DE202016102691U1 - Rotary sealing arrangement with pressure-activated rotary seal and rotary seal - Google Patents

Rotary sealing arrangement with pressure-activated rotary seal and rotary seal Download PDF

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Abstract

Rotationsdichtungsanordnung (10) mit einem ersten Maschinenteil (12) und mit einem zweiten Maschinenteil (14), das relativ zum ersten Maschinenteil (12) um eine Rotationsachse (16) rotierbar ist, wobei eines der beiden Maschinenteile (12, 14) eine Dichtungshaltestruktur (26) und das andere der beiden Maschinenteile (12, 14) eine Dichtfläche (40) aufweist, und mit einer Rotationsdichtung (24), die an der Dichtungshaltestruktur (26) des einen Maschinenteils (12, 14) angeordnet ist, um einen Hochdruckbereich H gegenüber einem Niederdruckbereich N der Rotationsdichtungsanordnung (10) abzudichten, umfassend: – eine Montagehülse (34) aus einem gummielastischen Material; – zumindest ein druckaktivierbares Rotationsdichtungselement (38, 38') mit einer Dichtkante (44), das in oder an der Montagehülse (34) angeordnet ist und welches sich von der Montagehülse in Richtung auf die Dichtfläche (40) wegerstreckt; – einen Stützkörper (46), der niederdruckbereichsseitig an einem Stützbereich (52, 52') der gummielastisch verformbaren Montagehülse (34) anliegt und an dem das Rotationsdichtungselement (38) niederdruckbereichsseitig unmittelbar abgestützt ist, derart, dass die Dichtkante (44) im nicht-druckbelasteten Betriebszustand in einer Ruheposition angeordnet ist, in der die Dichtkante (44) von der Dichtfläche (40) beabstandet angeordnet ist oder ohne eine Kontaktflächenpressung oder im Wesentlichen ohne eine Kontaktflächenpressung an der Dichtfläche (44) anliegt, wobei – durch das Rotationsdichtungselement (38, 38') bei Überschreiten eines vorgegebenen Differenzdruckwerts PDiff zwischen dem Hochdruckbereich H und dem Niederdruckbereich N ein Bewegen des Stützkörpers (46) unter einer elastischen Verformung des Stützbereichs (52, 52') in Richtung des Niederdruckbereichs N bewirkt ist, sodass das Rotationsdichtungselement (38, 38') mit seiner Dichtkante (44) dichtend an die Dichtfläche (40) gedrückt wird und wobei – bei einem Unterschreiten des vorgegebenen Differenzdruckwerts PDiff eine elastische Rückverformung des Stützbereichs (52, 52') und damit einhergehend ein Zurückbewegen des Stützkörpers (46) in Richtung des Hochdruckbereichs H bewirkt ist, sodass die Dichtkante (44) des Rotationsdichtungselements (38, 38') aus ihrer dichtenden Anlage an der Dichtfläche (40) in ihre Ruheposition zurückbewegt wird.A rotary seal assembly (10) having a first machine part (12) and a second machine part (14) rotatable about an axis of rotation (16) relative to the first machine part (12), one of the two machine parts (12, 14) having a seal retention structure (12). 26) and the other of the two machine parts (12, 14) has a sealing surface (40), and a rotary seal (24) disposed on the seal holding structure (26) of the one machine part (12, 14) about a high pressure area H against a low pressure region N of the rotary seal assembly (10), comprising: - a mounting sleeve (34) made of a rubber-elastic material; - At least one pressure-actuatable rotary sealing element (38, 38 ') with a sealing edge (44) which is arranged in or on the mounting sleeve (34) and which extends away from the mounting sleeve in the direction of the sealing surface (40); - A support body (46), the low pressure area side on a support region (52, 52 ') of the rubber-elastic deformable mounting sleeve (34) and against which the rotary seal member (38) is supported directly low pressure area side, such that the sealing edge (44) in non- pressure-loaded operating state is arranged in a rest position in which the sealing edge (44) of the sealing surface (40) is arranged spaced or without a contact surface pressure or substantially without a contact surface pressure on the sealing surface (44) is applied, - by the rotary seal member (38, 38 ') when a predetermined differential pressure value PDiff between the high-pressure region H and the low-pressure region N is exceeded, the supporting body (46) is moved under elastic deformation of the support region (52, 52') in the direction of the low-pressure region N, so that the rotational sealing element (38, 38 ') with its sealing edge (44) sealingly against the seal surface is (40) is pressed and wherein - when falling below the predetermined differential pressure value PDiff an elastic recovery of the support portion (52, 52 ') and concomitantly a backward movement of the support body (46) in the direction of the high pressure region H is effected, so that the sealing edge (44 ) of the rotary seal member (38, 38 ') is moved back from its sealing engagement with the sealing surface (40) to its rest position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationsdichtungsanordnung mit einer druckaktivierbaren Rotationsdichtung sowie eine solche Rotationsdichtung. Rotationsdichtungsanordnungen mit zumindest einem rotierenden oder oszillierenden Maschinenteil weisen in der Regel sogenannte Rotationsdichtungen auf, um Schmierflüssigkeiten im System zu halten und das Eindringen von Schmutz und Wasser verhindern. Die Rotationsdichtungen ermöglichen darüber hinaus eine Abdichtung eines mittels eines Fluids druckbeaufschlagbaren Hochdruckbereichs gegenüber einem Niederdruckbereich und können beispielsweise als Drehdurchführungen eingesetzt werden. Mittels solcher Drehdurchführungen kann ein unter Druck stehendes Fluid zwischen einem feststehenden Maschinenteil und einem rotierbar gelagerten Maschinenteil übertragen werden.The invention relates to a rotary seal arrangement with a pressure-activated rotary seal and such a rotary seal. Rotary sealing arrangements with at least one rotating or oscillating machine part generally have so-called rotary seals in order to hold lubricating fluids in the system and prevent the ingress of dirt and water. The rotary seals also allow a sealing of a pressurizable by means of a fluid high-pressure region with respect to a low pressure region and can be used for example as a rotary feedthroughs. By means of such rotary feedthroughs, a fluid under pressure can be transmitted between a stationary machine part and a machine part mounted rotatably.

Die in der Praxis eingesetzten Rotationsdichtungen können unter funktionellen Gesichtspunkten in dauerdichtende und sogenannte druckaktivierte Systeme unterschieden werden. Bei den dauerdichtenden Rotationsdichtungen, wie diese beispielsweise aus der US 5,174,839 B bekannt geworden sind, liegen die eingesetzten Rotationsdichtungselemente mit ihrer Dichtkante permanent an der jeweils zugeordneten Dichtfläche eines der beiden Maschinenteile der Rotationsdichtungsanordnung mit einer für das zuverlässige Abdichten des Hochdruckbereichs erforderlichen Kontaktflächenpressung an. Die Rotationsdichtungen unterliegen deshalb einem erhöhten mechanischen bzw. thermischen Verschleiß. Dies ist insbesondere bei kritischen Anwendungen sowie bei geforderten langen Standzeiten der Rotationsdichtungen problematisch. In der Praxis haben sich deshalb druckaktivierte Rotationsdichtungen etabliert, bei denen die Dichtkante des Rotationsdichtungselements nur im Bedarfsfall an der zugeordneten Dichtfläche eines der beiden Maschinenteile zur Anlage gebracht wird. Dies erfolgt in der Regel durch eine Druckbeaufschlagung des mit der Rotationsdichtung abzudichtenden Hochdruckbereichs, d. h. druckmittelgesteuert. Dadurch können deutlich höhere Standzeiten der Rotationsdichtung realisiert werden, als die bei vergleichbaren dauerdichtenden Systemen der Fall ist.The rotary seals used in practice can be distinguished under functional aspects in permanent-sealing and so-called pressure-activated systems. In the permanent sealing rotary seals, as this example, from the US 5,174,839 B have become known, the rotary seal elements used with their sealing edge are permanently on the respective associated sealing surface of one of the two machine parts of the rotary seal assembly with a required for the reliable sealing of the high pressure area contact surface pressure. The rotary seals are therefore subject to increased mechanical or thermal wear. This is particularly problematic in critical applications and required long service life of the rotary seals. In practice, therefore, pressure-activated rotary seals have established in which the sealing edge of the rotary seal element is brought into abutment only on demand on the associated sealing surface of one of the two machine parts. This is usually done by pressurizing the high-pressure area to be sealed with the rotary seal, ie controlled by pressure medium. As a result, significantly longer service lives of the rotary seal can be realized than is the case with comparable permanent-sealing systems.

Eine Rotationsdichtungsanordnung mit druckaktivierbaren Rotationsdichtungen ist beispielsweise aus der EP 2 529 134 B1 bekannt. Die bekannte Rotationsdichtungsanordnung ist als eine Drehdurchführung ausgebildet. Die Rotationsdichtungselemente liegen jeweils unmittelbar an einem gummielastisch verformbaren Anlagekörper an, der niederdruckseitig an einem Stützelement abgestützt ist. Die Dichtkante des Rotationsdichtungselements wird durch den Anlagekörper im nicht-druckbeaufschlagten Zustand des abzudichtenden Hochdruck- oder Drehdurchführungsbereichs von der Dichtfläche weggedrückt und in einem Ruhezustand gehalten, in dem die Dichtkante von der Dichtfläche beabstandet angeordnet ist oder mit einer vernachlässigbar geringen Kontaktflächenpressung an der Dichtfläche anliegt. Für die zuverlässige Funktion der Rotationsdichtung ist eine hochpräzise Konturierung des gummielastisch verformbaren Anlageelements entscheidend. Dies stellt hohe fertigungstechnische Anforderungen und ist deshalb recht kostenaufwändig.A rotary seal arrangement with pressure-activated rotary seals is for example from the EP 2 529 134 B1 known. The known rotary seal arrangement is designed as a rotary feedthrough. The rotational sealing elements are each directly adjacent to a rubber-elastic deformable contact body, which is supported on the low pressure side on a support element. The sealing edge of the rotary sealing element is pushed away from the sealing surface by the contact body in the non-pressurized state of the sealed high-pressure or rotary lead-through region and held in a quiescent state in which the sealing edge is arranged at a distance from the sealing surface or bears against the sealing surface with a negligible contact surface pressure. For the reliable function of the rotary seal, a high-precision contouring of the rubber-elastic deformable contact element is crucial. This poses high manufacturing requirements and is therefore quite costly.

Darüber hinaus wird bei einer Druckbeaufschlagung des Systems ein Reibschluss zwischen dem Anlagekörper und dem Rotationsdichtungselement erzeugt, der das Ansprechverhalten der Rotationsdichtung verschlechtern kann. Darüber hinaus kann eine Exzentrizität der Maschinenteile zu Funktionsbeeinträchtigungen der Rotationsdichtung führen. Wird die bekannte Rotationsdichtungsanordnung zwecks eines vereinfachten Einbaus in einer an sich bekannten Montagehülse, etwa aus Stahl, angeordnet, wie dies beispielsweise in der EP 2 555 941 A1 vorgeschlagen wird, so müssen zudem in der Regel zusätzliche Dichtungselemente vorgesehen werden, um eine zuverlässige statische Abdichtung der metallischen Montagehülse gegenüber dem die Dichtungshaltestruktur aufweisenden Maschinenteil zu gewährleisten.In addition, upon pressurization of the system, a frictional engagement is created between the abutment body and the rotary seal member, which may degrade the responsiveness of the rotary seal. In addition, an eccentricity of the machine parts can lead to functional impairments of the rotary seal. If the known rotation sealing arrangement for the purpose of simplified installation in a known mounting sleeve, such as steel, arranged, as for example in the EP 2 555 941 A1 In addition, as a rule, additional sealing elements must be provided in order to ensure a reliable static sealing of the metallic mounting sleeve relative to the machine part having the seal holding structure.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Rotationsdichtungsanordnung mit einer druckaktivierbaren Rotationsdichtung sowie eine druckaktivierbare Rotationsdichtung anzugeben, die ein verbessertes Ansprechverhalten und Dichtungsvermögen selbst bei Exzentrizitäten der Maschinenteile aufweisen und die zugleich einfacher herzustellen und zu montieren ist.It is therefore the object of the invention to provide a rotary seal assembly with a pressure-actuated rotary seal and a pressure-activated rotary seal, which have an improved response and sealing ability even with eccentricities of the machine parts and which is also easier to manufacture and assemble.

Die die Rotationsdichtungsanordnung betreffende Aufgabe wird durch eine Rotationsdichtungsanordnung mit den in Schutzanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die erfindungsgemäße Rotationsdichtung weist die in Schutzanspruch 20 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in der Beschreibung sowie in den Unteransprüchen angegeben.The problem relating to the rotary seal arrangement is achieved by a rotary seal arrangement having the features specified in claim 1 protection. The rotary seal according to the invention has the features specified in claim 20 protection. Advantageous developments of the invention are specified in the description and in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Rotationsdichtungsanordnung weist ein erstes Maschinenteil und ein zweites Maschinenteil auf, das relativ zum ersten Maschinenteil um eine Rotationsachse rotierbar (gelagert) ist. Eines der beiden Maschinenteile weist eine Dichtungshaltestruktur und das jeweils andere Maschinenteil weist eine Dichtfläche auf. An der Dichtungshaltestruktur ist eine druckaktivierbare Rotationsdichtung angeordnet. Die Rotationsdichtung ermöglicht das Abdichten eines Hochdruckbereichs H gegenüber einem Niederdruckbereich N der Rotationsdichtungsanordnung und umfasst eine Montagehülse aus einem gummielastischen Material sowie zumindest ein Rotationsdichtungselement, das in oder an der Montagehülse angeordnet ist. Das Rotationsdichtungselement kann insbesondere aus einem zähelastischen Kunststoff, beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) oder einen zähelastischen Verbundmaterial bestehen. Die gummielastisch verformbare Montagehülse kann insbesondere aus einem Synthesekautschuk oder aus Gummi bestehen. Es versteht sich, dass das Material der Montagehülse dabei verstärkt, insbesondere faserverstärkt sein kann. Das Rotationsdichtungselement erstreckt sich von der Montagehülse in Richtung auf die Dichtfläche, beispielsweise des rotierbar angeordneten Maschinenteils, weg.The rotary seal assembly according to the invention has a first machine part and a second machine part which is rotatable (mounted) relative to the first machine part about an axis of rotation. One of the two machine parts has a seal holding structure and the respective other machine part has a sealing surface. At the Dichtungshaltestruktur a pressure-activatable rotary seal is arranged. The rotary seal makes it possible to seal a high-pressure area H with respect to a low-pressure area N of the rotary seal arrangement and comprises a mounting sleeve of a rubber-elastic material and at least one rotary seal member disposed in or on the mounting sleeve. The rotary sealing element may in particular consist of a viscoelastic plastic, for example polytetrafluoroethylene (PTFE) or a viscoelastic composite material. The rubber-elastic deformable mounting sleeve may in particular consist of a synthetic rubber or rubber. It is understood that the material of the mounting sleeve can be reinforced, in particular fiber-reinforced. The rotary sealing element extends away from the mounting sleeve in the direction of the sealing surface, for example of the rotatably arranged machine part, away.

