DE19839502A1

DE19839502A1 - Sealing ring for rotating shafts and reciprocating bars comprises at least two sealing lips of which only the one next to the medium to be sealed off is made of polytetrafluoroethylene

Info

Publication number: DE19839502A1
Application number: DE19839502A
Authority: DE
Inventors: Werner Trauth; Juergen Emig
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1998-08-29
Filing date: 1998-08-29
Publication date: 2000-03-09
Anticipated expiration: 2018-08-30
Also published as: BE1013329A3; JP2000074223A; ES2163990A1; DE19839502C2

Abstract

The sealing ring (10) incorporates at least two sealing lips (1, 2) of which only the one (1) next to the medium (3) to be sealed off is made of polytetrafluoroethylene (PTFE).

Description

Technical field

Die Erfindung betrifft einen Dichtring.The invention relates to a sealing ring.

State of the art

Ein Dichtring ist beispielsweise aus dem DE-GM 75 20 657 bekannt. Der Dicht ring ist entweder als Wellendichtring oder als Manschette zur Abdichtung hin- und hergehender Stangen gestaltet, wobei die gesamte, dem abzudichtenden Bauteil zugewandte Oberfläche aus PTFE besteht und dadurch einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist.A sealing ring is known for example from DE-GM 75 20 657. The seal ring is either used as a shaft sealing ring or as a sleeve for sealing and outgoing rods designed, the whole of which is to be sealed Component facing surface is made of PTFE and therefore a low Has coefficient of friction.

Nach einem gewissen Anfangsverschleiß glasiert PTFE mit zunehmender Ge brauchsdauer und die Oberfläche wird dadurch sehr widerstandsfest. Herstel lungsbedingt ist eine PTFE-Oberfläche demgegenüber vergleichsweise weich und dadurch empfindlich gegen mechanische Beschädigungen, die anschlie ßend zu Undichtigkeiten während des Gebrauchs führen können.After a certain initial wear, PTFE glazes with increasing Ge duration of use and the surface becomes very resistant. Manufacturers In comparison, a PTFE surface is comparatively soft due to the lungs and therefore sensitive to mechanical damage that subsequently can lead to leaks during use.

Presentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring der eingangs ge nannten Art derart weiterzuentwickeln, daß trotz eventuell beschädigter PTFE- Dichtlippe insgesamt ein gutes Abdichtungsergebnis erzielt wird. Außerdem soll der Dichtring durch geringere Vorsichtsmaßnahmen während der Montage einfacher montierbar sein.The invention has for its object a sealing ring of the ge named type in such a way that despite possibly damaged PTFE Sealing lip overall a good sealing result is achieved. In addition, should the sealing ring due to less precautionary measures during assembly be easier to assemble.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 ge löst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.This object is achieved according to the invention with the features of claim 1 solves. The subclaims refer to advantageous refinements.

Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, daß der Dichtring zumindest zwei mit axialem Abstand zueinander benachbarte Dichtlippen umfaßt, wobei nur die dem abzudichtenden Medium zugewandte erste Dichtlippe aus PTFE besteht. Hierbei ist von Vorteil, daß auf der dem abzudichtenden Medium abgewandten Seite der ersten Dichtlippe eine zweite Dichtlippe aus üblichem Dichtungs werkstoff angeordnet ist. Leckagen, die eine möglicherweise beschädigte erste PTFE-Dichtlippe passieren werden trotzdem innerhalb des abzudichtenden Raums zurückgehalten und gelangen nicht in die Umgebung. Der erfindungs gemäße Dichtring weist im Vergleich zu Dichtringen, die ausschließlich mit Dichtlippen und/oder Dichtflächen aus PTFE versehen sind, eine wesentlich vergrößerte Sicherheit gegen Undichtigkeiten auf.To solve the problem it is provided that the sealing ring at least two with axially spaced adjacent sealing lips, only the the first sealing lip facing the medium to be sealed is made of PTFE. The advantage here is that on the medium facing away from the medium to be sealed Side of the first sealing lip, a second sealing lip made of conventional sealing material is arranged. Leaks that may be a damaged first PTFE sealing lip will still pass inside the seal Restrained and do not get into the environment. The invention appropriate sealing ring has compared to sealing rings that only with Sealing lips and / or sealing surfaces made of PTFE are essential increased security against leaks.

