DE3111397A1

DE3111397A1 - Revolving joint with end face seal

Info

Publication number: DE3111397A1
Application number: DE19813111397
Authority: DE
Inventors: Harold Lawrence 61525 Dunlap Ill. Reinsma
Original assignee: Caterpillar Tractor Co 61629 Peoria Ill; Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1981-03-23
Filing date: 1981-03-23
Publication date: 1982-10-21

Abstract

Two parts (11, 14) which can be rotated with respect to one another are sealed off by means of a sealing arrangement (19) which is mounted in a recess (18) in the member (11). The sealing arrangement is composed of a sealing ring (20), which has a lip (21) which interacts with a surface (22) of the other member (14) and is supported by a reinforcement (23). The reinforcement is held in its turn by a flexible support (27) which makes it possible to hold the sealing ring in engagement with the member (14) under the action of a spring (29) with axial movement of the members (11, 14) relative to one another. <IMAGE>

Description

Drehverbindung mit Stirnflächendichtung Slewing ring with face seal

Die Erfindung bezieht sich auf drehbare Verbindungen mit Stirnflächendichtungen, und zwar insbesondere schuhartige Stirnflächendichtungen mit zugehörigen Federmitteln, um den Dichtungseingriff aufrecht zu erhalten. In US-PS 3 614 113 ist eine Dichtung der Schuhbauart gezeigt, die zur Verwendung bei der Abdichtung einer Kettenstiftanordnung dient. Die Dichtung weist Belleville-Federmittel auf, um entgegengesetzt liegende Teile des Schuhs in Dichteingriff mit aufeinanderzuweisenden Oberflächen der abzudichtenden Glieder zu bringen. Die Schenkel des Schuhs, die durch die entgegengesetzt liegenden Belleville-Federn in Eingriff sind, sind elastisch und ein Buchtteil des Schuhs sieht eine statische Dichtung mit einer radial außen gelegenen Oberfläche eines der abzudichtenden Glieder vor.The invention relates to rotatable connections with face seals, in particular shoe-like face seals with associated spring means, to maintain the sealing engagement. In U.S. Patent 3,614,113 there is a seal of the shoe type for use in sealing a chain pin assembly serves. The seal has Belleville spring means to oppositely lying Parts of the shoe in sealing engagement with surfaces of the surfaces to be sealed that face one another To bring limbs. The thighs of the shoe by the opposite one Belleville springs are engaged, are resilient and a bay portion of the shoe sees a static seal with a radially outward surface of a of the links to be sealed.

US-PS 3 269 738 zeigt eine Dichtung zur Verwendung bei Drehkolbenmotoren, wobei eine Scheibenfeder in einem elastischen Körper eingebettet ist und in abnehmbarer Weise mit einem Gleitring in Verbindung steht. Die Scheibenfeder kann radial geschlitzt sein.US-PS 3,269,738 shows a seal for use in rotary piston engines, wherein a disc spring is embedded in an elastic body and in removable Way is in communication with a slip ring. The woodruff key can be slotted radially be.

US-PS 3 370 895 zeigt eine Dichtung für Bohreinsätze, wobei hier eine Feder mit einem Gummiabdichtring ausgestattet ist. Der Abdithtring seinerseits ist mit einem elastischen Haltering verbunden. Eine Anzahl unterschiedlicher Dichtungsformen ist in den folgenden US-Patenten gezeigt: 2 338 169, 2 481 430, 2 814 513, 3 050 346 und 3 218 107. Ferner zeigen GB-PS 1 425 364 und JP-PS 131 725 Dichtungsausbildungen.US-PS 3,370,895 shows a seal for drill bits, here one Spring is equipped with a rubber sealing ring. The abdith ring in turn is connected with an elastic retaining ring. A number of different types of seals is shown in the following U.S. Patents: 2,338,169, 2,481,430, 2,814,513, 3,050 346 and 3,218,107. Furthermore, GB-PS 1 425 364 and JP-PS 131 725 show seal designs.