Das Rotationsdichtungselement kann als ein Radialdichtungselement oder als ein Axialdichtungselement ausgebildet sein. Im erstgenannten Fall ist das Rotationsdichtungselement ringförmig ausgeführt und erstreckt sich in radialer Richtung von der Montagehülse weg. Im letztgenannten Falle erstreckt sich das Rotationsdichtungselement in axialer Richtung von der Montagehülse weg. An seinem von der Montagehülse wegweisenden freien Ende bzw. freien Endabschnitt weist das Rotationsdichtungselement zumindest eine Dichtkante auf.The rotary seal member may be formed as a radial seal member or as an axial seal member. In the former case, the rotary seal member is annular and extends in the radial direction away from the mounting sleeve. In the latter case, the rotary seal element extends away from the mounting sleeve in the axial direction. At its free from the mounting sleeve free end or free end portion, the rotary seal member has at least one sealing edge.

Die Rotationsdichtung umfasst ferner einen Stützkörper, der niederdruckbereichsseitig an einem elastisch verformbaren Stützbereich der gummielastisch verformbaren Montagehülse mittelbar oder unmittelbar anliegt. Das Rotationsdichtungselement ist an dem Stützkörper niederdruckbereichsseitig derart unmittelbar abgestützt, dass die Dichtkante des Rotationsdichtungselements im nicht-druckaktivierten Betriebszustand in einer Ruheposition angeordnet ist, in der die Dichtkante von der Dichtfläche beabstandet angeordnet ist oder ohne eine Kontaktflächenpressung bzw. im Wesentlichen ohne eine Kontaktflächenpressung an der Dichtfläche anliegt. Im letztgenannten Fall liegt die Dichtkante des Rotationsdichtungselements mit einer solch kleinen Kontaktflächenpressung an der Dichtfläche an, dass diese keiner nennenswerten thermischen und mechanischen Belastung unterworfen ist. Die Kontaktflächenpressung der Dichtkante beträgt in diesem Fall bevorzugt weniger als 10% derjenigen Kontaktflächenpressung, mit der die Dichtkante im druckbelasteten bzw. druckaktivierten Betriebszustand des Rotationsdichtungselements an der Dichtfläche anliegt. Das Rotationsdichtungselement wird mit seiner Dichtkante somit im Gegensatz zu der eingangs genannten bekannten Rotationsdichtungsanordnung im nicht druckbetasteten Zustand unmittelbar durch einen Stützkörper in seiner Ruheposition gehalten. Zu beachten ist, dass das Rotationsdichtungselement an dem Stützkörper unmittelbar anliegt.The rotary seal further comprises a support body, which indirectly or directly rests on low pressure area side on an elastically deformable support region of the rubber-elastic deformable mounting sleeve. The rotary seal member is supported on the support body low pressure area side so directly that the sealing edge of the rotary seal member is disposed in the non-pressure-activated operating state in a rest position in which the sealing edge is spaced from the sealing surface or without a contact surface pressure or substantially without a contact surface pressure on the Sealing surface is applied. In the latter case, the sealing edge of the rotary seal element bears against the sealing surface with such a small contact surface pressure that it is not subject to any appreciable thermal and mechanical stress. The contact surface pressure of the sealing edge is in this case preferably less than 10% of that contact surface pressure with which the sealing edge bears against the sealing surface in the pressure-loaded or pressure-activated operating state of the rotary sealing element. The rotary seal member is thus held with its sealing edge thus in contrast to the above-mentioned known rotary seal assembly in the non-pressure-actuated state directly by a support body in its rest position. It should be noted that the rotary seal member abuts the support body directly.

Der Stützkörper ist beim Überschreiten eines vorgegebenen Differenzdruckwerts PDiff zwischen dem Hochdruckbereich H und dem Niederdruckbereich N durch das Rotationsdichtungselement unter einer elastischen Verformung des Stützbereichs der gummielastischen Montagehülse (längs des Dichtspalts) zur Niederdruckseite hin bewegbar, sodass die Rotationsdichtung mit ihrer Dichtkante gegen die Dichtfläche gedrückt wird bzw. werden kann. Das Rotationsdichtungselement befindet sich dann mit seiner Dichtkante im vorgegebenen Dichtsitz an der Dichtfläche. Im Falle eines in radialer Richtung dichtenden Rotationsdichtungselements, d. h. eines als Radialdichtungselements ausgeführten Rotationsdichtungselements, ist der Stützkörper mithin in einer zur Rotationsachse axialen Richtung zum Niederdruckbereich hin bewegbar. Im Falle eines axialdichtenden Rotationsdichtungselements ist der Stützkörper mithin in einer zur Rotationsachse radialen Richtung bewegbar. Der Stützkörper wird somit bei einer Druckbeaufschlagung des Hochdruckbereichs durch das Rotationsdichtungselement jeweils in einer zur Dichtfläche parallelen Richtung zum Niederdruckbereich der Rotationsdichtungsanordnung hin verdrängt, sodass sich das Rotationsdichtungselement mit seiner Dichtkante an der Dichtfläche dichtend anlegen kann. Die Dichtkante des Rotationsdichtungselements wird im druckbelasteten Betriebszustand druckproportional zu einem im Hochdruckbereich H der Rotationsdichtungsanordnung herrschenden (Fluid-)Druck PH gegen die Dichtfläche gepresst.When a predetermined differential pressure value P diff is exceeded between the high-pressure region H and the low-pressure region N, the support body is movable toward the low-pressure side by elastic deformation of the support region of the rubber-elastic mounting sleeve (along the sealing gap) so that the rotary seal is pressed against the sealing surface with its sealing edge will or can be. The rotary seal element is then located with its sealing edge in the predetermined sealing seat on the sealing surface. In the case of a radially sealing rotary sealing element, ie a radial sealing element designed as a rotational sealing element, the supporting body is thus movable in an axial direction to the axis of rotation to the low pressure region. In the case of an axially sealing rotary sealing element, the supporting body is thus movable in a direction radial to the axis of rotation. When the high-pressure region is pressurized by the rotary sealing element, the supporting body is thus displaced in each case in a direction parallel to the sealing surface toward the low-pressure region of the rotary sealing arrangement, so that the rotary sealing element can seal with its sealing edge against the sealing surface. In the pressure-loaded operating state, the sealing edge of the rotary sealing element is pressed against the sealing surface in a pressure-proportional manner relative to a (fluid) pressure P H prevailing in the high-pressure region H of the rotary sealing arrangement.

Bei einem Unterschreiten des vorgegebenen Differenzdruckwerts ist ein Rückbewegen des Stützkörpers durch eine elastische Rückverformung des Stützbereichs in Richtung des Hochdruckbereichs bewirkt, wodurch die Dichtkante der Rotationsdichtung (wieder) aus ihrer dichtenden Anlage an der Dichtfläche bewegt bzw. eine verschleißträchtige Kontaktflächenpressung der Dichtkante gegen die Dichtfläche aufgehoben wird. Die Rotationsdichtung ist somit durch den Stützkörper von dem gummielastisch verformbaren Stützbereich, durch dessen elastisches Rückstellvermögen eine Rückstellung der Rotationsdichtung in ihre Ruheposition bewirkt ist, räumlich entkoppelt. Dadurch kann das Ansprechverhalten der Rotationsdichtung gegenüber bekannten Rotationsdichtungsanordnungen nochmals weiter verbessert werden. Unerwünschte Reibeffekte zwischen dem Rotationsdichtungselement und dem gummielastisch verformbaren Material des Stützbereichs werden eliminiert. Der Stützkörper ermöglicht darüber hinaus eine verbesserte seitliche Führung des Rotationsdichtungselements. Darüber hinaus kann das Rotationsdichtungselement translatorische Relativbewegungen der beiden Maschinenteile, insbesondere eine Exzentrizität des rotierbaren Maschinenteils im Falle einer radial dichtend ausgeführten Rotationsdichtung, wirksamer kompensieren. Zu beachten ist darüber hinaus, dass die Montagehülse aufgrund ihrer gummielastischen Materialeigenschaften in ihrem Dichtsitz an/in der Dichtungshaltestruktur des ersten Maschinenteils selbstdichtend anordenbar bzw. angeordnet ist. Zusätzliche Dichtungselemente, wie beispielsweise O-Ringe oder dergl., sind für eine statische Abdichtung der Montagehülse gegenüber dem die Dichtungshaltestruktur aufweisenden Maschinenteil nicht weiter erforderlich. Insgesamt kann die Rotationsdichtungsanordnung dadurch auf einfache und kostengünstige Weise hergestellt und montiert werden.When falling below the predetermined differential pressure value, a return movement of the support body is effected by an elastic re-deformation of the support area in the direction of the high pressure area, whereby the sealing edge of the rotary seal (again) moves from its sealing contact with the sealing surface or repealed a wear-resistant contact surface pressure of the sealing edge against the sealing surface becomes. The rotary seal is thus spatially decoupled by the support body of the elastically deformable support region, by the elastic resilience of a provision of the rotary seal is effected in its rest position. As a result, the response of the rotary seal over known rotary seal assemblies can be further improved. Undesirable effects of friction between the rotary seal member and the rubber elastic deformable material of the support portion are eliminated. The support body also allows improved lateral guidance of the rotary seal member. In addition, the rotational sealing element can more effectively compensate translational relative movements of the two machine parts, in particular an eccentricity of the rotatable machine part in the case of a radially sealingly performing rotary seal. It should also be noted that the mounting sleeve due to its rubber-elastic Material properties in its sealing seat on / in the seal holding structure of the first machine part can be arranged and arranged self-sealing. Additional sealing elements, such as O-rings or the like, are no longer required for static sealing of the mounting sleeve relative to the machine part having the seal retaining structure. Overall, the rotary seal assembly can thereby be manufactured and assembled in a simple and cost-effective manner.

Der Stützkörper besteht erfindungsgemäß aus einem zähelastisch verformbaren Material oder ist als ein Starrkörper ausgebildet. Im erstgenannten Fall kann der Stützkörper bei der Druckaktivierung der Rotationsdichtung zumindest abschnittsweise verformt und dadurch in Richtung auf den Niederdruckbereich bewegt werden. Eine überlagerte translatorische Bewegung des gesamten Stützkörpers ist dabei durchaus möglich. Bei der vorgenannten elastischen Rückverformung des Stützbereichs der gummielastischen Montagehilfe verhält es sich dann umgekehrt.The support body according to the invention consists of a viscoplastic deformable material or is designed as a rigid body. In the former case, the support body can be at least partially deformed during the pressure activation of the rotary seal and thereby moved in the direction of the low pressure region. A superimposed translational movement of the entire support body is quite possible. In the aforementioned elastic recovery of the support region of the rubber-elastic mounting aid, it behaves vice versa.

Im letztgenannten Fall ist der Stützkörper durch die im Betrieb der Rotationsdichtungsanordnung auftretenden (Druck-)Kräfte nicht oder nur unwesentlich verformbar. Der Stützkörper kann insbesondere aus einem Kunststoff, aus Metall oder aus einer technischen Keramik bestehen. In dem Falle, dass die Rotationsdichtung bzw. deren Rotationsdichtungselement axial dichtend ausgeführt ist, ist der als Starrkörper ausgebildet Stützkörper bevorzugt mehrteilig ausgeführt. Dadurch können die Teilsegmente, insbesondere Ringhälften, des Stützkörpers in einer zur Rotationsachse radialen Richtung relativ zueinander translatorisch bewegt werden, um die Druckaktivierung und Rückstellung des Rotationsdichtungselements in seine Rückstellung zu ermöglichen.In the latter case, the support body is not or only slightly deformable by the (pressure) forces occurring during operation of the rotary seal arrangement. The support body may in particular consist of a plastic, of metal or of a technical ceramic. In the event that the rotary seal or its rotational sealing element is designed to be axially sealed, the supporting body designed as a rigid body is preferably designed in several parts. As a result, the sub-segments, in particular ring halves, of the supporting body can be moved in a translational manner relative to one another in a direction radial to the axis of rotation in order to enable the pressure activation and return of the rotary sealing element into its return.

Der Stützkörper wie auch das Rotationsdichtungselement kann/können in bzw. an der gummielastischen Montagehülse lose angeordnet sein. Dies bietet fertigungstechnische Vorteile und ermöglicht eine vereinfachte Montage der Rotationsdichtung bzw. Rotationsdichtungsanordnung. Darüber kann im Falle eines Verschleißes des Rotationsdichtungselements bedarfsweise nur das Rotationsdichtungselement kostengünstig gegen ein neues Rotationsdichtungselement ausgetauscht werden.The support body as well as the rotary seal member may / may be arranged loosely in or on the rubber-elastic mounting sleeve. This offers manufacturing advantages and allows a simplified assembly of the rotary seal or rotary seal assembly. In addition, in the case of wear of the rotary seal member, if necessary, only the rotary seal member can be inexpensively exchanged for a new rotary seal member.

