DE1750427A1

DE1750427A1 - Seal, especially for rotating shafts

Info

Publication number: DE1750427A1
Application number: DE19681750427
Authority: DE
Inventors: Hubert Vallee
Original assignee: Paulstra SNC
Current assignee: Paulstra SNC
Priority date: 1968-05-02
Filing date: 1968-05-02
Publication date: 1971-02-25

Description

Dichtung, insbesondere für sich drehende Wellen ist Gegenstand der Erfindung /eine Dichtung, insbesondere für sich@drehende Wellen, bei welchen wenigstens ein Abschnitt von einem Druckmittel umspült wird, wobei diese Dichtung insbesondere eine (z.B. metallische) Bewehrung aufweist, welche einen starren Halter für wenigstens einen Teil aus einem eine Umhüllung bildenden nachgiebigen Werkstoff (Gummi o.dgl.) mit bildet, von welchem ein Abschnitt er Welle in Gleitberührung steht. Die erfindungsgemässe Dichtung enthält einen Teil aus einem nachgiebigen Werkstoff, welcher eine gewisse Zahl von inneren kreisförmigen Rippen aufweist, welche gegen die Umdrehungsachse der Dichtung geneigt sind, wobei diese Zippen nach Anbringung der Dichtung an der Welle unter einer (vorzugsweise bei allen Rippen gleichen) radialen Vorspannung stehen . und radial aus ihrer Ruhestellung abgespreizt sind.Seal, especially for rotating shafts is Subject of the invention / a seal, in particular for rotating shafts in which at least a section of a pressure medium is flushed, this seal in particular has a (e.g. metallic) reinforcement, which has a rigid holder for at least one part made of a flexible material forming an envelope (rubber or the like .) with forms, of which a section he shaft in sliding contact stands. The seal according to the invention contains a part made of a flexible material, which has a certain number of inner circular ribs which are inclined against the axis of rotation of the seal, these zips under a radial (preferably the same for all ribs) after the seal has been attached to the shaft Stand bias. and are spread radially from their rest position.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.The invention is described below by way of example with reference to the drawing explained.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer erfindungsgemässen Dichtung, welche an ihrem Halter angebracht ist und eine sich drehende Welle aufnimmt.Fig. 1 is a longitudinal section of a seal according to the invention, which is attached to its holder and receives a rotating shaft.

Fig. 2 zeigt in einer.Schnittansicht in grösserem Maßstab die Dichtung der Fig. 1 in der Ruhestellung, d.h. ohne die Welle.Fig. 2 shows in a sectional view on a larger scale the seal of Fig. 1 in the rest position, i.e. without the shaft.

Fig. 3 und 4 sind Schnittansichten von.zwei weiteren Ausführungsformen einer erfindungsgemässen Dichtung. Es sei zunächst daran erinnert, dass bereits bekannte Dichtungen dieser Art infolge ihres Aufbaus verschiedene Nachteile besitzen. Bei den Dichtungen tritt insbesondere das Druckproblem auf. Im allgemeinen wird zwar der Druck eines abzudichtenden Druckmittels als konstant angesehen, in Wirklichkeit ist er jedoch der Mittelwert einer Folge von mehr oder weniger grossen Über- und Unterdrücken, welche sich mit einer von der Bewegung der beweglichen Teile (z.B. der Kolben eines Motors) abhängenden Frequenz wiederholen. Wenn bei den bekannten Dichtungen aus irgendeinem Grunde*(insbesondere eines Überdrucke) ein Leck auftritt, kann diesem nicht abgeholfen werden, so dass es bestehen bleibt.Figures 3 and 4 are sectional views of two further embodiments a seal according to the invention. It should first be remembered that already known seals of this type have various disadvantages due to their construction. The pressure problem in particular arises with the seals. Generally will although the pressure of a pressure medium to be sealed is viewed as constant, in reality however, it is the mean value of a sequence of more or less large excesses and Suppress that interferes with any movement of the moving parts (e.g. the piston of a motor) depending on the frequency. If with the known Seals for any reason * (especially overpressure) a leak occurs, this cannot be remedied so that it persists.

