DE2352992A1

DE2352992A1 - RADIAL OIL SEAL

Info

Publication number: DE2352992A1
Application number: DE19732352992
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Taylor; Keith William Woodbridge
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1972-10-24
Filing date: 1973-10-23
Publication date: 1974-05-02

Description

Radial-Wellendichtring Die Erfindung bezieht sich auf einen Radial-Wellendiohtrfng; dessen Manschette aus elastischem Material ein in einer Bohrung zu befestigendes, im wesentlichen zylindrisches Teil enthält, das in ein radial nach innen gerichtetes Bodenstück mit sich daran anschließender Membrane Ubergeht, deren Dichtlippe mittels einer Zugfeder gegen eine Welle drückbar ist. Radial shaft sealing ring The invention relates to a radial shaft sealing ring; whose sleeve is made of elastic material and is to be fastened in a hole, contains substantially cylindrical part, which in a radially inwardly directed Bottom piece with adjoining membrane passes over, the sealing lip of which by means of a tension spring can be pressed against a shaft.

Derartige Dichtringe sind bekannt. Im Betrieb des eingebauten Dichtringes baut sich zwischen der Dichtlippe und der mit dieser zusammenwirkenden Oberfläche einer rotierenden Welle oder dergleichen ein Schmierfilm auf, der einem übermäßigen Verschleiß aufgrund von Reibung und Wärme an der Dichtlippe entgegenwirkt.Such sealing rings are known. During operation of the built-in sealing ring builds up between the sealing lip and the surface that interacts with it a rotating shaft or the like on a lubricating film, which is excessive Counteracts wear due to friction and heat on the sealing lip.

~Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wellendichtringe der bekannten Art hinsichtlich Verschleißarmut und langer Lebensdauer noch weiter zu verbessern, ohne dadurch die Qualität der Dichtwirkung zu beeinflussen.~ The invention is based on the object of the known shaft seals To improve the type even further in terms of low wear and tear and a long service life, without affecting the quality of the sealing effect.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination folgender Größen im nicht eingebauten Zustand des Dichtringes ohne Zugfeder gelöst: a) Der Wirkabstand- hF der Zugfeder beträgt zwischen - 0,25 mm und +0,25 mm b) Der Kontaktwinkel B an der Bodenseite der Dichtlippe beträgt zwischen 320 und 35° c) Die Membrane a beträgt zwischen 25 % und 30 % der Querschnittshöhe b des Dichtringes @@@@@@@@@@ d) Der Dichtlippenwinkel # # beträgt zwischen 1030 und 1070 Es wurde herausgefunden, daß ein erfindungsgemäß ausgebildeter Dichtring bei im Vergleich zu bisher üblichen Dichtungen axial kUrzerer Gestaltung des zylindrischen Teils und der Membrane den bekannten Wellendichtringen überlegen ist, Vorzugsweise werden für die genannten Größen folgende Werte gewählt: = 0 = 35° a = 30 % der Querschnittshöhe b = 105° Ein besserer Sitz des Dichtringes in der Bohrung eines Gehäuses oder dergleichen wird dadurch erreicht, daß nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Außenumfangsfläche des zylindrischen Teils auf wenigstens einem Teil ihrer Länge eine nach außen gerichtete Wölbung aufweist. Dadurch kann der Wellendichtring durch Vorspannung in einem Gehäuse oder dergleichen befestigt werden, so daß er so fest sitzt, daß ein Mitdrehen verhindert wird. Das wirkt sich vorteilhaft auf die Dichtungseigenschaften und auf die Lebensdauer aus.According to the invention, this object is achieved by the combination of the following Sizes in the non-installed state of the sealing ring released without tension spring: a) The Effective distance hF of the tension spring is between - 0.25 mm and +0.25 mm b) The contact angle B on the bottom side of the sealing lip is between 320 and 35 ° c) The membrane a is between 25% and 30% of the cross-sectional height b of the sealing ring @@@@@@@@@@ d) The sealing lip angle # # is between 1030 and 1070 It has been found that a sealing ring designed according to the invention in comparison to previously common Seals axially shorter design of the cylindrical part and the diaphragm known shaft seals is superior, are preferred for the said The following values are selected for sizes: = 0 = 35 ° a = 30% of the cross-section height b = 105 ° A better fit of the sealing ring in the bore of a housing or the like is achieved in that, according to a further feature of the invention, the outer peripheral surface of the cylindrical part is directed outwards over at least part of its length Has curvature. As a result, the shaft seal can be preloaded in a housing or the like are attached so that it is so tight that it prevents rotation will. This has a beneficial effect on the sealing properties and on the service life the end.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in vergrößertem Maßstab dargestellt. Anhand der Zeichnung, in der der Wirkabstand hF übertrieben groß gezeichnet ist, werden die genannten Größen in der folgenden Beschreibung erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing on an enlarged scale Scale shown. Based on the drawing in which the effective distance hF is exaggerated is drawn in large letters, the sizes mentioned are explained in the following description.

