DE7016392U

DE7016392U - SHAFT SEAL.

Info

Publication number: DE7016392U
Application number: DE7016392U
Authority: DE
Original assignee: George Angus and Co Ltd
Current assignee: George Angus and Co Ltd
Priority date: 1969-05-09
Filing date: 1970-04-30
Publication date: 1970-07-23
Also published as: GB1302199A; FR2042517A6; DE2021382A1; ZA702775B

Description

30. April 1970April 30, 1970

Unw ZaIdMaUnw ZaIdMa

Z/Ri/Va/LoZ / Ri / Va / Lo

GEORGE ANGUS & COMPANY, Newcastle upon Tyne 1 /GroßbritannienGEORGE ANGUS & COMPANY, Newcastle upon Tyne 1 / Great Britain

WellendichtungShaft seal

Die Neuerung bezieht sich auf WellindiChtuogen, die auch als Öldichtungen bekannt sind und die aus? Abdichten gegen das Lecken von Flüssigkeit entlang von Wellen, beispielsweise Kurbelwellen oder Kraftfahrzeugantriebsübertragungswellen bekannt sind, die aufgrund von Faktoren wie Wellendurchbiegung, Torsions schwingung und exzentrischer Bewegung schwer abzudichten sind.The innovation relates to WellindiChtuogen, that too known as oil seals and which look like? Sealing against that Leakage of fluid along shafts such as crankshafts or automotive drive transmission shafts is known that are difficult to seal due to factors such as shaft deflection, torsional vibration and eccentric movement.

Es ist seit langem bekannt, daß das Abdj^htrn s,< ' .r Wellen dadurch verbessert werden kann, daß man am aoe «V* Arteten Umfang eine Art Rückförderschraube oder Rückför^ . »Lnecke vorsieht, die durch eine schraubenlinige Rippe oaer Rille an der Oberfläche der Welle oder der Dichtung ausgebildet ist. Durch geeignete Wahl der Richtung der Schraubenlinie in bezug auf die normale Drehrichtung der Welle bewirkt die relative Drehung, daß das Öl oder eine andere Flüssigkeit, die dazu neigt, durch die Dichtung zu lecken, zurückbefördert wird.It has long been known that the Abdj ^ htrn s, < '.r waves can be improved by working on the aoe «V * artetes Scope of a kind of return screw or return feed ^. »Lnecke provides which is formed by a helical rib or groove on the surface of the shaft or the seal. By Appropriate choice of the direction of the helix with respect to the normal direction of rotation of the shaft causes the relative rotation that the oil or other liquid that tends to leak through the seal is returned.

Die am besten geeignete Art zur Schaffung einer Rückförderwirkung besteht darin, die erforderliche Rippe oder Rille am Abdichtungsumfang der Dichtung auszubilden, so daß eine Veränderung der Welle nicht erforderlich ist und die Dichtung auf der zylindrischen Oberfläche jeder Welle geeigneter Größe in Tätigkeit tritt.The most suitable way of creating a return effect is to create the required rib or groove to form on the sealing circumference of the seal, so that a change of the shaft is not required and the seal on the cylindrical surface of each shaft is appropriately sized in Activity occurs.

Die Neuerung betrifft eine Verbesserung bzw. Abwandlung des älteren Vorschlags, durch die eine Wellendichtung geschaffen wird, die in jeder Drehrichtung der Welle eine Rückförderwirkung ausübt.The innovation relates to an improvement or modification of the older proposal, through which a shaft seal is created which exerts a return action in each direction of rotation of the shaft.

Der ältere Vorschlag bezieht sich auf eine Wellendichtung, die einen geformten Dichtungsring aus elastischem Material umfaßt, der eine Umfangsdichtungslippe mit einem sich über den Umfang erstreckenden Dichtungsband zwischen einer inneren und einer äußeren kegelstumpfförmigen Fläche aufweist, die bei Verwendung der Dichtung jeweils der abgedichteten Flüssigkeit zu- bzw. abgekehrt sind, wobei die äußere kegelstumpfförmige Fläche mit Leitflächenteilen versehen ist, die jeweils die Oberfläche einer Rippe oder einer Rille bilden, die schräg auf das Dichtungsband auftreffen. Gemäß dem älteren Vorschlag treffen eine gleiche Anzahl solcher leitflächenteile jeweils in entgegengesetzten Umfangsrichtungen in einem Winkel von nicht mehr als 20 zur Ebene des Dichtungsbandes auf dieses auf. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn der Auftreffwinkel weniger als 20°, vorzugsweise nicht mehr als 10° oder, wenn möglich, nicht mehr als 5 beträgt.The earlier proposal relates to a shaft seal that has a molded sealing ring made of resilient material comprising a circumferential sealing lip with a circumferential sealing band between an inner one and an outer frusto-conical surface at Use of the seal in each case the sealed liquid are turned towards or away, the outer frustoconical Surface is provided with guide surface parts, each of which forms the surface of a rib or a groove, which obliquely on hit the sealing tape. Meet according to the older proposal an equal number of such guide surface parts each in opposite circumferential directions at an angle of not more than 20 to the plane of the sealing tape on this. the The best results are achieved when the angle of incidence is less than 20 °, preferably not more than 10 ° or, if possible, is not more than 5.

