DE3205538C1

DE3205538C1 - Sealing ring

Info

Publication number: DE3205538C1
Application number: DE19823205538
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 6943 Birkenau Forch
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1982-02-17
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1983-07-21

Abstract

Sealing ring, consisting of an inner ring which rotates with the shaft and has a sealing lip fixed on it which rests resiliently against the outer ring when the shaft is at a standstill and lifts off from the latter at the operating speed, of a flange which is positioned ahead of the said lip, is connected to the inner ring in a manner secure against rotation and has axial passages, the openings of which are distributed over the end faces and each of which is penetrated by a multiplicity of outward-extending passages, the outlets of which are distributed uniformly over the circumference, the outward-extending passages of the flange being expanded in cross-section on the side facing away from the pressure to form channels which are closed by a cover plate, and the outlets of the channels being aligned at an obtuse angle to an annular deflecting surface of the outer ring, the said deflecting surface being open towards the sealed space. Instead of the cover plate, it is also possible to use an inward-projecting taper of the outer ring positioned at a short axial distance.

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtring zu entwickeln, der frei ist von unter Betriebsbedingungen aufeinandergleitenden Flächen und der eine gute Wirksamkeit in bezug auf die Abdichtung eines Gemisches aus einer Flüssigkeit und einem Gas aufweist. The invention is based on the object of developing a sealing ring, which is free of surfaces sliding on each other under operating conditions and the good effectiveness in sealing a mixture of a liquid and a gas.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die sich nach außen erstreckenden Durchlässe des Flansches auf der druckabgewandten Seite in ihrem Querschnitt zu Kanälen erweitert sind, die durch eine Deckplatte und/oder eine in geringem axialem Abstand zugeordnete, nach innen vorspringende Verjüngung des Außenringes abgeschlossen sind und daß die Kanäle mit ihren Mündungen stumpfwinklig auf eine ringförmige, zum abgedichteten Raum hin offene Prallfläche des Außenringes ausgerichtet sind. This object is achieved according to the invention in that the outwardly extending passages of the flange on the side facing away from the pressure in their Cross-section are expanded to channels, which are through a cover plate and / or an in inwardly projecting taper of the outer ring associated with a small axial distance are completed and that the channels with their mouths at an obtuse angle to a ring-shaped baffle surface of the outer ring that is open towards the sealed space is aligned are.

Bei der vorgeschlagenen Ausführung hat der Flansch im Gegensatz zu der Ausführung nach dem Stande der Technik keinerlei unmittelbaren Berührungskontakt mit dem Außenring. Reibungskräfte können infolgedessen zu keinem Zeitpunkt wirksam werden. Sie entstehen lediglich während der Anlaufphase durch den Berührungskontakt zwischen der mit der Welle umlaufenden Dichtlippe und der zugeordneten Dichtfläche des Außenringes. Diese beiden Funktionsteile sind insofern unentbehrlich, als bei Wellenstillstand und bei niederen Drehzahlen das angesprochene Prinzip noch nicht wirksam ist und sich erst bei Betriebsdrehzahl und darüber ergibt. Der kritische Bereich niedriger Drehzahlen wird jedoch beim Anlaufen von Motoren und Turbinen zumeist kurzfristig durchfahren, so daß der in dieser Situation auftretende Verschleiß an der Dichtlippe außerordentlich gering ist. In the proposed design, the flange has in contrast to the state-of-the-art design, no direct physical contact whatsoever with the outer ring. As a result, frictional forces cannot be effective at any point in time will. They only arise during the start-up phase through touch contact between the sealing lip rotating with the shaft and the associated sealing surface of the outer ring. These two functional parts are indispensable as with Shaft standstill and at low speeds not the principle mentioned is effective and only arises at operating speed and above. The critical one However, the lower speed range is used when starting engines and turbines mostly driven through for a short time, so that the wear that occurs in this situation is extremely small at the sealing lip.

Das abgedichtete Gas-Flüssigkeitsgemisch wird in dem Flansch in aufeinanderfolgenden Stufen in seine Komponenten zerlegt. The sealed gas-liquid mixture is in the flange in successive Stages broken down into its components.

