DE2726033C2

DE2726033C2 - Seal, especially for chain pins on crawler tractors or similar.

Info

Publication number: DE2726033C2
Application number: DE19772726033
Authority: DE
Inventors: James P. Arlington Heights Ill. Morley; William J. Bensenville Ill. Woods
Original assignee: Chicago Rawhide Manufacturing Co Inc
Current assignee: Chicago Rawhide Manufacturing Co Inc
Priority date: 1976-06-09
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1987-01-22
Also published as: FR2354493B1; DE2726033A1; AU516054B2; IT1083296B; JPS6121865B2; CA1064553A; AU2595477A; GB1576029A; FR2354493A1; JPS538935A

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialflächendichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art. Derartige Dichtungen sind insbesondere für Anwendungszwecke unter harten Betriebsbedingungen vorgesehen.The invention relates to a radial surface seal of the type mentioned in the preamble of claim 1. Such seals are intended in particular for applications under harsh operating conditions.

Ein bevorzugter Anwendungsbereich für Dichtungen der gattungsgemäßen Art ist die Abdichtung von Kettenbolzen an Raupenschleppern. Raupenschlepper haben gewöhnlich zwei Raupen und jede Raupe besteht aus einer inneren und einer äußeren Kette mit einer bestimmten Anzahl von Kettengliedern. Etwa 30 bis 40 derartiger Kettenglieder sind beispielsweise jeweils zu einer endlosen Kette zusammengefügt und jeweils über ein vorderes Leitrad, ein hinteres Treibrad sowie über mehrere Hänge- und Laufrollen geführt. Die inneren und die äußeren Glieder jeder Kette sind über Kettenbolzen miteinander verbunden, wobei jedes Kettenglied jeweils mit einem Bolzen drehfest, mit dem folgenden über auf dem Bolzen drehbar gelagerte Buchsen drehbar verbunden ist. Mit den Kettengliedern sind außerdem die die eigentlichen Auflageflächen bildenden Stegplatten verbunden.A preferred application for seals of this type is the sealing of chain pins on crawler tractors. Crawler tractors usually have two tracks and each track consists of an inner and an outer chain with a certain number of chain links. For example, around 30 to 40 such chain links are joined together to form an endless chain and each is guided over a front idler wheel, a rear drive wheel and several hanging and running rollers. The inner and outer links of each chain are connected to one another via chain pins, with each chain link being connected to one pin in a rotationally fixed manner and to the following one in a rotationally rotating manner via bushings mounted on the pin. The web plates that form the actual support surfaces are also connected to the chain links.

Da Raupenfahrzeuge insbesondere zur Verwendung unter harten Betriebsbedingungen, nämlich in Schlamm, Sand, Kies, Eis und Schnee, felsigem Gelände usw., bestimmt sind und weil die Raupen die Teile des Fahrzeuges sind, die in unmittelbarsten und häufigsten Kontakt mit diesen schwierigen Geländeverhältnissen kommen, sind die Kettenbolzen und ihre Buchsen einem raschen Verschleiß unterworfen.Since tracked vehicles are particularly designed for use in harsh operating conditions, namely mud, sand, gravel, ice and snow, rocky terrain, etc., and because the tracks are the parts of the vehicle that come into most direct and frequent contact with these difficult terrain conditions, the track pins and their bushings are subject to rapid wear.

Eine leistungsfähige Kettenbolzendichtung muß für eine verhältnismäßig große Schwankungsbreite der axialen Abmessungen und ein hohes Maß an eventueller Abnutzung ausgelegt sein.An efficient chain pin seal must be designed to accommodate a relatively large variation in axial dimensions and a high degree of possible wear.

Eine solche Dichtung muß eine axiale Federkonstante haben, die mäßig ist und eine anfängliche axiale Kraft erzeugt, die ausreicht, um zu gewährleisten, daß die Dichtung mit Erfolg Wasser und Kies abhält und Schmieröl zurückhält, auch bei minimaler Belastung.Such a seal must have an axial spring constant that is moderate and produces an initial axial force sufficient to ensure that the seal successfully seals out water and gravel and retains lubricating oil, even under minimal load.

Es ist bereits eine Radialflächendichtung der gattungsgemäßen Art bekannt, bei der der Hauptdichtungsring als Blechziehteil ausgebildet ist (DE-GM 69 05 982). Die gesamte Dichtung sitzt drehfest in einem der zueinander drehbar angeordneten Bauteile und liegt mit der Vorderfläche des Hauptdichtungsringes gleitend am anderen Bauteil an. Die spezielle Form des Hilfsdichtungselementes bewirkt, daß bei einer axialen Belastung der Dichtung auf den Hauptdichtungsring sowohl eine axiale, die Dichtkraft erhöhende Kraft als auch eine radiale, für die Drehmitnahme der gesamte Dichtung erforderliche Kraft aufgebracht wird. Bei dieser bekannten Radialflächendichtung ist der Hauptdichtungsring ein Blech-Ziehteil. Da eine Fläche dieses Blech-Ziehteils als Dichtfläche dient, welche gegen die Gegendichtfläche anliegt, muß es aus einer speziellen, widerstandsfähigen, für diese Aufgabe geeigneten Metallegierung hergestellt sein. Insbesondere dieser Hauptdichtungsring stellt deshalb ein sehr teures Bauteil dar. Außerdem geht die Dichtleistung der bekannten Radialflächendichtung schon bei einer geringen Verformung des Hauptdichtungsringes, wie sie bei harten Betriebsbedingungen nicht auszuschließen ist, verloren.A radial surface seal of the generic type is already known in which the main sealing ring is designed as a drawn sheet metal part (DE-GM 69 05 982). The entire seal is seated in a rotationally fixed manner in one of the components arranged to rotate relative to one another and the front surface of the main sealing ring slides against the other component. The special shape of the auxiliary sealing element means that when the seal is subjected to axial loading, both an axial force that increases the sealing force and a radial force that is required to rotate the entire seal are applied to the main sealing ring. In this known radial surface seal, the main sealing ring is a drawn sheet metal part. Since one surface of this drawn sheet metal part serves as a sealing surface that rests against the counter sealing surface, it must be made of a special, resistant metal alloy that is suitable for this task. This main sealing ring in particular is therefore a very expensive component. In addition, the sealing performance of the known radial surface seal is lost even with a slight deformation of the main sealing ring, which cannot be ruled out under harsh operating conditions.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Radialflächendichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welche gegenüber der bekannten Lösung bei zuverlässiger Funktion wesentlich billiger ist.It is the object of the invention to provide a radial surface seal of the generic type which is significantly cheaper than the known solution while functioning reliably.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the features contained in the characterising part of claim 1.

