DE1450297C

DE1450297C - Method and device for the manufacture of a shaft seal and shaft seal

Info

Publication number: DE1450297C
Authority: DE
Inventors: Jean Alfred Besson Gabriel Louis Joseph Lyon Rhone Engelhardt (Frank reich)
Original assignee: Compagnie du Filage des Metaux et des Joints Curty, Lyon (Frankreich)
Publication date: 1971-04-29

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Wellendichtungen sowie Wellendichtungen.The present invention relates to methods and apparatus for making Shaft seals as well as shaft seals.

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung einer Wellendichtung bekannt, die aus einem Dichtungsgehäuse mit einer elastischen Manschette und einer sich daran anschließenden, radial nach innen gerichteten Dichtlippe besteht, die bei einem durch einen Formvorgang hergestellten Vorprodukt mit einer vom Bereich der Dichtlippe an zunächst konisch und danach radial nach innen sich erstreckenden Membran versehen ist und bei der die endgültige Form durch Herausschneiden des Membranbereiches erfolgt.A method for producing a shaft seal is already known, which consists of a seal housing with an elastic cuff and an adjoining, radially inwardly directed There is sealing lip, which with a pre-product produced by a molding process one extending from the area of the sealing lip initially conically and then radially inward Membrane is provided and in which the final shape by cutting out the membrane area he follows.

Das vorgenannte Verfahren zur Herstellung einer ts Wellendichtung wird so ausgeführt, daß die Membran mit einem sich drehenden Messer herausgeschnitten wird, welches vorgeschoben wird, um den Trennvorgang entlang einer vorgegebenen Linie durchzuführen. Die Durchführung eines derartigen ao Trennvorganges ist nicht nur sehr schwierig, sondern außerdem kostspielig, weil die die Dichtungsfunktion übernehmende Schnittkante einer sorgfältigen und genauen Bearbeitung bedarf.The aforementioned method of making a ts Shaft seal is designed in such a way that the membrane is cut out with a rotating knife which is fed to the cutting process along a predetermined line perform. Carrying out such a separation process is not only very difficult, but rather also costly, because the cutting edge taking over the sealing function of a careful and exact processing is required.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Herstellung von Dichtungen der vorgenannten Gattung wesentlich zu vereinfachen und eine besondere zusätzliche Bearbeitung der Schnittkante der Dichtung gänzlich zu vermeiden bzw. auf ein Minimum zu reduzieren.The present invention has set itself the task of producing seals of the aforementioned To simplify genus significantly and a special additional processing of the cutting edge the seal entirely or to reduce it to a minimum.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mittlere Membranbereich mittels eines koaxial verschiebbaren Schneidwerkzeuges im konisch verlaufenden Bereich der Membran herausgeschnitten wird, wobei die Schnittstelle so gelegt wird, daß ein Teil des konischen Membranbereiches an der Dichtlippe verbleibt.This object is achieved in that the central membrane area by means of a cut out coaxially displaceable cutting tool in the conical area of the membrane is, the interface is placed so that a part of the conical membrane area the sealing lip remains.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Membran vor dem Trennvorgang radial nach innen gespannt werden. Zum Spannen der Membran kann der ursprünglich konische Bereich der Membran an eine radiale Anlagefläche gedrückt werden und der mittlere Bereich der Membran mittels eines in die radiale Anlagefläche eingreifenden, auf der der Anlagefläche der Membran abgewandten Seite angeordneten Stempels axial ausgeweitet werden.According to a preferred embodiment of the invention, the membrane can before the separation process be clamped radially inwards. The originally conical Area of the membrane are pressed against a radial contact surface and the middle area of the Membrane by means of an engaging in the radial contact surface on the contact surface of the membrane remote side arranged stamp are axially expanded.

Eine Stanzvorrichtung zur Ausführung des Herstellungsverfahrens, die in an sich bekannter Weise mit einem ringförmigen, ein Schneidkante aufweisenden Widerlager sowie einem Halte- und einem Schneidstempel versehen ist, wird erfindungsgemäß dadurch ausgestaltet, daß ein den mittleren Membranteil in die Widerlageröffnung eindrückender Spannstempel vorgesehen ist. Hierbei kann der Schneidstempel innerhalb des Haltestempels angeordnet sein und radial innen vom Widerlager eine weitere ringförmige Anlagefläche für die Membran vorgesehen sein, welche die Membran im Schnittbereich in radialer Stellung hält.A punching device for carrying out the manufacturing process in a manner known per se with an annular abutment having a cutting edge and a holding and a Cutting punch is provided, is designed according to the invention in that a central membrane portion clamping ram is provided which presses into the abutment opening. Here the cutting punch be arranged within the holding stamp and radially inward of the abutment a further annular Contact surface for the membrane can be provided, which the membrane in the cut area in holds radial position.

