DE1175506B

DE1175506B - Sealing ring

Info

Publication number: DE1175506B
Application number: DEW25604A
Authority: DE
Inventors: Alfred Berger
Original assignee: WIDEX PETERS GmbH
Current assignee: WIDEX PETERS GmbH
Priority date: 1959-05-12
Filing date: 1959-05-12
Publication date: 1964-08-06

Description

Dichtring Die Erfindung bezieht sich auf einen Dichtring aus Metall oder einem sonstigen verhältnismäßig starren Werkstoff, der gleitringdichtungsähnlich axial gegen eine im wesentlichen radiale, sich relativ zum Ring drehende Gegenlauffläche gleitend und dichtend anliegt und der auf der Welle lediglich durch Aufschieben bzw. in einer Gehäusebohrung lediglich durch Einschieben unter Eigenspannung und Ausnutzung einer engen Passungstoleranz festgehalten wird.Sealing ring The invention relates to a sealing ring made of metal or another relatively rigid material similar to a mechanical seal axially against a substantially radial counter surface rotating relative to the ring sliding and sealing and that on the shaft only by sliding it on or in a housing bore simply by inserting under internal stress and Utilization of a tight fit tolerance is recorded.

Um bei derartigen Dichtungsringen ohne sonstige Hilfsmittel, wie zusätzliche Klemmelemente, Sprengringe, Widerlager u. dgl., einerseits ein ausreichend leichtes Aufziehen des Ringes und andererseits einen genügenden Festsitz zu erreichen, der bis zu einem gewissen Grade axialen Kräften standhält, müssen enge Passungstoleranzen zwischen der Welle bzw. der Bohrung und dem Ringinnen- bzw. -außenumfang eingehalten werden. Aufgabe der Erfindung ist es, den Haftsitz zwischen dem Ring und der Welle bzw. der Gehäusebohrung so zu gestalten, daß bei Beibehaltung der gewünschten Eigenschaften des Sitzes größere Fertigungstoleranzen zulässig sind und in stärkerem Maße Gewähr für die Einhaltung gleich großer Spannkräfte des Ringes gegeben ist.In order to use such sealing rings without any other aids, such as additional Clamping elements, snap rings, abutments and the like, on the one hand a sufficiently light one Pulling on the ring and on the other hand to achieve a sufficient tight fit, the Withstands axial forces to a certain extent, tight fitting tolerances must be used between the shaft or the bore and the inner or outer circumference of the ring will. The object of the invention is to ensure the tight fit between the ring and the shaft or to design the housing bore so that while maintaining the desired properties of the seat larger manufacturing tolerances are permissible and to a greater extent a guarantee is given for maintaining the same clamping forces of the ring.

Zu diesem Zweck ist es bei auf die Welle aufzuziehenden oder in eine Gehäusebohrung einzuschiebenden Dichtungsgehäusen bekannt, die aufzuziehende oder einzuziehende zylindrische Fläche mit elastischem Material zu belegen, in dem gegebenenfalls Rillen angebracht sein können, die die Nachgiebigkeit des Belages erhöhen. Diese Ausbildung erfordert einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand, der beim Erfindungsgegenstand vermieden werden soll.For this purpose it is to be drawn onto the shaft or into a Housing bore to be inserted seal housings known to be drawn or to cover the cylindrical surface to be drawn in with elastic material, in which if necessary Grooves can be attached, which increase the flexibility of the covering. These Training requires an additional structural effort, which is the subject of the invention should be avoided.

Bei Dichtungen, die ein mehrteiliges Blechgehäuse aufweisen, ist es ferner bekannt, den außenliegenden Teil mit einer ringförmigen Riffelung oder Zähnen zu versehen, um dadurch dem Dichtungsring in einer Aufnahmebohrung Halt zu verschaffen, wobei sich die Zähne in die Bohrungswandung eingraben und gleichzeitig etwas verformt werden. Bei dieser Ausbildung besteht die Gefahr, daß die Aufnahmebohrung Beschädigungen erleidet.In the case of seals that have a multi-part sheet metal housing, it is also known, the outer part with an annular corrugation or teeth to be provided in order to provide the sealing ring in a mounting hole hold, whereby the teeth dig into the wall of the bore and at the same time deform somewhat will. With this training there is a risk that the receiving bore will be damaged suffers.

