DE8026062U1

DE8026062U1 - SEALING RING FOR SHAFT AND THE LIKE

Info

Publication number: DE8026062U1
Application number: DE19808026062U
Authority: DE
Original assignee: SIMMERWERKE W SIMMER KG KUFSTEIN TIROL (OESTERREICH)
Current assignee: SIMMERWERKE W SIMMER KG KUFSTEIN TIROL (OESTERREICH)
Priority date: 1979-10-09
Filing date: 1980-09-29
Publication date: 1981-01-22
Also published as: AT363286B; CH653110A5; ATA657279A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Dichtring für Wellen u. dgl., der aus elastischem Werkstoff besteht und eine von einem Grundkörper unter Bildung eines Spaltes abstehende Dichtlippe aufweist, die mit einer yleitfähigen Auflage gekrümmter Querschnittsform versehen ist, wobei die Dicke der Dichtlippe von ihrer Verbindungsstelle mit dem Grundkörper an auf ein Mehrfaches ansteigt und im Bereich der Auflage diejenige der Auflage übersteigt.The invention relates to a sealing ring for shafts and the like. Made of elastic material and a has sealing lip protruding from a base body to form a gap, which is connected to a conductive Support curved cross-sectional shape is provided, the thickness of the sealing lip from its junction with the base body increases to a multiple and in the area of the support exceeds that of the support.

Ein bekannter derartiger Dichtring (vgl. DE-OS 25 57 680) ist im Bereich der gleitfähigen Auflage wellenförmig konturiert. Unabhängig von der gewünschten Anpreßkraft liegt hier jederzeit derselbe Teil des Dichtringes am abzudichtenden Gegenstand an. Große Anpreßkräfte können damit nur durch gedrungenere Ausführungen der Dichtlippe erzielt werden, was wiederum den Einbau erschwert und geringe Toleranz in der Führungsgenauigkeit des Tragteiles für den Dichtring bzw. der abzudichtenden Flächen voraussetzt. A known sealing ring of this type (cf. DE-OS 25 57 680) is undulating in the area of the slidable support contoured. Regardless of the desired contact pressure, the same part of the sealing ring is always on the object to be sealed. Large contact forces can only be achieved by compact designs of the sealing lip can be achieved, which in turn complicates the installation and low tolerance in the guidance accuracy of the support part for the sealing ring or the surfaces to be sealed.

Der aufgezeigte Nachteil wurde an sich bereits bei einem Ringtyp (vgl. SE-AS 391 792) vermieden, bei welchem die mit dem Grundkörper leicht schwenkbar verbundene Dichtlippe vom Grundkörper nur durch einen schmalen Spalt getrennt ist. Wird bei derartigen Dichtlippen die Dichtlippe in Richtung zum Grundkörper hin belastet, so weicht sie zunächst ohne wesentlichen Widerstand aus. Erhöht sich die aufgebrachte Kraft auf einen Wert, wie er bei der im Betrieb üblichen Vorspannung immer gegeben ist, so schließt sich der Eingang des Spaltes und die Dichtlippe ist einer erheblichen Biegbeanspruchung ausgesetzt, der sie elastischen Widerstand entgegensetzt. Nachteilig an den bekannten Dichtringen ist die Tatsache, daß es durch die Biegebeanspruchung der in ihrem Mittelbereich bei geschlossenem Spalt am Grundkörper abgestützten Dicht-The disadvantage shown has already been avoided in a ring type (see. SE-AS 391 792) in which the with the base body easily pivotable sealing lip separated from the base body only by a narrow gap is. If, in the case of such sealing lips, the sealing lip is loaded in the direction of the base body, then it gives way at first without any substantial resistance. If the applied force increases to a value like at the usual preload in operation is always given, the entrance of the gap and the sealing lip close is exposed to considerable bending stress, which it opposes with elastic resistance. Disadvantageous What is part of the known sealing rings is that it is due to the bending stress in their central area when the gap is closed on the base body supported sealing