Die Erfindung bezweckt, den obigen Nachteilen abzuhelfen und eine derartige Dichtung so auszubilden, dass sie besser als bisher den verechiedänen Erfordernissen der Praxis entspricht, insbesondere hinsichtlich einer einfacheren Herstellung und einer gesteigerten Dichtigkeit.The invention aims to remedy the above drawbacks and to form such a seal so that it corresponds better than before the verechiedänen requirements of practice, particularly with regard to a simpler production and an increased tightness.

Hierfür weist erfindungsgemäss die Dichtung eine gewisse Zahl von gegen die Achse der sich drehenden Welle schräg liegenden Zippen auf.For this purpose, according to the invention, the seal has a certain number of zipping at an angle to the axis of the rotating shaft.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung, welche eine Abdichtung gegen ein eine sich drehende Welle 1 umgebendes Druckmittel herstellen soll, weist die Dichtung eine (vorzugsweise metallische) starre Bewehrung 2 auf, welche die Form eines Kreisrings hat, dessen Querschnitt winkeleisenartig profiliert ist und einen radialen Schenkel 2a und einen axialen Schenkel 2b besitzt. Auf diese Bewehrung 2 ist ein eine kreisförmige hohle nachgiebige Umhüllung bildender Teil 3 aus Gummi, einem synthetischen Elastomer o.dgl. aufgeformt. Dieser nachgiebige Teil hat die allgemeine Form eines dicken Ringes, welcher durch einen äusseren zylindrischen Abschnitt 4 und zwei Seitenflächen 5 und 6 begrenzt ist.In the embodiment shown in Figs. 1 and 2, which has a seal to produce against a rotating shaft 1 surrounding pressure medium, has the seal a (preferably metallic) rigid reinforcement 2, which the Has the shape of a circular ring, the cross section of which is profiled like an angle iron and has a radial leg 2a and an axial leg 2b. On this reinforcement 2 is a circular hollow resilient envelope forming part 3 made of rubber, a synthetic elastomer or the like. molded. This yielding part has the general shape of a thick ring, which is surrounded by an outer cylindrical Section 4 and two side surfaces 5 and 6 is limited.

In der Seite 5 ist eine zu der Bewehrung 2 gleichachsige kreisförmige Ausnehmung 7 ausgebildet, welche einen Teil des radialen Schenkels der Bewehrung zur Herstellung einer glatten genauen Anlage für die Formung der Dichtung freilegt.In the side 5 is a coaxial with the reinforcement 2 circular Recess 7 formed, which is part of the radial leg of the reinforcement for making a smooth accurate facility for the formation of the gasket.

In der bei der gormung gebildeten inneren hohlen Zone des Teile 3 ist z.B. in einer der Bewehrung 2 benachbarten radialen Zone eine gewisse Zahl von kreisförmigen Zippen vorgesehen, z.B. drei Zippen 8, 9, 10, welche, wenn die Dichtung nicht an der Welle 1 angebracht ist, das in Fig. 2 dargestellte Profil besitzen, wobei die Zippen etwa identisch und gleichsinnig gegen die Achse der Dichtung geneigt sind. In der Fläche 6 des Teils 3 ist eine kreisförmige Ausnehmung 11 zwischen dem axialen Abschnitt 2b der Bewehrung 2 und den Zippen 8, 9 und 10 ausgebildet, so dass die Zippen für ihre BerÜhrung mit der Welle 1 eine gewisse Nachgiebigkeit erhalten.In the inner hollow zone of the part 3 formed during the molding For example, in a radial zone adjacent to reinforcement 2 there is a certain number of circular zips are provided, e.g. three zips 8, 9, 10, which when the seal is not attached to the shaft 1, have the profile shown in Fig. 2, the zips being roughly identical and inclined in the same direction relative to the axis of the seal are. In the surface 6 of the part 3 there is a circular recess 11 between the axial section 2b of the reinforcement 2 and the zips 8, 9 and 10 designed so that the zips for their contact with the shaft 1 a certain Get compliance.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist diese Nachgiebigkeit nicht die gleiche für alle Lippen, so dass die von den Lippen auf die Welle ausgeübte Pressung nicht die gleiche ist. Aus dieser Figur geht nämlich hervor, dass die Lippe 8 "härte'" als die Lippen 9 und 10 ist, welch letztere die nachgiebigste ist. Zweckmässig erhält die Lippe 8 einen solchen Durchmesser, dass die von allen Lippen auf die Welle 1 ausgeübte Pressung die gleiche ist, d.h. sie erhält einen Durchmesser, welcher etwas grösser als der der Zippe 9 aber jedenfalls kleiner als der der Welle 1 ist. Der Durchmesser der Lippe 9 ist entweder gleich dem der Lippe 10, oder etwas grösser.As can be seen from Figure 2, this compliance is not the same for all lips so that the pressure exerted by the lips on the shaft is not is the same. This figure shows that the lip 8 "hard" " than lips 9 and 10, which latter is the most yielding. Appropriately received the lip 8 has such a diameter that that of all lips on the shaft 1 exerted pressure is the same, i.e. it has a diameter which is slightly larger than that of the zip 9 but in any case smaller than that of the shaft 1. Of the The diameter of the lip 9 is either the same as that of the lip 10 or slightly larger.

