DE102018125068A1

DE102018125068A1 - Radial shaft sealing device

Info

Publication number: DE102018125068A1
Application number: DE102018125068.1A
Authority: DE
Inventors: Uwe Koch
Original assignee: ElringKlinger AG; ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH
Current assignee: ElringKlinger AG; ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH
Priority date: 2018-10-10
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2020-04-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radialwellen-Dichtungsvorrichtung (1) zur Abdichtung eines Maschinengehäuses (2) an einer austretenden Welle (3) gegenüber der Umgebung, die eine Dichtlippe (4) mit einen festen Sitz in einem Maschinengehäuse (2) oder einem Gehäusedeckel aufweist, die mit einem eng benachbarten Abschnitt (5) einer Oberfläche (6) der Welle (3) zusammenwirkt, um eine Dichtwirkung hervorzugrufen sowie ein Herstellungsverfahren dafür. Um eine Radialwellen-Dichtungsvorrichtung für den Einsatzfall einer Belastung durch einen Gas-Überdruck zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass die Radialwellen-Dichtungsvorrichtung (1) zusätzlich zur Abdichtung flüssiger Medien eine Druckentlastung für gasförmige Medien in Form einer Entlüftungsfunktion umfasst.The invention relates to a radial shaft sealing device (1) for sealing a machine housing (2) on an emerging shaft (3) from the environment, which has a sealing lip (4) with a tight fit in a machine housing (2) or a housing cover, which cooperates with a closely adjacent section (5) of a surface (6) of the shaft (3) in order to produce a sealing effect and a manufacturing method therefor. In order to create a radial shaft sealing device for use in the event of exposure to a gas overpressure, it is proposed that the radial shaft sealing device (1) include, in addition to the sealing of liquid media, a pressure relief for gaseous media in the form of a ventilation function.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radialwellen-Dichtungsvorrichtung zur Abdichtung eines Maschinengehäuses an einer austretenden Welle gegenüber einer äußeren Umgebung.The present invention relates to a radial shaft sealing device for sealing a machine housing on an emerging shaft from an external environment.

Radialwellen-Dichtungsvorrichtung sind einbaufertige Dichtelemente, die durch ihre radiale Pressung auf einer Welle eine Dichtwirkung erzielen. Sie werden vorzugsweise zur Abdichtung zwischen zwei Räumen im Bereich von Wellen oder Zylindern verwendet, insbesondere bei aus einem Maschinengehäuse austretenden drehend und/oder axial verschieblich beweglichen Wellen bzw. Zylindern, die gegenüber einer äußeren Umgebung abzudichten sind. Die erforderliche radiale Anpressung wird durch den Aufbau der Dichtung bestimmt bzw. durch die radiale Anpressung der Dichtlippe auf die Welle. Aus dem Stand der Technik sind diverse Ansätze zum Aufbau von Dichtungsvorrichtung der genannten Art bekannt, die einen festen Sitz in einem Maschinengehäuse oder einem Gehäusedeckel aufweisen, der mit einem eng benachbarten Abschnitt einer Oberfläche der Welle oder einer auf der Welle aufgebrachten Wellenhülse als Dichtungspartner zusammenwirkt, um eine Dichtwirkung hervorzurufen.Radial shaft sealing devices are ready-to-install sealing elements that achieve a sealing effect due to their radial pressure on a shaft. They are preferably used for sealing between two spaces in the area of shafts or cylinders, in particular in the case of shafts or cylinders emerging from a machine housing that can move and / or move axially displaceably and are to be sealed off from an external environment. The required radial pressure is determined by the structure of the seal or by the radial pressure of the sealing lip on the shaft. Various approaches for the construction of sealing devices of the type mentioned are known from the prior art, which have a tight fit in a machine housing or a housing cover, which cooperates as a sealing partner with a closely adjacent section of a surface of the shaft or a shaft sleeve applied to the shaft, to create a sealing effect.