lippe zu einem großflächigen Anliegen der Lippen an der | abzudichtenden Fläche kommt. Die erheblichen zwischen Dichtlippe und abzudichtender Fläche wirksamen Kräfte verteilen sich damit über einen größeren Bereich, es kommt nirgends zu dem erwünschten wohl definierten hohen Liniendruck und der Abrieb an der Berührungsfläche ist erheblich.lip to a large area of the lips on the | area to be sealed comes. The considerable forces acting between the sealing lip and the surface to be sealed are thus distributed over a larger area, nowhere does the desired, well-defined high level occur Line pressure and abrasion on the contact surface is considerable.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Arten von Dichtringen dadurch, daß der Spalt bei in Richtung zum Grundkörper ausgeübtem Druck auf die Dichtlippe geschlossen ist und daß die gleitfähige Auflage sowohl bei unverändertem Querschnitt des Dichtringes sowie bei durch Belastung geschlossenem und/oder erweitertem Spalt an der abzudichtenden Fläche anliegt.The invention avoids the disadvantages of the known types of sealing rings in that the gap is closed when pressure is exerted on the sealing lip in the direction of the base body is and that the slidable support both with unchanged cross-section of the sealing ring as well as with Load closed and / or widened gap on the surface to be sealed.

Die erfindungsgemäße Auflage, die aus einem gleitfähigen Material hoher Abriebfestigkeit, beispielweise PoIytetrafluoräthylen, bestehen soll, weist vorzugsweise nur ganz geringe Dicke auf, um den elastisch wirksamen Teil der Dichtlippe nicht wesentlich zu vermindern.The support according to the invention, which consists of a slidable Material with high abrasion resistance, e.g. polytetrafluoroethylene, should exist, preferably has only a very small thickness to the elastically effective part of the sealing lip not to be significantly reduced.

In der üblichen Verwendung bildet der vorgeschlagene Dichtring eine Dichtung zwischen zwei einander umschließenden zylindrischen Flächen, die sich in axialer oder in Umfangsrichtung gegeneinander bewegen. Dabei ist es gleichgültig, ob der Dichtring an der äußeren oder inneren Fläche befestigt ist. Die Dichtlippe also nach innen oder nach außen weist. Während sich die Anwendbarkeit in pneumatisch, hydraulisch oder drucklos arbeitenden Einrichtungen erwiesen hat, sind die auffallendsten Fortschritte gegenüber dem Stand der Technik bei pneumatischen Geräten festgestellt worden, die nach neuesten Vorschriften mit ölfreier Luft arbeiten müssen, was bei reinenIn normal use, the proposed sealing ring forms a seal between two enclosing ones cylindrical surfaces that move axially or circumferentially against one another. It doesn't matter whether the sealing ring is attached to the outer or inner surface. The sealing lip so inwards or facing outwards. While the applicability in pneumatic, hydraulic or pressureless working facilities proven, the most striking advances over the prior art are in pneumatic Devices have been found that, according to the latest regulations, must work with oil-free air, which is the case with pure air

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Gummidichtungen zu erheblichen Verschleißerscheinungen führt. Handelt es sich bei der angegebenen Verwendungsart um eine ausschließliche, so genügt es, dafür Sorge zu tragen, daß die Auflage den gesamten Bereich der Dichtlippe bedeckt, die während des Schließens des Spaltes jeweils an die vom Grundkörper am weitesten entfernte Stelle gelangt, ist jedoch eine Verwendung des Dichtringes zur Auflage auf einer Fläche bestimmt, die normal zu den Zylinderflächen steht, zwischen denen der Dichtring eingeschlossen ist (Axialdichtung), so ist wieder jener Bereich der Dichtlippe mit einer Auflage zu versehen, welcher am weitesten in Richtung zur abzudichtenden Fläche · vorsteht. Dabei ist zu berücksichtigen, daß sich bei diesem Belastungsfall der vorgesehene Spalt öffnet und nicht schließt. Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Ausbildung einer Axialdichtung vor allem dann, wenn sie wahlweise auch als Radialdichtung eingesetzt werden kann, wozu es allerdings notwendig ist, beide als Berührungsflächen in Betracht kommenden Bereiche des Lippenrandes mit einer (vorzugsweise gemeinsamen) Auflage zu versehen.Rubber seals lead to significant signs of wear leads. If the specified type of use is exclusive, it is sufficient to take care of it to wear that the support covers the entire area of the sealing lip, which during the closing of the gap each reaches the point furthest away from the base body, however, is a use of the sealing ring intended to rest on a surface that is normal to the cylinder surfaces between which the sealing ring is enclosed (axial seal), then that area of the sealing lip must again be provided with a support which protrudes furthest in the direction of the surface to be sealed. It must be taken into account that this Load case the intended gap opens and does not close. The design according to the invention is advantageous an axial seal, especially if it can optionally also be used as a radial seal, for which purpose it However, it is necessary to use both areas of the lip edge that are considered as contact surfaces (preferably common) support to be provided.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnungen näher erläutert.Further details of the invention will then be explained in more detail with reference to the drawings.

