DE3042908A1

DE3042908A1 - GASKET BETWEEN COMPONENT ROTATING COMPONENTS

Info

Publication number: DE3042908A1
Application number: DE19803042908
Authority: DE
Inventors: Anthony Penson Gloucester Plunkett
Original assignee: WOODVILLE POLYMER ENG
Current assignee: WOODVILLE POLYMER ENG
Priority date: 1979-11-16
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1981-05-27
Also published as: GB2065243A

Description

WOODVILLE POLYMER ENGINEERING LIMITED, Herefordshire,EnglandWOODVILLE POLYMER ENGINEERING LIMITED, Herefordshire, England

Dichtung zwischen gegeneinander drehbaren BauteilenSeal between mutually rotatable components

Die Erfindung betrifft eine Dichtung zwischen gegeneinander drehbaren Bauteilen mit einem ringförmigen Dichtungsteil aus elastischem Material zur Verbindung mit einem Gehäuse oder dergleichen und einem Stirndichtungsteil, das dicht mit dem ringförmigen Dichtungsteil verbunden ist und gegen ein Gegenstirnteil an einer Welle oder einem anderen drehbaren Bauteil anpreßbar ist. Dabei betrifft die Erfindung eine Drehstimdichtungsanordnung, die zwischen zwei gegeneinander drehbaren Bauteilen,wie beispielsweise zwischen einer Welle und einem Gehäuse, durch das sich die Welle erstreckt, eine fluid-dichte Dichtung bildet.The invention relates to a seal between mutually rotatable components with an annular sealing part made of elastic material for connection to a housing or the like and a face seal part that is tight is connected to the annular sealing part and rotatable against a counter-face part on a shaft or another Component can be pressed. The invention relates to a rotary seal arrangement, which is between two against each other rotatable components, such as between a shaft and a housing through which the shaft passes extends, forms a fluid-tight seal.

Bei Dichtungsanordnungen dieser Art ist ein Dichtungsring oder Stirndichtungsteil an einem der gegeneinander drehbaren Bauteile befestigt, und diese Stirndichtung liegt an einer ebenen Fläche eines Gegenstirnteiles an, das dicht mit dem anderen drehbaren Bauteil verbunden ist. Das Stirndichtungsteil wird gewöhnlich von einem elastischen, ringförmigen Dichtungsteil gehalten, das dicht an einem der drehbaren Bauteile anliegt und so mit dem Stirndichtungsteil verbunden ist, daß eine flüssigkeitsdichte Dichtung entsteht. Bei den bisher bekannten Dichtungen dieser Art ist dieser Anschluß zwischen dem ringförmigen Dichtungsteil und dem Stirndichtungsteil derart hergestellt, daß die Oberflächen dieser beiden Teile zusammengeklebt oder zusammengeschweißt sind. Wenn dabeiIn sealing arrangements of this type, a sealing ring or face seal part is on one of the mutually rotatable Components attached, and this face seal rests on a flat surface of a counter-face part that is tightly connected to the other rotatable component. The end seal part is usually made of an elastic, annular sealing part held, which rests tightly against one of the rotatable components and so with the Front seal part is connected that a liquid-tight seal is created. With the previously known seals of this type, this connection between the annular sealing part and the front sealing part is of this type made that the surfaces of these two parts are glued or welded together. If there

