DE19615931A1

DE19615931A1 - Cassette seal arrangement consisting of two rings

Info

Publication number: DE19615931A1
Application number: DE19615931A
Authority: DE
Inventors: Josef Roman Katzensteiner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-04-22
Filing date: 1996-04-22
Publication date: 1997-10-23

Abstract

The arrangement includes an outer ring (1) and an inner ring (2) which rotate relative to one another. The outer ring consists of a radial limb (4) and an axial limb (3) which has a flange (5) facing inwards toward the air side. The inner ring (2) consists of an internal and an external limb (6,7) and a radial limb (8) which form a U-shaped cross-section. The inner ring (2) can move axially over a given range (17) relative to the outer ring (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kassettendichtung mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a cassette seal with the Features according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik DE 41 24 310 ist insbesonde re für diesen Bereich eine Kassettendichtung bekannt. Die Kassettendichtung besteht aus zwei Ringen, die sich relativ zueinander drehen. Der äußere Ring besteht aus einem axia len Schenkel und einem radialen Schenkel, wobei der axiale Schenkel zur Luftseite hin eine radial nach innen gerichte te Verbördelung besitzt. Der innere Ring besteht aus zwei axialen Schenkeln und einem radialen Schenkel, die einen U- förmigen Querschnitt bilden.From the prior art DE 41 24 310 is in particular re known a cassette seal for this area. The Cassette seal consists of two rings that are relative turn towards each other. The outer ring consists of an axia len leg and a radial leg, the axial Thighs towards the air side a radially inward direction te crimp. The inner ring consists of two axial legs and a radial leg that have a U- form a cross-section.

An der Stirnseite des radialen Schenkels des äußeren Ringes ist eine Dichtungsgarnitur aufgebracht, die zwei Dichtlippen aufweist, wobei die Dichtlippen durch zwei Zug federn gegen den inneren Ring gepreßt werden. Auf dem inne ren Ring ist ein Dichtwerkstoff aufgebracht, der sich zwi schen dem radial weiter innenliegenden axialen Schenkel des inneren Ringes und dem nach innen angrenzenden Bauteil be findet und sich zwischen dem radial weiter außenliegenden Schenkel des inneren Ringes und dem äußeren Ring befindet. Der Dichtwerkstoff besitzt zur Seite des inneren Ringes mindestens drei Dichtwülste und zur Seite des äußeren Rin ges mindestens drei Schutzlippen. Zudem bildet der Dicht werkstoff zur Seite des äußeren Ringes einen Anlaufring zum radialen Schenkel und einen Anlaufring zur Verbördelung des äußeren Ringes, wobei ein lichter Abstand zwischen Verbör delung und radialem Schenkel des äußeren Ringes nahezu gleich einem Abstand zwischen den Stirnflächen der Anlauf ringe ist. Hierdurch wird der äußere und der innere Ring in axialer Richtung gegeneinander fixiert.On the face of the radial leg of the outer A sealing set is applied to the ring, the two Has sealing lips, the sealing lips by two pull springs are pressed against the inner ring. On the inside Ren ring is a sealing material applied between two rule the radially inner axial leg of the inner ring and the inwardly adjacent component be finds and is located between the radially outer Leg of the inner ring and the outer ring is located. The sealing material has on the side of the inner ring at least three sealing beads and to the side of the outer ring at least three protective lips. In addition, the seal forms material to the side of the outer ring radial leg and a thrust ring for crimping the outer ring, with a clear distance between Verbör delung and radial leg of the outer ring almost equal to a distance between the end faces of the run-up rings is. This will make the outer and inner rings in axially fixed against each other.

Besitzen das innere und das äußere Bauteil, zwischen denen sich die Kassettendichtung befindet, zusätzlich zu der Drehbewegung, die sie gegeneinander ausführen, eine axiale Relativbewegung, kann dies zu Verspannungen in der Dichtung führen, was die Dichtfunktion beeinflußt.Have the inner and outer component, between which the cassette seal is in addition to the rotational movement they make against one another axial relative movement, this can lead to tension in the Seal, which affects the sealing function.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfin dung darin, eine Dichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß eine axiale Relativbewegung zwischen den zwei Bauteilen, die sich relativ zueinander drehen, durch die Dichtung ausgeglichen werden kann, und damit die Dicht funktion beibehalten wird.Against this background, the task of the Erfin exists to seal a gasket of the type mentioned at the beginning shape that an axial relative movement between the two components that rotate relative to each other the seal can be compensated, and thus the seal function is maintained.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil dungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The object is achieved by the features of claim 1 solved while advantageous refinements and training The invention can be found in the subclaims.