Dabei zeigt:It shows:

Fig. 1 den Schnitt durch eine Radialdichtung in verschiedenen Stadien der Einspannung,1 shows the section through a radial seal in different stages of the clamping,

Fig. 2 analoge Schnitte für eine Axialdichtung, und Fig. 3 eine wahlweise zur Aufnahme von Belastungen in Radial- oder Axialrichtung geeignete Ausführung ebenfalls im Schnitt.FIG. 2 shows analogous sections for an axial seal, and FIG. 3 shows an optional one for absorbing loads in Radial or axial direction suitable execution also in section.

Der in Fig. 1 dargestellte Dichtring besteht aus einem im Querschnitt etwa rechteckigen Grundkörper 1, an den sich eine Dichtlippe 2 anschließt, die an der StelleThe sealing ring shown in Fig. 1 consists of a cross-sectionally approximately rectangular base body 1 to which a sealing lip 2 adjoins that at the point

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ihrer geringsten Dicke mit dem Grundkörper verbunden ist und etwa dreieckigen Querschnitt aufweist. Zwischen der Dichtlippe 2 und dem Grundkörper 1 erstreckt sich ein schmaler Spalt 4 mit parallelen Begrenzungswänden, der bei Belastung der Dichtlippe in Radialrichtung zunehmend verschwindet. Der Spalt 4 erlaubt zunächst eine Verschwenkung der Dichtlippe unter geringem Kraftaufwand und somit eine leichte Montage des Dichtringes. Sobald sich der Spalt 4 geschlossen hat, nimmt die elastische Spannung in der Dichtlippe 2 wesentlich zu, wobei, wie aus Fig. 1 hervorgeht, ein verschiedener Grad der Verformung gewählt werden kann. Auf jeden Fall 'liegt im Betrieb der Dichtring mit jenem exakten schmalen Bereich der Auflage 3 an der abzudichtenden Fläche 5 an, an welcher er eine Knickstelle 6 aufweist. Zu beachten ist, daß die Auflage 3 trotz ihrer geringen Dicke aufgrund des verwendeten Materiales nur geringen ( Formänderungen unterliegt, sodaß bei jeder Betriebsartits smallest thickness is connected to the base body and has an approximately triangular cross-section. Between the sealing lip 2 and the base body 1 extends a narrow gap 4 with parallel boundary walls, which increasingly disappears in the radial direction when the sealing lip is loaded. The gap 4 initially allows one Pivoting of the sealing lip with little effort and thus easy assembly of the sealing ring. As soon as the gap 4 has closed, the elastic tension in the sealing lip 2 increases significantly, wherein, as can be seen from Fig. 1, a different degree of deformation can be selected. Definitely During operation, the sealing ring lies with that exact narrow area of the support 3 on the surface to be sealed 5, at which it has a kink 6. It should be noted that the edition 3 despite its small Thickness due to the material used is only small (subject to changes in shape, so that in every operating mode

j eine wohl definierte Berührungszone gegeben ist.j there is a well-defined contact zone.