Die Erfindung betrifft eine Dichtanordnung für eine Verbindung mit einem ersten und einem zweiten Glied, wobei das erste Glied eine zylindrische sich axial nach außen öffnende Ausnehmung aufweist, während das zweite Glied benachbart zum ersten Glied angeordnet ist und eine auf die Ausnehmung zuweisende Abdichtoberfläche besitzt, und wobei ferner die Glieder derart miteinander in Beziehung stehen, daß eine relative Drehbewegung um die Achse der Ausnehmung und eine Relativbewegung zueinander hin und voneinander weg in Richtung der Achse vorgesehen ist. Gemäß der Erfindung weist die Abdichtanordnung ein ringförmiges Tragglied auf, welches einen radial äußeren flexiblen Verbindungsteil, abgedichtet mit dem einen Glied, umfaßt, und ferner ist ein radial innerer, im wesentlichen starrer Versteifungsteil vorgesehen; ferner ist eine Ringdichtung vorgesehen, die aus einem Abdichtmaterial ausgeformt ist, welches einen hohen Abrieb und Abrasionswiderstand besitzt und wobei die Dichtung sich axial vom Versteifungsteil aus erstreckt und eine Abdichtlippe definiert, die in Dichteingriff mit der darauf hinweisenden Abdichtoberfläche besitzt; schließlich sind noch Federmittel am axial inneren Ende der Ausnehmung vorgesehen und können in effektiver Weise zwischen dem ersten Glied und dem Versteifungsteil des Tragglieds, um die Lippe in fortgesetzten Abdichteingriff mit der Abdichtoberfläche zu drücken, und zwar trotz der relativen Axialbewegung zwischen den Gliedern.The invention relates to a sealing arrangement for a connection with first and second members, the first member being cylindrical Has axially outwardly opening recess, while the second member is adjacent is arranged to the first member and a sealing surface facing towards the recess and wherein further the members are related to each other such that a relative rotational movement about the axis of the recess and a relative movement is provided towards each other and away from each other in the direction of the axis. According to the Invention, the sealing arrangement has an annular support member which has a radially outer flexible connecting part, sealed with the one link, comprises, and a radially inner, substantially rigid stiffening member is also provided; Furthermore, an annular seal is provided, which is formed from a sealing material is, which has a high abrasion and abrasion resistance and wherein the seal extends axially from the stiffener and defines a sealing lip which has sealing engagement with the indicative sealing surface; in the end are still spring means at the axially inner end of the recess intended and can be effectively placed between the first link and the stiffening member of the support member to the lip in continued sealing engagement with the sealing surface to push despite the relative axial movement between the links.

Durch diesen Aufbau halten die durch den Versteifungsteil des Tragglieds wirkenden Federmittel die Abdichtlippe in Kontakt mit der darauf hinweisenden Abdichtoberfläche, wobei jedwede Axialbewegung durch den flexiblen und vorzugsweise elastischen radial äußeren Verbindungsteil des Tragglieds aufgenommen wird. Dieser Verbindungsteil, der vorzugsweise aus einem Material mit hoher Elastizität über einen weiten Temperaturbereich hinweg besteht, kann statisch mit einer Umfangswand der Ausnehmung abgedichtet sein.With this structure, hold by the stiffening part of the support member acting spring means the sealing lip in contact with the sealing surface pointing to it, any axial movement through the flexible and preferably elastic radial outer connecting part of the support member is received. This connecting part, which is preferably made of a material with high elasticity over a wide temperature range exists away, can be statically sealed with a peripheral wall of the recess.

Der Verbindungsteil kann innerhalb der Ausnehmung zusammengepreßt sein, oder aber in der Ausnehmung verbunden (eingeklebt) sein. Bei einem Aufbau jedoch wird das ringförmige Basisglied koaxial beispielsweise durch Preßpassung innerhalb des radial äußeren Teils der Ausnehmung aufgenommen, und der Traggliedverbindungsteil wird koaxial innerhalb des Basisgliedes aufgenommen. Das Basisglied kann einen radial nach innen gewendeten Flansch am inneren Ende der Ausnehmung besitzen, wobei die Federmittel mit dem Flansch in Eingriff stehen.The connecting part can be compressed within the recess or be connected (glued) in the recess. With a construction however, the annular base member becomes coaxial, for example, by press fitting received within the radially outer portion of the recess, and the support member connecting portion is received coaxially within the base member. The base member can be radial have inwardly turned flange at the inner end of the recess, the Spring means are in engagement with the flange.

Der Traggliedverbindungsteil ist vorzugsweise mit dem Traggliedversteifungsteil verbunden (verklebt). Die Dichtung kann in integraler Weise mit dem Versteifungsteil ausgebildet sein, oder mit diesem verbunden und/oder mit diesem verkeilt sein. Beispielsweise kann der Versteifungsteil im Axialschnitt einen radial äußeren Kopfteil aufweisen, der am Traggliedverbindungsteil befestiqt ist; schließ]ich erstreckt sich radial nach i.nnen vom Kopfteil aus ein Schenkelteil, der mit einer Axialseite durch Federmittel in Eingriff steht und von dessen anderer Axialseite sich die Dichtung aus erstreckt. Der Versteifungsteil kann dann einen im wesentlichen T-förmigen Schnitt besitzen. Der Schenkelteil kann mit Abstand angeordnete hindurchgehende Löcher aufweisen, durch welche das Material, aus dem die Dichtung ausgeformt ist, verläuft.The support link connecting part is preferably connected to the support link stiffening part connected (glued). The seal can be integral with the stiffener be formed, or connected to this and / or wedged with this. For example the stiffening part can have a radially outer head part in axial section, which is fastened to the support member connection part; closing] I extends radially towards i.nnen from the head part a leg part, which is connected to one axial side by spring means in Is engaged and from the other axial side of which the seal extends. The stiffening part can then have a substantially T-shaped section. The leg part can have spaced-apart through holes, through which the material from which the seal is formed runs.

