DE102018131588B4

DE102018131588B4 - Low-wear shaft seal

Info

Publication number: DE102018131588B4
Application number: DE102018131588.0A
Authority: DE
Inventors: Franz Pawellek
Original assignee: Nidec GPM GmbH
Current assignee: Nidec GPM GmbH
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2038-12-11
Also published as: DE102018131588A1; WO2020120114A1

Abstract

Es wird eine Wellendichtung vorgeschlagen, die zur Abdichtung einer Welle zwischen einer nassen Seite (5) und einer trockenen Seite (6), vorzugsweise zur Abdichtung eines Wellenlagers in einer Wasserpumpe eingerichtet ist. Die Wellendichtung weist insbesondere ein viskoses Dichtungspolster (7) mit einer festen Phase aus einem zumindest bereichsweise porösen Substrat und einer flüssigen Phase aus einer wasserunlöslichen Schmierstofffüllung auf; wobei ein Gesamtvolumen der Phasen des Dichtungspolsters (7) das Volumen eines Freiraums zwischen einer ersten Dichtungslippe (3) und einer zweiten Dichtungslippe (4) einnimmt.A shaft seal is proposed which is designed to seal a shaft between a wet side (5) and a dry side (6), preferably to seal a shaft bearing in a water pump. The shaft seal has, in particular, a viscous sealing pad (7) with a solid phase composed of a substrate that is at least partially porous and a liquid phase composed of a water-insoluble lubricant filling; wherein a total volume of the phases of the sealing cushion (7) occupies the volume of a free space between a first sealing lip (3) and a second sealing lip (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellendichtung zur Flüssigkeitsabdichtung einer Welle, vorzugsweise zwischen einem Wellenlager und einer Pumpenkammer in einer Wasserpumpe.The invention relates to a shaft seal for the liquid sealing of a shaft, preferably between a shaft bearing and a pump chamber in a water pump.

Wellenlager, insbesondere Wälzkörperlager sind im Allgemeinen empfindlich gegen eindringende Feuchtigkeit, da die verwendeten Materialen, insbesondere geeignete Stähle der Wälzkörper und Laufbahnen, für die Anwendung in Feuchtigkeit nicht ausreichend korrosionsbeständig sind. Bei der Anwendung von Wellenlagern in einer Wasserpumpe muss das Wellenlager vor einem Eindringen einer Kühlmittelleckage aus dem Förderstrom der Wasserpumpe geschützt werden. An Lagerdichtungen treten jedoch stets geringe Leckagen auf. Das Eintreten einer Kühlmittelleckage führt durch Korrosion zur Herabsetzung der Oberflächengüte der Wälzkörper und Laufbahnen. Eine höhere Reibung an den Wälzkörpern kann durch entsprechende Wärmeentwicklung bis hin zum Lagerschaden führen, was einen Defekt der Wasserpumpe nach sich zieht. Zudem werden Wasserpumpen zunehmend elektrisch angetrieben, wobei antriebsseitig häufig ein Elektromotor vom Trockenläufertyp eingesetzt wird. Ebenso wie das Wellenlager muss auch der Elektromotor vor einem Eindringen einer Kühlmittelleckage aus dem Förderstrom der Wasserpumpe geschützt werden.Shaft bearings, in particular rolling element bearings, are generally sensitive to moisture penetration, since the materials used, especially suitable steels for the rolling elements and raceways, are not sufficiently corrosion-resistant for use in moisture. When using shaft bearings in a water pump, the shaft bearing must be protected from the ingress of a coolant leak from the flow of the water pump. However, small leaks always occur at bearing seals. The occurrence of a coolant leakage leads to a reduction in the surface quality of the rolling elements and raceways due to corrosion. Higher friction on the rolling elements can lead to bearing damage due to the corresponding heat generation, which results in a defect in the water pump. In addition, water pumps are increasingly being driven electrically, with an electric motor of the dry-running type often being used on the drive side. Just like the shaft bearing, the electric motor must also be protected against the ingress of a coolant leak from the flow of the water pump.

Eine Wellendichtung unterliegt per se einem Reibungsverschleiß und einer Versprödung durch Druck- und Temperaturschwankung. Sie stellt oftmals den begrenzenden Faktor der Lebensdauer einer Pumpe dar. Somit kommt einer langlebigen Flüssigkeitsabdichtung zwischen dem Förderstrom in einer Pumpenkammer und dem Wellenlager sowie dem dahinterliegenden antriebsseitigen Bereich eines Pumpengehäuses eine große Bedeutung hinsichtlich der Betriebszuverlässigkeit eines Fahrzeugs zu.A shaft seal is per se subject to frictional wear and embrittlement due to pressure and temperature fluctuations. It often represents the limiting factor in the service life of a pump. Thus, a long-lasting liquid seal between the delivery flow in a pump chamber and the shaft bearing and the drive-side area of a pump housing behind it is of great importance with regard to the operational reliability of a vehicle.

In der Regel sind herkömmliche Wellenlager, wie z.B. Wälzlager durch radial dichtende Dichtungen, d.h. Dichtscheiben abgedichtet, die im Wellenlager integriert sind. Ferner sind aus dem Stand der Technik separate Dichtungsanordnungen zu einem Wellenlager bekannt, wodurch eine individuelle Anpassung der Abdichtungseigenschaft an anwendungsspezifische Drücke und Abmessungen sowie eine größere Freiheit bei der Auswahl von Lagertypen ermöglicht wird. Derartige separate Abdichtungen von Pumpenwellen zu statischen Bauteilen eines Gehäuses sind oftmals als Zweilippen-Systeme mit einem geringen Lippenabstand ausgeführt. In den Zwischenraum wird eine sehr kleine Menge Schmierfett als Initialschmierung eingefüllt. Allerdings ist nach einiger Zeit das Schmierfett aufgebraucht und eine Kühlmittelleckage dringt in den Zwischenraum ein. Die schlechtere Schmierwirkung des Kühlmittels führt zu einem erhöhten Verschleiß der Dichtlippen. Es muss eine Ablaufbohrung für die unvermeidliche Leckage hinter der Wellendichtung in dem Pumpenaufbau bereitgestellt sein. Ein entsprechender Pumpenaufbau umfasst in der Regel ein Leckagereservoir, das unterhalb der Pumpenwelle angeordnet ist, um eine angesammelte Leckage aufzufangen und beispielsweise durch eine feuchtigkeitsdurchlässige Membran nach außen verdunsten zu lassen. Derartige Aufbauten erfordern jedoch einen größeren Bauraum für die Leckagekammer.As a rule, conventional shaft bearings, e.g. Rolling bearings through radial sealing seals, i.e. Sealing washers that are integrated in the shaft bearing. Furthermore, separate sealing arrangements for a shaft bearing are known from the prior art, which enables an individual adaptation of the sealing property to application-specific pressures and dimensions as well as greater freedom in the selection of bearing types. Such separate seals between pump shafts and static components of a housing are often designed as two-lip systems with a small lip spacing. A very small amount of grease is filled into the space as initial lubrication. However, after a while the grease is used up and a coolant leak penetrates into the gap. The poorer lubricating effect of the coolant leads to increased wear on the sealing lips. A drain hole must be provided in the pump structure for the inevitable leakage behind the shaft seal. A corresponding pump structure generally comprises a leakage reservoir which is arranged below the pump shaft in order to collect an accumulated leakage and to allow it to evaporate to the outside, for example through a moisture-permeable membrane. However, such structures require a larger installation space for the leakage chamber.