Gemäß der Neuerung weisen die Leitflächenteile zwei sich schneidende, entgegengesetzt gerichtete Gruppen schrauben-According to the innovation, the guide surface parts have two intersecting, oppositely directed groups of helical

linigerRippen auf, die an der äußeren kegelstumpfförmigen Fläche der Dichtung ausgebildet sind, wobei die Rippen jeder Gruppe miteinander parallel verlaufen und der Schraubenwinkel, d.h. der Winkel, mit dem die Rippen auf das Dichtungsband auftreffen, bei beiden Rippengruppen gleich groß und entgegengesetzt gerichtet ist.liner ribs on the outer frustoconical surface of the gasket, the ribs of each group being parallel to each other and the helix angle, i. the angle at which the ribs hit the sealing tape is the same size and opposite for both groups of ribs is directed.

Die beiden Gruppen von Rippen bilden ein Muster mit im wesentlichen rhomboidischen Zwischenräumen und in Umfangsrichtung verlaufenden Hauptachsen, und das Dichtungsband schneidet eine am Umfang liegende Reihe von Zwischenräumen entitle: eines Umfangs, der parallel zu ihren Hauptachsen verlaufe und vorzugsweise mit diesen übereinstimmt.The two groups of ribs form a pattern with essentially rhomboid spaces and in the circumferential direction running main axes, and the sealing tape intersects a circumferential series of spaces entitle: one Circumference that runs parallel to their main axes and preferably coincides with these.

Üblicherweise ist bei einem Dichtungsring das Dichtungsband eine durch die Verbindung der kegelstumpfförmigen Flächen gebildete Kante, jedoch wird die Kante durch den als "Einlaufen": bekannten anfänglichen Abrieb des in Betrieb stehenden Dich- _i tungsrings axial zu einem schmalen Band verbreitert, das auch als "Kontaktband" bekannt ist. Ein entsprechendes Band könnte jedoch auch bei Herstellung eines Dichtungsrings ausgebildet werden. ; _{In a sealing ring, the sealing band is usually} an edge formed by the connection of the frustoconical surfaces, but the edge is widened axially to a narrow band, also known as "running in": known as "running in": Contact band "is known. A corresponding band could, however, also be formed when a sealing ring is produced. ;

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Neuerung ■ ergeben sich aus der folgenden Besehreibung. Auf der Zeichnung ist die Neuerung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen^Further details, advantages and features of the innovation ■ result from the following description. In the drawing, the innovation is illustrated, for example, namely show ^

Fig. 1 einen Axialschnitt einer inneren Wellendichtung gemäß der Neuerung undFig. 1 is an axial section of an inner shaft seal according to the innovation and

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt in der Ebene II—II der Fig. 1.FIG. 2 shows a partial section on the plane II-II of FIG. 1 on an enlarged scale.

Die Zeichnung zeigt einen gefonnten Dichtungsring aus synthetischem Gummi od.dgl. mit rinnenförmigem Querschnitt, der eine zylindrische Außenwand 1 aufweist, die durch eine Einlage 2 mit L-förmigem Querschnitt versteift ist, um ein Halteteil zu bilden, und ferner einen flexiblen Flansch 3, der von einer Radialfeder 4 umgeben ist und die Dichtungslippe bildet.The drawing shows a molded sealing ring made of synthetic rubber or the like. with a channel-shaped cross-section, the has a cylindrical outer wall 1, which is stiffened by an insert 2 with an L-shaped cross-section, around a holding part to form, and also a flexible flange 3, which is surrounded by a radial spring 4 and forms the sealing lip.

Eine kreisförmige Dichtungskante 5 wird durch die Verbindung zwischen einer äußeren und einer inneren kegelstumpfförmigen Fläche 6 und 7 gebildet.A circular sealing edge 5 is frustoconical by the connection between an outer and an inner Surface 6 and 7 formed.