In den zu Kanälen erweiterten Durchlässen, die von freigesetztem Gas durchströmt werden, ergibt sich eine hohe, nach außen gerichtete Strömungsgeschwindigkeit. Das aus den Mündungen der Kanäle austretende Gas prallt anschließend unter einem stumpfen Winkel auf die ringförmige, zum abgedichteten Raum hin offene Prallfläche des Außenringes und stößt dabei an dieser entlangkriechendes Lecköl zurück in den abgedichteten Raum. Der Effekt ist nicht punktförmig begrenzt, sondern ist wegen der großen Anzahl derartiger auf dem Umfang des Flansches verteilt mündender Kanäle sowie der dem Flansch unter Betriebsbedingungen eigenen Drehbewegung vergleichbar einem auf die gesamte Prallfläche kontinuierlich einwirkenden Trocknungsprozeß. Kriechöl vermag die Prallfläche daher nicht in axialer Richtung zu Passieren. Eine Leckage unter Betriebsbedingungen ist ausgeschlossen. In the passages widened to channels, which were released by the Gas are flowed through, the result is a high, outward flow velocity. The gas emerging from the mouths of the channels then bounces under you obtuse angle on the ring-shaped impact surface open to the sealed space of the outer ring and in the process pushes leakage oil creeping along it back into the sealed space. The effect is not limited to a point, but is due to the large number of such open-ended channels distributed on the circumference of the flange as well as the rotational movement inherent in the flange under operating conditions a drying process that continuously affects the entire impact surface. Creep oil is therefore unable to pass through the impact surface in the axial direction. One Leakage under operating conditions is excluded.

Der Flansch kann aus den in der europäischen Patentanmeldung 12 133 bekannten Materialien bestehen, beispielsweise aus einem Sinterkörper aus regel-oder unregelmäßig geformten Kunststoff- oder Metallpartikeln. Der Flansch kann auch aus einer Vielzahl von gelochten und gegebenenfalls mit Prägungen versehenen, kreisringförmigen Scheiben bestehen, die in einem Abstand voneinander auf dem Innenring gelagert sind und die aus Kunststoff oder Metall bestehen können. The flange can be made from the methods described in European patent application 12 133 known materials exist, for example from a sintered body made of regular or irregularly shaped plastic or metal particles. The flange can also be made from a multitude of perforated and optionally embossed, circular ring-shaped There are disks which are mounted on the inner ring at a distance from one another and which can be made of plastic or metal.

Die Verwendung von synthetisch hergestellten, offenzelligen Hartschaumstoffen ist möglich, ebensogut die Verwendung von Faser- oder Verbundwerkstoffen aus mehreren der genannten Materialien. Diesbezüglich sind somit große Auswahlmöglichkeiten und damit Möglichkeiten der Anpassung an den gegebenen Anwendungsfall gegeben. Mit abnehmender Tröpfchengröße der Flüssigkeit in dem abgedichteten Medium ist ein abnehmender Porenradius und gegebenenfalls eine Vergrößerung des Querschnittes des Flansches in radialer und/oder axialer Richtung nötig. Der freie Querschnitt der Kanäle sollte etwa dem 8- bis 16fachen freien -Querschnitt eines durchschnittlich großen Durchlasses entsprechen.The use of synthetically produced, open-cell rigid foams is possible, just as well the use of fiber or composite materials from several of the mentioned materials. In this regard, there are therefore great choices and thus there are options for adaptation to the given application. With decreasing The droplet size of the liquid in the sealed medium is a decreasing pore radius and, if necessary, an increase in the cross-section of the flange in radial direction and / or in the axial direction. The free cross-section of the channels should be about 8 to 16 times correspond to the free cross-section of an average-sized passage.

Es wird bevorzugt, daß der Winkel zwischen der Erstreckung der Kanäle und dem Profil der Prallfläche 100 bis 1700 beträgt. Vorteilhaft innerhalb dieses Bereiches sind Werte zwischen 120 bis 1500. It is preferred that the angle between the extension of the channels and the profile of the baffle is 100 to 1700. Beneficial within this The range is between 120 and 1500.

Der Winkel, den die Kanäle mit der Rotationsachse einschließen, kann kleiner als 90" sein. Ein Wert von etwa 90" erlaubt ohne wesentliche Funktionsbeeinträchtigung große radiale Wellenverlagerungen, die beispielsweise während der Anlaufphase von Verbrennungsmotoren auftreten können. Kleinere Werte als 90" ermöglichen demgegenüber eine Verminderung der radialen Breite des Flansches. Die diesbezüglichen Auswahlmöglichkeiten sind jedoch begrenzt durch die Notwendigkeit, die Prallfläche offen in Richtung des abgedichteten Raumes auszubilden, d. h. ohne eine Durchmesserverminderung und vorteilhaft in kegeliger Form erweitert. The angle that the channels enclose with the axis of rotation can be smaller than 90 ". A value of about 90" allows without significant functional impairment large radial shaft misalignments, for example during the start-up phase of Internal combustion engines can occur. On the other hand, values smaller than 90 "are possible a reduction in the radial width of the flange. The related choices however, are limited by the need to open the baffle towards of the sealed space, d. H. without a reduction in diameter and advantageously expanded in a conical shape.

Die Kanäle können, in der Vorderansicht betrachtet, ähnlich einem Pumpenlaufrad evolventen- oder evolutenförmig gestaltet sein. Auf diese Weise wird eine größtmögliche Gasgeschwindigkeit gewährleistet, was die Erzielung eines guten Abdichtungsergebnisses begünstigt. The channels can, viewed in the front view, similar to a Pump impeller be designed involute or evolute. That way will the greatest possible gas velocity ensures what the achievement of a good The sealing result.