Darüber hinaus hängt die Lebensdauer von Wellendichtringen stark von den Schmierverhältnissen an der Dichtlippe ab. Eine trockenlaufende Dichtlippe oder eine Dichtlippe, die lediglich durch eine Kühlmittelleckage geschmiert wird, hat aufgrund des Reibwertes des fehlenden Schmierfilms oder eines nachfolgend erläuterten Phänomens eine kürzere Lebensdauer als Dichtlippen in einer Umgebung eines schmierölführenden Systems. Bei einer Schmierung von Dichtungslippen durch ein Kühlmittel wurde das Phänomen einer Belagbildung unter der dynamischen Dichtfläche der Dichtungslippe beobachtet, welche die Dichtungsfunktion nachhaltig beeinträchtigt. Die Ursache liegt darin, dass Leckagetropfen eines Kühlmittels nach einem Passieren der Dichtstelle verdampfen und kristalline Bestandteile aus dem Kühlmittel hinterlassen, die einen Belag auf der Welle bilden.In addition, the service life of shaft seals depends heavily on the lubrication conditions on the sealing lip. A dry-running sealing lip or a sealing lip that is only lubricated by a coolant leak has a shorter service life than sealing lips in the vicinity of a system carrying lubricating oil due to the coefficient of friction of the missing lubricating film or a phenomenon explained below. When sealing lips were lubricated with a coolant, the phenomenon of deposit formation under the dynamic sealing surface of the sealing lip was observed, which has a lasting effect on the sealing function. The reason for this is that leakage droplets of a coolant evaporate after passing the sealing point and leave behind crystalline components from the coolant that form a coating on the shaft.

Somit besteht ein Bedarf für Wellendichtungen, die neben einer zuverlässigen Flüssigkeitsabdichtung auch einen kompakten Bauraum des Dichtungssystems, d.h. insbesondere ohne weitere konstruktive Maßnahmen am Pumpenaufbau neben der Wellendichtung, ermöglichen.Thus, there is a need for shaft seals which, in addition to a reliable liquid seal, also require a compact installation space for the sealing system, i. in particular without further design measures on the pump structure in addition to the shaft seal.

Die US 7 658 386 B2 beschreibt eine dynamische Dichtungsanwendung an einer Welle. Die Dichtung umfasst einen inneren Abschnitt, einen äußeren Abschnitt eine Stirnplatte und wenigstens ein flexibles Element, das zwischen dem inneren Abschnitt und dem äußeren Abschnitt angeordnet ist. Die Dichtung kann zur Bereitstellung eines permanent geschmierten Lagers unter erschwerten Bedingungen beitragenThe US 7 658 386 B2 describes a dynamic sealing application on a shaft. The gasket includes an inner portion, an outer portion, an end plate, and at least one flexible element disposed between the inner portion and the outer portion. The seal can help provide a permanently lubricated bearing under severe conditions

Die DE 31 20 795 A1 betrifft eine Dichtungsvorrichtung zwischen einem drehfesten Element und einem rotierenden Element, wobei am drehfesten Element und am rotierenden Element zwei mit einem Kragen versehene Teile mit gegenseitigem axialen Abstand befestigt sind. Zwischen den Kragen ist eine ringförmige Dichtung aus porösem Filtermaterial gegen ein Eindringen von Staub und Schmutz angeordnet.The DE 31 20 795 A1 relates to a sealing device between a non-rotatable element and a rotating element, two parts provided with a collar being attached to the non-rotatable element and to the rotating element at a mutual axial distance. An annular seal made of porous filter material to prevent the ingress of dust and dirt is arranged between the collar.

Die DE 38 26 628 A1 offenbart eine Wellendichtung zur Abdichtung von Wellen mit wechselnder Umfangsgeschwindigkeit und wechselnder Druckbelastung durch das Abdichtmedium. Sie besteht aus einem luftseitigen Lippendichtungsring mit Dichtlippen im Dichtteil und einem mediumseitigen Lippendichtungsring aus einer verklemmten Dichtscheibe aus Polytetrafluorethylen. Der Polytetrafluorethylenring dient als Hauptdichtung, während der luftseitige Lippendichtungsring als Schutzring gegenüber luftseitiger Schmutzeinwirkung dient. The DE 38 26 628 A1 discloses a shaft seal for sealing shafts with changing circumferential speeds and changing pressure loads from the sealing medium. It consists of an air-side lip sealing ring with sealing lips in the sealing part and a medium-side lip sealing ring made of a jammed sealing washer made of polytetrafluoroethylene. The polytetrafluoroethylene ring serves as the main seal, while the air-side lip seal ring serves as a protective ring against the effects of dirt on the air side.

Die zum Anmeldetag dieser Patentanmeldung noch nicht veröffentlichte Offenlegungsschrift DE 10 2018 123 908 A1 derselben Anmelderin betrifft ein Wälzlager mit einer integrierten Dichtungsanordnung für Wasserpumpen, die von einem trockenlaufenden Elektromotor angetrieben werden. In dem Wälzlager ist als Schmierstoffdepot ein sogenanntes Solid Oil vorgesehen, das neben der Schmierfunktion zugleich eine Dichtungsfunktion zwischen einer nassen und einer trockenen Seite erfüllt.The patent application not yet published on the filing date of this patent application DE 10 2018 123 908 A1 by the same applicant relates to a roller bearing with an integrated sealing arrangement for water pumps that are driven by a dry-running electric motor. A so-called solid oil is provided as a lubricant depot in the rolling bearing, which in addition to the lubricating function also fulfills a sealing function between a wet and a dry side.

