NO160947B

NO160947B - Sealing element for the gap between two relative to each other movable rotationally symmetrical parts.

Info

Publication number: NO160947B
Application number: NO771043A
Authority: NO
Inventors: Helmut Hoelzer
Original assignee: Freudenberg Carl
Priority date: 1976-05-06
Filing date: 1977-03-24
Publication date: 1989-03-06
Also published as: DK197777A; SE422980B; NO771043L; FI64987C; BE852891A; YU68077A; NO160947C; GB1537213A; YU39385B; FR2350527B1; FI770805A; IT1086828B; JPS52134963A; NL7702754A; SE7703705L; BR7702347A; FI64987B; FR2350527A1

Description

Oppfinnelsen vedrører et tetningselement for spalten mellom to i forhold til hverandre bevegelige, rotasjonssymmetriske deler, bestående av en avstlvnlngsrIng av metall og en over en membranllgnende mellomdel dermed forbundet, 1 radiell retning bevegelig tetningsleppe av et elastomert materiale. Lignende tetningselementer er allerede i lang tid kjent som akseltetningsringer. The invention relates to a sealing element for the gap between two relative to each other movable, rotationally symmetrical parts, consisting of a metal stop ring and a radially movable sealing lip made of an elastomeric material connected above a diaphragm-like intermediate part. Similar sealing elements have already been known for a long time as shaft sealing rings.

Uavhengig av de forskjellige utførelsesformer for de derved benyttede tetningslepper adskiller disse tetningsringer seg også med hensyn til den spesielle utforming av deres statiske avtetning mot tetningshuset som opptar dem. Regardless of the different embodiments of the sealing lips used thereby, these sealing rings also differ with respect to the special design of their static sealing against the sealing housing that accommodates them.

Vanligvis blir til fremstilling av tilsvarende tetningsringer benyttet avstivningsringer av dyptrukket stålplate. Fremstillingen av avstivningsringene ved hjelp av en stanseprosess er meget kostnadsgunstig, men det må tas med på kjøpet at de oppnådde utstansede deler i avvikelse fra en ideelt sylinderprofil er urunde og at de i forskjellige høyder kan ha forskjellige diametre. Veggprofilen til en slik fremstilt avstivningsring har ofte et kurvelignende forløp og for oppnåelse av en statisk avtetning i forhold til det sylindriske opptakshus er det derfor nødvendig med ekstra tiltak. Stiffening rings made of deep-drawn sheet steel are usually used to produce corresponding sealing rings. The production of the stiffening rings by means of a punching process is very cost-effective, but it must be taken into account that the punched parts obtained, in deviation from an ideal cylinder profile, are non-round and that they can have different diameters at different heights. The wall profile of a stiffening ring produced in this way often has a curve-like course and to achieve a static seal in relation to the cylindrical receiving housing, extra measures are therefore necessary.

En kjent metode går ut på å mekanisk etterarbeide den ferdige tetningsring ved den ytre omkrets, f.eks. ved sliping. Ifølge en annen mulighet har man dessuten overtrukket den ytre mantel av avstivningsringen med et tynt lakksjikt. Begge løsninger hadde imidlertid den ulempe at fremstillingen av tilsvarende tetningselementer ble utvidet med et ekstra, fordyrende fremstillingstrinn. A known method involves mechanically finishing the finished sealing ring at the outer circumference, e.g. when grinding. According to another option, the outer casing of the stiffening ring has also been coated with a thin layer of varnish. However, both solutions had the disadvantage that the manufacture of corresponding sealing elements was extended by an additional, expensive manufacturing step.

Det er også kjent en løsning ved hvilken den statisk avtettende ytre diameter til avstivningsringen er belagt med en eventuelt profilert ring av et elastomert materiale. Tilsvarende tetningsringer er vist i DIN 3760, form A, og disse tetningsringer har en god statisk avtetningsvirkning i forhold til husdelen som opptar dem. Forutsetningen for dette er imidlertid en forskriftsmessig, ukantet innbygging og unngåelse av beskadigelser av tetningsflaten. A solution is also known in which the statically sealing outer diameter of the stiffening ring is coated with an optionally profiled ring of an elastomeric material. Corresponding sealing rings are shown in DIN 3760, form A, and these sealing rings have a good static sealing effect in relation to the housing part that occupies them. The prerequisite for this, however, is a compliant, unedged installation and avoidance of damage to the sealing surface.