Die dem abzudichtenden Medium abgewandte zweite Dichtlippe besteht bevor zugt aus einem elastomeren Werkstoff, beispielsweise aus Acrylnitril-Butadien Kautschuk.The second sealing lip facing away from the medium to be sealed exists trains from an elastomeric material, such as acrylonitrile butadiene Rubber.

Bevorzugt weist die erste Dichtlippe herstellungsbedingt einen kleineren Durchmesser auf als die zweite Dichtlippe, wobei beide Dichtlippen an eine ab zudichtende Fläche anlegbar sind und wobei die erste Dichtlippe die abzudich tende Fläche mit größerer Vorspannung dichtend berührt als die zweite Dicht lippe. Da die erste Dichtlippe aus PTFE besteht und mit vergleichsweise großer Vorspannung die abzudichtende Fläche berührt, ergibt sich im Vergleich zu Dichtringen, bei denen beide Dichtlippen aus einem elastomeren Werkstoff be stehen, eine deutliche Reibungsverringerung. Durch die in Richtung des abzu dichtenden Raums stufenweise verkleinerten Durchmesser der Dichtlippen ist die druckabhängige Anlage der Dichtlippen von Vorteil.The first sealing lip preferably has a smaller one due to the manufacturing process Diameter on than the second sealing lip, with both sealing lips starting from one sealing surface can be created and wherein the first sealing lip seals sealing surface with greater preload than the second sealing lip. Since the first sealing lip is made of PTFE and is comparatively large Preload touches the surface to be sealed compared to Sealing rings in which both sealing lips are made of an elastomeric material stand, a significant reduction in friction. By going towards the sealing space is gradually reduced diameter of the sealing lips the pressure-dependent application of the sealing lips is an advantage.

Bevorzugt ist die erste Dichtlippe durch eine PTFE-Folie gebildet, die eine Dic ke von 0,1 bis 0,5 mm, bevorzugt 0,3 mm aufweist. Die Folie kann in einer kon gruent gestalteten Ausnehmung des Dichtrings angeordnet und mit dem die Ausnehmungen begrenzenden Werkstoff adhäsiv verbunden, beispielsweise verklebt sein. Eine Dicke der PTFE-Folie von 0,3 mm ist besonders vorteilhaft, weil hierdurch eine optimale Stabilität erreicht wird und trotzdem genügend Elastizität erhalten bleibt.The first sealing lip is preferably formed by a PTFE film which has a dic ke of 0.1 to 0.5 mm, preferably 0.3 mm. The film can be in a con gruent designed recess of the sealing ring and with which the Recess-limiting material adhesively connected, for example be glued. A thickness of the PTFE film of 0.3 mm is particularly advantageous because it achieves optimal stability and is still sufficient Elasticity is retained.

Ist die PTFE-Folie demgegenüber dünner, ist von Nachteil, daß die Folie im Randbereich leichter ausreißt sowie Probleme bei der Verarbeitung verursacht.On the other hand, if the PTFE film is thinner, it is disadvantageous that the film in Edge area tears out more easily and causes problems during processing.

Bei einer Dicke der PTFE-Folie von mehr als 0,5 mm ist von Nachteil, daß die Flexibilität der Dichtlippe beeinträchtigt wird.With a thickness of the PTFE film of more than 0.5 mm, it is disadvantageous that the Flexibility of the sealing lip is impaired.

Die Bindung der PTFE-Folie mit dem elastomeren Werkstoff kann beispielswei se bevorzugt dadurch erfolgen, daß die Folie auf der dem Elastomer zuge wandten Seite chemisch aktiviert wird.The binding of the PTFE film with the elastomeric material can, for example This is preferably done by adding the film to the elastomer side is chemically activated.