Unabhängig davon, ob die Dichtung integral mit dem Versteifungsteil ausgebildet ist oder daran befestigt ist, kann sie eine axial nach innen und radial nach innen sich öffnende Ringausnehmung bilden, in der die Federmittel angreifen. Die Reaktion von den Federmitteln wird dann vorzugsweise im wesentlichen in Axialausrichtung mit dem Kontaktpunkt zwischen der Dichtungslippe und der darauf hinweisenden Oberfläche des zweiten Glieds angelegt.Regardless of whether the seal is integral with the stiffening part is formed or is attached to it, it can be axially inward and radially form inwardly opening annular recess in which the spring means engage. The response from the spring means is then preferably substantially in axial alignment with the contact point between the sealing lip and the surface pointing to it of the second link.

Die Federmittel weisen vorzugsweise Belleville-Federmittel auf, wie beispielsweise eine axial innere Belleville-Feder, die eine Reaktion von dem ersten Glied aufnimmt, und ferner ist eine axial äußere Belleville-Feder in Eingriff mit dem Versteifungsteil, wobei die Belleville-Federn einander kontaktieren an ihren radial innen gelegenen Enden und voneinander radial nach außen divergieren. Die Federmittel können derart angeordnet sein, daß sie über einen flachen Teil im Bewegungsbereich zwischen den Verbindungsgliedern hinaus bewegt werden, um so eine in effektiver Weise minimierte Kraftvariation bei der Abdichtkraft vorzusehen, die unter Wirkung der Federmittel an die Abdichtlippe angelegt wird.The spring means preferably comprise Belleville spring means, such as for example, an axially inner Belleville spring that has a response from the first Member receives, and further an axially outer Belleville spring is in engagement with the stiffening part, with the Belleville springs contacting each other at their ends located radially inward and diverge radially outward from one another. the Spring means can be arranged such that they over a flat part in the range of motion be moved out between the links so as to be more effective Way to provide minimized force variation in the sealing force under action the spring means is applied to the sealing lip.

Die erfindungsgemäße Dichtanordnung ist einfach und wirtschaftlich im Aufbau, ist aber in der Praxis höchst effizient. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutet die Definition der Ausnehmung als "zylindrisch", daß jedwede Ausnehmung mitumschlossen sein soll, die eine im wesentlichen zylindrische Außenumfangswand besitzt, und daher wird auch eine Ringausnehmung mitumfaßt, deren Innenumfangswand beispielsweise durch einen Teil ausgestattet sein kann, der die Drehassoziation einer Verbindung zwischen den ersten und zweiten Gliedern ermöglicht.The sealing arrangement according to the invention is simple and economical under construction, but is highly efficient in practice. In connection with the present Invention means the definition of the recess as "cylindrical" that any Recess should also be enclosed, which has a substantially cylindrical outer peripheral wall owns, and therefore an annular recess is also included, whose Inner peripheral wall can be equipped, for example, by a part that the Rotational association allows a connection between the first and second links.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung werden drei Beispiele von Verbindungen beschrieben, welche erfindungsgemäße Abdichtanordnungen aufweisen; in der Zeichnung zeigt: Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Verbindung; Fig. 2 einen vergrößerten Axialschnitt durch den Teil der Dichtungsanordnung der Verbindung gemäß Fig. 1; Fig. 3 eine Teilschnittansicht des Versteifungsteils des Tragglieds der Dichtungsanordnung gemäß Fig. 2; Fig. 4 und 5 Ansichten ähnlich der Fig. 2, aber für die zweiten und dritten Beispiele der Verbindung.Further advantages, objects and details of the invention result in particular from the claims and from the description of exemplary embodiments based on the drawing; in the drawing three examples of connections are described, which have sealing arrangements according to the invention; in the drawing shows: Fig. 1 shows an axial section through a connection; 2 shows an enlarged axial section through the part of the sealing arrangement of the connection according to FIG. 1; Fig. 3 is a partial sectional view the stiffening part of the support member of the sealing arrangement according to FIG. 2; Fig. 4 and FIG. 5 are views similar to FIG. 2, but for the second and third examples of FIG Link.