Der Hauptdichtungsring ist aus einem zwar verhältnismäßig steifen, jedoch elastischen Material, vorzugsweise Kunststoff, hergestellt. Derartige Kunststoffteile können zu wesentlich günstigeren Preisen erstellt werden als entsprechende Blech-Ziehteile. Außerdem bietet die Herstellung aus Kunststoff eine wesentlich freiere Gestaltungsmöglichkeit, so daß man dem Hauptdichtungsring in einfacher Weise eine zur Erfüllung seiner Aufgaben günstige Form geben kann. Die freie Wahl des verwendeten Kunststoffmaterials ermöglicht es außerdem, die übrigen technischen Eigenschaften des Hauptdichtungsringes, wie Steifigkeit, Abriebfestigkeit usw. in idealer Weise an die gestellten Aufgaben anzupassen. Es ist zwar durch die US-PS 35 95 572 schon eine Radialflächendichtung bekannt, bei welcher das eigentliche Dichtungselement einen Ring aus relativ harten Kunststoff sowie einen damit verklebten Ring aus relativ weichem Kunststoff umfaßt. Die Ausbildung und Funktion dieser beiden Ringe sind jedoch von denen der erfindungsgemäßen Lösung grundsätzlich verschieden. Der Hauptdichtungsring weist keinen axialen Flansch auf, so daß von dem anderen Ring keine radial nach innen wirkende Kraft zur Verbesserung der Drehmitnahme aufgebracht werden kann.The main sealing ring is made of a relatively stiff but elastic material, preferably plastic. Such plastic parts can be produced at significantly lower prices than corresponding drawn sheet metal parts. In addition, production from plastic offers significantly more freedom in design, so that the main sealing ring can be given a shape that is suitable for fulfilling its tasks in a simple manner. The free choice of the plastic material used also makes it possible to adapt the other technical properties of the main sealing ring, such as stiffness, abrasion resistance, etc., to the tasks in question in an ideal manner. A radial surface seal is already known from US Pat. No. 3,595,572, in which the actual sealing element comprises a ring made of relatively hard plastic and a ring made of relatively soft plastic glued to it. The design and function of these two rings are fundamentally different from those of the solution according to the invention. The main sealing ring has no axial flange, so that no radially inward force can be applied by the other ring to improve the rotational drive.

Dieser andere Ring hat im wesentlichen die Funktion eines O-Ringes, welcher nur eine ausreichende Dichtanlage des Hauptdichtungsringes bei unterschiedlicher Größe der die Dichtung aufnehmenden Ausnehmung sicherstellen soll. Die Abmessungen der Ausnehmung und des Dichtungsringes sind so gewählt, daß sich der letztere im Normalfall frei radial ausdehnen kann ohne radiale Kräfte aufzubringen. Nur im Extremfall kommt der Dichtungsring zur radialen Anlage am Bolzen.This other ring essentially has the function of an O-ring, which is only intended to ensure that the main sealing ring is sufficiently sealed when the recess that accommodates the seal is of different sizes. The dimensions of the recess and the sealing ring are selected so that the latter can normally expand freely radially without applying radial forces. Only in extreme cases does the sealing ring come into radial contact with the bolt.

Um bei der erfindungsgemäßen Lösung ein Ausweichen des in gewissem Maße elastischen Hauptdichtungsringes radial nach innen unter der Kraft des Hilfsdichtungselementes zu verhindern, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der axiale Flansch des Hauptdichtungsringes an seinem Innenumfang im eingebauten Zustand der Dichtung von einer festen, axialen Stützfläche abgestützt. Es ist zwar durch FR-PS 20 39 442 schon bekannt, einen Dichtring aus elastischem Material durch einen einvulkanisierten Metallring radial nach innen zu stützen. Das bei dieser bekannten Lösung verwendete Konstruktionsprinzip unterscheidet sich jedoch von der erfindungsgemäßen Lösung dadurch, daß der Ring aus elastischem Material sowohl als Dichtungsring als auch als Hilfselement zur Erzeugung der radialen Kräfte, welche die Drehmitnahme gewährleisten, und der axialen Kräfte, welche die Dichtkraft erzeugen, dient. Außerdem ist eine aus einem elastischem Ring und einem einvulkanisierten metallischen Ring bestehende Dichtung teuer in der Herstellung und wegen ihrer großen Steifigkeit schwierig in der Montage.In order to prevent the main sealing ring, which is elastic to a certain extent, from deflecting radially inwards under the force of the auxiliary sealing element in the solution according to the invention, according to a further feature of the invention, the axial flange of the main sealing ring is supported on its inner circumference by a fixed, axial support surface when the seal is installed. It is already known from FR-PS 20 39 442 to support a sealing ring made of elastic material radially inwards by a vulcanized metal ring. The design principle used in this known solution differs However, it differs from the solution according to the invention in that the ring made of elastic material serves both as a sealing ring and as an auxiliary element for generating the radial forces that ensure rotational drive and the axial forces that generate the sealing force. In addition, a seal consisting of an elastic ring and a vulcanized metal ring is expensive to manufacture and difficult to assemble due to its high rigidity.

Um trotz des radial innen auf eine Stützfläche aufliegenden Hauptdichtungsringes zu gewährleisten, daß Schmieröl sowohl an die Vorderseite als auch an die Rückseite der Dichtung gelangt, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß am Innenumfang des Hauptdichtungsringes Mittel vorgesehen sind, die wenigstens teilweise Ölkanäle bilden, die sich axial von der Vorderfläche des radialen Flansches bis zum Hinterende des axialen Flansches erstrecken.In order to ensure that lubricating oil reaches both the front and the rear of the seal despite the main sealing ring resting radially on the inside on a support surface, a further feature of the invention provides that means are provided on the inner circumference of the main sealing ring which at least partially form oil channels which extend axially from the front surface of the radial flange to the rear end of the axial flange.

Die Dichtungen sind vorzugsweise in einer an einem der zueinander drehbar angeordneten Bauteile ausgebildeten Ausnehmung aufgenommen und liegen mit der Vorderseite des Hauptdichtungsringes an einer am anderen Bauteil ausgebildeten Paßfläche gleitend an. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einer Kettenbolzenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12 die Stützfläche für die Radialflächendichtung als innere, axiale und mit dem zweiten Bauteil drehfest verbundene Begrenzungsfläche der Ausnehmung ausgebildet ist, d. h., daß diese Stützfläche gegenüber der Innenumfangsfäche des Hauptdichtungsringes keine Bewegung ausführt, so daß an dieser Stelle auch kein Verschleiß auftritt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stützfläche durch die äußere, axiale Umfangsfläche eines gesonderten, mit dem zweiten Bauteil verbindbaren Ringes gebildet ist. Das Material dieses Ringes kann frei gewählt und an seine besondere Aufgabe angepaßt werden.The seals are preferably accommodated in a recess formed on one of the components arranged to rotate relative to one another and the front side of the main sealing ring slides against a fitting surface formed on the other component. In one embodiment of the invention, in a chain pin arrangement according to the preamble of claim 12, the support surface for the radial surface seal is designed as an inner, axial boundary surface of the recess which is connected in a rotationally fixed manner to the second component, i.e. this support surface does not move relative to the inner circumferential surface of the main sealing ring, so that no wear occurs at this point. In a further embodiment of the invention, the support surface is formed by the outer, axial circumferential surface of a separate ring which can be connected to the second component. The material of this ring can be freely selected and adapted to its particular task.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung darin zeigtFurther details of the invention emerge from the following description of embodiments with reference to the drawing in which

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht, teilweise gebrochen, die die erfindungsgemäße Kettenbolzendichtung in Gebrauchsstellung zeigt; Fig. 1 is a vertical sectional view, partly broken away, showing the chain pin seal according to the invention in the position of use;

Fig. 2 eine fragmentarische vertikale Schnittansicht der erfindungsgemäßen Dichtung vor dem Einbau, in der die axialen Schmierkanäle am Innendurchmesser des Hauptdichtungsringes zu sehen sind; Fig. 2 is a fragmentary vertical sectional view of the seal according to the invention before installation, showing the axial lubrication channels on the inner diameter of the main sealing ring;

Fig. 3 eine vergrößerte, fragmentarische Vorderansicht eines Teils der in Fig. 2 gezeigten Dichtung nach der Linie 3-3 dieser Figur; Fig. 3 is an enlarged, fragmentary front view of a portion of the seal shown in Fig. 2 taken along line 3-3 of that figure;

Fig. 4 eine noch mehr vergrößerte Vorderansicht der Dichtung der Fig. 1 nach der Linie 4-4 dieser Figur; Fig. 4 is a still more enlarged front view of the seal of Fig. 1 along the line 4-4 of that figure;

