DE102005037568A1

DE102005037568A1 - Elastomer shaft seal

Info

Publication number: DE102005037568A1
Application number: DE200510037568
Authority: DE
Inventors: Constantin Esser; Nadine Veit
Original assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH; Federal Mogul Sealing Systems Bretten GmbH
Current assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH; Federal Mogul Sealing Systems Bretten GmbH
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2007-03-15
Also published as: WO2007016980A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radialwellendichtung zum Abdichten eines beweglichen Bauteils, umfassend : eine erste Dichtscheibe aus Elastomermaterial, die eine innere Ausnehmung 20 zum Aufnehmen des abzudichtenden Bauteils 18 aufweist; wobei die Dichtscheibe einen Dichtbereich 6 aufweist, der angepasst ist, so dass er bei aufgenommenen abzudichtenden Bauteil 18 im Wesentlichen parallel zu dem abzudichtenden Bauteil 18 verläuft; der Dichtbereich 6 auf der dem Bauteil 18 zugewandten Seite mindestens zwei durch Rillen 10 getrennte Dichtlippen 8 aufweist, die geschlossen um die Ausnehmung 20 herum verlaufen und die dazu bestimmt sind, dichtend an einem aufgenommenen abzudichtenden Bauteil 18 anzuliegen; und die Dicke des Dichtbereichs 6 in Richtung der Ausnehmung (20) variiert.The invention relates to a radial shaft seal for sealing a movable component, comprising: a first sealing disk made of elastomer material, which has an inner recess 20 for receiving the component 18 to be sealed; wherein the sealing disk has a sealing region 6 which is adapted so that when the component 18 to be sealed is received it runs essentially parallel to the component 18 to be sealed; the sealing area 6 on the side facing the component 18 has at least two sealing lips 8 separated by grooves 10, which run closed around the recess 20 and which are intended to lie sealingly against a received component 18 to be sealed; and the thickness of the sealing area 6 varies in the direction of the recess (20).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radial-Wellendichtring zum Abdichten von rotierenden Wellen oder allgemein beweglichen Bauteilen in einer Maschine. Sie betrifft insbesondere einen solchen Dichtring mit einer Elastomer-Dichtlippe und ohne eine Radialfeder, durch welchen die Reibung mit der abzudichtenden Welle minimiert wird. Ebenso betrifft sie einen entsprechenden Dichtring, der unabhängig von der Rotationsrichtung einer abzudichtenden Welle eine ausreichende Dichtfunktion sicherstellt.The The present invention relates to a radial shaft seal for Sealing rotating shafts or generally moving components in a machine. It relates in particular to such a sealing ring with an elastomeric sealing lip and without a radial spring, through which minimizes friction with the shaft to be sealed. Likewise, it relates to a corresponding sealing ring which is independent of the direction of rotation of a shaft to be sealed sufficient Ensures sealing function.

Radial-Wellendichtringe, im Folgenden mit RWDR abgekürzt, dienen dazu, rotierende Wellen abzudichten. Das bedeutet, dass in der Regel ein Ölraum oder allgemein Schmiermittelraum gegen einen Schmiermittelverlust abgedichtet wird. Dabei wird der innerhalb der Dichtung liegende Teil der Welle gut geschmiert, während der außen liegende Teil frei von Schmiermittel bleiben soll, und ebenso umgekehrt ein Eindringen von Fremdkörpern, Flüssigkeiten etc. in den Schmiermittelraum verhindert werden soll.Radial shaft seals, abbreviated below to RWDR, serve to seal rotating shafts. That means in usually an oil room or generally lubricant space against lubricant loss is sealed. This is the lying within the seal Part of the shaft is well lubricated while the outside lying part should remain free of lubricant, and vice versa Penetration of foreign bodies, liquids etc. to be prevented in the lubricant space.

Solche Ringe weisen in der Regel eine Elastomerdichtlippe auf, die umfänglich auf der Welle aufliegt. Um eine Abdichtung zu erreichen muss dieser Dichtbereich immer in gutem Kontakt mit der Wellenoberfläche stehen, um Austreten von Schmiermittel und Eintreten von Schmutz o.Ä. zu verhindern. Daher wird gewöhnlich eine Radialfeder eingesetzt, welche den Dichtbereich federbelastet und somit den Kontakt sicherstellt.Such Rings generally have an elastomeric sealing lip circumferentially the shaft rests. To achieve a seal this sealing area must always be in good contact with the shaft surface to escape from Lubricant and ingress of dirt or similar to prevent. Therefore, will usually a radial spring is used, which spring-loaded the sealing area and thus ensures the contact.

Auf der anderen Seite sollen solche Dichtringe aber auch möglichst wenig Reibung an der rotierenden Welle erzeugen, um Leistungsverluste zu minimieren und ein zu starkes Aufheizen zu verhindern, wodurch die Dichtung beschädigt werden könnte und auch schneller verschleißt.On On the other hand, such seals should also be possible generate little friction on the rotating shaft to power losses minimize and prevent overheating the seal is damaged could be and wears out faster.

