DE2536278A1

DE2536278A1 - OIL SEAL WITH A RECOVERY DEVICE

Info

Publication number: DE2536278A1
Application number: DE19752536278
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1975-08-14
Filing date: 1975-08-14
Publication date: 1977-02-24
Also published as: JPS5222650A; GB1541264A; SU634693A3; FR2321078B3; IT1062919B; FR2321078A1

Description

GOET ZEWERKE Burscheid, d. 16.07.1975GOET ZEWERKE Burscheid, d. 07/16/1975

Friedrich Goetze AG ZBT 329/We/Mo. ( 1547 )Friedrich Goetze AG ZBT 329 / We / Mon. (1547)

Wellendichtring mit einer Rückfördereinrichtung Shaft sealing ring with a return device

Die Erfindung betrifft einen Wellendichtring mit einem aus elastischem Werkstoff bestehenden Dichtlippenteil, welcher eine flüssigkeits8eitige Hauptlippe und eine luftseitige Zusatzlippe aufweist, sowie einer Einrichtung zur Rückförderung der unter der Hauptdichtlippe durchdringenden Leckageflüssigkeit.The invention relates to a shaft seal with an elastic one Material of the existing sealing lip part, which has a main lip on the liquid side and an additional lip on the air side has, as well as a device for the return of the leakage liquid penetrating under the main sealing lip.

Wellendientringe mit Rückfördereinrichtungen für das unter der Dichtlippenkante hindurch gedrungene Leckagemedium sind vielfach bekannt. Insbesondere ist durch die DT - OS 1 525 486 ein Wellendichtring bekannt, dessen Dichtlippe auf der luftseitigen Lauffläche drallförmig verlaufende Rippen oder Rillen aufweist, und wobei zusätzlich eine zweite, nicht mit der Wellenoberfläche in Berührung kommende Dichtlippe mit entgegengesetzt geneigten drallförmigen Rillen oder Rippen vorgesehen ist. Die Zusatzlippe hat dabei die Aufgabe, bei Umkehrung der Drehrichtung der abzudichtenden Welle, das heißt bei Eintreten derShaft service rings with return devices for the under the Leakage media that have penetrated the edge of the sealing lip are widely known. In particular, DT-OS 1 525 486 a shaft seal known whose sealing lip on the air side Running surface has ribs or grooves running in a spiral shape, and additionally a second, not with the wave surface coming into contact sealing lip is provided with oppositely inclined helical grooves or ribs. The additional lip has the task of reversing the direction of rotation of the shaft to be sealed, that is, when the

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Wellendichtung mit einer Rückfördereinrichtung ( 1547 ) -*- Shaft seal with a return device (1547) - * -

Pumpwirkung der Drallnuten beziehungsweise - rippen auf der Dichtlippenlauffläche von der Flüssigkeitsseite zur Luftseite, einen entsprechenden Luftstrom axial in Richtung auf die Dicht kante der Lippendichtung zu erzeugen und damit die Leckflüssigkeit in den Flüssigkeitsraum zurückzudrängen. Auf diese Art und Weise soll die Dichtung drehrichtungsunabhängig einsetzbar sein.Pumping effect of the swirl grooves or ribs on the sealing lip contact surface from the liquid side to the air side, a corresponding air flow axially in the direction of the sealing edge to generate the lip seal and thus to force the leakage fluid back into the fluid space. To this In this way, the seal should be able to be used independently of the direction of rotation.

Darüberhinaus ist durch die DT - OS 2 008 689 ein Wellendichtring mit einer Hauptlippe und einer Zusatzlippe bekannt, wobei sowohl die Hauptlippe als auch die Zusatzlippe drallförmige oder überkreuz verlaufende Rillen zur Rückförderung des abzudichtenden Mediums aufweisen. Die Förderleistung der Rillen in der Zusatzlippe ist dabei größer als die Förderleistung der Rillen in der Hauptlippe, so daß in dem Raum zwischen der Zusatzlippe und der Hauptlippe bei Drehung der Welle ein Überdruck erzeugt wird, der das abzudichtende Medium zurückhalten soll.In addition, a shaft sealing ring with a main lip and an additional lip is known from DT-OS 2 008 689, with both the main lip and the additional lip twist-shaped or cross-shaped grooves for the return of the sealant Have medium. The conveying capacity of the grooves in the additional lip is greater than the conveying capacity of the grooves in the main lip so that in the space between the auxiliary lip and the main lip, when the shaft rotates, generates an overpressure that is intended to hold back the medium to be sealed.