In Pig. 1 ist eine auf die obige Weise ausgebildete Dichtung dargestellt, welche an der Welle 1 angebracht und zur Abdichtung eines Druckmittels 12 bestimmt ist. Die Dichtung wird in einem Ring 13 o.dgl. durch ihre Eigenelastizität oder auf beliebige andere Weise gehalten, wobei ihre axiale Stellung z.B. durch die Berührung ihrer Seitenfläche 5 mit einer an dem Ring 13 vorgesehenen Schulter 14 definiert wird.In Pig. 1 shows a seal formed in the above manner, which is attached to the shaft 1 and intended for sealing a pressure medium 12 is. The seal is in a ring 13 or the like. by their own elasticity or held in any other way, their axial position e.g. by contact its side surface 5 is defined with a shoulder 14 provided on the ring 13 will.

Aus dieser Figur geht hervor, dass die Lippen in Richtung auf das abzudichtende Druckmittel schräg liegen tmd gegenüber ihrer Ruhestellung der hig. 2 radial von der Achse der Dichtung entfernt sind. Bei Berührung der Belle zeigen die Lippen infolge ihrer Verformung einen zylindrischen Abschnitt$ welcher sich der Form der Welle anpasst und die Abdichtung be- wirkt. Die unmittelbar mit dem anzudichtenden Druckmittel in Berührung stehende Zippe 8 wird von diesem geschmiert, w'ähhrend die Zippen 9 und 10 bei vollkommener Abdichtung nicht geschmiert werden. Zweckmässig werden die beiden von den Zippen 8, 9, 10 und der Welle 1 abgegrenzten Ringräume 15 und 16 wenigstens teil- weise mit Fett gefüllt, so dass die Dippen 9 und 10 nicht trocken an der Welle reiben. In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Dichtung dargestellt. Die Bewehrung 2 hat die Form einer gezogenen Lochscheibe, welche -o gebogen ist, dass sie der Dichtung eine genügende axiale Steifigr:eit gibt, wobei ihr innerer und äusserer Endabschnitt etwa radial liegen. Es sind zwei Lippen 8 und 9 vorhanden, deren Durchmesser in der obigen Weise bestimmt ist. Die Ausnehmung 11 legt den grössten Teil der Bewehrung 2 frei und gewährleistet gleichzeitig die Nachgiebig- keit der Zippen und die Abstützung für die Formung. Der äussere Abschnitt des Teils 3 wird durch einen ringl:@irpE'rförtitigen Wulst 17 gebildet, welcher den End@tb#-"chnitt der Bes,roiirunü 2 umgibt und-in eine in einem Ring 1) aus-earbeite Le tltit lt; eintritt. Dieser Einbau ist be:aaric-ler s bei Kugel.-- oder` 1L@ f LSii_Lt@;erri zweck- mäa:;r, y):3t>>:i dann ==1i -: Diuhtung zwi:;criert fzif@ beiden Innre dieser @JJ t!!''GJ.i. 164r.L # 7, yf,jiYC Ltl=jt#.i.J:. LZ .DU'- ,, ,i tt;-:.R:l(.t@l j, l`i a t>I;.1..._'i;.`1@.)i.:.'il@!.itl;`:tt "t'R@c@).w!@tr@ltrtlillll<` gemischt werden sollen: Hierfür wird die in Pig. 4 dargestellte Dich- , tung benutzt, welche an der Welle 1 zwischen den Druekmit teln ' 12 und 12a angebracht ist und zwei Gruppen von Zippen 8, 9, 10 und 20, 21 aufweist, wobei die Zippen einer jeden Gruppe gleichsinnig und nach der Seite des abzudichtenden Druckmittels 12 und 12a geneigt sind, d.h. nach der Aussenseite der Dichtung. Die . Bewehrung 2 entspricht der der Fig. 2, und der nachgiebige Teil 3 weist ebenfalls Ausnehmungen 7 und 11 auf, wobei die Ausnehmung 11 einen grossen Teil der Bewehrung- 2 freilegt.From this figure it can be seen that the lips are inclined in