Bei Dichtungen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, ist es zweckmäßig, wenn der an der Dichtlippe nach dem Schnitt verbleibende Membranteil sich zur Schnittstelle hin verjüngt. In the case of seals that are produced by the method according to the invention, it is useful to when the part of the membrane remaining on the sealing lip after the cut tapers towards the interface.

Der stehenbleibende konisch verlaufende Bereich der Membran ist infolge seiner Verjüngung außerordentlich biegsam und legt sich daher elastisch an die abzudichtende Welle an. Hierbei wird, nicht die Schnittkante selber zur. Abdichtung verwendet, sondern die angrenzenden Bereiche der Innenfläche der konischen Membran, wodurch Bearbeitungsvorgänge fast völlig vermieden werden können. Außerdem kann durch die Verlegung der Schnittlinie in Richtung auf die Membran das Schneiden beträchtlich erleichtert werden, weil dieser Schnittvorgang parallel zur Achse der Dichtung ausgeführt werden kann und außerdem an die Qualität des Schnittes keine besonderen Anforderungen gestellt werden müssen, zumal die Schnittkante nicht selber die Abdichtungsfunktion übernimmt.The remaining conical area of the membrane is extraordinary due to its tapering flexible and therefore fits elastically to the shaft to be sealed. Here is, not the Cutting edge itself. Waterproofing used, but the adjoining areas of the inner surface of the conical membrane, which means that machining operations can be almost completely avoided. Besides that By moving the cutting line towards the membrane, the cutting can be considerable can be made easier because this cutting process can be carried out parallel to the axis of the seal can and, moreover, no special requirements are placed on the quality of the cut must, especially since the cut edge does not itself take on the sealing function.

Zum Zwecke des besseren Verständnisses der Erfindung wird dieselbe im nachfolgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels gemäß der Zeichnungen veranschaulicht.For the purpose of a better understanding of the invention is the same in the following with reference to an embodiment according to the drawings illustrated.

Fi g. 1 ist ein Schnitt durch eine Hälfte der auf einer Welle montierten Dichtung gemäß der Erfindung;Fi g. 1 is a section through one half of the on one Shaft mounted seal according to the invention;

F i g. 2 veranschaulicht einen Schnitt durch eine Hälfte des Vorproduktes, aus dem die in F i g. 1 dargestellte Dichtung gewonnen wird;F i g. FIG. 2 illustrates a section through one half of the preliminary product from which the FIG. 1 shown Poetry is won;

F i g. 3 ist ein Schnitt durch eine Schneidevorrichtung, welche dem Vorprodukt die endgültige Form der Dichtung gibt.F i g. 3 is a section through a cutting device which gives the preliminary product the final shape the poetry gives.

Aus den Figuren ist ersichtlich, daß die Dichtung 1 ein Gehäuse 2 mit einer Metallbewehrung 3 aufweist. Die Metallbewehrung ist in die Dichtung eingegossen oder eingeformt und an ihrer Innenfläche mit einer dünnen Kautschukschicht 3 α überzogen. Der innere Umfang des Dichtungsgehäuses 2, das eine kugelkäfigförmige Gestalt haben kann, trägt eine Manschette 4, die sich parallel zur Welle 5 erstreckt und dieselbe umgibt.It can be seen from the figures that the seal 1 has a housing 2 with metal reinforcement 3 having. The metal reinforcement is cast or molded into the seal and on its inner surface covered with a thin rubber layer 3 α. The inner periphery of the seal housing 2, which can have the shape of a spherical cage, carries a sleeve 4 which extends parallel to the shaft 5 and surrounds it.

Das Ende der Manschette 4 ist mit einer kreisförmigen Ausnehmung 6 versehen, in die eine Wendelfeder? eingelegt ist, welche auf das Ende der Manschette 4 radiale Kräfte ausübt.The end of the cuff 4 is provided with a circular recess 6 into which a Helical spring? is inserted, which exerts radial forces on the end of the cuff 4.

Rechts neben der Feder 7 befindet sich die durch die Erzeugenden 8 α und 8 b begrenzte Dichtlippe.To the right of the spring 7 is the sealing lip delimited by the generators 8 α and 8 b.

In F i g. 2 ist die Wellendichtung als Vorprodukt, in F i g. 1 die fertige Wellendichtung auf der Welle 5 veranschaulicht.In Fig. 2 is the shaft seal as a preliminary product, in F i g. 1 the finished shaft seal on the shaft 5 illustrated.