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das Stirndichtungsteil ersetzt werden soll, weil es beispielsweise abgenutzt oder beschädigt und somit nicht mehr fähig ist, eine wirksame Dichtung darzustellen, dann kann dies nur dadurch geschehen, daß die gesamte Dichtungseinheit ersetzt wird, wenn die beiden Teile miteinander verklebt oder verschweißt sind.the end seal part is to be replaced because it is worn or damaged, for example, and thus not is more able to represent an effective poetry, then this can only be done by the fact that the whole Sealing unit is replaced when the two parts come together are glued or welded.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der unter Sicherstellung einer einwandfreien Abdichtung das Stirndichtungsteil unter Beibehaltung des ringförmigen Dichtungsteiles austauschbar ist.The object of the present invention is to provide a seal of the type mentioned at the outset in which, while ensuring a perfect seal the end seal part while maintaining the annular sealing part is interchangeable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Dabei sieht die Erfindung eine Drehstirndichtungsanordnung zur Herstellung einer Abdichtung zwischen einer Welle und einem Gehäuse oder anderen, gegeneinander drehbaren Bauteilen vor, die ein ringförmiges Dichtungsbauteil aus elastischem Material zur Verbindung mit einem Gehäuse oder einem anderen Teil und ein Stirndichtungsteil umfaßt, das dicht mit dem ringförmigen Dichtungsteil verbunden und geeignet ist, gegen ein Gegenstirnteil angepreßt zu werden, das an der Welle oder einem anderen Teil befestigt ist. Das Stirndichtungsteil wird in einer Ausnehmung in dem ringförmigen Dichtungsteil gehalten, wobei eine der Oberflächen an der Berührungsfläche zwischen dem ringförmigen Teil und dem Stirndichtungsteil einen angeformten Wulst aufweist, der in eine Nut in der anderen Oberfläche der Berührungsfläche derart eingreift, daß eine fluid-dichte Abdichtung zwischen dem ringförmigen Dichtungsteil und dem Stirndichtungsteil entsteht.This object is achieved according to the invention by the features listed in the characterizing part of claim 1. Included the invention provides a rotary face seal assembly for producing a seal between a shaft and a housing or other mutually rotatable component, which consists of an annular sealing component comprises elastic material for connection to a housing or other part and an end seal part, which is tightly connected to the annular sealing part and is capable of being pressed against a counter-face part attached to the shaft or other part. The end seal part is in a recess held in the annular sealing part with one of the surfaces at the interface between the annular part and the end seal part has an integrally formed bead which is inserted into a groove in the other Surface of the contact surface engages such that a fluid-tight seal between the annular sealing part and the end seal part is created.

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Mit Vorzug weist die Anordnung ein starres, ringförmiges Bauteil auf, das mit dem elastischen, ringförmigen Dichtungsteil in der Nähe des Stirndichtungsteiles verbunden ist, beispielsweise durch Kleben, wobei dieses starre Bauteil den elastischen, mit der Ausnehmung versehenen Abschnitt des ringförmigen Dichtungsteiles in dichter Anlage an der Oberfläche des Stirndichtungsteiles hält. Dabei kann das starre Bauteil einen abgewinkelten Querschnitt haben, und es umfaßt eine nach innen gerichtete Schulter, die durch den abgesetzten Abschnitt des ringförmigen Dichtungsteile3 gebildet wird.The arrangement preferably has a rigid, ring-shaped component that is connected to the elastic, ring-shaped component Sealing part is connected in the vicinity of the front seal part, for example by gluing, this rigid component the elastic, provided with the recess portion of the annular sealing part in closer to the surface of the face seal part. The rigid component can be angled Have cross-section, and it includes an inwardly directed shoulder passing through the stepped portion of the annular Sealing parts3 is formed.

Vorzugsweise ist an dem mit der Ausnehmung versehenen Abschnitt des ringförmigen Dichtungsteiles eine Nase angeformt, beispielsweise gegossen oder gepreßt, die sich über einen Oberflächenbereich des Stirndichtungsbauteiles erstreckt .A nose is preferably formed on the section of the annular sealing part provided with the recess, for example cast or pressed, which extends over a surface area of the end seal component .

Der Wulst, der an einer der Oberflächen an der Berührungsfläche zwischen dem kreisförmigen Dichtungsteil und dem Stirndichtungsteil ausgebildet ist, kann einen halbkreisförmigen Querschnitt haben, während die zugehörige Nut im Querschnitt trapezförmig und von solchen Abmessungen ist, daß der Wulst geringfügig zusammengedrückt werden muß, um in die Nut einsetzbar zu sein.The bead on one of the surfaces at the interface between the circular sealing part and the End seal part is formed, can have a semicircular cross-section, while the associated groove is trapezoidal in cross-section and of such dimensions that the bead is slightly compressed must in order to be inserted into the groove.

Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, daß die Anordnung ein elastisches Bauteil wie beispielsweise eine Schraubenfeder oder eine Spiralfeder aufweist, die derart wirkt, daß das ringförmige Dichtungsteil und das Stirndichtungsteil in axialer Richtung auseinandergedrängt werden.It is furthermore advantageously provided that the arrangement is an elastic component such as a helical spring or a coil spring which acts such that the annular seal part and the end seal part are forced apart in the axial direction.

