DE29802637U1

DE29802637U1 - Sealing a shaft passage

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Publication number: DE29802637U1
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Authority: DE
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2008-02-17
Also published as: JP3051395U; AT1927U1

Description

STEYR-DAIMLER-PUCH 16. Februar 1998.STEYR-DAIMLER-PUCH February 16, 1998.

FAHRZEUGTECHNIK AG & CO KG DEGÖ-65380.5FAHRZEUGTECHNIK AG & CO KG DEGÖ-65380.5

ABDICHTUNG EINES WELLENDURCHTRITTESSEALING A SHAFT PASSAGE

Die Neuerung betrifft die Abdichtung eines Wellendurchtrittes durch eine einen ersten von einem zweiten Raum trennende Gehäusewand, bestehend aus ersten und zweiten Rücken an Rücken angeordneten Lippendichtringen, wobei zwischen den Rücken der beiden Lippendichtringe ein radialer Durchgang mit einem Innenraum vorgesehen ist.The innovation relates to the sealing of a shaft passage by a housing wall separating a first from a second space, consisting of first and second lip sealing rings arranged back to back, wherein a radial passage with an interior space is provided between the backs of the two lip sealing rings.

Derartige Wellendurchtritte kommen etwa bei der Verbindung zweier Getriebe mit einer gemeinsamen Welle vor. Jedes der Getriebe bildet einen der Räume. Wenn in diesen Räumen verschiedene Schmiermittel spezifiziert sind, die sich nicht miteinander mischen dürfen, muß eine Abdichtung vorgesehen sein. Damit sie in beiden Richtungen wirkt, besteht sie aus zwei Rücken an Rücken angeordneten Lippendichtringen mit einem dazwischenliegenden Innenraum, wie etwa in der DE 196 22 850 Al beschrieben. Such shaft passages occur, for example, when two gears are connected to a common shaft. Each of the gears forms one of the chambers. If different lubricants are specified in these chambers and must not mix with one another, a seal must be provided. To ensure that it works in both directions, it consists of two lip seals arranged back to back with an interior space in between, as described in DE 196 22 850 Al.

Es ist aus der Praxis bekannt, beide Dichtlippen beider Lippendichtringe mit Drallstegen zu versehen, die im Zusammenwirken mit der rotierenden Welle von dem Innenraum in den jeweiligen ersten bzw zweiten Raum fördern. Wegen dieser Förderung und zur Kühlung der Welle, über die die an den Dichtlippen entstehende Reibungswärme abgeführt wird, ist eine vom Innenraum nach außen führende Belüftungsbohrung ausreichenden Durchmessers erforderlich. Bei zu enger Bohrung ist die Küh-It is known from practice to provide both sealing lips of both lip seal rings with swirl webs, which in conjunction with the rotating shaft convey air from the interior into the respective first or second chamber. For this conveyance and to cool the shaft, via which the frictional heat generated at the sealing lips is dissipated, a ventilation hole of sufficient diameter leading from the interior to the outside is required. If the hole is too narrow, the cooling

lung nicht ausreichend, was die Lebensdauer der für den Austausch schlecht zugänglichen Dichtringe verkürzt.The sealing rings are not sufficiently tightened, which shortens the service life of the sealing rings, which are difficult to access for replacement.

Eine solche Belüftungsbohrung ist aber sehr unerwünscht, da sie Kanäle in einem der Getriebegehäuse erfordert (was die Fertigung teuer und große Wandstärken erforderlich macht) und zu Leckverlusten bzw Verschmutzung der Schmiermittel in den beiden Räumen führen kann.However, such a ventilation hole is very undesirable because it requires channels in one of the gear housings (which makes production expensive and requires large wall thicknesses) and can lead to leakage or contamination of the lubricant in the two chambers.