the direction of the pressure medium to be sealed and are inclined with respect to their rest position of the hig. 2 are radially removed from the axis of the seal. When the Belle touches the lips, as a result of their deformation, they show a cylindrical section which adapts to the shape of the shaft and makes the seal easier. works. The directly connected to the pressure medium to be sealed in Zippe 8 that is in contact is lubricated by this while the zips 9 and 10 not lubricated when completely sealed will. The two of the zips 8, 9, 10 are expedient and the shaft 1 delimited annular spaces 15 and 16 at least partially wisely filled with fat so that dips 9 and 10 do not dry out rub on the shaft. In Fig. 3, a second embodiment is one seal according to the invention shown. The reinforcement 2 has the Shape of a drawn perforated disc, which is bent -o that it gives the seal sufficient axial rigidity, whereby you inner and outer end sections lie approximately radially. There are two lips 8 and 9 are present, their diameter in the above Way is determined. The recess 11 covers most of the Reinforcement 2 free and at the same time ensures the resilient zips and the support for the shaping. The outer one Section of part 3 is surrounded by a ringl: @ irpE'rförtitigen bead 17, which surrounds the end @ tb # - "section of the Bes, roiirunü 2 and-in one in a ring 1) elaborated le tltit lt; entry. This installation is t be: aaric-ler s at ball .-- or `1L @ f @ LSii_Lt; erri expedient mäa:; r, y): 3t >>: i then == 1i -: Diuhtung between:; criert fzif @ both inners of these @JJ t !! '' GJ.i. 164r.L # 7, yf, jiY C Ltl = jt # .iJ :. LZ .DU'- ,,, i tt; - :. R: l (.t @ l j, l`ia t>I; .1 ..._ 'i; .`1 @.) I.:. 'il @ !. itl; `: tt"t'R @ c @). w! @ tr @ ltrtlillll <` should be mixed: For this purpose, the Pig. 4 seal used, which is attached to the shaft 1 between the Druekmit items' 12 and 12a and has two groups of zips 8, 9, 10 and 20, 21, the zips of each group in the same direction and to the side of the pressure medium to be sealed 12 and 12a are inclined, ie towards the outside of the seal. The . Reinforcement 2 corresponds to that of FIG. 2, and the flexible part 3 also has recesses 7 and 11, the recess 11 exposing a large part of the reinforcement 2.

Wenn bei den verschiedenen obiüen Dichtungen unter der Wirkung eines Überdrucks des Druckmittels 12 (oder 12a) an der ersten Zippe 8 (oder 21) ein Leck, d.h. ein Durchtritt des@Druckmittels, auftritt, so dass dieses dann die Zippe 9 (oder 20) bespült, erfolgt offenbar dieses Leck mit einem solchen Druckabfall, dass der Druckmitteldurchtritt von der zweiten Zippe 9 (oder 20) vollständig angehalten wird, oder mindesters soweit, dass er sich ggfs. nicht auf die nächsten Zippen erstrecken kann.When under the action of one of the various obiüen seals Overpressure of the pressure medium 12 (or 12a) at the first zip 8 (or 21) a leak, i.e. a passage of the pressure medium occurs, so that this then the zip 9 (or 20) flushed, this leak evidently occurs with such a pressure drop that the passage of pressure medium from the second zip 9 (or 20) is completely stopped is, or at least so far that it may not extend to the next zips can.

