DE9116618U1

DE9116618U1 - Shaft seal

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Publication number: DE9116618U1
Application number: DE9116618U
Authority: DE
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1991-07-17
Filing date: 1991-07-17
Publication date: 1993-04-08
Anticipated expiration: 2001-07-18

Description

Wellendichtring
Beschreibung:Shaft seal
Description:

Die Neuerung betrifft einen Wellendichtring mit einem Gehäuse zur drehfesten Aufnahme in einem Maschinenteil und einem profilierten Laufring, der im Einbauzustand die Welle mit einem axial gerichteten Schenkel drehfest und dicht umschließt, wobei der Schenkel als Lauffläche für eine am Gehäuse anvulkanisierte Dicht- und Schutzlippe aus elastomerem Werkstoff dient, sowie einer am radial außenliegenden Endbereich des Gehäuses angeordneten, radial nach innen sich erstreckenden Haltevorrichtung, die einen Radialschenkel des Laufringes übergreift, so daß vor dem Einbau Wellendichtring und Laufring formschlüssig miteinander verbindbar sind, und mit mindestens einer Zusatzlippe zur Bildung einer Kammer zwischen Schutzlippe und Zusatzlippe, wobei der Laufring einen radial außenliegenden Axialschenkel aufweist und die Zusatzlippe sich radial zwischen Axialschenkel und Gehäuse erstreckt.The innovation relates to a shaft seal with a housing for rotationally fixed mounting in a machine part and a profiled raceway which, when installed, encloses the shaft with an axially directed leg in a rotationally fixed and tight manner, whereby the leg serves as a running surface for a sealing and protective lip made of elastomer material vulcanized onto the housing, as well as a holding device arranged on the radially outer end region of the housing, extending radially inwards, which engages over a radial leg of the raceway so that before installation the shaft seal and raceway can be connected to one another in a form-fitting manner, and with at least one additional lip to form a chamber between the protective lip and the additional lip, whereby the raceway has a radially outer axial leg and the additional lip extends radially between the axial leg and the housing.

Die Lauffläche der Dichtlippen bei Wellendichtringen hat entscheidenden Einfluß auf die Zuverlässigkeit des Dichtungssystemes. Um den Aufwand der Herstellung geeigneter Laufflächen in Grenzen zu halten, werden vielfach optimal konditionierte Laufringe eingesetzt. Derartige montagefertige Baueinheiten werdenThe running surface of the sealing lips of shaft seals has a decisive influence on the reliability of the sealing system. In order to keep the effort of producing suitable running surfaces within limits, optimally conditioned running rings are often used. Such ready-to-assemble units are

beispielsweise durch Umbördeln des Wellendichtringgehauses zu einer Kassettendichtung zusammengefaßt.for example, by flanging the shaft seal housing to form a cassette seal.

Aus der EP-PA O 337 893 ist eine solche Kassettendichtung zu entnehmen. Um die doppelte Aufgabe, Öl von innen und Schmutz von außen, dauerhaft und sicher zu trennen, weist der Wellendichtring neben der Öllippe und Schutzlippe eine axial gerichtete, an einem Radialschenkel des Laufringes anliegende Zusatzlippe auf. Darüber hinaus ist der Laufring mit weiteren Schutzlippen versehen, wobei als Lauffläche dieser Lippen das Wellendichtringgehäuse dient.Such a cassette seal can be found in EP-PA O 337 893. In order to permanently and safely separate the double task of oil from the inside and dirt from the outside, the shaft seal has an axially directed additional lip in addition to the oil lip and protective lip, which rests on a radial leg of the race. In addition, the race is provided with additional protective lips, with the shaft seal housing serving as the running surface for these lips.

