DE102017006288A1

DE102017006288A1 - Radial shaft seal and its use

Info

Publication number: DE102017006288A1
Application number: DE102017006288.9A
Authority: DE
Inventors: Armin Barth; Kira Truxius; Daniel Frölich; Ulrich Dahlhaus-Preussler; Patrick Martini
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-07-05
Also published as: DE102017006288B4

Abstract

Radialwellendichtring mit einer ersten (1) und einer zweiten Stirnseite (2), umfassend einen Dichtkörper (3) aus einem Dichtungswerkstoff und einen Stützkörper (4) aus einem polymeren Werkstoff, wobei der Dichtkörper (3) stirnseitig einerseits (1, 2) zumindest eine dynamisch beanspruchte erste Dichtlippe (5) umfasst, wobei der Stützkörper (4) zumindest stirnseitig einerseits (1, 2) zumindest zwei sich in axialer Richtung (6) erstreckende, in radialer Richtung (7) wirksame erste Federzungen (8) aufweist, die einander in Umfangsrichtung (9) mit Abstand benachbart zugeordnet sind, wobei die in Umfangsrichtung (9) zueinander beanstandeten ersten Federzungen (8) sowie die erste Dichtlippe (5) in einer gemeinsamen, gedachten ersten Radialebene (10) angeordnet sind und wobei die ersten Federzungen (8) jeweils eine erste Federkraft radial in Richtung der ersten Dichtlippe (5) aufweisen.

Radial shaft sealing ring having a first (1) and a second end face (2), comprising a sealing body (3) made of a sealing material and a support body (4) made of a polymeric material, wherein the sealing body (3) on the one hand (1, 2) at least one comprises dynamically stressed first sealing lip (5), wherein the supporting body (4) at least on the one hand (1, 2) at least two in the axial direction (6) extending, in the radial direction (7) effective first spring tongues (8), the one another in the circumferential direction (9) are assigned at a distance adjacent, wherein the circumferentially (9) to each other spaced first spring tongues (8) and the first sealing lip (5) in a common, imaginary first radial plane (10) are arranged and wherein the first spring tongues ( 8) each have a first spring force radially in the direction of the first sealing lip (5).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Radialwellendichtring mit einer ersten und einer zweiten Stirnseite, umfassend einen Dichtkörper aus einem Dichtungswerkstoff und einen Stützkörper aus einem zähharten Werkstoff, wobei der Dichtkörper stirnseitig einerseits zumindest eine dynamisch beanspruchte erste Dichtlippe umfasst.The invention relates to a radial shaft sealing ring having a first and a second end face, comprising a sealing body made of a sealing material and a supporting body made of a tough material, wherein the sealing body on the one hand comprises at least one dynamically stressed first sealing lip.

Stand der TechnikState of the art

Ein solcher Radialwellendichtring ist allgemein bekannt und gelangt zur Abdichtung einer rotierenden Welle gegenüber einem Gehäuse zur Anwendung.
Der Stützkörper besteht dabei zumeist aus einem metallischen Werkstoff und sorgt dafür, dass der Radialwellendichtring sicher in einem entsprechenden Einbauraum des Gehäuses, das die abzudichtende Welle außenumfangsseitig umschließt, gehalten ist.
Die Dichtlippe wird häufig von einer Ringwendelfeder außenumfangsseitig umschlossen. Die Ringwendelfeder hat eine radial nach innen gerichtete Federkraft und bewirkt, dass die Dichtlippe eine abzudichtende Oberfläche einer abzudichtenden Welle stets unter radialer Vorspannung dichtend umschließt, insbesondere auch dann, wenn im abzudichtenden Raum gar kein oder nur ein vergleichsweise geringer relativer Überdruck herrscht, der nicht dazu ausreicht, die Dichtlippe mit ausreichender radialer Vorspannung dichtend an die abzudichtende Oberfläche anzudrücken.Such a radial shaft seal is well known and comes to seal a rotating shaft relative to a housing for use.
The support body is usually made of a metallic material and ensures that the radial shaft seal is securely held in a corresponding installation space of the housing, which encloses the shaft to be sealed outside circumference.
The sealing lip is often surrounded by a ring helical spring outside circumference. The ring helical spring has a radially inwardly directed spring force and causes the sealing lip sealingly encloses a sealed surface of a shaft to be sealed under radial prestressing, especially when there is no or only a comparatively low relative overpressure in the space to be sealed, which is not is sufficient to press the sealing lip with sufficient radial prestressing sealing to the surface to be sealed.