Erfindungsgemäß kann sich der innere Ring axial gegen über dem äußeren Ring auf einem definierten Bereich bewe gen, wodurch axiale Relativbewegungen zwischen zwei Bautei len, beispielsweise einer Gelenkgabelwelle und einem Gehäu se, durch die Dichtung ausgeglichen werden kann. Somit kön nen entstehende Spannungen in der Dichtung vermieden und damit der Einfluß der axialen Relativbewegung auf die Dichtfunktion entkoppelt bzw. reduziert werden.According to the invention, the inner ring can axially counter Move over a defined area over the outer ring gene, causing axial relative movements between two components len, for example an articulated fork shaft and a housing through which the seal can be compensated. Thus, stresses in the seal are avoided and thus the influence of the axial relative movement on the Sealing function can be decoupled or reduced.

Eine konstruktiv einfache und damit kostengünstige Lösung, den Bereich zu bestimmen, ergibt sich dadurch, daß der lichte Abstand zwischen radialem Schenkel und der Ver bördelung des äußeren Ringes größer ist als der Abstand von Stirnseite zu Stirnseite der Anlaufringe und damit der in nere Ring sich um diesen Größenunterschied axial gegenüber dem äußeren Ring bewegen kann.A structurally simple and therefore inexpensive Solution to determine the area results from the fact that the clear distance between the radial leg and the ver flaring of the outer ring is greater than the distance from Face to face of the thrust rings and thus the in nere ring axially by this size difference can move the outer ring.

Der beste Wirkungsgrad der Dichtung wird bei einem Bereich von ca. 1,5 mm erreicht.The best seal efficiency is at one Range of approx. 1.5 mm reached.

Indem der äußere Ring durch einen Festsitz mit einem nach außen angrenzenden Bauteil, beispielsweise einem Ge häuse, verbunden ist, und der innere Ring durch einen Schiebe-Haftsitz auf dem nach innen angrenzenden Bauteil, beispielsweise auf einer Welle, aufgebracht ist, kann die Dichtung leicht montiert und demontiert werden.By the outer ring by a tight fit with a component adjacent to the outside, for example a Ge housing, is connected, and the inner ring by one Sliding-adhesive seat on the inwardly adjacent component, for example, on a shaft, the Seal can be easily assembled and disassembled.

Um ein stoßartiges Zusammenprallen des inneren und des äußeren Ringes zu vermeiden, falls der axiale Bewegungsbe reich überschritten wird, werden die Anlaufringe durch Ela stomer-Material gebildet. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem auf den Dichtwerkstoff Ringe aus Elastomer- Material aufgebracht werden, die dann den Zusammenstoß der Ringe abdämpfen und damit eine Zerstörung verhindern.To a sudden collision of the inner and the to avoid the outer ring in case of axial movement is exceeded richly, the thrust rings by Ela stomer material formed. This can be achieved, for example by placing rings made of elastomer Material are applied, which then the collision of the Steam off rings and thus prevent destruction.

Der verwendete Dichtwerkstoff besteht vorteilhaft aus Perbunan oder Viton, was beides geläufige Markennamen sind.The sealing material used advantageously consists of Perbunan or Viton, both of which are common brand names.

Indem durch eine zur Ölseite hin gerichtete Umlenkung des axialen Schenkels des äußeren Ringes ein axialer Schen kel gebildet wird und sich zwischen dem gebildeten axialen Schenkel und dem radial weiter außenliegenden axialen Schenkel des äußeren Ringes nur ein sehr kleiner oder kein Zwischenraum befindet, wird eine sehr kleine Querschnitts höhe und zudem eine sehr stabile Konstruktion erreicht, da nahezu keine Biegespannungen, sondern nur Druckspannungen entstehen.By a deflection directed towards the oil side an axial leg of the axial leg of the outer ring kel is formed and between the formed axial Leg and the radially outer axial Leg of the outer ring only a very small one or none Gap is a very small cross-section height and also achieved a very stable construction because almost no bending stresses, only compressive stresses arise.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er findung dargestellt.In the drawing, an embodiment of the He shown.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen sind zahl reiche Merkmale im Zusammenhang dargestellt und beschrie ben.In the description and in the claims are number rich features related and described ben.

Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen Kombinationen zusam menfassen.The person skilled in the art also expediently acquires the features look at them individually and put them together in sensible combinations grasp.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Schnittzeichnung der Erfindung. Fig. 1 is a sectional drawing of the invention.

