DE3631887C1 - Lip sealing ring - Google Patents

Lip sealing ring

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Abstract

In a lip sealing ring, in particular for sealing off rotating shafts, with a sealing washer clamped between a housing ring and a clamping ring, an axial limb, provided with a sealing profile, of the sealing washer forms an additional static seal in relation to the housing, and this seal is protected from extrusion of the material of the sealing washer and hence from becoming leaky in continuous operation by virtue of the very low sealing pressure required to achieve sealing. The sealing lip is furthermore loaded by an annular helical tension spring (garter spring) which is fixed precisely in its position by a radial limb of the clamping ring, and a protective lip clamped between the housing ring and the sealing washer is arranged ahead of the sealing lip. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen in eine Gehäusebohrung einsetzbaren Lippendichtungsring zur Abdichtung insbesondere rotierender Wellen mit einer Dichtscheibe aus Polytetrafluorethylen oder einem artverwandten Werkstoff, die zur Dichtlippe abgebogen auf der Welle aufliegt, und die in ihrem Haftteil zwischen die radialen Schenkel eines Gehäuseringes und eines Klemmringes eingespannt ist.The invention relates to a housing bore usable lip sealing ring for sealing in particular rotating shafts with a sealing washer Polytetrafluoroethylene or a related material, the bent to the sealing lip rests on the shaft, and the in their adhesive part between the radial legs of a Housing ring and a clamping ring is clamped.

Polytetrafluorethylene und artverwandte Werkstoffe sind vor allem wegen ihrer hohen Temperaturbeständigkeit, ihrer hohen Medienbeständigkeit und ihres hervorragenden Gleitverhaltens für Lippendichtungsringe der ideale Werkstoff. Man verwendet dazu das Polytetrafluorethylen bevorzugt in der Form einer Dichtscheibe, die an ihrem Innenumfang zur Dichtlippe abgebogen auf der Welle oder Stange aufliegt. Wegen der bekannten schlechten Haftfähigkeit des Polytetrafluorethylens an andere Werkstoffe ist es üblich, die Dichtscheibe in ihrem Haftteil nicht durch Kleben oder Vulkanisieren mit dem Gehäusering zu verbinden, sondern die Dichtscheibe wird zwischen dem radialen Gehäuseringschenkel und dem radialen Schenkel des Klemmringes im Haftteil eingespannt.Polytetrafluorethylene and related materials are available all because of their high temperature resistance, their high Media resistance and their excellent sliding behavior the ideal material for lip sealing rings. One uses the polytetrafluoroethylene preferably in the form of a Sealing washer, which on its inner circumference to the sealing lip bent on the shaft or rod. Because of the known poor adhesiveness of polytetrafluoroethylene on other materials, it is common to have the sealing washer in your Adhesive part not by gluing or vulcanizing with the To connect the housing ring, but the sealing washer between the radial housing ring leg and the radial Leg of the clamping ring clamped in the adhesive part.

Polytetrafluorethylene und artverwandte Werkstoffe sind Thermoplaste mit allenfalls geringen elastischen Eigenschaften. Unter Druck- und Temperaturbelastung beginnen die Polytetrafluorethylene zu fließen und sich bleibend plastisch zu verformen, so daß bei einer Klemmverbindung die Dichtung im Haftteil undicht wird. Darüber hinaus führt auch das plastische Fließen im Bereich der Dichtlippe zum Nachlassen der Dichtlippendichtkraft, so daß die Dichtung auch im dynamischen Dichtbereich undicht wird.Polytetrafluorethylene and related materials are Thermoplastics with possibly little elastic Properties. Start under pressure and temperature  the polytetrafluorethylene to flow and stay plastically deform so that with a clamp connection Seal in the adhesive part is leaking. It also leads the plastic flow in the area of the sealing lip for Decrease in sealing lip sealing force, so the seal too leaks in the dynamic sealing area.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lippendichtungsring gemäß Oberbegriff des Hauptpatentanspruches zu schaffen, welcher vor allem im Haftteilbereich vor einem Undichtwerden durch plastisches Fließen des Dichtscheibenwerkstoffes weitgehend geschützt ist. Die Dichtung soll zugleich einfach und kostensparend herstellbar sein.The present invention is therefore based on the object a lip seal ring according to the preamble of To create main patent claim, which especially in Adhesive part area before leaking through plastic Flow of the sealing washer material is largely protected. The seal should be simple and cost-saving at the same time be producible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Lippendichtungsring gelöst, dessen Dichtscheibe einen zusätzlichen axialen Schenkel besitzt, der an der Gehäusebohrung anliegt, und der im Bereich der Anlagefläche ein Dichtprofil besitzt. Das Dichtprofil besteht bevorzugt aus mindestens zwei axial nebeneinanderliegenden, rundumlaufenden Nuten von etwa dreieckigem Querschnitt und einer radialen Tiefe von bis zu etwa 1/10 der Dichtscheibendicke.According to the invention, this object is achieved by a lip sealing ring, the sealing disk of which has an additional axial leg, which bears against the housing bore, and which has a sealing profile in the region of the contact surface. The sealing profile preferably consists of at least two axially juxtaposed around circumferential grooves of approximately triangular cross-section and a radial depth of up to about 1 / 10th of the sealing disc thickness.