Häufig werden Radialwellen-Dichtungsvorrichtungen dazu verwendet, einen mit Kühl- und/oder Schmiermitteln gefüllten Innenbereich eines Maschinengehäuses gegen einen Außenbereich abzudichten, der unter Normdruck steht. Häufig kommt es zu einem unerwünschten gasförmigen Druckaufbau durch warme flüssige Medien in dem Innenbereich gegenüber dem Außenbereich. Dieser Gas-Überdruck belastet die Radialwellen-Dichtungsvorrichtung und kann zu beschleunigtem Verschleiß führen. Ein ausreichend schneller Druckabbau ist ohne ein zusätzliches Druckentlastungselement kaum möglich.Radial shaft sealing devices are frequently used to seal an inner region of a machine housing filled with coolants and / or lubricants against an outer region which is under standard pressure. An undesirable gaseous pressure build-up often occurs due to warm liquid media in the interior compared to the exterior. This gas overpressure loads the radial shaft sealing device and can lead to accelerated wear. A sufficiently rapid pressure reduction is hardly possible without an additional pressure relief element.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radialwellen-Dichtungsvorrichtung für den beschriebenen Einsatzfall einer Belastung durch einen Gas-Überdruck zu schaffen.It is therefore an object of the present invention to provide a radial shaft sealing device for the described application of a load caused by a gas overpressure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Radialwellen-Dichtungsvorrichtung zusätzlich zur Abdichtung flüssiger Medien eine Druckentlastung für gasförmige Medien in Form einer Entlüftungsfunktion umfasst.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1 in that the radial shaft sealing device comprises, in addition to the sealing of liquid media, a pressure relief for gaseous media in the form of a ventilation function.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche. Demnach ist zur Realisierung der Entlüftungsfunktion eine poröse Membran in den Dichtungsaufbau integriert.Advantageous further developments are the subject of the respective dependent claims. Accordingly, a porous membrane is integrated into the seal structure to implement the ventilation function.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Gehäuseteile und der Dichtschreibe Durchgangsöffnungen auf, die insbesondere als Bohrungen ausgeführt sind. Damit ist die Membran über einen Pfad durch das Gehäuse hindurch zur Realisierung der Entlüftungsfunktion zugänglich.In a preferred embodiment of the invention, the housing parts and the sealing disc have through openings which are in particular designed as bores. The membrane is thus accessible via a path through the housing to implement the ventilation function.

Vorzugsweise ist die Membran aus porösem PTFE gebildet. Dieser Werkstoff weist eine gute Beständigkeit gegenüber Chemikalien auf und ist hinsichtlich einer erwünschten Porosität prozesssicher einstellbar.The membrane is preferably formed from porous PTFE. This material has good resistance to chemicals and can be reliably set with regard to the desired porosity.

Diese poröse Membran ist in einer Ausführungsform der Erfindung als Teil der in die Dichtlippe hin auslaufenden Dichtscheibe und/oder die Dichtscheibe als Membran ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist eine Membran als zusätzliches Bauteil in dem Dichtungsaufbau vorgesehen.In one embodiment of the invention, this porous membrane is designed as part of the sealing disk that runs out into the sealing lip and / or the sealing disk as a membrane. Alternatively or additionally, a membrane is provided as an additional component in the seal structure.

In einer wesentlichen Weiterbildung sind die Durchgangsöffnungen benachbarter Bauteile durch einen Ringkanal verbunden. In an essential development, the through openings of adjacent components are connected by an annular channel.

Vorzugsweise sind 2 bis 6, besonders bevorzugt aber nur 3 bis 4 Durchgangsöffnungen am Innengehäuse und/oder Außengehäuse der Radialwellen-Dichtungsvorrichtung gleichverteilt angeordnet. Zu Besonderheiten einer Auswahl der jeweiligen Durchgangsöffnungen an dem Innengehäuse und Außengehäuse wird auf die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen verwiesen.Are preferred 2nd to 6 , but particularly preferably only 3rd to 4th Through openings on the inner housing and / or outer housing of the radial shaft sealing device are arranged uniformly distributed. For special features of a selection of the respective through openings on the inner housing and outer housing, reference is made to the following description of exemplary embodiments.

In einer Ausführungsform der Erfindung sind an dem Innengehäuse Durchgangsöffnungen mit größerem Durchmesser als an dem Außengehäuse vorgesehen. Damit wird insbesondere ein Austrag von Fluid durch poröse Membran hindurch, wie auch ein Eintrag von Verschmutzungen aus der äußeren Umgebung in den Innenraum hinein verhindert.In one embodiment of the invention, through openings with a larger diameter are provided on the inner housing than on the outer housing. This in particular prevents the discharge of fluid through the porous membrane, and prevents the entry of dirt from the external environment into the interior.

