei konzentrisch zur Wellenachse ausgestaltet sein, wobei sich Toleranzen in der Lagerung der Welle sowie weitere Lagertoleranzen des Aufnahmebereiches zur Aufnahme der Buchse und die Toleranz zur Aufnahme des Wellendichtringes in der Buchse selbst aufsummieren können. Die Aufsummierung mehrerer Toleranzen kann zu einer Lageabweichung des Wellendichtringes zur Wellenachse führen, sodass die Welle nicht zentrisch im Wellendichtring rotiert. Frühzeitiger Verschleiß und mögliche Undichtigkeiten können die Folge sein.
Bekannt sind weiterhin Aufnahmeelemente in Form von Flanschen, die stirnseitig an einem Gehäuse angebracht werden können. Dabei sitzt der Wellendichtring zentrisch in dem Flansch ein, und über einen weiteren Bund, eine Bohrung oder beispielsweise einen Fortsatz mit einem Außenumfang kann der Flansch zentriert zur Wellenachse am Gehäuse angebracht werden. Das erfordert jedoch wiederum eine konzentrische Bearbeitung eines Zentrierbundes am Aufnahmeelement relativ zum Aufnahmesitz des Wellendichtringes, die, sofern eine minimierte Abweichung
BESTÄTIGUNGSKOPIE der Zentrierung des Wellendichtringes zur Welle gefordert ist, aufwendig hergestellt werden muss. Insbesondere muss die Aufnahmegeometrie zur Aufnahme des Aufnahmeelementes am Gehäuse relativ zur Wellenlagerung sehr genau gefertigt sein, um Lagefehler relativ zur Wellenachse zu vermeiden.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Anordnung eines Aufnahmeelementes zur Aufnahme eines Wellendichtringes an einem Gehäuse, Wobei eine möglichst minimale außermittige Abweichung des Wellendichtringes zur Wellenachse der Welle erreicht werden soll. Insbesondere soll die Anordnung einfach herstellbar und mit geringem Aufwand montierbar sein.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Anordnung eines Aufnahmeflansches zur Aufnahme eines Wellendichtringes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Aufnahmeelement wenigstens eine Zentrierfläche aufweist, über die das Aufnahmeelement an der Welle zentrierbar ist, sodass durch die Zentrierung des Aufnahmeelementes an der Welle der Wellendichtring um die Wellenachse konzentrisch angeordnet ist.
Mit der erfindungsgemäßen Zentrierung des Aufnahmeelementes an der Welle kann auf einfache Weise eine konzentrische Ausrichtung des Wellendichtringes zur Welle erfolgen, und es ist sichergestellt, dass der Wellendichtring nicht durch Toleranzen, die am Gehäuse vorhanden sind, außermittig zur Welle angeordnet ist. Insbesondere muss nicht am Gehäuse, das erschwerend auch zweiteilig ausgeführt sein kann, eine zur Wellenlagerung konzentrische Gegengeometrie geschaffen werden, an der das Aufnahmeelement zentriert zur Welle aufgenommen werden muss.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Aufnahmeelementes kann der Verschleiß eines Wellendichtringes minimiert werden, und die Gebrauchsdauer des Wellendichtringes kann deutlich verlängert werden. Damit sind am Gehäuse keine zur Wellenachse zentrierenden Flächen, Absätze, Nuten oder dergleichen notwendig, da das Aufnahmeelement bereits über die Zentrierung an der Welle selbst auch relativ zum Gehäuse ausgerichtet ist, und das Aufnahmeelement kann auf einfache Weise und ohne weitere Zentrierung am Gehäuse befestigt werden, beispielsweise mittels Schraubelementen.
Vorteilhafterweise weist die Welle eine Außenumfangsfläche auf, wobei das Aufnahmeelement mit der wenigstens einen Zentrierfläche an der Außenumfangsfläche zentrierbar ist.
Gemäß einer Variante zur Zentrierung des Aufnahmeelementes kann die Welle einen Hohlbereich aufweisen, beispielsweise kann die Welle als Hohlwelle ausgeführt sein, und in dem Hohlbereich kann eine Innenumfangsfläche ausgebildet sein, wobei das Aufnahmeelement mit der wenigstens einen Zentrierfläche an der Innenumfangsfläche zentrierbar ist.