Wie man aus F i g. 1 ersieht, ist der konische Membranbereich 8 an seinem Ende auf der Innenfläche leicht nach außen abgebogen, so daß er sich axial gegen die Welle 5 anlegt.As one can see from FIG. 1, the conical diaphragm area 8 is at its end on the inner surface slightly bent outwards so that it rests axially against the shaft 5.

Die Abdichtung wird durch den Kontakt der Welle mit der Innenfläche der Dichtlippe 8 α gewährleistet. Der Verschleiß oder Abrieb ist gering, weil die gleitende Dichtfläche unmittelbar durch einen Gießvorgang erzeugt wurde.The seal is ensured by the contact of the shaft with the inner surface of the sealing lip 8 α. There is little wear and tear because the sliding sealing surface was created directly by a casting process.

In F i g. 2 ist im Schnitt das Vorprodukt für die Herstellung der Dichtung so veranschaulicht, wie es der Form entnommen wird. Der konische Membranbereich 8 setzt sich in eine radiale Membran 9 fort, deren zentraler Teil 9 α eine geringere Dicke aufweisen kann. Die Fertigstellung der Dichtung erfolgt dadurch, daß die Schnittstelle 10 so gelegt wird, daß ein Teil des konischen Membranbereiches 8 an der Dichtlippe 8 a, 8 b verbleibt.In Fig. 2 shows in section the preliminary product for the manufacture of the seal as it is removed from the mold. The conical membrane area 8 is continued in a radial membrane 9, the central part 9 α of which can have a smaller thickness. The seal is completed by placing the interface 10 in such a way that part of the conical membrane area 8 remains on the sealing lip 8 a, 8 b.

Die Fig. 2 stellt somit, wenn man von der Schnittlinie 10 absieht, das Vorprodukt im Augenblick des Herausnehmens aus der Form dar.Thus, if one disregards the cutting line 10, FIG. 2 represents the preliminary product at the moment of taking it out of the mold.

Die F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung, die es in sehr einfacher und wenig kostspieliger Weise ermöglicht, die Membran 9 abzuschneiden. The F i g. Fig. 3 shows an embodiment of a device that makes it very simple and less expensive Way enables the membrane 9 to be cut off.

Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Widerlager 11, das eine Auflagefläche 12 aufweist, die exakt der Form des beschriebenen Dichtungsgehäuses entspricht. This device consists essentially of an abutment 11, which has a bearing surface 12, which corresponds exactly to the shape of the seal housing described.

An die Auflagefläche 12 schließt sich eine radial sich erstreckende ebene Fläche 13 an, die sich in der Umgebung der Stelle befindet, wo der konische Membranteil 8 verläuft. Im zentralen Teil des Widerlagers 11 ist ein Stützring 14 a vorgesehen, dessen Flächenteil 14 mit der Ebene der Fläche 13 zusammenfällt.The support surface 12 is followed by a radially extending flat surface 13, which is located in the Located around the point where the conical membrane portion 8 runs. In the central part of the A support ring 14 a is provided on the abutment 11, the surface part 14 of which is aligned with the plane of the surface 13 coincides.

Ein Spannstempel 15 kann relativ zum Widerlager 11 in axialer Richtung verschoben werden, wobei die unterste Stellung des Stempels, die in F i g. 3 veranschaulicht ist, durch einen einstellbaren Anschlag oder durch einen Gegengewichtsausgleich vorgegeben ist, der bewirkt, daß der Spannstempel 15 in seiner Bewegung nach unten aufgehalten wird, sobald er die Membran ausreichend gespannt hat.A clamping ram 15 can be moved relative to the abutment 11 in the axial direction, the lowest position of the stamp, which is shown in FIG. 3 is illustrated by an adjustable stop or is predetermined by a counterweight compensation, which causes the clamping ram 15 in its downward movement is stopped as soon as it has stretched the membrane sufficiently.

Ein Haltestempel 16 mit abgerundeter Kante 16 α ao ist in vertikaler Richtung längs der Achse des Widerlagers 11 verschiebbar angeordnet, so daß die Kantenfläche 16 a den konischen Membranteil 8 gegen die Auflagefläche 13 des gesenkähnlichen Widerlagers 11 festklemmen kann.A holding punch 16 with a rounded edge 16 α ao is arranged displaceably in the vertical direction along the axis of the abutment 11 so that the edge surface 16 a can clamp the conical diaphragm portion 8 against the bearing surface 13 of the die-like abutment 11.

Der kreisförmige Schneidstempel 17, der gleichfalls in vertikaler Richtung längs der Basisachse verschiebbar ist, nimmt die Abtrennung der Membran längs der Linie 10 vor, indem die Kante 17 a des Schneidstempels 17 am Winkel 13 α der Widerlagerfläche 13 vorbei nach unten geführt wird.The circular cutting punch 17, which is also displaceable in the vertical direction along the base axis, separates the membrane along the line 10 by guiding the edge 17 a of the cutting punch 17 at the angle 13 α of the abutment surface 13 downward past.