Die gummielastische Montagehülse kann nach der Erfindung vorteilhaft zumindest ein dynamisch dichtendes Dichtungselement bzw. eine dynamisch dichtende Dichtlippe aufweisen, das/die relativ zum Rotationsdichtungselement zum Niederdruckbereich hin versetzt angeordnet ist. Das Dichtungselement bzw. die Dichtlippe liegt an der Dichtfläche des zweiten Maschinenteils permanent, d. h. im druckbeaufschlagten wie auch im nicht-druckbeaufschlagten Betriebszustand der Rotationsdichtungsanordnung, an. Die Dichtlippe kann der Montagehülse insbesondere angeformt, d. h. einstückig mit dieser ausgebildet sein. Das Dichtungselement bzw. die Dichtlippe kann beispielsweise eine Öldichtung oder ein sogenannter Abstreifer sein. Dadurch kann die Rotationsdichtungsanordnung gegenüber in den Hochdruckbereich eindringenden Verunreinigungen besser geschützt werden.The rubber-elastic mounting sleeve can according to the invention advantageously comprise at least one dynamically sealing sealing element or a dynamically sealing sealing lip which is arranged offset relative to the rotary sealing element to the low pressure region. The sealing element or the sealing lip is located on the sealing surface of the second machine part permanently, d. H. in the pressurized as well as in the non-pressurized operating state of the rotary seal assembly to. The sealing lip of the mounting sleeve can in particular be formed, d. H. be integrally formed with this. The sealing element or the sealing lip may be, for example, an oil seal or a so-called scraper. As a result, the rotary seal arrangement can be better protected against contaminants entering the high-pressure region.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Stützkörper eine hochdruckbereichsseitige Seitenflanke (Schulter) auf, die zur Dichtfläche bzw. im Falle eines als Radialdichtungselement ausgeführten Rotationdichtungselements auch zur Rotationsachse, unter einem spitzen Winkel α mit α < 90° schräg verlaufend angeordnet ist. Dadurch kann mittels des Stützkörpers vereinfacht eine von der Dichtfläche des zweiten Maschinenteils wegweisende Kraft auf das Rotationsdichtungselement ausgeübt werden, um dessen Dichtkante in die vorgenannte Ruheposition, in der die Dichtkante von der Dichtfläche beabstandet ist bzw. ohne Kontaktflächenpressung/ohne eine nennenswerte Kontaktflächenpressung an der Dichtfläche anliegt, zu überführen.According to a preferred embodiment of the invention, the support body on a high pressure area side edge (shoulder), which is arranged obliquely to the sealing surface or in the case of a designed as a radial sealing element rotation seal member to the axis of rotation at an acute angle α with α <90 °. As a result, by means of the support body, a force directed away from the sealing surface of the second machine part can be exerted on the rotational sealing element in order to move its sealing edge into the abovementioned rest position, in which the sealing edge is spaced from the sealing surface or without contact surface pressure / without a significant contact surface pressure on the sealing surface is to be transferred.

Der Stützkörper kann nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung eine Doppelfunktion erfüllen, indem dieser das Rotationsdichtungselement im nicht-druckbeaufschlagten Zustand der Rotationsdichtungsanordnung in Richtung der Dichtfläche überragt. Weist eines der beiden Maschinenteile, insbesondere das die Dichtfläche aufweisende Maschinenteil, eine Exzentrizität auf, so kann der Stützkörper beispielsweise als ein Anschlag dienen und das Rotationsdichtungselement so vor einer Beschädigung schützen. Im dem Falle, dass die Rotationsdichtung bzw. das Rotationsdichtungselement axialdichtend ausgeführt ist, kann der Stützkörper unerwünschte Axialbewegungen des die Dichtfläche aufweisenden Maschinenteils relativ zu dem die Dichtungshaltestruktur aufweisenden Maschinenteil begrenzen bzw. dämpfen. TriboAccording to a particularly preferred development of the invention, the support body can perform a double function by projecting it beyond the rotational sealing element in the non-pressurized state of the rotary seal arrangement in the direction of the sealing surface. If one of the two machine parts, in particular the machine part having the sealing surface, has an eccentricity, then the supporting body can serve, for example, as a stop and thus protect the rotary sealing element from damage. In the event that the rotary seal or the rotary sealing element is designed to be axially sealing, the supporting body can limit or damp undesired axial movements of the machine part having the sealing surface relative to the machine part having the seal holding structure. Tribo

Der Stützkörper kann nach der Erfindung in einer zur Dichtfläche orthogonalen Richtung, vorzugsweise spielfrei, an der gummielastischen Montaghülse anliegen und abgestützt sein. Im Falle einer radial dichtenden Rotationsdichtung liegt der Stützkörper somit umfangsseitig an der Montagehülse an und ist umfangsseitig an dieser abgestützt. Insgesamt kann dadurch eine vorgenannte Exzentrizität eines der beiden oder auch beider Maschinenteile wirksam gedämpft werden. Darüber hinaus kann sich die Montagehülse im Falle einer radial dichtenden Rotationsdichtung in radialer Richtung, insbesondere innenseitig, am Stützkörper abstützen und so zwischen diesem und der Dichtungsaufnahmestruktur eingespannt gehalten (geklemmt) angeordnet sein. Dadurch kann die Rotationsdichtung an dem die Dichtungshaltestruktur aufweisenden Maschinenteil vereinfacht drehfest festgelegt werden.The support body according to the invention in a direction orthogonal to the sealing surface direction, preferably without play, rest against the rubber-elastic mounting sleeve and be supported. In the case of a radial sealing rotary seal, the support body is thus on the peripheral side of the mounting sleeve and is circumferentially supported on this. Overall, an aforementioned eccentricity of one of the two or even both machine parts can be effectively damped. In addition, in the case of a radially sealing rotary seal in the radial direction, in particular on the inside, the mounting sleeve can be supported on the support body and thus between it and the seal receiving structure be clamped (clamped) arranged. As a result, the rotary seal can be fixed in a rotationally fixed manner to the machine part having the seal holding structure in a simplified manner.

Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Stützkörper unmittelbar als ein Lagerteil für das die Dichtfläche aufweisende Maschinenteil ausgebildet. Der Stützkörper liegt somit im druckbeaufschlagten wie auch im nicht-druckbeaufschlagten Betriebszustand der Rotationsdichtungsanordnung an der Dichtfläche des Maschinenteils an. Dadurch kann eine schwimmende Lagerung des rotierbar gelagerten Maschinenteils erreicht werden. Ist die Rotationsdichtung radial dichtend, d. h. das Rotationsdichtungselement als ein Radialdichtungselement ausgeführt, bildet der Stützkörper somit im Falle einer innendichtenden Rotationsdichtung mit seiner Innenseite und im Falle einer außendichtenden Rotationsdichtung mit seiner Außenseite ein Gleitlager für das die Dichtfläche aufweisende Maschinenteil. Ist die Rotationsdichtung an der Dichtfläche axial dichtend ausgeführt, so bildet der Stützkörper ein Axiallager für das rotierbare Maschinenteil. Der Stützkörper kann durch die gummielastische Montagehülse an der Dichtfläche des rotierbaren Maschinenteils insbesondere vorgespannt anliegen.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the support body is formed directly as a bearing part for the machine part having the sealing surface. The support body is thus in the pressurized as well as in the non-pressurized operating state of the rotary seal assembly on the sealing surface of the machine part. As a result, a floating mounting of the rotatably mounted machine part can be achieved. Is the rotary seal radially sealing, d. H. the rotational sealing element designed as a radial sealing element, the support body thus forms in the case of an inner sealing rotary seal with its inner side and in the case of an outer sealing rotary seal with its outer side a sliding bearing for the sealing surface having machine part. If the rotary seal is designed to be axially sealing on the sealing surface, then the supporting body forms a thrust bearing for the rotatable machine part. The support body may rest against the sealing surface of the rotatable machine part in particular biased by the rubber-elastic mounting sleeve.

Zwecks eines möglichst geringen Reibwiderstands zwischen dem Stützkörper und dem die Dichtfläche aufweisenden Maschinenteil kann der Stützkörper oder die Dichtfläche mit einer Gleitbeschichtung versehen sein. Der Stützkörper kann darüber hinaus dichtflächenseitig sogenannte Tribostrukturen aufweisen, durch die im Betrieb der Rotationsdichtungsanordnung ein zur Niederdruckseite gerichteter (Auswärts-)Transport von in den Hochdruckbereich eingetragenen Verunreinigungen ermöglicht ist. Die Tribostrukturen können beispielsweise eine in der an der Dichtfläche anliegenden Kontaktfläche des Stützkörpers angeordnete Nut oder zumindest eine im Querschnitt V-förmig gewinkelte Struktur umfassen, deren Schenkel in Richtung des Niederdruckbereichs divergieren.For the purpose of the lowest possible frictional resistance between the support body and the machine part having the sealing surface, the support body or the sealing surface may be provided with a sliding coating. In addition, the support body may have so-called tribo structures on the sealing surface side, by means of which, during operation of the rotary sealing arrangement, an (outward) transport directed towards the low-pressure side of contaminants introduced into the high-pressure region is made possible. The tribological structures may comprise, for example, a groove arranged in the contact surface of the support body resting against the sealing surface or at least one structure which is angled in a V-shaped cross-section and whose legs diverge in the direction of the low-pressure region.

Der Stützkörper kann nach der Erfindung grundsätzlich eine kreisförmige, elliptische oder polygonale Querschnittsform aufweisen. Im Hinblick auf einen möglichst geringen Materialeinsatz weist der Stützkörper bevorzugt eine Querschnittform auf, die sich in Richtung auf die dynamisch zu dichtende Dichtfläche des zweiten Maschinenteils verbreitert.The support body according to the invention may in principle have a circular, elliptical or polygonal cross-sectional shape. With a view to minimizing the use of material, the support body preferably has a cross-sectional shape that widens in the direction of the sealing surface of the second machine part to be sealed dynamically.

Für einen zuverlässigen Dichtsitz der gummielastischen Montagehülse an der Dichtungshaltestruktur des ersten Maschinenteils kann die Montagehülse an ihrer der Dichtungshaltestruktur zuweisenden Seite, d. h. im Falle einer radial dichtenden Rotationsdichtung beispielsweise an ihrer äußeren Umfangsseite (= Außenseite), zumindest eine statische Dichtlippe aufweisen, die an dem die Dichtungshaltestruktur aufweisenden Maschinenteil, insbesondere direkt an der Dichtungshaltestruktur des ersten Maschinenteils, dichtend anliegt. Die Dichtlippe kann dabei vorteilhaft mit dem Hochdruckbereich der Rotationsdichtungsanordnung fluidisch verbunden und druckaktivierbar sein. In diesem Fall ist die Dichtlippe durch einen im Hochdruckbereich herrschenden Fluiddruck – druckproportional – gegen das die Dichtungshaltestruktur aufweisende Maschinenteil bzw. gegen die Dichtungshaltestruktur pressbar. Dadurch kann zugleich ein Reibschluss zwischen der Montagehülse und dem die Dichtungshaltestruktur aufweisenden Maschinenteil selbsttätig eingestellt werden. Ein unerwünschtes Mitdrehen der Rotationsdichtungsanordnung mit dem rotierbar gelagerten Maschinenteil kann dadurch verhindert werden. Es versteht sich, dass die Montagehülse im vorgenannten Fall in einer zur Dichtfläche orthogonalen Richtung an einem Widerlager, beispielsweise am Stützkörper oder des die Dichtungshaltestruktur aufweisenden Maschinenteil, abgestützt sein muss.For a reliable sealing seat of the rubber-elastic mounting sleeve on the seal holding structure of the first machine part, the mounting sleeve on its the sealing holding structure facing side, d. H. in the case of a radially sealing rotary seal, for example on its outer peripheral side (= outer side), have at least one static sealing lip sealingly abutting the machine part containing the seal holding structure, in particular directly on the seal holding structure of the first machine part. The sealing lip can advantageously be fluidly connected to the high-pressure region of the rotary seal arrangement and pressure-activated. In this case, the sealing lip can be pressed by a fluid pressure prevailing in the high-pressure region-proportional to pressure-against the machine part having the gasket holding structure or against the gasket holding structure. As a result, at the same time a frictional engagement between the mounting sleeve and the machine part containing the seal holding structure can be adjusted automatically. An unwanted co-rotation of the rotary seal assembly with the rotatably mounted machine part can be prevented. It is understood that the mounting sleeve must be supported in the aforementioned case in a direction orthogonal to the sealing surface on an abutment, for example on the support body or the gasket holding structure having the machine part.

Nach der Erfindung kann in einer zur Dichtfläche orthogonalen Richtung zwischen der Montagehülse und dem die Dichtungshaltestruktur aufweisenden ersten Maschinenteil ein Freiraum ausgebildet sein. Der Freiraum kann erfindungsgemäß mit dem Hochdruckbereich fluidisch verbunden sein. In dem Freiraum ist vorzugsweise ein Spannelement gelagert, das durch einen im Hochdruckbereich herrschenden Fluiddruck in axialer Richtung gegen eine außenseitig angeordnete Schrägfläche der Montagehülse oder der Dichtungshaltestruktur bewegbar ist, um die Montagehülse in Abhängigkeit vom Fluiddruck im Hochdruckbereich am ersten Maschinenteil reibschlüssig festzusetzen. Das Spannelement kann insbesondere als ein Spannring, bevorzugt als ein Keilring mit einer keilförmigen Querschnittsform, ausgeführt sein. Insgesamt kann dadurch ein unerwünschtes Mitdrehen der Rotationsdichtung mit dem rotierbar gelagerten Maschinenteil nochmals zuverlässiger unterbunden werden.According to the invention, a free space may be formed in a direction orthogonal to the sealing surface between the mounting sleeve and the first machine part having the seal holding structure. The space may be fluidly connected to the high pressure area according to the invention. In the free space, a clamping element is preferably mounted, which is movable by a prevailing in the high pressure fluid pressure in the axial direction against an outside inclined surface of the mounting sleeve or the seal holding structure to frictionally fix the mounting sleeve depending on the fluid pressure in the high pressure region on the first machine part. The clamping element may in particular be designed as a clamping ring, preferably as a wedge ring with a wedge-shaped cross-sectional shape. Overall, an unwanted co-rotation of the rotary seal with the rotatably mounted machine part can thereby be reliably prevented again.

Die Dichtungshaltestruktur weist zwecks einer sicheren Abstützung bzw. Anlage der gummielastischen Montagehülse vorzugsweise eine niederdruckbereichsseitig angeordnete Schulter auf.For the purpose of a secure support or installation of the rubber-elastic mounting sleeve, the seal holding structure preferably has a shoulder arranged on the low pressure side.