Durch die Erfindung bildet jetzt die Dichtscheibe eine zusätzliche zweite statische Dichtfläche, die die leckageanfällige erste statische Abdichtungsfläche im Bereich des eingeklemmten Haftteiles unterstützt. Die Einklemmkraft der Dichtscheibe im Haftteil soll die Dichtscheibe in erster Linie in ihrer Lage fixieren und mit dem Gehäuse verbinden, so daß bei der erforderlichen hohen Einklemmkraft ein plastisches Fließen des Dichtscheibenwerkstoffes unvermeidlich ist. Die zweite Dichtfläche, die Anlagefläche des axialen Schenkels der Dichtscheibe am Gehäuse, soll aber lediglich eine statische Abdichtung zum Gehäuse bilden, und dazu genügt eine relativ kleine Dichtpressung, die durch das in diesem Bereich vorgesehene Dichtprofil weiter reduziert wird. Bei dieser wesentlich verringerten Dichtpressung tritt allenfalls ein sehr geringes plastisches Fließen des Dichtscheibenwerkstoffes auf, und die Dichtung bleibt auch nach längerer Betriebsdauer statisch dicht.Due to the invention, the sealing disc now forms one additional second static sealing surface that the Leak-prone first static sealing surface in the area of the pinched adhesive part supported. The pinching force the sealing washer in the adhesive part should be the sealing washer in the first Fix the line in its position and connect it to the housing, see above  that with the required high pinching force a plastic Flow of the sealing washer material is inevitable. The second sealing surface, the contact surface of the axial leg of the Sealing washer on the housing, but should only be a static one Form a seal to the housing, and a relative is sufficient small sealing pressure caused by that in this area provided sealing profile is further reduced. At this a significantly reduced sealing pressure occurs at most very low plastic flow of the sealing washer material on, and the seal remains even after a long period of operation statically tight.

Vorzugsweise ist die Dichtlippenrückenfläche in an sich bekannter Weise zum Ausgleich der im Betrieb nachlassenden Dichtlippenanpreßkraft mit einer Schraubenzugfeder zu belasten. Zur genauen Fixierung des Schraubenzugfederringes auf der Dichtlippenrückenfläche ist dazu das dem Haftteil abgewandte Ende des Klemmringes, radial den Schraubenzugfederring umgreifend, verlängert. Am Ende des radialen Klemmringschenkels ist der Radialschenkel nach innen weisend so gesickt, daß er eine Stirnfläche des Schraubenzugfederringes abstützt und den Schraubenzugfederring genau an der Stelle positioniert, die zur spezifischen Flächenpressung im Dichtspalt erforderlich ist.The sealing lip back surface is preferably in itself known way to compensate for the decrease in operation Sealing lip contact pressure with a helical tension spring strain. For precise fixing of the tension spring ring on the back of the sealing lip is the adhesive part opposite end of the clamping ring, the radial Extended spring washer, extended. At the end of radial clamping ring leg is the radial leg inwards pointing so that it is an end face of the Tension spring washer supports and the tension spring ring positioned exactly at the point that is specific Surface pressure in the sealing gap is required.