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Demnach weist die drehbare Stirndichtungsancrdnung ein Stirndichtungsteil auf, das in einer Ausnehmung in einem ringförmigen Dichtungsteil dicht abschließend aufgenommen ist, wobei das ringförmige Dichtungsteil mit einem Gehäuse verbunden ist und zwischen dem Gehäuse und der Dichtungsanordnung einen fluid-dichten Anschluß bildet. Das Stirndichtungsteil ist dazu bestimmt, an einem Gegenstirnteil anzugreifen, das an einer drehbaren Welle befestigt ist. Der Abschluß zwischen dem ringförmigen Dichtungsteil und dem Stirndichtungsteil wird durch einen Wulst hervorgerufen, der an einer Oberfläche angeformt und in eine Nut mit trapezförmigem Querschnitt eingepreßt ist, die in der anderen Oberfläche ausgebildet ist. Das Stirndichtungsteil und das ringförmige Dichtungsteil werden durch ein starres Bauteil in enger Anlage aneinander gehalten, das mit dem ringförmigen Dichtungsteil verbunden ist. Eine unabsichtliche Verschiebung des Stirndichtungsteils wird durch eine Nase verhindert, die an dem mit der Nut versehenen Abschnitt angeformt ist und sich über das Stirndichtungsteil erstreckt.Accordingly, the rotatable front seal assembly has a front seal part which is in a recess in a annular sealing part is added tightly, wherein the annular sealing part with a housing is connected and forms a fluid-tight connection between the housing and the sealing arrangement. The front seal part is designed to engage a counter-face part that is attached to a rotatable shaft. The closure between the annular sealing part and the front sealing part is caused by a bead, which is formed on a surface and pressed into a groove with a trapezoidal cross-section, which is in the other surface is formed. The end seal part and the annular seal part are made by a rigid one Component held in close contact with one another, which is connected to the annular sealing part. An unintentional one Displacement of the front seal part is through a Prevents nose, which is formed on the section provided with the groove and extends over the end seal part extends.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt die Zeichnung einen Teilschnitt durch die Dichtungsanordnung .Further features, advantages and details of the invention emerge from the following description of a preferred one Embodiment and based on the drawing. The drawing shows a partial section through the sealing arrangement .

Die Dichtungsanordnung weist ein ringförmiges Dichtungsteil 10 auf, das aus einem elastischen Material besteht und zwei Endabschnitte 11 und 12 hat, die durch einen Dehnungsausgleicher beziehungsweise eine flexible Zwischenwand 13 getrennt sind. Das ringförmige Dichtungsteil ist -eingebaut, indem der Abschnitt 12 in eine Ausnehmung eines Maschinengehäuses (nicht dargestellt) hineingedrückt ist, wobei derThe sealing arrangement has an annular sealing part 10 made of an elastic material and two Has end sections 11 and 12 which are separated by an expansion compensator and a flexible partition 13, respectively are. The annular sealing part is installed by placing the section 12 in a recess of a machine housing (not shown) is pushed in, the

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ringförmige Dichtungsabschnitt 12 solche Abmessungen hat, daß er dicht in der Ausnehmung anliegt und eine fluiddichte Dichtung zwischen dem Gehäuse und der Dichtungsanordnung ausbildet. Ein Stirndichtungsteil 14 ist in einer Ausnehmung 15 in dem Abschnitt 11 der ringförmigen Dichtung angeordnet und hat eine flache Oberfläche 16, die an einem Gegenstirnteil (nicht dargestellt) anliegt, das an der drehbaren Welle befestigt ist. An der Innenfläche der Ausnehmung 15 ist ein Wulst von halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet, der in eine Nut 18 in der entsprechenden Oberfläche des Stirndichtungsteils 14 eingesetzt ist. Diese Nut 18 hat einen trapezförmigen Querschnitt und solche Abmessungen, daß der Wulst 17 ein wenig zusammengedrückt werden muß, wenn er in die Nut 18 hineingezwängt wird, um die Oberflächen des ringförmigen Dichtungsabschnittes 11 und des Stirndichtungsteiles 14 miteinander in Berührung zu bringen. Der Wulst 17 steht damit in sehr engem Kontakt mit den Wandungen der Nut 18, und dieser enge Kontakt stellt eine wirkungsvolle, fluid-dichte Dichtung zwischen dem ringförmigen Dichtungsteil 10 und dem Stirndichtungsteil 14 her.annular sealing portion 12 has such dimensions, that it rests tightly in the recess and a fluid-tight seal between the housing and the sealing arrangement trains. An end seal member 14 is in a recess 15 in section 11 of the annular seal arranged and has a flat surface 16 which rests against a counter-face part (not shown) which is attached to the rotatable shaft is attached. On the inner surface of the recess 15 is a bead of semicircular cross-section which is inserted into a groove 18 in the corresponding surface of the end seal part 14. These Groove 18 has a trapezoidal cross-section and dimensions such that the bead 17 is compressed a little must be when it is forced into the groove 18 to the surfaces of the annular sealing portion 11 and to bring the end seal member 14 into contact with each other. The bead 17 is in very close contact therewith with the walls of the groove 18, and this close contact provides an effective, fluid-tight seal between the annular Sealing part 10 and the front sealing part 14 ago.