Das Rotationsdichtungselement kann insbesondere in einer Haltenut der gummielastisch verformbaren Montagehülse gehalten angeordnet sein. Dadurch wird die Montage der Rotationsdichtung weiter vereinfacht. Die Haltenut ist im Falle einer radial dichtenden Rotationsdichtung bzw. eines radial dichtenden Rotationsdichtungselements als Radialnut und im Falle einer axial dichtenden Rotationsdichtung als eine Axialnut ausgeführt.The rotary seal member may be arranged in particular held in a retaining groove of the rubber-elastic deformable mounting sleeve. This further simplifies the assembly of the rotary seal. The retaining groove is designed as a radial groove in the case of a radially sealing rotary seal or a radially sealing rotary sealing element and as an axial groove in the case of an axially sealing rotary seal.

Erfindungsgemäß kann die Montagehülse ein weiteres Rotationsdichtungselement aufweisen, das bevorzugt an einem zweiten Stützkörper, vorzugsweise in axialer Richtung, unmittelbar anliegt und abgestützt ist. According to the invention, the mounting sleeve may comprise a further rotary sealing element, which preferably rests and is supported directly on a second support body, preferably in the axial direction.

Die Rotationsdichtungsanordnung kann nach der Erfindung insbesondere als eine Drehdurchführung ausgebildet sein. Die Rotationsdichtungsanordnung kann dabei nach einer ersten Ausführungsalternative eine Rotationsdichtung umfassen, bei der die Montagehülse ein zweites Rotationsdichtungselement aufweist, das an einem zweiten Stützkörper unmittelbar anliegt und abgestützt ist. Der Hochdruckbereich ist in einer zur Dichtfläche parallelen Richtung zwischen den beiden Rotationsdichtungen ausgebildet und dient dem Fluid als Drehdurchführungsbereich. Im Falle einer radial dichtenden Rotationsdichtung, d. h. jeweils in radialer Richtung dichtender Rotationsdichtungselemente (= Radialdichtungselemente), ist der Hochdruckbereich mithin in axialer Richtung zwischen den beiden Rotationsdichtungselementen ausgebildet. Im Falle einer axial dichtenden Rotationsdichtung ist der als Drehdurchführungsbereich dienende Hochdruckbereich in einer radialen Richtung in dazu entsprechender Weise zwischen den beiden Rotationsdichtungselementen ausgebildet. In beiden Fällen ist der Hochdruckbereich durch die Rotationsdichtungselemente zumindest abschnittsweise seitlich unmittelbar begrenzt. Die gummielastische Montagehülse weist dabei zumindest einen Durchgang (beispielsweise eine Durchgangsbohrung) auf, durch den ein im ersten Maschinenteil angeordneter erster Fluidströmungskanal über den Hochdruck- oder Drehdurchführungsbereich mit einem im zweiten Maschinenteil angeordneten zweiten Fluidströmungskanal fluidisch verbunden oder verbindbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist somit eine einzige Montagehülse für zwei Rotationsdichtungselemente und zwei Stützkörper vorgesehen.The rotary seal assembly may be formed according to the invention, in particular as a rotary feedthrough. According to a first alternative embodiment, the rotary seal arrangement may comprise a rotary seal, in which the mounting sleeve has a second rotational sealing element, which bears directly against a second supporting body and is supported. The high-pressure region is formed in a direction parallel to the sealing surface between the two rotary seals and serves the fluid as a rotary lead-through region. In the case of a radially sealing rotary seal, i. H. each in the radial direction sealing rotary sealing elements (= radial sealing elements), the high-pressure region is thus formed in the axial direction between the two rotary sealing elements. In the case of an axially sealing rotary seal, the high pressure area serving as a rotary leadthrough area is formed in a radial direction in a corresponding manner between the two rotary seal members. In both cases, the high-pressure region is at least partially limited laterally by the rotational sealing elements. The rubber-elastic mounting sleeve in this case has at least one passage (for example a through-bore) through which a first fluid flow channel arranged in the first machine part is fluidically connected or connectable via the high-pressure or rotary passage region to a second fluid flow passage arranged in the second machine part. In this embodiment, therefore, a single mounting sleeve for two rotary sealing elements and two support body is provided.

Die Rotationsdichtungsanordnung kann nach einer zweiten Ausführungsalternative zwei der vorstehend erläuterten Rotationsdichtungen aufweisen. Die beiden Rotationsdichtungen sind in diesem Fall in einer zur Dichtfläche parallelen Richtung zueinander versetzt angeordnet. In dem Falle, dass die Rotationsdichtungselemente als Radialdichtungselemente ausgeführt sind, d. h. bei radial dichtenden Rotationsdichtungen, sind die Rotationsdichtungen mithin in einer zur Rotationsachse axialen Richtung hintereinanderliegend angeordnet. In dem Fall, dass die Rotationsdichtungselemente als Axialdichtungselemente ausgeführt sind, sind die Rotationsdichtungen koaxial zur Rotationsachse angeordnet. Die beiden Montagehülsen können dabei jeweils aneinander anliegen oder voneinander beabstandet angeordnet sein. In jedem Falle ist in einer der beiden oder zwischen den beiden Montagehülsen ein Durchgang ausgebildet, über die ein im ersten Maschinenteil angeordneter erster Fluidströmungskanal mit einem im zweiten Maschinenteil angeordneten zweiten Fluidströmungskanal fluidisch verbunden oder verbindbar ist. Der als Drehdurchführungsbereich fungierende Hochdruckbereich der Rotationsdichtungsanordnung ist auch bei dieser Ausführungsvariante zwischen den beiden Rotationsdichtungselementen angeordnet und durch diese unmittelbar seitlich begrenzt.The rotary seal assembly may comprise two of the above-described rotary seals according to a second alternative embodiment. In this case, the two rotary seals are offset relative to each other in a direction parallel to the sealing surface. In the event that the rotary seal elements are designed as radial sealing elements, d. H. in the case of radially sealing rotary seals, the rotary seals are therefore arranged one behind the other in a direction axial to the axis of rotation. In the case that the rotational sealing elements are designed as Axialdichtungselemente, the rotary seals are arranged coaxially to the axis of rotation. The two mounting sleeves can each rest against each other or be spaced apart. In any case, a passage is formed in one of the two or between the two mounting sleeves, via which a first fluid flow channel arranged in the first machine part is fluidically connected or connectable to a second fluid flow passage arranged in the second machine part. The high-pressure area of the rotary sealing arrangement, which functions as a rotary leadthrough area, is also arranged between the two rotary sealing elements in this embodiment, and is bounded laterally by the same.

Die Rotationsdichtungsanordnung kann nach der Erfindung mehrere Drehdurchführungsbereiche aufweisen. Jeder weitere Drehdurchführungsbereich der Rotationsdichtungsanordnung ist dabei jeweils in einer dem ersten Drehdurchführungsbereich entsprechenden Weise durch Rotationsdichtungselemente derselben Rotationsdichtung oder einer Mehrzahl von Rotationsdichtungen begrenzt. Im erstgenannten Fall weist die gummielastische Montagehülse für jeden Drehdurchführungs- bzw. Hochdruckbereich H einen vorstehend genannten radialen Durchgang auf. Im letztgenannten Fall sind mehrere Rotationsdichtungen hintereinanderliegend bzw. koaxial zur Rotationsachse angeordnet.The rotary seal assembly according to the invention may have a plurality of rotary feedthrough regions. Each further rotary leadthrough region of the rotary sealing arrangement is in each case limited in a manner corresponding to the first rotary leadthrough region by rotational sealing elements of the same rotary seal or a plurality of rotary seals. In the former case, the rubber-elastic mounting sleeve for each Drehdurchführungs- or high-pressure area H on an aforementioned radial passage. In the latter case, a plurality of rotary seals are arranged one behind the other or coaxial with the axis of rotation.

Die Dichtungshaltestruktur des einen Maschinenteils kann erfindungsgemäß als eine Metallhülse ausgeführt sein, die an dem Maschinenteil, vorzugswiese im Preßsitz, gehalten angeordnet ist. Es versteht sich, dass die Rotationsdichtung in der Metallhülse vormontiert bereitgestellt gestellt sein kann, um diese auf einfache Weise im Dichtspalt zwischen den beiden Maschinenteilen anzuordnen.The seal holding structure of a machine part according to the invention may be designed as a metal sleeve, which is arranged on the machine part, preferably in the press fit, held. It is understood that the rotary seal can be provided pre-assembled in the metal sleeve in order to arrange them easily in the sealing gap between the two machine parts.

Die vorstehend erläuterte Rotationsdichtungsanordnung weist ein breites Einsatzspektrum auf und kann insbesondere bei Reifendruckregelsystemen, etwa bei Kraftfahrzeugen oder bei Luftfahrzeugen, eigesetzt werden. Eines der beiden Maschinenteile kann dabei als eine Antriebswelle oder als eine Radachse ausgebildet sein. Es versteht sich, dass die Rotationsdichtungsanordnung dabei weitere erforderliche Bauteile, beispielsweise ein oder mehrere Ventile, aufweisen kann. Auch andere technische Anwendungsbereiche, etwa bei Maschinen der mechanischen oder chemischen Verfahrenstechnik oder bei Haushaltsgeräten, sind vorstellbar.The above-described rotary seal arrangement has a wide range of uses and can be used in particular in tire pressure control systems, such as motor vehicles or aircraft. One of the two machine parts can be designed as a drive shaft or as a wheel axle. It goes without saying that the rotary seal arrangement can have further required components, for example one or more valves. Other technical applications, such as machines of mechanical or chemical engineering or household appliances, are conceivable.

Die Erfindung betrifft zusammenfassend eine Rotationsdichtungsanordnung mit einer Rotationsdichtung, um einen Hochdruckbereich H gegenüber einem Niederdruckbereich N der Rotationsdichtungsanordnung abzudichten. Die Rotationsdichtung weist eine Montagehülse aus einem gummielastischen Material und zumindest ein druckaktivierbares Rotationsdichtungselement mit einer Dichtkante auf. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Differenzdruckwerts PDiff zwischen dem Hochdruckbereich H und dem Niederdruckbereich N legt sich die Dichtkante des Rotationsdichtungselements unter unmittelbarer Verdrängung eines an der gummielastischen Montagehülse federnd gelagerten Stützkörpers an die Dichtfläche eines Maschinenteils dichtend an. Bei einem Unterschreiten der vorgegebenen Differenzdruckwerts PDiff ist eine Rückbewegung des Stützkörpers axial in Richtung des Hochdruckbereichs H bewirkt, sodass die Dichtkante des Rotationsdichtungselements in ihre Ruheposition zurückbewegt wird, in der das Rotationsdichtungselement an der Dichtfläche ohne Kontaktflächenpressung oder im Wesentlichen ohne eine Kontaktflächenpressung anliegt oder von der Dichtfläche beabstandet ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Rotationsdichtung für eine derartige Rotationsdichtungsanordnung.In summary, the invention relates to a rotary seal assembly having a rotary seal for sealing a high pressure region H from a low pressure region N of the rotary seal assembly. The rotary seal has a mounting sleeve made of a rubber-elastic material and at least one pressure-activatable rotary sealing element with a sealing edge. When a predetermined differential pressure value P diff between the high-pressure region H and the low-pressure region N is exceeded, the sealing edge of the rotary sealing element is placed under direct displacement of one of the rubber-elastic elements Mounting sleeve spring-mounted support body sealingly against the sealing surface of a machine part. When falling below the predetermined differential pressure value P Diff a return movement of the support body is effected axially in the direction of the high pressure region H, so that the sealing edge of the rotary seal member is moved back to its rest position in which abuts the rotary seal member on the sealing surface without contact surface pressure or substantially without a contact surface pressure or of the sealing surface is spaced. The invention further relates to a rotary seal for such a rotary seal arrangement.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Figuren sind einander entsprechende Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. In the figures, corresponding components are each provided with the same reference numerals.

In der Zeichnung zeigenIn the drawing show

1 eine Rotationsdichtungsanordnung mit einem Maschinenteil, das um eine Rotationsachse rotierbar gelagert ist und mit druckaktivierbaren Rotationsdichtungen zum radialen Abdichten eines als Drehdurchführungsbereich dienenden Hochdruckbereichs, wobei die Rotationsdichtung eine gummielastische Montagehülse mit einem Rotationsdichtungselement aufweist, das über einen Stützkörper an einem Stützbereich der Montagehülse in axialer Richtung federnd abgestützt ist, so dass das Rotationsdichtungselement unter Verdrängung des Stützkörpers druckgesteuert an die Dichtfläche des rotierbar gelagerten Maschinenteils pressbar ist, in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung; 1 a rotary seal assembly with a machine part which is rotatably mounted about a rotation axis and pressure-actuated rotary seals for radial sealing serving as a rotary feedthrough high pressure area, wherein the rotary seal comprises a rubber-elastic mounting sleeve with a rotary seal member which resiliently via a support body to a support region of the mounting sleeve in the axial direction is supported, so that the rotation sealing element under pressure of the support body is pressure-controlled to the sealing surface of the rotatably mounted machine part can be pressed, in a fragmentary sectional view;

2 die Rotationsdichtungsanordnung gemäß 1 mit in Dichtstellung angeordneter Rotationsdichtung, in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung; 2 the rotary seal assembly according to 1 with arranged in sealing position rotation seal, in a partial sectional view;

3 eine zu der Rotationsdichtungsanordnung gemäß 1 ähnliche Rotationsdichtungsanordnung mit einer zusätzlichen Öldichtung, die an der Montagehülse angeformt ist und welche mittels eines Federelements gegen die Dichtfläche des rotierbaren Maschinenteils gespannt ist, in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung; 3 one to the rotary seal assembly according to 1 similar rotation seal arrangement with an additional oil seal, which is integrally formed on the mounting sleeve and which is stretched by a spring member against the sealing surface of the rotatable machine part, in a sectional view in section;

4 eine weitere Rotationsdichtungsanordnung mit einer bidirektional aktivierbaren Rotationsdichtung, in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung; 4 a further rotation sealing arrangement with a bidirectionally activatable rotary seal, in a sectional sectional view;

5 eine Rotationsdichtungsanordnung, bei der der Stützbereich der Montagehülse durch ein zur Montagehülse separat ausgebildetes gummielastisch verformbares Ringelement gebildet ist, in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung; 5 a rotary seal arrangement in which the support region of the mounting sleeve is formed by a rubber-elastic deformable ring element separately formed for the mounting sleeve, in a partial sectional view;

6 eine Rotationsdichtungsanordnung bei der die Rotationsdichtung einen druckaktivierbaren Spannring aufweist, in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung; 6 a rotary seal arrangement in which the rotary seal has a pressure-activatable clamping ring, in a sectional sectional view;

7 eine Rotationsdichtungsanordnung, bei der die Montagehülse der Rotationsdichtungsanordnung eine statische Dichtlippe aufweist, die druckproportional zu einem im Hochdruckbereich herrschenden Druck gegen die Dichtungshaltestruktur eines der Maschinenteile pressbar ist, in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung; 7 a rotary seal arrangement in which the mounting sleeve of the rotary seal assembly has a static sealing lip which is pressure-proportional to a pressure prevailing in the high-pressure region against the seal holding structure of one of the machine parts can be pressed in a sectional view in sections;

8 eine weitere Rotationsdichtungsanordnung bei der die Montagehülse zwei Rotationsdichtungselemente aufweist, im nicht-druckbelasteten Ruhezustand, in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung; 8th a further rotation sealing arrangement in which the mounting sleeve has two rotational sealing elements, in the non-pressure-loaded state of rest, in a partial sectional view;

9 die Rotationsdichtungsanordnung gemäß 8 im druckbelasteten, d. h. druckaktivierten, Betriebszustand der Rotationsdichtung, in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung; und 9 the rotary seal assembly according to 8th in the pressure-loaded, ie pressure-activated, operating state of the rotary seal, in a partial sectional view; and

10 eine Rotationsdichtungsanordnung, bei der die Rotationsdichtung bezüglich der Dichtfläche des zweiten Maschinenteils axial dichtend ausgeführt ist, in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung. 10 a rotary seal assembly in which the rotary seal is designed to be axially sealed with respect to the sealing surface of the second machine part, in a partial sectional view.