Eine weiter verringerte Reibung zwischen der ersten Dichtlippe und der abzu dichtenden Fläche kann dadurch erzielt werden, daß das PTFE mit Füllstoff, bevorzugt Graphit oder Kohle gefüllt ist. Durch die im PTFE enthaltenen Füll stoffe sind außerdem die Verschleißeigenschaften des Dichtrings verbessert. Die erste Dichtlippe erleidet auch dann keinen Schaden, wenn ihre Schmierung und Kühlung durch das abzudichtende Medium ausfällt.A further reduced friction between the first sealing lip and the ab sealing surface can be achieved in that the PTFE with filler, preferably graphite or carbon is filled. Due to the filling contained in the PTFE fabrics are also improved the wear properties of the sealing ring. The first sealing lip is not damaged even when lubricated and cooling by the medium to be sealed fails.

Der erfindungsgemäße Dichtring kann als Stangendichtung oder als Dichtring ausgebildet sein. Dabei sind die Dichtlippe in einer funktionstechnischen Rei henschaltung angeordnet, wobei die radiale Vorspannung, mit der die beiden Dichtlippen die hin- und hergehende, abzudichtende Stange umschließen, mit zunehmender Entfernung der-jeweiligen Dichtlippe vom abzudichtenden Raum abnimmt. Durch eine derartige Ausgestaltung ist einerseits eine geringe Rei bung zwischen dem Dichtring und der abzudichtenden Stange oder Welle und andererseits gleichzeitig eine gute Abdichtung und/oder Abstreifwirkung ge währleistet.The sealing ring according to the invention can be used as a rod seal or as a sealing ring be trained. The sealing lip is in a functional line Arranged circuit, the radial bias with which the two Sealing lips enclose the reciprocating rod to be sealed with increasing distance of the respective sealing lip from the space to be sealed decreases. With such a configuration, on the one hand, there is a small amount of rice exercise between the sealing ring and the rod or shaft to be sealed and on the other hand, at the same time a good seal and / or stripping effect ensures.

Brief description of the drawings

Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Dichtrings werden nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.Two exemplary embodiments of a sealing ring according to the invention are explained in more detail below with reference to FIGS. 1 and 2.

Implementation of the invention

In Fig. 1 ist eine Stangendichtung 10 gezeigt, die im wesentlichen aus ela stomerem Werkstoff besteht. Nur die dem abzudichtenden Medium zugewand te erste Dichtlippe besteht aus einem gefüllten PTFE. Die abzudichtende Flä che ist mit einer strichpunktierten Linie markiert und mit dem Bezugszeichen 6 versehen.In Fig. 1, a rod seal 10 is shown, which consists essentially of ela stomeric material. Only the first sealing lip facing the medium to be sealed consists of a filled PTFE. The surface to be sealed is marked with a dash-dotted line and provided with the reference number 6 .

Die Stangendichtung weist drei Dichtlippen 1, 2, 11 auf, die einander mit axia lem Abstand benachbart zugeordnet sind. Die Durchmesser 4, 5, 12 der Dicht lippen 1, 2, 11 sind in Richtung der Umgebung 13 erweitert. The rod seal has three sealing lips 1 , 2 , 11 , which are assigned adjacent to one another with an axial distance. The diameter 4 , 5 , 12 of the sealing lips 1 , 2 , 11 are extended in the direction of the environment 13 .

Die erste Dichtlippe 1 ist durch die PTFE-Folie 7 gebildet, die im herstellungs bedingten Zustand des Dichtrings einen größten Außendurchmesser aufweist, der höchstens dem Durchmesser der abzudichtende Fläche 6 entspricht. Von den drei Dichtlippen 1, 2, 11 ist die Anpressung der ersten Dichtlippe 1 an der abzudichtenden Fläche 6 am größten, die Anpressung der dritten Dichtlippe 11 demgegenüber am kleinsten. Der herstellungsbedingte Durchmesser 12 der dritten Dichtlippe 11 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser der abzu dichtenden Fläche 6.The first sealing lip 1 is formed by the PTFE film 7 , which in the production-related state of the sealing ring has a largest outer diameter which corresponds at most to the diameter of the surface 6 to be sealed. Of the three sealing lips 1 , 2 , 11 , the pressure of the first sealing lip 1 on the surface 6 to be sealed is greatest, while the pressure on the third sealing lip 11 is the smallest. The manufacturing-related diameter 12 of the third sealing lip 11 corresponds essentially to the diameter of the surface 6 to be sealed.