Diese Nachteile werden dadurch behoben und die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Bohrungs-bzw. die Umfangslinie des Dichtringes oval ausgebildet ist oder die Form eines Gleichdickes aufweist, wobei in Umfangsrichtung jeweils ein übermaß gegenüber der Welle bzw. der Gehäusebohrung aufweisende Flächenbereiche auf andere, Spiel gegenüber der Welle bzw. der Gehäusebohrung aufweisende Flächenbereiche folgen, derart, daß der Ring mit einem durch Formänderung bedingten Klemmsitz in seine Dichtlage auf der Welle bzw. in der Gehäusebohrung einschiebbar ist.These disadvantages are thereby eliminated and the task at hand is thereby eliminated solved that the bore or. the circumference of the sealing ring is oval is or has the shape of an even thickness, in each case in the circumferential direction an oversize with respect to the shaft or the housing bore having surface areas on other surface areas having play with respect to the shaft or the housing bore follow, in such a way that the ring with a clamping fit caused by change in shape in its sealing position on the shaft or in the housing bore can be pushed.

Beim Aufschieben oder Einschieben des Dichtringes auf die Welle oder in die Lagerbohrung erfährt der Dichtring eine Verformung zum Kreis hin, wodurch sich die erforderliche Klemmkraft ergibt. Gegebenenfalls besteht zwischen Dichtring und Welle bzw. Lagerbohrung nur Punktberührung. Zwischen den einzelnen Berührungsstellen vorhandene Spalte sind dann jedenfalls so gering, daß kein Durchtritt von Schmiermittel oder Schmutz auftritt. Es kann sich vielmehr eine Kapillarwirkung der Spalte einstellen, so daß darin Schmiermittel festgehalten wird, welches seinerseits noch zur Absperrung beiträgt.When pushing or pushing the sealing ring onto the shaft or In the bearing bore, the sealing ring undergoes a deformation towards the circle, whereby the required clamping force results. If necessary, there is between the sealing ring and shaft or bearing bore only point contact. Between the individual points of contact Any existing gaps are then so small that no passage of lubricant or dirt occurs. Rather, a capillary effect can set in the gap, so that lubricant is held in it, which in turn is still used to shut off contributes.

Die Herstellung des Dichtringes bereitet keinerlei Schwierigkeiten. Die im Querschnitt vom Kreis abweichende Bohrungs- oder Umfangslinie des Dichtringes läßt sich beispielsweise sehr einfach durch Ausstanzen erzielen oder ferner auch durch Verformen eines genau kreisförmigen Ringes. Darüber hinaus gibt es auch noch weitere Möglichkeiten, z. B. Formdrehen od. dgl.The production of the sealing ring does not present any difficulties. The bore or circumferential line of the sealing ring that deviates from the circle in cross section can be achieved, for example, very easily by punching out, or furthermore by deforming an exactly circular ring. In addition, there is also other possibilities, e.g. B. form turning od.

