DE2366059B2 - Seal for sealing a shaft against a bearing housing - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung zum Abdichten einer Welle gegenüber einem Lagergehäuse, welche eine gewisse axiale Verschiebung zwischen der Welle und dem Lagergehäuse zuläßt, *nit einem ringförmigen, im Querschnitt U-förmigen Dichtungsträger, zwischen dessen freien Schenkeln ein ringscheibenförmiger Abschnitt des Lagergehäuses eingreiftThe invention relates to a seal for sealing a shaft against a bearing housing, which allows a certain axial displacement between the shaft and the bearing housing, * n with an annular, Cross-sectionally U-shaped seal carrier, between its free legs an annular disk-shaped Section of the bearing housing engages

Es ist bereits eine derartige Dichtung bekannt (DE-OS 19 04/27), die aus einem gummielastischen Ringkörper besteht de; einen "J-förmigen Querschnitt hat Zwischen die radial sich erstreckenden Schenkel dieses Ringkörpers greift ein ri gförmiger Abschnitt des Lagergehäuses ein, an dem einer der Schenkel mit einer umlaufenden Dichtkante anliegt. Der die Dichtkante aufweisende Schenkel ist dabei federnd ausgebildet so daß dieser geringe axiale Verschiebungen zwischen der Welle und dem Lagergehäuse zuläßt. Diese bekannte Dichtung hat jedoch den Nachteil, daß sie nur auf einer Seite des Lagergehäuses wirksam ist, d. h., ohne eine Verminderung der Dichtwirkung ist e ne axiale Verschiebung der Welle nur in einer Richtung möglich. Hinzu kommt, daß sich bei einer derartigen einseitigen Verschiebung der Welle der Anpreßdruck der Dichtkante und somit die Reibung erhöht, was zu einem vorzeitigen Verschleiß der Dichtkanie führen kann.Such a seal is already known (DE-OS 19 04/27), which consists of a rubber-elastic Ring body consists de; a "J-shaped cross section has between the radially extending legs of this ring body engages a ri g-shaped section of the bearing housing, on which one of the legs rests with a circumferential sealing edge. The sealing edge having legs is resilient so that this small axial displacements between the shaft and the bearing housing. However, this known seal has the disadvantage that it is only effective on one side of the bearing housing, d. That is, there is no reduction in the sealing effect axial displacement of the shaft only possible in one direction. In addition, there is such a one-sided displacement of the shaft of the contact pressure the sealing edge and thus the friction increases, which lead to premature wear of the sealing edge can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine so Lagergehäusedichtung der eingangs geschilderten Art derart weiterzubilden, daß diese eine axiale Verschiebung der Welle in beide Richtungen ermöglicht, und daß hierbei gleichzeitig eine betriebssichere Abdichtung der Welle gegenüber dem Lagergehäuse gewährleistet ist.The invention is based on the object of providing such a bearing housing seal of the type described above to develop in such a way that this enables an axial displacement of the shaft in both directions, and that at the same time an operationally reliable sealing of the shaft against the bearing housing is guaranteed.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in einfacher Weise dadurch gelöst, daß der Dichtungsträger jeweils auf der Innenfläche seiner Schenkel und auf seiner der Welle zugekehrten Fläche eine Schicht aus relativ kurzen, elektrostatisch aufgebrachten Flockfasern besitzt. Eine derartig ausgebildete I agergehäusedichtung hat nicht nur eine hohe Dichtwirkung, sondern sie ermöglicht gleichzeitig bestimmte Relativbewegungen der Welle in axialer Richtung. Die hohe Dichtwirkung wird dabei durch die Flockfasern erreicht, da diese einerseits durch ihre Vielzahl und andererseits durch ihre getrennte Anordnung zu beiden Seiten des Lagergehäuseabschnitts wie eine Art Labyrinthdichtung wirken. Ferner sind die Reibwerte zwischen den Flockfasern und den Seitenflächen des Lagergehäuseabschnitts relativ gering, da die Flockfasern lediglich mit ihren Spitzen mit .diesen Seitenflächen in Berührung stehen. Ferner bewirken die Flockfasern im Bereich der Welle, daß diese einerseits einwandfrei abgedichtet wird, und andererseits, daß diese axiale Relativbewegungen ausführen kann, ohne die Wirksamkeit der Dichtung im Bereich der Schenkel naLhteilig zu beeinflussen.This object is achieved according to the invention in a simple manner in that the seal carrier in each case a layer of relative on the inner surface of its legs and on its surface facing the shaft has short, electrostatically applied flock fibers. A housing seal designed in this way not only has a high sealing effect, but it also enables certain relative movements at the same time of the shaft in the axial direction. The high sealing effect is achieved by the flock fibers, as these on the one hand by their large number and on the other hand by their separate arrangement on both sides of the Bearing housing section act like a kind of labyrinth seal. Furthermore, the coefficients of friction between the Flock fibers and the side surfaces of the bearing housing section relatively small, since the flock fibers only with their tips are in contact with these side surfaces. Furthermore, the flock fibers in the area of Wave that this is sealed properly on the one hand, and on the other hand that this axial relative movements can perform without compromising the effectiveness of the seal in the area of the legs influence.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist es in Ausgestaltung der Erfindung besonders zweckmäßig, daß der Dichtungsträger aus zwei im Querschnitt L-förmig ausgebildeten, gegeminnig zueinander angeordneten, ineinander geschobenen Hälften zusammengesetzt istFor manufacturing reasons, it is particularly useful in an embodiment of the invention that the Seal carrier made of two L-shaped cross-section, arranged in opposite directions to one another, nested halves is assembled