Der Dichtlippe kann ferner in an sich bekannter Weise eine Schutzlippe vorgeschaltet sein. Sie besteht bevorzugt aus einem Elastomer, einem Filz oder einer Bürste und ist in ihrem Haftteil zwischen Dichtscheibenschaftteil und radialem Schenkel des Gehäuseringes eingeklemmt. The sealing lip can also in a manner known per se Protective lip upstream. It preferably consists of an elastomer, a felt or a brush and is in theirs Adhesive part between the sealing washer shaft part and the radial leg of the housing ring is jammed.  

Durch die Erfindung ist somit ein Lippendichtungsring mit einer Dichtscheibe aus Polytetrafluorethylen oder einem artverwandten Werkstoff geschaffen, deren statische Abdichtung im Haftteil und zum Gehäuse auch im Dauerbetrieb bleibend dicht ist. Der zur Steuerung der spezifischen Dichtlippenflächenpressung erforderliche Schraubenzugfederring ist in seiner Lage auf der Dichtlippenrückenfläche optimal fixiert, und es kann der Dichtlippe ohne besondere zusätzliche Maßnahmen eine Schutzlippe vorgeschaltet sein. Der erfindungsgemäße Lippendichtungsring ist darüber hinaus ohne wesentliche verteuernde Maßnahmen einfach und kostensparend herzustellen.The invention thus provides a lip seal ring a sealing washer made of polytetrafluoroethylene or a related material created, their static sealing remains in the adhesive part and the housing even in continuous operation is tight. The one to control the specific Sealing lip surface pressure required coil spring washer is optimal in its position on the sealing lip back surface fixed, and it can seal the lip without any special additional Measures must be preceded by a protective lip. The Lip seal ring according to the invention is also without essential cost-effective measures simple and cost-saving to manufacture.

Während bevorzugt der Lippendichtungsring als Wellendichtungsring zur Abdichtung gegen das Aufnahmegehäuse und die Welle eingesetzt werden soll, ist es auch möglich, den Lippendichtungsring als Stangenabdichtung beziehungsweise Kolbenabdichtung zu verwenden. Im Sinne der Erfindung ist es dabei auch möglich, die Dichtscheibe am Außenumfang zu einer Dichtlippe abzubiegen und entsprechend die statische Abdichtung am Innenumfang der Dichtscheibe vorzusehen.While the lip seal ring is preferred as Shaft sealing ring for sealing against the housing and the shaft is to be used, it is also possible to use the Lip sealing ring as a rod seal respectively Piston seal to use. In the sense of the invention it is it is also possible to form a sealing washer on the outer circumference Bend the sealing lip and the static accordingly Seal on the inner circumference of the sealing washer.

Die Abbildung ist ein Querschnittsbild durch einen bevorzugten Lippendichtungsring gemäß der Erfindung.The illustration is a cross-sectional image through a preferred one Lip seal ring according to the invention.

