DE1007131B

DE1007131B - Shaft seal

Info

Publication number: DE1007131B
Application number: DEK23818A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Haug
Original assignee: Kupfer Asbest Co
Current assignee: Kupfer Asbest Co
Priority date: 1954-10-22
Filing date: 1954-10-22
Publication date: 1957-04-25

Description

Zur Abdichtung von drehenden Wellen, z. B. in Getriebegehäusen, werden Wellendichtungen verwendet. Diese Wellendichtungen sitzen mit Preßsitz ζ. Β. im Getriebegehäuse fest und dichten auf der Welle ab. Bei der Montage kommt es häufig vor, daß bei den bekannten üblichen Wellendichtungen, die so ausgeführt sind, daß eine Schraubenfeder auf der Dichtlippe in einer Rille sitzt, die Feder herunterfällt.For sealing rotating shafts, e.g. B. in gear housings, shaft seals are used. These shaft seals have a press fit ζ. Β. in the gear housing and seal on the shaft away. During assembly, it often happens that in the case of the known customary shaft seals that are designed in this way are that a coil spring sits on the sealing lip in a groove, the spring falls down.

Man wollte diesen Übelstand beheben, indem man die Feder mit einem zweiten Gummiteil außen überdeckte. Diese Konstruktion hat aber den Nachteil, daß das Widerstandsmoment der Wellendichtung sich vergrößert und ein unnötiger Anpreßdruck, der höher ist als der notwendige Dichtdruck, entsteht.One wanted to remedy this problem by covering the spring with a second rubber part on the outside. However, this construction has the disadvantage that the section modulus of the shaft seal increases and an unnecessary contact pressure, which is higher than the necessary sealing pressure, arises.

Ferner sind Wellendichtungen bekannt, bei denen an der Manschettenspitze eine Schraubenfeder mit mehreren in Abständen voneinander im Kreis angeordneten, das Federspiel nicht beeinträchtigenden Haltebügeln umfaßt und mit dem Gummi zusammenvulkanisiert sind. Dies hat den Nachteil, daß komplizierte Preßwerkzeuge nötig sind. Außerdem gelangt der Gummi teilweise durch die geschlossene Schraubenfeder hindurch in das Innere der Feder und stört damit die Wirksamkeit. Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine ganz neue Federanordnung, welche die geschilderten Nachteile vermeidet.Furthermore, shaft seals are known in which a helical spring is attached to the cuff tip several spaced apart in a circle that do not impair the spring play Includes holding brackets and are vulcanized together with the rubber. This has the disadvantage that it is complicated Pressing tools are necessary. In addition, the rubber partially passes through the closed Coil spring through into the interior of the spring and thus interferes with the effectiveness. The present invention now relates to a completely new spring arrangement which avoids the disadvantages described.

Es ist auch eine Wellendichtung bekanntgeworden, bei welcher die Federn nachträglich eingelegt sind und so angeordnet, daß sie wieder herausnehmbar sind. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß erstens die Belastung auf der Lauffläche sich ungünstig auswirkt, weil die Abstände der einzelnen Federn groß sind. Außerdem kann bei einer Defarmierung der Lippe die Wellfeder herunterfallen.A shaft seal has also become known in which the springs are subsequently inserted and arranged so that they can be removed again. This arrangement has the disadvantage that Firstly, the load on the tread has an unfavorable effect, because the distances between the individual Feathers are big. In addition, a defarming the lip of the wave spring fall down.

Diese Wellendichtung, die zur Abdichtung von drehenden Wellen, hin- und hergehenden Stangen usw. Verwendung finden kann, zeichnet sich dadurch aus, daß die Federung für den Dichtdruck an der Laufkante aus einem wellenförmig gebogenen, federnden Teil besteht, das in die Lippe einvulkanisiert oder ähnlich befestigt ist, derart, daß das aus einem Stück bestehende wellenförmig gebogene Federband kreisförmig über der Dichtkante eingebettet liegt und die einzelnen Wellen der Feder in ihrer Längsrichtung axial verlaufen. Die Befestigung spielt an sich keine so große Rolle wie bei der runden Feder, die an sich sehr leicht herunterfallen kann, jedoch ist es hier vorteilhaft, wenn man die Federn einvulkanisiert oder auf ähnliche Art befestigt. Die Feder kann je nach dem verlangten Federungsweg größere oder kleinere Wellen aufweisen. Sie kann beispielsweise so angelegt werden, daß die Wellfeder am äußeren Umfang und auf der Stirnseite nur mit einer Haut versehen ist, oder aber kann die Feder direkt eingebettet sein, so WellendichtungThis shaft seal, which is used to seal rotating shafts, reciprocating rods, etc. Can be used, is characterized in that the suspension for the sealing pressure on the running edge consists of a wave-shaped, resilient part that is vulcanized or vulcanized into the lip is similarly attached, such that the one-piece wave-shaped curved spring band is circular is embedded over the sealing edge and the individual waves of the spring in their longitudinal direction run axially. The fastening itself does not play such a large role as with the round spring, that itself can fall down very easily, but here it is advantageous if the springs are vulcanized or attached in a similar manner. The spring can be larger or smaller depending on the required suspension travel Have waves. You can for example be created so that the wave spring on the outer circumference and is only provided with a skin on the front side, or the spring can be embedded directly, so Shaft seal