Die Kanäle können von dem Flansch durch eine flüssigkeitsundurchlässige Grundplatte getrennt sein, der Überströmkanäle im Bereich des Innendurchmessers aufweist. Das nachströmende Gas wird bei einer solchen Ausführung im Bereich des Innendurchmessers in die Kanäle eingeleitet und wird in diesen ohne negative Beeinträchtigung durch Querströme oder rauhe Wandungen auf eine große Geschwindigkeit beschleunigt. Grund- und Deckplatte werden zweckmäßig bei einer solchen Ausführung als Formteil erzeugt und enthalten bereits in fertiger, optimierter Form Kanäle und Überströmkanäle mit optimal aufeinander abgestimmten Querschnitten. The channels can be sealed from the flange by a liquid-impermeable Be separate base plate, the overflow channels in the area of the inner diameter having. In such an embodiment, the gas flowing in is in the area of the Inside diameter introduced into the channels and is in these without negative impairment accelerated to a high speed by cross-currents or rough walls. The base and cover plates are expedient in such a design as a molded part generated and already contain ducts and overflow ducts in a finished, optimized form with perfectly matched cross-sections.

Die Grundplatte kann den Flansch auf der Außenseite mit einem in Richtung des abgedichteten Mediums kegelig erweiterten Vorsprung umschließen. Der ringförmig ausgebildete Vorsprung besteht ebenfalls aus einem flüssigkeitsundurchlässigen Material und er dient der geschlossenen Rückführung der abgeschiedenen Flüssigkeitsbestandteile in den abgedichteten Raum. Unter diesem Gesichtspunkt ist es zu empfehlen, den Vorsprung gegebenenfalls ringförmig über die den Außenring in axialer Richtung begrenzende Stirnfläche vorzuziehen und gegebenenfalls als Spritzring auszubilden. The base plate can attach the flange on the outside with an in Enclose the direction of the sealed medium conically widened projection. Of the annular projection also consists of a liquid-impermeable Material and it is used for the closed return of the separated liquid components in the sealed room. From this point of view, it is recommended to take the lead optionally ring-shaped over the one delimiting the outer ring in the axial direction The front face is preferable and, if necessary, designed as a splash ring.

Der mittlere Abstand zwischen den Mündungen der Kanäle und der Prallfläche in Richtung der Kanäle soll so beschaffen sein, daß die Prallfläche unter Betriebsbedingung meßbar durch die aus den Kanälen austretenden Gasströme beaufschlagt wird. Die Gasströme sollen möglichst ohne Verwirbelung oder Stauung in Richtung des abgedichteten Raumes umgelenkt werden. Dieser Forderung wird bereits in ausreichendem Maße einer Ausführung gerecht, bei der das Verhältnis aus dem Zu-und dem Abströmquerschnitt 0,5 bis 2,5, vorteilhafterweise 0,8 bis 1,8 beträgt. The mean distance between the mouths of the channels and the baffle in the direction of the channels should be such that the impact surface under operating conditions measurable is acted upon by the gas flows emerging from the channels. The gas flows should as far as possible without turbulence or congestion in the direction of the sealed space be redirected. This requirement is already being carried out to a sufficient extent where the ratio of the inflow and outflow cross-section is 0.5 to 2.5, is advantageously 0.8 to 1.8.

Der Zuströmquerschnitt ist dabei der Gesamtquerschnitt aller Kanäle an der Mündung, der Abströmquerschnitt ergibt sich vereinfacht als Produkt aus der Länge der Prallfläche in Umfangsrichtung und ihrem Abstand von der Mündung der Kanäle. The inflow cross-section is the total cross-section of all channels at the mouth, the outflow cross-section is a simplified product of the Length of the baffle in the circumferential direction and its distance from the mouth of the channels.

Bei einem niedrigeren Verhältnis wird eine nur unzureichende Breitenwirkung erzielt, bei einer Überschreitung des Verhältnisses kommt es demgegenüber zu einem starken Abfall der Strömungsgeschwindigkeit und demzufolge zu einer nur noch unzureichenden Abtrocknung der Prallfläche von daran entlangkriechender Leckflüssigkeit. If the ratio is lower, there will be insufficient broad impact achieved, if exceeded of the relationship it comes on the other hand to a sharp drop in the flow rate and consequently only one insufficient drying of the impact surface of leakage fluid creeping along it.