Es besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen alternativen Aufbau einer langlebigen Wellendichtung zu schaffen, die mit einem beliebigen Wellenlager kombinierbar ist.It is an object of the present invention to provide an alternative construction of a long-life shaft seal that can be combined with any shaft bearing.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Wellendichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Wellendichtung ein viskoses Dichtungspolster mit einer festen Phase aus einem zumindest bereichsweise porösen Substrat und einer flüssigen Phase aus einer wasserunlöslichen Schmierstofffüllung aufweist; wobei ein Gesamtvolumen der Phasen des Dichtungspolsters das Volumen des Freiraums zwischen einer ersten Dichtungslippe und einer zweiten Dichtungslippe einnimmt.The object is achieved by the features of claim 1. The shaft seal is distinguished in particular by the fact that the shaft seal has a viscous sealing pad with a solid phase composed of a substrate that is at least partially porous and a liquid phase composed of a water-insoluble lubricant filling; wherein a total volume of the phases of the sealing cushion occupies the volume of the free space between a first sealing lip and a second sealing lip.

Die Erfindung sieht erstmals vor, ein viskoses Dichtungspolster aus teils fester und teils flüssiger Phase in einer Wellendichtung einzusetzen, wodurch sowohl eine langlebige Schmierung von Dichtungslippen gewährleistet wird als auch eine Dichtungsfunktion gegen eine axiale Durchdringung von einem flüssigen Medium von einer nassen Seite zu einer trockenen Seite verbessert wird.The invention provides for the first time to use a viscous sealing pad made of a partly solid and partly liquid phase in a shaft seal, which ensures both long-lasting lubrication of sealing lips and a sealing function against axial penetration of a liquid medium from a wet side to a dry side is improved.

In ihrer allgemeinsten Form liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, ein viskoses jedoch lokal gebundenes Dichtungspolster auf der Basis eines Solid Oils in einer Wellendichtung einzusetzen, das gegenüber einem eindringenden Medium verschieden ausgerichtete Wirkungen zu einer Dichtungsfunktion in der Wellendichtung beiträgt.In its most general form, the invention is based on the knowledge of using a viscous but locally bound sealing pad on the basis of a solid oil in a shaft seal, which contributes to a sealing function in the shaft seal in differently oriented effects against a penetrating medium.

Im Betrieb einer Wasserpumpe stellt sich ein Druckgleichgewicht zwischen einem Förderdruck in der Pumpenkammer und dem Dichtungspolster in dem Wellenlager ein, während ein Auswaschen des wasserunlöslichen Schmierstoffs des Dichtungspolsters aus den Poren des Substrats durch ein wasserbasiertes Medium, wie einem Kühlwasser, verhindert wird. Ein ansteigender Förderdruck, der in einer axialen Richtung gleichmäßig auf die Wellendichtung wirkt, bewirkt eine Ausdehnung einer schwammartigen Morphologie des Dichtungspolsters in einer radialen Richtungskomponente. Dadurch wird eine abtrennende Wirkung zwischen beiden Seiten der Wellendichtung gegenüber dem eindringenden Medium erhöht. Zudem bewirkt eine Verschiebung bzw. Kompression des Dichtungspolsters in einer axialen Richtungskomponente eine erhöhte Anpresskraft auf die Dichtungslippe zur trockenen Seite. Die Anpresskraft wird durch die inkompressible viskose Schmierstofffüllung des Dichtungspolsters übertragen, welche die Dichtungslippe zugleich schmiert.When a water pump is in operation, a pressure equilibrium is established between a delivery pressure in the pump chamber and the sealing pad in the shaft bearing, while the water-insoluble lubricant of the sealing pad is prevented from being washed out of the pores of the substrate by a water-based medium such as cooling water. An increasing delivery pressure, which acts uniformly on the shaft seal in an axial direction, causes a spongy morphology of the sealing pad to expand in a radial directional component. This increases a separating effect between both sides of the shaft seal against the penetrating medium. In addition, a displacement or compression of the sealing pad in an axial directional component causes an increased contact pressure on the sealing lip towards the dry side. The contact pressure is transmitted through the incompressible, viscous lubricant filling of the sealing pad, which also lubricates the sealing lip.

Durch die erfindungsgemäße Wellendichtung ergeben sich im Hinblick auf eine Anwendung in einer Wasserpumpe mehrere Vorteile.The shaft seal according to the invention results in several advantages with regard to an application in a water pump.

Die poröse Struktur des Substrats des Dichtungspolsters und eine Wasserunlöslichkeit des Schmierstoffs bewirken eine lokale Bindung des Schmierstoffs. Es wird ein Auswaschen des Freiraums der Wellendichtung zwischen den Dichtungslippen durch ein eintretendes Fördermedium während des Druckausgleichs im Betrieb einer Wasserpumpe unterbunden.The porous structure of the substrate of the sealing pad and the water-insolubility of the lubricant cause the lubricant to bind locally. The free space in the shaft seal between the sealing lips is prevented from being washed out by an incoming pumped medium during pressure equalization when a water pump is in operation.

Die beiden Dichtungslippen werden mit dem Schmierstoff versorgt, so dass sie mit einem Schmierfilm auf der Laufhülse gleiten. Die mit Schmierstoff geschmierten Dichtungslippen erreichen eine erheblich längere Lebensdauer im Vergleich zu kühlmittelgeschmierten Dichtungslippen.The two sealing lips are supplied with the lubricant so that they slide with a lubricating film on the barrel. The sealing lips lubricated with lubricant achieve a considerably longer service life compared to sealing lips lubricated with coolant.

Ein Zusammenwirken der Schmierstofffüllung mit dem porösen Substrat des Dichtungspolsters und den Dichtungslippen verbessert eine absolute Dichtungswirkung gegen eine axiale Durchdringung der Wellendichtung zwischen einer nassen Seite und einer trockenen Seite. Somit eignet sich die Wellendichtung für Anwendungen mit feuchtigkeitsempfindlichen Baugruppen, und insbesondere für Wasserpumpen mit einem Elektromotor vom Trockenläufertyp oder einer Elektronik.An interaction of the lubricant filling with the porous substrate of the sealing pad and the sealing lips improves an absolute sealing effect against axial penetration of the shaft seal between a wet side and a dry side. The shaft seal is thus suitable for applications with moisture-sensitive assemblies, and in particular for water pumps with an electric motor of the dry-running type or electronics.