1 zeigt eine Rotationsdichtungsanordnung 10 mit einem ersten Maschinenteil 12 und mit einem zweiten Maschinenteil 14, das um eine Dreh- oder Rotationsachse 16 relativ zum ersten Maschinenteil 12 rotierbar gelagert ist. Die Rotationsdichtungsanordnung 10 kann gemäß 1 als eine Drehdurchführung ausgeführt sein und erlaubt in diesem Fall einem Fluid den abgedichteten Übergang zwischen dem feststehenden ersten Maschinenteil 12 und dem rotierbar gelagerten zweiten Maschinenteil 14. Zwischen den beiden Maschinenteilen 12, 14 ist ein Dichtspalt 18 ausgebildet. Die beiden Maschinenteile 12, 14 weisen jeweils einen Fluidströmungskanal 20, 22 für das Fluid auf, die über einen mit H bezeichneten Hochdruckbereich miteinander fluidisch verbindbar sind. Der Hochdruckbereich H des Dichtspalts 18 ist in axialer Richtung beiderseitig durch eine Rotationsdichtung 24 gegenüber einem axial außenliegend angeordneten Niederdruckbereich N abdichtbar. Die Rotationsdichtungen sind hier radial- und innendichtend ausgeführt. In 1 ist nur eine der beiden Rotationsdichtungen 24 in einer ausschnittsweise Darstellung gezeigt. Die Rotationsdichtungen 24 sind jeweils an einer Dichtungshaltestruktur 26 des ersten Maschinenteils 12 angeordnet. Die Dichtungshaltestruktur 26 kann insbesondere als eine Haltenut des ersten Maschinenteils 12 ausgeführt sein. Die Haltenut weist in diesem Fall zwei einander zuweisenden Nutflanken 28, 30 auf, die über einen Nutboden 32 miteinander verbunden sind. Die Rotationsdichtung 24 kann an beiden Nutflanken 28, 30 in axialer Richtung, insbesondere vorgespannt, anliegen. Die niederdruckbereichsseitige Nutflanke 30 der Dichtungshaltestruktur 26 dient dabei als Anlageschulter für die Rotationsdichtung 24, um diese bei einer Druckbeaufschlagung des Hochdruckbereichs H in analer Richtung in der Dichtungshaltestruktur 26 zu sichern. 1 shows a rotary seal arrangement 10 with a first machine part 12 and with a second machine part 14 that is about a rotation or rotation axis 16 relative to the first machine part 12 rotatably mounted. The rotary seal arrangement 10 can according to 1 be designed as a rotary feedthrough and in this case allows a fluid the sealed transition between the fixed first machine part 12 and the rotatably mounted second machine part 14 , Between the two machine parts 12 . 14 is a sealing gap 18 educated. The two machine parts 12 . 14 each have a fluid flow channel 20 . 22 for the fluid, which are fluidically connectable to each other via a high pressure area designated H. The high pressure area H of the sealing gap 18 is in the axial direction on both sides by a rotary seal 24 can be sealed off from a low-pressure region N arranged axially on the outside. The rotary seals are designed here radial and internal sealing. In 1 is just one of the two rotary seals 24 shown in a fragmentary representation. The rotary seals 24 are each on a seal holding structure 26 of the first machine part 12 arranged. The seal holding structure 26 can in particular as a retaining groove of the first machine part 12 be executed. The retaining groove in this case has two mutually facing groove edges 28 . 30 on, which has a groove bottom 32 connected to each other. The rotary seal 24 can on both flanks 28 . 30 in the axial direction, in particular biased, rest. The low pressure area groove side 30 the seal holding structure 26 serves as an abutment shoulder for the rotary seal 24 to this when pressurizing the high pressure area H in the anal direction in the seal holding structure 26 to secure.

Die gezeigte Rotationsdichtung 24 umfasst eine Montagehülse 34 aus einem gummielastischen Material. Die gummielastisch verformbare Montagehülse 34 weist eine erste Haltenut 36a auf, in der ein druckaktivierbares Rotationsdichtungselement 38 gehalten angeordnet ist. Das Rotationsdichtungselement 38 ist als Radialdichtungselement ausgeführt und erstreckt sich von der Montagehülse 34 in Richtung auf eine Dichtfläche 40 des rotierbar angeordneten zweiten Maschinenteils 14 weg. Das Rotationsdichtungselement 38 weist an seinem von der Montagehülse 34 wegeweisenden freien Ende 42 eine Dichtkante 44 auf. Das Rotationsdichtungselement 38 besteht vorteilhaft aus einem zähelastischen Material mit vorzugsweise geringem Reibungskoeffizienten, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Polyetheretherketon (PEEK) oder auch einem Faserverbundwerkstoff.The shown rotary seal 24 includes a mounting sleeve 34 made of a rubber-elastic material. The rubber-elastic deformable mounting sleeve 34 has a first holding groove 36a in which a pressure-activated rotary sealing element 38 is arranged. The rotary seal element 38 is designed as a radial sealing element and extends from the mounting sleeve 34 towards a sealing surface 40 the rotatably arranged second machine part 14 path. The rotary seal element 38 indicates at its from the mounting sleeve 34 far-reaching free end 42 a sealing edge 44 on. The rotary seal element 38 advantageously consists of a viscoelastic material with preferably low coefficient of friction, such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyetheretherketone (PEEK) or a fiber composite material.

Die Rotationsdichtung 24 umfasst einen ringförmigen Stützkörper oder Stützring 46, an dem das Rotationsdichtungselement 38 im nicht-druckbelasteten wie auch im druckbelasteten Betriebszustand der Rotationsdichtung 24 in axialer Richtung anliegt und abgestützt ist. Der Stützkörper 46 kann aus einem zähelastisch verformbaren Material bestehen oder ist als ein Starrkörper ausgeführt. Der Stützkörper ist im letztgenannten Fall durch die im Hochdruckbereich H der Rotationsdichtungsanordnung 10 auftretenden Betriebsdrücke in radialer Richtung unverformbar bzw. im Wesentlichen unverformbar. Der Stützkörper 46 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, Metall, Verbundwerkstoff oder aus einer technischen Keramik.The rotary seal 24 includes an annular support body or support ring 46 to which the rotary seal element 38 in the non-pressure-loaded as well as in the pressure-loaded operating state of the rotary seal 24 abuts in the axial direction and is supported. The supporting body 46 may consist of a viscoplastic deformable material or is designed as a rigid body. The support body is in the latter case by the high pressure area H of the rotary seal assembly 10 occurring operating pressures in the radial direction undeformable or substantially undeformable. The supporting body 46 is preferably made of a plastic material, metal, composite material or a technical ceramics.

Der Stützkörper 46 kann sich in eine zweite Haltenut 36b der gummielastischen Montagehülse 34 hineinerstrecken. Der Stützkörper 46 weist eine dem Hochdruckbereich H zuweisende Seitenflanke (Schulter) 48 auf, an der das Rotationsdichtungselement 38 in axialer Richtung unmittelbar anliegt. Die Seitenflanke 48 dient dem Rotationsdichtungselement 38 somit als eine Anlagefläche. Die Seitenflanke 48 des Stützkörpers 46 ist zur Dichtfläche 40 bzw. zur Rotationsachse 16 vorzugsweise unter einem spitzen Winkel α mit α < 90° schräg verlaufend angeordnet. Der Winkel α beträgt vorliegenden ungefähr 80°. Gemäß 1 kann der Stützkörper eine sich radial zur Dichtfläche 40 hin verbreiternde Querschnittform aufweisen. Der ringförmige Stützkörper 46 kann mit seiner Innenseite 50 von der Dichtfläche 40 des zweiten Maschinenteils 14 vollumfänglich beabstandet angeordnet sein, wie dies in 1 gezeigt ist. Alternativ kann der Stützkörper 46 auch an der Dichtfläche 40 unmittelbar anliegen und ein (Gleit-)Lager für das die Dichtfläche aufweisende Maschinenteil 14 bilden. Insbesondere im letztgenannten Fall kann dadurch eine Überbeanspruchung der Dichtkante 44 der Rotationdichtung 24 bei einer Exzentrizität des rotierbar gelagerten Maschinenteils 14 entgegengewirkt werden.The supporting body 46 can be in a second holding groove 36b the rubber-elastic mounting sleeve 34 hineinerstrecken. The supporting body 46 has a side of the high-pressure area H (shoulder) 48 on, at which the rotary seal element 38 in the axial direction lies directly. The side flank 48 serves the rotary seal element 38 thus as a contact surface. The side flank 48 of the support body 46 is to the sealing surface 40 or to the rotation axis 16 preferably arranged at an acute angle α with α <90 ° inclined. The angle α is present about 80 °. According to 1 the support body can be a radial to the sealing surface 40 have widening cross-sectional shape. The annular support body 46 can with its inside 50 from the sealing surface 40 of the second machine part 14 be arranged fully spaced, as shown in FIG 1 is shown. Alternatively, the support body 46 also on the sealing surface 40 abut directly and a (sliding) bearing for the sealing surface having machine part 14 form. In particular, in the latter case, thereby overstressing the sealing edge 44 the rotation seal 24 at an eccentricity of the rotatably mounted machine part 14 be counteracted.

Der Stützkörper 46 ist niederdruckbereichsseitig von einem gummielastisch verformbaren Stützbereich 52 der Montagehülse 34 in axialer Richtung überdeckt. Der Stützkörper 46 liegt an dem Stützbereich 52 in axialer Richtung unmittelbar an.The supporting body 46 is low pressure area side of a rubber elastic deformable support area 52 the mounting sleeve 34 covered in the axial direction. The supporting body 46 lies at the support area 52 in the axial direction immediately.

Die Rotationsichtung ist in ihrem nicht-druckbelasteten Betriebszustand in ihrer in 1 gezeigten Ruheposition angeordnet. In dieser Ruheposition ist die Dichtkante 44 der Rotationsdichtung 24 durch den Stützkörper 46 von der Dichtfläche beabstandet gehalten angeordnet oder an der Dichtfläche 40 ohne eine Kontaktflächenpressung bzw. mit einer zu vernachlässigenden geringen Kontaktflächenpressung gehalten angeordnet.The direction of rotation is in its non-pressure-loaded operating condition in its in 1 arranged rest position shown. In this rest position is the sealing edge 44 the rotary seal 24 through the support body 46 Held spaced from the sealing surface or arranged on the sealing surface 40 arranged without a contact surface pressure or held with a negligible low contact surface pressure.

Beim Einleiten des druckbeaufschlagten Fluids in den als Drehdurchführungsbereich dienenden Hochdruckbereich H wird das Rotationsdichtungselement 38 bei überschreiten eines Differenzdruckwerts PDiff eines im Hochdruckbereich herrschenden Drucks PH gegenüber einem im Niederdruckbereich N herrschenden Druck PN druckproportional in axialer Richtung gegen den Stützkörper 46 gepresst, so dass dieser unter einer elastischen Verformung des Stützbereichs 52 der gummielastischen Montagehülse 34 axial in Richtung auf die Niederdruckseite N soweit nach außen verschoben wird, dass sich das Rotationsdichtungselement 38 mit seiner Dichtkante 44 in einer radialen Richtung an der Dichtfläche 40 des zweiten Maschinenteils 14 dichtend anlegt. Die Verstellbewegung des Stützkörpers kann, sofern dieser aus einem zähelastischen Material besteht, zumindest teilweise durch eine abschnittsweise (elastische) Verformung des Stützkörpers 46 in Richtung des Niederdruckbereichs N bedingt sein. Dadurch wird eine fluiddichte Abdichtung des Hochdruckbereichs H bewirkt, wie dies in 2 dargestellt ist. Im druckbeaufschlagten Betriebszustand der Rotationsdichtung 24 liegt die Dichtkante 44 somit im vorgegebenen Dichtsitz an der zugeordneten Dichtfläche 40 des zweiten Maschinenteils 14 dichtend an.When introducing the pressurized fluid into the high-pressure area H serving as a rotary passage area, the rotary seal member becomes 38 when exceeding a differential pressure value P Diff of a pressure prevailing in the high-pressure region P H against a pressure prevailing in the low-pressure region N pressure P N proportional to pressure in the axial direction against the support body 46 Pressed so that this under an elastic deformation of the support area 52 the rubber-elastic mounting sleeve 34 axially displaced so far in the direction of the low pressure side N to the outside that the Rotary sealing element 38 with its sealing edge 44 in a radial direction on the sealing surface 40 of the second machine part 14 tightly fitting. The adjustment of the support body may, if it consists of a tough elastic material, at least partially by a sectionally (elastic) deformation of the support body 46 in the direction of the low pressure region N be conditional. As a result, a fluid-tight seal of the high-pressure region H is effected, as shown in FIG 2 is shown. In the pressurized operating state of the rotary seal 24 lies the sealing edge 44 thus in the specified sealing seat on the associated sealing surface 40 of the second machine part 14 sealingly.