Ein Herstellungsverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Bestandteile der Radialwellen-Dichtungsvorrichtung unter freier Orientierung benachbarter Bestandteile zueinander als Stapel in das Außengehäuse eingelegt werden, wobei zur Schaffung einer Entlüftungsfunktion zur Druckentlastung für gasförmige Medien Durchgangsöffnungen benachbarter Bauteile durch einen Ringkanal über mindestens eine poröse Membran verbunden werden. Durch die Verwendung von Ringkanälen, die durch Drehen, Fräsen, Ätzen und/oder Lasern mit einer vorbestimmten Tiefe, Breite und radialer Position in die betreffenden Bauteile eingebracht werden, ist eine vorbestimmte fluchtenden Anordnung der jeweiligen Durchgangsöffnungen über die einzelnen Bauteile hinweg nicht erforderlich. Dies stellt eine sehr vorteilhafte Vereinfachung in einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren dar. Auch können hierdurch unterschiedliche Anzahlen von Durchgangsöffnungen und sogar abweichende radiale Positionen der Durchgangsöffnungen an den jeweiligen Bauteilen gegenüber benachbarten Bauteilen verwendet werden, da die Verbindungen durch entsprechend angepasste Ringkanäle realisiert werden.A manufacturing process is characterized in that the components of the radial shaft sealing device are placed in a stack in the outer housing with free orientation of adjacent components to one another, with the creation of a ventilation function for pressure relief for gaseous gases Media through openings of adjacent components are connected by an annular channel via at least one porous membrane. Due to the use of ring channels, which are introduced into the relevant components by turning, milling, etching and / or lasering with a predetermined depth, width and radial position, a predetermined aligned arrangement of the respective through openings over the individual components is not necessary. This represents a very advantageous simplification in a manufacturing method according to the invention. Different numbers of through openings and even different radial positions of the through openings on the respective components relative to adjacent components can also be used as a result, since the connections are realized by appropriately adapted ring channels.

Nachfolgend werden weitere Merkmale und Vorteile erfindungsgemäßer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in schematischer Darstellung:

1a-1c: Ansichten einer Radialwellen-Dichtungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung mit einer teilweise geschnittenen Seitenansicht;
2: eine vergrößerte Einzelheit A der geschnittenen Seitenansicht von 1b und
3: eine Schnittdarstellung einer bekannten Bauform einer Radialwellen-Dichtungsvorrichtung.

Further features and advantages of embodiments according to the invention are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments with reference to the drawing. In a schematic representation:

1a-1c : Views of a radial shaft sealing device according to the present invention with a partially sectioned side view;
2nd : an enlarged detail A the sectional side view of 1b and
3rd : A sectional view of a known design of a radial shaft sealing device.

Über die verschiedenen Abbildungen hinweg werden für gleiche Elemente stets die gleichen Bezugszeichen verwendet. Ohne Beschränkung der Erfindung wird nachfolgend exemplarisch nur eine grundsätzliche Bauform einer Radialwellen-Dichtungsvorrichtung dargestellt und beschrieben. Es ist aber für den Fachmann offensichtlich, dass in gleicher Weise auch eine Anpassung auf andere Radialwellen-Dichtungsvorrichtungen auch unter Abweichung von einer hier vorausgesetzten Kreisanordnung an Scheiben und Ringen möglich ist.The same reference numbers are always used for the same elements across the different illustrations. Without restricting the invention, only a basic design of a radial shaft sealing device is shown and described by way of example below. However, it is obvious to the person skilled in the art that an adaptation to other radial shaft sealing devices is also possible in the same way, also deviating from a circular arrangement of disks and rings which is assumed here.