Die zum Abdichten verwendeten Flockfasern, die sehr einfach und kostengünstig mit Hilfe eines elektrostatischen Verfahrens auf die genannten Flächen des Dichtungsträgers aufgebracht werden können, sind ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Dichtung. In diesem Zusammenhang, ist zu erwähnen, daß es bekannt ist sowohl zueinander ruhende (DE-PS 949 535) als auch gegeneinander relativ langsam verschiebbare (DE-Gbm 18 28 820) Teile mittels Fasern abzudichten, die elektrostatisch an einem der Teile aufgebracht sind. Derartige Abdichtungen sind jedoch nicht mit der er£ adungsgemäßen Dichtung vergleichbar, da bei einer mehr oder weniger statischen Abdichtung völlig andere Bedingungen vorliegen als bei einer Dichtung für schnellaufende Lagerteile.The flock fibers used for sealing, which are very easy and inexpensive with the help of a electrostatic method can be applied to the named surfaces of the seal carrier are an essential part of the seal according to the invention. In this context, it should be mentioned that it is known both dormant to one another (DE-PS 949 535) and to one another relatively slowly movable (DE-Gbm 18 28 820) parts by means of fibers to seal that are electrostatically applied to one of the parts. Such seals are, however not comparable with the original seal, because with a more or less static seal completely different conditions exist than with a seal for high-speed bearing parts.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben:The invention is described below with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing explained and described in more detail:

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel bezeichnet 1 eine drehbar gelagerte Welle, die durch ein Lagergehäuse 2 hindurchgreift Auf die Welle 1 ist in der Form eines Ringes ein im Querschnitt U-förmig ausgebildeter Dichtungsträger 3 aufgesteckt, der aus zwei im Teilquerschnitt L-förmigen Hälften 4 und 5 zusammengesetzt ist Die Hälften 4, S begrenzen dabei mit ihren radial verlaufenden Schenkeln 6,7 eine umlaufende Nut 8, in die ein ringscheibenförmiger Abschnitt 9 des l-agergehäuses 2 eingreift. Auf den Innenflächen der Schenkel 6, 7 sind jeweils eine Schicht 10 bzw. 11 aus relativ kurzen Flockfasern aufgebracht, die mit ihren Spitzen mit dem Abschnitt 9 in Berührung stehen. Eine weitere, den Schichten 10,11 entsprechende C:hicht 12 aus Flockfasern ist auf der der Welle 1 zugekehrten Fläche des Dichtungsträgers 3 aufgebracht.In the embodiment shown, 1 designates a rotatably mounted shaft which is supported by a bearing housing 2 reaches through On the shaft 1 is in the form of a ring a U-shaped cross-section Plugged seal carrier 3, which is composed of two halves 4 and 5 which are L-shaped in partial cross-section The halves 4, S delimit a circumferential groove with their radially extending legs 6,7 8, in which an annular disk-shaped section 9 of the bearing housing 2 engages. On the inner surfaces of the Legs 6, 7 are each made of a layer 10 and 11, respectively applied relatively short flock fibers, the tips of which are in contact with the section 9. One further C: hicht 12 corresponding to the layers 10, 11 made of flock fibers is applied to the surface of the seal carrier 3 facing the shaft 1.