Bei Unterschreiten des vorgegebenen Differenzdruckwerts PDiff wird der Stützkörper 46 durch das elastische Rückstellvermögen des Stützbereichs 52 der gummielastischen Montagehülse 34 in seine in 1 gezeigte Ruheposition in axialer Richtung zurückbewegt. Dadurch wird das Rotationsdichtungselement 38 mit seiner Dichtkante 44 an der Dichtfläche 40 entlastet bzw. erneut von der Dichtfläche 40 weggedrückt, so dass diese erneut ohne bzw. ohne eine verschleißträchtige Kontaktflächenpressung an der Dichtfläche anliegt bzw. von der Dichtfläche 40 des zweiten Maschinenteils 14 in radialer Richtung beabstandet ist (1). Falls below the predetermined differential pressure value P Diff of the support body 46 by the elastic resilience of the support area 52 the rubber-elastic mounting sleeve 34 in his in 1 shown rest position moved back in the axial direction. This will cause the rotary seal element 38 with its sealing edge 44 at the sealing surface 40 relieved or again from the sealing surface 40 pushed away, so that it rests again without or without a wear-prone contact surface pressure on the sealing surface or of the sealing surface 40 of the second machine part 14 is spaced in the radial direction ( 1 ).

Der Stützkörper 46 kann das Rotationsdichtungselement 38 im nicht-druckbelasteten Betriebszustand der Rotationsdichtung 24 radial in Richtung der Dichtfläche 40 des zweiten Maschinenteils 14 überragen. Der Stützkörper 46 kann dadurch eine besonders großflächige Abstützung des Rotationsdichtungselements 38 gewährleisten. Selbst bei Hochdruckanwendungen kann dadurch eine Extrusion des Rotationsdichtungselements 38 axial zwischen der Dichtfläche 40 und dem Stützkörper 46 hindurch vermieden werden. Darüber hinaus kann der Stützkörper 46 dann im Falle einer Exzentrizität eines der beiden Maschinenteile 12, 14 als ein Anschlagelement dienen, so dass ein unerwünschtes Schleifen des Rotationsdichtungselements 38 an der Dichtfläche 40 des zweiten Maschinenteils 14 im nicht-druckbelasteten Betriebszustand verhindert werden kann. Im druckbelasteten Betriebszustand der Rotationsdichtung 24 kann zudem einer übermäßigen (lokalen) Beanspruchung der Dichtkante 44 des Rotationsdichtungselements 38 zuverlässig entgegengewirkt werden. Der ringförmige Stützkörper 46 liegt hierzu vorzugsweise in radialer Richtung, vorzugsweise spielfrei, an der gummielastischen Montaghülse 34 an und ist an dieser abgestützt. Dadurch kann eine Auslenkung des Stützkörpers 46 in radialer Richtung zuverlässig gedämpft werden. Der Stützkörper 46 kann auch mit seiner Innenseite 50 an der Dichtfläche 40 anliegen und so ein (Gleit-)Lager für das rotierbare Maschinenteil 14 bilden.The supporting body 46 can the rotary seal element 38 in the non-pressure-loaded operating state of the rotary seal 24 radially in the direction of the sealing surface 40 of the second machine part 14 overtop. The supporting body 46 This can be a particularly large-scale support of the rotary sealing element 38 guarantee. Even in high pressure applications, this can cause extrusion of the rotary seal element 38 axially between the sealing surface 40 and the support body 46 be avoided. In addition, the support body 46 then in the case of eccentricity of one of the two machine parts 12 . 14 serve as a stop element, so that undesirable grinding of the rotary seal element 38 at the sealing surface 40 of the second machine part 14 can be prevented in the non-pressure-loaded operating condition. In the pressure-loaded operating condition of the rotary seal 24 can also cause excessive (local) stress on the sealing edge 44 of the rotary seal member 38 be reliably counteracted. The annular support body 46 For this purpose, preferably in the radial direction, preferably free of play, on the rubber-elastic mounting sleeve 34 and is supported on this. As a result, a deflection of the support body 46 be reliably damped in the radial direction. The supporting body 46 can also with its inside 50 at the sealing surface 40 abut and so a (sliding) bearing for the rotatable machine part 14 form.

Die gummielastische Montagehülse 34 liegt mit ihrer Außenseite 54 an der Dichtungshaltestruktur 26, hier dem Nutboden 32, des ersten Maschinenteils 12 reibschlüssig an, um ein unerwünschtes Mitdrehen der Montagehülse 34 mit dem rotierbar gelagerten zweiten Maschinenteil 14 zu verhindern. Die Montagehülse 34 weist hierzu vorzugsweise ein radiales Übermaß relativ zum Innendurchmesser der Dichtungshaltestruktur des ersten Maschinenteils 12 auf. Dadurch kann ein radialer Dichtsitz der Montagehülse 34 am ersten Maschinenteil 12 erreicht werden. Für ein besonders gutes (statisches) Dichtungsvermögen kann die Montagehülse 34 an ihrer Außenseite mit zumindest einer oder auch mit mehreren statischen Dichtlippen 56 versehen sein, die hier mit gestrichelter Linie im unbelasteten Zustand angedeutet sind. Es versteht sich, dass sich die Dichtlippe(n) 56 über den gesamten Umfang der Montagehülse 34 erstreckt/erstrecken. Die Montagehülse 34 kann darüber hinaus durch eine entsprechende Bemaßung des Stützkörpers 46 in radialer Richtung gegen die Dichtungshaltestruktur 26 des ersten Maschinenteils 12 gespannt sein.The rubber-elastic mounting sleeve 34 lies with its outside 54 at the seal holding structure 26 , here the groove bottom 32 , the first machine part 12 frictionally engaged to prevent unwanted turning of the mounting sleeve 34 with the rotatably mounted second machine part 14 to prevent. The mounting sleeve 34 For this purpose, preferably has a radial excess relative to the inner diameter of the seal holding structure of the first machine part 12 on. As a result, a radial sealing seat of the mounting sleeve 34 on the first machine part 12 be achieved. For a particularly good (static) sealing capacity, the mounting sleeve 34 on its outside with at least one or even with several static sealing lips 56 be provided, which are indicated here by dashed line in the unloaded state. It is understood that the sealing lip (s) 56 over the entire circumference of the mounting sleeve 34 extends / extend. The mounting sleeve 34 can also by a corresponding dimensioning of the support body 46 in the radial direction against the seal holding structure 26 of the first machine part 12 to be excited.

Die Rotationsdichtung 24 kann zusätzlich zum Rotationsdichtungselement 38 zumindest eine dynamisch dichtende Dichtlippe 58 aufweisen, die relativ zum jeweiligen Rotationsdichtungselement 38 der Montagehülse 34 in axialer Richtung zum Niederdruckbereich N hin versetzt angeordnet ist. Die Dichtlippe 58 ist der gummielastischen Montagehülse 34 vorzugsweise angeformt. Die Dichtlippe 58 liegt mit ihrer Dichtkante 58a im druckbeaufschlagten wie auch im nicht-druckbeaufschlagten Zustand der Rotationsdichtungsanordnung 10 an der Dichtfläche 40 des zweiten Maschinenteils 14 dichtend an. Die Dichtlippe 58 kann insbesondere als eine Öldichtung dienen bzw. ausgeführt sein. Nach einer in der Zeichnung nicht näher gezeigten Ausführungsform der Rotationsdichtungsanordnung 10 kann die Dichtlippe 58 zur Montagehülse 34 separat ausgeführt sein.The rotary seal 24 in addition to the rotary seal element 38 at least one dynamic sealing lip 58 have, relative to the respective rotary sealing element 38 the mounting sleeve 34 is arranged offset in the axial direction to the low pressure region N out. The sealing lip 58 is the rubber-elastic mounting sleeve 34 preferably formed. The sealing lip 58 lies with its sealing edge 58a in the pressurized as well as in the non-pressurized state of the rotary seal arrangement 10 at the sealing surface 40 of the second machine part 14 sealingly. The sealing lip 58 may in particular serve as an oil seal. After a not shown in detail in the drawing embodiment of the rotary seal assembly 10 can the sealing lip 58 to the mounting sleeve 34 be carried out separately.

In 3 ist eine weitere Rotationsdichtungsanordnung 10 ausschnittsweise gezeigt, die sich von der in 1 gezeigten Rotationsdichtungsanordnung 10 im Wesentlichen darin unterscheidet, dass die als Öldichtung dienende Dichtlippe 58 der Montagehülse 34 mittels eines Federelements 60, hier einer Wurmfeder, in radialer Richtung gegen die Dichtfläche 40 gespannt ist. Die Dichtlippe 58 kann aufgrund ihrer axialen Längserstreckung auch höhergradigen Exzentrizitäten des zweiten Maschinenteils 14 folgen und dadurch eine zuverlässige Abdichtung des Dichtspalts 18 gegenüber eindringenden Verschmutzungen oder dergl. gewährleisten. Der Stützkörper 46 liegt beispielhaft mit seiner Innenseite 50 an der Dichtfläche 40 an. Der Stützkörper 46 bildet dadurch ein (Gleit-)Lager für das rotierbare Maschinenteil 14.In 3 is another rotary seal assembly 10 shown in detail, differing from the in 1 shown rotary seal assembly 10 essentially differs in that serving as an oil seal sealing lip 58 the mounting sleeve 34 by means of a spring element 60 , here a worm spring, in the radial direction against the sealing surface 40 is curious. The sealing lip 58 can due to their axial longitudinal extent also higher-grade eccentricities of the second machine part 14 follow and thereby a reliable seal of the sealing gap 18 Ensure against penetrating dirt or the like. The supporting body 46 is exemplary with its inside 50 at the sealing surface 40 at. The supporting body 46 thereby forms a (sliding) bearing for the rotatable machine part 14 ,

4 zeigt eine Rotationsdichtungsanordnung 10 in einer ausschnittsweisen Darstellung, bei der die gezeigte Rotationsdichtung 24 eine Montagehülse 34 mit zwei Rotationsdichtungselementen 38, 38' aufweist. Die beiden Rotationsdichtungselemente 38, 38' sind jeweils in axialer Richtung zu beiden Seiten des Stützkörpers 46 angeordnet. Der Stützkörper 46 kann bei dieser Bauform beiderseitig über jeweils ein Rotationsdichtungselement 38, 38' an der gummielastischen Montagehülse 34 in axialer Richtung abgestützt sein. 4 shows a rotary seal arrangement 10 in a fragmentary view, in which the rotary seal shown 24 a mounting sleeve 34 with two rotary sealing elements 38 . 38 ' having. The two rotary sealing elements 38 . 38 ' are each in the axial direction on both sides of the support body 46 arranged. The supporting body 46 can in this design on both sides via a respective rotary sealing element 38 . 38 ' on the rubber-elastic mounting sleeve 34 be supported in the axial direction.

Die beiden Rotationsdichtungselemente 38, 38' der Montagehülse 34 können baugleich ausgeführt sein. Das weitere Rotationsdichtungselement 38' ist in gleicher Weise druckaktivierbar, wie dies bei dem in der Fig. links dargestellten Rotationsdichtungselement 38 der Fall ist. Wird der Niederdruckbereich N (im Sinne eines funktionellen Hochdruckbereichs) mit einem Druck beaufschlagt, der größer als ein vorgegebener Differenzdruckwert des Niederdruckbereichs N relativ zum Hochdruckbereich H ist, kann mithin das weitere Rotationsdichtungselement 38' unter einem axialen Verschieben des Stützkörpers 46 gegen den zweiten Stützbereich 52' der gummielastischen Montagehülse 34 axial in Richtung des Hochdruckbereichs H (welcher sodann funktionell den Niederdruckbereich darstellt) in radialer Richtung gegen die Dichtfläche 40 des zweiten Maschinenteils 14 gepresst und so der Dichtspalt bei einer ggf. auftretenden Druckumkehr abgedichtet werden. In diesem Betriebszustand der Rotationsdichtungsanordnung sind somit der Hochdruckbereich H und der Niederdruckbereich N funktionell vertauscht. Die in 4 gezeigte Rotationsdichtung 24 ist somit beiderseitig druckaktivierbar. Die Rotationsdichtungsanordnung 10 weist dadurch nochmals breitere Einsatzmöglichkeiten auf.The two rotary sealing elements 38 . 38 ' the mounting sleeve 34 can be designed identical. The further rotation sealing element 38 ' is pressure-activated in the same way as in the case of the left in the Fig. Rotational seal element shown 38 the case is. If the low-pressure region N (in the sense of a functional high-pressure region) is subjected to a pressure which is greater than a predetermined differential pressure value of the low-pressure region N relative to the high-pressure region H, can therefore the further rotation sealing element 38 ' under an axial displacement of the support body 46 against the second support area 52 ' the rubber-elastic mounting sleeve 34 axially in the direction of the high-pressure region H (which then functionally represents the low-pressure region) in the radial direction against the sealing surface 40 of the second machine part 14 pressed and so the sealing gap are sealed at a possibly occurring pressure reversal. In this operating state of the rotary seal arrangement, the high-pressure region H and the low-pressure region N are thus functionally reversed. In the 4 shown rotary seal 24 is thus pressure-activated on both sides. The rotary seal arrangement 10 This shows even wider application possibilities.