Beispielsweise können am Aufnahmeelement drei oder mehr radial ausgerichtete Vorsprünge ausgebildet sein, an denen jeweils Zentrierflächen gebildet sind. Die Zentrierfläche kann am Aufnahmeelement auch vollumfänglich ausgebildet sein, beispielsweise als Innenkontur eines Durchganges oder eines Absatzes, der am Aufnahmeelement angeformt ist.
Der Vorteil bei der Herstellung des Aufnahmeelementes ergibt sich dadurch, dass die wenigstens eine Zentrierfläche, die ausgebildet sein kann an den radial ausgerichteten Vorsprüngen oder die ausgebildet sein kann als vollumfängliche Innenfläche in einem Durchgang oder einem Absatz, gemeinsam mit einem Aufnahmesitzes zur Aufnahme des Wellendichtringes am Aufnahmeelement hergestellt werden kann. Insbesondere kann der Aufnahmesitz zur Aufnahme des Wellendichtringes und die wenigstens eine Zentrierfläche in einer mechanischen Aufspannung bearbeitet werden, beispielsweise in einer Schleifbearbeitung oder in einer Drehbearbeitung. Dadurch entstehen hohe Maßgenauigkeiten und eine gemeinsame Zentrierung zwischen dem Aufnahmesitz und den Zentrierflächen. Sind mehrere, über dem Umfang beispielsweise gleich verteilte Zentrierflächen am Aufnahmeelement vorgesehen, so können die Zentrierflächen einen Durchmesser definieren, der korrespondierend zum Durchmesser der Außenumfangsfläche oder der Innenumfangsfläche der Welle mit einem vorzugsweise minimalen radialen Spielmaß ausgebildet ist. Zentrieren die Zentrierflächen auf der Außenumfangsfläche der Welle, so kann der durch die Zentrierflächen definierte Durchmesser zur Bildung eines minimalen Spielmaßes leicht größer sein als der Durchmesser der Außenumfangsfläche der Welle, und zentrieren die Zentrierflächen an der Innenumfangsfläche der Welle, so kann der durch die Zentrierflächen definierte Durchmesser geringfügig kleiner sein als der Innendurchmesser der Innenumfangsfläche der Welle. Das Spielmaß kann so gering sein, dass eine eng tolerierte Spielpassung entsteht, und rotiert die Welle, während das Aufnahmeelement bereits über die Zentrierflächen konzentrisch zur Wellenachse am Gehäuse angeordnet ist, so entsteht ein im Wesentlichen kraftloser Oberflächenkontakt zwischen der Welle und den Zentrierflächen am Aufnahmeelement. Sind über den Umfang verteilte lediglich lokal begrenzte Zentrierflächen am Aufnahmeelement vorgesehen, so wird der Vorteil erreicht, dass nur punktuell ein Oberflächenkontakt zwischen der rotierenden Welle und dem ruhenden Aufnahmeelement entsteht. Da der Kontakt jedoch lediglich zu einer Oberflächenberührung führt, die im Wesentlichen nur kraftlos erfolgt, entsteht kein nennenswerter Verschleiß durch den Kontakt zwischen der Welle und den Zentrierflächen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Variante zur Anordnung des Aufnahmeelementes am Gehäuse kann der durch die Zentrierflächen definierte Durchmesser größer sein als der Durchmesser der Außenumfangsfläche der Welle, derart, dass ein Zentrierhilfskörper mit einem hülsenformigen Fortsatz zur Zentrierung des Aufnahmeelementes an der Welle zwischen den Zentrierflächen und der Welle eingesetzt werden kann. Ist das Aufnahmeelement am Gehäuse zur Welle zentriert, so kann der Zentrierhilfskörper wieder entnommen werden, und ein Kontakt der Welle mit den Zentrierflächen wird auch bei einer beispielsweise leichten Durchbiegung der Welle vermieden. Ist lediglich eine Zentrierfläche durch einen rotationssymmetrischen Innenumfang durch einen Durchgang oder einen Absatz am Aufnahmeelement gebildet, so werden die weiteren Merkmale und zugehörigen Vorteile, die in Zusammenhang mit mehreren über dem Umfang verteilten Zentrierflächen vorstehend beschrieben sind, auf gleiche Weise ermöglicht und erreicht.
Zur dauerhaften Befestigung des Aufnahmeelementes am Gehäuse können Schraubelemente vorgesehen werden, mit denen nach Zentrierung des Aufnahmeelementes um die Wellenachse das Aufnahmeelement mit dem Gehäuse dauerhaft verbunden werden kann.