Aus der DE 10 2015 008 401 A1 ist ein Dichtring bekannt. Der Dichtkörper umfasst stirnseitig beiderseits jeweils eine dynamisch beanspruchte Dichtlippe, wobei der Stützkörper stirnseitig beiderseits jeweils eine sich in axialer Richtung erstreckende Armierung aufweist. Jede Armierung umschließt die entsprechende Dichtlippe radial außenumfangsseitig und ist kreisringförmig sowie, in Umfangsrichtung betrachtet, in sich geschlossen ausgebildet. Der vorbekannte Dichtring wird als Trennkolben in einem Einrohr-Gasdruckstoßdämpfer verwendet. Die einstückig mit dem Stützkörper ausgebildeten Armierungen sind vorgesehen, um eine verbesserte Formbeständigkeit des Dichtrings im Bereich seiner Dichtlippen zu bewirken. Die Armierung soll einer Relaxation der Dichtlippen vorbeugen.
Dabei ist allerdings zu beachten, dass die Armierungen nur eine Stützwirkung für die jeweilige Dichtlippe haben und wegen ihrer in Umfangsrichtung in sich geschlossenen Ausgestaltung in radialer Richtung praktisch nicht flexibel sind. Deshalb können die Armierungen praktisch keine Radialkraft auf die entsprechenden Dichtlippen ausüben. Insbesondere während einer langen Gebrauchsdauer kann betriebsbedingter Verschleiß der Dichtlippen durch die Armierungen nur unzureichend ausgeglichen werden.From the DE 10 2015 008 401 A1 a sealing ring is known. The sealing body comprises frontally on both sides in each case a dynamically stressed sealing lip, wherein the support body has on both sides in each case an axially extending reinforcement. Each reinforcement surrounds the corresponding sealing lip radially on the outer peripheral side and is annular and, viewed in the circumferential direction, formed closed in itself. The previously known sealing ring is used as a separating piston in a monotube gas pressure shock absorber. The integrally formed with the support body reinforcements are provided to effect improved dimensional stability of the sealing ring in the region of its sealing lips. The reinforcement should prevent a relaxation of the sealing lips.
It should be noted, however, that the reinforcements have only a support effect for the respective sealing lip and are practically not flexible in the radial direction because of their circumferentially self-contained configuration. Therefore, the reinforcements can exert practically no radial force on the corresponding sealing lips. In particular, during a long service life operational wear of the sealing lips can be compensated by the armor only inadequate.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Radialwellendichtring der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass dieser einen teilearmen und einfachen Aufbau aufweist, in fertigungstechnischer und wirtschaftlicher Hinsicht einfach und kostengünstig herstellbar ist und dass betriebsbedingter Verschleiß der Dichtlippe selbsttätig ausgeglichen wird, so dass der Radialwellendichtring gleichbleibend gute Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer aufweist.
Außerdem soll eine besonders vorteilhafte Verwendung genannt werden.The invention is based on the object, a radial shaft seal of the type mentioned in such a way that it has a low-part and simple structure, in manufacturing technology and economic terms is simple and inexpensive to produce and that operational wear of the sealing lip is automatically compensated, so that the radial shaft seal consistently good performance for a long service life has.
In addition, a particularly advantageous use should be mentioned.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 12 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.This object is achieved with the features of claims 1 and 12. In advantageous embodiments, the dependent claims relate.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Radialwellendichring vorgesehen, mit einer ersten und einer zweiten Stirnseite, umfassend einen Dichtkörper aus einem Dichtungswerkstoff und einen Stützkörper aus einem polymeren Werkstoff, wobei der Dichtkörper stirnseitig einerseits zumindest eine dynamisch beanspruchte erste Dichtlippe umfasst, wobei der Stützkörper zumindest stirnseitig einerseits zumindest zwei sich in axialer Richtung erstreckende, in radialer Richtung wirksame erste Federzungen aufweist, die einander in Umfangsrichtung mit Abstand benachbart zugeordnet sind, wobei die in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten ersten Federzungen sowie die erste Dichtlippe in einer gemeinsamen, gedachten ersten Radialebene angeordnet sind und wobei die ersten Federzungen jeweils eine erste Federkraft radial in Richtung der ersten Dichtlippe aufweisen.
Ein solcher Radialwellendichtring hat während seiner bestimmungsgemäßen Verwendung den Vorteil, dass die dynamisch beanspruchte erste Dichtlippe des Dichtkörpers durch die erste Federkraft der in radialer Richtung wirksamen Federzungen während einer langen Gebrauchsdauer des Radialwellendichtrings stets mit gleichbleibender radialer Anpresskraft an eine abzudichtende Oberfläche einer abzudichtenden Welle angepresst wird.
In Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Armierung, die, in Umfangsrichtung betrachtet, in sich geschlossen ausgebildet ist, können die Federzungen durch ihre Flexibilität jeweils eine Federkraft radial in Richtung der Dichtlippe ausüben. Durch die Ausgestaltung der flexiblen Federzungen kann die Federkraft, mit der die Dichtlippe an die abzudichtende Welle angepresst werden soll, konstruktionsbedingt eingestellt werden. Diese konstruktionsbedingte Einstellung erfolgt durch die Dimensionierung der Federzungen, wie zum Beispiel durch eine passende Dimensionierung der Breite und/oder der Länge und/oder der Dicke.
Die Federzungen können dabei konstruktiv derart ausgelegt sein, dass die radiale Vorspannung der Dichtlippe, auf die die Federzungen wirken, funktionstechnisch individualisiert an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst ist. Es besteht zum Beispiel die Möglichkeit, die Vorspannung gerade so einzustellen, dass die Dichtlippe während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Dichtrings einerseits sicher abdichtet, andererseits die radiale Vorspannung, mit der die Dichtlippe die abzudichtende Welle umschließt, minimiert ist.
Eine sichere Abdichtung und minimaler Verschleiß der Dichtlippe sind die Folge.To achieve the object, a Radialwellendichring is provided with a first and a second end face, comprising a sealing body made of a sealing material and a support body made of a polymeric material, wherein the sealing body frontally comprises on the one hand at least one dynamically stressed first sealing lip, wherein the support body at least frontally on the one hand at least two extending in the axial direction, effective in the radial direction first spring tongues, which are associated with each other in the circumferential direction at a distance adjacent, wherein the circumferentially spaced first spring tongues and the first sealing lip in a common, imaginary first radial plane are arranged and wherein the first spring tongues each having a first spring force radially in the direction of the first sealing lip.
Such a radial shaft sealing ring has the advantage during its intended use that the dynamically stressed first sealing lip of the sealing body is pressed by the first spring force of the radially effective spring tongues during a long service life of the radial shaft sealing ring with constant radial contact pressure against a sealed surface of a shaft to be sealed.
In contrast to the above-described reinforcement, which, viewed in the circumferential direction, is designed to be self-contained, the spring tongues can each exert a spring force radially in the direction of the sealing lip due to their flexibility. Due to the design of the flexible spring tongues, the spring force with which the sealing lip is to be pressed against the shaft to be sealed, are set by design. This design-related Adjustment is made by the dimensioning of the spring tongues, such as by a suitable dimensioning of the width and / or the length and / or the thickness.
The spring tongues can be structurally designed such that the radial bias of the sealing lip, act on the spring tongues, is customized functionally adapted to the particular application. For example, it is possible to adjust the preload just so that the sealing lip on the one hand securely seals during the intended use of the sealing ring, on the other hand, the radial bias, with which the sealing lip surrounds the shaft to be sealed, is minimized.
A secure seal and minimal wear of the sealing lip are the result.

