DE3542498A1 - RING SHAPED SEALING ELEMENT MADE OF POLYTETRAFLUORAETHYLENE - Google Patents

RING SHAPED SEALING ELEMENT MADE OF POLYTETRAFLUORAETHYLENE

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Dipi.-Ing. Dr. iur. V. Busse Aeroquip (U.K.) Ltd. Dipl.-Ing. Dietrich BusseDipi.-Ing. Dr. iur. V. Busse Aeroquip (UK) Ltd. Dipl.-Ing. Dietrich Busse

_. .,, _ , Dipl.-Ing. Egon Bünemann_. . ,, _, Dipl.-Ing. Egon Bünemann

Studley RoadStudley Road

Redditch D-4 500 OsnabrückRedditch D-4 500 Osnabrück

S-sS'iandelsnng 6 ^ost'ac1! 1226S-sS'iandelsnng 6 ^ ost'ac 1 ! 1226

Worcestershire B98 7HQ Fernsprecher(0541) 586O81 u. 586082 Worcestershire B98 7HQ telephone (0541) 586O 81 & 586082

■pt_ _.η a _ j Telegramme: patgewar Osnabrück■ pt_ _.η a _ j Telegrams: patgewar Osnabrück

29. Nov. 1985
L/LiNov 29, 1985
L / Li

Ringförmiges Dichtungselement aus PolytetrafluoräthylenRing-shaped sealing element made of polytetrafluoroethylene

Die Erfindung betrifft ein ringförmiges Dichtungselement aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an annular sealing element made of polytetrafluoroethylene (PTFE) according to the preamble of Claim 1.

Derartige Dichtungselemente sind verhältnismäßig gut bekannt. Die Außenbereiche des ringförmigen Dichtungselements sind zwischen Fassungen, Hülsen od. dgl. Teilen festgelegt oder mit einem einzigen gummiüberzogenen Hülsenteil vereinigt , während die Innenkante mit der Oberfläche einer Welle in Eingriff steht, die durch das Dichtungselement hindurchgeht und dieses dadurch aus einer ebenflächigen Form in eine bogen- oder trompetenförmige Gestalt verformt. Such sealing elements are relatively well known. The outer areas of the annular sealing element are set between sockets, sleeves or the like. Parts or combined with a single rubber-coated sleeve part while the inner edge engages the surface of a shaft formed by the sealing element passes through it and thereby deforms it from a flat shape into an arched or trumpet-shaped shape.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dichtungselement der angegebenen Art zu schaffen, bei dem auf der mit der Welle in Berühr-jng stehenden Oberfläche verbesserte, die dynamische Dichtwirkung unterstützende Oberflächenausbildungen vorgesehen sind.The invention has for its object to provide a sealing element of the specified type in which on the surface in contact with the shaft improved, Surface finishes supporting the dynamic sealing effect are provided.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Oberflächenausbildungen Umfangsbereiche aufweisen, in denen sie parallel zueinander mit einer Neigung zumThis object is achieved according to the invention in that the surface formations have peripheral areas, in which they are parallel to each other with an inclination to

Innenrand verlaufen, und daß die Beabstandung der Oberflächenausbildungen am Innenrand größer als die Beabstandung an vom Innenrand entfernt liegenden Bereichen ist.
5Run inner edge, and that the spacing of the surface formations on the inner edge is greater than the spacing in areas remote from the inner edge.
5

Vorzugsweise umfassen die Oberflächenausbildungen Schlitze in der Oberfläche des PTFE, die sich zu Nuten oder Rillen aufweiten, wenn sich das Dichtungselement auf einer Welle verformt.The surface formations preferably comprise slots in the surface of the PTFE, which expand into grooves or flutes when the sealing element is on a shaft deformed.