Die Erfindung richtet sich ferner auf ein Verfahren zur Anordnung eines Aufnahmeelementes zur Aufnahme eines Wellendichtringes an einem Gehäuse, wobei im Gehäuse eine Welle in einer Wellenachse drehbar gelagert ist und wobei der Wellendichtring auf der Welle dichtend aufgesetzt wird, wobei das Verfahren wenigstens den Schritt der Anordnung des Aufnahmeelementes am Gehäuse unter Zentrierung des Aufnahmeelementes mit wenigstens einer an dieser vorhandenen Zentrierfläche an der Welle aufweist und es ist der Schritt des Befestigens des Aufnahmeelementes am Gehäuse vorgesehen.
Vorteilhafterweise kann die Zentrierung des Aufnahmeelementes an der Welle mit wenigstens den weiteren folgenden Schritten erfolgen: Anordnung des Aufnahmeelementes am Gehäuse, Bereitstellen eines Zentrierhilfskörpers mit einem hülsenförmigen Fortsatz, Anordnen des hülsenförmigen Fortsatzes zwischen der wenigstens einen Zentrierfläche und der Welle, Befestigen des Aufnahmeelementes am Gehäuse, insbesondere mittels Schraubelementen und Entfernen des Zentrierhilfskörpers von der Anordnung.
Die Erfindung richtet sich schließlich noch auf ein Aufnahmeelement zur Aufnahme eines Wellendichtringes an einem Gehäuse, wobei im Gehäuse eine Welle in einer Wellenachse drehbar gelagert ist und wobei der Wellendichtring bei Anordnung des Aufnahmeelementes am Gehäuse auf der Welle dichtend aufsetzbar ist, und es ist am Aufnahmeelement wenigstens eine Zentrierfläche vorgesehen, über die das Aufnahmeelement an der Welle zentrierbar ist, sodass durch die Zentrierung des Aufnahmeelementes an der Welle der Wellendichtring um die Wellenachse konzentrisch angeordnet ist. Die in Zusammenhang mit der vorstehend beschriebenen Anordnung des Aufnahmeelementes beschriebenen weiteren Merkmale und die zugehörigen Vorteile finden für das Aufnahmeelement zur Aufnahme eines Wellendichtringes gleichermaßen Berücksichtigung.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt: erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung eines
Aufnahmeelementes zur Aufnahme eines Wellendichtringes an einem Gehäuse in einem Querschnitt,
Figur 2 eine Querschnittsansicht des ersten Ausführungsbeispiels der
Anordnung gemäß Figur 1 entlang der Schnittlinie B-B,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht des Aufnahmeelementes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anordnung eines
Aufnahmeelementes zur Aufnahme eines Wellendichtringes an einem Gehäuse,
Figur 5 eine Querschnittsansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der
Anordnung gemäß Figur 1 entlang der Schnittlinie B-B,
Figur 6 eine perspektivische Ansicht des Aufnahmeelementes gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Figur 7 eine Querschnittsansicht einer Anordnung eines
Aufnahmeelementes an einem Gehäuse, wobei die Zentrierung des Aufnahmeelementes an der Welle über einen Zentrierabsatz der Welle erfolgt,
Figur 7a eine Detailansicht Y aus Figur 7,
Figur 8 eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels, wobei die Zentrierung des Aufnahmeelementes über einen Zentrierhilfskörper erfolgt, der beabstandet zur Anordnung des Aufnahmeelementes am Gehäuse gezeigt ist,
Figur 9 das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8, wobei der
Zentrierhilfskörper zur Zentrierung des Aufnahmeelementes appliziert ist und
Figur 10 das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8, wobei das
Aufnahmeelement mit Schraubelementen am Gehäuse befestigt ist und wobei der Zentrierhilfskörper im Unterschied zu Figur 9 wieder entnommen ist.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung 1 eines Aufnahmeelementes 10 an einem Gehäuse 12, in dem über eine Lagereinheit 25 eine Welle 13 drehbar in einer Wellenachse 14 gelagert ist. Das Aufnahmeelement 10 ist als Flansch ausgebildet und ist über Schraubelemente 22 an einer Außenseite des Gehäuses 12 befestigt. Im Aufnahmeelement 10 ist in einem Aufnahmesitz ein Wellendichtring 11 aufgenommen, der auf der Außenumfangsfläche 16 der Welle 13 läuft, und den Bereich der Lagereinheit 25 abdichtet.