Um den einwandfreien Anschluß zwischen dem ringförmigen Dichtungsteil 11 und dem Stirndichtungsteil 14 sicher aufrecht zu erhalten, wird ein starres Bauteil 19 mit der zylindrischen Innenfläche und der ringförmigen, radialen Fläche des ringförmigen Dichtungsteiles 11 verbunden, beispielsweise durch Kleben. Dieses starre Bauteil 19 verhindert, daß die relativ dünnen und biegsamen Wände der Ausnehmung 15 sich nach außen verformen und daß Lücken zwischen dem ringförmigen Dichtungsabschnitt 11 und dem Stirndichtungsteil 14 entstehen.In order to ensure the proper connection between the annular sealing part 11 and the end seal part 14, it is securely upright To obtain a rigid component 19 with the cylindrical inner surface and the annular, radial Surface of the annular sealing part 11 connected, for example by gluing. This rigid component 19 prevents that the relatively thin and flexible walls of the recess 15 deform outwards and that gaps arise between the annular sealing portion 11 and the end seal part 14.

Der mit der Ausnehmung versehene Abschnitt 11 ist ferner so geformt, daß er eine Nase 20 aufweist, die sich über eine abgeschrägte Oberfläche 21 des Stirndichtungsteiles 14 er-The recess provided with the portion 11 is also shaped so that it has a nose 20 which extends over a beveled surface 21 of the end seal part 14

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streckt, wodurch eine unbeabsichtigte Verschiebung des Stirndichtungsteils 14 während der Handhabung verhindert wird. Um das Stirndichtungsteil 14 zu befestigen, wird die elastische Nase 20 radial nach außen gebogen, woraufhin das Stirndichtungsteil 14 in die Ausnehmung 15 hineingedrückt werden kann. Die Elastizität des Materials läßt die Nase 20 in ihre spannungslose Fora zurückkehren, in der eine unbeabsichtigte Verlagerung des Stirndichtungsteiles 14 verhindert wird.stretches, thereby preventing inadvertent displacement of the end seal member 14 during handling will. In order to fasten the end seal part 14, the elastic nose 20 is bent radially outward, whereupon the end seal part 14 can be pressed into the recess 15. The elasticity of the material leaves the nose 20 return to its tension-free Fora, in which an unintentional displacement of the front seal part 14 is prevented.