3 stellt eine bekannte Radialwellen-Dichtungsvorrichtung 1 dar, die zur Abdichtung eines Innenraums I eines Maschinengehäuses 2 an einer austretenden Welle 3 gegenüber einer äußeren Umgebung A ausgebildet ist. Die Radialwellen-Dichtungsvorrichtung 1 umfasst ein ringförmiges Außengehäuse 4 und eine darin fixierte Profilscheibe 5, zwischen denen eine Dichtscheibe 6 und eine Sekundärdichtung 7 in Form eines O-Rings klemmend fixiert sind. Die Dichtscheibe 6 läuft in eine Dichtlippe 8 aus PTFE aus, die mit einem eng benachbarten Abschnitt 9 einer Oberfläche 10 der Welle 3 zusammenwirkt, um eine Dichtungsfunktionalität hervorzugrufen. Dazu weist die Welle 3 in dem Abschnitt 9 der Oberfläche 10 eine besondere Oberflächengüte auf, um den Verschließ an der Dichtlippe 8 in Kontakt mit der Oberfläche 10 unter Einwirkung einer vorbestimmten Andruckkraft K gering zu halten. 3rd represents a known radial shaft sealing device 1 represents the sealing of an interior I. of a machine housing 2nd on an emerging wave 3rd towards an external environment A is trained. The radial shaft sealing device 1 comprises an annular outer housing 4th and a profile disc fixed in it 5 between which a sealing washer 6 and a secondary seal 7 are clamped in the form of an O-ring. The sealing washer 6 runs into a sealing lip 8th made of PTFE with a closely adjacent section 9 a surface 10th the wave 3rd interacts to create sealing functionality. The wave points to that 3rd in the section 9 the surface 10th a special surface quality to the closure on the sealing lip 8th in contact with the surface 10th under the action of a predetermined pressure force K to keep low.

Durch den Pfeil Δp ist in 3 ein Anstieg des Innendrucks p angedeutet, wie er durch das Erwärmen eines Gases im Innenraum I des Maschinengehäuses 2 hervorgerufen werden kann. Dieser Druckanstieg wirkt nun auch als zusätzliche Kraft ΔP auf die Dichtlippe 8. Hierdurch werden in unerwünschter Weise die Reibungsverluste der Radialwellen-Dichtungsvorrichtung 1 sowie ein Verschleiß der Dichtlippe 8 erhöht.Through the arrow Δp is in 3rd an increase in internal pressure p hinted as he did by heating a gas in the interior I. of the machine housing 2nd can be caused. This increase in pressure now also acts as an additional force ΔP on the sealing lip 8th . As a result, the frictional losses of the radial shaft sealing device are undesirable 1 and wear of the sealing lip 8th elevated.

Als effektive Gegenmaßnahme ist in 3 als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Abwandlung des Standes der Technik durch den gestrichelten Kreis angedeutet, dass die Dichtlippe 8 nun in einem porösen Material ausgeführt ist. Damit ist im Bereich der Dichtlippe 8 eine Druckentlastung für gasförmige Medien in Form einer Entlüftungsfunktion geschaffen worden, wie durch den gestrichelten Pfeil angedeutet. Damit ist an dem Maschinengehäuse 2 vorteilhafterweise kein weiteres Bauteil zur Druckentlastung für gasförmige Medien vorzusehen.As an effective countermeasure is in 3rd as the first embodiment of the invention in a modification of the prior art indicated by the dashed circle that the sealing lip 8th is now made in a porous material. This is in the area of the sealing lip 8th a pressure relief for gaseous media has been created in the form of a venting function, as indicated by the dashed arrow. So that is on the machine housing 2nd advantageously not to provide any further component for pressure relief for gaseous media.

In den 1a bis 1c ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Radialwellen-Dichtungsvorrichtung 1 dargestellt, bei der die Entlüftungsfunktion bei besserem Verschleißverhalten der Dichtlippe 8 besser einstellbar ist. Zur Realisierung dieser Entlüftungsfunktion ist eine gasdurchlässige poröse Membran 11 einer Dicke m in den Aufbau der Radialwellen-Dichtungsvorrichtung 1 integriert, wobei das Außengehäuse 4 und die Profilscheibe 5 als Gehäuseteile der Radialwellen-Dichtungsvorrichtung 1 sowie die Dichtscheibe 6 Durchgangsöffnungen 12, 12', 12" aufweisen, die durch die Radialwellen-Dichtungsvorrichtung 1 hindurch über die Membran 11 einen durchgehenden Pfad von dem Innenraum I zur äußeren Umgebung A bilden. Ein weiterhin angedeuteter innerer Aufbau dieses Pfades wird nachfolgend anhand weiterer Abbildungen noch im Detail beschrieben. Die Durchgangsöffnungen 12, 12', 12" sind hier als Bohrungen ausgeführt, können aber auch durch Stanzen oder sonstige Ausnehmungen mit einer von einer Kreisform abweichenden Kontur gefertigt werden, z.B. als Langloch oder als Ellipse.In the 1a to 1c is another embodiment of a radial shaft seal device 1 shown, in which the ventilation function with better wear behavior of the sealing lip 8th is more adjustable. A gas-permeable porous membrane is used to implement this venting function 11 a thickness m in the structure of the radial shaft sealing device 1 integrated, with the outer housing 4th and the profile disc 5 as housing parts of the radial shaft sealing device 1 as well as the sealing washer 6 Through openings 12th , 12 ' , 12 " have by the radial shaft sealing device 1 across the membrane 11 a continuous path from the interior I. to the outside environment A form. A further indicated internal structure of this path is described in more detail below with the aid of further illustrations. The through openings 12th , 12 ' , 12 " are designed as bores, but can also be manufactured by punching or other recesses with a contour that deviates from a circular shape, for example as an elongated hole or as an ellipse.