Der im Teilschnitt dargestellte Radial-Wellendichtring weist eine Manschette 1 aus einem elastischen Material auf. Diese besteht aus einem in einer Bohrung zu befestigenden, im wesentlichen zylindrischen Teil 2, das in ein radial nach innen gerichtetes Bodenstück 3 mit sich daran anschließender Membrane 4 übergeht. Die Manschette 1 ist durch einen eingebetteten, L-förmigen Versteifungsring 5 verstärkt. Die äußere Membranfläche 6 weist eine Ringnut 7 auf, in die eine Zugfeder 8 eingelegt ist.The radial shaft seal shown in partial section has a Cuff 1 made of an elastic material. This consists of one in one Bore to be fastened, essentially cylindrical part 2, which is in a radial inwardly directed bottom piece 3 with an adjoining membrane 4 passes over. The cuff 1 is reinforced by an embedded, L-shaped stiffening ring 5. The outer membrane surface 6 has an annular groove 7 into which a tension spring 8 is inserted is.

Die Zugfeder 8 dient dazu, die Dichtlippe 9 mit ihrer Dichtkante 10 gegen die Oberfläche einer Welle oder dergleichen zu drücken.The tension spring 8 serves to hold the sealing lip 9 with its sealing edge 10 to press against the surface of a shaft or the like.

Die Außenumfangsfläche des zylindrischen Teil 2 weist auf einem Teil ihrer Länge eine nach außen gerichtete Wölbung 11 auf.The outer peripheral surface of the cylindrical part 2 faces one part an outwardly directed bulge 11 along its length.

Im folgenden sind nun die erfindungsgemäß zu bemessenden Größen definiert, wobei der Wellendichtring und die Zugfeder 8 noch nicht eingebaut sind.In the following, the quantities to be measured according to the invention are defined, whereby the shaft sealing ring and the tension spring 8 are not yet installed.

Der Wirkabstand hF ist der Abstand zwischen der Ebene der Dichtkante 10 und der Mittelebene der Ringnut 8. Das Beispiel zeigt einen negativen Wert hF; wenn die Dichtkante 10 auf der anderen Seite der Mittelebene der Ringnut 8 liegt, ist dieser Wert positiv.The effective distance hF is the distance between the plane of the sealing edge 10 and the center plane of the annular groove 8. The example shows a negative value hF; if the sealing edge 10 is on the other side of the center plane of the annular groove 8, this value is positive.

Erfindungsgemäß beträgt der Wirkabstand hF zwischen -0,25 mm und +0,25 mm.According to the invention, the effective distance hF is between -0.25 mm and +0.25 mm.