Dadurch, daß die Spannkraft des Ringes nicht allein durch das Weiten der Bohrung in bekannter Weise erzielt wird, sondern zusätzlich ein Biegen der zwischen den Berührungspunkten liegenden Ringabschnitte erzielt wird, können trotz größerer Toleranzen gleichmäßigere Anpreßkräfte des Ringes auf der Welle bzw. in der Bohrung erzielt werden, so daß der Dichtring einerseits mit ausreichender Leichtigkeit, insbesondere auch von Hand, in seine Arbeitslage geschoben werden kann und in derselben ahne besondere Maßnahmen oder zusätzliche Mittel in ausreichender Weise festgehalten wird. Diese Ausbildung gestattet es, den Dichtring zusammen mit demjenigen Teil einzusetzen, mit dem er zur Abdichtung zusammenarbeiten soll. Hierbei ist infolge der gleichmäßigeren Verschiebungskraft eine gleichmäßigere Anpreßkraft des Gleitringes gegen die Gegengleitfläche gewährleistet, so daß ein übermäßiges Anpressen der beiden Gleitflächen gegeneinander vermieden wird und dennoch eine ausreichende Dichtheit erzielt wird. Dauerversuche haben die vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Dichtringes besonders bestätigt.Because the elasticity of the ring is not only due to the widening the bore is achieved in a known manner, but also a bending of the between the contact points lying ring sections is achieved, despite larger Tolerances more uniform contact pressure of the ring on the shaft or in the bore can be achieved so that the sealing ring on the one hand with sufficient ease, in particular by hand, can be pushed into its working position and in the same without any special measures or additional funds will. This training allows the sealing ring together with that part to be used with whom he is to cooperate for sealing. This is due to the more uniform displacement force a more uniform contact pressure of the sliding ring against the mating sliding surface guaranteed, so that an excessive Pressing the two sliding surfaces against each other is avoided and still one sufficient tightness is achieved. Long-term tests have the advantageous properties of the sealing ring according to the invention particularly confirmed.

Die Dichtringe gemäß der Erfindung können z. B. auch aus Stahl, Bronze, Sinterwerkstoff od. dgl. bestehen.The sealing rings according to the invention can, for. B. also made of steel, bronze, Sintered material or the like.

Die Anordnung kann bei der erfindungsgemäßen Dichtung insbesondere auch so sein, daß mehrere Dichtringe im Wechsel in die Bohrung des Gehäuses und auf die Welle mit Klemmsitz aufgeschoben sind. Eine solche Ausführung eignet sich z. B. gut für Lager, in welchen sich das Schmiermittel unter Druck befindet.The arrangement can in particular in the case of the seal according to the invention also be so that several sealing rings alternately in the bore of the housing and are pushed onto the shaft with a force fit. Such a design is suitable z. B. good for bearings in which the lubricant is under pressure.

Die erfindungsgemäßen Dichtringe können in an sich bekannter Weise auch sitzseitig Ringnuten aufweisen, in welchen sich zusätzlich ein Schmiermittel bzw. ein an sich bekannter Dichtkörper, Dichtmasse, Rundschnurring od. dgl. befinden kann.The sealing rings according to the invention can be used in a manner known per se also have ring grooves on the seat side, in which there is also a lubricant or a known sealing body, sealing compound, O-ring or the like can.

Im Zusammenhang mit der ovalen oder gleich dikken Form des Dichtringes ist noch zu bemerken, daß zur Erzielung dieser Form beispielsweise von einem rund geformten Ring mit der ISA-Passung h 8/F 7 zur Welle ausgegangen werden kann, der zu einem Oval oder einem Gleichdick mit Vielpunktauflage verbogen wird, wobei das größte Spiel im Bereich zwischen den Auflagerpunkten etwa das Dreifache des möglichen Größtspieles dieser Passung ausmacht.In connection with the oval or equally thick shape of the sealing ring it should also be noted that to achieve this shape, for example, from a round formed ring with the ISA fit h 8 / F 7 to the shaft can be assumed that the is bent to an oval or a constant thickness with multi-point support, whereby the largest play in the area between the support points about three times the possible The greatest play of this fit.

Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es zeigt F i g. 1 einen auf der Welle mit Klemmsitz gehaltenen Dichtring gegen einen Gehäusedeckel dichtend, F i g. 2 einen im Gehäuse verschiebbar mit Klemmsitz gehaltenen Dichtring gegen einen Achsbund dichtend, F i g. 3 eine Ovalform der Ringbohrung oder der Ringaußenlinie, F i g. 4 eine Gleichdickform der Ringbohrung oder der Ringaußenlinie, F i g. 5 den Dichtring nach F i g. 1 in ein Kugellager eingebaut und F i g. 6 die Anordnung zweier Dichtringe gemäß der Erfindung, die als Innen- und Außendichtung wirken.The drawing illustrates exemplary embodiments of the invention. It shows F i g. 1 a sealing ring held on the shaft with a press fit against a Housing cover sealing, F i g. 2 one held in the housing displaceably with a press fit Sealing ring sealing against an axle collar, FIG. 3 an oval shape of the ring bore or the outer line of the ring, FIG. 4 an even-thickness shape of the ring bore or the outer line of the ring, F i g. 5 the sealing ring according to FIG. 1 built into a ball bearing and FIG. 6 the Arrangement of two sealing rings according to the invention, which are used as an inner and outer seal works.

Bei dem Dichtring 1 nach F i g. 1 handelt es sich um ein einstückiges Formteil mit rechteckigem Querschnitt, das beispielsweise als Stanzteil sehr einfach und billig hergestellt werden kann. Die Bohrung 1 a! 1 b ist leicht oval gemäß F i g. 3 oder hat die Form eines geringen Gleichdickes entsprechend F i g. 4. Die dünne strichpunktierte Kreislinie in den F i g. 3 und 4 deutet den Kreisquerschnitt der Welle 2 gemäß F i g. 1 bzw. der Gehäusebohrung des Gehäuses gemäß F i g. 2 an, auf die oder in die der Dichtring geschoben wird. Die dick gezeichnete Urirundheit ist zur besseren Veranschaulichung übertrieben dargestellt. Die Ovalform ist mehr für kleinere und die Gleichdickform für größere Durchmesser geeignet. Von Einfluß auf die Klemmkraft ist die Länge des Umfangteils des Ringes von einem Anlagepunkt zum nächsten Punkt, die bei einem ovalen Ring etwa die Hälfte und bei einem Ring in Gleichdickform nur ein Drittel des Umfanges beträgt, wenn es sich um eine Dreipunktauflage handelt. F i g. 1 zeigt die Dichtungsanordnung bei einer mit Gehäusedeckel 5 verschlossenen, im Gehäuse 4 befindlichen Kugellagerung 3, die als übliche Ausführung in den meisten Fällen auftritt. Die Montage erfolgt einfach so, daß der auf der Welle 2 mit Klemmsitz gehaltene und axial frei verschiebbare Dichtring 1 mit dem Deckel 5 spielfrei in seine Endstellung geschoben wird.In the case of the sealing ring 1 according to FIG. 1 is a one-piece molded part with a rectangular cross-section, which can be produced very easily and cheaply, for example as a stamped part. The hole 1 a! 1 b is slightly oval according to FIG. 3 or has the shape of a slight uniform thickness corresponding to FIG. 4. The thin dash-dotted circle line in FIG. 3 and 4 indicate the circular cross section of the shaft 2 according to FIG. 1 or the housing bore of the housing according to FIG. 2 onto or into which the sealing ring is pushed. The bold original roundness is exaggerated for better illustration. The oval shape is more suitable for smaller diameters and the uniform shape for larger diameters. The length of the circumferential part of the ring from one contact point to the next point has an influence on the clamping force, which is about half the circumference of an oval ring and only a third of the circumference of a ring of equal thickness if it is a three-point contact. F i g. 1 shows the sealing arrangement in the case of a ball bearing 3, which is closed with a housing cover 5 and located in the housing 4, which occurs as a conventional design in most cases. The assembly is carried out simply in such a way that the sealing ring 1, which is held on the shaft 2 with a press fit and axially freely displaceable, is pushed into its end position with the cover 5 without play.