Auf der Fläche 6 sind zwei Gruppen schraubenliniger Rippen 8 bzw. 9 geformt, die sich an Kreuzungspunkten 10 schneiden und zwischen sich ein symmetrisches Muster aus im wesentlichen rhomboidisehen Zwischenräumen 11 mit im wesentlichen axial verlaufenden Nebenachsen X-X und in Umfangsrichtung verlaufenden Hauptachsen bilden.On the surface 6, two groups of helical ribs 8 and 9 are formed, which intersect at intersection points 10 and between them a symmetrical pattern of substantially rhomboid spaces 11 with substantially axial Form running minor axes X-X and running in the circumferential direction major axes.

Zur besseren Erläuterung sind in Fig. 1 die Rippen 8 mit dicken Linien und die Rippen 9 mit dünnen Linien dargestellt.For a better explanation, the ribs 8 are shown in FIG. 1 with thick lines and the ribs 9 with thin lines.

Die Dichtungskante 5 stimmt mit den Hauptachsen einer in Umfangsrichtung verlaufenden Reihe von Zwischenräumen 11 überein, die dadurch halbiert und nach der Dichtuügskante zu offen sind, derart, daß die übrigen Teile der sie begrenzenden Rippen Paare entgegengesetzt gerichteter Leitflächen 8a und 9a bilden, die in die Dichtungskante 5 übergehen, wodurch die Rückforderung der leckenden Flüssigkeit bei jeder Drehrichtung der Welle bewirkt wird.The sealing edge 5 coincides with the main axes of an in Circumferential row of spaces 11 coincide, which are halved and open to the Dichtuügskante are in such a way that the remaining parts of the ribs delimiting them form pairs of oppositely directed guide surfaces 8a and 9a, which merge into the sealing edge 5, whereby the recovery of the leaking liquid in each direction of rotation of the shaft is effected.

Eine Dichtung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, kann durch Formen der äußeren kegelstumpfförmigen Fläche 6 komplettA seal as shown in FIG. 1 can be completely formed by shaping the outer frustoconical surface 6

70163S223.7.7070163S223.7.70

mit den Rippen 8 und 9 bis zur vollen axialen Ausdehnung des Flansches 3, wie durch gestrichelte Linien bezeichnet, hergestellt werden woraufhin die innere Fläche 7 durch Beschneiden ausgebildet wird, wie dies bsi der Herstellung von Wellendichtungen bekannt ist. Die sich ergebende Form der Dichtungskante 5, auf die die Leitflächen 8a und 9a treffen, ist in vergrößertem Maßstab in Fig. 2 dargestellt, die einen Teilschnitt in der Ebene II—II der Fig. 1 zeigt.with the ribs 8 and 9 up to the full axial extension of the flange 3, as indicated by dashed lines are then formed by trimming the inner surface 7, as is the case with the manufacture of shaft seals is known. The resulting shape of the sealing edge 5, which the guide surfaces 8a and 9a meet, is enlarged Scale shown in FIG. 2, which shows a partial section in the plane II-II of FIG.

Eine genaue Schneidbearbeitung ist erforderlich, um die Dichtungskante 5 genau entlang den betreffenden Hauptachsen Y-Y auszubilden, jedoch ist dies nicht wesentlich. Gute Ergebnisse können mit einer beschnittensn Dichtungskante erzielt werden, die im wesentlichen parallel zu den Hauptachsen Y-Y verläuft, da, wie oben erwähnt, die Dichtungskante durch Anfangsabnutzung, d.h. Einlaufen, axial verbreitert wird, wodurch sie ein Dichtungsband bildet. Wenn in einem besonderen Fall eine sehr genaue Ausbildung erforderlich ist, können die Flächen 6 und 7 mit den sich mit der Dichtungskante 5 "treffenden Rippen 8 und 9 vollständig durch Formen hergestellt werden.A precise cutting operation is required in order to get the sealing edge 5 exactly along the relevant main axes Forming Y-Y, however, this is not essential. Good results can be achieved with a trimmed sealing edge which runs essentially parallel to the main axes Y-Y, since, as mentioned above, the sealing edge due to initial wear, i.e., shrinkage, is widened axially, thereby forming a sealing tape. If in a special case a very precise training is required, the surfaces 6 and 7 with the ribs that meet with the sealing edge 5 " 8 and 9 can be made entirely by molding.