Aus den beiden vorstehend genannten Gründen muss in einem solchen RWDR also ein geeigneter Kompromiss zwischen Dichteigenschaft und Reibung gesucht werden.Out The two reasons mentioned above must be in such a RWDR so a suitable compromise between sealing property and friction be searched.

RWDRs werden aber nicht nur für rotierende Wellen eingesetzt, sondern zusätzlich auch bei Bauteilen, die nicht oder nicht ausschließlich radial rotieren, sondern sich auch in axialer Richtung bewegen. Zum Beispiel werden Ein- bzw. Auslassventile von Verbrennungsmotoren, die sich in der Hauptsache axial durch den Dichtring bewegen, häufig zusätzlich in (geringe) Rotation versetzt, um ein Einschlagen der Ventile zu verhindern. RWDRs werden aber auch etwa in gefederten Gabeln von Zweirädern wie Mountainbikes oder Motorrädern eingesetzt, wobei sich hier die abzudichtenden Bauteile, also die Tauchrohre, in der Regel ausschließlich axial durch die Dichtung bewegen.RWDRs but not only for used rotating shafts, but also for components, not or not exclusively rotate radially, but also move in the axial direction. To the Example are intake and exhaust valves of internal combustion engines, which move in the main axially through the sealing ring, often in addition (slight) rotation is added to prevent the valves from turning. However, RWDRs are also used in suspension forks of two-wheelers such as mountain bikes or motorcycles used, in which case the components to be sealed, ie the dip tubes, usually exclusively move axially through the seal.

In jedem Fall sollte ein RWDR auch eine Rückförderwirkung bereitstellen, d.h. so gestaltet sein, dass abzudichtendes Schmiermittel möglichst nur in Richtung des Schmiermittelraums bewegt wird und nicht umgekehrt, so dass es austritt und somit verloren geht. Herkömmlicherweise wird eine solche Rückförderwirkung erreicht, indem der Dichtring mit einer schraubenartigen Ausgestaltung des Dichtbereichs versehen wird. In diesem Fall hängt aber natürlich aufgrund der Symmetrie die Rückförderwirkung von der Rotationsrichtung der Welle ab, d.h. der Dichtring ist nur noch für Wellen verwendbar, die im entsprechenden Drehsinn rotieren.In In any case, an RWDR should also provide a return effect, i.e. be designed so that to be sealed lubricant as possible only is moved in the direction of the lubricant space and not vice versa, so that it exits and thus gets lost. traditionally, will be such a return effect achieved by the sealing ring with a helical configuration the sealing area is provided. In this case, however, depends Naturally due to the symmetry the return effect from the direction of rotation of the shaft, i. the sealing ring is only still for Shafts usable, which rotate in the appropriate direction of rotation.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Radial-Wellendichtring so weiterzuentwickeln, dass er eine geringe Reibung mit guten Dichteigenschaften und einer Rückförderfähigkeit kombiniert. Der Dichtring soll dabei unabhängig von der Rotationsrichtung einer rotierenden Welle die Rückförderfähigkeit bereitstellen.Therefore It is the object of the invention to provide a generic radial shaft seal develop so that it has a low friction with good sealing properties and a return capability combined. The sealing ring should be independent of the direction of rotation a rotating shaft the return capacity provide.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Radialwellendichtring zum Abdichten eines beweglichen Bauteils bereitgestellt. Der Dichtring umfasst eine erste Dichtscheibe aus Elastomermaterial, die eine innere Ausnehmung zum Aufnehmen des abzudichtenden Bauteils aufweist. Dabei weist die Dichtscheibe einen Dichtbereich auf, der angepasst ist, so dass er bei aufgenommenem abzudichtendem Bauteil im Wesentlichen parallel zu dem abzudichtenden Bauteil verläuft. Der Dichtbereich weist auf der dem Bauteil zugewandten Seite mindestens zwei durch Rillen getrennte Dichtlippen auf, die geschlossen um die Ausnehmung herum verlaufen, und die angepasst sind, dichtend an einem aufgenommenen abzudichtenden Bauteil anzuliegen. Dabei variiert die Dicke des Dichtbereichs in Richtung der Ausnehmung.According to one Aspect of the present invention is a radial shaft seal provided for sealing a movable member. The sealing ring comprises a first sealing disc made of elastomeric material, which is a having inner recess for receiving the component to be sealed. there the sealing washer has a sealing area which is adapted so that when the component to be sealed is essentially sealed runs parallel to the component to be sealed. The sealing area points on the side facing the component at least two by grooves separate sealing lips closed around the recess run, and which are adapted to seal against a recorded to be sealed component. The thickness of the Sealing area in the direction of the recess.