Die kreisringförmige PTFE-Folie 7 ist in der kongruent geformten Ausnehmung 8 der Stangendichtung 10 angeordnet und mit dem die Ausnehmung 8 begren zenden Werkstoff 9 verklebt. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke der Folie 7 0,3 mm.The circular PTFE film 7 is arranged in the congruently shaped recess 8 of the rod seal 10 and glued to the recess 8 limiting material 9 . In the exemplary embodiment shown here, the thickness of the film 7 is 0.3 mm.

In Fig. 2 ist ein Dichtring 14 gezeigt, bei dem der elastomere Werkstoff 9 an einen Stützring 15 aus metallischem Werkstoff angespritzt ist.In FIG. 2, a sealing ring 14 is shown in which the elastomeric material 9 is molded onto a support ring 15 made of metallic material.

Die erste Dichtlippe 1, die durch die PTFE-Folie 7 gebildet ist, ist radial außen seitig von einer Ringwendelfeder 16 umschlossen, um während der bestim mungsgemäßen Verwendung stets eine ausreichende radiale Vorspannung der Dichtlippen 1, 2 auf der abzudichtenden Fläche 6 zu gewährleisten.The first sealing lip 1 , which is formed by the PTFE film 7 , is enclosed radially on the outside by an annular helical spring 16 in order to always ensure a sufficient radial prestressing of the sealing lips 1 , 2 on the surface 6 to be sealed during the intended use.

Die dritte Dichtlippe 11 ist als Staublippe ausgebildet und auf der dem abzu dichtenden Medium 3 abgewandten Seite der zweiten Dichtlippe 2 angeordnet.The third sealing lip 11 is designed as a dust lip and is arranged on the side of the second sealing lip 2 facing away from the medium 3 to be sealed.

Der erfindungsgemäße Dichtring zeigt einen guten Kompromiß zwischen gerin ger Reibung der Dichtlippen 1, 2,11 einerseits und einer ausgezeichneten Ab dichtung des abzudichtenden Mediums 3 auf der abzudichtende Fläche 6. Durch die nachgeschaltete Anordnung zumindest der zweiten Dichtlippe 2 zur ersten Dichtlippe 1 weist der beanspruchte Dichtring auch dann gute Ge brauchseigenschaften auf und dichtet die Oberfläche 6 gut ab, wenn die Stan ge mit ihrer abzudichtenden Fläche 6 oder die PTFE-Folie 7 kleine - beispiels weise montagebedingte - Beschädigungen oder Markierungen aufweist.The sealing ring according to the invention shows a good compromise between low friction of the sealing lips 1 , 2 , 11 on the one hand and an excellent seal from the medium to be sealed 3 on the surface to be sealed 6th Due to the downstream arrangement of at least the second sealing lip 2 to the first sealing lip 1 , the claimed sealing ring also has good Ge usage properties and seals the surface 6 well when the Stan ge with its surface 6 to be sealed or the PTFE film 7 is small - for example assembly-related - has damage or markings.

Claims

1. Sealing ring, comprising at least two axially spaced adjacent sealing lips ( 1 , 2 ), only the first sealing lip ( 1 ) facing the medium to be sealed ( 3 ) made of PTFE.

2. Sealing ring according to claim 1, characterized in that the from sealing medium ( 3 ) facing away from the second sealing lip ( 2 ) consists of elastomeric material.

3. Sealing ring according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first sealing lip ( 1 ) due to the production has a smaller diameter ( 4 ) than the second sealing lip ( 2 , 5 ) that both sealing lip pen ( 1 , 2 ) a surface to be sealed ( 6 ) can be applied and that the first sealing lip ( 1 ) touches the surface to be sealed ( 6 ) with greater preload than the second sealing lip ( 2 ).

4. Sealing ring according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first sealing lip ( 1 ) is formed by a PTFE film ( 7 ), the egg ne thickness 0.1 to 0.5 mm.

5. Sealing ring according to claim 4, characterized in that the film ( 7 ) in a congruently designed recess ( 8 ) of the sealing ring and with the recess ( 8 ) delimiting material ( 9 ) is adhesively bonded.

6. Sealing ring according to one of claims 1 to 5, characterized in that the PTFE is filled with filler.

7. Use of a sealing ring according to one of claims 1 to 6 as a rod seal ( 10 ).