Figur 2 zeigt zusätzlich zu Figur 1 einen Querschnitt durch die Anordnung 1 entlang der Schnittlinie B-B, welche durch das Aufnahmeelement 10 hindurch verläuft, wie in Figur 1 gezeigt. Durch die Querschnittsansicht sind drei Zentrierflächen 15 gezeigt, die an Vorsprüngen 26 ausgebildet sind, die radial nach innen in Richtung zur Welle 13 weisen. Die Vorsprünge 26 mit den stirnseitigen Zentrierflächen 15 ermöglichen eine um die Wellenachse 14 konzentrische Anordnung des Aufnahmeelementes 10 und damit des Wellendichtringes (siehe Figur 1 ) an der Welle 13. Die Zentrierflächen 15 definieren einen Durchmesser, der korrespondierend zum Durchmesser der Außenumfangsfläche 16 der Welle 13 ausgebildet ist, sodass eine Spielpassung mit einem minimalen Spiel entsteht.
Figur 3 zeigt zusätzlich zu Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Aufnahmeelementes 10, in der die Zentrierflächen stirnseitig an den Vorsprüngen 26 dargestellt sind. Die Vorsprünge 26 sind dreifach vorhanden und in einer 120°- Anordnung zueinander ausgebildet, sodass die Welle 13 über die Zentrierflächen 15 zur Wellenachse 14 zentriert werden kann. In Abwandlung des gezeigten Ausführungsbeispiels können auch vier oder mehr Vorsprünge 26 in vorzugswiese gleicher Winkelteilung zueinander mit jeweiligen Zentrierflächen 15 vorgesehen sein.
Die Welle 13 erstreckt sich, wie in Figur 1 gezeigt, mit einem Abschnitt in einen Durchgang 27 im Aufnahmeelement 10 hinein, und der im Aufnahmeelement 10 aufgenommene Wellendichtring 1 1 dichtet den Bereich der Lagereinheit 25 über die Außenumfangsfläche 16 der Welle 13 zum Durchgang 27 im Aufnahmeelement 10 hin ab.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung 1 in Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1 bis Figur 3 und das Aufnahmeelement 10 weist Zentrierflächen 15 auf, die gegen eine Innenumfangsfläche 19 der Welle 13 das Aufnahmeelement 10 zur Wellenachse 14 zentrieren. Dadurch entsteht der Vorteil, dass die Welle 13 nicht über die Setzstelle des Wellendichtringes 1 1 hinaus verlängert werden muss, um einen Abschnitt der Außenumfangsfläche 16 bereitzustellen, über den die Zentrierflächen 15 das Aufnahmeelement 10 an der Welle 13 um die Wellenachse 14 zentrieren können.
Figur 5 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 in einer Schnittansicht entlang der Schnittlinie B-B, die durch das Aufnahmeelement 10 hindurch verläuft. Durch die Schnittansicht werden die Zentrierflächen 15 am Aufnahmeelement 10 im Querschnitt sichtbar, und Figur 6 stellt das Aufnahmeelement 10 mit den radial nach außen weisenden Zentrierflächen 15 perspektivisch dar. Das Aufnahmeelement 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel so ausgestaltet, dass die Zentrierflächen 15 entlang der Wellenachse 14 etwa auf gleicher Höhe, d.h. etwa in der gleichen Ebene, angeordnet sind, wie der Wellendichtring 11 , sodass das Ausführungsbeispiel eine flache Bauweise des Aufnahmeelementes 10 ermöglicht. Dadurch, dass die Zentrierflächen 15 das Aufnahmeelement 10 an der Innenumfangsfläche 19 der Welle 13 zentrieren, kann der Wellendichtring 1 1 etwa auf gleicher Höhe entlang der Wellenachse 14 auf der Außenumfangsfläche 16 der Welle 13 laufen.