Særlig den etterfølgende utskifting av slike tetningsringer med hjelpeverktøy kan medføre store vanskeligheter i dette henseende. In particular, the subsequent replacement of such sealing rings with auxiliary tools can cause major difficulties in this regard.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er å tilveiebringe et tetningselement som kan fremstilles på enkel måte og som under unngåelse av de foran nevnte vanskeligheter og ulemper sikrer en god statisk avtetningsvirkning i forhold til tetningshuset som opptar dem. The task underlying the invention is to provide a sealing element which can be produced in a simple way and which, while avoiding the aforementioned difficulties and disadvantages, ensures a good static sealing effect in relation to the sealing housing which occupies them.

Oppfinnelsen vedrører et tetningselement for spalten mellom to i forhold til hverandre bevegelige rotasjonssymmetriske deler bestående av en avstivningsring av metall over en membranlignende mellomdel dermed forbundet i radiell retning bevegelig tetningsleppe av et elastomert materiale, idet det på avstivningsringen er anordnet en ring av et elastomert materiale i en rille med en tilsvarende profil hvis ytre diameter svarer til den ytre diameter for avstivningsringen eller kan ligge noe utover den ytre diameter til avstivningsringen, idet tetningselementet er karakterisert ved at ringens materiale er svellbart ved hjelp av det avtettede medium, idet avstivningsringen i området ved rillen har over omkretsen fordelte radielle åpninger, som aksielt har en mindre utstrekning enn rillen. The invention relates to a sealing element for the gap between two rotationally symmetrical parts that move in relation to each other, consisting of a stiffening ring of metal over a membrane-like middle part, thus connected in the radial direction to a movable sealing lip of an elastomeric material, with a ring of an elastomeric material being arranged on the stiffening ring in a groove with a corresponding profile whose outer diameter corresponds to the outer diameter of the stiffening ring or may lie somewhat beyond the outer diameter of the stiffening ring, the sealing element being characterized in that the material of the ring is swellable with the help of the sealed medium, the stiffening ring in the area of the groove has radial openings distributed over the circumference, which axially have a smaller extent than the groove.

Et utførelseseksempel for tetningselementet ifølge oppfinnelsen er fremstilt på tegningen i et snitt og blir i det følgende nærmere forklart: Tetningselementet består på i og for seg kjent- måte av den over en membranlignende mellomdel med avstivningsringen 1 forbundne léppetetning 2, hvis presskraft på den aksel som skal avtettes eventuelt kan økes ved pålegglng av en snekkefjær 3. Ifølge oppfinnelsen er det 1 den ytre diameter av avstivningsringen anordnet en rille 2,3, som over boringer 2.2 eller eventuelt over andre åpninger kan stå i forbindelse med det indre rom av tetningsringen, og i hvilken det er anordnet en ring av et elastomert materiale med en tilsvarende formet profil, hvis ytre diameter svarer til den ytre diameter for avstivningsringen eller kan ligge noe utenfor diameteren for avstivningsringen. Ringen av elastomert materiale kan være løst pålagt eller det er også mulig å vulkanisere den direkte på avstivningsringen. I dette henseende har det vist seg hensiktsmessig å utforme for-mingsverkstøyet slik at samtidig med den elastomere ring 2.3 det på innsiden av avstivningsringen utformes en holder 2.1, som over forbindelsesåpningene 2.2 er forbundet i ett stykke med den elastomere ring 2.3, slik at denne holdes form-sluttende og dermed overordentlig pålitelig fast på avstivningsringen. An embodiment of the sealing element according to the invention is shown in the drawing in a section and is explained in more detail below: The sealing element consists in a manner known per se of the lip seal 2 connected over a membrane-like middle part to the stiffening ring 1, whose pressing force on the shaft which must be sealed can possibly be increased by applying a helical spring 3. According to the invention, a groove 2,3 is arranged on the outer diameter of the stiffening ring, which can be connected to the inner space of the sealing ring over bores 2.2 or possibly over other openings, and in which there is arranged a ring of an elastomeric material with a correspondingly shaped profile, the outer diameter of which corresponds to the outer diameter of the stiffening ring or may lie slightly outside the diameter of the stiffening ring. The ring of elastomeric material can be loosely applied or it is also possible to vulcanize it directly on the stiffening ring. In this regard, it has proven appropriate to design the forming tool so that, at the same time as the elastomeric ring 2.3, a holder 2.1 is formed on the inside of the stiffening ring, which is connected in one piece to the elastomeric ring 2.3 over the connection openings 2.2, so that it is held form-fitting and thus extremely reliably fixed on the stiffening ring.