Der Dichtring gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt keine zusätzliche Radialfeder. Dies vereinfacht die Herstellung eines solchen Dichtrings und macht sie ferner kostengünstiger. Durch die fehlende Radialfeder kann weiterhin die Reibung des Dichtrings vermindert werden, was Verlustleistung und Verschleiß verringert, wobei die erforderliche Mindestpressung des Dichtbereichs durch die sich verdickende Gestaltung desselben gewährleistet wird.Of the Sealing ring according to the present Invention has no additional Radial spring. This simplifies the production of such a sealing ring and also makes them cheaper. Due to the lack of radial spring can continue the friction of the sealing ring be reduced, which reduces power loss and wear, the minimum required pressure of the sealing area by the thickening design of the same is ensured.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Radialwellendichtring weiter einen Trägerrahmen, an dem die Dichtscheibe befestigt ist. Da der eigentliche Dichtungsteil des Dichtrings aus Elastomermaterial besteht, ist eine stabiler Träger vorteilhaft, an dem das elastomere Material befestigt ist. Der Träger erleichtert die Handhabung, vor allem den Einbau, und stellt eine optimale Verbindung mit der Maschine her, in welcher der Dichtring eingesetzt wird.In a preferred embodiment, the radial shaft sealing ring further comprises a support frame to which the sealing disc is attached. Since the actual sealing part of the sealing ring is made of elastomeric material, a stable carrier is advantageous to which the elastomeric material is attached. The carrier facilitates the handling, especially the installation, and establishes an optimal connection with the machine in which the sealing ring is used.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Querschnittsprofil der Dichtlippen so gestaltet, dass sie linienförmig an dem abzudichtenden Bauteil anliegen. Ein zumindest teilweise flächiges Anliegen ist in weiteren Ausführungsformen aber ebenso bevorzugt. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Querschnittsprofil der Dichtlippen so gestaltet, dass mindestens eine der Dichtlippen linienförmig anliegt und mindestens eine der Dichtlippen flächig an dem abzudichtenden Bauteil anliegt. Flächiges Anliegen kann eine bessere Dichtwirkung erzielen, wobei hier die Reibung entsprechend höher sein kann. Dahingegen können linienförmig anliegende Dichtlippen eine Art Abstreifeffekt für Schmiermittel entfalten. Durch entsprechende Kombinationen können die spezifischen Eigenschaften von linien- und flächenförmigem Anliegen gemeinsam genutzt werden.In a preferred embodiment is the cross-sectional profile of the sealing lips designed so that they linearly abut against the component to be sealed. At least partially flat Concern is in further embodiments but also preferable. In another preferred embodiment the cross-sectional profile of the sealing lips is designed so that at least one of the sealing lips linear abuts and at least one of the sealing lips areally to be sealed Component is present. flat Concern can achieve a better sealing effect, here the Friction be higher accordingly can. On the other hand can linearly fitting sealing lips unfold a kind of wiping effect for lubricant. Through appropriate combinations, the specific properties of line and area concerns be shared.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Radialwellendichtring weiter eine zweite Dichtscheibe aus Elastomermaterial mit einer inneren Ausnehmung für das abzudichtende Bauteil. Dabei bildet die zweite Dichtscheibe eine Vordichtung, die entgegengesetzt zu der Erstreckung des ersten Dichtbereichs vorgewölbt ist, wenn ein abzudichtendes Bauteil aufgenommen ist. Die Vordichtung kann einen Abweiser für Staubteilchen und ähnliche Fremdkörper bilden, die nicht in den Dichtungsspalt geraten sollen.In a preferred embodiment the radial shaft seal further comprises a second sealing washer made of elastomeric material with an inner recess for the sealed Component. The second sealing disc forms a pre-seal, the opposite to the extent of the first sealing region is bulging, when a component to be sealed is received. The pre-seal can be a deflector for Form dust particles and similar foreign bodies, which should not get into the sealing gap.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Dichtscheiben einstückig gebildet.In a preferred embodiment the two sealing washers are integrally formed.

In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Vordichtung bei aufgenommenem Bauteil nicht an dem abzudichtenden Bauteil an. Um Fremdkörper einer bestimmten Mindestgröße abzuhalten ist kein direktes Aufliegen der Vordichtung erforderlich. Sofern ein kleiner Spalt bestehen bleibt, erzeugt die Vordichtung daher keine zusätzliche Reibung.In a preferred embodiment the pre-seal is not at the recorded component at the sealed Component on. To foreign body one certain minimum size no direct contact with the pre-seal is required. Provided a small gap remains, thus creating the pre-seal no additional Friction.