Die Wellendichtung beansprucht wenig Bauraum und erfordert keine weiteren konstruktiven Sicherheitsmaßnahmen im Pumpenaufbau. Im Vergleich zu Aufbauten einer Pumpe mit einem Leckagereservoir, können trotz zuverlässiger Abdichtung ein Aufbau des Gehäuses vereinfacht werden, ein Bauraum und Materialkosten eingespart sowie kompaktere Gesamtabmessungen erlangt werden. Demzufolge eignet sich die Wellendichtung für den Einsatz in kompakten Wasserpumpen, wie sie in Fahrzeugen verwendet werden.The shaft seal takes up little space and does not require any further structural safety measures in the pump structure. In comparison to structures of a pump with a leakage reservoir, a structure of the housing can be simplified despite reliable sealing, installation space and material costs can be saved and more compact overall dimensions can be achieved. The shaft seal is therefore suitable for use in compact water pumps such as those used in vehicles.

Durch den Wegfall eines Leckagereservoirs kann eine Wasserpumpe in beliebigen Lagen verbaut werden. Ferner kann ohne ein Leckagereservoir eine Breite der Wellendichtung vergrößert werden und ein Schmierstoffvorrat ausreichend dimensioniert werden.By eliminating a leakage reservoir, a water pump can be installed in any position. Furthermore, without a leakage reservoir, a width of the shaft seal can be increased and a lubricant supply can be adequately dimensioned.

Infolge der guten Schmiereigenschaften auf Basis eines Solid Oils werden ein Dichtlippenverschleiß und eine nachfolgende Leckage effektiv unterdrückt.As a result of the good lubricating properties based on a solid oil, sealing lip wear and subsequent leakage are effectively suppressed.

Zudem können anstelle von Labyrinthdichtungen oder ähnlich strukturierten Dichtflächen, günstigere Dichtungsringe mit einer vergleichsweise einfach gestalteten Dichtungslippe in der Wellendichtung eingesetzt werden. Darüber hinaus kann eine Primärdichtung des Wellenlagers entfallen, die herkömmlicherweise einen Wassereintritt zu den Wälzkörpern verhindert.In addition, instead of labyrinth seals or similarly structured sealing surfaces, cheaper sealing rings with a comparatively simply designed sealing lip can be used in the shaft seal. In addition, a primary seal for the shaft bearing can be omitted, which conventionally prevents water from entering the rolling elements.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Wellendichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous further developments of the shaft seal according to the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das poröse Substrat des Dichtungspolsters in einem radialen Kontakt mit dem Dichtungsgehäuse und der Laufhülse stehen. Durch Einstellung eines Reibschlusses oder einer Reibung des Substrats zu der feststehenden Mantelfläche des Dichtungsgehäuses oder der rotierenden Laufhülse kann eine Tendenz beeinflusst werden, ob auch das Dichtungspolster einschließlich der flüssigen Phase innerhalb des inneren Freiraums rotiert oder nicht.According to one aspect of the invention, the porous substrate of the sealing pad can be in radial contact with the sealing housing and the barrel sleeve. By setting a frictional connection or friction between the substrate and the stationary outer surface of the seal housing or the rotating barrel, it is possible to influence a tendency as to whether or not the sealing pad, including the liquid phase, also rotates within the inner free space.

Eine optionale Rotation des Dichtungspolsters bewirkt Fliehkräfte auf ein eindringendes Medium. In einem radial äußeren Bereich, in den das eindringende Medium gedrängt wird, herrscht eine höhere Pressung der schwammartigen Morphologie des Dichtungspolsters gegen die Mantelfläche des Dichtungsgehäuses. Im Falle eines wasserbasierten Mediums, wie einem Kühlwasser, kann dadurch eine Wirkung der Medientrennung zwischen dem eindringenden Medium der nassen Seite und dem wasserunlöslichen Schmierstoff des Dichtungspolsters gesteigert werden. Demzufolge kann eine absolute Dichtungswirkung gegen eine axiale Durchdringung der Wellendichtung zwischen einer nassen Seite und einer trockenen Seite verbessert werden.An optional rotation of the sealing pad causes centrifugal forces on a penetrating medium. In a radially outer area into which the penetrating medium is forced, there is a higher pressure of the spongy morphology of the sealing pad against the outer surface of the sealing housing. In the case of a water-based medium, such as cooling water, this can increase the effect of media separation between the penetrating medium on the wet side and the water-insoluble lubricant of the sealing pad. As a result, an absolute sealing effect against axial penetration of the shaft seal between a wet side and a dry side can be improved.