Es ist daher Ziel der Neuerung, diese Nachteile zu vermeiden und eine Abdichtung vorzuschlagen, die die Trennung der beiden Schmiermittel bei ausreichender Kühlung der Welle sicherstellt, keine Leckage nach außen erlaubt oder erfordert und billig in der Herstellung ist.The aim of the innovation is therefore to avoid these disadvantages and to propose a seal that ensures the separation of the two lubricants while providing sufficient cooling of the shaft, does not allow or require any leakage to the outside and is inexpensive to manufacture.

Neuerungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die erste der beiden Dichtlippen Drallstege aufweist und daß zwischen den Dichtringen mindestens ein radialer Kanal vorgesehen ist, der den Innenraum über eine Verbindungsbohrung mit dem ersten Raum verbindet. Mit Vorteil sind die beiden Dichtringe zusammengeklipst. According to the innovation, this is achieved by the first of the two sealing lips having swirl webs and by at least one radial channel being provided between the sealing rings, which connects the interior with the first space via a connecting hole. The two sealing rings are advantageously clipped together.

Im folgenden wird die Neuerung anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles beschrieben und erläutert. Es stellen dar:The innovation is described and explained below using the drawing of an example. It shows:

Fig. 1: Einen Wellendurchtritt der Art, für den die Neuerung anwendbar ist,Fig. 1: A shaft passage of the type to which the innovation is applicable,

Fig. 2: Eine neuerungsgemäße Abdichtung im Längsschnitt, Detail II der Fig. 1,Fig. 2: A sealing according to the innovation in longitudinal section, detail II of Fig. 1,

Fig. 3: Eine Ansicht in Richtung III, siehe Fig. 2.Fig. 3: A view in direction III, see Fig. 2.

Ein Wellendurchtritt gemäß Fig. 1 kommt beispielsweise vor in einem Getriebegehäuse 1, dessen Gehäusewand 2 einen ersten Raum 3 von einem zweiten Raum 4 trennt und von einer Welle durchstoßen wird. In den beiden Räumen 3,4 befinden sich Getriebeteile verschiedener Art, die verschiedene SchmiermittelA shaft passage according to Fig. 1 occurs, for example, in a gear housing 1, the housing wall 2 of which separates a first space 3 from a second space 4 and is penetrated by a shaft. In the two spaces 3, 4 there are gear parts of various types, which contain different lubricants

enthalten und deren Druck sich fallweise etwas unterscheidet. Deshalb ist eine Abdichtung zwischen den beiden Räumen 3,4 erforderlich, dazu ist eine Abdichtung 6 vorgesehen, von der die vorliegende Neuerung handelt.
5and whose pressure differs slightly from case to case. Therefore, a seal between the two chambers 3,4 is required, for which a seal 6 is provided, which is the subject of this innovation.
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In Fig. 2 ist die Gehäusewand 2 nur teilweise zu sehen, sie bildet eine zylindrische Bohrung 9, in die ein erster Lippendichtring 10 und ein zweiter Lippendichtring 11 eingesetzt sind. Der erste Lippendichtring 10 besteht aus einer Metallseele 12, die einen in die Bohrung 9 passenden zylindrischen Kragen 13 bildet, der in einen Flansch 14 übergehen kann. Die Metallseele 12 trägt einen Kunststoff-Formteil 15, der am Rücken durch geeignete Formgestaltung, wie Durchtritte oder Abstandsnoppen, erste Radialkanäle 16 bildet, die in der Nähe der Bohrungsfläche 9 einen Ringraum 32 bilden können. Weiters ist der Kunststoff-Formteil 15 mit einem Wulst 17 zur Verbindung mit dem zweiten Lippendichtring 11 ausgestattet. Näher zur Welle bildet der Kunststoff-Formteil 15 eine Dichtmanschette 18, deren in den Raum 3 ragenden Teil von einer Schlauchfeder 19, an die Welle 5 gedrückt wird. Diese Dichtmanschette 18 weist eine erste Dichtlippe 20 auf, deren vom ersten Raum 3 abgekehrte Seite Drallstege 21 aufweist. Diese sind in Fig. 3 besser zu erkennen.In Fig. 2, the housing wall 2 is only partially visible; it forms a cylindrical bore 9 into which a first lip sealing ring 10 and a second lip sealing ring 11 are inserted. The first lip sealing ring 10 consists of a metal core 12 which forms a cylindrical collar 13 that fits into the bore 9 and can transition into a flange 14. The metal core 12 carries a plastic molded part 15 which, on the back, forms first radial channels 16 through suitable shaping, such as passages or spacer studs, which can form an annular space 32 near the bore surface 9. The plastic molded part 15 is also equipped with a bead 17 for connection to the second lip sealing ring 11. Closer to the shaft, the plastic molded part 15 forms a sealing sleeve 18, the part of which protrudes into the space 3 is pressed onto the shaft 5 by a hose spring 19. This sealing sleeve 18 has a first sealing lip 20, the side of which facing away from the first chamber 3 has swirl webs 21. These can be seen better in Fig. 3.