In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Vordichtung bei aufgenommenem Bauteil dichtend an dem abzudichtenden Bauteil an. Auch wenn dies zusätzliche Reibung verursachen kann, kann diese Ausgestaltung vorteilhaft sein, um auf gegenüber Fluiden eine Abdichtwirkung zu erzielen. Eine geeignete Beschichtung der aufliegenden Kante der Vordichtung kann Reibung und Verschleiß dabei minimieren.In a preferred embodiment is the pre-seal with recorded component sealingly on the to be sealed component. Even if it causes additional friction can, this embodiment may be advantageous to fluids over to achieve a sealing effect. A suitable coating of Overlying edge of the pre-seal can cause friction and wear minimize.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Oberfläche des Dichtbereichs auf der den Dichtlippen abgewandten Seite glatt. Dadurch kann eine steife Rückseite des Dichtbereichs erzielt werden, und die Herstellung ist so vereinfacht.In a preferred embodiment is the surface the sealing area on the side facing away from the sealing lips smooth. This can make a stiff back of the sealing area are achieved, and the production is so simplified.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Oberfläche des Dichtbereichs auf der den Dichtlippen abgewandten Seite geometrische Varianzen (Erhebungen) auf, die jeweils den Dichtlippen gegenüber angeordnet sind. Dadurch kann eine gezielte Versteifung erreicht werden, und eine Art „Einschnüreffekt", was die Pressung und somit Abdichtung der Dichtlippen verbessern kann. Die übrigen Bereiche, die somit den Rillen entsprechen, bleiben dabei elastisch.In a preferred embodiment indicates the surface the sealing area on the side facing away from the sealing lips geometric Variances (elevations), each arranged opposite the sealing lips are. As a result, a targeted stiffening can be achieved, and a kind of "sinking effect", what the squeeze and thus can improve sealing of the sealing lips. The remaining areas, the thus correspond to the grooves, remain elastic.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description the drawing

1 zeigt einen Teilquerschnitt eines Radial-Wellendichtrings gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, im nicht eingebauten Zustand; 1 shows a partial cross section of a radial shaft seal according to an embodiment of the present invention, in the uninstalled state;

2 zeigt einen Teilquerschnitt eines Radial-Wellendichtrings gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, im eingebauten Zustand; 2 shows a partial cross section of a radial shaft seal according to an embodiment of the present invention, in the installed state;

3 zeigt in einer Detailansicht die Auslegung des Dichtbereichs des erfindungsgemäßen Wellendichtrings gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 3 shows a detailed view of the design of the sealing region of the shaft seal according to the invention according to an embodiment of the present invention;

4 zeigt in einer axialen Aufsicht den Dichtbereich des erfindungsgemäßen Wellendichtrings; und 4 shows in an axial plan view of the sealing region of the shaft seal according to the invention; and

5 zeigt eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 shows an alternative embodiment of the present invention.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungdetailed Description of the drawing

In 1 ist der erfindungsgemäße Dichtring in einer Querschnittsansicht dargestellt, wobei hier nur der linke Teil gezeigt ist. Der Dichtring bildet insgesamt natürlich einen entsprechenden, das abzudichtende Bauteil umschließenden Ring, wobei das Bauteil in dieser Ansicht auf der rechten Seite zu liegen käme. Der Dichtring weist einen Dichtbereich 6 und Rahmenteil 16 auf. Der Dichtbereich 6 besteht aus einem elastomeren Material, wohingegen der Rahmen 16 in der Regel aus Metall hergestellt ist. Die Erfindung ist hier naturgemäß nicht auf Metall beschränkt, ebenso denkbar sind Kunststoffe, Keramiken oder andere geeignete Werkstoffe. Der Dichtbereich 6 ist hier in einem zumindest noch teilweise entspannten Zustand dargestellt, d.h. geringfügig nach innen gewölbt.In 1 the sealing ring according to the invention is shown in a cross-sectional view, in which case only the left part is shown. Of course, the sealing ring naturally forms a corresponding ring surrounding the component to be sealed, the component coming to lie on the right side in this view. The sealing ring has a sealing area 6 and frame part 16 on. The sealing area 6 consists of an elastomeric material, whereas the frame 16 usually made of metal. The invention is not limited to metal here by nature, also conceivable are plastics, ceramics or other suitable materials. The sealing area 6 is here shown in an at least partially relaxed state, ie slightly curved inward.

Gemäß dieser Figur befindet sich der abzudichtende Raum, also etwa ein mit Schmiermittel gefüllter Raum, oberhalb, während die „Außenseite" unten gelegen ist. Zur Außenseite hin ist an dem erfindungsgemäßen Dichtring eine Vordichtung 12 vorgesehen. Die Vordichtung 12 dient in erster Linie dazu, Staub, Schmutz und andere Fremdkörper abzuhalten. Dafür ist es nicht unbedingt erforderlich, dass dieser Teil 12 des Dichtrings dichtend an dem abzudichtenden Bauteil anliegt, es kann ein minimaler Luftspalt bestehen bleiben. Sofern die Vordichtung 12 anliegend ausgelegt ist, kann sie weiterhin auch Flüssigkeiten abhalten, wobei dies allerdings naturgemäß mit einer erhöhten Reibung einhergeht.According to this figure, the space to be sealed, that is about a ge with lubricant filled space, above, while the "outside" is located below.Outside is at the sealing ring according to the invention a pre-seal 12 intended. The pre-seal 12 Primarily used to keep out dust, dirt and other foreign matter. For this it is not absolutely necessary that this part 12 the sealing ring bears sealingly against the component to be sealed, a minimal air gap can remain. Unless the pre-seal 12 is laid out adjacent, they can continue to keep liquids, but this is naturally associated with increased friction.