Ein Dichtungspolster, das durch einen Reibschluss des Substrats zu dem Dichtungsgehäuse und den Dichtungslippen tendenziell feststeht, erzeugt eine geringere Reibung. Unabhängig von einer Tendenz bezüglich einer Rotation des Dichtungspolsters kann das Substrat sowohl mit dem Dichtungsgehäuse als auch der Laufhülse in Kontakt stehen. Eine höhere Flächenpressung des Substrats auf beide Mantelflächen erzeugt eine höhere Reibung, jedoch wird die lokale Bindung der Schmierstofffüllung im Dichtungspolster erhöht. Die beschriebene Auswahl und Einstellung möglicher selektiver Kontaktflächen des Substrats in der Wellendichtung stellt demnach ein optionales Merkmal dar, um die Eigenschaften der Wellendichtungen anwendungsbezogen zu optimieren.A sealing pad, which tends to be stuck due to a frictional connection between the substrate and the sealing housing and the sealing lips, generates less friction. Regardless of a tendency towards a rotation of the sealing pad, the substrate can be in contact with both the sealing housing and the barrel. A higher surface pressure of the substrate on both lateral surfaces generates higher friction, but the local binding of the lubricant filling in the sealing pad is increased. The described selection and setting of possible selective contact surfaces of the substrate in the shaft seal therefore represents an optional feature in order to optimize the properties of the shaft seals in relation to the application.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das poröse Substrat des Dichtungspolsters in einem axialen Kontakt mit der ersten Dichtungslippe und der zweiten Dichtungslippe stehen. Auch in diesem Zusammenhang kann die lokale Bindung der Schmierstofffüllung im Dichtungspolster erhöht werden, wodurch einer Ausspülung des Schmierstoffs zu der nassen Seite oder einer Leckage des Schmierstoffs zu der trockenen Seite entgegengewirkt wird. Ferner begünstigt ein Kontakt der schwammartigen Morphologie eines Abschnitts des Dichtungspolsters mit dem Substrat eine kontinuierliche Aufrechterhaltung eines Schmierfilms an der Dichtungslippe, die unempfindlicher gegenüber Lageänderungen, Druckschwankungen oder dergleichen ist.According to one aspect of the invention, the porous substrate of the sealing pad can be in axial contact with the first sealing lip and the second sealing lip. In this context, too, the local binding of the lubricant filling in the sealing pad can be increased, which counteracts flushing of the lubricant to the wet side or a leakage of the lubricant to the dry side. Furthermore, a contact of the spongy morphology of a section of the sealing pad with the substrate favors a continuous maintenance of a lubricating film on the sealing lip which is less sensitive to changes in position, pressure fluctuations or the like.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Volumen des porösen Substrats des Dichtungspolsters vollständig aus einer Struktur mit offenen Poren ausgebildet sein, und die offenen Poren können mit dem Schmierstoff gesättigt sein. Dadurch wird die schwammartige Morphologie des Schmierstoffdepots optimiert.According to one aspect of the invention, the volume of the porous substrate of the sealing pad can be entirely formed of an open pore structure, and the open pores can be saturated with the lubricant. This optimizes the spongy morphology of the lubricant depot.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das poröse Substrat des Dichtungspolsters aus einer Polymermatrix mit einer definierten Porosität hergestellt sein. Durch die Polymermatrix lässt sich ein poröses Substrat realisieren, das optimierte Eigenschaften bezüglich einer geeigneten Porengröße und einer geeigneten Elastizität für das Schmierstoffdepot bereitstellt.According to one aspect of the invention, the porous substrate of the sealing cushion can be produced from a polymer matrix with a defined porosity. The polymer matrix makes it possible to realize a porous substrate that provides optimized properties with regard to a suitable pore size and a suitable elasticity for the lubricant depot.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Schmierstoff des Dichtungspolsters ein Öl sein. Dadurch lässt sich eine anwendungsoptimierte Viskosität der Schmierstofffüllung in Bezug auf die Schmierungs-, Dichtungs- und Leckageeigenschaften einstellen.According to one aspect of the invention, the lubricant of the sealing pad can be an oil. This allows an application-optimized viscosity of the lubricant filling to be set with regard to the lubrication, sealing and leakage properties.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die erste Dichtungslippe aus Polytetrafluorethylen hergestellt sein. Durch die Auswahl von Polytetrafluorethylen, bzw. abgekürzt PTFE, werden anwendungsoptimierte Eigenschaften der Reibung und Lebensdauer einer Dichtungslippe auf der Laufhülse an der nassen Seite erzielt. According to one aspect of the invention, the first sealing lip can be made from polytetrafluoroethylene. By selecting polytetrafluoroethylene, or PTFE for short, application-optimized properties of friction and service life of a sealing lip on the barrel on the wet side are achieved.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die zweite Dichtungslippe aus einem Vinyliden(di)fluorid enthaltenden Fluorkautschuk hergestellt sein. Durch die Auswahl von einem Fluorkautschuk mit Vinyliden(di)fluorid, bzw. abgekürzt FPM oder FKM, werden anwendungsoptimierte Eigenschaften der Reibung und Lebensdauer einer Dichtungslippe auf der Laufhülse an der trockenen Seite erzielt.According to one aspect of the invention, the second sealing lip can be made from a vinylidene (di) fluoride-containing fluororubber. By choosing a fluororubber with vinylidene (di) fluoride, or abbreviated FPM or FKM, application-optimized properties of friction and service life of a sealing lip on the barrel sleeve are achieved on the dry side.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Wellenlager einen Distanzring umfassen, der zwischen dem äußeren Mantel des Dichtungsgehäuses und dem inneren Freiraum angeordnet ist. Durch das Einsetzen des Distanzringes lässt sich eine Fixierung der Dichtungslippen ohne nachbearbeitende Fertigungsschritte, wie das Einbringen einer Nut in das Dichtungsgehäuse, auf einfache Weise realisieren.According to one aspect of the invention, the shaft bearing can comprise a spacer ring which is arranged between the outer jacket of the seal housing and the inner space. By inserting the spacer ring, the sealing lips can be fixed in a simple manner without post-processing manufacturing steps, such as the introduction of a groove in the seal housing.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Wellenlager einen Klemmring umfassen, der eine von der ersten Dichtungslippe und der zweiten Dichtungslippe gegen den Distanzring fixiert. Durch das Einsetzen des Klemmringes lässt sich eine Fixierung der Dichtungslippen fertigungstechnisch auf einfache Weise realisieren.According to one aspect of the invention, the shaft bearing can comprise a clamping ring which fixes one of the first sealing lip and the second sealing lip against the spacer ring. By inserting the clamping ring, the sealing lips can be fixed in a simple manner in terms of production technology.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ein radial einwärts geneigter Abschnitt der ersten Dichtungslippe oder der zweiten Dichtungslippe von einer Ringfeder umspannt sein. Durch die Ringfeder wird ein radialer Anpressdruck auf den geschmierten Gleitkontakt des Laufhülsenumfangs erhöht. Im Gegensatz zur ersten Dichtungslippe, an der sich ein Druckgleichgewicht zwischen einem Betriebsdruck auf der nassen Seite und dem Druck des Dichtungspolsters im Wellenlager einstellt, liegt an der zweiten Dichtungslippe eine Druckdifferenz zwischen einem Atmosphärendruck auf der trockenen Seite und dem Druck des Dichtungspolsters an, der sich auf den höheren Betriebsdruck der nassen Seite eingestellt hat. Daher kann insbesondere an der zweiten Dichtungslippe ein erhöhter Anpressdruck durch die Ringfeder zielführend sein, um einen Austritt von Schmierstoff unter einer Druckdifferenz zu unterbinden.According to one aspect of the invention, a radially inwardly inclined section of the first sealing lip or the second sealing lip can be spanned by an annular spring. The annular spring increases radial contact pressure on the lubricated sliding contact of the barrel circumference. In contrast to the first sealing lip, at which a pressure equilibrium is established between an operating pressure on the wet side and the pressure of the sealing pad in the shaft bearing, a pressure difference between an atmospheric pressure on the dry side and the pressure of the sealing pad is applied to the second sealing lip set to the higher operating pressure on the wet side. Therefore, in particular on the second sealing lip, an increased contact pressure by the annular spring can be expedient in order to prevent an escape of lubricant under a pressure difference.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die erste Dichtungslippe radial einwärts zur Außenseite geneigt sein und die zweite Dichtungslippe kann radial einwärts zur Innenseite der Wellendichtung geneigt sein. Diese Anordnung entspricht einer wirksamen Ausrichtung der Dichtungslippen für den Anwendungsfall mit der erläuterten Druckdifferenz zwischen einem höheren Druck auf der nassen Seite und einem niedrigeren Druck auf der trockenen Seite.According to one aspect of the invention, the first sealing lip can be inclined radially inward to the outside and the second sealing lip can be inclined radially inward to the inside of the shaft seal. This arrangement corresponds to an effective alignment of the sealing lips for the application with the illustrated pressure difference between a higher pressure on the wet side and a lower pressure on the dry side.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine axiale Dichtungsstrecke des Freiraums, der von dem viskosen Dichtungspolster eingenommen wird, wenigstens ein Mehrfaches einer axialen Dicke der ersten Dichtungslippe oder der zweiten Dichtungslippe betragen. Durch ein ausreichendes Volumen des Freiraumes und einem dementsprechenden Volumen der Schmierstofffüllung des Dichtungspolsters wird eine nachhaltige Schmierung der Dichtungslippen bereitgestellt.According to one aspect of the invention, an axial sealing distance of the free space which is occupied by the viscous sealing pad can be at least a multiple of an axial thickness of the first sealing lip or the second sealing lip. Sustained lubrication of the sealing lips is provided by a sufficient volume of the free space and a corresponding volume of the lubricant filling of the sealing pad.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Wellendichtung in vorteilhafter Weise an einer Wasserpumpe zur Abdichtung einer Pumpenwelle in einem Pumpengehäuse, insbesondere zwischen einer Pumpenkammer und einem Wellenlager, verwendet werden.According to one aspect of the invention, the shaft seal can advantageously be used on a water pump for sealing a pump shaft in a pump housing, in particular between a pump chamber and a shaft bearing.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform mit Bezug auf eine Zeichnung ausführlich beschrieben.