Figur 7 zeigt in Abwandlung des Ausführungsbeispiels in Figur 1 eine Anordnung 1 eines Aufnahmeelementes 10 am Gehäuse 12, wobei das Aufnahmeelement 10 wie in Figur 1 gezeigt Vorsprünge 26 aufweist, und endseitig an den Vorsprüngen 26 sind Zentrierflächen 15 ausgebildet, wobei nur ein Vorsprung 26 im oberen Teil der Schnittansicht gezeigt ist. Die Vorsprünge 26 sind benachbart zur Anordnung des Wellendichtringes 11 angeordnet, und die Zentrierflächen 15 laufen gegen einen Bereich einer durch einen Absatz gebildeten Außenumfangsfläche 17 mit einem etwas kleineren Durchmesser endseitig an der Welle 13 an. Dadurch ist die Außenumfangsfläche 17 an einem Durchmesser der Welle 13 ausgebildet, der kleiner ist als der Durchmesser der Außenumfangsfläche 16, gegen die der Wellendichtring 1 1 anläuft.
Figur 7a zeigt die Außenumfangsflächen 16 und 17 in Kontakt mit dem Wellendichtring 1 1 und mit der Zentrierfläche 15 endseitig am Vorsprung 26 am Aufnahmeelement 10 in einer vergrößerten Ansicht.
Die Figuren 8, 9 und 10 zeigen in mehreren Schritten die Anordnung eines Aufnahmeelementes 10 am Gehäuse 12, wobei das Aufnahmeelement 10 über einen Zentrierhilfskörper 20 konzentrisch um die Wellenachse 14 an der Welle 13 ausgerichtet wird.
Hierzu zeigt Figur 8 zunächst die nicht zentrierte Anordnung des Aufnahmeelementes 10 am Gehäuse 12 (fehlende Zentrierung nicht dargestellt), und im Aufnahmeelement 10 ist bereits ein Wellendichtring 11 eingesetzt, der auf der Außenumfangsfläche 16 der Welle 13 aufsitzt. Beabstandet zur Anordnung 1 des Aufnahmeelementes 10 am Gehäuse 12 ist ein Zentrierhilfskörper 20 mit einem hülsenförmigen Fortsatz 21 gezeigt, weiterhin sind Schraubelemente 22 fliegend dargestellt, mit denen das Aufnahmeelement 10 am Gehäuse 12 verschraubt werden kann.
Figur 9 zeigt einen ersten Schritt zur Zentrierung des Aufnahmeelementes 10 an der Welle 13, indem der Zentrierhilfskörper 20 entlang der Wellenachse 14 auf die Anordnung 1 zugeführt wird. Der hülsenförmige Fortsatz 21 wird dabei in den umlaufenden radialen Spalt zwischen der Zentrierfläche 15 am Aufnahmeelement 10 und der Außenumfangsfläche 16 der Welle 13 geführt, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wie Figur 8 zeigt. Dadurch wird eine Zentrierung des Aufnahmeelementes 10 zur Wellenachse 14 erreicht, wobei noch während der Anordnung des hülsenförmigen Fortsatzes 21 zwischen der Zentrierfläche 15 und der Außenumfangsfläche 16 das Aufnahmeelement 10 mit den Schraubelementen 22 am Gehäuse 12 verschraubt wird.
Anschließend kann, wie in Figur 10 gezeigt, der Zentrierhilfskörper 20 mit dem hülsenförmigen Fortsatz 21 von der Anordnung 1 gelöst werden, und durch die Verschraubung des Aufnahmeelementes 10 am Gehäuse 12 mit den Schraubelementen 22 verbleibt das Aufnahmeelement 10 in konzentrischer Anordnung zur Wellenachse 14. Das Ausführungsbeispiel zeigt auf vorteilhafte Weise, dass die Zentrierung des Aufnahmeelementes 10 an der Welle 13 auch ohne direkten Kontakt der Zentrierfläche 15 mit der Außenumfangsfläche 16 der Welle 13 ermöglicht werden kann.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Bezugszei chen l iste
1 Anordnung
10 Aufnahmeelement
11 Wellendichtring
12 Gehäuse
13 Welle
14 Wellenachse
15 Zentrierfläche
16 Au ßenumfangsf läche
17 Außenumfangsfläche
18 Hohlbereich
19 Innenumfangsfläche
20 Zentrierhilfskörper
21 hülsenförmiger Fortsatz
22 Schraubelement 3 Aufnahmesitz
4 Zentrierabsatz
5 Lagereinheit
6 Vorsprung
7 Durchgang

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Anordnung (1 ) eines Aufnahmeelementes (10) zur Aufnahme eines Wellendichtringes (11 ) an einem Gehäuse (12), wobei im Gehäuse (12) eine Welle (13) in einer Wellenachse (14) drehbar gelagert ist und wobei der Wellendichtring (11 ) auf der Welle (13) dichtend aufsitzt,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (10) wenigstens eine Zentrierfläche (15) aufweist, über die das Aufnahmeelement (10) an der Welle (13) zentrierbar ist, sodass durch die Zentrierung des Aufnahmeelementes (10) an der Welle (13) der Wellendichtring (11 ) um die Wellenachse (14) konzentrisch angeordnet ist.
2. Anordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (13) eine Außenumfangsfläche (16, 17) aufweist, wobei das Aufnahmeelement (10) mit der wenigstens einen Zentrierfläche (15) an der Außenumfangsfläche (16, 17) zentrierbar ist.
3. Anordnung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (13) einen Hohlbereich (18) aufweist, in dem eine Innenumfangsfläche (19) ausgebildet ist, wobei das Aufnahmeelement (10) mit der wenigstens einen Zentrierfläche (15) an der Innenumfangsfläche (19) zentrierbar ist.
4. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Aufnahmeelement (10) wenigstens drei radial ausgerichtete Vorsprünge (26) ausgebildet sind, an denen jeweils Zentrierflächen (15) gebildet sind.
5. Anordnung (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierflächen (15) einen Durchmesser definieren, der korrespondierend zum Durchmesser der Außenumfangsfläche (16, 17) oder der Innenumfangsfläche (19) mit einem vorzugsweise minimalen radialen Spielmaß ausgebildet ist.
6. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Zentrierflächen (15) definierte Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Außenumfangsfläche (16, 17) der Welle (13), wobei ein Zentrierhilfskörper (20) mit einem hülsenförmigen Fortsatz (21 ) vorgesehen ist, der zur Zentrierung des Aufnahmeelementes (10) an der Welle (13) zwischen den Zentrierflächen (15) und der Welle (13) einsetzbar ist.
7. Anordnung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Schraubelemente (22) vorgesehen sind, mit denen nach Zentrierung des Aufnahmeelementes (10) um die Wellenachse (14) das Aufnahmeelement (10) mit dem Gehäuse (12) dauerhaft verbindbar ist.
8. Verfahren zur Anordnung eines Aufnahmeelementes (10) zur Aufnahme eines Wellendichtringes (11 ) an einem Gehäuse (12), wobei im Gehäuse (12) eine Welle (13) in einer Wellenachse (14) drehbar gelagert ist und wobei der Wellendichtring (11 ) auf der Welle (13) dichtend aufgesetzt wird, wobei das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte aufweist:
Anordnen des Aufnahmeelementes (10) am Gehäuse (12) unter Zentrierung des Aufnahmeelementes (10) mit wenigstens einer an diesem vorhandenen Zentrierfläche (15) an der Welle (13) und
Befestigen des Aufnahmeelementes (10) am Gehäuse (12).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierung des Aufnahmeelementes (10) an der Welle (13) mit wenigstens den folgenden Schritten erfolgt:
Anordnen des Aufnahmeelementes (10) am Gehäuse (12),
Bereitstellen eines Zentrierhilfskörpers (20) mit einem hülsenförmigen Fortsatz (21 ),
Anordnen des hülsenförmigen Fortsatzes (21 ) zwischen der wenigstens einen Zentrierfläche (15) und der Welle (13),
Befestigen des Aufnahmeelementes (10) am Gehäuse (12), insbesondere mittels Schraubelementen (22) und
Entfernen des Zentrierhilfskörpers (20) von der Anordnung.
10. Aufnahmeelement (10) zur Aufnahme eines Wellendichtringes (1 1 ) an einem Gehäuse (12), wobei im Gehäuse (12) eine Welle (13) in einer Wellenachse (14) drehbar gelagert ist und wobei der Wellendichtring (11 ) bei Anordnung des Aufnahmeelementes (10) am Gehäuse (12) auf der Welle (13) dichtend aufsetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass am Aufnahmeelement (10) wenigstens eine Zentrierfläche (15) vorgesehen ist, über die das Aufnahmeelement (10) an der Welle (13) zentrierbar ist, sodass durch die Zentrierung des Aufnahmeelementes (10) an der Welle (13) der Wellendichtring (11 ) um die Wellenachse (14) konzentrisch angeordnet ist.
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