Fig. 5a eine vertikale Schnittansicht einer Dichtung mit abgewandelter Querschnittsform; Fig. 5a is a vertical sectional view of a seal with a modified cross-sectional shape;

Fig. 5b eine vertikale Schnittansicht mit noch einer anderen Querschnittsform; Fig. 5b is a vertical sectional view with yet another cross-sectional shape;

Fig. 5c eine vertikale Schnittansicht mit wieder einer anderen Querschnittsform; Fig. 5c is a vertical sectional view with yet another cross-sectional shape;

Fig. 6 eine fragmentarische vertikale Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtung, die die Dichtung in normaler, installierter Gebrauchsstellung zeigt; Fig. 6 is a fragmentary vertical sectional view of another embodiment of the seal according to the invention, showing the seal in a normal, installed position of use;

Fig. 7 eine fragmentarische vertikale Schnittansicht der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform, die die Dichtung kurz vor dem vollständigen Einbau derselben veranschaulicht; Fig. 7 is a fragmentary vertical sectional view of the embodiment shown in Fig. 6 illustrating the seal shortly before it is fully installed;

Fig. 8 eine vertikale Schnittansicht der erfindungsgemäßen Dichtung, wobei die Dichtung installiert und in einem leicht komprimierten Zustand während des Gebrauchs dargestellt ist; Fig. 8 is a vertical sectional view of the seal according to the invention, with the seal installed and shown in a slightly compressed state during use;

Fig. 9 eine vertikale Schnittansicht der in den Fig. 6-8 gezeigten Dichtung, dargestellt im voll komprimierten Zustand. Fig. 9 is a vertical sectional view of the seal shown in Figs. 6-8, shown in the fully compressed state.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Dichtung 10 in einem Raupengliedgefüge 12 installiert dargestellt.In Fig. 1, the seal 10 according to the invention is shown installed in a track link structure 12 .

Ein zylindrischer Kettenbolzen 14 hat eine Endkappe 16, die entlang der Grenzfläche 18 zwischen dem Innendurchmesser der Kappe 16 und dem Außendurchmesser des Kettenbolzens 14 befestigt ist. Diese Teile führen keine Relativbewegung zueinander aus. Die Endkappe 16 stellt im typischen Fall den vorauslaufenden Teil des Kettengliedes dar, während der nachlaufende Teil des gleichen Gliedes in Preßpassung über eine Buchse gezwängt ist, die auf dem nachfolgenden Kettenbolzen frei drehbar ist.A cylindrical chain pin 14 has an end cap 16 secured along the interface 18 between the inner diameter of the cap 16 and the outer diameter of the chain pin 14. These parts do not move relative to each other. The end cap 16 typically represents the leading portion of the chain link, while the trailing portion of the same link is forced in an interference fit over a bushing which is freely rotatable on the trailing chain pin.

In Fig. 1 ist ein ergänzendes Endstück 22 eines vorauslaufenden Kettengliedes gezeigt und dieses Endstück hat eine radial nach innen gerichtete Wand 24, die eine Öffnung zur Aufnahme des Aussendurchmessers 26 einer Kettenbolzenbuchse 28 bildet. Zwischen dem Innendurchmesser 32 der Kettenbolzenbuchse 28 und dem Aussendurchmesser 34 des Kettenbolzens 14, dessen Mittelachse bei 20 angedeutet ist, ist ein Betriebsspalt 30 vorhanden.In Fig. 1, a supplementary end piece 22 of a leading chain link is shown and this end piece has a radially inwardly directed wall 24 which forms an opening for receiving the outer diameter 26 of a chain pin bushing 28. An operating gap 30 is present between the inner diameter 32 of the chain pin bushing 28 and the outer diameter 34 of the chain pin 14 , the central axis of which is indicated at 20 .

Das Glied 22 und die Buchse 28 sind zusammengepreßt und bewegen sich daher als eine Einheit relativ zum Kettenbolzen 14. Die Endkappe 16 des vorauslaufenden Gliedes ist am Kettenbolzen 14 befestigt, so daß sich der Kettenbolzen 14 bezüglich dem einen Ende des Kettengliedes hin- und herbewegen kann.The link 22 and the bushing 28 are compressed together and therefore move as a unit relative to the chain pin 14. The end cap 16 of the leading link is secured to the chain pin 14 so that the chain pin 14 can move back and forth relative to one end of the chain link.

Die Dichtung ist in einem Hohlraum 36 aufgenommen, der teilweise von einer Paßfläche 38 begrenzt wird, die eine sich in radialer Richtung erstreckende und in Achsrichtung blickende Stirnfläche der Buchse 28 ist. Die nach außen gerichtete Fläche 40 eines Abstandsringes 42, die in radialer Richtung sich erstreckende Stirnwand 44 und die in Achsrichtung sich erstrekkende Wand 46 begrenzen ebenfalls den Hohlraum 36, wobei die Wände 44, 46 eine Einsenkung in der Endkappe 16 begrenzen. Der Hohlraum 36 nimmt einen ringförmigen Hauptdichtungsring 48 auf, der eine etwas geneigte Stirnfläche 50 hat, die an einer Kante 52 endigt. Der Rand 54, der radial einwärts von der Kante 52 liegt, bildet die eigentliche Dichtungsfläche, die an der Paßfläche 38 der Buchse 28 anliegt, um die Hauptabdichtung vorzusehen. Die innere Umfangsfläche des Hauptdichtungsringes 48 ist mit einer Vielzahl von Zähnen 56 ( Fig. 3, 4) versehen, die mit ihren Innenflächen 58 satt an der äußeren Umfangsfläche 40 des Abstandsringes 42 anliegen. An dem Hauptdichtungsring 48 wird von einer axialen und einer radialen Ringfläche 62 und 64 ein Sitz zur Aufnahme eines Hilfsdichtungselementes 60 geformt.The seal is received in a cavity 36 which is partially defined by a mating surface 38 which is a radially extending and axially facing end surface of the bushing 28. The outwardly facing surface 40 of a spacer ring 42 , the radially extending end wall 44 and the axially extending wall 46 also define the cavity 36 , the walls 44, 46 defining a depression in the end cap 16. The cavity 36 receives an annular main sealing ring 48 having a slightly inclined end surface 50 terminating at an edge 52. The rim 54 which lies radially inward of the edge 52 forms the actual sealing surface which abuts the mating surface 38 of the bushing 28 to provide the main seal. The inner circumferential surface of the main sealing ring 48 is provided with a plurality of teeth 56 ( Fig. 3, 4) which rest with their inner surfaces 58 tightly against the outer circumferential surface 40 of the spacer ring 42. A seat for receiving an auxiliary sealing element 60 is formed on the main sealing ring 48 by an axial and a radial annular surface 62 and 64 .

Das elastomere Hilfsdichtungselement 60 hat einen im Querschnitt annähernd parallelogrammförmigen Körper, der eine radial innere und eine radial äußere Fläche 66 68, die sich in Achsrichtung erstrecken, sowie eine geneigte Vorderfläche 70 und eine schräge Rückfläche 72 bildet. Die Flächen 66, 68 bzw. 70, 72 sind im unbelasteten Zustand der Dichtung paarweise annähernd parallel zueinander. Rund um die in radialer Richtung außen gelegene Vorderkante des Körpers des Hilfsdichtungselementes 60 ist ein nach außen und oben sich erstreckender Flansch 74 von kleinem Querschnitt geformt. Dieser Flansch 74 wird, wenn die Dichtung installiert ist (siehe Fig. 1) in radialer Richtung niedergepreßt und deformiert.The elastomeric auxiliary sealing element 60 has a body which is approximately parallelogram-shaped in cross section and which forms a radially inner and a radially outer surface 66 68 which extend in the axial direction, as well as an inclined front surface 70 and an inclined rear surface 72. The surfaces 66, 68 and 70, 72 are approximately parallel to one another in pairs when the seal is not under load. Around the radially outer front edge of the body of the auxiliary sealing element 60 there is a flange 74 of small cross section which extends outwards and upwards. This flange 74 is compressed and deformed in the radial direction when the seal is installed (see Fig. 1).