Des Weiteren ist von Vorteil, dass die in radialer Richtung wirksamen Federzungen eine Verschleißkompensation der dynamisch beanspruchten ersten Dichtlippe durch einen Nachstelleffekt bewirken. In dem Maße, in dem die dynamisch beanspruchte erste Dichtlippe betriebsbedingt abrasiv verschleißt, wird sie durch die Federzungen in radialer Richtung nachgestellt. Die Dichtwirkung und die radialer Anpresskraft bleiben dadurch während einer langen Gebrauchsdauer im Wesentlichen konstant.Furthermore, it is advantageous that the spring tongues which act in the radial direction bring about wear compensation of the dynamically stressed first sealing lip by means of an adjustment effect. To the extent that the dynamically stressed first sealing lip wears abrasive due to operation, it is adjusted by the spring tongues in the radial direction. The sealing effect and the radial contact force thereby remain substantially constant during a long service life.

Außerdem ist von Vorteil, dass die Federzungen einen integralen Bestandteil des Radialwellendichtrings bilden, im Gegensatz zu einer Ringwendelfeder, die stets als Einzelteil ausgebildet ist und in einer kreisringförmig ausgebildeten Einbaunut, die die Dichtlippe außenumfangsseitig umschließt, montiert werden muss.In addition, it is advantageous that the spring tongues form an integral part of the radial shaft seal, in contrast to a ring coil spring, which is always formed as a single part and in an annular trained Einbaunut that surrounds the outer edge of the sealing lip must be mounted.

Die Montage des erfindungsgemäßen Radialwellendichtrings ist durch seine Einstückigkeit sehr einfach und die Gefahr von Montagefehlern ist auf ein Minimum begrenzt.The assembly of the radial shaft seal according to the invention is very simple by its one-piece and the risk of assembly errors is limited to a minimum.

Der Dichtkörper kann stirnseitig andererseits zumindest eine zweite Dichtlippe aufweisen, die eine Staublippe umfasst, wobei der Stützkörper stirnseitig andererseits zumindest zwei sich in axialer Richtung erstreckende, in radialer Richtung wirksame zweite Federzungen aufweist, die einander in Umfangsrichtung mit Abstand benachbart zugeordnet sind, wobei die in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten zweiten Federzungen sowie die zweite Dichtlippe in einer gemeinsamen, gedachten zweiten Radialebene angeordnet sind und wobei die zweiten Federzungen jeweils eine zweite Federkraft radial in Richtung der zweiten Dichtlippe aufweisen. Der Stützkörper umfasst demnach die ersten Federzungen und die zweiten Federzungen, wobei alle Federzungen einen einstückigen Bestandteil des Stützkörpers bilden und dadurch einstückig in einander übergehend und materialeinheitlich ausgebildet sind. Ein solcher Radialwellendichtring ist besonders teilearm.
Die Staublippe ist vorgesehen, um Verunreinigungen aus der Umgebung des Radialwellendichtrings daran zu hindern, zur dynamisch beanspruchten ersten Dichtlippe vorzudringen und deren Gebrauchseigenschaften dadurch nachteilig zu beeinflussen.The sealing body may on the other hand have at least one second sealing lip, which comprises a dust lip, wherein the support body on the front side on the other hand at least two axially extending, effective in the radial direction second spring tongues, which are associated adjacent to each other in the circumferential direction at a distance adjacent, wherein the in Circumferentially spaced second spring tongues and the second sealing lip are arranged in a common, imaginary second radial plane and wherein the second spring tongues each have a second spring force radially in the direction of the second sealing lip. The support body accordingly comprises the first spring tongues and the second spring tongues, wherein all spring tongues form an integral part of the support body and are thereby integrally formed in one another and of the same material. Such a radial shaft seal is particularly teilearm.
The dust lip is provided to prevent contaminants from the environment of the radial shaft seal from penetrating to the dynamically stressed first sealing lip and adversely affect their performance characteristics.

In Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalles kann die zweite Dichtlippe außer der Staublippe eine axial zwischen der ersten Dichtlippe und der Staublippe angeordnete weitere Dichtlippe umfassen. Diese weitere Dichtlippe ist der ersten Dichtlippe dann in einer funktionstechnischen Reihenschaltung nachgeordnet.
Die Staublippe und die weitere Dichtlippe werden gemeinsam durch die zweiten Federzungen und deren zweite Federkraft radial an die abzudichtende Oberfläche des abzudichtenden Maschinenelements angepresst.Depending on the particular circumstances of the application, the second sealing lip except the dust lip comprise an axially disposed between the first sealing lip and the dust lip further sealing lip. This further sealing lip is then arranged downstream of the first sealing lip in a functional series connection.
The dust lip and the further sealing lip are pressed together by the second spring tongues and their second spring force radially to the surface to be sealed of the machine element to be sealed.

Die weitere Dichtlippe und die Staublippe können, in axialer Richtung betrachtet, zusammen mit der abzudichtenden Oberfläche des abzudichtenden Maschinenelements eine Schmiermitteltasche begrenzen, die zum Beispiel mit einem Sperrfett befüllt ist. Dadurch werden Verunreinigungen aus der Umgebung noch besser daran gehindert, zur ersten Dichtlippe vorzudringen. Außerdem können die weitere Dichtlippe und die Staublippe durch das in der Schmiermitteltasche angeordnete Sperrfett geschmiert werden.The further sealing lip and the dust lip, viewed in the axial direction, together with the surface to be sealed of the machine element to be sealed, delimit a lubricant pocket which is filled, for example, with a barrier grease. As a result, impurities from the environment are better prevented from penetrating to the first sealing lip. In addition, the additional sealing lip and the dust lip can be lubricated by the arranged in the lubricant bag lock grease.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass der Stützkörper zumindest acht erste Federzungen aufweist.
Der Stützkörper kann außerdem zumindest acht zweite Federzungen aufweisen.
Alle Federzungen sind bevorzugt gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Insgesamt ist von Vorteil, dass die Dichtlippen, in Umfangrichtung betrachtet, in radialer Richtung gleichmäßig an eine abzudichtende Oberfläche einer abzudichtenden Welle angepresst werden.
Weiter bevorzugt sind jeweils zumindest sechzehn Federzungen vorgesehen, die gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind. Je mehr Federzungen in radialer Richtung auf die dynamisch beanspruchten Dichtlippen wirken, desto gleichmäßiger werden diese an die abzudichtende Welle dichtend angepresst.According to an advantageous embodiment, it may be provided that the support body has at least eight first spring tongues.
The support body may also comprise at least eight second spring tongues.
All spring tongues are preferably arranged distributed uniformly in the circumferential direction. Overall, it is advantageous that the sealing lips, viewed in the circumferential direction, are pressed uniformly in the radial direction against a surface to be sealed of a shaft to be sealed.
More preferably, in each case at least sixteen spring tongues are provided which are distributed uniformly in the circumferential direction. The more spring tongues act in the radial direction on the dynamically stressed sealing lips, the more uniformly they are pressed sealingly against the shaft to be sealed.

Der Stützkörper kann im Wesentlichen L-förmig ausgebildet sein, mit einem Axialschenkel und einem Radialschenkel, wobei die ersten und die zweiten Federzungen jeweils mit dem Radialschenkel verbunden und in axialer Richtung entgegengesetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass die ersten Federzungen die erste Dichtlippe und die zweiten Federzungen die zweite Dichtlippe jeweils radial außenumfangsseitig umschließen. Obwohl der Stützkörper multifunktional ist, weist er einen einfachen Aufbau auf und ist kostengünstig herstellbar.The support body may be formed substantially L-shaped, with an axial leg and a radial leg, wherein the first and the second spring tongues are respectively connected to the radial leg and arranged in the axial direction opposite to each other. This makes it possible that the first spring tongues the first sealing lip and the second spring tongues the enclose the second sealing lip in each case radially outer peripheral side. Although the support body is multifunctional, it has a simple structure and is inexpensive to produce.

Der Axialschenkel kann radial außenumfangsseitig von einer statisch beanspruchten Dichtung umschlossen sein. Die statisch beanspruchte Dichtung dichtet gegenüber einem Gehäuse ab, das die abzudichtende Welle mit radialem Abstand außenumfangsseitig umschließt. In dem durch den Abstand gebildeten Spalt ist der Radialwellendichtring in einem Einbauraum angeordnet.The axial leg can be enclosed on the radially outer peripheral side by a statically stressed seal. The statically stressed seal seals against a housing which encloses the shaft to be sealed at a radial distance on the outer peripheral side. In the gap formed by the gap, the radial shaft sealing ring is arranged in an installation space.

Der Radialwellendichtring, eine abzudichtende Welle und ein Gehäuse, das die Welle umschließt, bilden eine Dichtungsanordnung.The radial shaft seal, a shaft to be sealed, and a housing enclosing the shaft form a seal assembly.