Anmelder:Applicant:

Kupfer-Asbest-Co. Gustav Bach,
Heilbronn/NeckarCopper asbestos co. Gustav Bach,
Heilbronn / Neckar

Wilhelm Haug, Heilbronn/Neckar,
ist als Erfinder genannt wordenWilhelm Haug, Heilbronn / Neckar,
has been named as the inventor

daß ζ. B. der äußere Umfang glatt und zylindrisch ist. In einem Falle sind die Werkzeugkosten durch das Anbringen der Wellen größer, währenddem in dem anderen Fall die Kosten geringer sind, dafür ist die Federung kleiner. Die Feder kann entweder mit einer Gummimetallverbindung versehen sein und in dein elastischen Körper einvulkanisiert sein, oder aber kann man auch die Haftung absichtlich unterbinden. Beide Ausführungen sind nach der Erfindung möglich. Die Erfindung schützt ferner auch ein Einlegen des Federbandes in eine Rille. Die vorgesehene Feder ist nun nach der Erfindung so gestaltet, daß ein Federband mit einer Prägevorrichtung oder mit Zahnscheiben eine Wellenform erhält. Die Wellen laufen dann quer zur Längsrichtung des Federbandes; die Beanspruchung der Federn ist so, daß die Walzfasern in Richtung der Biegebeanspruchung verlaufen; dies ist für eine gute Federung wichtig. Die Federung braucht jedoch nicht ein gewelltes Federband zu sein, sondern kann auch aus Runddraht, der ebenfalls wellenförmig gebogen ist, bestehen. Allerdings würde dann dieser Runddraht mit seiner flachen Seite um die Lippe herumgelegt sein, so daß eine zylindrische Form entsteht; die Feder liegt dann über der Dichtkante, so daß die Windungen in axialer Richtung liegen und in den elastischen Stoff eingebettet sind. Der Werkstoff der Federn selbst kann aus einer Metallegierung, ζ. Β. Phosphorbronze, Zkmbronze und Berylliumbronze, bestehen, er kann aber auch erfindungsgemäß aus Federstahl oder sogar aus einem elastischen Kunststoff bestehen. Es ist auch denkbar, daß eine Kombination zwischen Metall und Kunststofif bestehen kann. Die Feder ist so angeordnet, daß die Wirkungslinie der Federkraft sich über der Dichtkante befindet. Die Teilung des Federbandes ist so klein zu wählen, daß gerade die notwendigen Federungswege erreicht werden. Diese Anordnung derthat ζ. B. the outer periphery is smooth and cylindrical. In one case, the tool costs are due to the Attaching the shafts larger, while in the other case the cost is lower, that's why Suspension smaller. The spring can either be provided with a rubber-metal connection and in your elastic body be vulcanized, or you can also intentionally prevent the adhesion. Both designs are possible according to the invention. The invention also protects loading of the spring band into a groove. The provided spring is now designed according to the invention so that a Spring band is given a wave shape with an embossing device or with toothed washers. The waves are running then transversely to the longitudinal direction of the spring band; the stress on the springs is such that the rolled fibers run in the direction of the bending stress; this is important for good suspension. The suspension does not need to be a corrugated spring band, however, but can also be made from round wire, which is also is curved in a wave shape. However, this round wire would then be around with its flat side the lip to be wrapped around to form a cylindrical shape; the spring then lies over the sealing edge, so that the turns lie in the axial direction and are embedded in the elastic material. The material of the springs themselves can be made from a metal alloy, ζ. Β. Phosphor bronze, zinc bronze and beryllium bronze, but according to the invention it can also be made from spring steel or even from a are made of elastic plastic. It is also conceivable that a combination between metal and plastic can exist. The spring is arranged so that the line of action of the spring force extends over the sealing edge is located. The division of the spring band is to be chosen so small that just the necessary suspension travel can be achieved. This arrangement of the

709 506/231709 506/231

Feder nach der Erfindung hat den Vorteil, daß die Feder nicht herunterfallen kann, ferner daß die Feder gegen mechanische Beeinflussungen und chemische Zersetzung weitgehendst geschützt ist. Die Walzfasern laufen in der Längsrichtung, also bessere Federung, die Lippe bleibt beweglich, auch bei großem axialem Schlag der Welle ist hier eine Abdichtung gewährleistet. Gegenüber der Anordnung der Zungenfederringe ist keine Gegenlage für die Feder nötig; es tritt eine Materialersparnis sowohl am Gummi als auch an der Feder ein. Die Herstellung dieser Art von Federn ist durch Prägen leicht möglich. Auch kann man mit Hilfe von zwei Zahnscheiben eine Wellenform des Federbandes herstellen. Ein weiterer Vorteil ist das einfache Einlegen in die Vulkanisierform. Hier werden einfach einige Wellen der Feder ineinandergeschoben und in die Form eingeführt ohne jegliche Befestigung oder Halterung des Bandes. Bei der Ausführung mit dem Runddraht ist allerdings eine Halterung in Form einer Metallverbindung nötig.The spring according to the invention has the advantage that the spring cannot fall down, and also that the spring is largely protected against mechanical influences and chemical decomposition. The rolled fibers run in the longitudinal direction, so better suspension, the lip remains flexible, even with large Axial runout of the shaft ensures a seal here. Opposite the arrangement of the tongue spring washers no counter support is required for the spring; there is a material saving both on the rubber also on the pen. This type of feathers can easily be made by embossing. Also can you can create a wave shape of the spring band with the help of two toothed lock washers. Another advantage is the simple insertion into the vulcanization mold. Here some waves of the spring are simply pushed into one another and inserted into the mold without any attachment or retention of the tape. When executing with the round wire, however, a holder in the form of a metal connection is necessary.