' Das bisher Gesagte gilt mutatis mutandis auch in dem in'What has been said so far also applies mutatis mutandis to the in

Fig. 2 dargestellten Fall, wo die Belastung der Dichtlippe 2 in Richtung einer Vergrößerung des Spaltes 4 erfolgt, da die abzudichtende Fläche 5¹ normal zu den Zylinderflächen verläuft, zwischen denen der Dichtring eingeschlossen ist.Fig. 2 is the case where the loading of the sealing lip 2 takes place in the direction of an enlargement of the gap 4, since the surface to be sealed 5 ¹ extends normal to the cylinder surfaces between which the sealing ring is enclosed.

Ihren besonderen Vorteil zeigt die Erfindung dann, wenn es darum geht, einen sowohl bei radialer als auch axialer Belastung einsetzbaren Dichtring zu schaffen, wie er in Fig. 3 dargestellt ist. Hier ist die Auflage 3 so angebracht, daß sie sowohl im einen wie im anderen Belastungsfall unabhängig von der Verformung des Spaltes 4 jenen Bereich der Dichtlippe abdeckt, der durch die abzudichten-The invention shows its particular advantage when it comes to both radial and axial To create load usable sealing ring, as shown in FIG. Here the support 3 is attached in such a way that that they are independent of the deformation of the gap 4 those in one as in the other load case The area of the sealing lip that is covered by the sealing

j de Fläche 5 bzw. 5¹ beansprucht ist. j de area 5 or 5 ^{1 is} claimed.

Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Dichtringes kommen die üblicherweise verwendeten Kautschukarten
in Betracht. Die Auflage kann aus jedem Kunststoff mit hoher Verschleißfestigkeit und geringem Reibungskoeffizienten hergestellt werden, der sich mit dem
Material der Dichtlippe gut verbindet.The types of rubber commonly used are used for the production of the sealing ring according to the invention
into consideration. The support can be made of any plastic with high wear resistance and low coefficient of friction that can be used with the
Material of the sealing lip connects well.

Die Auflage und der Kautschukteil des Dichtringes
können in gesonderten Arbeitsgängen hergestellt und in einem dritten Arbeitsgang durch Ausvulkanisieren verbunden werden. Als besonders günstig hat es sich jedoch erwiesen, daß die Aufalge aus einem Superpolyamid,
Polytetrafluoräthylen od.dgl. als Formkörper in einem Arbeitsgang hergestellt, in einem zweiten Arbeitsgang nach chemischer Oberflächenbehandlung der anzuhaftenden Fläche und darauffolgendem Auftragen eines Haftmittels in die Preßform für Grundkörper und Dichtlippe eingelegt wird und in einem folgenden Arbeitsgang die vorzugsweise Raumtemperatur aufweisende Preßmasse aus Butadien-Acrylnitril -Kautschuk, Fluorelastomer-Kautschuk, Chloroprene-Kautschuk od.dgl. in die Form eingebracht und in dieser unter Verbindung mit der Auflage ausvulkanisiert wird.The support and the rubber part of the sealing ring
can be produced in separate work steps and connected by vulcanization in a third work step. However, it has proven to be particularly favorable that the surface is made of a super polyamide,
Polytetrafluoroethylene or the like. manufactured as a molded body in one operation, in a second operation after chemical surface treatment of the surface to be adhered and subsequent application of an adhesive is inserted into the mold for the base body and sealing lip and in a subsequent operation the molding compound, preferably at room temperature, made of butadiene-acrylonitrile rubber, fluoroelastomer Rubber, chloroprene rubber or the like. introduced into the mold and vulcanized in this in connection with the support.

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Claims

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S.CH.UT.Z CLAIMS

1- Sealing ring for shafts, etc., which consists of an elastic material and one of a base body has protruding sealing lip with the formation of a gap, which is curved with a slidable support Cross-sectional shape is provided, the thickness of the sealing lip from its junction

increases with the base body to a multiple, and in the area of the support that of the support exceeds, characterized in that the gap (4) when exerted in the direction of the base body (1) Pressure on the sealing lip (2) is closed and that the slidable support (3) both with unchanged Cross-section of the sealing ring as well as when it is closed and / or expanded by load. gap (4) rests against the surface to be sealed (5.5 ").,

2. Sealing ring according to claim 1, characterized in that the cross section of the support (3) has a kink (6) with which the support (3) when used as a radial seal on the to be sealed Surface (5) is applied.