Die einwandfreie Funktion von Kassettendichtungen ist abhängig vom genauen Positionieren der Bauteile während der Montage. Wenn die axiale Positionierung zwischen Wellendichtring und Laufring nicht ideal erfolgt, kann es vorkommen, daß das Axialspiel zwischen Laufring und Gehäuse nicht ausreicht, eine Berührung beider Bauteile zu verhindern.The proper functioning of cassette seals depends on the precise positioning of the components during assembly. If the axial positioning between the shaft seal and the race is not ideal, it may happen that the axial play between the race and the housing is not sufficient to prevent the two components from touching.

Hinzu kommt, daß moderne schneilaufende Motoren und Getriebe mit hoher Leistungsdichte axiale Zusatzbewegungen beispielsweise durch Wärmedehnungen erfahren, die sich nachteilig auf das Dichtungssystem auswirken. Bei axial gerichteten Schutzlippen, wie beim genannten Stand der Technik, kann es vorkommen, daß die Schutzlippe entweder gar nicht oder so starkIn addition, modern high-speed engines and gearboxes with high power density experience additional axial movements, for example due to thermal expansion, which have a detrimental effect on the sealing system. With axially directed protective lips, as in the state of the art mentioned, it can happen that the protective lip either does not move at all or moves so strongly

am Laufring anliegt, daß es zu Guituniabrieb kommt.on the race, causing Guituni abrasion.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Wellendichtring dahingehend zu verbessern, daß insbesondere der Einsatz bei Wellen mit großen axialen Zusatzbewegungen möglich ist, und daß gleichzeitig die Herstellkosten gesenkt werden.The innovation is based on the task of improving a generic shaft seal ring so that it can be used in particular on shafts with large additional axial movements and that at the same time the manufacturing costs are reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zusatzlippe mit dem Gehäuse verbunden ist und der Axialschenkel des Laufringes als Lauffläche für die Zusatzlippe dient, wobei der Endbereich des Axialschenkels radial nach außen abgebogen ist und sich radial zwischen Zusatzlippe und Haltevorrichtung erstreckt, derart, daß der Axialabstand zwischen Haltevorrichtung und abgebogenem Endbereich etwa der halben Laufflächenbreite des Axialschenkels entspricht.This object is achieved according to the invention in that the additional lip is connected to the housing and the axial leg of the race serves as a running surface for the additional lip, whereby the end region of the axial leg is bent radially outwards and extends radially between the additional lip and the holding device, such that the axial distance between the holding device and the bent end region corresponds approximately to half the running surface width of the axial leg.

Mit dieser Konstruktion ist ein Wellendichtring geschaffen, dessen sämtliche Dichtlippen als Radialdichtlippen fungieren. Auf diese Weise ist eine große Verschiebbarkeit in axialer Richtung zwischen Laufring und Wellendichtring möglich, ohne daß die Dichtfunktion hierdurch beeinträchtigt wird. Durch die radiale Erstreckung des Laufringes in den Bereich zwischen Zusatzlippe und Haltevorrichtung wird darüber hinaus eine verbesserte Schmutzabweisung gewährleistet, da in Verbindung mit demThis design creates a shaft seal ring whose all sealing lips function as radial sealing lips. This allows for a large degree of axial displacement between the race and shaft seal ring without affecting the sealing function. The radial extension of the race into the area between the additional lip and the retaining device also ensures improved dirt repellency, as in conjunction with the

Wellendichtung ein Labyrinth gebildet wird und der Endbereich des Laufringes als Schleuderring wirkt.A labyrinth is formed in the shaft seal and the end region of the race acts as a slinger.

Durch Abbiegen des Endbereiches des Axialschenkels um einen Winkel alpha kleiner als 90° bezüglich der Wellenachse wird eine Wirkungsverbesserung des Schleuderringes erzeugt. Gleichzeitig wird der Zusammenbau von Laufring und Wellendichtung vereinfacht, da der abgebogene Endbereich beim axialen Einschieben als Schnappverbindung mit der Haltevorrichtung zusammenwirkt.By bending the end area of the axial leg by an angle alpha of less than 90° with respect to the shaft axis, the effectiveness of the centrifugal ring is improved. At the same time, the assembly of the bearing ring and shaft seal is simplified, since the bent end area acts as a snap connection with the holding device when it is pushed in axially.