Um die Wellendichtung herzustellen, wird zuerst das Ausgangserzeugnis gemäß F i g. 2 in einer üblichen Form gegossen, danach werden oberhalb der Basis der Spannstempel 15, der Haltestempel 16 und der Schneidstempel 17 hochgeschoben, und das Vorprodukt wird auf das Widerlager 11 aufgesetzt. Hierbei nimmt der zentrale Teil des Vorproduktes die Form an, die in der F i g. 3 strichpunktiert angedeutet ist.In order to produce the shaft seal, the raw material according to FIG. 2 in a usual Mold is poured, then the clamping ram 15, the holding ram 16 and are above the base the cutting punch 17 is pushed up and the intermediate product is placed on the abutment 11. Here the central part of the intermediate product assumes the form shown in FIG. 3 indicated by dash-dotted lines is.

Dann wird der Spannstempel 15 in der Stellung, die in F i g. 3 veranschaulicht ist, herabgelassen, wodurch die Membran gespannt wird und in die in F i g. 3 veranschaulichte Stellung gelangt.Then the clamping ram 15 is in the position shown in FIG. 3 is illustrated lowered, whereby the membrane is stretched and in the in F i g. 3 position illustrated.

Der Haltestempel 16 wird alsdann heruntergeführt, bis er fest auf dem konischen Membranteil 8 aufliegt und denselben gegen die ebene Fläche 13 des Widerlagers anpreßt.The holding punch 16 is then moved down until it is firmly on the conical membrane part 8 rests and presses the same against the flat surface 13 of the abutment.

Schließlich wird der Schneidstempel 17 herabgelassen, um einen genau definierten Schnitt längs der Linie 10 zu erhalten.Finally, the cutting punch 17 is lowered to make a precisely defined cut along the Get line 10.

Wie man sieht, ist das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für die Dichtung außerordentlich einfach, und es ergibt sich nicht die Notwendigkeit, eine Nachbearbeitung vorzunehmen. An sich ist es schon bekannt, bei Wellendichtungen" die Formteilungsnaht so zu legen, daß sie nicht in den gleitenden Dichtflächenbereich fällt, so daß die Dichtflächenbearbeitung entfallen kann und die während des Formens gebildete Haut auf der Gegendichtfläche gleitet. Es versteht sich gleichfalls; daß die Innenfläche 8 a der Dichtlippe und der konische Membranteil 8 nicht nachgearbeitet zu werden brauchen, weil deren Güte durch die Eigenschaften der Gießform vorgegeben ist. ^; As can be seen, the method of manufacturing the seal according to the invention is extremely simple and there is no need for post-processing. It is already known per se to place the dividing seam in shaft seals in such a way that it does not fall into the sliding sealing surface area, so that machining of the sealing surface can be dispensed with and the skin formed during molding slides on the counter-sealing surface inner surface 8 a of the sealing lip and the conical membrane portion need not be reworked 8, because the quality thereof is determined by the characteristics of the casting ^mold.

Claims

Patent claims:

1. A method for producing a shaft seal, consisting of a seal housing with an elastic sleeve and an adjoining, radially inwardly directed sealing lip, which in a preliminary product produced by a molding process with a first conical from the area of the sealing lip and then radially inward extending membrane is provided and the final shape is made by cutting out the membrane area, characterized in that the middle membrane area (9) is cut out by means of a coaxially displaceable cutting tool (17) in the conical area (8) of the membrane (9), the Interface (10) is placed so that part of the conical membrane area (8) remains on the sealing lip (8 a, 8 b).

2. The method according to claim 1, characterized in that the membrane (9) before Separation process is tensioned radially inward.

3. The method according to claim 2, characterized in that for tensioning the membrane (9) the originally conical area (8) of the membrane (9) pressed against a radial contact surface (13) and the middle area (9) of the membrane by means of a in the radial contact surface engaging stamp arranged on the side facing away from the contact surface of the membrane (9) (15) is expanded axially.

4. punching device for performing the method according to claim 1 with an annular, an abutment having a cutting edge, a holding and a cutting punch, thereby characterized in that the middle part of the membrane (9) is pressed into the abutment opening Tensioning ram (15) is provided.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the cutting punch (17) is arranged within the holding punch (16) and that a further annular contact surface (14 a) is provided for the membrane (9) radially inward of the abutment (11), which holds the membrane (9) in the cutting area (10) in a radial position.

6. A seal produced by the method according to claim 1, characterized in that the membrane portion (8) remaining on the sealing lip (8 a, 8 b) after the cut tapers towards the interface.

1 sheet of drawings