In der Zeichnung sind einige beispielhafte Ausführungen des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dichtringes dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Dichtring in halbgeschnittener Darstellung, Fig. 2 einen Teilausschnitt aus dem Dichtring gemäß Fig. 1 entlang der Linie B-B, Fig. 3 eine andere Ausführungsform eines Querschnittes gemäß F i g. 2, Fig.4 einen Schnitt durch einen Dichtring gemäß Fig. 1 entlang der Linie A-A, F i g. 5 eine vereinfachte Ausführung in halbgeschnittener Darstellung, F i g. 6 eine nochmals vereinfachte Ausführung in halbgeschnittener Darstellung. In the drawing are some exemplary embodiments of the invention proposed sealing ring shown. It shows F i g. 1 a sealing ring in half-cut Representation, FIG. 2 along a partial section from the sealing ring according to FIG. 1 the line B-B, FIG. 3 shows another embodiment of a cross section according to F i G. 2, FIG. 4 shows a section through a sealing ring according to FIG. 1 along the line A-A, F i g. 5 shows a simplified version in half-section, FIG. 6th a further simplified version in half-cut representation.

Der Dichtring gemäß F i g. 1 besteht aus dem mit der Welle umlaufenden Innenring 1. Dieser hat ein winkliges Profil, aus dem der in Richtung des abgedichteten Mediums kegelig erweiterte Vorsprung 3 und der achsparallele Steg 2 in Richtung der druckabgewandten Seite hervorstehen. In den ringförmig ausgebildeten Steg 2 ist ein üblicher Radialwellendichtring 4 eingepreßt, dessen Dichtlippe 5 durch die Kraft einer Ringwendelfeder gegen die Dichtfläche eines sich in axialer Richtung erstreckenden Vorsprunges 6 des Außenringes 7 angepreßt wird. Der Radialwellendichtring 4 wird von der sich drehenden Welle mitbewegt und auf seine Dichtlippe 5 wirken mit zunehmender Drehzahl steigende, nach außen gerichtete Fliehkräfte ein. Bei Erreichen der Nenndrehzahl ist der gezeigte Berührungskontakt zwischen der Dichtlippe 5 und dem Steg 6 unterbrochen, und damit jeder weitere Verschleiß unterbunden. The sealing ring according to FIG. 1 consists of the rotating with the shaft Inner ring 1. This has an angled profile from which the one in the direction of the sealed Medium conically widened projection 3 and the axially parallel web 2 in the direction the side facing away from the pressure protrude. In the annular web 2 is a conventional radial shaft seal 4 pressed in, the sealing lip 5 by the Force of a helical spring against the sealing surface of one in the axial direction extending projection 6 of the outer ring 7 is pressed. The radial shaft seal 4 is moved along by the rotating shaft and acts on its sealing lip 5 outwardly directed centrifugal forces increase with increasing speed. Upon reaching the nominal speed is the contact contact shown between the sealing lip 5 and interrupted the web 6, and thus prevented any further wear.

Der sich in radialer Richtung erstreckende Bereich des Innenringes 1 zerfällt in die die Kanäle begrenzende Grundplatte 9 und die Deckplatte 10. Grund- und Deckplatte sind durch parallel zur Zeichenebene verlaufende Schaufeln verbunden, die die durch die Überströmkanäle 12 angeströmten Kanäle 11 begrenzen. The area of the inner ring that extends in the radial direction 1 disintegrates into the base plate 9 delimiting the channels and the cover plate 10. and cover plate are connected by blades running parallel to the plane of the drawing, which delimit the channels 11 against which the flow passes through the overflow channels 12.

Der von dem zylindrischen Innenteil des Innenringes 1, der Grundplatte 9 und dem Vorsprung 3 umschlossene Raum ist mit einem Sinterkörper aus einem Kunststoffgranulat gefüllt, der eine Vielzahl einander in radialer und axialer Richtung durchschneidender Durchlässe aufweist. That of the cylindrical inner part of the inner ring 1, the base plate 9 and the projection 3 enclosed space is with a sintered body made of a plastic granulate filled, the multitude of intersecting each other in the radial and axial directions Has passages.

Unter Betriebsbedingungen strömt über die dem abgedichteten Raum zugewandte Stirnfläche abgedichtetes Medium, nämlich ein Gemisch aus einer Flüssigkeit und einem Gas in das Porensystem des Sinterkörpers ein. Es wird in diesem durch die Drehbewegung der Welle in Umfangsrichtung beschleunigt und unter der unterschiedlichen Einwirkung der Fliehkräfte in seine Bestandteile zerlegt. Die Flüssigkeitsbestandteile werden zunächst in radialer Richtung nach außen abgeschieden. Sie sind als ausgefüllte, schwarze Pfeile dargestellt, die unmittelbar nach dem Eindringen des Gemisches in den Sinterkörper in dem abgedichteten Raume münden. Under operating conditions it flows over the sealed space facing end face sealed medium, namely a mixture of a liquid and a gas into the pore system of the sintered body. It gets through in this the rotational movement of the shaft is accelerated in the circumferential direction and under the different Effect of centrifugal forces broken down into its components. The liquid components are first deposited outwards in the radial direction. They are as completed, black arrows shown immediately after the mixture has penetrated into the sintered body open into the sealed space.