Fig. 1 zeigt eine Kassettendichtung, die einen äuße ren Ring 1 und einen inneren Ring 2 aufweist, die sich re lativ zueinander drehen. Der äußere Ring 1 ist durch einen Festsitz mit einem von außen angrenzenden Bauteil 20 ver bunden. Der äußere Ring 1 besteht aus einem axialen Schen kel 3, der zur Luftseite hin eine Verbördelung 5 aufweist. Zur Ölseite hin wird durch eine Umlenkung 21 des axialen Schenkels 3, von ca. 180 Grad, ein weiterer axialer Schen kel 22 des äußeren Ringes 1 gebildet, an den sich durch eine Umlenkung, die ca. 90 Grad aufweist, ein radial nach innen weisender Schenkel 4 des äußeren Ringes 1 anschließt. Auf der Stirnseite 9 des radialen Schenkels 4 des äußeren Ringes 1 ist eine Dichtungsgarnitur 10 aufgebracht, die zwei Dichtlippen 11 besitzt. Die Dichtlippen 11 werden durch Federn 12, beispielsweise Zugfedern, an den inneren Ring 2 gepreßt und übernehmen damit in erster Linie die Dichtfunktion von innen nach außen. Fig. 1 shows a cassette seal having an outer ring 1 and an inner ring 2 , which rotate relative to each other re. The outer ring 1 is ver connected by a tight fit with an externally adjacent component 20 . The outer ring 1 consists of an axial angle 3 , which has a flange 5 towards the air side. Towards the oil side, a further axial leg 22 of the outer ring 1 is formed by a deflection 21 of the axial leg 3 , of approximately 180 degrees, to which is directed radially inward by a deflection which has approximately 90 degrees Leg 4 of the outer ring 1 connects. On the end face 9 of the radial leg 4 of the outer ring 1 , a seal assembly 10 is applied, which has two sealing lips 11 . The sealing lips 11 are pressed against the inner ring 2 by springs 12 , for example tension springs, and thus primarily take on the sealing function from the inside to the outside.

Der innere Ring 2 ist mit einem Schiebe-Haftsitz mit einem nach innen angrenzenden Bauteil 14 verbunden. Er be steht aus einem radial weiter innenliegenden axialen Schen kel 6, einem radialen Schenkel 8 und einem weiter auslie genden axialen Schenkel 7, die einen U-förmigen Querschnitt bilden. Auf dem inneren Ring 2 ist ein Dichtwerkstoff 13 aufgebracht, der sich zwischen dem inneren Ring 2 und dem nach innen angrenzenden Bauteil 14 und zwischen dem inneren Ring 2 und dem äußeren Ring 1 befindet. Der Dichtwerk stoff 14 legt sich, ausgenommen an einem Einführungsdurch messer 26, komplett an einen Rand des inneren Ringes 2 an und besitzt zur Seite des inneren Bauteils 14 mindestens drei Dichtwülste 27 und zur Seite des äußeren Ringes 1 min destens drei Schutzlippen 28. Durch den Dichtwerkstoff 13 selbst oder durch auf den Dichtwerkstoff aufgebrachte Rin ge 15 werden gegenüber dem radialen Schenkel 4 des äußeren Ringes 1 und gegenüber der Verbördelung 5 des äußeren Rin ges 1 Anlaufringe 15, 16 gebildet. Zwischen den Stirnseiten der Anlaufringe 15, 16 besteht ein Abstand 19, der um einen Betrag 17 kleiner ist, wie ein lichter Abstand 19, der sich zwischen dem radialen Schenkel 4 des äußeren Ringes 1 und der Verbördelung 5 des äußeren Ringes einstellt. Um diesen Betrag 17, der vorzugsweise 1,5 mm aufweist, und um den elastischen Bereich der Anlaufringe 15, 16, kann sich der innere Ring 2 gegenüber dem äußeren Ring 1 bewegen und da mit axiale Relativbewegungen der sich gegeneinander drehen den Bauteile 14, 20 ausgleichen.The inner ring 2 is connected to a push-fit seat with an inwardly adjacent component 14 . It consists of a radially inner axial angle 6 , a radial leg 8 and a further auslie ing axial leg 7 , which form a U-shaped cross section. On the inner ring 2 , a sealing material 13 is applied, which is located between the inner ring 2 and the inwardly adjacent component 14 and between the inner ring 2 and the outer ring 1 . The sealing material 14 places other than at an insertion diameter 26, fully to an edge of the inner ring 2 and has the side of the inner member 14 at least three sealing beads 27 and to the side of the outer ring 1 minute least three protective lips 28th Through the sealing material 13 itself or by applied to the sealing material Rin ge 15 against the radial leg 4 of the outer ring 1 and against the flange 5 of the outer Rin ges 1 thrust rings 15 , 16 are formed. Between the end faces of the thrust rings 15 , 16 there is a distance 19 which is smaller by an amount 17 than a clear distance 19 which arises between the radial leg 4 of the outer ring 1 and the flange 5 of the outer ring. The inner ring 2 can move relative to the outer ring 1 by this amount 17 , which preferably has 1.5 mm, and around the elastic region of the thrust rings 15 , 16 and there with axial relative movements of the components 14 , 20 rotating relative to one another compensate.