Der zweite Lippendichtring 11 enthält ebenfalls eine Metallseele 22, die von einem Kunststoff-Formteil 23 umgeben ist. Dieser bildet außen einen Kragen 24, der in die Bohrung 9 paßt und bildet an seinem Rücken radial einwärts eine RadialflächeThe second lip seal ring 11 also contains a metal core 22 which is surrounded by a plastic molded part 23. This forms a collar 24 on the outside which fits into the bore 9 and forms a radial surface on its back radially inwards

25, an der der Kunststoff-Formteil 15 des ersten Lippendichtringes 10, soweit er nicht durch die Radialkanäle 16 unterbrochen ist, anliegt. Ungefähr halber Wege zwischen der Bohrung und der Welle 5 ist eine axiale Versetzung zu erkennen, die einen Wulst 27 aufweist. Dieser Wulst 27 ermöglicht im Zusammenwirken mit dem Wulst 17 eine zentrierte Verbindung zwischen den beiden Lippendichtringen 10,11, Rücken an Rücken, durch Verklipsen. Der Wulst ist durchbrochen von einem Axialkanal25, against which the plastic molded part 15 of the first lip seal ring 10 rests, as long as it is not interrupted by the radial channels 16. Approximately halfway between the bore and the shaft 5, an axial offset can be seen, which has a bead 27. This bead 27, in conjunction with the bead 17, enables a centered connection between the two lip seal rings 10, 11, back to back, by clipping. The bead is perforated by an axial channel

26, wovon aber auch mehrere über den Umfang verteilt vorgese-26, of which several are also provided distributed over the circumference

hen sein können. Weiters weist der Kunststoff-Formteil 23 vom Axialkanal 26 einwärtsführend, mindestens einen zweiten Radialkanal 28 auf. Diese Radialkanäle 28 sind im Rücken des Kunststoff-Formteiles 23 ausgebildet, der sich in der Nähe der Welle 5 in einer Dichtmanschette 29 fortsetzt, die in den zweiten Raum 4 ragt. Sie ist auch wieder von einer Schlauchfeder 30 umgeben und bildet eine gewöhnliche, also nicht mit Drallstegen versehene, zweite Dichtlippe 31.Furthermore, the plastic molded part 23 has at least one second radial channel 28 leading inwards from the axial channel 26. These radial channels 28 are formed in the back of the plastic molded part 23, which continues near the shaft 5 in a sealing sleeve 29 that projects into the second space 4. It is also surrounded by a hose spring 30 and forms a normal second sealing lip 31, i.e. one not provided with swirl webs.