Die Gasbestandteile verbleiben demgegenüber wesentlich länger in dem Porensystem des Sinterkörpers und werden durch die Überströmkanäle 12 den Kanälen 11 zugeführt und auf eine hohe, radiale Geschwindigkeit beschleunigt. Sie treffen nach dem Verlassen der Mündungen der Kanäle auf die stumpfwinklig zugeordnete Prallfläche 13, die in Richtung des abgedichteten Raumes kegelig erweitert ist. Sie werden dadurch umgelenkt und gelangen getrennt von den flüssigen Bestandteilen zurück in den abgedichteten Raum. Der Weg wurde mit Hilfe eines nicht gefüllten Pfeiles skizziert. Wegen der Vielzahl der die Prallfläche in Umfangsrichtung kontinuierlich passierenden Kanäle vermag Kriechflüssigkeit diese in axialer Richtung nicht zu passieren und die druckabgewandte Seite des Dichtringes zu erreichen. In contrast, the gas components remain in for much longer the pore system of the sintered body and are through the overflow channels 12 the channels 11 and fed to a high radial speed accelerated. Meet you after leaving the mouths of the channels on the impact surface assigned at an obtuse angle 13, which is widened conically in the direction of the sealed space. You will through it deflected and get back into the sealed one separated from the liquid components Space. The way was sketched with the help of an unfilled arrow. Because of the Large number of channels continuously passing through the impact surface in the circumferential direction creeping fluid cannot pass this in the axial direction and the pressure-averted one To reach the side of the sealing ring.

Mit F i g. 2 wird der Aufbau des Innenringes anhand einer quergeschnittenen Darstellung verdeutlicht. Dieser besteht im wesentlichen aus dem das Porensystem enthaltenden Flansch 14, der vorgeformten Grundplatte 9 mit nicht sichtbarem, kegeligem Vorsprung 3 sowie der vorgeformten Deckplatte 10, die ein Z-förmiges Profil aufweist mit dem nicht sichtbaren, in Richtung der druckabgewandten Seite am Außenumfang vorspringenden Steg 2. Die den Innenumfang begrenzende Hülse ist durch einen Preßsitz auf der Welle verankert. With F i g. 2 shows the structure of the inner ring based on a cross-section Representation clarified. This essentially consists of the pore system containing flange 14, the preformed base plate 9 with invisible, conical Projection 3 and the preformed cover plate 10, which has a Z-shaped profile with the non-visible, in the direction of the side facing away from the pressure on the outer circumference protruding web 2. The sleeve delimiting the inner circumference is by means of a press fit anchored on the shaft.

Abzudichtendes Medium vermag dadurch entlang der Oberfläche der Welle den abgedichteten Raum nicht zu verlassen.The medium to be sealed is thereby able to run along the surface of the shaft not to leave the sealed room.

Der Flansch 14 besteht aus einem Sinterkörper aus untereinander verklebten Polyamidpartikeln mit einem Durchmesser von 1,8 mm. Auch die die Grund- und Deckplatte enthaltenen Formteile 9 und 10 bestehen aus Polyamid. Sie sind entlang der sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckenden Linien 15 untereinander verschweißt. The flange 14 consists of a sintered body made of glued together Polyamide particles with a diameter of 1.8 mm. Also the base and cover plates Contained molded parts 9 and 10 are made of polyamide. You are along the way Lines 15 extending perpendicular to the plane of the drawing are welded to one another.

F i g. 3 nimmt Bezug auf eine alternative Ausführungsform bezüglich der Ausbildung der Kanäle. Die Herstellung und Verbindung der die Grundplatte 9 und die Deckplatte 10 enthaltenen Formteile entspricht den vorstehenden Ausführungen. Die Deckplatte 10 enthält zusätzliche, den Querschnitt der Kanäle 11 erweiternde Ausbuchtungen, was den Gasdurchsatz begünstigt. F i g. 3 refers to an alternative embodiment with respect to FIG the formation of the channels. The manufacture and connection of the base plate 9 and the molded parts contained in the cover plate 10 corresponds to the above explanations. The cover plate 10 contains additional, the cross section of the channels 11 widening Bulges, which favors the gas throughput.

Durch die rückseitig vortretenden Rippen wird eine Gasumwälzung innerhalb des dem Lippenringe 4 vorgeschalteten Raumes erreicht, was die Kühlung der Dichtlippe in der Anlaufphase begünstigt. Eine Luftströmung aus der Zone niedrigeren Druckes über den Zwischenraum 16 in den abgedichteten Raum kommt auch nach dem Abheben der Dichtlippe von der Dichtfläche 6 nicht zustande, was von wesentlicher Bedeutung ist in bezug auf die Vermeidung einer unerwünschten Ansammlung von Staub und anderen Fremdstoffen in dem abgedichteten Raum.Due to the protruding ribs on the back, gas is circulated within of the space upstream of the lip rings 4, which cools the sealing lip favored in the start-up phase. A flow of air from the zone of lower pressure via the intermediate space 16 in the sealed space comes after lifting the Sealing lip from the sealing surface 6 does not materialize, which is of essential importance is in terms of preventing undesirable accumulation of dust and others Foreign matter in the sealed space.