Wie in den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung gezeigt, weist eine Verbindung 10 ein erstes Glied, hier ein Verbindungselement 11, verbunden mit einem Verbindungselement 12, durch einen Stift 13 auf. Die dargestellte Verbindung bildet eine Kettenverbindung, wie sie beispielsweise bei einem Traktor der Kettenbauart verwendet wird. Das äußere Ende des Stifts ist durch Preßpassung in dem Verbindunyselement 11 angeordnet, und ein Innenteil des Stifts ist drehbar in ein zweites Glied eingepaßt, und zwar mit einer Buchse 14, die in das Verbindungselement 12 eingepaßt ist. Die Axialbewegung zwischen der Buchse 14 und dem Verbindungselement 11 ist durch einen Schubring 15 begrenzt, der, wie in Fig. 2 gezeigt, mit einer axial nach außen weisenden Oberfläche 16 und einer radial äußeren radial nach innen weisenden zylindrischen Umfangsoberfläche 17 einer Gegenbohrung im Verbindungselement 11 zusammenarbeitet, um eine Dichtungsausnehmung 18 zu definieren. Eine Dichtungsanordnung 19 befindet sich innerhalb der Ausnehmung 18 zur effektiven Abdichtung der Verbindungsglieder 11 und 14 miteinander trotz einer substantiellen Axialbewegung dazwischen.As shown in Figs. 1 to 3 of the drawing, a connection 10 a first link, here a connecting element 11, connected to a connecting element 12, through a pin 13. The connection shown forms a chain connection, as used, for example, on a chain-type tractor. The outer The end of the pin is press-fitted into the connecting element 11, and an inner part of the pin is rotatably fitted into a second link with a socket 14 which is fitted into the connecting element 12. The axial movement between the socket 14 and the connecting element 11 is by a thrust ring 15 limits which, as shown in Fig. 2, with an axially outward facing surface 16 and a radially outer radially inwardly facing cylindrical Circumferential surface 17 of a counterbore in the connecting element 11 cooperates, to define a sealing recess 18. A sealing arrangement 19 is located within the recess 18 for effective sealing of the connecting links 11 and 14 with each other despite substantial axial movement therebetween.

Speziell weist, wie man am besten in Fig. 2 sieht, die Dichtungsanordnung 19 einen Dichtring 20 auf, und zwar mit einem Lippenteil 21, der mit einer konfrontierenden (darauf hinweisenden) Abdichtoberfläche 22 der Büchse im Eingriff steht.Specifically, as best seen in FIG. 2, the seal assembly 19 a sealing ring 20, with a lip part 21, which is confronting with a (indicating) sealing surface 22 of the liner is engaged.

Der Dichtungsring wird durch eine ringförmige Versteifung 23 getragen, die, wie in Fig. 2 gezeigt, T-Querschnitt besitzt und einen sich radial erstreckenden Schenkelteil 24 aufweist, der eine Vielzahl von tiffnungen- 25 besitzt, durch welche der Dichtungsring 20 ausgeformt ausgebildet ist.The sealing ring is supported by an annular stiffener 23, which, as shown in Fig. 2, has a T-section and a radially extending Has leg part 24, which has a plurality of openings 25 through which the sealing ring 20 is formed in a molded manner.

Der Dichtungsring 20 kann aus irgendeinem geeigneten, stark abrasionsbeständigen dichtbaren Formmaterial bestehen, beispielsweise aus Polyurethan.The sealing ring 20 can be of any suitable highly abrasion resistant consist sealable molding material, for example made of polyurethane.

Die Versteifung 23 weist ferner einen sich quer erstreckenden Kopfteil 26 auf, der mit einem flexiblen elastischen Ringverbindungsteil 27 verbunden ist, der seinerseits mit einer starren Ringbasis 28 verbunden und innerhalb dieser zusammengedrückt ist, wobei diese Basis 28 aus einem Material wie beispielsweise Metall ausgeformt sein kann.The stiffener 23 also has a transversely extending head part 26, which is connected to a flexible elastic ring connecting part 27, which in turn is connected to a rigid ring base 28 and compressed within this and this base 28 is formed from a material such as metal can be.

Die Basis 28 ist in die Zylinderoberfläche 17 der Ausnehmung 18 eingepaßt, und zwar beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch Preßpassung, um so eine statische Abdichtung damit vorzusehen.The base 28 is fitted into the cylinder surface 17 of the recess 18, namely in the illustrated embodiment by press fit, so a static Provide sealing with it.

Die Dichtungsanordnung 19 weist ferner im ganzen mit 29 bezeichnete Ringfedermittel auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel Belleville-Federmittel aufweist, welche eine erste axiale innere Feder 30 und eine zweite axial äußere Feder 31 umfassen, die einen Außendurchmesser kleiner als die Feder 30 besitzt. Die Außenfeder 31 besitzt eine Federkonstante (Federrate), die hinreichend hoch ist, um die innere Feder 30 an ihrer flachen ausgelenkten Position vorbeizubewegen, wenn der Abstand zwischen den Gliedern 11 und 14 sich vergrößert, wodurch eine im wesentlichen konstante Federkraft an der Abdichtlippe über den normalen Arbeitsbereich der Federdichtung hinweg vorgesehen wird.The sealing arrangement 19 also has designated 29 as a whole Ring spring means, which in the illustrated embodiment, Belleville spring means having a first axial inner spring 30 and a second axially outer Include spring 31, which has an outer diameter smaller than the spring 30. The outer spring 31 has a spring constant (spring rate) that is sufficiently high is to move the inner spring 30 past its flat deflected position, when the distance between the members 11 and 14 increases, whereby an im essentially constant spring force on the sealing lip over the normal working range the spring seal is provided away.