Nach F i g. 2 ist der Dichtring 10 im Gehäuse verschiebbar angeordnet. Die passungsgerechte Oval- bzw. Gleichdickform befindet sich am Außenumfang 1 al 1 b des Dichtringes. Weiterhin ist eine Dichtrille 11 zur Aufnahme eines zusätzlichen, beispielsweise elastischen Dichtmittels vorgesehen. Die Lageranordnung entspricht einer üblichen Vorderradlagerung bei Kraftfahrzeugen. Der Einbau erfolgt hier und auch bei allen noch folgenden Ausführungen wie zuvor geschildert.According to FIG. 2, the sealing ring 10 is arranged displaceably in the housing. The fitting oval or uniform shape is located on the outer circumference 1 al 1 b of the sealing ring. Furthermore, a sealing groove 11 is provided for receiving an additional, for example elastic, sealing means. The bearing arrangement corresponds to a conventional front wheel bearing in motor vehicles. The installation takes place here and also for all of the following versions as described above.

F i g. 5 zeigt den Dichtring 1 nach F i g. 1 in ein Kugellager 3 eingebaut. Der Dichtring sitzt mit seiner Bohrung auf dem Absatz des Innenringes 31 und wird beim Einpressen des Verschlußdeckels 5 in den Außenring 32 schiebend in die Endstellung gebracht.F i g. 5 shows the sealing ring 1 according to FIG. 1 built into a ball bearing 3. The sealing ring sits with its bore on the shoulder of the inner ring 31 and is when pressing the closure cover 5 into the outer ring 32 pushing it into the end position brought.

F i g. 6 zeigt einen Abdichtungsfall für hohe Drehzahlen und Druckölschmierung, der durch zwei aneinandergleitende Dichtringe gemäß der Erfindung gelöst ist. Die rechte Seite gemäß F i g. 6 ist die Innenseite. Der auf der Welle 2 mit Klemmsitz gehaltene Dichtring 1 und der im Gehäuse 4 mit Klemmsitz gehaltene Dichtring 10 werden beim Anbau des Gehäusedeckels 5 zugleich durch axiales Verschieben in Stellung gebracht. Der durch diese Anordnung gebildete Raum 45 ist Auffangraum für das auftretende Lecköl, das durch den unten angeordneten Kanal 41 wieder zur Pumpe zurückfließen kann.F i g. 6 shows a sealing case for high speeds and pressure oil lubrication, which is achieved by two sealing rings sliding against one another according to the invention. The right side according to FIG. 6 is the inside. The sealing ring 1 held with a press fit on the shaft 2 and the sealing ring 10 held with a press fit in the housing 4 are at the same time brought into position by axial displacement when the housing cover 5 is attached. The space 45 formed by this arrangement is a collecting space for the leakage oil which occurs and which can flow back to the pump through the channel 41 arranged below.

Dieses Beispiel zeigt, daß man auch schwierige Abdichtungsfälle mit dem erfindungsgemäßen, einfachen und billigen Dichtelement meistern kann. Auch zeigen die anderen Beispiele die universelle Anwendungsmöglich keit.This example shows that you can also handle difficult sealing cases can master the simple and cheap sealing element according to the invention. Also show the other examples show that it can be used universally.

Claims

Claim: Sealing ring made of metal or some other relatively rigid material which, similar to a mechanical seal, rests axially against an essentially radial counter surface rotating relative to the ring, in particular also a further sealing ring, and which rests on the shaft in a sliding and sealing manner and which is only pushed onto the shaft Housing bore is held only by pushing in under internal stress and utilizing a tight fit tolerance, characterized in that the bore or the circumferential line (la) of the sealing ring is oval or that the bore or the circumferential line (1 b) of the sealing ring (1; 10) has the shape of a constant thickness, whereby in the circumferential direction in each case an oversize with respect to the shaft or the housing bore is followed by other surface areas having play with respect to the shaft or the housing bore, in such a way that the ring with a press fit caused by the change in shape in its sealing layer a uf the shaft or in the housing bore can be pushed. Considered publications: German Patent Nos. 871237, 916 370, 912 037, 955 011; German utility model No. 1750 257, 1837 801, 1744 644; Swiss Patent No. 294 107; French Patent No. 1 004 721; British Patent Nos. 695,855, 859,860; U.S. Patent Nos. 2,600,434, 2,600,433, 2,661,226, 2,646,295, 2,592,645 .