Die bevorzugte Querschnittsform der Rippen 8 und 9 ist, wie Fig. 2 zeigt, im wesentlichen eine L-förmige bzw. rechtwinklige Dreiecksform, deren eine Seitenfläche zylindrisch um die Achse des Dichtungsrings verläuft.The preferred cross-sectional shape of the ribs 8 and 9, as shown in FIG. 2, is substantially L-shaped or rectangular Triangular shape, one side surface of which runs cylindrically around the axis of the sealing ring.

Auf der Zeichnung sind zur besseren Erläuterung die Maße der Rippen vergrößert, in der Praxis sind die Rippen jedoch nur feine Gewindestege, so daß sie nur wenig von der Fläche 6, auf der sie ausgebildet sind, vorragen und glatt in die Dichtungskante 5 übergehen, ohne Vorsprünge zu bilden, die den vollständigen Linienkontakt der DichtungskcLite 5 mit der Oberfläche einer Welle mit geeignetem Durchmesser stören wurden.In the drawing, the dimensions of the ribs are enlarged for better explanation, but in practice the ribs are only fine thread webs so that they protrude only slightly from the surface 6 on which they are formed and smoothly merge into the sealing edge 5 without To form projections which would interfere with the complete line contact of the sealing kit 5 with the surface of a shaft of suitable diameter.

-G--G-

Die tatsächlichen Äbmessum- ._; ier Rippen hängen von der und der Art der Dichtung ab: OiL folgenden Beispiele können jedoch als adequate Leitwerke dienen.The actual dimensions. _; The ribs depend on the type of seal and the type of seal: however, the following examples can serve as adequate tail units.

Winkel der äußeren kegelstumpfförmigen Fläche - 30 Wellendurchmesser 76,2 mmAngle of the outer frustoconical surface - 30 shaft diameter 76.2 mm

Steigung jedes Schraubengangs 4,75 pro cmPitch of each screw thread 4.75 per cm

Steigung jeder einzelnen Gruppe 19 pro cmIncline of each group 19 per cm

(4 Gänge in jeder Gruppe)(4 courses in each group)

radiale Abmessung jedes Schraubengangs 0,127 mm axiale Abmessung jedes Schraubengangs 0,22 mm ;radial dimension of each screw thread 0.127 mm, axial dimension of each screw thread 0.22 mm;

Die Neuerung ist in bezug auf ihre Verwendung als innere Wellendichtung beschrieben worden, sie kann jedoch auch bei einer äußeren Wellendichtung verwendet werden, die bekanntlich so auf einer Welle befestigt wird, daß sie sich mit ihr dreht und gegen eine sie umgebende zylindrische Fläche eines Gehäuses abdichtet. Bei einer Außendichtung sind die Stellung der als ι Halteteil ausgebildeten Wand 1 und die des Flansches 3 umgekehrt in bezug zueinander und die Radialfeder 4 wirkt radial nach außen.The innovation has been described in terms of its use as an inner shaft seal, but it can also be used in a outer shaft seal are used, which is known to be attached to a shaft that it rotates with her and seals against a surrounding cylindrical surface of a housing. In the case of an outer seal, the positions of the ι Holding part formed wall 1 and that of the flange 3 reversed with respect to each other and the radial spring 4 acts radially Outside.

Das elastische Material des Dichtungsrings kann, wie oben erwähnt, synthetischer Gummi oder auch Naturgummi oder ähnliches Material sein, z.B. als Elastomere bekannte Kunststoffe. The elastic material of the sealing ring can, as mentioned above, synthetic rubber or natural rubber or similar material, e.g. plastics known as elastomers.

Claims

- 7 - Claims for protection:

1; Shaft seal made of a molded sealing ring made of resilient material, which has a circumferential sealing lip with a circumferentially extending sealing band between inner and outer frustoconical surfaces which are in operation of the seal of the "·" sealed liquid and facing away, the outer frustoconical surfaces: - e is provided with guide surface parts, which each form the surface of a rib or a groove, which impinge obliquely on the sealing band, at least two of these guide surface parts; in each case impinge on the sealing tape in opposite circumferential directions at an angle of not more than 20 to the plane of the sealing tape, characterized in that the; Guide surface parts two intersecting, oppositely directed ^! ended groups of helical ribs (8, 9) formed on the outer frustoconical surface (6) of the seal, the ribs of each group being parallel to each other and the helical angle, ie the angle at which the j ribs on the sealing tape (5) meet, in both groups of ribs is the same size and directed in opposite directions.

2. Shaft seal according to claim 1, characterized in that the ribs (8, 9) have a substantially L-shaped Have cross-section in which a side surface extends cylindrically around the axis of the sealing ring.