DE3708815C1

DE3708815C1 - Double-disc labyrinth face seal

Info

Publication number: DE3708815C1
Application number: DE3708815A
Authority: DE
Inventors: Josef Fey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1987-03-18
Publication date: 1988-09-22

Abstract

Double-disc labyrinth face seals 1 of this kind are used to seal off grease-lubricated bearings with axial play, such as those in wheel set bearing arrangements of rail vehicles. The procedure has hitherto been to have the individual double-disc rings 2 rest with a clamping force against the bearing housing 3, the grooves 4 in the seal carrier 5 being of a width which takes into account the axial play of the bearing arrangement. In order to avoid a situation where, under extreme operating conditions such as, for example, very low temperatures, the lubricating grease overcomes the holding torque of the double-disc rings 2, brought about by their clamping force, due to its viscosity and thus takes them along in rotation, in which case they cut into the mating surface 6, the double-disc rings 2 are fitted under a very low prestress and are a sliding fit with the mating surfaces 6. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppellamellen-Gleitring dichtung, die zur Abdichtung von Lagerungen mit axia lem Spiel Verwendung findet, wie z. B. bei Radsatzla gerungen von Schienenfahrzeugen.The invention relates to a double lamella slide ring seal used to seal bearings with axia lem game is used such. B. at Radsatzla wrestled by rail vehicles.

Doppellamellen-Dichtringe stellen wenig aufwendige, aber sehr wirkungsvolle Layrinth-Spaltdichtungen dar, sie be anspruchen geringe Einbauräume und gehören zu den berüh rungslosen Dichtelementen. Es werden sowohl außenspannen de Doppellamellen-Dichtringe, welche gegen eine Bohrung zur Anlage kommen, als auch innenspannende angewandt, die sich gegen eine Welle oder dergleichen anlegen. Zur Erhöhung der abdichtenden Wirkung, insbesondere bei ölgeschmierten Lagern, können innen- und außenspannende Ringe dieser Art in einer Nute kombiniert angeordnet werden bzw. es kommen zwei solcher Doppellamellen-Dicht ring-Pakete hintereinanderliegend zur Anwendung.Double lamellar sealing rings are not very expensive, however very effective Layrinth gap seals, be require little installation space and belong to the touch smooth sealing elements. It will both span outside de Double lamellar sealing rings, which are against a hole come to the plant, as well as applied internally, against a wave or the like. To increase the sealing effect, especially with oil-lubricated bearings, can be internal and external Rings of this type are combined in a groove there are two such double lamella seals ring packages in a row for use.

Es ist bekannt, Doppellamellen-Dichtringe in Lagerungen einzusetzen, die axiales Spiel aufweisen; hierbei werden die Nuten der Ringträger, in welchen die Lamellenringe eingesetzt sind, entsprechend dem Axialspiel breiter als üblich ausgeführt, wobei die Lamellenringe von den Nutflanken beim axialen Hin- und Herwandern in der Nut mitte eingestellt werden, so daß auch hierbei keine Gleitreibung bzw. nur hin und wieder eine solche in sehr geringem, sich nicht auswirkendem Maße auftritt.It is known to use double lamellar sealing rings in bearings use that have axial play; here the grooves of the ring carrier, in which the lamellar rings are used, wider according to the axial play executed as usual, the lamella rings of the Groove flanks when moving axially back and forth in the groove be set in the middle, so that none Sliding friction or only occasionally such in very low, non-impacting.