1a und 1c zeigen Draufsichten der Radialwellen-Dichtungsvorrichtung 1 unter Andeutung einer eingesetzten Welle 3. Die Draufsicht auf das Außengehäuse 4 zeigt als 1a, dass hier in einem mittleren Bereich nun vier Durchgangsöffnung 12 gleichmäßig auf einer Kreislinie L angeordnet sind. Die Abbildung von 1c zeigt als Draufsicht auf die Profilscheibe 5, dass auch an dem Innengehäuse um 90° gegeneinander versetzt Durchgangsöffnungen 12' auf der Kreislinie L vorgesehen sind. 1a and 1c show plan views of the radial shaft sealing device 1 suggesting an inserted wave 3rd . The top view of the outer case 4th shows as 1a that there are now four through openings in a central area 12th evenly on a circular line L are arranged. The illustration of 1c shows a top view of the profile disc 5 that through openings are also offset from one another by 90 ° on the inner housing 12 ' on the circular line L are provided.

1b zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Radialwellen-Dichtungsvorrichtung 1 mit einer porösen Membran 11, die zwischen dem Außengehäuse 4 und der Profilscheibe 5 klemmend fixiert ist und von außen nur durch die Durchgangsöffnungen 12, 12' sichtbar ist. Dabei sind die vier Durchgangsöffnungen 12, 12' fluchtend zueinander angeordnet, wobei an dem Außengehäuse 4 Durchgangsöffnungen 12 mit einem größeren Durchmesser D als die Durchgangsöffnungen 12' an dem Innengehäuse 5 mit einem Durchmesser d vorgesehen sind. 1b shows a partially sectioned side view of the radial shaft sealing device 1 with a porous membrane 11 between the outer case 4th and the profile disc 5 is clamped and from the outside only through the through openings 12th , 12 ' is visible. Here are the four through openings 12th , 12 ' arranged in alignment with each other, on the outer housing 4th Through openings 12th with a larger diameter D than the through openings 12 ' on the inner case 5 with a diameter d are provided.