Bei dem Dichtring gemäß F i g. 1 verlaufen die Kanäle in radialer Richtung, was die Herstellung vereinfacht. In the case of the sealing ring according to FIG. 1 the channels run in a radial direction Direction, which simplifies manufacture.

Sie sind der Rotationsachse unter einem rechten Winkel zugeordnet, was günstige Bedingungen für den Ausgleich radialer Wellenschwingungen gewährleistet der Prallfläche 13 unter einem Winkel von 127". Der Winkel vermindert sich allmählich in Richtung des abgedichteten Raumes.They are assigned to the axis of rotation at a right angle, which ensures favorable conditions for the compensation of radial shaft vibrations the baffle 13 at an angle of 127 ". The angle gradually decreases in the direction of the sealed space.

F i g. 4 zeigt einen Dichtring ähnlich F i g. 1, geschnitten entlang der Linie A-A. Die von der schaufelartige Erhebungen aufweisenden Grundplatte 9 umschlossenen Kanäle 11 haben einen evolventenförmigen Verlauf. F i g. 4 shows a sealing ring similar to FIG. 1, cut along the line A-A. The baseplate 9, which has shovel-like elevations enclosed channels 11 have an involute shape.

Die durch die Oberströmkanäle 12 in die Kanäle 11 eintretenden Gasmengen werden dadurch auf eine besonders große Geschwindigkeit in radialer Richtung beschleunigt, was die erzielte Abdichtungswirkung beim Auftreffen auf die nicht gezeigte Prallfläche 13 begünstigt. Die Funktion ist abhängig von der durch einen Pfeil angedeuteten Drehrichtung. Die vorstehend beschriebene Ausführung, bei der die Kanäle sich in radialer Richtung erstrecken, hat demgegenüber eine von der Drehrichtung unabhängige Funktion.The gas quantities entering the channels 11 through the overflow channels 12 are accelerated to a particularly high speed in the radial direction, what the sealing effect achieved when it hits the baffle, not shown 13 favors. The function depends on the by an arrow indicated direction of rotation. The embodiment described above, in which the channels extend in the radial direction, on the other hand has one of the direction of rotation independent function.

F i g. 5 zeigt eine Ausführung, bei der der offenporige Flansch 14 in einer ringförmigen Nute des Innenringes 1 gelagert ist. Die Drehbewegung wird durch Stifte 19 auf den Flansch übertragen, eine axiale Verlagerung wird durch die flüssigkeitsundurchlässige Scheibe 20 verhindert. F i g. 5 shows an embodiment in which the open-pore flange 14 is mounted in an annular groove of the inner ring 1. The rotary motion will transferred to the flange by pins 19; an axial displacement is caused by the liquid-impermeable disc 20 prevented.

Der Flansch 14 besteht aus einem kunstharzgebundenen Metallfaservlies. In die druckabgewandte Stirnfläche sind sich in radialer Richtung erstreckende Kanäle 11 eingeformt. Sie werden in axialer Richtung auf der druckabgewandten Seite im Bereich des Außenumfanges durch eine nach innen vorspringende Verjüngung des Außenringes abgeschlossen und bilden dadurch kontinuierliche Strömungskanäle über die gesamte radiale Erstreckung. The flange 14 consists of a synthetic resin-bonded metal fiber fleece. In the end face facing away from the pressure there are channels extending in the radial direction 11 molded. They are in the axial direction on the side facing away from the pressure in the Area of the outer circumference due to an inwardly projecting taper of the outer ring completed and thereby form continuous flow channels over the entire radial extension.

Die im Bereich des Außenumfanges angeordneten Mündungen der Kanäle sind unter einem Winkel von 145° auf die stumpfwinklig zugeordnete Prallfläche 13 ausgerichtet. Die unter Betriebsbedingungen aus den Kanälen herausgeförderten Gasmengen vermögen dadurch an der Prallfläche 13 entlangkriechende Leckflüssigkeit zurück in den abgedichteten Raum zu fördern. Die zuvor aus der Strömung des abzudichtenden Mediums abgeschiedenen Flüssigkeitsbestandteile verlassen den porösen Flansch über die Öffnungen 18 des Innenringes. Die Nachführung abzudichtenden Mediums erfolgt über die axialen Aussparungen 17 im Bereich des Innenumfanges. The mouths of the channels arranged in the area of the outer circumference are at an angle of 145 ° on the impact surface 13 assigned at an obtuse angle aligned. The amount of gas pumped out of the ducts under operating conditions thereby allow leakage fluid creeping back along the baffle surface 13 to promote in the sealed space. The previously from the flow of the to be sealed Fluid components separated from the medium leave the porous flange the openings 18 of the inner ring. The medium to be sealed is tracked via the axial recesses 17 in the area of the inner circumference.