Es hat sich aber beim Einsatz solcher Doppellamellen- Dichtringe in Lagerungen von Schienenfahrzeugen mit axia lem Spiel als nachteilig herausgestellt, daß bei extrem niedrigen Außentemperaturen das Fett zur Schmierung in den Ringnuten zäh bis steif wird und hierdurch die außen spannenden Doppellamellen-Dichtringe trotz des seitlichen und im Nutgrund vorliegenden Freiraumes eingeklemmt und somit gegen die Wirkung der Spannkraft am Gehäuse vom drehenden Ringträger und dem steifen, blockierenden Fett rotierend mitgenommen werden. In diesem Falle entsteht zwischen den aus Stahl bestehenden Doppellamellen-Dicht ringen und der Gehäusebohrung eine starke, gleitende Reibung, wodurch sich die Ringe unter Eigenverschleiß in das Gehäuse einarbeiten. Durch diesen hohen Verschleiß wird die Dichtfunktion beeinträchtigt, und durch den Me tallabrieb, der auch ins Lager gelangt, wird dieses be schädigt.However, when using such double lamella Sealing rings in bearings of rail vehicles with axia lem game as a disadvantage that at extreme low outside temperatures the grease for lubrication in the ring grooves become tough to stiff and thereby the outside exciting double lamellar sealing rings despite the side and trapped in the groove base and thus against the effect of the clamping force on the housing from rotating ring carrier and the stiff, blocking grease can be taken in rotation. In this case arises between the steel double-lamella sealing rings and the housing bore a strong, sliding Friction, causing the rings to wear in incorporate the housing. Because of this high wear the sealing function is impaired, and by the Me tallabrieb, which also gets into the camp, this will be harms.

Eine bekannte, durch jeweils aufgepreßte Ringpaare und dazwischenliegende Ringe gebildete Labyrinthdichtung (DE-OS 33 21 597) könnte zwar einen ähnlichen Aufbau wie den der Erfindung erhalten, wenn die gewählten Preßsitze der Ringe im Gehäuse und auf der Welle durch entsprechen de Gleitsitze ersetzt würden. Eine solche Ausführung wäre aber zu aufwendig, da die Ringe aus massivem Material spangebend zu bearbeiten und die Nuten der Dichtringträger durch lose, montierbare Scheiben zu bilden wären.A well-known, by pressed ring pairs and intermediate rings formed labyrinth seal (DE-OS 33 21 597) could have a similar structure as receive the invention when the selected press fits of the rings in the housing and on the shaft de sliding seats would be replaced. Such an execution would be but too expensive because the rings are made of solid material machinable and the grooves of the seal ring carrier would be formed by loose, mountable discs.

Aufgabe der Erfindung ist es, für solche Einbauverhält nisse bei Lagerungen mit axialem Spiel, die extrem nie drigen Temperaturen ausgesetzt sein können, zur Abdich tung Lamellenringe vorzuschlagen, bei denen die erforder liche Abdichteigenschaft gewährleistet bleibt, aber auch bei einer Fettversteifung und hierdurch bedingten Rotations mitnahme der Ringe keine die Lagerungen zerstörenden Ab riebserscheinungen auftreten.The object of the invention is for such installation ratio nisse in bearings with axial play, the extremely never exposed to other temperatures, to seal to propose lamellar rings where the required Liche sealing property remains guaranteed, but also with fat stiffening and the resulting rotation the rings do not damage the bearings signs of rubbing occur.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Doppellamellen-Dichtringe zum anliegenden Teil mit einer Übergangspassung zwischen einer Spül- bzw. Preßpassung, also mit einer Schiebe-Gleitpassung mit sehr geringer Vor spannung, zum Einbau gelangen.This object is achieved in that Double lamellar sealing rings for the adjacent part with a Transition fit between a flush or press fit, So with a sliding sliding fit with very little forward voltage, get installed.