Die Flockfasern der Schichten 10—12 sind unter Zwischenschaltung einer Trägerschicht mittels eines elektrostatischen Verfahrens auf die jeweiligen Flächen aufgebracht. In der Trägerschicht, weiche im vorliegenden Fall aus einem aushärtbaren Polyurethankleber besteht, sind die einzelnen Flockfasern jeweils mit einem ihrer Enden befestigt, d.h. eingebettet. Die einzelnen Flockfasern, welche aus Kunststoff, z. B. Polyamid, bestehen, haben untereinander gleiche Längen und sie erstrecken sich im wesentlichen rechtwinklig zu den Schenkeln 6, 7 bzw. zu der der Welle 1 zugekehrten Fläche. Die Länge der Flockfasern beträgt ungefähr 2—3 mm. Es ist jedoch auch möglich, die Flockfasern unter einem bestimmten Winkel anzuordnen.The flock fibers of layers 10-12 are below Interposition of a carrier layer by means of an electrostatic process on the respective surfaces upset. In the carrier layer, which in the present case is made of a curable polyurethane adhesive consists, the individual flock fibers are each attached with one of their ends, i.e. embedded. the individual flock fibers, which are made of plastic, e.g. B. polyamide exist, have the same as each other Lengths and they extend substantially at right angles to the legs 6, 7 or to that of the Wave 1 facing surface. The length of the flock fibers is approximately 2-3 mm. However, it is also possible to arrange the flock fibers at a certain angle.

Mit der Lagergehäusedichtung ist es möglich, einerseits die drehbar gelagerte Welle 1 gegenüber dem Lagergehäuse 2 gut abzudichten, und andererseits, gleichzeitig eine bestimmte Relativbewegung in axialerWith the bearing housing seal, on the one hand, the rotatably mounted shaft 1 relative to the Bearing housing 2 to seal well, and on the other hand, at the same time a certain relative movement in the axial direction

Richtung zwischen der Welle 1 und dem Lagergehäuse 2 zu gestatten. Zu diesem Zweck ist die Dichtung mit einer Art Gleitsitz auf die Welle 1 derart aufgepreßt, daß einerseits der vorhandene Reibwert zwischen den Flockfasern der Schicht 12 und der Oberfläche der Welle 1 genügend groß ist, so daß die Dichtung von der Welle 1 mitgenommen wird, andererseits muß es jedoch möglich sein, daß axiale Relativbewegungen stattfinden können, wenn eine genügend große axiale Kraft auf die Welle 1 einwirkt Bei bestimmten Anwendungsfällsn kann es auch zweckmäßig sein, daß dai Lagergehäuse 2 eine Relativbewegung ausführt Schließlich ist festzuhalten, daß die Reibwerte zwischen den Flockfasern der Schichten 10 und 11 und dem ringscheibenförmigen Abschnitt 9 des Lagergehäuses 2 im Normalfall geringer sein sollten als der Reibwert zwischen den Flockfasern der Schicht 12 und der Welle 1, so daß sichergestellt ist, daß die Dichtung synchron mit der WeIb 1 umläuftDirection between the shaft 1 and the bearing housing 2 to allow. For this purpose the seal is with a kind of sliding fit on the shaft 1 so that on the one hand the existing coefficient of friction between the Flock fibers of the layer 12 and the surface of the shaft 1 is sufficiently large so that the seal of the Wave 1 is taken, but on the other hand it has to be possible that axial relative movements can take place when a sufficiently large axial force on the Shaft 1 acts In certain cases of application, it can also be useful that the bearing housing 2 executes a relative movement Finally, it should be noted that the coefficients of friction between the flock fibers of the Layers 10 and 11 and the annular disk-shaped section 9 of the bearing housing 2 are normally less should be than the coefficient of friction between the flock fibers of layer 12 and shaft 1, so that it is ensured that the seal rotates synchronously with the WeIb 1

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: t. Dichtung zum Abdichten einer Welle gegenüber einem Lagergehäuse, welche eine gewisse axiale Verschiebung zwischen der Welle und dem Lagergehäuse zuläßt, mit einem ringförmigen, im Querschnitt U-förmigen Dichtungsträger, zwischen dessen freien Schenkeln ein ringscheibenförmiger Abschnitt des Lagergehäuses eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsträger (3) jeweils auf der Innenfläche seiner Schenkel (6,7) und auf seiner der Welle (!) zugekehrten Fläche eine Schicht (10; 11; 12) aus relativ kurzen, elektrostatisch aufgebrachten Flockfasern besitzt.t. Seal for sealing a shaft against a bearing housing, which has a certain axial Displacement between the shaft and the bearing housing allows, with an annular, in cross-section U-shaped seal carrier, between its free legs an annular disk-shaped Section of the bearing housing engages, thereby characterized in that the seal carrier (3) each on the inner surface of its legs (6,7) and on its surface facing the shaft (!) a layer (10; 11; 12) of relatively short, electrostatic has applied flock fibers. 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- !■> zeichnet, daß der Dichtungsträger (3) aus zwei im Teilquerschnitt L-förmig ausgebildeten gegensinnig zueinander angeordneten, ineinandergeschobenen Hälften (4,5) zusammengesetzt ist2. Seal according to claim 1, characterized! ■> shows that the seal carrier (3) consists of two oppositely designed in partial cross-section L-shaped mutually arranged, nested halves (4,5) is composed 2020th