Die Gasis 28 ist mit einem radial nach innen gewendeten Flansch 32 ausgestattet. Der radial äußere Teil 33 der Feder 30 liegt am Flansch 22 an, um eine frei bewegbare Halterung für die Federmittel 29 vorzusehen. Der radial innere Teil der Feder 30 steht mit dem radial inneren Teil 35 der Feder 31 in Eingriff. Der radial äußere Teil 36 der Feder 31 steht mit dem Versteifungsschenkelteil 24 axial außerhalb von Lippe 21 des Abdichtrings 20 in Eingriff, um so eine Federvorspannkraft vorzusehen, die im allgemeinen axial zum Lippenteil hin wirkt, und zwar durch den Versteifungs-und Abdicht-Ring 20, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.The gas 28 is provided with a flange 32 turned radially inward fitted. The radially outer part 33 of the spring 30 rests on the flange 22 to to provide a freely movable holder for the spring means 29. The radially inner one Part of the spring 30 is in engagement with the radially inner part 35 of the spring 31. The radially outer part 36 of the spring 31 is connected to the stiffening leg part 24 axially outside of lip 21 of sealing ring 20 engaged so as to provide a spring biasing force provide, which acts axially towards the lip portion in general, through the Stiffening and sealing ring 20, as shown in FIG. 2.

Der Versteifungsteil 23, 24, 26 kann aus einem starren Material wie beispielsweise Metall oder einem harten Kunstharz ausgebildet sein, um so eine positive Ubertragung der Federkraft zum Abdichtring 20 vorzusehen, und um eine verbesserte dynamische Abdichtung der Lippe 21 mit der Verbindungsgliedoberfläche 22 zu erreichen.The stiffening part 23, 24, 26 can be made of a rigid material such as for example metal or a hard synthetic resin, so a positive Provide transmission of the spring force to the sealing ring 20, and an improved to achieve dynamic sealing of the lip 21 with the link surface 22.

Die Belleville-Federmittel gestatten eine substantielle axiale Bewegung zwischen den Verbindungsgliedern 14 und 11 und somit zwischen den Oberflächen 16 und 22, ohne eine wesentliche Änderung der Abdichtwirkung der Lippe 21 an der Abdichtoberfläche 22. Somit stellt der flexible Verbindungsteil 27 der Versteifungsmitte die freie Bewegung des Abdichtrings 20 unter der Vorspannwirkung der Federmittel 29 über einen wesentlichen Bereich der Axialversetzung der Oberfläche 22 relativ zur Oberfläche 16 sicher, wobei in effektiver Weise die Lippe 21 an dem konfrontierenden (darauf hinweisenden) Teil der Abdichtoberfläche 22 stabilisiert ist.The Belleville spring means permit substantial axial movement between the connecting links 14 and 11 and thus between the surfaces 16 and 22, without a substantial change in the sealing effect of the lip 21 on the sealing surface 22. Thus, the flexible Connecting part 27 of the stiffening center the free movement of the sealing ring 20 under the biasing action of the spring means 29 over a substantial area of the axial displacement of the surface 22 relative to the surface 16 securely, in an effective manner the lip 21 on the confronting (indicating) part of the sealing surface 22 is stabilized.

Um weiterhin in effektiver Weise die Wirkung der Abdichtstruktur 19 zu stabilisieren, ist die Belleville-Feder derart angeordnet, daß sie über ihre flache Position innerhalb des Bewegungsbereichs der Verbindungsglieder hinaus abqelenkt wird, so daß die Variation der Federkraft in effektiver Weise minimiert wird.In order to continue to use the sealing structure 19 to stabilize, the Belleville spring is arranged so that they over their deflected flat position within the range of motion of the links so that the variation in the spring force is effectively minimized.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sei darauf hingewiesen, daß der Versteifungsschenkelteil 24 mit sechs öffnungen 25 ausgestattet sein kann, die mit gleichem Winkelabstand um die Achse des ringförmigen Versteifers herum angeordnet sind, um so eine verbesserte verteilte Befestigung des Abdichtrings daran vorzusehen.Referring to Fig. 3, it should be noted that the stiffening leg part 24 can be equipped with six openings 25, which are at the same angular distance are arranged around the axis of the annular stiffener, so as to improve to provide distributed fastening of the sealing ring thereon.