Auf dem Dichtbereich 6 des erfindungsgemäßen Dichtrings sind Dichtlippen 8 vorgesehen (in diesem Fall 5), die durch Rillen 10 voneinander getrennt sind. Die Dichtlippen 8 ebenso wie die Rillen 10 verlaufen als konzentrische Ringe über den gesamten Umfang des Dichtrings. Das bedeutet, im Gegensatz zu herkömmlichen Dichtringen ist kein schraubenartig ausgelegtes Gewinde vorhanden, sondern eine bezüglich des Drehsinns symmetrische Auslegung. Schraubenförmige Gewinde, die zur Rückförderung von Schmiermittel eingesetzt werden, weisen den Nachteil auf, dass sie nur für eine bestimmte Rotationsrichtung des abzudichtenden Bauteils geeignet sind. Außerdem haben konzentrische geschlossene Ringspalte Vorteile bei Leckagemessungen mittels Druckluft zur Überprüfung des korrekten Einbaus des Dichtringes. Jede Dichtlippe ist in ihrer Geometrie so ausgebildet, dass sich im Kontaktbereich eine Flächenpressung ergibt, die den bekannten Verhältnissen bei federbelasteten RWDR entspricht. Das heißt, dass die Kontaktflächen der Dichtlippen 8 im Wesentlichen linienartig gestaltet sind, wobei dies durch gestrichelte Linien angedeutet ist, aber besser in 2 ersehen werden kann. In anderen alternativen Ausführungsformen sind aber auch flächenförmig anliegende Dichtlippen möglich.On the sealing area 6 the sealing ring according to the invention are sealing lips 8th provided (in this case 5 ) by grooves 10 are separated from each other. The sealing lips 8th as well as the grooves 10 run as concentric rings over the entire circumference of the sealing ring. This means that in contrast to conventional sealing rings there is no helically designed thread, but a symmetrical with respect to the sense of rotation interpretation. Screw-shaped threads, which are used for the return conveyance of lubricant, have the disadvantage that they are only suitable for a certain direction of rotation of the component to be sealed. In addition, concentric closed annular gaps have advantages in leakage measurements by means of compressed air to verify the correct installation of the sealing ring. Each sealing lip is designed in its geometry so that in the contact area results in a surface pressure that corresponds to the known ratios of spring-loaded RWDR. That is, the contact surfaces of the sealing lips 8th are designed substantially line-like, this being indicated by dashed lines, but better in 2 can be seen. In other alternative embodiments, however, also flat-shaped sealing lips are possible.

Ein weiteres Detail des erfindungsgemäßen Dichtrings kann in 3 genauer ersehen werden, nämlich dass die Dicke des Dichtbereichs 6 in Richtung auf die Ausnehmung, d.h. auf das in der Zeichnung oben liegende Ende hin, zunimmt.Another detail of the sealing ring according to the invention can in 3 be seen more precisely, namely that the thickness of the sealing area 6 in the direction of the recess, ie towards the end lying in the drawing above, increases.

In 2 ist der erfindungsgemäße Dichtring von 1 im Einbauzustand gezeigt, d.h. im Kontakt mit einem abzudichtenden Bauteil 18. Ein solches Bauteil 18 kann dabei eine rotierende Welle (z.B. Achse), ein sich axial bewegender Schaft (Tauchrohr einer Federgabel etc.), oder auch ein Bauteil sein, welches beim Betrieb der entsprechenden Maschine sowohl eine Rotations- als auch Axialbewegung ausführt (etwa ein Ventil eines Verbrennungsmotors). Die möglichen Bewegungsrichtungen des Bauteils 18 sind durch entsprechende Pfeile angedeutet.In 2 is the sealing ring of the invention 1 shown in the installed state, ie in contact with a component to be sealed 18 , Such a component 18 may be a rotating shaft (eg axis), an axially moving shaft (dip tube of a suspension fork, etc.), or a component which performs both rotational and axial movement during operation of the corresponding machine (such as a valve of an internal combustion engine) , The possible directions of movement of the component 18 are indicated by corresponding arrows.

In dieser Figur sind zwei Bereiche 2 und 4 gekennzeichnet, wobei in der Regel Bereich 4 der Ölraum sein wird, und Bereich 4 die Außenseite. Diese Anordnung ist nahe liegend, da durch den Druck des Schmiermediums der Dichtbereich 6 an das abzudichtende Bauteil gedrückt wird. In entgegengesetzter Anordnung könnte der Druck des Schmiermediums dagegen dafür sorgen, dass der Dichtbereich 6 von dem Bauteil abhebt.In this figure are two areas 2 and 4 characterized, where usually range 4 the oil room will be and area 4 the outside. This arrangement is obvious, since the pressure range of the lubricating medium of the sealing area 6 is pressed to the component to be sealed. In contrast, the pressure of the lubricating medium could ensure that the sealing area 6 lifts off the component.