Zur Senkung der Herstellungskosten besteht die Möglichkeit, die Zusatzlippe aus einem von der Schutzlippe abweichenden Werkstoff auszubilden, da die Zusatzlippe mit einem hinsichtlich der Dichtaufgäbe weniger hochwertigen Werkstoff optimal funktioniert.In order to reduce manufacturing costs, it is possible to make the additional lip from a material that differs from the protective lip, since the additional lip functions optimally with a material that is of lower quality with regard to the sealing task.

Überdies ist es von Vorteil, die Haltevorrichtung ebenfalls aus elastomerem Werkstoff zu bilden, hierdurch kann der Arbeitsgang des Umbördelns des Gehäuses entfallen. Die Haltevorrichtung kann gleichzeitig mit der Zusatzlippe am Gehäuse angeformt werden. Die auf diese Weise geschaffene elastische Schnappverbindung zwischen Laufring und Wellendichtung ermöglicht eine leichtere Demontage.It is also advantageous to make the retaining device from elastomeric material, this eliminates the need for flanging the housing. The retaining device can be molded onto the housing at the same time as the additional lip. The elastic snap connection created in this way between the bearing ring and the shaft seal enables easier disassembly.

Um eine metallische Berührung zwischen Laufring und Wellendichtung zu vermeiden, ist der axiale AbstandTo avoid metallic contact between the race and the shaft seal, the axial distance

zwischen beiden Bauteilen im eingebauten Zustand größer als die halbe Laufflächenbreite des Axialschenekls.between both components when installed is greater than half the running surface width of the axial leg.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß der Laufring eine zusätzliche axiale Lauffläche besitzt, die als Lauffläche einer Schutzlippe dient. Die Breite dieser Lauffläche entspricht vorzugsweise der Laufflächenbreite des Axialschenkels.In addition, it is possible for the race to have an additional axial running surface, which serves as the running surface of a protective lip. The width of this running surface preferably corresponds to the running surface width of the axial leg.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert:An example of the innovation is shown in the drawing and is explained in more detail below:

Die Figur zeigt einen Wellendichtring (1), der mit einem Laufring (2) zusammenwirkt. Der Laufring (2) dieser Kassettendichtung sitzt mit einem axial gerichteten Schenkel (4), der als Lauffläche für die Dichtlippe (5) und Schutzlippe (6) dient, drehfest auf einer Welle (3). Neben der Schutzlippe (6) ist eine weitere Schutzlippe (6¹) vorgesehen, die mit einer Lauffläche (11) korrespondiert. Darüber hinaus weist der Laufring (2) einen Axialschenkel (7) auf, der als Lauffläche einer Zusatzlippe (8) dient. Der Axialschenkel (7) ist am Endbereich (9) radial nach außen abgebogen und erstreckt sich radial zwischen Zusatzlippe (8) und einer Haltevorrichtung (10) in Form eines radial nach innen gerichteten elastomeren Vorsprunges. Die Konstruktion ist so ausgelegt, daßThe figure shows a shaft seal ring (1) that interacts with a race ring (2). The race ring (2) of this cassette seal is seated on a shaft (3) in a rotationally fixed manner with an axially directed leg (4) that serves as a running surface for the sealing lip (5) and protective lip (6). In addition to the protective lip (6), another protective lip (6 ¹ ) is provided that corresponds to a running surface (11). In addition, the race ring (2) has an axial leg (7) that serves as a running surface for an additional lip (8). The axial leg (7) is bent radially outward at the end region (9) and extends radially between the additional lip (8) and a holding device (10) in the form of a radially inwardly directed elastomer projection. The construction is designed so that

sich im richtig eingebauten Zustand, das heißt wenn die Stirnflächen (12,13) von Gehäuse (14) und Laufring (2) in einer Radialebene liegen, ein Axialabstand (a) zwischen Endbereich (9) und Haltevorrichtung (10) einstellt, welcher der halben Laufflächenbreite des Axialschenkels (7) entspricht.When correctly installed, i.e. when the end faces (12, 13) of the housing (14) and the race (2) lie in a radial plane, an axial distance (a) between the end region (9) and the retaining device (10) is established which corresponds to half the running surface width of the axial leg (7).