Es sei nunmehr auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 eingegangen, wo eine modifizierte Form einer Abdichtstruktur, die im allgemeinen mit 19 bezeichnet ist, dargestellt ist und einen ähnlichen Aufbau zeigt wie die Dichtungsstruktur 19, wobei aber hier der Abdichtring 120 und der Versteiferinnenteil 123 ein einheitliches Element 137 bilden. Die im Ganzen mit 129 bezeichneten Federmittel weisen ein Paar von Belleville-Federn 130 und 131, unter Belastung in Serie angeordnet, auf. Die Federn sind derart angeordnet, daß der axiale Dichtungslauf über einen relativ flachen Teil der gesamtserienfederkonstanten Kurve hinweg folgt, ohne die flache Position zu durchlaufen. Der radial tiuncsre trcMi 1 133 der Ipe(ler 130 st(40 L mit der Verbindulle3c;-gliedoberfläche 16 in Eingriff, und der radial äußere Teil 136 der Feder 131 steht mit dem radial inneren Teil 124 des Elements 137 in Eingriff. Element 137 definiert ferner einen Abdichtlippenteil 121, der in abdichtender Weise mit der Verbindungsabdichtoberfläche 22 in Eingriff oder Berührung steht und in einem dynamischen Dichtungseingriff damit durch die Federmittel 129 gehalten wird, welche durch das Element 137 wirken.The exemplary embodiment according to FIG. 4 will now be discussed. where a modified form of sealing structure, indicated generally at 19 is shown and shows a structure similar to that of the seal structure 19, but here the sealing ring 120 and the stiffener inner part 123 are a uniform Form element 137. The spring means designated as a whole by 129 have a pair of Belleville springs 130 and 131 arranged in series under load. the Springs are arranged so that the axial seal run over a relatively flat Part of the total series spring constant curve follows without the flat position to go through. The radial tiuncsre trcMi 1 133 of the Ipe (ler 130 st (40 L with the Connecting socket3c; -link surface 16 in engagement, and the radial outer part 136 of spring 131 is connected to the radially inner part 124 of the element 137 engaged. Element 137 further defines a sealing lip portion 121 shown in FIG sealingly engaged or in contact with the joint sealing surface 22 is in dynamic sealing engagement therewith by the spring means 129 which act through element 137.

Ein elastischer Verbindungsteil 127 ist mit dem Element 137 verbunden und ist innerhalb der Gegenbohrungsoberfläche 17 zusammengedrückt, um eine statische Abdichtung damit vorzusehen.An elastic connecting part 127 is connected to the element 137 and is compressed within the counterbore surface 17 to a static Provide sealing with it.

Auf diese Weise liefert die Dichtungsstruktur 119 eine verbesserte dynamische Abdichtung der Lippe 121 mit der Verbindungsabdichtoberfläche 22, und zwar über einen weiten Bewegungsbereich zwischen den Verbindungsgliedern 14 und 11 hinweg, wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3, und zwar infolge der aufrechterhaltenen Dichtungskraft, vorgesehen durch die Federmittel 129, infolge des Versteifers und des Abdichtelements 137, wobei aufrechterhaltene Abdichtkraft am Lippenteil 121 vorgesehen ist, und wobei ferner diese Bewegung frei durch den flexiblen Verbindungsteil 127 der Abdichtstruktur zugelassen wird.In this way, the sealing structure 119 provides an improved one dynamic sealing of lip 121 to joint sealing surface 22, and although over a wide range of motion between the connecting members 14 and 11 away, as in the embodiment of FIGS. 1 to 3, as a result of the maintained Sealing force provided by the spring means 129 due to the stiffener and of the sealing member 137, with the sealing force being maintained on the lip portion 121 is provided, and wherein further this movement is free through the flexible connecting part 127 of the sealing structure is permitted.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Element 137 aus einem abrasionsbeständigen relativ harten, einen hohen Modul aufweisenden abdichtbaren, synthetischen Harz, wie beispielsweise flartpolyurethan, hergestellt. Der Fachmann erkennt, daß auch andere geeignete Materialien für das Versteifer- und Abdichtelement verwendet werden können.In the illustrated embodiment, the element 137 is made of one abrasion-resistant, relatively hard, high-modulus sealable, synthetic resin such as flart polyurethane. The expert recognizes that other suitable materials for the stiffening and sealing element can be used.

Eine weitere abgewandelte Form einer im ganzen mit 219 bezeichneten Dichtstruktur ist in Fig. 5 gezeigt.Another modified form of one designated as a whole by 219 Sealing structure is shown in FIG. 5.

Die Dichtstruktur 219 ist im allgemeinen ähnlich der Dichtstruktur 19, verwendet aber ein T-förmiges Versteifungselement 223, bei dem der Abdichtring 220 damit verbunden (verklebt) ist, um so die Abdichtlippe 221 in Abdichteingriff mit der Verbindungsgliedoberfläche 22 anzuordnen.The sealing structure 219 is generally similar to the sealing structure 19, but uses a T-shaped stiffening element 223 in which the sealing ring 220 is connected (glued) to it, so that the sealing lip 221 is in sealing engagement with the link surface 22 to be arranged.

Kopfteil 226 des Versteifers ist mit einem Verbindungsteil 227 verbunden (verklebt), der seinerseits in der Gegenbohrung 17 des Verbindungselements 11 aufgenommen ist, um so eine statische Dichtung damit vorzusehen.Head part 226 of the stiffener is connected to a connecting part 227 (glued), which in turn is received in the counterbore 17 of the connecting element 11 so as to provide a static seal therewith.