1 zeigt eine Längsschnittansicht durch eine bekannte Wellendichtung mit einem Zweilippen-System aus dem Stand der Technik, und
2 zeigt eine Längsschnittansicht durch eine Wellendichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

The invention is described in detail below on the basis of an embodiment with reference to a drawing.

1 shows a longitudinal sectional view through a known shaft seal with a two-lip system from the prior art, and
2 shows a longitudinal sectional view through a shaft seal according to an embodiment of the invention.

1 dient lediglich als ein Vergleichsbeispiel aus dem Stand der Technik und zeigt ein herkömmliches Zweilippen-System. In dem Zwischenraum des Lippenabstands kann eine kleine Menge Schmierfett als Initialschmierung eingefüllt sein. Die in 1 dargestellte Wellendichtung aus dem Stand der Technik ist mit den zuvor erläuterten Nachteilen verbunden. 1 serves only as a comparative example from the prior art and shows a conventional two-lip system. In the space between the lip spacing, a small amount of grease can be filled as initial lubrication. In the 1 Shaft seal shown from the prior art is associated with the disadvantages explained above.

Nachstehend wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Wellendichtung mit Bezug auf 2 beschrieben.An embodiment of the shaft seal according to the invention is described below with reference to FIG 2 described.

2 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Wellenlagers, das zwischen einem umgebenden Gehäuse, wie beispielsweise einem Pumpengehäuse, und einer Welle (nicht dargestellt) angeordnet ist. Die Wellendichtung umfasst ein Dichtungsgehäuse 1, das eine zylindrische Mantelfläche mit einer einseitigen Kröpfung zu einer radialen Innenseite aufweist. Die Wellendichtung umfasst eine rotierende Laufhülse 2, die auf dem Wellenumfang sitzt. Die Laufhülse ist zu einer Seite nach außen gekröpft wodurch ein Aufschieben auf die Welle erleichtert und ein mechanischer Schutz für eine Dichtungslippenspitze geschaffen wird. Die Wellendichtung umfasst zwei Dichtungslippen 3, 4 in Form von radial abdichtenden Dichtungsringen. 2 shows a sectional view of a shaft bearing according to the invention, which is arranged between a surrounding housing, such as a pump housing, and a shaft (not shown). The shaft seal includes a seal housing 1 , which has a cylindrical outer surface with a crank on one side to a radial inside. The shaft seal comprises a rotating barrel sleeve 2 that sits on the shaft circumference. The barrel sleeve is cranked outwards on one side, which makes it easier to slide it onto the shaft and provides mechanical protection for a sealing lip tip. The shaft seal includes two sealing lips 3 , 4th in the form of radially sealing sealing rings.

Eine erste Dichtungslippe 3 ist zu einer nassen Seite 5 bzw. einer nassen Umgebung, wie einer Pumpenkammer, angeordnet. Die erste Dichtungslippe 3 ist in dem Dichtungsgehäuse 1 feststehend angeordnet und dichtet einen Dichtspalt an einem Gleitkontakt zu dem Umfang der Laufhülse 2 ab. Die erste Dichtungslippe 3 ist zu der Laufhülse 2 hin zur Außenseite der Wellendichtung geneigt, so dass eine Innenseite der Dichtungslippenspitze auf dem Umfang der Laufhülse 2 aufliegt. Die erste Dichtungslippe 3 ist durch eine axiale Eingrenzung in dem Wellenlager fixiert. Ein Distanzring 8, der in das Dichtungsgehäuse 1 eingeschoben ist, legt den Abstand der ersten Dichtungslippe 3 zu der Kröpfung des Dichtungsgehäuses 1 bzw. zu der zweiten Dichtungslippe 4 fest. Ein Klemmring 9, der abschließend in das Dichtungsgehäuse 1 eingesetzt wird, fixiert die axiale Position der ersten Dichtungslippe 3 zu dem Distanzring 8. Die erste Dichtungslippe 3, die mit der nassen Seite 5 in Kontakt steht, ist vorzugsweise aus PTFE gefertigt.A first sealing lip 3 is to a wet side 5 or a wet environment, such as a pump chamber. The first sealing lip 3 is in the seal housing 1 arranged stationary and seals a sealing gap at a sliding contact to the circumference of the barrel 2 from. The first sealing lip 3 is to the barrel sleeve 2 towards Outside of the shaft seal inclined so that an inside of the sealing lip tip is on the circumference of the barrel 2 rests. The first sealing lip 3 is fixed by an axial restriction in the shaft bearing. A spacer ring 8th that goes into the seal housing 1 is inserted, defines the distance between the first sealing lip 3 to the crank of the seal housing 1 or to the second sealing lip 4th firmly. A clamp ring 9 , which is then inserted into the seal housing 1 is used, fixes the axial position of the first sealing lip 3 to the spacer ring 8th . The first sealing lip 3 that with the wet side 5 is in contact, is preferably made of PTFE.