Das Hilfsdichtungselement 60, das auch als Hilfsdichtungsring bezeichnet werden kann, ist vorzugsweise aus einem verhältnismäßig weichen synthetischen Gummi, z. B. einem Nitrilgummi ("Buna N"), der Temperaturschwankungen gut aushält und eine Shorehärte "A" von etwa 50-60 hat. Andere Gummizusammensetzungen sind ebenfalls geeignet.The auxiliary sealing element 60 , which may also be referred to as an auxiliary sealing ring, is preferably made of a relatively soft synthetic rubber, e.g. a nitrile rubber ("Buna N"), which tolerates temperature fluctuations well and has a Shore "A" hardness of about 50-60. Other rubber compositions are also suitable.

Der Hauptdichtungsring 48 besteht vorzugsweise aus einem harten abriebfesten Elastomer, etwa einem Polyurethangummi, d. i. ein Material mit einer Shorehärte A von 90-95. Ein Beispiel für eine solche Masse ist ein Gummi, der als Reaktionsprodukt eines Polyätherglykols, etwa des Poly (1,4-oxybutylen)-glykols, mit einem stöchiometrischen Überschuß eines Gemisches der 2,4- und 2,6-Isomere von Toluylendiisozyanat, das ein Vorpolymerisat mit einem Molekulargewicht zwischen etwa 1500 und etwa 3000 bildet, beschrieben wird. Dieses Vorpolymerisat wird dann mit einem reaktiven Diamin, etwa Methylen-bis-orthochloranilin, gehärtet. Das gehärtete Elastomer hat eine Shorehärte A von 90-95 und ein spez. Gewicht von etwa 1,16. Es können auch andere Zusammensetzungen verwendet werden.The main seal ring 48 is preferably made of a hard abrasion resistant elastomer such as a polyurethane rubber, i.e. a material having a Shore A hardness of 90-95. An example of such a composition is a rubber described as the reaction product of a polyether glycol such as poly(1,4-oxybutylene) glycol with a stoichiometric excess of a mixture of the 2,4- and 2,6-isomers of toluene diisocyanate forming a prepolymer having a molecular weight between about 1500 and about 3000. This prepolymer is then cured with a reactive diamine such as methylene bis-orthochloroaniline. The cured elastomer has a Shore A hardness of 90-95 and a specific gravity of about 1.16. Other compositions may also be used.

Beim Einbau wird der Ring 60 über den Ring 48 gestreift, wobei die einander zugekehrten Flächen 62, 66 am Hauptring und am Hilfsring mit mäßigem Druck aneinanderliegen, wozu der Hilfsring 60 ein wenig gedehnt werden muß. Dann werden diese beiden Teile in den Hohlraum 36 gelegt, wobei die Zähne 56, die axiale Rillen 76 bilden, entweder einen ganz geringen Abstand von der äußeren Umfangsfläche 40 des Abstandsringes 42 haben oder leicht an dieser anliegen. Der Flansch 74 legt sich gegen die Fläche 46 gleich bei Beginn des Einbaus, um den Hilfsdichtungsring 60 in der Einsenkung 46 in der richtigen Lage zu halten; der Hilfsring 60 wird dann vollständig in die Einsenkung geschoben, bis der radial äußere Rand der Fläche 72 auf die Stirnwand 44 des Hohlraums 36 trifft.During installation, ring 60 is slipped over ring 48 with the facing surfaces 62, 66 on the main ring and the auxiliary ring abutting each other with moderate pressure, which requires a slight stretch of auxiliary ring 60. These two parts are then placed in cavity 36 with teeth 56 forming axial grooves 76 either very slightly spaced from or slightly abutting against the outer peripheral surface 40 of spacer ring 42. Flange 74 abuts surface 46 immediately upon installation to hold auxiliary sealing ring 60 in position in recess 46 ; auxiliary ring 60 is then pushed fully into the recess until the radially outer edge of surface 72 abuts end wall 44 of cavity 36 .

Ein gerundeter Teil 78 des Hilfsrings 60 legt sich gegen eine Auskehlung 80 in der Endkappe 16. Wenn keine Belastung in Achsrichtung erfolgt, hat die Fläche 68 an der äußeren Umfangsfläche des Hilfsrings 60 einen kleinen Abstand von der Gegenfläche 46 der Einsenkung, oder kann diese Fläche auch leicht berühren; der Flansch 74 zentriert den Hilfsring 60 im Hohlraum.A rounded portion 78 of the auxiliary ring 60 abuts against a groove 80 in the end cap 16. When no axial load is applied, the surface 68 on the outer peripheral surface of the auxiliary ring 60 is slightly spaced from, or may slightly touch, the counter surface 46 of the counterbore; the flange 74 centers the auxiliary ring 60 in the cavity.

Die Endkappe 16, der Kettenbolzen 14 und der Abstandsring 42werden zusammengefügt, so daß der Kettenbolzen 14 in der Buchse 28 aufgenommen wird. Die Kante 52 des Hauptringes 48 legt sich dann gegen die Stirnwand oder Paßfläche 38 der Buchse 28, wobei der Rand 54 des Hauptdichtungsringes 48 geringfügig verformt wird, so daß sich ein Dichtungsband 54 von meßbarer radialer Breite bildet. Das Ausmaß, in dem sich die Buchse 28 bewegen kann, um einen axialen Druck auf die Dichtung auszuüben, wird durch die axiale Breite des Abstandsringes 42 bestimmt. Wenn die Stirnfläche 82 des Abstandsringes an der Paßfläche 38 der Buchse 28 anliegt, ist der Zusammenbau beendet.The end cap 16 , the chain pin 14 and the spacer ring 42 are assembled so that the chain pin 14 is received in the bushing 28. The edge 52 of the main ring 48 then rests against the end wall or mating surface 38 of the bushing 28 , slightly deforming the edge 54 of the main sealing ring 48 to form a sealing band 54 of measurable radial width. The extent to which the bushing 28 can move to apply axial pressure to the seal is determined by the axial width of the spacer ring 42. When the end face 82 of the spacer ring rests against the mating surface 38 of the bushing 28 , assembly is complete.

Durch eine axiale Kompression der Dichtung wird der elastische Hilfsdichtungsring 60 verformt. Wenn der Hilfsdichtungsring 60 in Achsrichtung zusammengedrückt wird, neigt er dazu, an seinen Seitenwänden 70, 72 (Fig. 1) auszubeulen und eine mehr flache und weniger konische Form anzunehmen, d. h. seine axiale Abmessung wird verkürzt und sein Konuswinkel abgeflacht. Dadurch nimmt die radiale Kompressionsbelastung am Hauptdichtungsring 48 wesentlich zu, was bewirkt, daß der Hauptdichtungsring fest von dem Hilfsring 60 erfaßt wird. Der Hilfsring 60 ist dann in der Lage, beträchtliche Drehkräfte zu übertragen.Axial compression of the seal deforms the elastic auxiliary sealing ring 60. When the auxiliary sealing ring 60 is compressed axially, it tends to bulge at its side walls 70, 72 ( Fig. 1) and assume a more flat and less conical shape, ie its axial dimension is shortened and its cone angle flattened. As a result, the radial compression load on the main sealing ring 48 increases substantially, causing the main sealing ring to be firmly gripped by the auxiliary ring 60. The auxiliary ring 60 is then able to transmit considerable torque forces.