Zwischen den beiden Dichtmanschetten 18,29 und der Welle 5 ist ein Innenraum 35 gebildet, welcher über die Radialkanäle 28, 26, 16, gegebenenfalls über den äußeren Ringraum 32, mit einer Verbindungsbohrung 36 strömungsverbunden sind. Wenn ebensoviele Verbindungsbohrungen 36 wie Radialkanäle 16 vorgesehen sind, ist der äußere Ringraum 32 nicht erforderlich. Mit 40 ist schließlich noch ein Sprengring zur Positionierung bezeichnet .An interior space 35 is formed between the two sealing sleeves 18, 29 and the shaft 5, which is fluidically connected to a connecting bore 36 via the radial channels 28, 26, 16, if necessary via the outer annular space 32. If as many connecting bores 36 as radial channels 16 are provided, the outer annular space 32 is not required. Finally, 40 designates a snap ring for positioning.

Nun wird anhand der Fig. 2 und 3 die Funktion erläutert: durch die Drehung der Welle 5 gegenüber der Dichtlippe 20 wird durch die Drallstege 21 Öl bzw. Ölnebel aus dem Innenraum 35 in den ersten Raum 3 gefördert. Der Drehsinn der Welle 5 bezüglich der Drallstege 21 ist in Fig. 3 mit einem Pfeil 41 angedeutet. Da die zweite Dichtlippe 31 über keine Drallstege verfügt, findet keine Förderung aus dem Innenraum 35 in den zweiten Raum 4 statt. Ölnebel bzw. Öl aus dem ersten Raum 3 strömt durch die Bohrung(en) 36, gegebenenfalls über den äußeren Ringraum 32, den mindestens einen ersten Radialkanal 16 radial . nach,innen, sodann durch den mindestens einen Axialkanal 26 · und durch den mindestens einen zweiten Radialkanal 28 in.den Innenraum 35. Da die Drallstege 21 und die Verbindungsbohrungen 36 zu demselben Raum, dem ersten Raum 3 führen, kommt es zu keiner Vermischung mit dem im Räume 4 befindlichen Schmiermittel. Ausreichende Kühlung auch der zweiten Dichtlippe 31 wird dadurch erreicht, daß das durch die beiden Radialkanäle 28 in den Innenraum 35 eintretende Öl, bzw. der Öl-The function is now explained using Fig. 2 and 3: by rotating the shaft 5 relative to the sealing lip 20, oil or oil mist is conveyed from the interior 35 into the first chamber 3 through the swirl webs 21. The direction of rotation of the shaft 5 relative to the swirl webs 21 is indicated in Fig. 3 with an arrow 41. Since the second sealing lip 31 does not have swirl webs, no conveyance takes place from the interior 35 into the second chamber 4. Oil mist or oil from the first chamber 3 flows radially through the bore(s) 36, possibly via the outer annular chamber 32, the at least one first radial channel 16. inwards, then through the at least one axial channel 26 and through the at least one second radial channel 28 into the interior 35. Since the swirl webs 21 and the connecting holes 36 lead to the same space, the first space 3, there is no mixing with the lubricant in the space 4. Sufficient cooling of the second sealing lip 31 is also achieved by the oil entering the interior 35 through the two radial channels 28, or the oil

nebel, durch die mit den Pfeilen 42 angedeutete Wirbelströmung auch diese zweite Dichtlippe 31 von innen kühlt.mist, which also cools this second sealing lip 31 from the inside through the vortex flow indicated by the arrows 42.

Claims

6 ■ STEYR-DAIMLER-PUCH 16.. February 1998 FAHRZEUGTECHNIK AG & CO KG DEGD-6538075 CLAIMS

1. Sealing of a shaft passage by a housing wall (2) separating a first space (3) from a second space (4), consisting of first and second lip sealing rings (10, 11) arranged back to back, a radial passage with an interior space (35) being provided between the backs of the two lip sealing rings, characterized in that the first of the two sealing lips (20) has swirl webs (21) and that at least one radial channel (16, 28) is provided between the sealing rings (10, 11), which connects the interior space (35) to the first space (3) via a connecting bore (36).

2. Seal according to claim 1, characterized in that the two lip sealing rings (10, 11) are clipped together with radial beads (17, 27) arranged on their backs.