Eine zweite Dichtungslippe 4 ist zu einer trockenen Seite 6 bzw. einer Atmosphäre, wie beispielsweise einem Wellenlager angeordnet. Die zweite Dichtungslippe 4 ist mittels einer radialen Nut befestigt, welche die nach innen weisende Kröpfung des Dichtungsgehäuses 1 aufnimmt, und sie dichtet ebenfalls einen Dichtspalt an einem Gleitkontakt zu dem Umfang der Laufhülse 2 ab. Die zweite Dichtungslippe 4 ist zu der Laufhülse 2 hin zur Innenseite der Wellendichtung geneigt. Ein innenliegender Abschnitt der zweiten Dichtungslippe 4, der auf dem Umfang der Laufhülse 2 aufliegt, weist eine keilförmige Kontur auf. Im Bereich des Gleitkontaktes zwischen der keilförmige Kontur zu dem Umfang der Laufhülse 2 ist eine Ringfeder 10 um den innenliegenden Abschnitt der zweiten Dichtungslippe 4 gespannt. Die zweite Dichtungslippe 4, die mit der trockenen Seite 6 in Kontakt steht, ist vorzugsweise aus FPM bzw. FKM gefertigt.A second sealing lip 4th is to a dry side 6th or an atmosphere, such as a shaft bearing. The second sealing lip 4th is fastened by means of a radial groove which forms the inward-facing crank of the seal housing 1 receives, and it also seals a sealing gap at sliding contact with the circumference of the barrel 2 from. The second sealing lip 4th is to the barrel sleeve 2 inclined towards the inside of the shaft seal. An inboard portion of the second sealing lip 4th that is on the circumference of the barrel sleeve 2 rests, has a wedge-shaped contour. In the area of sliding contact between the wedge-shaped contour and the circumference of the barrel 2 is a ring spring 10 around the inner section of the second sealing lip 4th curious; excited. The second sealing lip 4th that with the dry side 6th is in contact, is preferably made of FPM or FKM.

In der Wellendichtung wird ein Freiraum durch das Dichtungsgehäuse 1, die Laufhülse 2, die erste Dichtungslippe 3 und die zweite Dichtungslippe 4 begrenzt. Der Freiraum ist mit einem viskosen Dichtungspolster 7 aufgefüllt, der eine feste Phase in Form eines porösen Substrats und eine flüssige Phase in Form einer Schmierstofffüllung aufweist. Die Eigenschaften des zweiphasigen Dichtungspolsters 7 sind vergleichbar mit einem hybriden Schmiermittel, dessen Prinzip als Solid Oil bezeichnet wird. In der vorliegenden anwendungsbezogenen Ausführungsform für eine Wasserpumpe, wird für das Dichtungspolster 7 beispielgebend ein Solid Oil eingesetzt, das auch in der Funktion eines Schmierstoffdepots für Wälzlager bekannt ist.A free space is created in the shaft seal by the seal housing 1 , the barrel sleeve 2 , the first sealing lip 3 and the second sealing lip 4th limited. The clearance is with a viscous sealing pad 7th filled, which has a solid phase in the form of a porous substrate and a liquid phase in the form of a lubricant filling. The properties of the two-phase sealing pad 7th are comparable to a hybrid lubricant whose principle is called Solid Oil. In the present application-related embodiment for a water pump, for the sealing pad 7th A solid oil is used as an example, which is also known to function as a lubricant depot for roller bearings.

Das poröse Substrat wird vorzugsweise vollständig aus einer offenen Porenstruktur gebildet. Das poröse Substrat besteht vorzugsweise aus einem elastischen Material, insbesondere aus einer flexiblen Polymermatrix, wie einem sogenannten Mikrozella mit einer kapillaren Struktur. Die Schmierstofffüllung, die in den Poren des Substrats absorbiert ist und in Übersättigung aus dem Substrat abgegeben wird, ist ein Schmieröl aus synthetischen Kohlenwasserstoffen, ein Silikonöl, ein Estheröl oder dergleichen. Der Typ des Öls und dessen Viskosität wird in Abhängigkeit einer Porosität des Substrats sowie einem umgebenden Medium, einer Temperatur und dergleichen anwendungsspezifisch ausgewählt.The porous substrate is preferably formed entirely from an open pore structure. The porous substrate preferably consists of an elastic material, in particular of a flexible polymer matrix, such as a so-called microcell with a capillary structure. The lubricant filling which is absorbed in the pores of the substrate and is released from the substrate in supersaturation is a lubricating oil made from synthetic hydrocarbons, a silicone oil, an ester oil or the like. The type of oil and its viscosity are selected specifically for the application as a function of a porosity of the substrate and a surrounding medium, a temperature and the like.

Das Gesamtvolumen des viskosen Dichtungspolsters 7, welches das Volumen des Freiraums in der Wellendichtung einnimmt, ist eine Summe aus einem Volumen des porösen Substrats, das eine Grundstruktur zur lokalen Bindung des Schmierstoffs bildet, einem Volumen der Schmierstofffüllung, die in dem porösen Substrat gebundenen ist, und gegebenenfalls einem Volumen der Schmierstofffüllung, die das poröse Substrat umgibt. In der vorliegenden Ausführungsform steht das poröse Substrat mit den beiden Mantelflächen des Dichtungsgehäuses 1 und der Laufhülse 2 sowie den beiden Dichtungslippen 3, 4 in Kontakt, sodass eine lokale Bindung des Schmierstoffs in dem Freiraum des Wellenlagers 1 maximiert wird. Dementsprechend geht der Anteil des Volumens einer ungebundenen Schmierstofffüllung, die das poröse Substrat innerhalb des Freiraums umgibt, an dem Gesamtvolumen des Dichtungspolsters 7 gegen Null.The total volume of the viscous sealing pad 7th , which occupies the volume of the free space in the shaft seal, is a sum of a volume of the porous substrate, which forms a basic structure for the local binding of the lubricant, a volume of the lubricant filling that is bound in the porous substrate, and possibly a volume of the lubricant filling surrounding the porous substrate. In the present embodiment, the porous substrate stands with the two outer surfaces of the seal housing 1 and the barrel 2 as well as the two sealing lips 3 , 4th in contact, so that a local bond of the lubricant in the free space of the shaft bearing 1 is maximized. Accordingly, the proportion of the volume of an unbound lubricant filling which surrounds the porous substrate within the free space is related to the total volume of the sealing cushion 7th towards zero.