Schließlich ist durch das DT - Gebrauchsmuster 7 220 827 eine Dreilippendichtung bekannt, deren Hauptlippe drallförmig verlaufende Rippen zur Rückförderung des abzudichtenden Mediums aufweist. Zwecks Vermeidung eines Unterdruckes und zur Rückförderung von insbesondere Schmutzpartikelchen auf der Luftseite des Wellendichtringes weist die Zusatzlippe schräg zur Achse geneigte, radial relativ hohe Laufstollen auf.Finally, from the DT utility model 7 220 827, a three-lip seal is known, the main lip of which is twisted Has ribs for the return of the medium to be sealed. For the purpose of avoiding negative pressure and for return of dirt particles in particular on the air side of the shaft sealing ring, the additional lip points obliquely to Axis inclined, radially relatively high running lugs.

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Wellendichtung mit einer Rückfördereinrichtung ( 1547 ) - IT- Shaft seal with a return device (1547) - IT-

Die zuvor beschriebenen Wellendichtringe haben den Nachteil, daß die Fördereinrichtungen an den Zusatzlippen sich vielfach infolge Schmutzablagerung und dergleichen zusetzen und damit ihre Wirkung verlieren. Weiterhin bedingt die Anordnung von Drallrippen auf der luftseitigen Lauffläche der Hauptlippe einen relativ spitzen Winkel derselben zur Wellenoberfläche, der zu einer relativ breiten Lauf ζ one der Dichtkante und damit zu einer relativ niedrigen Dichtpressung führt. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den Wellendichtring unter Vermeidung der zuvor beschriebenen Nachteile zu verbessern.The shaft sealing rings described above have the disadvantage that the conveying devices on the additional lips often shift as a result Add dirt deposits and the like and thus lose their effect. Furthermore, the arrangement of twist ribs requires on the air-side running surface of the main lip at a relatively acute angle of the same to the shaft surface, which leads to a relatively wide run ζ one of the sealing edge and thus leads to a relatively low sealing pressure. The invention thus lies the object is to improve the shaft seal while avoiding the disadvantages described above.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine zwischen Haupt- und Zusatzlippe vorgesehene und von diesen getrennt angeordnete Rückfördereinrichtung gelöst. Durch die von der Hauptlippe und der Zusatzlippe getrennte Anordnung und Ausbildung einer Rückfördereinrichtung kann einerseits die Hauptlippe, insbesondere deren Querschnittsprofil, zur Erzielung einer optimalen Dichtwirkung frei gestaltet werden, ohne daß wie bei den bekannten Ausführungen nachteilige Nebenwirkungen durch Rückfördereinrichtungen an der Hauptlippe wirksam werden können. Andererseits erfüllt die üblicherweise als Staubschutzlippe dienende Zusatzlippe wieder allein ihre ursprüngliche Funktion, nämlich die Schmutzpartikelchen auf der Luftseite des Wellendichtringes von der eigentlichen Dichtkante der Hauptlippe fernzuhalten. Durch die getrennteAccording to the invention, this object is achieved by a and additional lip provided and arranged separately from these return conveying device released. By the from the main lip and the additional lip separate arrangement and design of a return conveyor can on the one hand the main lip, in particular their cross-sectional profile, to achieve a optimal sealing effect can be freely designed without disadvantageous side effects as in the known designs can be effective through return devices on the main lip. On the other hand, it usually fulfills as The additional lip that serves as a dust protection lip reverts to its original one Function, namely the dirt particles on the air side of the shaft seal from the actual Keep away from the sealing edge of the main lip. Through the separated

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Wellendichtring mit einer Rückfördereinrichtung ( 1547 )Shaft seal with a return device (1547)

Anordnung einer Rückfördereinrichtung axial zwischen der Hauptlippe und der Zusatzlippe braucht darüberhinaus nicht auf die Rückförde rungsmöglichkeit des Leckagemediums verzichtet zu werden.Arrangement of a return device axially between the main lip and the additional lip also does not need to dispense with the possibility of returning the leakage medium will.

Zwecks Reduzierung der Reibung und des Verschleißes an der Rückfördereinrichtung sowie auch zur Vermeidung von Druckpotentialen in den durch die Rückfördereinrichtung gebildeten Räumen zwischen der Hauptlippe und der Zusatzlippe wird vorgeschlagen, daß die Rückfördereinrichtung die W ellenober fläche nicht berührt, das heißt, daß zwischen beiden Teilen ein freier axialer Spalt verbleibt.For the purpose of reducing friction and wear on the return device as well as avoiding pressure potentials in the spaces formed by the return device between the main lip and the additional lip, it is proposed that that the return device the wave upper surface not touched, that is, a free axial gap remains between the two parts.