Weitere Merkmale einer internen Struktur der Radialwellen-Dichtungsvorrichtung 1 der 1a bis 1c werden nun anhand der vergrößerten Darstellung in 2 beschrieben. Um einen Ausgleich für einen Anstieg Δp des Innendrucks p des Maschinengehäuse 2 zu schaffen, liegen demnach nicht nur die Durchgangsöffnungen 12, 12' fluchtend zueinander angeordnet. Von einer Durchgangsöffnung 12' in der Profilscheibe 5 ausgehend durchdringt ein Gas vom Innenraum I her zuerst eine Schicht einer gasdurchlässigen porösen Membran 11, um ein Austreten von Öl oder Kühlmittel in den Außenraum A hin zu verhindern. Im Bereich der Dichtscheibe 6 ist dann ein Ringkanal 13 vorgesehen, in den auch die übrigen auf der Kreislinie L liegenden Durchgangsöffnungen 12' in der Profilscheibe 5 einmünden. Hieran schließt sich in der Dichtscheibe 6 eine Durchgangsöffnungen 12" an, die in einen Ringkanal 14 mündet, der in dem ringförmigen Außengehäuse 4 vorgesehen ist. In diesen Ringkanal 14 münden als letzter Abschnitt des Druck-Entlastungspfads schließlich die Durchgangsöffnungen 12 des Außengehäuses 4 ein.Other features of an internal structure of the radial shaft seal device 1 of the 1a to 1c are now based on the enlarged view in 2nd described. To compensate for an increase Δp of the internal pressure p of the machine housing 2nd To create, therefore, are not only the through openings 12th , 12 ' arranged in alignment with each other. From a passage opening 12 ' in the profile disc 5 starting a gas penetrates from the interior I. first a layer of a gas-permeable porous membrane 11 to prevent oil or coolant from leaking into the exterior A to prevent it. In the area of the sealing washer 6 is then a ring channel 13 provided, in which also the rest on the circular line L lying through openings 12 ' in the profile disc 5 flow into. This is followed by the sealing washer 6 a through openings 12 " at that in a ring channel 14 flows into the ring-shaped outer housing 4th is provided. In this ring channel 14 Finally, the through openings open as the last section of the pressure relief path 12th of the outer case 4th a.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel liegen alle Durchgangsöffnungen 12, 12', 12" fluchtend übereinander. Sie entsprechen einander dazu nach Anzahl und Lage bzw. Position. Eine solche Einrichtung mehrerer Elemente ist in der Fertigung nur mit Schwierigkeiten ausreichend sicher und genau zu handhaben. Wie in der Abbildung von 1a bereits angedeutet, sind diese Vorgaben aber dann nicht notwendig, wenn ein Ringkanal 13, 14 vorgesehen ist, so dass Durchgangsöffnungen 12, 12', 12" jeweils benachbarter Bauteile 4, 6, 5 durch einen Ringkanal 13, 14 miteinander zur Durchleitung eines Gases verbunden sind. Dazu in 1a als Andeutung einer alternativen Bauform statt der vier zueinander um 90° versetzt angeordneten Durchgangsöffnungen 12 in gestrichelter Linie auch drei zueinander um 120° versetzt angeordneten Durchgangsöffnungen 12 angedeutet. Aus Gründen der Vereinfachung und ohne technische Notwendigkeit ist dabei eine der Durchgangsöffnungen 12 noch fluchtend mit den übrigen Durchgangsöffnungen 12', 12" dargestellt. Damit stehen gemäß diesem alternativen Ausführungsbeispiel vier Durchgangsöffnungen 12' an dem Innengehäuse 5 mit nur drei Durchgangsöffnungen 12 an dem Außengehäuse 4 in Verbindung. Auch sind bei der in dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 2 dargestellten Geometrie die radialen Positionen der Durchgangsöffnung 12 in dem Außengehäuse 4 in einem Bereich frei wählbar, wie durch den Doppelpfeil in 1a angedeutet. Ferner sind die Durchgangsöffnung 12" in der Dichtscheibe 6 in ihrer Positionierung gegenüber den anderen Durchgangsöffnung 12, 12' durch die durch die Ringkanäle 13, 14 weitgehend frei wählbar. In jedem Fall erfolgt eine sichere druckausgleichende Verbindung über die ausgleichenden Ringkanäle 13, 14. Damit sind in Anpassung der Ringkanäle 13, 14 auch abweichende Positionen in radialer Richtung möglich, wenn dies in einem Anwendungsfall erforderlich sein sollte.In the exemplary embodiment described, all through openings are located 12th , 12 ' , 12 " aligned one above the other. They correspond to each other in terms of number and location or position. Such a set-up of several elements is difficult and safe to handle in production with difficulty. As in the picture of 1a As already indicated, these requirements are not necessary if an annular channel 13 , 14 is provided so that through openings 12th , 12 ' , 12 " neighboring components 4th , 6 , 5 through a ring channel 13 , 14 are connected to each other for the passage of a gas. To do this in 1a as an indication of an alternative design instead of the four through openings arranged at 90 ° to each other 12th in the dashed line also three through openings arranged at 120 ° to each other 12th indicated. For reasons of simplification and without technical necessity, one of the through openings is 12th still aligned with the other through openings 12 ' , 12 " shown. According to this alternative exemplary embodiment, there are four through openings 12 ' on the inner case 5 with only three through openings 12th on the outer case 4th in connection. Also in the in the embodiment of the 1 to 2nd geometry shown the radial positions of the through hole 12th in the outer case 4th freely selectable in an area, as indicated by the double arrow in 1a indicated. Furthermore, the through opening 12 " in the sealing washer 6 in their positioning in relation to the other through opening 12th , 12 ' through through the ring channels 13 , 14 largely freely selectable. In any case, there is a secure pressure-equalizing connection via the equalizing ring channels 13 , 14 . So that are in adjustment of the ring channels 13 , 14 Deviating positions in the radial direction are also possible if this should be necessary in an application.