Um eine wirkungsvolle fluid-dichte Dichtung zu erhalten, muß das Stirndichtungsteil 14 in dichter Anlage an dem Gegenstirnteil (nicht dargestellt) gehalten werden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die beiden Teile wegen der unvermeidlichen Abnutzung um einen bestimmten Betrag gegeneinander axial bewegbar sind. Aus diesem Grund ist in der Dichtungsanordnung eine Einrichtung vorgesehen, die das Stirndichtungsteil 14 und das Gegenstirnteil jederzeit in Dichtungskontakt miteinander drängt, wobei eine relative axiale Bewegung durch den biegsamen Dehnungsausgleicher ermöglicht ist. In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist eine zusammengedrückte Schraubenfeder 22 zwischen dem mit der Aussparung versehenen Abschnitt 11 des ringförmigen Dichtungsteils 10 und dessen anderem Abschnitt 12 angeordnet. Die Feder 22 drückt an ihrem einen Ende gegen die ringförmige Oberfläche des starren Bauteiles 19 und an ihrem anderen Ende gegen ein zweites starres Bauteil 23, das innerhalb des ringförmigen Di chtungs ab schnitt es 12 angeordnet ist. Dies hat die vorteilhafte Wirkung, daß der von der Feder 22 ausgeübte Druck gleichmäßig auf den Umfang der Abschnitte 11 und 12 verteilt wird, wodurch verhindert wird, daß das elastische Material des ringförmigen Dichtungsteils 10 durch die Endabschnitte der Feder 22 beschädigt wird.To obtain an effective fluid-tight seal, the end seal part 14 must be held in tight contact with the opposite end part (not shown). Included it has to be taken into account that the two parts are against each other due to the inevitable wear and tear of a certain amount are axially movable. For this reason, a device is provided in the seal assembly that the Front seal part 14 and the counter-face part at all times urges into sealing contact with one another, with a relative axial movement is made possible by the flexible expansion compensator. In the illustrated embodiment of the The invention is a compressed helical spring 22 between the section 11 provided with the recess of the annular sealing part 10 and the other portion 12 thereof. The spring 22 pushes on its one End against the annular surface of the rigid component 19 and at its other end against a second rigid component 23, which is arranged within the annular seal from section 12. This has the beneficial effect that the pressure exerted by the spring 22 is evenly distributed over the circumference of the sections 11 and 12, whereby the elastic material of the annular sealing member 10 is prevented from passing through the end portions of the spring 22 is damaged.

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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung können das Gegenstirnteil der Dichtung an dem Gehäuse und das Stirndichtungsteil 14 an der Welle befestigt sein. Der Wulst kann an dem Stirndichtungsteil 14 angeformt sein, während die Nut 18 in dem ringförmigen Dichtungsabschnitt 11 ausgebildet sein kann, jedoch legen die räumlichen Verhältnisse im allgemeinen die obige, in ihren Einzelheiten beschriebene Anordnung nahe.In another embodiment of the invention, the opposite end part of the seal on the housing and the end seal part 14 be attached to the shaft. The bead can be formed on the end seal part 14, while the groove 18 can be formed in the annular sealing section 11, but the spatial relationships determine generally resembles the above detailed arrangement.

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Claims

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6CC0 Frankiuri a. M. 1 _g77O

WOODVILLE POLYMER ENGINEERING LIMITED, Herefordshire, England

Claims

f 1 .J seal between mutually rotatable components with an annular sealing part made of elastic material for connection to a housing or the like and a face seal part which is tightly connected to the annular seal part and can be pressed against a counter face part on a shaft or another rotatable component,

characterized in that the end seal part (14) is inserted into a recess (15) is received in the annular sealing part (10), on one of the surfaces of the contact surface a bead (17) is formed between the annular sealing part (10) and the front sealing part (14), which in a groove (18) is inserted in the other surface of the interface, so that a fluid-tight seal between the annular seal part (10) and the end seal part (14) is formed.

2. Seal according to claim 1,
characterized in that a rigid, annular component (19) is connected to the annular sealing part (10) in the vicinity of the front sealing part (14) and that the rigid component (19) has the elastic section (11) provided with the recess (15) ) of the annular sealing part (10) in closer

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Contact with the surface of the face seal part (14) holds.

3. Seal according to claim 1 or 2, characterized in that that the section (11) of the annular sealing part (10) provided with the recess (15) has a nose (20) is provided which extends over a surface area of the end seal part (14).

4. Seal according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the bead (17) on one of the surfaces of the contact surface between the annular sealing part (10) and the end seal part (14) is formed, has a semicircular cross-section.

5. Seal according to one of claims 1 to 4, characterized et, that the groove (18) at the contact surface between the annular sealing part (10) and the front sealing part (14) has a trapezoidal cross-section and such dimensions that the bead (17) is slightly must be compressed in order to be inserted into the groove (18).

6. Seal according to claim 2,
characterized in that the rigid, annular component (19) has an angled cross-section and comprises an inwardly directed shoulder which is formed by the section (11) of the annular sealing part (10) provided with the recess (15).

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