For oppnåelsen av en tilstrekkelig tetthet i innebygget tilstand er det vanligvis helt tilstrekkelig hvis avstivningsringen har en slik dimensjonsnøyaktighet som oppnås ved en dyptrekkeprosess. Dette i og for seg overraskende resultat kan sannsynligvis delvis føres tilbake til at den i rillen 2.3 anordnede elastomerring befuktes over tetnings-spalten, henholdsvis over forbindelsesåpningene 2.2 og dermed sveller. En eventuelt tilstedeværende urundhet for avstivningsringen blir herved åpenbart utlignet. Bare ved ringer med større diameter er det nødvendig å gi den benyttede elastomerring en noe større ytre diameter enn avstivningsringen. Vanligvis er det tilstrekkelig med en overdimensjon på mindre enn 2/10 mm. For the achievement of a sufficient tightness in the built-in state, it is usually completely sufficient if the stiffening ring has such dimensional accuracy as is achieved by a deep-drawing process. This in and of itself surprising result can probably be partly attributed to the fact that the elastomer ring arranged in the groove 2.3 is moistened over the sealing gap, respectively over the connection openings 2.2 and thus swells. A possibly present out-of-roundness for the stiffening ring is thereby obviously compensated. Only in the case of rings with a larger diameter is it necessary to give the used elastomer ring a slightly larger outer diameter than the stiffening ring. Usually, an oversize of less than 2/10 mm is sufficient.

Da gjenstanden i henhold til oppfinnelsen vedrører en statisk virkende avtetningssone og dermed en slitasjefri sone, er det vanligvis tilstrekkelig med et relativt lite tverrsnitt for utforming av elastomerringen. As the object according to the invention relates to a statically acting sealing zone and thus a wear-free zone, it is usually sufficient to have a relatively small cross-section for the design of the elastomer ring.

Tetningselementet ifølge oppfinnelsen kjennetegnes spesielt ved at det til tross for en relativt enkel fremstilling sikrer en utmerket avtetning med hensyn til tetningshuset som opptar ringen. Dessuten er det av spesiell betydning at den største del av ytterkonturen til tetningselementet ifølge oppfinnelsen er blitt uten betydning for den statiske avtetning. Mekaniske beskadigelser på den ytre diameter har følgelig vanligvis ingen betydning for tetningens funksjon. The sealing element according to the invention is characterized in particular by the fact that, despite a relatively simple manufacture, it ensures an excellent sealing with respect to the sealing housing which occupies the ring. Moreover, it is of particular importance that the largest part of the outer contour of the sealing element according to the invention has become irrelevant for the static sealing. Mechanical damage to the outer diameter therefore usually has no effect on the function of the seal.

Claims

Sealing element for the gap between two rotationally symmetrical parts that move in relation to each other consisting of a stiffening ring of metal (1) over a membrane-like middle part thus connected in the radial direction movable sealing lip (2) of an elastomeric material, the stiffening ring having a ring of a elastomeric material in a groove with a corresponding profile whose outer diameter corresponds to the outer diameter of the stiffening ring or may lie slightly beyond the outer diameter of the stiffening ring,

characterized in that the material of the ring is swellable by means of the sealed medium, the stiffening ring in the area of the groove having radial openings distributed over the circumference, which axially have a smaller extent than the groove.