Aufgrund ihrer vorstehend beschriebenen Aufgabe und ihres Ausgleichscharakters werden Ringkanäle 13, 14 in nicht weiter dargestellten alternativen Ausführungsbeispielen statt in der Dichtscheibe 6 auch in der Sekundärdichtung 7 vorgesehen, wobei in einer weiteren Alternative die Dichtscheibe 6 unter Verwendung eines porösen PTFE-Materials im Kontaktbereich mit dem Außengehäuse 4 und der Profilscheibe 5 als Membran 11 verwendet wird. Eine Sekundärdichtung 7 z.B. in Form eines elastomeren O-Rings sorgt für eine ausreichende statische Dichtigkeit innerhalb des Gehäuses der Radialwellen-Dichtungsvorrichtung 1.Because of their task described above and their balancing character are ring channels 13 , 14 in alternative embodiments, not shown, instead of in the sealing washer 6 also in the secondary seal 7 provided, in a further alternative the sealing washer 6 using a porous PTFE material in the contact area with the outer housing 4th and the profile disc 5 as a membrane 11 is used. A secondary seal 7 eg in the form of an elastomeric O-ring ensures sufficient static tightness within the housing of the radial shaft sealing device 1 .

Nicht abschließend ist darauf hinzuweisen, dass geschlossene Ringkanäle 13, 14 auch unterschiedlicher Durchmesser verwendet werden können, um Durchgangsöffnungen 12, 12', 12" miteinander zu verbinden, die nicht auf ein und derselben Kreislinie L liegen. Durch die Ebenen der Bauteile voneinander getrennt müssen die Ringkanäle 13, 14 weder den gleichen Durchmesser bzw. die gleiche Kanalweite, noch den gleichen Radius aufweisen. Eine Ringkanal 13, 14 wird durch Drehen, Fräsen, Ätzen und/oder Lasern mit einer vorbestimmten Tiefe Breite und radialer Position in das jeweilige Bauteil 4, 5, 6, 11 eingebracht. Eine konstruktive Ausgestaltung einer Radialwellen-Dichtungsvorrichtung 1 mit Druckausgleichsfunktionalität ist demzufolge nach Vorgabe eines jeweiligen Anwendungsfalls über weitere Bereiche hin in das Belieben des Fachmanns gestellt.It should not be concluded that closed ring channels 13 , 14 Different diameters can also be used to make through openings 12th , 12 ' , 12 " connect with each other, not on the same circular line L lie. The ring channels must be separated from each other by the levels of the components 13 , 14 have neither the same diameter or the same channel width, nor the same radius. A ring channel 13 , 14 is in the respective component by turning, milling, etching and / or lasering with a predetermined depth and radial position 4th , 5 , 6 , 11 brought in. A structural design of a radial shaft sealing device 1 with pressure equalization functionality is therefore at the discretion of the person skilled in the art according to the specification of a respective application over other areas.

Erfindungsgemäß wird zusätzlich zu einer Abdichtung von z.B. flüssiger Medien in einem Innenbereich I gegenüber einem Außenraum A eine Druckentlastung gasförmiger Medien durch die beschriebenen Entlüftungsfunktion möglich. Hierbei wird z.B. eine poröse Membran in den normalen Dichtungsaufbau integriert. Ein schneller und sicherer Druckabbau ist so ohne zusätzliches Druckentlastungselement möglich. Zusätzlich ist eine Filtration gasförmiger Medien möglich, wie auch eine Verhinderung von Schmutzeintrag von dem Außenraum A in den Innenbereich I hinein. Das vorstehend beschriebene Funktionsprinzip ist grundsätzlich bei Rotationsbewegung, Linearbewegung und auch bei ruhender Welle anwendbar.According to the invention, in addition to sealing, for example, liquid media in an interior I. towards an outside space A pressure relief of gaseous media is possible through the described ventilation function. For example, a porous membrane is integrated into the normal seal structure. A quick and safe pressure reduction is possible without an additional pressure relief element. In addition, filtration of gaseous media is possible, as is the prevention of dirt from the outside A in the interior I. inside. The principle of operation described above can basically be used for rotational movement, linear movement and also for a stationary shaft.