Auf der dem Axialschenkel radial abgewandten Seite kann die statisch beanspruchte Dichtung eine wellenförmige Oberflächenprofilierung aufweisen, wobei sich die Wellentäler und die Wellenberge in Umfangsrichtung erstrecken und sich geschlossen ausgebildet sind.
Die Montage des Radialwellendichtrings ist dadurch vereinfacht und die statische Abdichtung besonders zuverlässig. Im eingebauten Zustand des Radialwellendichtrings wird eine Dichtfläche des Gehäuses von der statisch beanspruchten Dichtung flächig und dichtend anliegend berührt.
Die Wellenform weist die statisch beanspruchte Dichtung nur im herstellungsbedingten Zustand auf.On the side remote from the axial leg, the statically stressed seal may have a wave-shaped surface profiling, wherein the wave troughs and the wave crests extend in the circumferential direction and are formed to be closed.
The assembly of the radial shaft seal is simplified and the static seal particularly reliable. In the installed state of the radial shaft seal, a sealing surface of the housing is contacted by the statically stressed seal surface and sealing fitting.
The waveform has the statically stressed seal only in the manufacturing condition.

Die statisch beanspruchte Dichtung kann einstückig ineinander übergehend und materialeinheitlich mit dem Dichtkörper ausgebildet sein. In einem solchen Fall sind alle dynamisch beanspruchten Dichtlippen und die statisch beanspruchte Dichtung einstückig ineinander übergehend und materialeinheitlich ausgebildet.The statically stressed seal can be integrally merging into each other and formed of the same material with the sealing body. In such a case, all dynamically stressed sealing lips and the statically stressed seal are integrally merging into each other and formed of the same material.

Der Axialschenkel und der Radialschenkel schließen bevorzugt einen Winkel ein, der durch zumindest eine Versteifungsrippe ausgesteift ist.
Bevorzugt gelangen zumindest vier Verteifungsrippen innerhalb des Winkels zur Anwendung, die gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind. Der Stützkörper weist dadurch auch dann eine besonders gute Formständigkeit auf, wenn er aus einem polymeren Werkstoff besteht. Auch während einer langen Gebrauchsdauer wird der Radialwellendichtring dadurch zuverlässig in seinem Einbauraum gehalten.The axial leg and the radial leg preferably include an angle stiffened by at least one stiffening rib.
Preferably, at least four Verteifungsrippen within the angle are used, which are arranged distributed uniformly in the circumferential direction. The support body thereby has a particularly good formality even if it consists of a polymeric material. Even during a long service life of the radial shaft seal is thereby reliably held in its installation space.

Die Versteifungsrippen bilden bevorzugt einen einstückigen und materialeinheitlichen Bestandteil des Stützkörpers. Einer separat hergestellten Aussteifung bedarf es daher nicht. Der Stützkörper mit seinen unterschiedlichen Funktionen ist ein entscheidender Bestandteil des erfindungsgemäßen Radialwellendichtrings.The stiffening ribs preferably form an integral and integral part of the support body. A separately produced stiffening is therefore not required. The support body with its different functions is a crucial part of the radial shaft seal according to the invention.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des zuvor beschriebenen Radialwellendichtrings als Waschmaschinendichtung in einer Waschmaschine.Particularly advantageous is the use of the above-described radial shaft seal as a washing machine seal in a washing machine.

Der Stützkörper kann aus Polyamid bestehen.The support body may consist of polyamide.

Bedarfsweise können in Wirkrichtung radial ausgerichtete Glasfasern oder Kohlefasern zur Anwendung gelangen, um die Formbeständigkeit des Stützkörpers und/oder die Federeigenschaften der Federzungen weiter zu verbessern.If necessary, radially oriented glass fibers or carbon fibers can be used in the effective direction in order to further improve the dimensional stability of the support body and / or the spring properties of the spring tongues.

Durch die Federzungen wird eine dichtende Anpressung der entsprechenden Dichtlippen an die abzudichtende Oberfläche erreicht, außerdem eine Nachstellwirkung bei fortschreitendem abrasiven Verschleiß der Dichtlippen.By the spring tongues a sealing contact pressure of the corresponding sealing lips is achieved on the surface to be sealed, also a readjustment effect with progressive abrasive wear of the sealing lips.

Figurenlistelist of figures

Zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Radialwellendichtrings werden nachfolgend anhand der 1 bis 4 näher erläutert.Two embodiments of the radial shaft seal according to the invention are described below with reference to the 1 to 4 explained in more detail.

Diese zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Radialwellendichtrings, der erste und zweite Federzungen umfasst, die eine erste und eine zweite Dichtlippe außenumfangsseitig umschließen,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel, ähnlich dem Ausführungsbeispiel aus 1, wobei anstelle der ersten Federzungen eine Ringwendelfeder zur Anwendung gelangt und der Stützkörper nur zweite Federzungen umfasst, die die zweite Dichtlippe außenumfangsseitig umschließen,
3 eine perspektivische Darstellung des Stützkörpers aus 1,
4 eine perspektivische Ansicht des Stützkörpers aus den 1 und 3, bezogen auf 1 von rechts,
5 ein perspektivischer Ausschnitt eines Stützkörpers, der anstelle von Versteifungsrippen Versteifungssicken aufweist.