Eine ausreichende Rückförderwirkung für das abzudichtende Medium läßt sich dadurch erzielen, daß die flüssigkeitsseitige axiale Begrenzungskante der Rückfördereinrichtung Zickzack oder wellenförmig in Umfangsrichtung verläuft. Auf diese Weise wird gleichzeitig eine drehrichtungsunabhängig wirkende Rückförderung der Flüssigkeit erzielt.A sufficient return action for the medium to be sealed can be achieved if the liquid-side axial boundary edge of the return conveyor zigzag or undulating in the circumferential direction. To this At the same time, a return of the liquid which is independent of the direction of rotation is achieved.

Weiterhin ist es denkbar, daß die innere Umfangsfläche der Rückfördereinrichtung Vertiefungen aufweist, in welchen sich Leckflüssigkeit ansammeln kann und damit ein hydrodynamisch wirkendes Laufpolster ergeben. Vorzugsweise sind die Vertiefungen rhombenförmig ausgebildet, so daß deren Begrenzungskanten inIt is also conceivable that the inner circumferential surface of the return conveyor Has depressions in which leakage fluid can collect and thus a hydrodynamically acting one Running pad result. The depressions are preferably diamond-shaped, so that their delimiting edges in

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Umfangsrichtung spitzwinklig zusammenlaufen. Auf diese Weise wird die Bildung eines hydrodynamischen Flüssigkeitspolsters noch weiter verbessert.Converge at an acute angle in the circumferential direction. In this way the formation of a hydrodynamic fluid cushion is further improved.

Zur Verbesserung der Rückf or der wirkung ist es weiterhin denkbar, daß der Innenumfang der Rückfördereinrichtung mit zur Hauptlippe größer werdendem Abstand zur Wellenoberfläche stufenförmig ausgebildet ist und die Begrenzungskanten der Stufen in Umfangs richtung Zickzack - oder wellenförmig verlaufen. To improve the feedback, it is also conceivable that the inner circumference of the return device with the main lip increasing distance from the shaft surface is step-shaped and the boundary edges of the steps in the circumferential direction zigzag - or wave-shaped.

Die Rückfördereinrichtung kann besonders einfach aus einem radial nach innen verlängerten Teil des Versteifungsringes des Wellendichtringes bestehen. Vorzugsweise ist das radial innere Ende des Versteifungsringes in axialer Richtung umgebogen, so daß eine axial genügend breite Umfangs fläche für die Anordnung der Rückfördereinrichtung zur Verfügung steht. Denkbar ist es aber auch, aus der gemeinsamen Befestigungsstelle der Hauptlippe und der Zusatzlippe eine weitere radial nach innen gerichtete Lippe einstückig aus dem elastischen Werkstoff herauszuformen, die weder die Hauptlippe noch die Zusatzlippe in ihrer radialen Beweglichkeit hindert.The return device can be made particularly simply from a part of the stiffening ring that is extended radially inward of the shaft seal. Preferably this is radial inner end of the stiffening ring bent in the axial direction, so that an axially wide enough circumference area for the arrangement of the return device is available. But it is also conceivable from the common fastening point the main lip and the additional lip a further radially inwardly directed lip in one piece from the elastic To form material that prevents neither the main lip nor the additional lip in their radial mobility.

Schließlich ist es denkbar, die zwischen Hauptlippe und Zusatzlippe vorgesehene Rückfördereinrichtung als getrenntes TeilFinally, it is conceivable that between the main lip and the additional lip provided return device as a separate part

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Wellendichtring mit einer Rückfördereinrichtung ( 1547 )Shaft seal with a return device (1547)

herzustellen und formschlüssig mit dem Dichtlippenteil zu verbinden. Zur axialen Sicherung des getrennten Rückförderteile· ist ein radial nach außen gerichteter Ansatz am Rückförderteil vorgesehen, der in eine entsprechende, zwischen Hauptlippe und Zusatzlippe gebildete Ausnehmung einknüpfbar ist.to produce and to connect positively to the sealing lip part. For axial securing of the separated return parts a radially outwardly directed approach is provided on the return part, which is in a corresponding, between the main lip and Additional lip formed recess can be linked.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen :Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Show it :

Fig. 1 bis 3 Querschnitte durch erfindungsgemäße Wellendicht -ringeFig. 1 to 3 cross sections through shaft sealing rings according to the invention