In gewisser Hinsicht ist die Funktion dieser Dichtung derjenigen der in der US-PS 32 41 843 beschriebenen Dichtung ähnlich. Bei solchen bisherigen Dichtungen war jedoch der Hauptdichtungsring aus einem steifen, dicken Metallmaterial konstruiert, das in der Lage war, ohne wesentliche Verformung sehr hohe radiale Kompressionskräfte auszuhalten. Bei der erfindungsgemäßen Dichtung ist der Hauptdichtungsring 48 aus einem viel härteren, steiferen Material als der Hilfsring 60, aber er ist immer noch aus einem Elastomer und kann in seinem freien, unabgestützten Zustand keine Kompressionsbelastungen der erforderlichen Größenordnung absorbieren, ohne in einem unerwünscht starken Ausmaß nach innen verbogen zu werden. Daher weist gemäß der Erfindung die innere Umfangsfläche des Hauptdichtungsringes 48 die Zähne 56 auf, die sich gegen eine Metallfläche anlegen, nämlich gegen den Abstandsring 42. Dadurch wird der Hauptdichtungsring 48 gegen eine unzulässige radiale Verbiegung abgestützt.In some respects, the function of this seal is similar to that of the seal described in U.S. Patent No. 3,241,843. However, in such prior seals, the main seal ring was constructed of a stiff, thick metal material capable of withstanding very high radial compression forces without substantial deformation. In the seal of the present invention, the main seal ring 48 is of a much harder, stiffer material than the auxiliary ring 60 , but it is still of an elastomer and in its free, unsupported state cannot absorb compression loads of the required magnitude without being bent inwardly to an undesirably large extent. Therefore, in accordance with the invention, the inner peripheral surface of the main seal ring 48 has the teeth 56 which abut against a metal surface, namely the spacer ring 42. This supports the main seal ring 48 against undesirable radial deflection.

Vor der Installation können die Zähne 56 spitz sein (siehe Fig. 3), die radialen Kompressionskräfte verformen jedoch die Zähne in der in Fig. 4 gezeigten Weise. Trotzdem bleiben die Kanäle 76 offen und ein beträchtliches Ölvolumen kann in dem Dichtungsbereich festgehalten werden. Das gesamte von den Kanälen 76 eingenommene Volumen und das Volumen im Hohlraum 84 kann Öl aufnehmen und dies kann auch der Spalt 30.Prior to installation, the teeth 56 may be pointed (see Fig. 3), but the radial compression forces deform the teeth in the manner shown in Fig. 4. Nevertheless, the channels 76 remain open and a significant volume of oil can be trapped in the sealing area. The entire volume occupied by the channels 76 and the volume in the cavity 84 can hold oil, and so can the gap 30 .

Der aus einem festen Gummi gefertigte Hauptdichtungsring erhält seine radiale Abstützung vom Abstandsring 42. Die Kanäle 76 machen es möglich, daß das gesamte in der Anordnung festgehaltene Öl verwendet werden kann. Der Hilfsdichtungsring 60 ist weich und bietet eine geringe axiale Federkonstante, so daß sich der Hauptdichtungsring 48 bewegen kann, ohne übermäßige oder ungenügende axiale Kräfte zu entwickeln. Wenn die Federkonstante zu hoch ist, nützt sich die Dichtung sehr rasch ab; wenn die Kräfte zu klein sind, dichtet die Dichtung nicht ab.The main seal ring, made of a rigid rubber, receives its radial support from the spacer ring 42. The passages 76 allow all of the oil trapped in the assembly to be utilized. The auxiliary seal ring 60 is soft and provides a low axial spring rate so that the main seal ring 48 can move without developing excessive or insufficient axial forces. If the spring rate is too high, the seal will wear very quickly; if the forces are too small, the seal will not seal.

Die oben beschriebenen Gummimaterialien bieten geeignete Federkonstanten, doch können auch andere Gummi verwendet werden.The rubber materials described above provide suitable spring constants, but other rubbers can also be used.

Der Dichtungsring 60 ist ein konischer Ring mit einem annähernd parallelogrammförmigen Querschnitt. Es können jedoch auch andere äquivalente Formen gut funktionieren, siehe Fig. 5a und 5b. Gummi ist, wenn er vollständig umschlossen ist, im wesentlichen inkompressibel. Der Hilfsring 60 verformt sich im Betrieb unter Last so, daß er sowohl einen Dichtdruck in Achsrichtung als auch einen Kompressionsdruck in radialer Richtung auf den Hauptdichtungsring 48 ausübt.The sealing ring 60 is a conical ring with an approximately parallelogram-shaped cross-section. However, other equivalent shapes may work well, see Figs. 5a and 5b. Rubber is essentially incompressible when fully enclosed. The auxiliary ring 60 deforms in operation under load so as to exert both a sealing pressure in the axial direction and a compression pressure in the radial direction on the main sealing ring 48 .

Der Montageflansch 74, der auch Widerhaken genannt wird, ist für die Installation zweckmäßig, aber nicht unbedingt notwendig.The mounting flange 74 , also called barb, is convenient for installation but not absolutely necessary.

Gemäß der Erfindung ist der Hauptdichtungsring 48 zwar steif, aber elastomerisch; deshalb sollte der Teil des Hilfsrings 60, der hinter dem beabsichtigten Bereich des Dichtungsbandes 54 liegt, mit einem ausgerundeten oder keilförmigen Gummistück des Hilfsringes 60 in Berührung sein, selbst dann, wenn der Hilfsring 60 entspannt ist. Gemäß der Erfindung können auch zwei Paare von Ringen 48, 60 in einem einzigen Dichtungshohlraum einander zugekehrt oder in sogenannter Spiegelbildform verwendet werden. Siehe hierzu die US-PS 32 41 843. Im Betrieb begrenzt der Abstandsring 42 die Bewegung der Buchse 28 axial nach innen, während ein als Pendant am anderen Ende des Kettenbolzens angebrachter Abstandsring 42 eine unzulässige axiale Verschiebung in der anderen Richtung verhindert. Die radiale Kraft stellt eine feste mechanische Verbindung zwischen der Endkappe 16 und dem Hauptdichtungsring 48 her. Der Ring 48 wird von der geschmierten Oberfläche 40 des Abstandsringes 42 abgestützt.According to the invention, the main sealing ring 48 is rigid but elastomeric; therefore, the part of the auxiliary ring 60 which lies behind the intended area of the sealing band 54 should be in contact with a rounded or wedge-shaped rubber piece of the auxiliary ring 60 , even when the auxiliary ring 60 is relaxed. According to the invention, two pairs of rings 48, 60 can also be used in a single sealing cavity facing each other or in a so-called mirror image form. See US-PS 32 41 843. In operation, the spacer ring 42 limits the Movement of the bushing 28 axially inward, while a spacer ring 42 attached as a counterpart to the other end of the chain pin prevents undue axial displacement in the other direction. The radial force creates a strong mechanical connection between the end cap 16 and the main sealing ring 48. The ring 48 is supported by the lubricated surface 40 of the spacer ring 42 .

Die Stirnfläche 50 des Hauptdichtungsringes 48 ist leicht angewinkelt, so daß nicht die gesamte Fläche mit der Fläche 38 in Kontakt ist.The end face 50 of the main sealing ring 48 is slightly angled so that not the entire surface is in contact with the surface 38 .