,_ 10 Die Oberflächenausbildungen können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung einen oder mehrere Schlitzen, Rippen oder Nuten umfassen., _ 10 The surface formations can be further developed of the invention comprise one or more slots, ribs or grooves.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, ( 15 daß in einem ersten, an den Innenrand angrenzenden Bereich die Beabstandung konstant ist, in einem zweiten, vom Innenrand entfernt liegenden Bereich die Beabstandung zwar ebenfalls konstant, jedoch geringer als die Beabstandung im ersten Bereich ist, und in einem dritten Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich die Beabstandung von der des ersten Bereichs zu der des zweiten Bereichs überwechselt.According to a preferred embodiment it is provided ( 15 that the spacing is constant in a first area adjoining the inner edge, in a second area remote from the inner edge the spacing is also constant, but smaller than the spacing in the first area, and in a third area between the first and the second area, the spacing changes from that of the first area to that of the second area.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in deren einziger Figur ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung in einem halben Querschnitt durch ein auf einer Welle angebrachtes Dichtungselement veranschaulicht ist. 30Further features and advantages of the invention result from the claims and the following description in conjunction with the drawing, in the single figure an embodiment of the subject matter of the invention in half a cross section through a mounted on a shaft Sealing element is illustrated. 30th

In der Zeichnung ist ein PTFE-Dichtungselement 10 gezeigt, wie es eine Welle 11 berührt. Das Dichtungselement 10 ist ursprünglich als Ring in der Ebene 12 gefertigt, und sein Außendurchmesser (nicht gezeigt) ist in der Ebene 12 zwischen Elementen einer Metalleinfassung festgelegt oderIn the drawing, a PTFE sealing element 10 is shown, as it touches a shaft 11. The sealing element 10 is originally made as a ring in plane 12, and its outside diameter (not shown) is in plane 12 set between elements of a metal border or

mit einem einzigen, gummiüberzogenen Hülsen- oder Fassungsteil vereinigt. Beim Anbringen auf einer Welle 11 wird jedoch das Dichtungselement in die gezeigte Trompetenform mit entlang der Welle 11 gestrecktem Ringinnendurchmesser 14 verformt.with a single, rubber-coated sleeve or socket part united. When mounted on a shaft 11, however, the sealing element is in the trumpet shape shown with a ring inner diameter stretched along the shaft 11 14 deformed.

Auf der Oberfläche des Dichtungselements 10 sind hydrodynamische Oberflächenausbildungen 15 vorgesehen, die die dynamische Dichtwirkung des Dichtungselements 10On the surface of the sealing element 10 hydrodynamic surface formations 15 are provided which the dynamic sealing effect of the sealing element 10

1.0 auf der Welle verbessern. Zahlreiche Gestaltungen solcher Oberflächenausbildungen, wie Rippen oder Nuten, sind bereits vorgeschlagen worden und können bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung verwendet werden, jedoch umfaßt die nach der Erfindung bevorzugte Oberflächenausbildung schraubenlinienförmige Schlitze. Diese Schlitze werden in das PTFE-Element bei seiner Herstellung eingeschnitten, wenn die schneidbearbeitete Fläche eben ist. Beim Anbringen der Schlitze wird kein Material entfernt.1.0 improve on the wave. Numerous designs of such surface formations as ribs or grooves are available has already been proposed and can be used in the embodiment of the invention, but included the surface configuration preferred according to the invention, helical slots. These slots are cut into the PTFE element during its manufacture if the machined surface is flat. No material is removed when the slots are made.

Wenn jedoch das Dichtungselement 10 durch Anbringen auf der Welle 11 verformt wird, weiten sich die Schlitze auf und bilden effektiv Nuten, die als hydrodynamische Dichtungsausgestaltungen wirken. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier schraubenlinienförmige Schlitze vorgesehen, da jedoch die Anzahl durch den Dichtungsdurchmesser und den gewünschten Winkel zwischen dem Schlitz und dem Innen- bzw. Dichtungsrand 16 bestimmt wird, versteht sich, daß jede Anzahl schraubenlinienförmiger Schlitze, einschließlich nur eines einzigen Schlitzes, vorgesehen sein kann. Von Bedeutung iia Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist, daß man ausgehend von der Dichtungskante 16 in axialer Richtung entlang der Welle in zumindest einigen Umfangsbereichen der Dichtung auf eine Folge im wesentlichen paralleler Oberflächenausbildungen trifft, die zur Innenkante 16 geneigt sind bzw. schräg verlaufen. Im Falle einer einzigen Schrauben-However, when the seal member 10 is deformed by being attached to the shaft 11, the slits widen and effectively form grooves that act as hydrodynamic seal configurations. In the illustrated embodiment four helical slots are provided, but the number depends on the seal diameter and determining the desired angle between the slot and the inner or sealing edge 16 is understood that any number of helical slots, including only a single slot, can be provided. Of importance in connection with of the present invention is that starting from the sealing edge 16 in the axial direction along the Wave in at least some peripheral areas of the seal on a series of substantially parallel surface formations meets, which are inclined to the inner edge 16 or run obliquely. In the case of a single screw

linie würden die angetroffenen Oberflächenausbildungen die aufeinanderfolgenden Windungen der Schraubenlinie sein.line would be the surface formations encountered be the successive turns of the helix.