Die Bodenseite der Dichtlippe bildet mit der Horizontalen einen Kontaktwinkel ß , der zwischen 320 und 35° beträgt. Der Dichtlippenwinkel # liegt zwischen 103 und 107 0. Wenn der Kontaktwinkel an der Stirnseite der Dichtlippe 9 mit α bezeichnet wird, dann läßt sich der Dichtlippenwinkel #, folgendermaßen ermitteln: = 180° - (α + ß) Die Querschnittshöhe b ist die Hälfte der Differenz zwischen dem Außendurchmesser und dem Bohrungsdurchmesser des Dichtringes im nicht eingebauten Zustand. Die Membranhöhe a (Abstand zwischen Innendurohmesser des Dichtringes ohne Zugfeder 8 und Ende des Bodenstücks 3) beträgt zwischen 25 ffi und 30 ffi der Querschnittshöhe b.The bottom side of the sealing lip forms a contact angle with the horizontal ß, which is between 320 and 35 °. The sealing lip angle # is between 103 and 107 0. If the contact angle on the end face of the sealing lip 9 is α is designated, then the sealing lip angle # can be determined as follows: = 180 ° - (α + ß) The cross-section height b is half the difference between the outside diameter and the bore diameter of the sealing ring in the not installed State. The membrane height a (distance between the inner diameter of the sealing ring without The tension spring 8 and the end of the base piece 3) is between 25 ffi and 30 ffi of the cross-sectional height b.

In zwei Versuchsreihen sind handelsübliche Wellendichtringe von zwei verschiedenen Herstellern mit erfindungsgemäß abgewandelten Dichtringen der selben Hersteller verglichen worden. Die Versuche wurden unter folgenden Bedingungen durchgefUhrt: Drehzahl der Weller 1.500 U/min.In two test series, commercially available shaft seals are out of two different manufacturers with inventive modified sealing rings of the same Manufacturers have been compared. The experiments were carried out under the following conditions: rotational speed the Weller 1,500 rpm.

Öltemperatur: 70°C Versuchsdeuer: 96 Stunden in Zyklen von 45 Min. Lauf und 15. Min. Oil temperature: 70 ° C Test duration: 96 hours in cycles of 45 minutes. Run and 15th min.

Stillstand,m gefolgt von einer statischen Periode von 66 Stunden Schmiermittal: Fabrikneuse Öl mit EP-Zusätzen, Viskosität SAH 90 In beiden Versuchsreihen wurden jeweils 10 der handelsüblichen Dichtringe mit 10 erfindungsgemäßen Dichtringen verglichen. In der ersten Versuchsreihe fielen 2 erfindungsgemäße Dichtringe und 6 handalsübliche aus, während in der zweiten Versuchsreihe nur ein erfindungsgemäßer Dichtring im Vergleich zu drei gebräulichen Dichtringen versagte. Standstill followed by a 66 hour static period Lubricant: Brand new oil with EP additives, viscosity SAH 90 in both test series each 10 of the commercially available sealing rings with 10 sealing rings according to the invention compared. In the first series of tests, 2 sealing rings according to the invention and fell 6 commercially available, while in the second series of tests only one according to the invention Sealing ring failed compared to three common sealing rings.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Radial shaft seal, the sleeve of which is made of elastic material contains a substantially cylindrical part to be fastened in a bore, that in a radially inwardly directed bottom piece with adjoining it Membrane passes, the sealing lip of which can be pressed against a shaft by means of a tension spring is characterized by the combination of the following sizes in the non-built-in Condition of the sealing ring without tension spring: a) The effective distance hF of the tension spring (8) is between -0.25 mm and +0.25 mm b) The contact angle ß on the bottom side of the sealing lip (9) is between 320 and 35 °.

o) The membrane height a is between 25% and 30 ffi of the cross-sectional height b of the sealing ring d) The sealing lip angle # is between 1030 and 1070 2. Shaft sealing ring according to claim 1, characterized in that the effective distance hF = 0.

3. Shaft sealing ring according to claim 1, characterized in that the Contact angle p is 35 °.

4. Shaft sealing ring according to claim 1, characterized in that the Membrane height a is 30 ffi of the cross-section height b.

5. Shaft sealing ring according to claim 1, characterized in that the Sealing lip angle is # 1050.

6. Shaft sealing ring according to one of the preceding claims. through this characterized in that the outer peripheral surface of the cylindrical part (2) is at least part of its length has an outwardly directed curvature (11).