BezugszeichenlisteReference list

1 äußerer Ring
2 innerer Ring
3 axialer Schenkel des äußeren Ringes
4 radialer Schenkel des äußeren Ringes
5 Verbördelung
6 axialer Schenkel des inneren Ringes
7 axialer Schenkel des inneren Ringes
8 radialer Schenkel des inneren Ringes
9 Stirnseite
10 Dichtungsgarnitur
11 Dichtlippe
12 Feder
13 Dichtwerkstoff
14 inneres Bauteil
15 Anlaufring
16 Anlaufring
17 Bereich
18 lichter Abstand
19 Abstand
20 Bauteil
21 Umlenkung
22 axialer Schenkel des äußeren Ringes
23 Umlenkung
24 Zwischenraum
25 Querschnittshöhe
26 Einführungsdurchmesser
27 Dichtwulst
28 Schutzlippe 1 outer ring
2 inner ring
3 axial legs of the outer ring
4 radial legs of the outer ring
5 crimping
6 axial leg of the inner ring
7 axial leg of the inner ring
8 radial legs of the inner ring
9 end face
10 sealing set
11 sealing lip
12 spring
13 sealing material
14 inner component
15 thrust ring
16 thrust ring
17 area
18 clear distance
19 distance
20 component
21 deflection
22 axial leg of the outer ring
23 redirection
24 space
25 cross-sectional height
26 insertion diameter
27 sealing bead
28 protective lip

Claims

1. Cassette seal with an outer ring ( 1 ) and an inner ring ( 2 ) which rotate relative to each other, the outer ring ( 1 ) consisting of an axial leg ( 3 ) and a radial, inward leg ( 4 ) and the axial leg ( 3 ) has an inwardly directed flange ( 5 ) towards the air side and the inner ring ( 2 ) consists of an axially radially inner leg ( 6 ) and a radially outer axial leg ( 7 ) and a radial leg ( 8 ) be, which form a U-shaped cross section and on the end face ( 9 ) of the radial leg ( 4 ) of the outer ring ( 1 ) a sealing set ( 10 ) is applied, which has two sealing lips ( 11 ) and the sealing lips ( 11 ) are pressed by two springs ( 12 ) against the inner ring ( 2 ) and on the inner ring ( 2 ) a sealing material ( 13 ) is applied, which is located between the radially inner axial leg ( 6 ) de s inner ring ( 2 ) and the radially inwardly adjacent component ( 14 ) and between the radially outer axial leg ( 7 ) of the inner ring ( 2 ) and the outer ring ( 1 ), with a material on the radial further axially lying outer leg ( 7 ) of the inner ring ( 2 ) a thrust ring ( 15 ) for the radial leg ( 4 ) and an on ring ( 16 ) for the flange ( 5 ) of the outer ring ( 1 ) is formed, characterized in that the inner ring ( 2 ) can move axially back and forth in a defined area ( 17 ) relative to the outer ring ( 1 ).

2. Cassette seal according to claim 1, characterized in that a clear distance ( 18 ) between the flange ( 5 ) and the radial leg ( 4 ) of the outer ring ( 1 ) by a defined amount ( 17 ) is larger than a distance ( 19 ) from end to end of the thrust rings ( 15 , 16 ) and that the defined loading area ( 17 ) is determined by the defined amount ( 17 ).

3. Cassette seal according to claim 2, characterized in that the area ( 17 ) has an opti male length of about 1.5 mm.

4. Cassette seal according to one of the above claims, characterized in that the inner ring ( 2 ) is connected to the inner construction part ( 14 ) by means of a push-fit seat.

5. Cassette seal according to claim 4, characterized in that the outer ring ( 1 ) is connected by a tight fit with a radially outwardly adjacent component ( 20 ).

6. Cassette seal according to one of the above claims, characterized in that both or only one thrust rings ( 15 , 16 ) is formed from elastomer material.

7. Cassette seal according to claim 6, characterized in that the sealing material ( 13 ) consists of Perbunan or Viton.

8. Cassette seal according to one of the above claims, characterized in that the axial leg ( 3 ) of the outer ring ( 1 ) has a deflection directed towards the oil side ( 21 ) and thereby forms an axial leg ( 22 ) directed towards the air side which is followed by a further deflection ( 23 ) of the radially inward-pointing radial leg ( 4 ) of the outer ring ( 1 ) and that between the formed axial leg ( 22 ) and the radially outer axial leg ( 3 ) of the outer ring ( 1 ) only a very small or no space ( 24 ) is located.

9. Cassette seal according to one of the above claims, characterized in that the cassette tendon seal has a cross-sectional height ( 25 ) which is smaller than or equal to 7.5 mm.

10. Cassette seal according to one of the above claims, characterized in that the outer and / or the inner ring ( 1 , 2 ) are deep-drawn goods.