Article,

Physikalische Ursachen der Dichtwirkung von Radialwellendichtringen: Physical Aspects of the Sealing Mechanism of Elastomer Rotary Shaft Seals

, and .
ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, Springer Verlag, 88 (1): 39–45 (1986)48.

Abstract

Mit Unterstützung des Bundesministers für Forschung und Technologie (BMFT) und des Forschungskuratoriums Maschinenbau (FKM) bearbeitet das Institut für Maschinenelemente und Gestaltungslehre (IMA) der Universität Stuttgart seit 1979 Forschungsprojekte über Radial-Wellendichtringe. Auf der Grundlage ausführlicher experimenteller Untersuchungen stellt das IMA nunmehr eine neuartige physikalische Erklärung für den Dichtmechanismus des Radial-Wellendichtrings vor. Er wird zurückgeführt auf eine durch Reibung verursachte, asymmetrische Verzerrung axial gerichteter Verschleißstrukturen der Elastomerkontaktfläche. Solche Strukturen entstehen am neuen Radial-Wellendichtring während der ersten Wellenumdrehungen. Infolge der Verzerrung tritt eine hydrodynamische Rückförderwirkung im Dichtspalt auf. Gleichzeitig, bewirkt die charakteristische Form der Verzerrung, daß ein Flüssigkeitsvorrat im Spalt zurückgehalten wird, der die Schmierung dauernd aufrechter- hält. Als charakteristische Größe für die Beurteilung der dynamischen Dichtwirkung von Radial-Wellendichtringen wird der meßtechnisch erfaßbare Förderwert vorgeschlagen Sponsored by BMFT and FKM the Machine Elements and Design Institute (lMA) of the University of Stuttgart is engaged in research of Elastomer Rotary Shaft Seals since 1979. Based on extensive experimental investigations IMA is presenting a new physical interpretation of the sealing mechanism of Elastomer Rotary Shaft Seals. The mechanism is attributed to a friction induced asymmetrical deformation ofaxial wear structures on the elastomer contact surface. The typical wear pattern appears on every seal during running in. As a consequence of the deformation a hydrodynamic pumping mechanism is created within the sealing gap. Furthermore the typical shape of tangential surface deformation is establishing a dynamic ftuid reservoir by which lubrication of the sealing gap is maintained. It is recommended to use the measurable pumping rate for characterising the dynamic sealing ability of Elastomer Rotary Shaft seals.

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