BezugszeichenlisteReference list

11 Radialwellen-DichtungsvorrichtungRadial shaft sealing device 22nd MaschinengehäuseMachine housing 33rd austretende Welleemerging wave 44th ringförmiges Außengehäusering-shaped outer housing 55 Profilscheibe / InnengehäuseProfile disc / inner housing 66 DichtscheibeSealing washer 77 elastomere Sekundärdichtung / O-Ringelastomeric secondary seal / O-ring 88th Dichtlippe der Dichtscheibe 6 Sealing lip of the sealing washer 6 99 Abschnittsection 1010th Oberfläche der Welle 3 Surface of the wave 3rd 1111 poröse Membranporous membrane 1212th Durchgangsöffnung im Außengehäuse 4 Through opening in the outer housing 4th 12'12 ' Durchgangsöffnung in der Profilscheibe 5 Through opening in the profile disc 5 12"12 " Durchgangsöffnung in der Dichtscheibe 6 Through hole in the sealing washer 6 1313 Ringkanal der Dichtscheibe 6 Ring channel of the sealing washer 6 1414 Ringkanal des Außengehäuses 4 Annular channel of the outer housing 4th AA äußere Umgebungexternal environment DD Durchmesser der Durchgangsöffnung 12' in der Profilscheibe 5 Diameter of the through opening 12 ' in the profile disc 5 dd Durchmesser der Durchgangsöffnung 12 im Außengehäuse 4 Diameter of the through opening 12th in the outer housing 4th II. Innenrauminner space KK AndruckkraftPressing force LL KreislinieCircular line mm Mächtigkeit / Dicke der porösen Membran 11 Thickness / thickness of the porous membrane 11 pp InnendruckInternal pressure ΔpΔp Anstieg des Innendrucks p Increase in internal pressure p ΔPΔP zusätzliche Kraft auf die Dichtlippe 8 additional force on the sealing lip 8th

Claims

Radial shaft sealing device (1) for sealing a machine housing (2) on an emerging shaft (3) from the environment, which has a sealing lip (8) with a tight fit in a machine housing (2) or a housing cover, which is closely adjacent Section (9) of a surface (10) of the shaft (3) interacts to produce a sealing effect, characterized in that the radial shaft sealing device (1) comprises, in addition to the sealing of liquid media, a pressure relief for gaseous media in the form of a ventilation function.

Sealing device (1) according to the preceding claim, characterized in that a porous and only gas-permeable membrane (11) is integrated in the seal structure to implement the venting function.

Sealing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing parts (4, 5) and the sealing disc (6) have through openings (12, 12 ', 12 "), which are in particular designed as bores.

Sealing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane (11) is formed from porous PTFE.

Sealing device (1) one of the preceding Claims 2 to 3rd , characterized in that the membrane (11) is designed as part of the sealing disk (6) which runs out into the sealing lip (8) and / or the sealing disk (6) is designed as a membrane (11).

Sealing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the through openings (12, 12 ', 12 ") of adjacent components are connected by an annular channel (13, 14).

Sealing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that 2-6, preferably 3 to 4 through openings (12, 12 ', 12 ") on the inner housing (5) and / or outer housing (4) of the radial shaft sealing device ( 1) are evenly distributed.

Sealing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inner housing (5) has through openings (12 ') with a larger diameter (D) than the diameter (d) of the through openings (12) on the outer housing (4) are.

Method for producing a sealing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the components of the radial shaft sealing device (1) are inserted as a stack in the outer housing (4) with free orientation of adjacent components to one another, whereby to create a ventilation function Pressure relief for gaseous media. Through openings (12, 12 ', 12 ") of adjacent components are connected using an annular channel (13, 14) via at least one porous membrane (11).

Method according to the preceding claim, characterized in that the at least one ring channel (13, 14) by turning, milling, etching and / or lasering with a predetermined depth, width and radial position into a component (4, 5, 6, 11) is introduced.