These show in a schematic representation:

1 a first embodiment of a radial shaft seal, the first and second spring tongues enclosing a first and a second sealing lip on the outer peripheral side,
2 a second embodiment, similar to the embodiment of 1 in which, instead of the first spring tongues, an annular helical spring is used and the support body comprises only second spring tongues which enclose the second sealing lip on the outer peripheral side,
3 a perspective view of the support body 1 .
4 a perspective view of the support body of the 1 and 3 , based on 1 from the right,
5 a perspective section of a support body having stiffening beads instead of stiffening ribs.

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

In den 1 und 2 ist jeweils ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Radialwellendichtrings gezeigt. Jeder Radialwellendichtring weist eine erste 1 und eine zweite Stirnseite 2 auf. Jeder Radialwellendichtring umfasst einen Dichtkörper 3 aus einem Dichtungswerkstoff, wobei der Dichtungswerkstoff gummielastische Eigenschaften aufweist.
Außerdem umfasst der Radialwellendichtring einen Stützkörper 4 aus einem polymeren Werkstoff, hier aus einem Polyamid.In the 1 and 2 in each case an embodiment of a radial shaft seal according to the invention is shown. Each radial shaft sealing ring has a first 1 and a second end face 2 on. Each radial shaft seal comprises a sealing body 3 from a sealing material, wherein the Has sealing material rubber-elastic properties.
In addition, the radial shaft seal comprises a support body 4 made of a polymer material, here a polyamide.

In 1 umfasst der Dichtkörper 3 stirnseitig einerseits 1 eine dynamisch beanspruchte erste Dichtlippe 5, die von den ersten Federzungen 8 außenumfangsseitig umschlossen ist. Die ersten Federzungen 8 sind stirnseitig einerseits 1 des Stützkörpers 4 angeordnet und umfassen im hier gezeigten Ausführungsbeispiel 30 erste Federzungen 8, die gleichmäßig in Umfangsrichtung 9 am Radialschenkel 17 des Stützkörpers 4 verteilt angeordnet sind. Die ersten Federzungen 8 und die erste Dichtlippe 5 sind in der gedachten ersten Radialebene 10 angeordnet, wobei die ersten Federzungen 8 jeweils eine erste Federkraft radial in Richtung der ersten Dichtlippe 5 aufweisen. Durch diese Federkraft wird die Dichtlippe 5 von den Federzungen 8 gegen eine abzudichtende Oberfläche einer hier nicht dargestellten Welle dichtend angepresst.In 1 includes the sealing body 3 on the front side on the one hand 1 a dynamically stressed first sealing lip 5 that from the first spring tongues 8th Enclosed on the outer peripheral side. The first spring tongues 8th are frontally one hand 1 of the support body 4 arranged and include in the embodiment shown here 30 first spring tongues 8th that are even in the circumferential direction 9 on the radial leg 17 of the support body 4 are arranged distributed. The first spring tongues 8th and the first sealing lip 5 are in the imaginary first radial plane 10 arranged, wherein the first spring tongues 8th in each case a first spring force radially in the direction of the first sealing lip 5 exhibit. By this spring force is the sealing lip 5 from the spring tongues 8th pressed sealingly against a surface to be sealed a shaft, not shown here.

Der Stützkörper 4 ist L-förmig ausgebildet und weist einen Axialschenkel 16 und einen Radialschenkel 17 auf. Die ersten 8 und die zweiten Federzungen 13 sind radial innenumfangsseitig am Radialschenkel 17 angelenkt und in axialer Richtung 6 entgegengesetzt zueinander angeordnet.The supporting body 4 is L-shaped and has an axial leg 16 and a radial leg 17 on. The first 8 and the second spring tongues 13 are radially inner peripheral side on the radial leg 17 hinged and in the axial direction 6 arranged opposite to each other.

Auf der den beiden Dichtlippen 5, 11 radial abgewandten Seite ist der Axialschenkel 16 von der statisch beanspruchten Dichtung 18 umschlossen, die während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Radialwellendichtrings eine den Einbauraum begrenzende Wandung eines Gehäuses dichtend berührt.On the two sealing lips 5 . 11 radially away side is the axial leg 16 from the statically stressed seal 18 enclosed, which during the intended use of the radial shaft seal a sealing wall bounding the housing of a housing sealingly.

Die ersten Federzungen 8 und die erste Dichtlippe 5 sind in einer gemeinsamen, gedachten ersten Radialebene 10, die zweiten Federzungen 13 und die zweite Dichtlippe 11 in einer gemeinsamen, gedachten zweiten Radialebene 14 angeordnet.The first spring tongues 8th and the first sealing lip 5 are in a common, imaginary first radial plane 10 , the second spring tongues 13 and the second sealing lip 11 in a common, imaginary second radial plane 14 arranged.

Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die zweite Dichtlippe 11 zusätzlich zur Staublippe 12 eine weitere Dichtlippe 15, die in axialer Richtung 6 zwischen der ersten Dichtlippe 5 und der Staublippe 12 angeordnet ist. Die Staublippe 12 und die weitere Dichtlippe 15, die gemeinsam die zweite Dichtlippe 11 bilden, sind in einem Gelenk 21 zusammengeführt. Dadurch werden die Staublippe 12 und die weitere Dichtlippe 15 in gleichem Maße gemeinsam von den zweiten Federzungen 13 radial nach Innen federkraftbeaufschlagt. Insofern sind die Staublippe 12 und die weitere Dichtlippe 15 in einer funktionstechnischen Einheit zusammengefasst und den zweiten Federzungen 13 als Einheit funktionstechnisch zugeordnet.In the embodiment shown here, the second sealing lip comprises 11 in addition to the dust lip 12 another sealing lip 15 in the axial direction 6 between the first sealing lip 5 and the dust lip 12 is arranged. The dust lip 12 and the other sealing lip 15 , who share the second sealing lip 11 are in a joint 21 merged. This will cause the dust lip 12 and the other sealing lip 15 to the same extent shared by the second spring tongues 13 Federkraftbeaufschlagt radially inward. In this respect, the dust lip 12 and the other sealing lip 15 summarized in a functional unit and the second spring tongues 13 as a functionally assigned function.

In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Radialwellendichtrings gezeigt, ähnlich dem Ausführungsbeispiel aus 1. Das Ausführungsbeispiel aus 2 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel aus 1 dadurch, dass nur die zweiten Federzungen 13 zur Anwendung gelangen, die mit der zweiten Dichtlippe 11 in einer gedachten zweiten Radialebene 14 angeordnet sind und die zweite Dichtlippe 11 mit der zweiten Federkraft radial nach innen beaufschlagen.In 2 is a second embodiment of a radial shaft seal shown, similar to the embodiment of 1 , The embodiment of 2 differs from the embodiment 1 in that only the second spring tongues 13 come to the application, with the second sealing lip 11 in an imaginary second radial plane 14 are arranged and the second sealing lip 11 apply radially inward with the second spring force.

Anstelle der ersten Federzungen aus 1 ist eine Ringwendelfeder 22 vorgesehen, die die erste Dichtlippe 5 radial außenumfangsseitig umschließt.Instead of the first spring tongues off 1 is a ring coil spring 22 provided the first sealing lip 5 encloses radially outer peripheral side.

Demnach umfasst der Radialwellendichtring aus 2 eine erste 1 und eine zweite Stirnseite 2, umfassend einen Dichtkörper 3 aus einem Dichtungswerkstoff und einen Stützkörper 4 aus polymerem Werkstoff, wobei der Dichtkörper 3 stirnseitig andererseits 2 die zweite Dichtlippe 11 aufweist, die die Staublippe 12 und die weitere Dichtlippe 15 umfasst. Die zweiten Federzungen 13, die in radialer Richtung 7 wirksam sind, sind stirnseitig andererseits 2 des Stützkörpers 4 angeordnet. Die zweiten Federzungen 13 und die zweite Dichtlippe 11 sind in der gemeinsamen, gedachten zweiten Radialebene 14 angeordnet.Accordingly, the radial shaft seal comprises 2 a first 1 and a second end face 2 comprising a sealing body 3 from a sealing material and a support body 4 made of polymeric material, wherein the sealing body 3 on the other hand 2, the second sealing lip 11 that has the dust lip 12 and the other sealing lip 15 includes. The second spring tongues 13 in the radial direction 7 are effective, are frontally on the other hand 2 of the support body 4 arranged. The second spring tongues 13 and the second sealing lip 11 are in the common, imaginary second radial plane 14 arranged.

In den 3 und 4 ist der Stützkörper 4 aus 1 als Einzelteil gezeigt. Der Stützkörper 4 besteht, wie zuvor bereits ausgeführt, aus einem polymeren Werkstoff und weist radial innenseitig am Radialschenkel 17 die ersten 8 und die zweiten Federzungen 13 auf, die, ausgehend vom Radialschenkel 17, in axialer Richtung 6 entgegengesetzt zueinander angeordnet sind. Radial außenumfangsseitig ist der Radialschenkel 17 vom Axialschenkel 16 umschlossen, wobei der Stützkörper 4 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet ist.In the 3 and 4 is the support body 4 out 1 shown as a single item. The supporting body 4 consists, as previously stated, of a polymeric material and has radially on the inside of the radial leg 17 the first 8 and the second spring tongues 13 on, that, starting from the radial leg 17 , in the axial direction 6 are arranged opposite to each other. Radial outer peripheral side is the radial leg 17 from the axial leg 16 enclosed, with the support body 4 is formed in one piece and of uniform material.

Der Axialschenkel 16 und der Radialschenkel 17 schließen den Winkel 19 ein, wobei innerhalb des Winkels 19 im hier gezeigten Ausführungsbeispiel 10 gleichmäßig in Umfangsrichtung 9 verteilt angeordnete Versteifungsrippen 20 vorgesehen sind. Dadurch ist ein sicherer Sitz des gebrauchsfertigen Radialwellendichtrings innerhalb seines Einbauraums gewährleitet.The axial leg 16 and the radial leg 17 close the angle 19 one, being within the angle 19 in the embodiment 10 shown here evenly in the circumferential direction 9 distributed stiffening ribs 20 are provided. This ensures a secure fit of the ready-made radial shaft seal within its installation space.