Der Dichtbereich 6 liegt in dieser Darstellung an dem abzudichtenden Bauteil an. In einem vergrößert herausgezeichneten Detail ist hier deutlich die bevorzugte Ausführungsform zu sehen, in welcher die Dichtlippen 8 linienförmig an dem Bauteil anliegen. In anderen Ausführungsformen ist aber je nach Einsatzzweck auch ein flächiges Anliegen möglich.The sealing area 6 lies in this representation of the component to be sealed. In an enlarged detail outlined here is clearly seen the preferred embodiment, in which the sealing lips 8th lie linearly against the component. In other embodiments, but depending on the purpose of a flat concerns possible.

Die Vordichtung 12 ist hier in der Variante gezeigt, in welcher sie nicht direkt an dem Bauteil 18 anliegt, sondern einen kleinen Spalt belässt. Dies ist sinnvoll, da hier ja kein Schmiermittel mehr vorliegt, das von den Dichtlippen 8 zurückgehalten werden soll. Beim Anliegen der Vordichtung könnte diese ohne Schmierung daher schnell beschädigt werden. Die Vordichtung 12 kann aber ebenso auch anliegend ausgelegt sein, sofern entsprechende Vorkehrungen getroffen werden (Gleitbeschichtung oder dergleichen).The pre-seal 12 is shown here in the variant in which they are not directly on the component 18 rests, but leaves a small gap. This makes sense, since there is no more lubricant here, that of the sealing lips 8th should be withheld. When applying the pre-seal, it could therefore be damaged quickly without lubrication. The pre-seal 12 However, it can also be designed to fit as far as appropriate precautions are taken (sliding coating or the like).

In 3 ist der Dichtlippenabschnitt 6 des Dichtrings im Detail gezeigt. Hier ist gut zu ersehen, dass sich der Dichtbereich 6 zu seinem Ende hin verdickt, d.h. die entsprechenden Außenlinien einen (kleinen) Winkel α > 0 einschließen. Dadurch wird erreicht, dass auch ohne Vorsehen einer Radialfeder eine entsprechende Federbelastung vorhanden ist, durch die größere Dicke und dadurch Steifigkeit des Dichtbereichs 6 in diesem Bereich. Das Fehlen einer solchen Radialfeder sorgt dafür, dass der erfindungsgemäße Dichtring einfacher und kostengünstiger herzustellen ist, und weiterhin kann dadurch die Reibung zwischen abzudichtendem Bauteil und Dichtbereich vermindert werden. Daraus ergeben sich geringere Leistungsverluste in der Abdichtung des abzudichtenden Bauteils und eine längere Haltbarkeit des erfindungsgemäßen Dichtrings.In 3 is the sealing lip section 6 of the sealing ring shown in detail. Here is good to see that the sealing area 6 thickened toward its end, ie the corresponding outer lines include a (small) angle α> 0. This ensures that even without providing a radial spring, a corresponding spring load is present, due to the greater thickness and thus rigidity of the sealing area 6 in this area. The absence of such a radial spring ensures that the sealing ring according to the invention is simpler and less expensive to produce, and furthermore the friction between the component to be sealed and the sealing area can be reduced. This results in lower power losses in the sealing of the component to be sealed and a longer durability of the sealing ring according to the invention.

In 4 ist der Dichtbereich des erfindungsgemäßen Dichtrings in einer axialen Ansicht dargestellt. Die innere Ausnehmung 20 für die Aufnahme des abzudichtenden Bauteils ist hier als kreisringförmig gezeigt, wie es etwa für rotierende Bauteile erforderlich ist. Bei nicht rotierenden, d.h. ausschließlich axial beweglichen Bauteilen sind dagegen prinzipiell auch andere Geometrien vorstellbar, etwa viereckig, sechs- oder achteckig. In jedem Fall verlaufen die Dichtlippen 8 und die zugehörigen Rillen 10 geschlossen über den gesamten Umfang, also bei kreisringförmiger Auslegung in konzentrischen Kreisen. Die Größe der Ausnehmung ist in einem Zustand ohne Bauteil geringer als die des Bauteils selbst, aufgrund der elastischen Eigenschaften des Dichtrings.In 4 the sealing region of the sealing ring according to the invention is shown in an axial view. The inner recess 20 for receiving the component to be sealed is shown here as a circular ring, as it is required for rotating components. For non-rotating, ie only axially movable components, however, other geometries are conceivable in principle, such as square, hexagonal or octagonal. In any case, the sealing lips run 8th and the associated grooves 10 closed over the entire circumference, so in circular design in concentric circles. The size of the recess is lower in a state without component than that of the component itself, due to the elastic properties of the sealing ring.