Fig. 5a zeigt einen Dichtungsring 28 a mit einer schrägen, radial nach außen und nach hinten gerichteten Sitzfläche 100. Der Hilfsring 60 a hat im entspannten Zustand O-Ring-Konfiguration und ist im Betrieb ein wenig torisch oder etwas abgeflacht. An der Endkappe 16 a ist eine radial nach innen und vorwärts gerichtete Sitzfläche 102 ausgebildet. Die beiden einander zugekehrten Sitzflächen 100, 102 bilden konische Rampen, auf denen sich der Hilfsdichtungsring 60 a bewegen kann, wenn radiale und axiale Kräfte am Ring angreifen. Die Dichtungselemente 48 a, 60 a funktionieren im wesentlichen ebenso wie die ihnen entsprechenden Teile in den Fig. 1-4 und die Materialien, aus denen diese Teile sind, sind ebenfalls die gleichen. Fig. 5a shows a sealing ring 28a with an inclined, radially outward and rearward facing seating surface 100. The auxiliary ring 60a has an O-ring configuration in the relaxed state and is slightly toric or somewhat flattened in operation. A radially inward and forward facing seating surface 102 is formed on the end cap 16a . The two facing seating surfaces 100, 102 form conical ramps on which the auxiliary sealing ring 60a can move when radial and axial forces act on the ring. The sealing elements 48a , 60a function essentially in the same way as the corresponding parts in Figs. 1-4 and the materials from which these parts are made are also the same.

Fig. 5b zeigt einen Hauptdichtungsring 48 b und einen Hilfsdichtungsring 60 b, der sich etwas vom Ring 60 in Fig. 1 und 2 unterscheidet. Es sind mehrere deformierbare Montagehaken 108 vorgesehen, um den Hilfsring 60 b zu Beginn gleich in die richtige Lage zu bringen. Im Betrieb verformt sich der Querschnitt des Hilfsringes 60 b ein wenig und der Ring 60 b funktioniert praktisch in gleicher Weise wie der Ring 60 in den Fig. 1-4. Fig. 5b shows a main sealing ring 48b and an auxiliary sealing ring 60b which differs somewhat from the ring 60 in Figs. 1 and 2. A plurality of deformable mounting hooks 108 are provided to bring the auxiliary ring 60b into the correct position at the beginning. In operation , the cross-section of the auxiliary ring 60b deforms slightly and the ring 60b functions in practically the same way as the ring 60 in Figs. 1-4.

Fig. 5c zeigt einen Ring 60 c, der an seinem inneren und seinem äußeren radialen Ende jeweils einen kleinen Fuß 110 bzw. 112 aufweist. Zwischen den Enden der Füße 110, 112 und dem übrigen Ring 60 c erscheinen schmale Nuten 114, 116, wenn der Ring 60 c entlastet ist. Sobald eine Last angelegt wird, verformt sich der Ring 60 c so, daß der größte Teil der Nuten 114, 116 oder auch die gesamten Nuten sich schließen und die Füße 110, 112 satt am Ring 60 c anliegen. Fig. 5c shows a ring 60c having a small foot 110 and 112 at its inner and outer radial ends. Narrow grooves 114, 116 appear between the ends of the feet 110, 112 and the rest of the ring 60c when the ring 60c is unloaded. As soon as a load is applied, the ring 60c deforms so that most of the grooves 114, 116 or even all of the grooves close and the feet 110, 112 fit snugly against the ring 60c .

Die in Fig. 5c dargestellte Dichtung funktioniert ebenso wie die Dichtung der Fig. 1-4 und die Materialien sind die gleichen.The seal shown in Fig. 5c functions in the same way as the seal in Fig. 1-4 and the materials are the same.

Fig. 6-9 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtung. Fig. 6 zeigt die Dichtung installiert auf einer typischen "Betriebshöhe"; Fig. 7 zeigt die Dichtung in der Einsenkung eingelegt kurz vor Beendigung der Installation; Fig. 8 zeigt die Dichtung auf maximaler "Betriebshöhe" und Fig. 9 zeigt die Dichtung auf minimaler "Betriebshöhe" oder unter maximaler Kompression. Fig. 6-9 show a modified embodiment of a seal according to the invention. Fig. 6 shows the seal installed at a typical "working height"; Fig. 7 shows the seal placed in the recess just before completion of installation; Fig. 8 shows the seal at maximum "working height" and Fig. 9 shows the seal at minimum "working height" or under maximum compression.

Kettenbolzendichtungen und ähnliche Dichtungen haben - so sagt man - eine "Betriebshöhe", die angibt, bis zu welchem Ausmaß die Dichtung in Achsrichtung komprimiert ist. Die maximale Betriebshöhe tritt auf, wenn der Boden der Einsenkung in Achsrichtung den größten Abstand von dem Teil des Hauptdichtungsringes hat, der das Dichtungsband 54 bildet. Die kleinste Betriebshöhe ist vorhanden, wenn der das Dichtungsband bildende Teil des Hauptdichtungsringes dem Boden der Einsenkung am nächsten ist. Eine typische Betriebshöhe liegt zwischen diesen beiden Extremwerten und ist die Höhe, die in der Praxis vorhanden sein soll, aber nicht immer ist. Die Schwankungen in der Betriebshöhe treten ein wegen der für den Betrieb der Maschine erforderlichen Arbeitsspielräume und der Notwendigkeit vernünftiger Fertigungstoleranzen. Die Dichtung gleicht Änderungen der Betriebshöhe in erster Linie durch eine Kompression des Hilfsringes oder Federelementes 60 und in viel geringerem Maß durch Verbiegen oder Komprimieren von Teilen des Hauptdichtungselementes 48 aus.Chain pin seals and similar seals are said to have an "operating height" which indicates the extent to which the seal is axially compressed. The maximum operating height occurs when the bottom of the axial depression is the greatest distance from the portion of the main sealing ring which forms the sealing band 54. The minimum operating height occurs when the portion of the main sealing ring which forms the sealing band is the closest to the bottom of the depression. A typical operating height lies between these two extremes and is the height which should, but is not always, present in practice. The variations in operating height occur because of the working clearances required for the operation of the machine and the need for reasonable manufacturing tolerances. The seal accommodates changes in operating height primarily by compression of the auxiliary ring or spring element 60 and to a much lesser extent by bending or compressing portions of the main sealing element 48 .

Wenn eine Dichtung mit einer über der maximalen Betriebshöhe liegenden Höhe arbeitet, kann die Abdichtung versagen, weil die Dichtung nicht genügend komprimiert wird, um das Dichtungsband in Achsrichtung zu belasten. Wenn die Dichtung über die zulässige kleinste Betriebshöhe hinaus komprimiert wird, wird der Hilfsdichtungsring maximal komprimiert und eine derartige Kompression erzeugt Kräfte, die den Schmierfilm zwischen den Teilen herauspressen, und die Dichtung wird sehr rasch durch übermäßige Reibung und hohe Temperaturen unbrauchbar.If a seal is operated at a height above the maximum operating height, the seal may fail because the seal is not compressed enough to load the sealing band axially. If the seal is compressed beyond the minimum allowable operating height, the auxiliary sealing ring is compressed to the maximum and such compression creates forces that squeeze out the lubricating film between the parts and the seal is very quickly destroyed by excessive friction and high temperatures.