Federmittel 229 können in der Form eines Paars von ringförmigen Belleville-Federn 230, 231 vorgesehen sein, die in Serie unter Belastung stehen und in der oben erwähnten Weise arbeiten, wie dies unter Bezugnahme auf Federmittel 129 beschrieben wurde. Der radial äußere Teil 233 der Feder 230 steht mit der Verbindungsgliedoberfläche 16 in Berührung, und der radial äußere Teil 236 der Feder 231 steht mit dem Schenkelteil 224 des Versteifers 223 in Eingriff, und zwar im allgemeinen axial nach außen gegenüber der Dichtungslippe 221, um so eine aufrechterhaltene Vorspannung der Abdichtlippe gegen die Abdichtoberfläche 22 vorzusehen, und zwar zu allen Zeiten, unabhängig von einer substantiellen axialen Bewegung zwischen den VerbindungsgliedoberflAchen 22 und 16.Spring means 229 may be in the form of a pair of annular Belleville springs 230, 231 may be provided, which are under load in series and in the above-mentioned Operate in a manner as described with reference to spring means 129. The radially outer portion 233 of the spring 230 is contiguous with the link surface 16 in contact, and the radially outer part 236 of the spring 231 is with the leg part 224 of stiffener 223 in engagement, generally axially outwardly opposite of the sealing lip 221 so as to maintain a pretensioning of the sealing lip against the sealing surface 22 at all times, regardless of substantial axial movement between the link surfaces 22 and 16.

Die Bewegung der Dichtungslippe 221 zur Nachfolge der Bewegung der Oberfläche 22 wird ohne weiteres gestattet durch den flexiblen Verbindungsteil 227 unter der Vorspannwirkung der Federmittel. Der Versteifer kann aus irgendeinem geeigneten Material ausgeformt sein, wie beispielsweise aus Metall oder einem relativ harten synthetischen Harz, um so eine positive Ubertragung der Vorspannkraft auf die Dichtlippe vorzusehen, wie dies oben beschrieben wurde.The movement of the sealing lip 221 follows the movement of the Surface 22 is readily made possible by flexible connector 227 under the biasing action of the spring means. The stiffener can be of any suitable type Material, such as metal or a relatively hard one synthetic resin so as to positively transfer the preload force to the sealing lip as described above.

Somit liefert jedes der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele eine in verbesserter Weise aufrechterhaltene Abdichtung der Dichtungsringlippe mit der darauf hinweisenden oder konfrontierenden Verbindungsabdichtoberfläche über einen weiten Bereich von Axialbewegungen dieser Oberfläche relativ zum entgegengesetzt angeordneten Verbindungsglied hinweg, und zwar infolge des Versteifers, um so eine im wesentlichen konstante Gliedervorspannkraft auf die Abdichtlippe zu übertragen und auf den Verbindungsteil, der gestattet, daß eine derartige konstante Federkraft an die Abdichtlippe über einen großen Bewegungsbereich hinweg zwischen den Abdichtgliedern angelegt wird.Thus, each of the embodiments described above provides one maintained in an improved manner Sealing of the sealing ring lip with the indicating or confronting connection sealing surface over a wide range of axial movements of this surface relative to the opposite arranged connecting member away, as a result of the stiffener, so one to transmit essentially constant pretensioning force to the sealing lip and to the connecting part which allows such a constant spring force to the sealing lip over a large range of motion between the sealing members is created.

Ähnliche Elemente jedes der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele sind durch gleichartige Bezugszeichen, aber erhöht um 100, angegeben.Similar elements to each of the different embodiments are indicated by the same reference numbers, but increased by 100.

Die industrielle Anwendbarkeit.The industrial applicability.

Die erfindungsgemäße Dichtstruktur kann bei einem großen Bereich unterschiedlicher industrieller Anwendungsfälle benutzt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Abdichtstruktur in einer Kettenverbindung benutzt, wo die Kettengelenke beweglich durch einen Stift in Verbindung stehen, und wobei eine aufrechterhaltene Schmierung erforderlich ist. Dem Fachmann ist klar, daß die verbesserte Dichtstruktur in vorteilhafter Weise immer dort verwendet werden kann, wo eine Ringdichtung benutzt wird zur Abdichtung von Verbindungsgliedern, die eine beträchtliche relative Axialbewegung zwischen einander aufweisen, und zwar insbesondere in einer einen starken Abrieb verursachenden Umgebung.The sealing structure according to the invention can be different for a large area industrial applications. In the illustrated embodiment the sealing structure is used in a chain link where the chain links movably connected by a pin, and being a sustained one Lubrication is required. It is clear to those skilled in the art that the improved sealing structure can always be used advantageously where a ring seal is used is used to seal connectors that have significant relative axial movement have between each other, in particular in a strong abrasion causative environment.