Der beschriebenen, dynamisch wirkenden Dichtung ist ein drehzahlabhängiger Dichtring 4 nachgeschaltet sowie eine gleitend auf der Oberfläche der Welle aufliegende Staublippe 21. Das Funktionsprinzip des Lippenringes 4 entspricht dem vorstehend bereits erläuterten. Um eine unerwünschte Ansaugung von Staub aus der Umgebung unter Betriebsbedingungen zu verhindern, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den axialen Abstand zwischen der die Kanäle 11 enthaltenden Stirnfläche des Flansches 14 und der nach innen vorspringenden Verjüngung 22 des Außenringes auf ein möglichst geringes Maß einzustellen und gegebenenfalls den Außendurchmesser der Scheibe 20 über den Innendurchmesser der Verjüngung 22 um ein gewisses Maß hinaus zu vergrößern. The described, dynamically acting seal is a speed-dependent one Downstream sealing ring 4 as well as a sliding one resting on the surface of the shaft Dust lip 21. The functional principle of the lip ring 4 corresponds to that above already explained. To prevent unwanted suction of dust from the environment To prevent operating conditions, it has proven to be useful to use the axial Distance between the end face of the flange 14 and containing the channels 11 the inwardly projecting taper 22 of the outer ring to the smallest possible extent Adjust the dimension and, if necessary, the outer diameter of the disc 20 on the Inside diameter the taper 22 to increase to a certain extent.

F i g. 6 nimmt Bezug auf eine Ausführung, bei der der Innenring und der Außenring zu einer geschlossenen Baueinheit vereint sind. Beide Ringe können insofern gemeinsam montiert und demontiert werden, ohne daß es besonderer Einstellarbeiten bedarf. F i g. 6 refers to an embodiment in which the inner ring and the outer ring are combined to form a closed structural unit. Both rings can to the extent that they can be assembled and disassembled together without any special adjustment work requirement.

Der Innenring weist ein U-förmig in Richtung des abgedichteten Raumes geöffnetes Profil auf, in dessen Hohlraum ein spitzwinklig nach innen geneigter Schenkel des Außenringes hineinragt. Auf dem Außenumfang dieses Schenkels liegt die drehzahlabhängige Lippendichtung 4 auf, während der nach innen weisenden Oherfläche der in radialer und in axialer Richtung Durchbrechungen aufweisende Flansch 14 zugeordnet ist. Der Flansch weist auf der druckabgewandten Seite der Rotationsachse unter einem Winkel von 6(10 zugeordnete Kanäle 11 auf. Ihre Erstreckung schließt zenit der Prallfläche 13 einen Winkel von 143° ein. Der Flansch besteht aus zusammengesinterten Kunststpftpartikeln aus PTFE mit einem durchschnittlichen KoyBdurchmesser von 1,5 mm. Die Kanäle 11 haben einen freien Querschnitt von 4,8 mm2. The inner ring has a U-shape in the direction of the sealed space open profile, in the cavity of which an acute angle inwardly inclined Legs of the outer ring protrudes. On the outer circumference of this leg lies the speed-dependent lip seal 4, while the inwardly facing Oherfläche assigned to the flange 14 having openings in the radial and axial directions is. The flange has on the pressure side facing away from the axis of rotation under a Angle of 6 (10 assigned channels 11 open. Their extent closes zenit the impact surface 13 forms an angle of 143 °. The flange consists of plastic particles sintered together made of PTFE with an average KoyB diameter of 1.5 mm. The channels 11 have a free cross-section of 4.8 mm2.

Der Flansch 14 ist auf der innen- und auf der druckabgewandten Seite mit der Oberfläche des in sich geschlossenen Blechformteiles 23 verklebt. Dieses dient zugleich der unverrückbaren Verankerung auf den zylindrischen Teil des Innenringes 1 und der Ausbildung einer glatten Begrenzungsfläche für die Kanäle 11. Es umschließt eine angeschweißte Grundplatte 9 mit eingeformten Kanälen 11 und bewirkt zugleich eine Abstützung des Flansches in radialer Richtung beim Auftreten von Fliehkräften. Die dem abgedichteten Medium zugewandte Stirnfläche ist durch ein Lochblech mit einem Offenflächenanteil von 62% abgedeckt, das mit dem zylindrischen Innen- und Außenteil des Blechformteils verlötet ist. The flange 14 is on the inside and on the side facing away from the pressure glued to the surface of the self-contained sheet metal part 23. This also serves as an immovable anchorage on the cylindrical part of the inner ring 1 and the formation of a smooth boundary surface for the channels 11. It encloses a welded base plate 9 with molded channels 11 and causes at the same time a support of the flange in the radial direction when centrifugal forces occur. The end face facing the sealed medium is provided with a perforated plate an open area share of 62% covered, with the cylindrical inner and Outer part of the shaped sheet metal part is soldered.