Die gummielastische Montagehülse 34 kann Abschnitte mit unterschiedlichen Elastizitätsmoduln aufweisen. So kann die Montagehülse beispielsweise in axialer Richtung einen kleineren Elastizitätsmodul aufweisen, als in radialer Richtung. Dies kann beispielsweise durch eine Zweikomponentenbauweise der Montagehülse erreicht werden. Auch kann die Montagehülse mehrteilig ausgeführt sein. So kann der Stützabschnitt 52 der Montagehülse 34 ein zum Grundkörper der Montagehülse separat ausgeführtes gummielastisch verformbares Stützelement umfassen, wie dies in 5 gezeigt ist. Das Stützelement kann dabei insbesondere aus Gummi, Silikon oder einem anderen geeigneten gummielastisch verformbaren Material bestehen.The rubber-elastic mounting sleeve 34 may have sections with different moduli of elasticity. For example, the mounting sleeve can have a smaller modulus of elasticity in the axial direction than in the radial direction. This can be achieved for example by a two-component construction of the mounting sleeve. Also, the mounting sleeve can be made in several parts. So can the support section 52 the mounting sleeve 34 a separately designed to the base body of the mounting sleeve elastically deformable support element, as in 5 is shown. The support element may in particular consist of rubber, silicone or another suitable rubber-elastic deformable material.

In 6 ist eine Rotationsdichtungsanordnung 10 gezeigt, bei der in radialer Richtung zwischen der Montagehülse 34 und dem die Dichtungshaltestruktur 26 aufweisenden Maschinenteil 12 ein Freiraum 62 ausgebildet ist. Der Freiraum 62 ist, hier über einen Axialkanal 64 der Montagehülse 34, mit dem Hochdruckbereich H fluidisch verbunden. In dem Freiraum 62 ist ein axial wirkender Klemm- oder Spannring 66, der hier in Form eines Keilrings ausgebildet ist, axialverschieblich gelagert. Der Spannring 66 ist durch einen im Hochdruckbereich H herrschenden Fluiddruck in radialer Richtung gegen eine umfangsseitige Schrägfläche 68 der Montagehülse 34 bewegbar, um die Montagehülse 34 druckproportional am ersten Maschinenteil 12 reibschlüssig festzusetzen. Es versteht sich, dass alternativ auch die Dichtungshaltestruktur 26 mit einer geeigneten Schrägfläche für den Spannring 66 versehen sein kann. Der Spannring 66 kann eine von der Keilform abweichende Querschnittsform aufweisen.In 6 is a rotary seal assembly 10 shown in the radial direction between the mounting sleeve 34 and the seal holding structure 26 having machine part 12 a free space 62 is trained. The open space 62 is, here via an axial channel 64 the mounting sleeve 34 , fluidly connected to the high-pressure area H. In the open space 62 is an axially acting clamping or clamping ring 66 , which is designed here in the form of a wedge ring, mounted axially displaceable. The clamping ring 66 is by a prevailing in the high pressure region H fluid pressure in the radial direction against a circumferential inclined surface 68 the mounting sleeve 34 movable to the mounting sleeve 34 proportional to the pressure on the first machine part 12 frictionally lock. It is understood that alternatively, the seal holding structure 26 with a suitable inclined surface for the clamping ring 66 can be provided. The clamping ring 66 may have a deviating from the wedge shape cross-sectional shape.

Bei der in 7 gezeigten Rotationsdichtungsanordnung 10 weist die Montagehülse 34 an ihrer Außenseite 54 eine statisch dichtende Dichtlippe 70 auf, die mit dem Hochdruckbereich H fluidisch verbunden ist. Die Dichtlippe 70 kann mithin durch ein im Hochdruckbereich H angeordnetes Fluid druckbeaufschlagt werden und durch dieses druckproportional gegen die Dichtungshaltestruktur 26 des ersten Maschinenteils gepresst werden. Dadurch kann einerseits eine besonders zuverlässige Abdichtung zwischen der Montagehülse 34 und dem ersten Maschinenteil 12 erreicht werden. Andererseits kann dadurch einem unerwünschten Mitdrehen der Montagehülse 34 mit dem rotierbar gelagerten Maschinenteil 14 selbst bei Hochdruck- bzw. Höchstdruckanwendungen zuverlässig entgegengewirkt werden. Zu beachten ist, dass die Montagehülse 34 in radialer Richtung innenseitig durch den Stützkörper 46 abgestützt ist.At the in 7 shown rotary seal assembly 10 has the mounting sleeve 34 on its outside 54 a statically sealing sealing lip 70 on, which is fluidly connected to the high-pressure region H. The sealing lip 70 can therefore be pressurized by a fluid disposed in the high pressure region H fluid and by this pressure proportional to the seal holding structure 26 of the first machine part are pressed. As a result, on the one hand a particularly reliable seal between the mounting sleeve 34 and the first machine part 12 be achieved. On the other hand, this can cause unwanted turning of the mounting sleeve 34 with the rotatably mounted machine part 14 be reliably counteracted even in high-pressure or high-pressure applications. It should be noted that the mounting sleeve 34 in the radial direction on the inside by the support body 46 is supported.

In 8 ist eine weitere Rotationsdichtungsanordnung 10 in einer ausschnittsweisen Darstellung gezeigt. Die Rotationsdichtungsanordnung ist auch hier als eine Drehdurchführung ausgebildet. Die gummielastische Montagehülse 34 weist zur beiderseitigen Abdichtung des als Drehdurchführungsbereich dienenden Hochdruckbereichs H zwei Rotationsdichtungselemente 38, 38' auf. Die Montagehülse 34 kann am ersten Maschinenteil 12 mittels eines Sprengrings 72 oder dergl. in axialer Richtung lagegesichert gehalten angeordnet sein. Die beiden Rotationsdichtungselemente 38, 38' können jeweils in einer zu den Rotationsdichtungsanordnungen 10 der 1 bis 7 entsprechenden Weise ausgeführt sein. Hier weisen die Rotationsdichtungselemente 38, 38' beispielhaft jeweils eine rechteckige Querschnittsform auf. Die Montagehülse 34 ist (wandseitig) mit einer Durchgangsbohrung 74 versehen, über die die beiden Strömungskanäle 20, 22 der Maschinenteile 12, 14 miteinander fluidisch verbunden sind. Die Durchgangsbohrung 74 erstreckt sich somit in radialer Richtung. Beide Rotationsdichtungselemente 38, 38' sind im nicht-druckbelasteten Zustand zur Rotationsachse 16 im Wesentlichen orthogonal verlaufend angeordnet. Bei Überschreiten des vorgegebenen Differenzdruckwerts PDiff zwischen dem im Hochdruckbereich H herrschenden Druck PH und dem Niederdruckbereich herrschenden (Atmosphären-)Druck PN werden die beiden Rotationsdichtungselemente derart in axialer Richtung zum jeweiligen Niederdruckbereich N deflektiert bzw. ausgelenkt, dass sich die Dichtkanten 44 der beiden Rotationsdichtungselemente 38 an der Dichtfläche 40 des zweiten Maschinenteils 14 dichtend anlegen. Dabei werden die Stützkörper 46, wie vorstehend bereits erläutert, in axialer Richtung gegen den jeweiligen Stützbereich 52 der gummielastischen Montagehülse 34 bewegt, wie dies in 9 figürlich dargestellt ist.In 8th is another rotary seal assembly 10 shown in a fragmentary representation. The rotary seal arrangement is also designed here as a rotary feedthrough. The rubber-elastic mounting sleeve 34 has two rotational sealing elements for the mutual sealing of the high pressure area H serving as a rotary leadthrough area 38 . 38 ' on. The mounting sleeve 34 can on the first machine part 12 by means of a snap ring 72 or the like. In a positionally secured stored in the axial direction. The two rotary sealing elements 38 . 38 ' may each be in one of the rotational sealing arrangements 10 of the 1 to 7 be carried out in a corresponding manner. Here are the rotation sealing elements 38 . 38 ' by way of example each have a rectangular cross-sectional shape. The mounting sleeve 34 is (wall side) with a through hole 74 provided over which the two flow channels 20 . 22 the machine parts 12 . 14 are fluidly connected to each other. The through hole 74 thus extends in the radial direction. Both rotary sealing elements 38 . 38 ' are in the non-pressure-loaded state to the axis of rotation 16 arranged substantially orthogonal running. When the predetermined differential pressure value P diff between the pressure P H prevailing in the high-pressure region H and the (atmospheric) pressure P N prevails, the two rotational sealing elements are deflected or deflected in the axial direction to the respective low-pressure region N such that the sealing edges 44 the two rotary sealing elements 38 at the sealing surface 40 of the second machine part 14 create a sealing. This will be the support body 46 , as already explained above, in the axial direction against the respective support region 52 the rubber-elastic mounting sleeve 34 moves like this in 9 figuratively shown.

Bei einem Unterschreiten des vorgegebenen Differenzdruckwerts PDiff im Hochdruckbereich H werden die ringförmigen Stützkörper 46 durch das elastische Rückstellvermögen des jeweiligen Stützbereichs 52 der gummielastischen Montagehülse 34 wieder in Richtung des Hochdruckbereichs H verschoben. Die Rotationsdichtungselemente 38 werden mithin durch die Stützkörper 46 in ihre jeweilige nicht-druckbelastete Ausgangsposition zurückbewegt. In dieser Ausgangsposition liegen die Dichtkanten 44 der Rotationsdichtungselemente 38 an der Dichtfläche 40 des zweiten Maschinenteils 14 nicht oder ohne eine verschleißbehaftete Kontaktflächenpressung an.In one falls below the predetermined differential pressure value P in the high pressure portion H Diff the annular support bodies are 46 by the elastic resilience of the respective support area 52 the rubber-elastic mounting sleeve 34 again in the direction of the high pressure area H postponed. The rotary seal elements 38 are therefore by the support body 46 moved back into their respective non-pressure loaded starting position. In this starting position are the sealing edges 44 the rotary seal elements 38 at the sealing surface 40 of the second machine part 14 not or without a wear-prone contact surface pressure on.

In 10 ist eine weitere Rotationsdichtungsanordnung 10 gezeigt, die als eine Drehdurchführung ausgebildet ist. Die Rotationsdichtungsanordnung 10 unterscheidet sich von den vorstehend im Zusammenhang mit den 1 bis 9 erläuterten Rotationsdichtungsanordnungen im Wesentlichen darin, dass die Rotationsdichtung 24 hier axial dichtend ausgeführt ist. Die Dichtfläche 40 des zweiten Maschinenteils 14 ist deshalb nicht durch dessen Mantelfläche, sondern durch dessen Stirnseite gebildet. Die Rotationsdichtung 24 weist mithin ein ringförmiges Rotationsdichtungselement 38 auf, das bezüglich der Rotationsachse 16 des zweiten Maschinenteils 14 axial dichtend, d. h. als ein Axialdichtungselement, ausgeführt ist. Der Stützkörper 46 ist ringförmig ausgeführt und umgreift das Rotationsdichtungselement 38 außenseitig. Der Stützkörper 46 und das Rotationsdichtungselement 38 sind mithin koaxial zur Rotationsachse 16 angeordnet. Der Stützkörper 46 ist vorliegend einstückig ausgeführt und besteht aus einem zähelastisch verformbaren Material. Der Stützkörper 46 kann auch als ein Starrkörper ausgebildet sein. In diesem Fall ist der Stützkörper 46 mehrteilig, insbesondere zweigeteilt, ausgeführt, so dass dessen Teilsegmente (beispielsweise Ringhälften) in einer zur Rotationsachse 16 radialen Richtung translatorisch verstellbar sind, um die vorstehend erläuterte Druckaktivierung und erneute Rückstellung des Rotationsdichtungselements 38 in seine Ruheposition zu ermöglichen.In 10 is another rotary seal assembly 10 shown, which is designed as a rotary feedthrough. The rotary seal arrangement 10 differs from the above related to the 1 to 9 explained rotary seal assemblies essentially in that the rotary seal 24 here is executed axially sealed. The sealing surface 40 of the second machine part 14 is therefore not formed by its lateral surface, but by the end face. The rotary seal 24 thus has an annular rotary sealing element 38 on, with respect to the axis of rotation 16 of the second machine part 14 axially sealing, ie, as an axial sealing element is executed. The supporting body 46 is annular and surrounds the rotary seal member 38 outside. The supporting body 46 and the rotary seal member 38 are therefore coaxial with the axis of rotation 16 arranged. The supporting body 46 is in this case made in one piece and consists of a viscoplastic deformable material. The supporting body 46 can also be designed as a rigid body. In this case, the supporting body 46 a plurality of parts, in particular two parts, executed, so that its sub-segments (for example, ring halves) in one to the axis of rotation 16 Radial direction are translationally adjustable to the above-described pressure activation and renewed provision of the rotary seal element 38 to allow in its rest position.

Bei den in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen der Rotationsdichtungsanordnung 10 liegen die Rotationsdichtungselemente 38 dem jeweilig zugeordneten Stützkörper 46 vorzugsweise lose an. Die Materialpaarung des jeweiligen Stützkörpers 46 und des daran seitlich abgestützten Rotationsdichtungselements 38 ist im Hinblick auf ein besonders feinfühliges Ansprechverhalten der Rotationsdichtung auf eine Druckerhöhung im Hochdruckbereich H vorzugsweise auf ein reibungsarmes Gleitspiel der beiden Bauteile ausgelegt.In the embodiments of the rotary seal arrangement shown in the drawing 10 are the rotational sealing elements 38 the respective associated support body 46 preferably loose. The material pairing of the respective support body 46 and the laterally supported rotary seal member 38 is designed in view of a particularly sensitive response of the rotary seal to a pressure increase in the high pressure region H preferably to a low-friction sliding clearance of the two components.