Die Fig. 6-9 zeigen eine weitere Ausführungsform der Dichtung mit einem Abstandsring 42 d, einer Buchse 28 d mit einer Paßfläche 38 d an der Stirnfläche und mit einer Einsenkung, die eine radiale Wand 44 d und eine axiale Wand 46 d hat. Der Hohlraum 36 d für die Dichtung wird von diesen drei Flächen und von der radial nach außen gerichteten Fläche 40 d des Abstandsringes 42 d begrenzt. Fig. 6-9 show a further embodiment of the seal with a spacer ring 42 d , a bushing 28 d with a mating surface 38 d on the front surface and with a depression which has a radial wall 44 d and an axial wall 46 d . The cavity 36 d for the seal is limited by these three surfaces and by the radially outwardly directed surface 40 d of the spacer ring 42 d .

Wenn die Dichtung 10 d in den Hohlraum 36 d installiert wird, werden der Hauptdichtungsring 48 d und der Hilfsdichtungsring 60 d in dem zur Aufnahme der Dichtung bestimmten Hohlraum 36 d in Stellung gebracht. Die radial nach außen gerichtete Fläche 68 d und die radial nach innen gekehrte Fläche 66 d sind parallel zueinander, aber durch einen Spalt X bzw. Y von der Fläche 46 d der Einsenkung und der radial nach außen gerichteten Fläche 62 d des Hauptdichtungsringes 48 d beabstandet.When the seal 10 d is installed in the cavity 36 d , the main sealing ring 48 d and the auxiliary sealing ring 60 d are positioned in the cavity 36 d designed to receive the seal. The radially outward facing surface 68 d and the radially inward facing surface 66 d are parallel to each other but spaced by a gap X and Y respectively from the surface 46 d of the counterbore and the radially outward facing surface 62 d of the main sealing ring 48 d .

Diese Abstände X und Y betragen gewöhnlich einige Hundertstel Millimeter. In einem Fall ist der Spalt Y praktisch null oder ein Festsitz, während der Spalt X 0,5 bis 1,5 mm mißt. In diesem Fall erlaubt der Festsitz zwischen den Flächen 66 d und 62 d, die Ringe 48 d und 60 d als eine Einheit zu handhaben. Wenn die Dichtung diese Lage einnimmt, werden die geformten Gummiteile 60 d und 48 d entspannt und die Stirnfläche 38 d hat einen Abstand von dem Dichtungsbandteil oder der Kante 52 d des Hauptdichtungsringes 48 d. In diesem Zustand bildet die konische Erstreckung des Hilfsdichtungsringes 60 d mit einer Radialebene einen Winkel R. Dieser Winkel R kann z. B. 30° betragen.These distances X and Y are usually a few hundredths of a millimeter. In one case, the gap Y is practically zero or an interference fit, while the gap X measures 0.5 to 1.5 mm. In this case, the interference fit between the surfaces 66 d and 62 d allows the rings 48 d and 60 d to be handled as a unit. When the seal assumes this position, the molded rubber parts 60 d and 48 d are relaxed and the end face 38 d is spaced from the sealing band part or edge 52 d of the main sealing ring 48 d . In this condition, the conical extension of the auxiliary sealing ring 60 d forms an angle R with a radial plane. This angle R can be, for example, 30°.

Beim Zusammenbau wird die Buchse 28 d und der Teil 22 d des Kettengliedes zur Kappe 16 d hingeschoben, siehe Fig. 8. Die Buchse 28 d gleitet dabei auf dem Kettenbolzen 14 d entlang. Wenn die Kante 52 d des Ringes 48 d an der Fläche 38 d der Buchse 28 d zur Anlage kommt und von dieser dann in Achsrichtung verschoben wird, wird der Hilfsdichtungsring 60 d bis zur satten Anlage verschoben, wobei sein Teil 78 d am Teil 80 d der Einsenkung 36 d anliegt. Bei weiterer Komprimierung wird durch Kompressionsverformung des Hilfsdichtungsringes 60 d ein Dichtungsdruck in Achsrichtung erzeugt, wobei der Winkel R geringfügig reduziert wird, beispielsweise auf 20° bis 25°.During assembly, the bushing 28 d and the part 22 d of the chain link are pushed towards the cap 16 d , see Fig. 8. The bushing 28 d slides along the chain pin 14 d . When the edge 52 d of the ring 48 d comes to rest on the surface 38 d of the bushing 28 d and is then displaced by it in the axial direction, the auxiliary sealing ring 60 d is displaced until it rests snugly, with its part 78 d resting on the part 80 d of the depression 36 d . With further compression, a sealing pressure in the axial direction is generated by compression deformation of the auxiliary sealing ring 60 d , the angle R being slightly reduced, for example to 20° to 25°.

Wenn sich der Hilfsring 60 d in der Stellung der Fig. 8 befindet, sind die Flächen 70 d, 72 d unter dem Winkel R geneigt, aber parallel zueinander und nicht merkbar ausgebeult oder verformt.When the auxiliary ring 60 d is in the position of Fig. 8, the surfaces 70 d , 72 d are inclined at the angle R , but parallel to each other and not noticeably bulged or deformed.

Fig. 6 zeigt die Dichtung in einer beispielhaften Gebrauchslage, in der die Flächen 70 d, 72 d etwas ausgebeult sind. Fig. 9 zeigt die Dichtung bei kleinster Betriebshöhe, in der die Vorder- und die Rückfläche 70 d und 72 d merklich ausgebeult sind. Der gesamte Vorderrand, der in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6-9 eine zweiteilige Fläche ist, die aus einem radial inneren, im wesentlichen planaren Teil 200 und einem radial äußeren, im wesentlichen konischen Teil 202 besteht, ist nach hinten und radial außen geneigt. Die innere, normalerweise planare Fläche 202 ist radial nach außen und zum Boden der Einsenkung geneigt, während der konische Flächenteil 200, der an der Dichtkante 52 endigt, etwas weniger nach vorne geneigt ist, als er unter einem geringeren axialen Druck wäre. Fig. 6 shows the seal in an exemplary position of use, in which the surfaces 70 d , 72 d are slightly bulged. Fig. 9 shows the seal at the lowest operating height, in which the front and rear surfaces 70d and 72d are noticeably bulged. The entire front edge, which in the embodiment of Figs. 6-9 is a two-part surface consisting of a radially inner, substantially planar portion 200 and a radially outer, substantially conical portion 202 , is inclined rearwardly and radially outwardly. The inner, normally planar surface 202 is inclined radially outwardly and toward the bottom of the depression, while the conical surface portion 200 terminating at the sealing edge 52 is inclined somewhat less forwardly than it would be under a lower axial pressure.

Die axialen Abmessungen oder Höhen H ₁, H ₂, H ₃ und H ₄ in den Fig. 6-9 veranschaulichen die Bedeutung der eben benutzten Ausdrücke, die Betriebshöhe betreffend. Die Abmessung H ₁ von der Kante 52 d des Hauptdichtungsringes 48 d bis zum Hinterrand 78 d des Hilfsringes 60 d ist die größte Höhe (Fig. 7). Dies ist die Höhe, wenn die Einheit hergestellt ist. H ₂ zeigt die maximale Installationshöhe, die etwas kleiner ist als die Fertigungshöhe. H ₃ ist ein typisches Beispiel der Betriebshöhe unter mäßiger Belastung, dem beabsichtigten Arbeitsdruck. H ₄ ist die kleinste Installationshöhe oder Betriebshöhe, die unter der höchstzulässigen Belastung erreicht wird.The axial dimensions or heights H ₁ , H ₂ , H ₃ and H ₄ in Figs. 6-9 illustrate the meaning of the terms just used relating to the operating height. The dimension H ₁ from the edge 52 d of the main sealing ring 48 d to the trailing edge 78 d of the auxiliary ring 60 d is the maximum height ( Fig. 7). This is the height when the unit is manufactured. H ₂ shows the maximum installation height which is slightly less than the manufacturing height. H ₃ is a typical example of the operating height under moderate loading, the intended working pressure. H ₄ is the smallest installation height or operating height achieved under the maximum allowable load.