5 zeigt eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich der in 3. Bei der hier gezeigten Variante ist die Rückseite des Dichtbereichs 6, also die dem Bauteil 18 abgewandte Seite, nicht glatt gestaltet. Stattdessen sind in dieser Variante hier Erhebungen 22 vorgesehen, die jeweils den Dichtlippen entsprechen bzw. ihnen gegenüber angeordnet sind. Durch diese Erhebungen 22, die lokale Erhöhungen der Materialstärke darstellen, wird eine Art „Einschnüreffekt" erreicht. An diesen Stellen ist das Material durch die größere Dicke etwas steifer und dadurch wird durch eine Einschnürung um das abzudichtende Bauteil herum eine lokal erhöhte Pressung erreicht, wobei die Bereiche geringerer Dicke, die den Rillen entsprechen, flexibel bleiben. Durch diese Abwandlung des erfindungsgemäßen Dichtrings kann eine bessere Abdichtung erreicht werden. 5 shows an alternative embodiment of the present invention similar to that in FIG 3 , In the variant shown here is the back of the sealing area 6 that is the component 18 opposite side, not smooth. Instead, here are surveys in this variant 22 provided, each corresponding to the sealing lips or arranged opposite them. Through these surveys 22 At this point, the material is somewhat stiffer due to the greater thickness, and as a result, a constriction around the component to be sealed results in a locally increased pressure, the areas of lesser thickness , which remain flexible according to the grooves .. By this modification of the sealing ring according to the invention a better sealing can be achieved.

Der Erfindung liegt ein Radial-Wellendichtring mit einem biegeweichen, biegeelastischen Dichtbereich aus Elastomerwerkstoff zu Grunde. Der Dichtabschnitt liegt zylinderförmig über eine Länge auf dem Umfang der Welle auf. Der mit der Welle in Kontakt stehende Dichtabschnitt ist in Form einer Aneinanderreihung von konzentrischen einzelnen Dichtlippen ausgeführt. In einer Ausführungsform ist jede Dichtlippe in ihrer Geometrie so ausgebildet, dass sich im Kontaktbereich eine Flächenpressung ergibt, die den bekannten Verhältnissen bei federbelasteten RWDR entspricht. Vereinfacht gesprochen stellt der Dichtlippenbereich eine Aneinanderreihung von mehreren, mindestens zwei, Dichtlippen dar, die auf ihrer Rückseite miteinander verbunden sind.Of the Invention is a radial shaft seal with a flexible, bending-elastic sealing area made of elastomer material based. The sealing portion is cylindrical over a length on the circumference of the shaft on. The sealing section in contact with the shaft is in Form of a juxtaposition of concentric individual sealing lips executed. In one embodiment Each sealing lip in its geometry is designed to fit results in a surface pressure in the contact area, the known conditions corresponds to spring-loaded RWDR. Simply put the sealing lip area is a juxtaposition of several, at least two, sealing lips, which are joined together on their back are.

Die Materialstärke der rückseitigen Verbindung der einzelnen Dichtlippen hat die Funktion, die Dichtlippen zu verbinden, und hat als weitere Funktion die Aufgabe, die Radialkraft der einzelnen Dichtlippen in der gewünschten Weise zu beeinflussen. Dazu ist bei der erfindungsgemäßen Dichtung vorgesehen, dass die Dicke des Dichtbereichs in Richtung zu dem abzudichtenden Raum zunimmt. Dadurch wird erreicht, dass eine zunehmend dickere Schicht des Elastomerwerkstoffs in dieser Richtung vorliegt, so dass die Steifigkeit und auch der Anpressdruck des Dichtbereichs gleichermaßen zunehmen. Der zu innerst gelegene Teil des Dichtbereichs, d.h. der Teil, der am direktesten mit dem abzudichtenden Raum bzw. dem darin enthaltenen Schmiermittel in Berührung steht, wird dadurch mit der höchsten Pressung beaufschlagt.The material thickness the back Connection of the individual sealing lips has the function, the sealing lips to connect, and has as another function the task, the radial force to influence the individual sealing lips in the desired manner. To is in the seal according to the invention provided that the thickness of the sealing area towards the increases to be sealed space. This ensures that an increasingly thicker layer of elastomeric material in this direction, so that the rigidity and also the contact pressure of the sealing area equally increase. The innermost part of the sealing area, i. of the Part that most directly with the space to be sealed or in it lubricant in contact stands, thereby becomes the highest Pressing applied.

Während auf diese Weise die Dichteigenschaften hier wie erforderlich hoch sind, nimmt die Steifigkeit des Dichtbereichs in Richtung von dem abzudichtenden Raum weg wieder ab, um die notwendige Biegung des Dichtbereichs zu ermöglichen bzw. zu erleichtern.While on this way the sealing properties are high here as needed, takes the rigidity of the sealing area in the direction of the sealed Space away again to the necessary bend of the sealing area to enable or to facilitate.