Der Außenring ist außenseitig mit einer Beschichtung 24 aus einem weichelastischen Gummi versehen. Er federt dadurch nach dem gemeinsamen Einpressen mit dem Innenring in die Bohrung eines Maschinenteiles um ein gewisses Maß zurück, wodurch sich selbsttätig das gewünschte und erforderliche axiale Spiel zwischen beiden Teilen ergibt. The outer ring is on the outside with a coating 24 of a soft elastic rubber provided. As a result, it springs after being pressed in together with the inner ring back into the bore of a machine part by a certain amount, whereby the desired and required axial play between results in both parts.

Claims

Claims: 1. Sealing ring, consisting of one with the shaft circumferential inner ring with attached sealing lip, which when the shaft is at a standstill resiliently rests against the outer ring and stands out from the latter at operating speed, from an upstream flange connected to the inner ring so that it cannot twist axial passages that open out distributed over the face and each of a plurality of outwardly extending passages are penetrated which are uniform open distributed on the circumference, characterized in that the outward extending passages of the flange (14) on the side facing away from the pressure in their Cross-section to channels (11) are expanded through a cover plate (10) and / or an inwardly projecting taper assigned at a small axial distance (22) of the outer ring are complete, and that the channels with their mouths at an obtuse angle to an annular impact surface open to the sealed space (13) of the outer ring are aligned.

2. Sealing ring according to claim 1, characterized in that the cross section the channels (11) is 8 to 16 times as large as the average, free cross section the culverts.

3. Sealing ring according to claim 1 to 2, characterized in that the Angle between the extension of the channels and the profile of the impact surface (13) 100 to 170 °.

4. Sealing ring according to claim 1 to 2, characterized in that the Angle between the extension of the channels (11) and the profile of the impact surface (13) to 1500.

S sealing ring according to Claims 1 to 4, characterized in that the Extension of the channels of the axis of rotation assigned at an angle of approximately 90 " is.

6. Sealing ring according to claim 1 to 5, characterized in that the Channels (11), viewed from the front, designed involute or evolute are.

7. Sealing ring according to claim 1 to 6, characterized in that the Channels (11) from the flange (14) through a liquid impervious base plate (9) are separated, which has overflow channels (12) in the area of the inner circumference.

8. Sealing ring according to claim 7, characterized in that the base plate (9) the flange (14) on the outside with a sealed towards the Surrounds medium conically enlarged projection (3).

9. Sealing ring according to claim 8, characterized in that the projection the profile of the outer ring protrudes in the axial and / or in the radial direction and that the projection is designed as a splash ring.

10. Sealing ring according to claim 1 to 8, characterized in that the ratio of the inflow and the outflow cross-section is 0.5 to 2.5.

The invention relates to a sealing ring consisting of one with the Inner ring running around the shaft with a sealing lip attached to it, which when the shaft is at a standstill springy rests against the outer ring and stands out from the latter at operating speed, from an upstream flange connected to the inner ring so that it cannot twist axial passages that open out distributed over the face and each of a plurality of outwardly extending passages are penetrated which are uniform open distributed over the circumference.

With sealing rings of the type discussed above is concerned European patent application 12 133. They are for sealing an air-liquid mixture intended, in particular, for sealing off an oil mist, as is often the case in the crank chambers found in combustion engines.

The functional principle of sealing rings of this type is based on one Phase separation of the medium to be sealed in the one rotating with the shaft, in a radial one and axial direction porous flange. The medium to be sealed flows over the dem sealed space facing end face into the pore system of the flange and is accelerated in the circumferential direction in accordance with the rotational speed of the flange. The forces exerted on the liquid components are much greater than the forces exerted on the gas components, and while the former immediately in the radial direction outwards and thrown back into the sealed space the latter are able to close the flange almost unhindered in the axial direction flow through and to get to the sealing surface. Here they are also in a radial direction Diverted towards the outside and get back into the sealed space. That the pressure level therein is stable under operating conditions. Liquid components are able to pass the sealing surface only when the speed decreases, and one In this case, leakage is caused by the downstream lip seal becoming effective prevented.

A prerequisite for a good function of the aforementioned seal is the direct physical contact between that of axial and radial passages penetrated flange and the inwardly protruding from the outer ring, annular Sealing surface.

Because the flange has a relative rotational movement under operating conditions executes, frictional forces are to be overcome in the sealing zone, which in addition to a increased energy consumption also result in wear and thus only a limited one Service life of the sealing ring described.

US-PS 32 56 027 refers to a lip seal lifting off during operation, the one non-contact centrifugal seal in the direction of the sealed Medium is upstream. The latter consists of a rotating with the shaft Impeller, and the impact surface surrounding the impeller extends on the outside in an axially parallel direction. The liquid hitting the impact surface is thereby not only in the direction of the sealed space, but also in the direction of the gap to be sealed is deflected, which results in wetting of the delimiting, resting surface and thus a leakage. The sealing of a mixture there is no mention of a liquid and a gas.