In der Abb. 1 ist beispielsweise ein Querschnitt durch eine solche Wellendichtung gezeichnet. Die Form spielt an sich keine Rolle. Nur die Gestaltung der Lippenspitze ist maßgebend. Es ist 1 die strichpunktierte Welle. 2 ist das Gehäuse der Wellendichtung, 3 ist der aus synthetischem, meistens ölfestem Gummi bestehende elastische Lippenteil der Dichtung. 4 ist die Dichtkante, an welcher die Abdichtung erfolgt und 5 ist die wellgeformte Feder, welche rings von einer dünnen Schicht des elastischen Stoffes umgeben ist und unter welcher die Lauffläche liegt.In Fig. 1, for example, a cross section through such a shaft seal is drawn. the In itself, form does not matter. Only the design of the lip tip is decisive. It's 1 the dash-dotted line Wave. 2 is the housing of the shaft seal, 3 is made of synthetic, mostly oil-resistant Rubber made elastic lip part of the seal. 4 is the sealing edge on which the seal is made and 5 is the wave-shaped spring which is surrounded all around by a thin layer of the elastic fabric and under which the tread is located.

In Abb. 2 ist 1 wiederum die Welle, 4 ist die Dichtkante, 5 die wellige Feder. Hierbei ist die Lippe vorn aufgeschnitten gezeichnet, aus der die Feder sichtbar wird. Die Figur stellt eine Draufsicht auf die Wellendichtung eines Erfindungsbeispieles dar.In Fig. 2, 1 is again the shaft, 4 is the sealing edge, 5 is the wavy spring. Here the lip is in front Drawn cut open, from which the pen is visible. The figure represents a top view of the shaft seal an example of the invention.

In Abb. 3 ist ein teilweiser Querschnitt eines Ausführungsbeispieles der Wellendichtung gezeichnet, bei welcher eine wellenförmig gebogene Feder über der Laufkante liegt, die aus Runddraht gefertigt ist. Es ist 1 ein Teil der strichpunktiert gezeichneten Welle, 2 das Gehäuse der Wellendichtung, 3 ist der Lippenteil der Dichtung, 4 die Laufkante, wobei 6 die aus Runddraht hergestellte Feder darstellt.In Fig. 3 is a partial cross section of an embodiment the shaft seal drawn, in which a wave-shaped curved spring above the Running edge, which is made of round wire. It is 1 part of the dot-dashed wave, 2 is the housing of the shaft seal, 3 is the lip part of the seal, 4 is the running edge, 6 being the from Represents a spring made from round wire.

Abb. 4 zeigt einen Teilschnitt in Richtung der Feder mit der dazugehörigen Lippe. Es ist 2 wiederum das Gehäuse der Wellendichtung und 6 die wellenförmig gebogene, gestrichelt gezeichnete Feder aus Runddraht.Fig. 4 shows a partial section in the direction of the spring with the associated lip. It's 2 turn the housing of the shaft seal and 6 the undulating curved, dashed line spring Round wire.

Claims

Patent claims:

1. Ready-to-install shaft seal or similar seal for sealing rotating shafts or reciprocating rods, etc., for example consisting of an adhesive part and a sliding part, characterized in that the suspension for the sealing pressure on the running edge consists of a wave-shaped, resilient part that is vulcanized into the lip or similar is attached in such a way that the one-piece wave-shaped curved spring band is circularly embedded over the sealing edge and the individual waves of the spring in their Axial longitudinal direction.

2. Shaft seal according to claim 1, characterized in that a wavy curved Round wire with its coils lying in one plane in a cylindrical shape over the sealing edge lies in such a way that the turns lie in the axial direction and are embedded in the elastic material are.

3. Shaft seal according to claim 1 and 2, characterized in that the spring consists of a Metal alloy.

4. Shaft seal according to claim 1 or 2, characterized in that the spring consists of a Material combination, a metal and a plastic.

5. Shaft seal according to claim 1 to 4, characterized in that the spring is arranged in such a way is that the line of action of the spring force in a known manner over the sealing edge located.

Considered publications:
German Patent No. 879,939;
U.S. Patent No. 2,454,036;
British Patent No. 597 287.

1 sheet of drawings