Die vorstehend erläuterten Rotationsdichtungsanordnungen 10 bzw. Rotationsdichtungen 24 eignen sich für eine Vielzahl technischer Anwendungen. So können diese insbesondere für Reifendruckkontrollsysteme bei Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. In diesem Fall kann das zweite Maschinenteil 14 eine Antriebswelle bzw. eine Radachse eines Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) sein. Das erste Maschinenteil 12 kann dabei der Lagerung des zweiten Maschinenteils 14 dienen.The above-described rotary seal assemblies 10 or rotary seals 24 are suitable for a variety of technical applications. So they can be used in particular for tire pressure monitoring systems in motor vehicles. In this case, the second machine part 14 a drive shaft or a wheel axle of a motor vehicle (not shown). The first machine part 12 can be the storage of the second machine part 14 serve.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 5174839 B [0002] US 5174839 B [0002]
  • EP 2529134 B1 [0003] EP 2529134 B1 [0003]
  • EP 2555941 A1 [0004] EP 2555941 A1 [0004]

Claims (20)

Rotationsdichtungsanordnung (10) mit einem ersten Maschinenteil (12) und mit einem zweiten Maschinenteil (14), das relativ zum ersten Maschinenteil (12) um eine Rotationsachse (16) rotierbar ist, wobei eines der beiden Maschinenteile (12, 14) eine Dichtungshaltestruktur (26) und das andere der beiden Maschinenteile (12, 14) eine Dichtfläche (40) aufweist, und mit einer Rotationsdichtung (24), die an der Dichtungshaltestruktur (26) des einen Maschinenteils (12, 14) angeordnet ist, um einen Hochdruckbereich H gegenüber einem Niederdruckbereich N der Rotationsdichtungsanordnung (10) abzudichten, umfassend: – eine Montagehülse (34) aus einem gummielastischen Material; – zumindest ein druckaktivierbares Rotationsdichtungselement (38, 38') mit einer Dichtkante (44), das in oder an der Montagehülse (34) angeordnet ist und welches sich von der Montagehülse in Richtung auf die Dichtfläche (40) wegerstreckt; – einen Stützkörper (46), der niederdruckbereichsseitig an einem Stützbereich (52, 52') der gummielastisch verformbaren Montagehülse (34) anliegt und an dem das Rotationsdichtungselement (38) niederdruckbereichsseitig unmittelbar abgestützt ist, derart, dass die Dichtkante (44) im nicht-druckbelasteten Betriebszustand in einer Ruheposition angeordnet ist, in der die Dichtkante (44) von der Dichtfläche (40) beabstandet angeordnet ist oder ohne eine Kontaktflächenpressung oder im Wesentlichen ohne eine Kontaktflächenpressung an der Dichtfläche (44) anliegt, wobei – durch das Rotationsdichtungselement (38, 38') bei Überschreiten eines vorgegebenen Differenzdruckwerts PDiff zwischen dem Hochdruckbereich H und dem Niederdruckbereich N ein Bewegen des Stützkörpers (46) unter einer elastischen Verformung des Stützbereichs (52, 52') in Richtung des Niederdruckbereichs N bewirkt ist, sodass das Rotationsdichtungselement (38, 38') mit seiner Dichtkante (44) dichtend an die Dichtfläche (40) gedrückt wird und wobei – bei einem Unterschreiten des vorgegebenen Differenzdruckwerts PDiff eine elastische Rückverformung des Stützbereichs (52, 52') und damit einhergehend ein Zurückbewegen des Stützkörpers (46) in Richtung des Hochdruckbereichs H bewirkt ist, sodass die Dichtkante (44) des Rotationsdichtungselements (38, 38') aus ihrer dichtenden Anlage an der Dichtfläche (40) in ihre Ruheposition zurückbewegt wird.Rotary sealing arrangement ( 10 ) with a first machine part ( 12 ) and with a second machine part ( 14 ), relative to the first machine part ( 12 ) about a rotation axis ( 16 ) is rotatable, wherein one of the two machine parts ( 12 . 14 ) a seal holding structure ( 26 ) and the other of the two machine parts ( 12 . 14 ) a sealing surface ( 40 ), and with a rotary seal ( 24 ) attached to the seal retaining structure ( 26 ) of the one machine part ( 12 . 14 ) is arranged to a high-pressure area H against a low-pressure region N of the rotary seal arrangement ( 10 ), comprising: - a mounting sleeve ( 34 ) made of a rubber-elastic material; At least one pressure-activatable rotary sealing element ( 38 . 38 ' ) with a sealing edge ( 44 ) in or on the mounting sleeve ( 34 ) is arranged and which of the mounting sleeve in the direction of the sealing surface ( 40 ); A support body ( 46 ), the low pressure area side at a support area ( 52 . 52 ' ) of the elastically deformable mounting sleeve ( 34 ) and on which the rotary sealing element ( 38 ) is directly supported on the low pressure area side, such that the sealing edge ( 44 ) is arranged in the non-pressure-loaded operating state in a rest position in which the sealing edge ( 44 ) from the sealing surface ( 40 ) is spaced or without a contact surface pressure or substantially without a contact surface pressure on the sealing surface ( 44 ), wherein - by the rotary sealing element ( 38 . 38 ' ) when a predetermined differential pressure value P diff between the high-pressure region H and the low-pressure region N is exceeded, a movement of the supporting body ( 46 ) under elastic deformation of the support area ( 52 . 52 ' ) is effected in the direction of the low-pressure region N, so that the rotary sealing element ( 38 . 38 ' ) with its sealing edge ( 44 ) sealingly against the sealing surface ( 40 ) is pressed and wherein - when falling below the predetermined differential pressure value P Diff an elastic recovery of the support area ( 52 . 52 ' ) and, consequently, a backward movement of the supporting body ( 46 ) is effected in the direction of the high pressure region H, so that the sealing edge ( 44 ) of the rotary sealing element ( 38 . 38 ' ) from its sealing contact with the sealing surface ( 40 ) is moved back to its rest position. Rotationsdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationsdichtungselement (38, 38') als ein Radialdichtungselement oder als ein Axialdichtungselement ausgebildet ist.Rotary sealing arrangement according to claim 1, characterized in that the rotary sealing element ( 38 . 38 ' ) is formed as a radial sealing element or as an axial sealing element. Rotationsdichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (46) als ein Lagerteil für das die Dichtfläche (40) aufweisende Maschinenteil (12, 14) ausgeführt ist und an der Dichtfläche (40), vorzugsweise unmittelbar, anliegt.Rotary sealing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the supporting body ( 46 ) as a bearing part for the sealing surface ( 40 ) having machine part ( 12 . 14 ) is executed and at the sealing surface ( 40 ), preferably immediately, is present. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (46) aus Metall, einem Hartkunststoff, einem Verbundwerkstoff oder aus einer technischen Keramik besteht.Rotary sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting body ( 46 ) consists of metal, a hard plastic, a composite material or a technical ceramics. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gummielastische Montagehülse (34) zumindest eine dynamisch dichtende Dichtlippe (58) aufweist, die relativ zum Rotationsdichtungselement (38, 38') zum Niederdruckbereich N hin versetzt angeordnet ist und die im druckbeaufschlagten wie auch im nicht-druckbeaufschlagten Zustand der Rotationsdichtungsanordnung (10) an der Dichtfläche (40) des zweiten Maschinenteils (14) dichtend anliegt.Rotary sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the rubber-elastic mounting sleeve ( 34 ) at least one dynamically sealing sealing lip ( 58 ), which relative to the rotary sealing element ( 38 . 38 ' ) is arranged offset to the low pressure region N and the pressurized as well as in the non-pressurized state of the rotary seal arrangement ( 10 ) on the sealing surface ( 40 ) of the second machine part ( 14 ) sealingly. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (46) eine hochdruckbereichsseitige Seitenflanke (48) aufweist, die zur Dichtfläche (40) unter einem spitzen Winkel α mit α < 90°, bevorzugt mit α < 80°, schräg verlaufend angeordnet ist.Rotary sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting body ( 46 ) a high pressure area side edge ( 48 ) facing the sealing surface ( 40 ) at an acute angle α with α <90 °, preferably with α <80 °, is arranged obliquely. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (46) das Rotationsdichtungselement (38, 38') im nicht-druckbeaufschlagten Betriebszustand in Richtung der Dichtfläche (40) überragt.Rotating seal assembly according to any of the preceding claims, characterized in that the supporting body ( 46 ) the rotary sealing element ( 38 . 38 ' ) in the non-pressurized operating state in the direction of the sealing surface ( 40 ) surmounted. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (46) umfangsseitig, vorzugsweise spielfrei, an der gummielastischen Montagehülse (34) anliegt und abgestützt ist.Rotating seal assembly according to any of the preceding claims, characterized in that the supporting body ( 46 ) circumferentially, preferably without play, on the rubber-elastic mounting sleeve ( 34 ) is supported and supported. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (46) eine sich in Richtung auf die Dichtfläche verbreiternde Querschnittform aufweist.Rotary sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting body ( 46 ) has a widening in the direction of the sealing surface cross-sectional shape. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der vorergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gummielastische Montagehülse (34) an ihrer Außenseite zumindest eine statisch dichtende Dichtlippe (56) aufweist, die am ersten Maschinenteil (12) dichtend anliegt.Rotary sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the rubber-elastic mounting sleeve ( 34 ) on its outer side at least one statically sealing sealing lip ( 56 ), which on the first machine part ( 12 ) sealingly. Rotationsdichtungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (56) mit dem Hochdruckbereich H fluidisch verbunden ist und durch einen im Hochdruckbereich H herrschenden Fluiddruck gegen das erste Maschinenteil (12) pressbar ist.Rotary sealing arrangement according to claim 10, characterized in that the sealing lip ( 56 ) is fluidically connected to the high pressure region H and by a prevailing in the high pressure region H fluid pressure against the first machine part ( 12 ) is pressable. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungshaltestruktur (26) als Haltenut ausgeführt ist und niederdruckseitig eine Nutflanke (30) aufweist, an der die gummielastische Montagehülse (34) anliegt.Rotary seal arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the seal holding structure ( 26 ) is designed as a retaining groove and the low pressure side a groove flank ( 30 ), on which the rubber-elastic mounting sleeve ( 34 ) is present. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Montagehülse (34) und dem ersten Maschinenteil (12) ein Freiraum (62) ausgebildet ist, der mit dem Hochdruckbereich H fluidisch verbunden ist, wobei in dem Freiraum (62) ein Spannelement (66) gelagert ist, das durch einen im Hochdruckbereich H herrschenden Fluiddruck PH in axialer Richtung gegen eine Schrägfläche (68) der Montagehülse (34) oder der Dichtungshaltestruktur (26) bewegbar ist, um die Montagehülse (34) reibschlüssig am ersten Maschinenteil (12) festzusetzen.Rotary sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that between the mounting sleeve ( 34 ) and the first machine part ( 12 ) a free space ( 62 ), which is fluidically connected to the high-pressure region H, wherein in the free space ( 62 ) a tensioning element ( 66 ) which is supported by a fluid pressure P H prevailing in the high-pressure region H in the axial direction against an oblique surface ( 68 ) of the mounting sleeve ( 34 ) or the seal holding structure ( 26 ) is movable to the mounting sleeve ( 34 ) frictionally engaged on the first machine part ( 12 ). Rotationsdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationsdichtungselement (38, 38') in einer Haltenut (36a, 36b) der gummielastisch verformbaren Montagehülse (34) gehalten angeordnet ist.Rotary sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary sealing element ( 38 . 38 ' ) in a holding groove ( 36a . 36b ) of the elastically deformable mounting sleeve ( 34 ) is arranged. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehülse (34) ein weiteres Rotationsdichtungselement (38, 38') aufweist, das bevorzugt an einem zweiten Stützkörper (46) in axialer Richtung unmittelbar anliegt und abgestützt ist.Rotary sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the mounting sleeve ( 34 ) another rotary sealing element ( 38 . 38 ' ), which preferably on a second support body ( 46 ) lies directly in the axial direction and is supported. Rotationsdichtungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsdichtungsanordnung (10) als eine Drehdurchführung ausgebildet ist, wobei der Hochdruckbereich H zwischen den beiden Rotationsdichtungselementen (38, 38') angeordnet ist und einen ersten Drehdurchführungsbereich bildet und wobei die Montagehülse (34) zumindest eine Durchgangsbohrung (74) aufweist, um einen im ersten Maschinenteil (12) angeordneten ersten Fluidströmungskanal (20) über den Drehdurchführungsbereich mit einem im zweiten Maschinenteil (14) angeordneten zweiten Fluidströmungskanal (22) fluidisch zu verbunden.Rotational sealing arrangement according to claim 15, characterized in that the rotary sealing arrangement ( 10 ) is formed as a rotary feedthrough, wherein the high-pressure region H between the two rotary sealing elements ( 38 . 38 ' ) is arranged and forms a first rotary feedthrough area and wherein the mounting sleeve ( 34 ) at least one through-bore ( 74 ) to one in the first machine part ( 12 ) arranged first fluid flow channel ( 20 ) over the rotary feedthrough area with a in the second machine part ( 14 ) arranged second fluid flow channel ( 22 ) fluidly connected to. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsdichtungsanordnung (10) als eine Drehdurchführung ausgebildet ist und eine weitere Rotationsdichtung (24) aufweist, wobei der Hochdruckbereich H zwischen den beiden Rotationsdichtungen (24) ausgebildet ist und einen ersten Drehdurchführungsbereich bildet, über den ein im ersten Maschinenteil (12) angeordneter erster Fluidströmungskanal (20) mit einem im zweiten Maschinenteil (14) angeordneten zweiten Fluidströmungskanal (22) fluidisch verbunden ist.Rotary sealing arrangement according to one of claims 1 to 15, characterized in that the rotary sealing arrangement ( 10 ) is designed as a rotary feedthrough and another rotary seal ( 24 ), wherein the high pressure region H between the two rotary seals ( 24 ) is formed and forms a first rotary feedthrough area over which a in the first machine part ( 12 ) arranged first fluid flow channel ( 20 ) with one in the second machine part ( 14 ) arranged second fluid flow channel ( 22 ) is fluidly connected. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Drehdurchführungsbereichen, die jeweils in axialer Richtung beiderseitig durch ein Rotationsdichtungselement (38, 38') derselben Rotationsdichtung (24) oder einer Mehrzahl von Rotationsdichtungen (24) begrenzt sind.Rotary sealing arrangement according to one of claims 16 or 17, characterized by a plurality of rotary lead-through regions, each in the axial direction on both sides by a rotary sealing element ( 38 . 38 ' ) of the same rotary seal ( 24 ) or a plurality of rotary seals ( 24 ) are limited. Rotationsdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtungshaltestruktur (26) des einen Maschinenteils (12, 14) durch eine Metallhülse gebildet ist, die an dem einen Maschinenteil (12, 14) im Preßsitz unmittelbar gehalten angeordnet ist.Rotary sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing holding structure ( 26 ) of the one machine part ( 12 . 14 ) is formed by a metal sleeve which on the one machine part ( 12 . 14 ) is arranged directly held in a press fit. Rotationsdichtung (24) für eine Rotationsdichtungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Rotary seal ( 24 ) for a rotary seal arrangement ( 10 ) according to any one of the preceding claims.
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