Aufgrund des relativ großen Axialabstandes (a) zwischen Endbereich (9) und Haltevorrichtung (10) eignet sich die Dichtungseinheit für die Verwendung bei Wellen mit relativ großen Axialbewegungen. Da sämtliche Dichtlippen (5,6,6',8) ausschließlich mit Axialschenkeln korrespondieren und so als Radialdichtlippen wirken, können die Dichtlippen (5,6,6',8) unproblematisch der Axialbewegung folgen, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Bauteile sich gegenseitig verschleißend berühren.Due to the relatively large axial distance (a) between the end area (9) and the holding device (10), the sealing unit is suitable for use with shafts with relatively large axial movements. Since all sealing lips (5,6,6',8) correspond exclusively to axial legs and thus act as radial sealing lips, the sealing lips (5,6,6',8) can easily follow the axial movement without the risk of the components coming into contact with each other and causing wear.

Da die Haltevorrichtung (10) aus elastomerem Werkstoff gebildet ist, kann diese zusammen mit der Zusatzlippe (8) bereits in der Vulkanisierform angeformt werden, wodurch ein Umbördeln des Gehäuses (14) entfallen kann.Since the holding device (10) is made of elastomeric material, it can be molded together with the additional lip (8) in the vulcanization mold, which means that flanging of the housing (14) is not necessary.

Beim Zusammenbau des Wellendichtringes (1) erleichtert der unter einem Winkel alpha kleiner als 90° geneigte Endbereich (9) das Einschieben des Laufringes (2).When assembling the shaft seal ring (1), the end area (9) inclined at an angle alpha of less than 90° facilitates the insertion of the race (2).

Claims

Protection claims:

Shaft seal ring with a housing for rotationally fixed mounting in a machine part and a profiled race which, when installed, encloses the shaft with an axially directed leg in a rotationally fixed and tight manner, whereby the leg serves as a running surface for a sealing and protective lip made of elastomer material vulcanized onto the housing, as well as a holding device arranged on the radially outer end region of the housing, extending radially inwards, which engages over a radial leg of the race so that before installation the shaft seal ring and race can be connected to one another in a form-fitting manner, and with at least one additional lip for forming a space between the protective lip and the additional lip, whereby the race has a radially outer axial leg and the additional lip extends radially between the axial leg and the housing, characterized in that the additional lip (8) is connected to the housing (14) and the axial leg (7) of the race (2) serves as a running surface for the additional lip (8), whereby the end region (9) of the axial leg (7) is bent radially outwards and is located radially between the additional lip (8) and the holding device (10)

such that the axial distance (a) between the holding device (10) and the bent end region (9) corresponds approximately to half the running surface width of the axial leg (7).

2. Shaft seal according to claim 1, characterized in that the end region (9) of the axial leg (7) is bent by an angle alpha of less than 90° with respect to the shaft axis.

3. Shaft seal according to claims 1 and 2, characterized in that the additional lip (8) is made of a material different from the protective lip (6,6·).

4. Shaft seal according to claims 1 to 3, characterized in that the holding device (10) is made of elastomeric material.

5. Shaft seal according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the axial distance ((b) between the race (2) and the housing (14) in the installed state is greater than half the running surface width of the axial leg (7).

6. Shaft seal according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that

the race (2) has an additional axial running surface (11) which serves as a running surface of a protective lip (6 ¹ ).

7. Shaft sealing ring according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the width of the running surface (11) corresponds to the running surface width of the axial leg (7).