Durch die geometrische Ausbildung der die Dichtlippen verbindenden Rückseite der Dichtung wird neben der lokalen, durch die einzelne Dichtlippe erzeugten Flächenpressung in der Kontaktzone ein globales, von allen in Kontakt befindlichen Dichtlippen erzeugtes Flächenpressungsprofil erzeugt.By the geometric design of the sealing lips connecting back The gasket is next to the local, produced by the single sealing lip surface pressure in the contact zone a global, of all in contact Sealing lips generated surface pressure profile generated.

Durch die geometrische Ausbildung jeder einzelnen Dichtlippe ergibt sich eine Rückförderwirkung jeder einzelnen Dichtlippe, die sich für alle in Kontakt befindlichen Dichtlippen addiert.By the geometric design of each individual sealing lip results a return effect every single lip that is in contact with everyone Sealing lips added.

Durch das Fehlen einer Radialfeder ergeben sich bei dem erfindungsgemäßen Dichtring sehr geringe Radialkräfte und somit eine geringe Reibleistung der gesamten Dichtung. Die erforderliche Federbelastung wird anstelle der Feder durch die Gestaltung des Dichtbereichs erzeugt, die sich zum abzudichtenden Raum hin verdickt.By the absence of a radial spring arise in the sealing ring according to the invention very low radial forces and thus a low friction of the entire seal. The required Spring load is replaced by the design of the spring instead of the spring Sealing produced, which thickens towards the space to be sealed.

Durch die geometrische Gestaltung der Dichtlippe in Übereinstimmung mit den Vorgaben für die Förderwirkung im Dichtspalt von Elastomer-RWDR ist diese Auslegung an keine Laufrichtung der Welle gebunden, wie es bei den schraubenförmigen Rückfördergewinden herkömmlicher RWDR der Fall ist. Dadurch funktioniert der Dichtring unabhängig von der Drehrichtung einer Welle.By the geometric design of the sealing lip in accordance with the requirements for the conveying effect In the sealing gap of Elastomer-RWDR, this design is not applicable to any running direction tied to the shaft, as with the helical return threads of conventional RWDR the case is. As a result, the sealing ring works independently of the direction of rotation of a shaft.

Unter Berücksichtigung der Dichtlippengeometrie kann die axiale Auslenkung des Dichtbereichs der Dichtung sowohl in Richtung Ölraum als auch entgegengesetzt dargestellt werden.Under consideration the sealing lip geometry, the axial deflection of the sealing area of Seal both towards the oil chamber as well as opposed.

Claims

Radial shaft sealing ring for sealing a movable component, comprising: - a first sealing disk of elastomeric material having an inner recess ( 20 ) for receiving the component to be sealed ( 18 ) having; wherein - the sealing disc has a sealing area ( 6 ), which is adapted so that when the component to be sealed ( 18 ) substantially parallel to the component to be sealed ( 18 ) runs; - the sealing area ( 6 ) on the component ( 18 ) facing side by at least two grooves ( 10 ) separate sealing lips ( 8th ), which closed around the recess ( 20 ) and which are intended to seal against a received component to be sealed ( 18 ) to be attached; and the thickness of the sealing area ( 6 ) in the direction of the recess ( 20 ) varies.

Radial shaft seal according to claim 1, further comprising: - a support frame ( 16 ), to which the sealing disc is attached.

Radial shaft sealing ring according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional profile of the sealing lips ( 8th ) is designed so that they line on the component to be sealed ( 18 ) issue.

Radial shaft sealing ring according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional profile of the sealing lips ( 8th ) is designed so that it at least partially flat on the component to be sealed ( 18 ) issue.

Radial shaft sealing ring according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional profile of the sealing lips ( 8th ) is designed so that at least one of the sealing lips ( 8th ) lies linearly and at least one of the sealing lips ( 8th ) flat on the component to be sealed ( 18 ) is present.

Radial shaft sealing ring according to one of the preceding claims, comprising: - a second sealing disc of elastomeric material with an inner recess for the component to be sealed ( 18 ); wherein the second sealing disc is a pre-seal ( 12 ) which is opposite to the extent of the first sealing region ( 6 ) is bulged when a component to be sealed ( 18 ) is recorded.

Radial shaft seal according to claim 6, wherein the integral with both sealing washers are formed.

Radial shaft sealing ring according to claim 6 or 7, wherein the pre-seal ( 12 ) with the component ( 18 ) not on the component to be sealed ( 18 ) is present.

Radial shaft sealing ring according to claim 6 or 7, wherein the pre-seal ( 12 ) with the component ( 18 ) sealingly on the component to be sealed ( 18 ) is present.

Radial shaft sealing ring according to one of the preceding claims, wherein the surface of the sealing area ( 6 ) on the sealing lips ( 8th ) facing away from the side is smooth.

Radial shaft sealing ring according to one of the preceding claims, wherein the surface of the sealing area ( 6 ) on the sealing lips ( 8th ) side facing variations in thickness and geometric shape.