Zur Herstellung derartiger Doppellamellen-Gleitringdich tungen mit genauen Abmessungen bei engen Toleranzen, z. B. nach dem ISA-Passungssystem H6 für die Bohrung und n6 für den Ring bei außenliegender Ausführung bzw. h6 für die Welle und N6 für den Innendurchmesser des Ringes bei innen anliegender Ausführung, sind Doppellamellenringe auf grund ihrer geschlossenen Bauart besonders geeignet, da sie trotz Beibehaltung einer gewissen Federeigenschaft hierzu eine ausreichende Formsteifheit besitzen und auch in geschlossenen Nuten durch die spiralförmige Bauart ein drehbar sind.For the production of such double lamella sliding ring lines with exact dimensions with tight tolerances, e.g. B. according to the ISA fitting system H6 for the bore and n6 for the ring for the external version or h6 for the Shaft and N6 for the inside diameter of the ring on the inside adjacent design, double lamellar rings are on particularly suitable due to its closed design, because it despite maintaining a certain spring characteristic have sufficient stiffness for this and also in closed grooves due to the spiral design are rotatable.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung wird zum Er reichen einer hochwirksamen Dichtung, die auch gegen Öl abdichtet, für die Anwendung bei Lagerungen mit axialem Spiel vorgeschlagen, außen und innen durch geringe Vor spannung anliegende Doppellamellen-Gleitringdichtungen ab wechselnd in einer Nut als Dichtungspaket einzubauen, z. B. zwischen zwei außenliegenden einen innenanliegenden Ring oder mehrere solcher Kombinationen vorzusehen.In a particular embodiment of the invention, he range of a highly effective seal that also protects against oil seals, for use in bearings with axial Game suggested, outside and inside by minor advance tension applied double lamella mechanical seals to be installed alternately in a groove as a seal package, e.g. B. between two outside one inside To provide ring or more such combinations.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe sondere darin, daß die preisgünstige Lamellenringdichtung trotz der vorgesehenen sehr geringen Vorspannung die gleich guten Abdichtergebnisse gegen Fettaustritt bzw. Schmutz eintritt aufweist wie die bisher verwendeten höher vor gespannten Doppellamellenringe bisheriger Bauart, aber im Gegensatz zu diesen bei Verhärtung des Schmierfettes und einer hierdurch bedingten rotierenden Mitnahme an bei den Teilen kein metallischer Abrieb entsteht, da die ge ringe Flächenbelastung dies bei der leichten Vorspannung ausschließt. Wird in solchen Fällen das Fett wieder weich, erhält der Lamellenring seine Bewegungsfreiheit zurück und bleibt auch bei der sehr gering gewählten Vorspannung dem Teil gegenüber stehen, an dem er anliegt. Die Doppel lamellen-Gleitringdichtung nach der Erfindung, ob außen oder innen anliegend, ist wesentlich preiswerter herzu stellen als andere bekanntgewordene metallische Gleit ringdichtungen, die nur sehr aufwendig spanabhebend her zustellen sind und somit hoch im Preis liegen. Außerdem verlangen solche Dichtungen große Einbauräume, die oft nicht zur Verfügung stehen.The advantages achieved with the invention are in particular special in that the inexpensive lamellar ring seal the same despite the intended very low preload good sealing results against grease leakage or dirt admission shows higher than those previously used tensioned double lamellar rings of previous design, however in contrast to this when the grease hardens and a consequent rotating entrainment at no metallic abrasion occurs in the parts, since the ge rings surface load this with the slight preload excludes. If the fat becomes soft again in such cases, the slat ring regains its freedom of movement and remains with the very low prestress face the part where it lies. The doubles lamellar mechanical seal according to the invention, whether outside or attached to the inside is much cheaper to buy make known as other metallic sliding ring seals, which are very expensive to machine are to be delivered and are therefore high in price. Furthermore Such seals often require large installation spaces are not available.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt, es zeigtExemplary embodiments are shown in the drawing, it shows

Fig. 1 einen Teilquerschnitt mit zwei eingesetzten außen dichtenden Doppellamellen-Gleitringdichtungen, Fig. 1 is a partial cross-section with two inserted foreign sealing double fin seals,

Fig. 2 als Einzelheit eine solche Dichtung im vergrößer ten Maßstab, Fig. 2 as a detail of such a seal in the Enlarge th scale,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt entsprechend Fig. 1, jedoch mit verschieden kombinierten außen- und innendich tenden Doppellamellen-Gleitringdichtungen. Fig. 3 is a partial cross section corresponding to Fig. 1, but with different combinations of external and internal sealing double lamella mechanical seals.

Auf einer drehenden Achse bzw. Welle 1 ist ein Dichtring träger 2 aufgesetzt, in dessen Nuten 3 außendichtende Doppellamellen-Gleitringdichtungen 6 eingesetzt sind, und zwar derart, daß sie gegen die Bohrung 4 des Gehäuses 5 mit ihrem Außendurchmesser 7 mit einer sehr geringen Vor spannung als Übergangs-Schiebe-Gleitpassung zur Anlage kommen.On a rotating axis or shaft 1 , a sealing ring carrier 2 is placed, in the grooves 3 outside sealing double lamella mechanical seals 6 are used, in such a way that they against the bore 4 of the housing 5 with its outer diameter 7 with a very low before voltage come into contact as a transition sliding sliding fit.