Die absolute Dichtungsfunktion der gesamten Wellendichtung resultiert aus einem Zusammenwirken mehrerer Eigenschaften des im Wesentlichen inkompressiblen viskosen Dichtungspolsters 7 mit den beiden Dichtungslippen 3, 4, wenn ein äußerlich einwirkenden Druck eines flüssigen Mediums auf der nassen Seite 5 anliegt. Infolgedessen tritt eine geringfügige Leckage des Mediums unter der ersten Dichtungslippe 3 in die Wellendichtung 1 ein, bis ein Druckausgleich hergestellt ist. Der ansteigende Druck auf das Dichtungspolster 7 bewirkt eine axiale Komprimierung und radiale Ausdehnung des porösen Substrats. Somit erhöht sich eine radiale Pressung der schwammartigen Morphologie des Dichtungspolsters 7 gegen das Dichtungsgehäuse 1 und die Laufhülse 2. Eine wasserunlösliche Eigenschaft des gebundenen Schmierstoffs in dem porösen Substrat stellt sicher, dass ein Auswaschen der Schmierstofffüllung verhindert wird. Zugleich wird eine Medientrennung zwischen dem eingedrungenen Medium und der zweiten Dichtungslippe 4 erreicht. Darüber hinaus überführt die Schmierstofffüllung eine axiale Richtungskomponente des äußerlich einwirkenden Druckes in einen Anpressdruck der einwärts geneigten zweiten Dichtungslippe 4 auf der trockenen Seite 6. Da die zweite Dichtungslippe 4 an der keilförmigen Kontur durch den Schmierstoff geschmiert wird, ist eine erhöhte Flächenpressung in Bezug auf den Reibungsverschleiß unkritisch.The absolute sealing function of the entire shaft seal results from the interaction of several properties of the essentially incompressible viscous sealing cushion 7th with the two sealing lips 3 , 4th when there is an external pressure of a liquid medium on the wet side 5 is applied. As a result, there is a slight leakage of the medium under the first sealing lip 3 into the shaft seal 1 until the pressure is equalized. The increasing pressure on the sealing pad 7th causes axial compression and radial expansion of the porous substrate. This increases radial compression of the spongy morphology of the sealing cushion 7th against the seal housing 1 and the barrel 2 . A water-insoluble property of the bound lubricant in the porous substrate ensures that the lubricant filling is prevented from being washed out. At the same time, there is a media separation between the penetrated medium and the second sealing lip 4th reached. In addition, the lubricant filling converts an axial directional component of the externally acting pressure into a contact pressure of the inwardly inclined second sealing lip 4th on the dry side 6th . As the second sealing lip 4th is lubricated by the lubricant on the wedge-shaped contour, an increased surface pressure is not critical in terms of frictional wear.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: DichtungsgehäuseSeal housing
22: LaufhülseBarrel sleeve
33: erste Dichtungslippefirst sealing lip
44th: zweite Dichtungslippesecond sealing lip
55: nasse Seitewet side
66th: trockene Seitedry side
77th: Dichtungspolster mit fester Phase und flüssiger PhaseSealing pad with solid phase and liquid phase
88th: DistanzringSpacer ring
99: KlemmringClamping ring
1010: RingfederRing spring

Claims

Shaft seal, set up for sealing a shaft in a housing between a wet side (5) and a dry side (6), preferably for sealing a shaft bearing in a water pump, comprising: a seal housing (1) which forms an outer jacket of the shaft bearing; a sleeve (2) which rotates with the shaft and forms an inner shell of the shaft bearing; a first sealing lip (3) which slides on the barrel sleeve (2) and delimits an inner free space of the shaft seal from the wet side (5); a second sealing lip (4) which slides on the barrel (2) and delimits the inner space of the shaft seal from the dry side (6); characterized in that the shaft seal has a viscous sealing pad (7) with: a solid phase composed of an at least partially porous substrate and a liquid phase composed of a water-insoluble lubricant filling; wherein a total volume of the phases of the sealing cushion (7) occupies the volume of the free space between the first sealing lip (3) and the second sealing lip (4).

Shaft seal after Claim 1 wherein the porous substrate of the sealing pad (7) is in radial contact with the sealing housing (1) and the running sleeve (2).

Shaft seal according to one of the preceding claims, wherein the porous substrate of the sealing pad (7) is in axial contact with the first sealing lip (3) and the second sealing lip (4).

Shaft seal according to one of the preceding claims, wherein the volume of the porous substrate of the sealing pad (7) is formed entirely from a structure with open pores, and the open pores are saturated with the lubricant.

Shaft seal according to one of the preceding claims, wherein the porous substrate of the sealing pad (7) is made from a polymer matrix with a defined porosity.

Shaft seal according to one of the preceding claims, wherein the lubricant of the sealing pad (7) is an oil.

Shaft seal according to one of the preceding claims, wherein the first sealing lip (3) is made of polytetrafluoroethylene.

Shaft seal according to one of the preceding claims, wherein the second sealing lip (4) is made from a fluororubber containing vinylidene (di) fluoride.

Shaft seal according to one of the preceding claims, wherein the shaft seal comprises a spacer ring (8) which is arranged between the outer jacket of the seal housing (1) and the inner free space.

Shaft seal after Claim 9 , wherein the shaft seal comprises a clamping ring (9) which fixes one of the first sealing lip (3) and the second sealing lip (4) against the spacer ring (8).

Shaft seal according to one of the preceding claims, wherein a radially inwardly inclined section of the first sealing lip (3) or the second sealing lip (4) is spanned by an annular spring (10).

Shaft seal according to one of the preceding claims, wherein the first sealing lip (3) is inclined radially inwards towards the outside and the second sealing lip (4) is inclined radially inwards towards the inside of the shaft seal.

Shaft seal according to one of the preceding claims, wherein an axial sealing path of the free space occupied by the sealing pad (7) is at least a multiple of an axial thickness of the first sealing lip (3) or the second sealing lip (4).

Use of the shaft seal according to one of the Claims 1 to 12 , in a water pump for sealing a pump shaft in a pump housing, in particular between a pump chamber and a shaft bearing.