Der in Fig. 1 dargestellte Wellendichtring besteht aus dem Gehäuse 1 aus gummielastischem Werkstoff mit einem einvulkanisierten, winkelförmigen Versteifungsring 2,- an dessen radialem inneren Ende 3 eine Hauptlippe 4, eine Zusatzlippe 5 sowie eine weitere Lippe 6 anvulkanisiert sind. Die Lippen 4, 5, 6 bilden eine gemeinsame Befestigungsstelle 7 gegenüber dem Metallteil 2. Die in Richtung auf die Flüssigkeitsseite 8 weisende Hauptlippe 4 ist an einer elastischen Membran 9 radial beweglich aufgehangen und dichtet unter dem radialen Druck eines Schraubenzugfeder ringe s 10 mit ihrer Kante 11 die strichpunktiert angedeutete Wellenoberfläche 12 gegen austretende Flüssigkeit 8 ab. Die Zusatzlippe 5 ist zur Lufteeite 13 hin ge-The shaft seal shown in Fig. 1 consists of the housing 1 made of rubber-elastic material with a vulcanized, angular stiffening ring 2, - on its radial inner end 3 a main lip 4, an additional lip 5 and another lip 6 are vulcanized. The lips 4, 5, 6 form a common fastening point 7 opposite the metal part 2. The one pointing in the direction of the liquid side 8 Main lip 4 is suspended radially movably on an elastic membrane 9 and seals under the radial pressure of a Coil tension spring rings s 10 with their edge 11 the dash-dotted wave surface 12 against emerging Liquid 8. The additional lip 5 is towards the air side 13

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richtet und dient prinzipiell zum Zurückhalten von Staub und Schmutzpartikelchen von der eigentlichen Dichtstelle der Hauptlippe 4. Erfindungsgemäß ist zwischen der Hauptlippe 4 und der Zusatzlippe 5 eine die Wirkung beider Lippen nicht beeinträchtigende weitere Lippe 6 vorgesehen, deren innere Umfangs fläche 14 nicht mit der Wellenoberfläche 12 in Berührung kommt. Zur Rückförderung von Leckflüssigkeit verläuft die flüssigkeitsseitige axiale Begrenzungskante 15 in Umfangs richtung zickzackförmig nahe der Dichtkante. 11. Zum Aufbau eines hydrodynamisch wirkenden Polsters sowie auch zur Speicherung von Leckflüssigkeit dienen rhombenförmige Vertiefungen 16 in der Umfangsfläche 14 der Lippe 6. Die axialen Begrenzungskanten 17,18 der Vertiefungen 16 verlaufen dabei spitzwinklig in Umfangsrichtung und fördern damit die Bildung von Flüssigkeitspolstern im Bereich der Stellen 19 der Umfangsfläche 14.aligns and serves in principle to hold back dust and dirt particles from the actual sealing point of the main lip 4. According to the invention, between the main lip 4 and the additional lip 5 there is one which does not impair the effect of both lips further lip 6 is provided, the inner peripheral surface 14 of which is not in contact with the shaft surface 12 comes. To return leakage fluid, the liquid-side axial limiting edge 15 in the circumferential direction zigzag near the sealing edge. 11. To set up a hydrodynamically acting cushion and also for storing leakage fluid serve rhombus-shaped depressions 16 in the circumferential surface 14 of the lip 6. The axial delimiting edges 17, 18 of the depressions 16 run here at an acute angle in the circumferential direction and thus promote education of liquid cushions in the area of the points 19 of the circumferential surface 14.

Der in Fig. 2 dargestellte Wellendichtring unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten darin, daß der Versteifungsring 2 radial nach innen verlängert und zu einem Axialschenkel 20 umgebogen ist. Zur Rückförderung der Leckageflüssigkeit dienen in Umfangs richtung wellenförmig verlaufende Kanten 21, 22, die durch entsprechende Abstufung der inneren Umfangsfläche 23 des Metallteiles 20 gebildet sind. Die rückfördernde Wirkung der Kanten 21,22 ist aufgrund ihres wellenförmigenThe shaft seal shown in FIG. 2 differs from that shown in FIG. 1 in that the stiffening ring 2 extended radially inward and to form an axial leg 20 is bent. To return the leakage liquid are used in the circumferential direction undulating edges 21, 22, which are formed by a corresponding gradation of the inner circumferential surface 23 of the metal part 20. The return The effect of the edges 21,22 is due to their wavy shape

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- nach Fig. 1 zickzackförmigen - Verlaufes völlig unabhängig von der Drehrichtung der Welle. - According to Fig. 1 zigzag - course completely independent of the direction of rotation of the shaft.

Nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 besteht die Rückförder einrichtung aus einem separaten Teil 24, beispielsweise aus Kunststoff, welches mittels eines radial nach außen gerichteten Ansatzes 25 in einer axial zwischen Hauptlippe und Zusatzlippe gebildeten Ausnehmung 26 gehalten wird. Das in den Wellendichtring einknüpfbare Teil 24 kann somit leicht entfernt oder ausgewechselt werden. Die Rückfördereinrichtung am Innenumfang 27 des Teiles 24 entspricht dabei der in Fig. 2 dargestellten. According to the embodiment in Fig. 3, the return device consists of a separate part 24, for example Plastic, which by means of a radially outwardly directed projection 25 in an axially between the main lip and the additional lip formed recess 26 is held. The part 24 which can be linked into the shaft sealing ring can thus easily be removed or be replaced. The return device on the inner circumference 27 of the part 24 corresponds to that shown in FIG.

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Claims

GOET ZEWERKE Burscheid, d. 07/16/1975

Friedrich Goetze AG ZBT 329 / We / Mon. (1547)

PATENT CLAIMS

Shaft sealing ring with a sealing lip part made of elastic material, which has a liquid-side Has main lip and an air-side additional lip, as well as a device for the return of the under the main sealing lip penetrating leakage fluid, characterized in that the return device (6, 20, 24) is arranged between the main lip (4) and additional lip (5) and separated from them.

2.) Shaft sealing ring according to claim 1, characterized in that that the return device (6, 20, 24) does not touch the shaft surface (12).

3.) Shaft sealing ring according to claims 1 and 2, characterized in that the liquid-side axial Boundary edge (15) of the return device (6) zigzag or wave-shaped in the circumferential direction

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Shaft sealing ring with a return device
(Claims / 1547)

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runs.

4.) Shaft sealing ring according to claims 1 to 3, characterized in that the inner peripheral surface (14) the return conveyor (6) has recesses (16).

5.) Shaft sealing ring according to claims 1 to 4, characterized in that the depressions (16) are diamond-shaped are trained.

6.) Shaft sealing ring according to claims 1 to 3, thereby characterized in that the inner circumferential surface (23) of the return device (20) with the main lip (4) towards the increasing distance to the wave surface (12) is stepped and the boundary edges (21,22) of the steps in the circumferential direction zigzag or wave-shaped.

7.) Shaft sealing ring according to claims 1 to 6, characterized in that the return conveyor (20) consists of a radially inward lengthened stiffening ring (2) of the shaft seal.

8.) Shaft sealing ring according to claims 1 to 7, there-

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Wellendichtring mit einer Rückfördereinrichtung - 0- Shaft seal with a return device - 0-

( Patentansprüche / 1547 )(Claims / 1547)

durch gekennzeichnet, daß das radial innere Ende des Versteifungsringes ( 2 ) in axialer Richtung umgebogen ist.characterized in that the radially inner end of the stiffening ring (2) is bent over in the axial direction is.

9. ) Wellendichtring nach den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückfördereinrichtung aus einer aus der gemeinsamen Befestigungs stelle ( 7 ) der Hauptlippe ( 4 ) und Zusatzlippe ( 5 ) radial nach innen gerichteten, einstückig mit diesen verbundenen Lippe ( 6 ) besteht.9.) Shaft sealing ring according to claims 1 to 6, characterized in that the return device from one from the common fastening point (7) of the main lip (4) and additional lip (5) radially inward directed, integral with these connected lip (6).

10. ) Wellendichtring nach den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückfördereinrichtung als getrenntes Teil ( 24 ) hergestellt und formschlüssig mit dem Dichtlippenteil ( 4", 5' ) verbunden ist.10.) Shaft sealing ring according to claims 1 to 6, characterized in that the return conveyor produced as a separate part (24) and positively connected to the sealing lip part (4 ", 5 ').

11. ) Wellendichtring nach den Patentansprüchen 1 bis 6 und11.) Shaft seal according to claims 1 to 6 and

10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückförderteil ( 24 ) einen radialen Ansatz ( 25 ) zum Einknüpfen in eine entsprechende Ausnehmung ( 26 ) des Dichtlippenteiles ( 4', 5' ) aufweist.10, characterized in that the return part (24) has a radial extension (25) for knotting into has a corresponding recess (26) of the sealing lip part (4 ', 5').

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