Die angewinkelte oder zweiteilige Fläche 200, 202 am Rand des radialen Flansches des Hauptdichtungselementes 48 d hat sich im Gebrauch als vorteilhaft erwiesen. Diese Konstruktion erlaubt einen etwas größeren effektiven Winkel zwischen der Fläche 202 und der Fläche 38 d, als zwischen den entsprechenden Flächen 50 und 38 im Beispiel der Fig. 1-5 erzielt werden kann. selbst wenn die Dichtung innerhalb eines Bereiches kleiner Betriebshöhen arbeitet, einschließlich der in Fig. 9 gezeigten, gestattet der kegelstumpfförmige Teil 202, daß der Winkel zwischen der Fläche 200 und der Stirnfläche 38 d der Buchse 28 d spitz genug ist, um eine gute Abdichtung zu erzeugen.The angled or bi-partite surface 200, 202 at the edge of the radial flange of the main sealing element 48d has been found to be advantageous in use. This design allows a somewhat larger effective angle between the surface 202 and the surface 38d than can be achieved between the corresponding surfaces 50 and 38 in the example of Figs. 1-5. Even when the seal is operating within a range of low operating altitudes, including those shown in Fig. 9, the frusto-conical portion 202 allows the angle between the surface 200 and the end surface 38d of the sleeve 28d to be acute enough to produce a good seal.

Die erfindungsgemäßen Dichtungen bieten eine sehr lange Nutzlebensdauer und eine große Betriebssicherheit im Vergleich zu ihren geringen Kosten und können unter harten Umweltbedingungen verwendet werden, beispielsweise als Dichtung für Kettenbolzen, um eine längere Lebensdauer der abgedichteten Teile vorzusehen und eine sehr viel geräuscharmere Raupenkette, als bisher zur Verfügung stand.The seals according to the invention offer a very long service life and a high level of operational reliability in comparison to their low cost and can be used under harsh environmental conditions, for example as a seal for track pins to provide a longer service life of the sealed parts and a much quieter track than was previously available.

Claims

1. Radial surface seal for sealing shaft bearings or the like, comprising

- a main sealing ring, with a substantially axial flange part and a substantially radial flange part, of which the axial flange has an inner peripheral surface and an outer peripheral surface and the radial flange has a front surface facing a counter sealing surface and a rear surface facing away from this, which extend substantially radially, and wherein on the front surface of the radial flange there is provided an area which can be brought into sealing contact with the counter sealing surface,

- an auxiliary sealing element of at least approximately annular shape, which has at least approximately axially extending inner and outer peripheral surfaces and a front surface facing the counter sealing surface and a rear surface facing away from it, which are inclined forwards and inwards in such a way that the auxiliary sealing element has an approximately parallelogram-shaped cross-section in the unloaded state,
- wherein the inner peripheral surface of the auxiliary sealing element is received on the outer periphery of the axial flange of the main sealing ring such that at least a part of the front surface of the auxiliary sealing element bears against at least a part of the rear surface of the main sealing ring,

characterized in that the main sealing ring ( 48 ) is made of a relatively stiff but elastic first elastomeric material and the auxiliary sealing element ( 60 ) is made of a second elastic elastomeric material which is substantially less stiff than the first material, the axial flange of the main sealing ring ( 48 ) being supported on its inner circumference by a fixed axial support surface ( 40 ) in the installed state of the seal and means ( 56 ) being provided on the inner circumference of the main sealing ring ( 48 ) which at least partially form oil channels ( 76 ) which extend axially from the front surface ( 50 ) of the radial flange to the rear end of the axial flange.

2. Seal according to claim 1, characterized in that the inner circumference of the axial flange of the main sealing ring ( 48 ) has a plurality of radially inwardly directed supporting projections ( 56 ) having circumferentially distributed, spaced inner ends ( 58 ) which, in use, abut against the support surface, whereby the inner circumference of the axial flange is supported against deformation radially inwardly, and wherein the gaps between the supporting projections ( 56 ) in use form the oil channels which extend in the axial direction.

3. Seal according to claim 2, characterized in that the supporting projections ( 56 ) have the form of webs, the inner ends of which are teeth extending in the axial direction, and that these inner ends can be flattened by applying a radial compression force to the main sealing ring ( 48 ) by the auxiliary sealing element ( 60 ) as a result of a contact extending substantially along the circumference of the support surface ( 40 ).

4. Seal according to one of the preceding claims, characterized in that the front surface ( 50 ) of the radial flange is slightly inclined forward in its outward extension.

5. Seal according to one of the preceding claims, characterized in that in the unloaded state of the seal a radially inner part of the front surface ( 70 ) of the auxiliary sealing element ( 60 ) extends further forward than the remaining front surface and lies practically parallel to the rear surface ( 64 ) of the radial flange of the main sealing ring ( 48 ).

6. Seal according to one of the preceding claims, characterized in that the first elastomeric material is a urethane elastomer.

7. Seal according to one of the preceding claims, characterized in that the second elastomeric material is a Nutril rubber.

8. Seal according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary sealing element ( 60 ) is deformable under the application of an axial load to the seal such that its front and rear surfaces ( 70, 72 ) bulge outwards and the parallelogram-shaped cross-section is deformed such that its inner peripheral surface and its outer peripheral surface are displaced towards a position radially aligned with one another.

9. Seal according to one of the preceding claims, characterized in that the front surface of the radial flange of the main sealing ring ( 48 d) consists of a first surface ( 202 ) and a second surface ( 200 ), of which the first surface ( 202 ) is a substantially planar, radially extending surface and the second surface ( 200 ) adjoins the first surface along a common edge and has a frustoconical shape and is inclined radially outwards and towards the mating surface ( 38 d) .

10. Seal according to claim 9, characterized in that the angle between the first and the second surface ( 202, 200 ), measured on the outside of the surface, is between about 140° and about 165°.

11. Seal according to one of the preceding claims, characterized in that a lip-like mounting flange (74) projecting radially outward beyond the outer peripheral surface is arranged on the edge formed by the front surface ( 70, 70 d ) and the outer peripheral surface of the auxiliary sealing element ( 60, 60 d ) .

12. Chain pin arrangement with a seal according to one of the preceding claims, comprising a pin and a chain part arranged to rotate relative to it, wherein a radial fitting surface for sliding, sealing contact of the front surface of the main sealing ring is formed on a first of these mutually rotatable components and a recess is formed on the second component, opposite the fitting surface, having a radial and an outer axial boundary surface, for rotationally fixedly receiving the seal, characterized in that the support surface ( 40 ) is designed as an inner, axial and with the second component ( 14, 16 ) a rotationally fixed boundary surface of the recess ( 36, 36 d) is formed.

13. Chain pin arrangement according to claim 12, characterized in that the support surface ( 40 ) is formed by the outer, axial circumferential surface of a separate ring ( 42, 42d ) connectable to the second component.

14. Chain pin arrangement according to claim 13, characterized in that the ring ( 42, 42 d) is simultaneously designed as a spacer ring for determining the axial distance between the radial boundary surface ( 44, 44 d) of the recess ( 36, 36 d) and the fitting surface ( 38, 38 d) .

15. Chain pin arrangement according to one of claims 13 to 14, characterized in that the recess ( 36, 36 d) is formed in a chain part ( 16, 16 d ) connected in a rotationally fixed manner to the chain pin ( 14, 14 d) and the fitting surface ( 38, 38 d) is formed on a bushing ( 28, 28 d) rotatably mounted on the chain pin ( 14, 14 d) .