Im Lagerraum 8 befindet sich Schmierfett, welches auch an den Doppellamellen-Gleitringdichtungen 6 anliegt und hierdurch die Dichtwirkung erhöht. Sehr geringe Schmier mittelmengen treten durch die Doppellamellen-Gleitring dichtungen 6 bzw. das Nutgrundspiel 12 nach außen, was aber zur Erhöhung der Dichtwirkung und zur Korrosionsverhin derung erwünscht ist. Da es sich bei den durchtretenden Schmiermittelanteilen um sehr geringe Mengen handelt, wer den vielfach beim Einbau der Doppellamellen-Gleitringdich tungen 6 die Nuten mit Schmiermittel gefüllt; somit ist in jedem Falle eine Einfettung garantiert, was insbesondere für die außenliegenden Ringe bzw. die erwähnten Ringpakete von Bedeutung ist.In the storage room 8 there is grease, which also bears on the double lamella mechanical seals 6 and thereby increases the sealing effect. Very small amounts of lubricant occur through the double lamella mechanical seals 6 or the groove base clearance 12 to the outside, but this is desirable to increase the sealing effect and to prevent corrosion. Since it is in the passing lubricant proportions are very small quantities, who the lines often filled with lubricant when installing the double lamella mechanical seals 6 ; greasing is thus guaranteed in any case, which is particularly important for the outer rings or the ring packs mentioned.

Das beidseitig der Doppellamellen-Gleitringdichtungen 6 vorgesehene Spiel 9 in den Nuten 3 entspricht etwa grö ßenmäßig dem axialen Spiel der Lagerung sowie zusätzlich einem Betrag für Einbauspiele bei solchen Bauteilen, wo durch auch Fertigungstoleranzenh berücksichtigt sind.The game 9 provided in the grooves 3 on both sides of the double lamella mechanical seals 6 corresponds approximately to the size of the axial play of the bearing and additionally an amount for installation play in such components, where manufacturing tolerances are also taken into account.

Zwischen den beiden außendichtenden Doppellamellen-Gleit ringdichtungen 6 gemäß Fig. 3 ist als Beispiel, links ge zeigt, eine in der Wirkung erhöhte Dichtung als ein Dich tungspaket 10 mit zwei außendichtenden Doppellamellen- Gleitringdichtungen 6 und einer dazwischenliegenden innen dichtenden Doppellamellen-Gleitringdichtung 11 dargestellt. Hierbei liegt die Doppellamellen-Gleitringdichtung 11 auf dem Nutgrund 13 mit der erfinderischen leicht spannenden Schiebe-Gleitpassung an, wie es für die außenspannenden Ringe beschrieben ist.Between the two outer sealing double-leaf sliding ring seals 6 in FIG. 3 as an example, the left ge shows an increased in effect seal as a log processing package 10 with two external sealing Doppellamellen- illustrated mechanical seal 6 and an intermediate interior sealing double lamellae mechanical seal. 11 Here, the double lamella mechanical seal 11 rests on the groove base 13 with the inventive, slightly exciting sliding sliding fit, as is described for the externally clamping rings.

Bei der in Fig. 3 rechts gezeigten Darstellung ist ein Dichtungspaket 14 berücksichtigt, bei dem jeweils drei außendichtende Doppellamellen-Gleitringdichtungen 6 und dazwischen zwei innendichtende Doppellamellen-Gleitring dichtungen 11 vorgesehen sind, wodurch eine hocheffektive Abdichtung gewährleistet ist.In the illustration shown on the right in FIG. 3, a seal package 14 is taken into account, in which three outer-sealing double lamella mechanical seals 6 and in between two inner-sealing double lamella mechanical seals 11 are provided, thereby ensuring a highly effective seal.

Claims

1. Double lamella mechanical seal ( 6, 11 ), which is used for sealing from bearings with axial play, such as. B. in wheelset bearings of rails vehicles, characterized in that the same to the respective part ( 4, 5; 5, 13 ) with a transition fit between a game or press fit, that is, with a sliding sliding fit with very little bias, for Use.

2. Double lamella mechanical seal according to claim 1, characterized in that when sealing packages used ( 10, 14 ) external and internal clamping double mechanical seals ( 6, 11 ) are installed alternately ne side by side.