Der Lippendichtungsring (1) ist in das Gehäuse (2) eingesetzt und besteht aus einer Dichtscheibe (3) aus Polytetrafluorethylen, die in ihrem Haftteil (4) zwischen die radialen Schenkel des Gehäuseringes (5) und des Klemmringes (6) eingespannt ist. Die Dichtscheibe (3) liegt am Innenumfang zur Dichtlippe (7), abgebogen auf der Welle (8) mit einer hydrodynamischen Dichthilfe (9) versehen, abdichtend auf. Am Außenumfang ist die Dichtscheibe (3) zu einem Axialschenkel (10) verlängert, der eine mit einem Dichtprofil (11) versehene Anlagefläche an die Gehäusebohrung (2) bildet. Auf der Dichtlippenrückenfläche (7) liegt der Schraubenzugfederring (12) zur Einstellung der spezifischen Dichtpressung auf, wobei die radiale Verlängerung (13) des Klemmringes (6) den Schraubenzugfederring (12) auf der Dichtlippenrückenfläche (7) mit der nach innen hervorragenden Sicke (14) fixiert. Der die Dichtlippe (7) bildenden Dichtscheibe (3) ist eine Filzscheibe vorgeschaltet, die die Schutzlippe (15) bildet. Die Filzscheibe ist zwischen dem Radialschenkel des Gehäuseringes (5) und dem Haftteil (14) eingespannt.The lip sealing ring ( 1 ) is inserted into the housing ( 2 ) and consists of a sealing washer ( 3 ) made of polytetrafluoroethylene, which is clamped in its adhesive part ( 4 ) between the radial legs of the housing ring ( 5 ) and the clamping ring ( 6 ). The sealing washer ( 3 ) lies on the inner circumference of the sealing lip ( 7 ), bent on the shaft ( 8 ) and provided with a hydrodynamic sealing aid ( 9 ). On the outer circumference, the sealing washer ( 3 ) is extended to form an axial leg ( 10 ) which forms a contact surface with a sealing profile ( 11 ) on the housing bore ( 2 ). The tension spring ring ( 12 ) lies on the sealing lip back surface ( 7 ) for setting the specific sealing pressure, the radial extension ( 13 ) of the clamping ring ( 6 ) placing the tension spring ring ( 12 ) on the sealing lip back surface ( 7 ) with the inwardly projecting bead ( 14 ) fixed. The sealing disk ( 3 ) forming the sealing lip ( 7 ) is preceded by a felt disk which forms the protective lip ( 15 ). The felt disc is clamped between the radial leg of the housing ring ( 5 ) and the adhesive part ( 14 ).

Claims (6)

1. In eine Gehäusebohrung einsetzbarer Lippendichtungsring zur Abdichtung insbesondere rotierender Wellen mit einer Dichtscheibe aus Polytetrafluorethylen oder einem artverwandten Werkstoff, die zur Dichtlippe abgebogen auf der Welle aufliegt, und die in ihrem Haftteil zwischen die radialen Schenkel eines Gehäuseringes und eines Klemmringes eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (3) einen zusätzlichen axialen Schenkel (10) besitzt, der an der Gehäusebohrung (2) anliegt und im Bereich der Anlagefläche ein Dichtprofil (11) besitzt.1. In a housing bore insertable lip sealing ring for sealing in particular rotating shafts with a sealing washer made of polytetrafluoroethylene or a related material, which bends to the sealing lip rests on the shaft, and which is clamped in its adhesive part between the radial legs of a housing ring and a clamping ring, characterized that the sealing washer (3) has an additional axial legs (10) which bears against the housing bore (2) and has a sealing profile (11) in the region of the contact surface. 2. Lippendichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtprofil (11) aus mindestens zwei axial nebeneinanderliegenden Nuten mit etwa dreieckigem Querschnitt besteht.2. Lip sealing ring according to claim 1, characterized in that the sealing profile ( 11 ) consists of at least two axially adjacent grooves with an approximately triangular cross-section. 3. Lippendichtungsring nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Tiefe der Nuten etwa bis zu einem Zehntel der Dichtscheibendicke (3) beträgt.3. lip sealing ring according to claims 1 and 2, characterized in that the radial depth of the grooves is approximately up to a tenth of the sealing disc thickness ( 3 ). 4. Lippendichtungsring nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (7) von einem Schraubenzugfederring (12) belastet ist, und daß der Schraubenzugfederring (12) von einer Sicke (14) im radialen Schenkel (13 ) des Klemmringes (6) in seiner Lage fixiert ist. 4. lip sealing ring according to claims 1 to 3, characterized in that the sealing lip ( 7 ) is loaded by a tension spring ring ( 12 ), and that the tension spring ring ( 12 ) by a bead ( 14 ) in the radial leg ( 13 ) of the clamping ring ( 6 ) is fixed in its position. 5. Lippendichtungsring nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtscheibe (3) luftseitig eine Schutzlippe (15) vorgeschaltet ist.5. lip sealing ring according to claims 1 to 4, characterized in that the sealing disc ( 3 ) on the air side, a protective lip ( 15 ) is connected upstream. 6. Lippendichtungsring nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzlippe (15) zwischen dem radialen Schenkel des Gehäuseringes (5) und der Dichtscheibe (3) eingespannt ist.6. lip sealing ring according to claims 1 to 5, characterized in that the protective lip ( 15 ) between the radial leg of the housing ring ( 5 ) and the sealing washer ( 3 ) is clamped.
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