Ferner folgt, wie oben ausgeführt, auf diesen Überdruck (welcher das Leck erzeugt hat) ein Unterdruck, welcher dis ausgetretene Druckmittel "aufsaugt" und in entgegengesetztem Sinn zurückbefördert, wobei dieser Riickfluss durch die Lape der Lippen erleichtert wird.Furthermore, as explained above, this overpressure (which is the Has created a leak) a negative pressure, which "sucks" the leaked pressure medium and carried back in the opposite sense, this return flow through the Lape of the lips is made easier.

Die Zaril der der Diotitung Zu gebenden Zippen vt..)n r@r@@:r >r(@n Faktoren 3b, insbe- ".iii d:,r Art Drue;:cii'tel9 und do!-ii für 1:A1 1i .Ch, i r#üi .(;ji Te.:1 briu @, .;j1.1 WC, rtL:J U, C il, !Lf`i1 _ewünschteii Ab- @i.@- il..@ti.S,i.t 54e-z- Welle. ' Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, hat die erfindungsgemässe Dichtung gegenüber den bekannten Dichtungen dieser Art verschiedene Vorteile, insbesondere folgende: - gesteigerte Wirksamkeit und Sicherheit durch das Vorhandensein mehrerer Zippen; - einfache Herstellung (weder eine Feder noch Nachbearbeitung nach der Formung); - Möglichkeit, an wenigstens der ersten Zippe ein geringes Zeck zuzulassen, so dass etwaige mechanische Unvollkommenheiten (insbesondere an der Welle) zugelassen werden können; - Zulässigkeit von Überdrücken mit hoher Frequenz ohne Gefahr eines unerwünschten Lecks..The tsaril of the Zippen to be given to the Diotitung vt ..) nr @ r @@: r> r (@n factors 3b, especially ".iii d:, r type drue;: cii'tel9 and do! -ii for 1: A1 1i .Ch, ir # üi. (; Ji Te.:1 briu @,.; J1.1 WC, rtL: JU, C il ,! Lf`i1 _desiredii @i. @ - il .. @ ti.S, it 54e-z- wave. As can be seen from the above description, the seal according to the invention has various advantages over the known seals of this type, in particular the following: increased effectiveness and safety due to the presence of several zips; - Ease of manufacture (neither a spring nor post-molding finishing); - Possibility of allowing a slight tick on at least the first zip so that any mechanical imperfections (in particular on the shaft) can be allowed; - Admissibility of overpressures with high frequency without risk of undesired leakage ..

Claims

Claims 1.) Seal, in particular for rotating shafts, in which at least a portion of a pressure medium is flushed, with in particular a zH metallic reinforcement, which is a rigid holder for a part made of a flexible material forming an envelope (rubber or the like. ), of which a section is in sliding contact with the shaft, characterized in that the flexible part (3) has a certain number of inner circular lips (8, 9, 10: - 20, 21) which are inclined towards the axis of the seal. which, when the seal is attached to the shaft (1), are under a radial preload and are radially spread apart from their rest position. 2.) Seal according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the lips (8, 9, 10-20, 21) is dimensioned so that all lips exert practically the same radial force on the shaft (1). 3.) Seal according to claim 1, characterized in that a circular recess (11) is formed in the body of the resilient part (3) which gives the lips a radial resilience in addition to their inherent elasticity. 4.) Seal according to claim 1, characterized in that the lips (8, 9, 10 -'209 21) are all inclined in the same direction and towards the side of the pressure medium to be sealed. 5.) Seal according to claim 1, characterized in that the lips are divided into two groups (8, 9, 10 and 20, 21), the lips of each group in the same direction and to the side of the pressure medium to be sealed to the outside of the seal are inclined. 6.) Seal according to claim 1, characterized in that in the body of the flexible part (3) a second recess (7), which is preferably coaxial with the seal, is formed which exposes a portion of the metal reinforcement (2) which is a support at the Forming the envelope forms. 7.,) Seal according to claim 1, characterized in that the space between two successive zips and the rotating shaft is at least partially filled with grease, such that the dry friction of the not directly with the pressure medium to be sealed in contact with the Mppen Wave is prevented. 8.) Seal according to claim 1, characterized by means for attaching the seal in a holder, for example a ring (13, 19), which is formed either by a cylindrical section (4-5) or by an outer annular bead (17) will.