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß, wenn man von der Dichtungskante 16 fortgeht/ die Teilung der Schraubenlinie, genauer der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Schlitzen, zunächst im Bereich 20 konstant ist, in einem Übergangsbereich 21 fortschreitend kleiner wird und im Bereich 22 konstant und kleiner als die Beabstandung im Bereich 20 ist.From the drawing it can be seen that if one of the Sealing edge 16 continues / the division of the helix, more precisely the distance between successive Slitting, initially constant in area 20, becomes progressively smaller in a transition area 21 and in Area 22 is constant and smaller than the spacing in area 20.

Diese Veränderung in der Beabstandung aufeinanderfolgender Oberflächengestaltungen gewährleistet eine maximale hydrodynamische Pumpwirkung nahe der Dichtungskante sowie die Aufrechterhaltung eines Schmiermittelfilms am Punkt maximaler Beanspruchung im Übergangsbereich 21 und vermeidet ein Zusetzen der Schlitze im Bereich 22 durch Staub und Schmutzf da die erhöhte Anzahl von Schlitzen in diesem Bereich bedeutet, daß jeder Schlitz weniger weit geöffnet wird und eine herabgesetzte Pumpwirkung hat.This change in the spacing of successive surface designs ensures a maximum hydrodynamic pumping effect near the sealing edge as well as the maintenance of a lubricant film at the point of maximum stress in the transition area 21 and avoids clogging of the slots in area 22 by dust and dirt f because the increased number of slots in this area means that each slot is opened less widely and has a reduced pumping effect.

Claims (5)

Ansprüche:Expectations: 1. Ringförmiges Dichtungselement aus Polytetrafluoräthylen in einer oder für eine Dichtung für drehbewegte Teile mit Oberflächenausbildungen am Innenrand, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenausbildungen (15) Umfangsbereiche aufweisen, in denen sie parallel zueinander mit einer Neigung zum Innenrand (16) verlaufen, und daß die Beabstandung der Oberflächenausbildungen am Innenrand größer als die Beabstandung im vom Innenrand abgewandten Bereich ist.1. Ring-shaped sealing element made of polytetrafluoroethylene in or for a seal for rotating parts with surface formations on the inner edge, thereby characterized in that the surface formations (15) have peripheral areas have, in which they run parallel to each other with an inclination to the inner edge (16), and that the spacing of the surface formations on the inner edge is greater than the spacing in the area facing away from the inner edge Area is. 2. Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenausbildungen (15) Schlitze in der Oberfläche des Polytetrafluoräthylens umfassen, die sich bei Verformung des Dichtungselements (10) auf einer Welle (11) als Nuten aufweiten.2. Sealing element according to claim 1, characterized in that that the surface formations (15) comprise slots in the surface of the polytetrafluoroethylene, which expand as grooves when the sealing element (10) is deformed on a shaft (11). 3.3. Dichtungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da3 die Oberflächenausbildungen (15) schraubenlinienfcmige Schlitze umfassen.Sealing element according to claim 2, characterized in that that the surface formations (15) are helical Include slots. 4. Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenausbildungen (15) Rippen oder Nuten umfassen.4. Sealing element according to claim 1, characterized in that the surface formations (15) are ribs or include grooves. 5. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten, an den Innenrand (16) angrenzenden Bereich (20) die Beabstandung konstant ist, in einem zweiten, vom Innenrand abgewandten Bereich (22) die Beabstandung konstant, jedoch kleiner als die Beabstandung im ersten Bereich ist und in einem dritten Bereich (21) zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich die Beabstandung von der des ersten Bereichs zu der des zweiten Bereichs überwechselt.5. Sealing element according to one of claims 1 to 4, characterized in that in a first, to the Inner edge (16) adjoining region (20), the spacing is constant, in a second region (20) facing away from the inner edge Area (22) the spacing is constant, but smaller than the spacing in the first area and in a third area (21) between the first and the second area, the spacing from that of the first area changed to that of the second area.
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