Die neue verbesserte Dichtungsstruktur der Erfindung sieht eine Anzahl von außerordentlich erwünschten Merkmalen bei solchen Kettenverbindungsanwendungsfällen vor. Speziell gestattet der Verbindungsteil der Dichtung als gesondertes Element die Ausbildung aus einem Material mit optimalen Elastizitätseigenschaften über einen großen Temperaturbereich hinweg, da dieser Teil der Dichtung eine Abdichtfunktion ausübt. Und umgekehrt kann der Abdichtringteil der Abdichtstruktur, der die Struktur nicht in flexibler Weise tragen muß, aus einem Material ausgebildet sein, welches optimale Abrieb- und Abrasionseigenschaften besitzt, ohne daß dabei Kompromisse eingegangen werden, um so ein optimales Abdichtelement zu bilden.The new improved seal structure of the invention provides a number of extremely desirable features in such chain link applications before. Specifically, the connector allows the seal to be a separate element training from a material with optimal Elasticity properties over a wide temperature range, as this part of the seal has a sealing function exercises. And vice versa, the sealing ring part of the sealing structure that makes up the structure does not have to wear in a flexible manner, be formed from a material which has optimal abrasion and abrasion properties without compromising are entered in order to form an optimal sealing element.

Da die Abdichtstruktur durch gesenkartige Ausbildung des Basiselements radial nach innen ausgebildet werden kann, kann der Verbindungsteil der Abdichtstruktur in Radialkompression angeordnet werden, um so eine Ermüdung beim Betrieb der Abdichtstruktur zu vermindern.Because the sealing structure is formed by a die-like design of the base element can be formed radially inward, the connecting part of the sealing structure be arranged in radial compression so as to reduce fatigue in the operation of the sealing structure to diminish.

Die Abdichtstruktur kann eine in permanenter Weise eingekapselte Anordnung aufweisen, die in effektiver Weise ein daran Herumspielen verhindert, da in effektiver Weise die nichtautorisierte Zerlegung ohne Zerstörung der Basiselementkonfiguration verhindert ist.The sealing structure can be a permanently encapsulated arrangement have that effectively prevents messing around with it, since more effectively Way the unauthorized disassembly without destroying the basic element configuration is prevented.

Ferner sieht der Basiselementflansch einen verbesserten, stark abriebbeständigen Lagerteil für die Belleville-Federn vor, um so die gesteuerte oder kontrollierte gehalterte Durchbiegung der Federn beim Betrieb der Abdichtstruktur zu gestatten.Furthermore, the base element flange provides an improved, highly abrasion resistant Bearing part for the Belleville springs before, so as to be controlled or controlled to allow sustained deflection of the springs during operation of the sealing structure.

Claims

Claims i7erbind with a first member, which is a cylindrical, axially outwardly opening outer recess limited, a second member in the proximity of the first member, which delimits a sealing surface opposite the recess, the links being connected so as to be relative about the axis of the recess are rotatable and in the direction of the axis relative to each other and are movable away from each other, and with a sealing arrangement of the recess for sealing the links, in that the sealing arrangement (19, 119, 219) is formed by an annular support element that has a radial inner, essentially rigid stiffening section (23, 123, 223) and one radially outer flexible connecting part (27, 127, 227), which to the one link sealed and radially compressible between the stiffening portion and the one link is that a sealing ring (20, 120, 220) is provided, which is made of a dense material is designed with high wear and abrasion resistance and that extends axially from the stiffening section (23, 123, 223) and a sealing lip (21, 121, 221) which comes into sealing engagement with the opposite sealing surface (22) and that spring means (29, 129, 229) are provided at the axially inner end (16) of the recess between the first member (11) and the stiffening portion of the support element act in such a way that the sealing lip (21, 121, 221) is constantly in sealing engagement with the Sealing surface under pressure despite a relative axial movement between the links is held.

2. A compound according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the connecting part (27, 127, 227) relative to a peripheral surface (17) the recess is statically sealed.

3. A compound according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that a rigid annular base part (28) coaxial in the radially outer Part (17) of the recess is received and that the connecting part (27) of the support element is taken coaxially in the base part (28).

4. A compound according to claim 3, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the base part (28) has a radially inwardly turned flange (32) on the inner End of the recess (18) and that the spring means (29) in engagement with the flange (32) come.

5. A compound according to any one of the preceding claims, characterized g e it is not indicated that the connecting section (27, 127, 227) of the support section adhesively connected to the stiffening section (23, 123, 223) of the supporting element is.

6. A compound according to any one of the preceding claims, characterized g e it is not indicated that the seal (12O) is integral with the stiffening section (123) is formed.

7. A compound according to any one of claims 1 to 5, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the stiffening section (23, 223) has an axial section, a radially outer head part (26, 226) which is attached to the connecting section (27, 227) of the support member and has a leg portion (24, 224) extending from the head part (26, 226) extends radially inward and that on one axial side is in engagement with the spring means (29, 229), from the other axial side of the leg part, the seal (20, 220) extends.

8. A compound according to claim 7, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the leg part (24, 224) has openings arranged at intervals through which the sealing material is poured.

9. A compound according to any one of the preceding claims, characterized g e it is not indicated that the spring means (29, 129, 229) are Belleville spring means are.

10. A compound according to claim 9, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the Belleville spring means an axially inner Belleville spring (30, 130, 230) which receives the reaction from the first member (11) and an axially outer one Belleville spring (31, 131, 231) which engages the stiffening portion (123, 223) and that the Belleville springs at the radially inner ends (34, 134, 234; 35, 135, 235) touch each other and in the radial direction outward from each other run away diverging.