In 5 ist ein perspektivischer Ausschnitt eines Stützkörpers 4 gezeigt, der anstelle der zuvor beschriebenen Versteifungsrippen 20 Versteifungssicken 23 aufweist.
In den 5a und 5b ist jeweils ein Ausschnitt aus dem Stützkörper 4 im Bereich einer Versteifungssicke 23 gezeigt, wobei der Stützkörper 4 und die Versteifungssicke 23 von einander gegenüberliegenden Seiten gezeigt sind. In 5 is a perspective section of a support body 4 shown in place of the previously described stiffening ribs 20 reinforcing beads 23 having.
In the 5a and 5b is in each case a section of the support body 4 in the area of a stiffening bead 23 shown, wherein the support body 4 and the stiffening bead 23 are shown from opposite sides.

In 5c ist der Stützkörper 4 aus den 5a, 5b zusammen mit dem Dichtkörpper 3 gezeigt.
Ansonsten entspricht der Radialwellendichtring im Wesentlichen dem Radialwellendichtring aus 2, wobei, der besseren Übersichtlichkeit wegen, eine Ringwendelfeder nicht gezeigt ist. In 5c is the support body 4 from the 5a . 5b together with the sealing body 3 shown.
Otherwise, the radial shaft sealing ring essentially corresponds to the radial shaft sealing ring 2 , wherein, for the sake of clarity, an annular coil spring is not shown.

Die in den 1 und 2 gezeigten Radialwellendichtringe sind als Waschmaschinendichtungen ausgebildet und werden in Waschmaschinen verwendet.The in the 1 and 2 shown radial shaft seals are designed as washing machine seals and are used in washing machines.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: erste Stirnseite (links)first face (left)
22: zweite Stirnseite (rechts)second end (right)
33: Dichtkörpersealing body
44: Stützkörpersupport body
55: erste Dichtlippefirst sealing lip
66: axiale Richtungaxial direction
77: radiale Richtungradial direction
88th: erste Federzungen (links)first spring tongues (left)
99: Umfangsrichtungcircumferentially
1010: erste Radialebenefirst radial plane
1111: zweite Dichtlippesecond sealing lip
1212: Staublippedust lip
1313: zweite Federzungen (rechts)second spring tongues (right)
1414: zweite Radialebenesecond radial plane
1515: weitere Dichtlippeadditional sealing lip
1616: Axialschenkelaxial leg
1717: Radialschenkelradial leg
1818: statisch beanspruchte Dichtungstatically stressed seal
1919: Winkel zwischen 16 und 17Angle between 16 and 17
2020: Versteifungsrippestiffening rib
2121: Gelenkjoint
2222: RingwendelfederRing coil spring
2323: Versteifungssickereinforcing bead

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102015008401 A1 [0003]

Claims

Radial shaft sealing ring having a first (1) and a second end face (2), comprising a sealing body (3) made of a sealing material and a support body (4) made of a polymeric material, wherein the sealing body (3) on the one hand (1, 2) at least one comprises dynamically stressed first sealing lip (5), wherein the supporting body (4) at least on the one hand (1, 2) at least two in the axial direction (6) extending, in the radial direction (7) effective first spring tongues (8), the one another in the circumferential direction (9) are assigned at a distance adjacent, wherein the circumferentially (9) spaced from each other first spring tongues (8) and the first sealing lip (5) in a common, imaginary first radial plane (10) are arranged and wherein the first spring tongues ( 8) each have a first spring force radially in the direction of the first sealing lip (5).

Radial shaft seal in particular after Claim 1 , characterized in that the sealing body (3) on the other end (2, 1) at least a second sealing lip (11), which comprises a dust lip (12), wherein the support body (4) on the face side (2, 1) at least two in the axial direction (6) extending, in the radial direction (7) effective second spring tongues (13) which are associated with each other in the circumferential direction (9) spaced adjacent, wherein in the circumferential direction (9) to each other spaced second spring tongues (13) and the second sealing lip (11) are arranged in a common, imaginary second radial plane (14) and wherein the second spring tongues (13) each have a second spring force radially in the direction of the second sealing lip (11).

Radial shaft seal after Claim 2 , characterized in that the second sealing lip (11) except the dust lip (12) comprises an axially between the first sealing lip (5) and the dust lip (12) arranged further sealing lip (15).

Radial shaft seal according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the supporting body (4) has at least eight first spring tongues (8).

Radial shaft seal according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the supporting body (4) has at least eight second spring tongues (13).

Radial shaft seal according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the support body (4) is formed substantially L-shaped, with an axial leg (16) and a radial leg (17) and that the first (8) and the second spring tongues (13) each with the radial leg (17 ) and in the axial direction (6) are arranged opposite to each other.

Radial shaft seal after Claim 6 , characterized in that the axial leg (16) is enclosed radially on the outer peripheral side of a statically stressed seal (18).

Radial shaft seal after Claim 7 , characterized in that the statically stressed seal (18) integrally merging into one another and of the same material with the sealing body (3) is formed.

Radial shaft seal according to one of the Claims 6 to 8th , characterized in that the axial leg (16) and the radial leg (17) include an angle (19) which is stiffened by at least one stiffening rib (20) or stiffening bead (23).

Radial shaft seal after Claim 9 , characterized in that at least four stiffening ribs (20) or stiffening beads (23) within the angle (19) evenly distributed in the circumferential direction (9) are arranged.

Radial shaft seal according to one of the Claims 9 or 10 , characterized in that the stiffening ribs (20) or stiffening beads (23) forms an integral and integral part of the support body (4).

Use of a radial shaft seal according to one of Claims 1 to 11 as a washing machine seal in a washing machine.