DE1675200A1 - Gleitringdichtung - Google Patents

Description

• Gleitringdichtung.

  Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung mit einem

  drehfest und dichtend mit der Welle verbundenen, axial

  tereahiebliohen Gleitring, der an der in einer Radial-

  ebene liegenden Gleitfläche eines stationären Gegenringen

  anliegt, welcher mit einer zu seiner Gleitfläche parallelen

  Sitzfläche ohne isolierende Zwiachenaöhicht direkt an der

  in einer Radialebene liegenden Gegensitzfläche einer 81ng-

  achulter den abzudichtenden Gehäuses mit mindestens einer

  ?läehe anliegt, die der axialen Projektion der Gleitfläche

  entspricht und welcher an seinem Umfang mit einen Dicht-

  ring gegen die zylindrische Bohrungsfläche der Ringschulter

  abgedichtet ist.

  Hei derartigen bekannten tileitringdiohtungen weist der

  Gegenring einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei sein

  Dichtring entweder in einer Wut am Gegenringaußenumiang oder

  in der sylindrieohen lohrungsfläohe der Gehäuse-Ringsehulter

  sitzt. Solche Gleitringdichtungen haben den Vorteil, da8

  eine gute

  von der Gleitfläche über den Gegen-

  ring zum Gehäuse erzielbar ist, wegen der bei einer Viel-

  zahl von Anwendungsfällen eine spezielle Kühlungsanordnung

  eingespart werden kann und da8 Biegemomente und damit eine

  Deformation der Gleitiläohe des Gegenringes durch den vom

  Gleitring ausgeübten mechanischen Kraftangriff vermieden

  werden.

  Besonders in Anwendungsfällen, bei denen bereits das abzu-

  dichtende Medium eine hohe Temperatur besitzt, zu der die bei

  großen Drehsahien Und hohen Drücken erzeugte, erhebliche Rei-

  bungswärme an den Gleitiläohen hinzutritt, erreichen die Gleit-

  und Gegenringe Temperaturen, die die Einsstsgrensen der üb-

  licherweise aus Gummi bestehenden Diohtungeringe übersteigen.

  Es sind zwar einen doppelten Mantel aus Teflon (polytetra-

  fluoriithflen) aufweisende Dichtringe (Viton-Rinie) bekannt,

  die bei dienen Temperaturen beständig sind, welche aber

  keine nennenswerten elastischen Eigenschaften aufweisen,

  so daß sie weder über eine Schulter gesogen, noch in eine

  Nut eingesprengt werden können. weiterhin e ind die meisten

  für den Gleit- oder Gegenring verwendbaren Materialien

  schwierig und sehr kosteaintensiw pearbeitbar und auch empfind-

  lich gegen Kerbspannungen an soharfkaatigen Übergingen der

  Verkstüokoberflrohe.

  Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gleitriegdiohtung zu

  schaffen, welche unter Beibehaltung der vorteilhaften hieie-

  aoaentfreien Lagerung des Gegenringes und seiner ainstigen

  #ärseabfahr zum Gehäuse die Verwendung von praktisch uns-

  lettischen, hoohwtraetesten Dichtringen erlaubte aber su-

  aindest so billig und raumsparend wie bekannte Konstruktionen

  für die Verwendung elastischer Dichtringe oder mit elastisch

  gelagerten Ge4enringea hergestellt werden kann, o das eine

  einzige Haufora sowohl für schwierige, als auch normale Be-

  triebsverhältnisse einsetzbar ist, wobei nur die Gleit- und

  Gegenringe und Dichtringe den jeweiligen Erfordernissen ange-

  paßt werden müssen und damit eine rationelle Fertigung in

  größeren Serien erzielbar ist. Eine weitere Aufgabe der Er-

  findung ist es, diese horderung mit einer Bauform für den

  Gegenring zu erfüllen, die geringe Bearbeitungekoeten ver-

  ursacht und schädliche Kerbapannungen vermeidet.

  Ausgehend von einer Gleitringdichtung der eingangs genannten

  Art wird diese Aufgabe durch die Kombination der Merkmale

  gelöst, daß der Gegenring in a n sich bekannter leise im

  Querschnitt L-förmig ausgebildet ist, wobei der eine Schen-

  kel an der Gegensitzfläche des Gehäuses anliegt und der

  andere Schenkel parallel und benachbart zur Welle verläuft,

  daß der Dichtring in eiamRingraum angeordnet ist, der von

  des von der Gegeneitstläche abgewandten Seite des einen

  Gegenringsohenkels, von dem von der welle abgewandten Um-

  fans des anderen Gegenringschenkels und in an sich bekannter

  leise von der sylindeiechen Bohrungsfläche der Ringschulter

  gebildet ist und daß ein an sich bekannter, ringförmiger

  Absohlußdeekel den den Dichtring aufnehmenden Ringraum ab-

  schließt.

  In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist der Absehlu8-

  deckel in Querschnitt Z-förmig ausgebildet und steht mit

  einet Schenkel in den Ringraum ein. Weiterhin gehen zweck-

  mäßig die beiden Schenkel des in Querschnitt L-förmigen Gegen-

  ringes in an sich bekannter Weise mit einer viertelkreisför-

  nigen Ausrundung ineinander über, wobei vorteilhaft der

  Krümmungsradius dieser Ausrundung im wesentlichen dem

  Radius des Dichtringes entspricht.

  Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der

  Gleitring oder ein diesen aufnehmender Haltering benach-

  bart zu seiner Gleitfläche eine erste zylindrische Bohrungs-

  fläche auf, die sich mit einer Schulter zu einer zweiten

  zylindrischen Bohrungsfläche größeren Durchmessers er-

  weitert und diese Bohrungsflächen sind auf entsprechenden

  zylindrischen, mit einer Schulter aneinander angrenzenden

  ernten und zweiten Umfangsflächen der Welle oder einen

  darauf befestigten Trägers axial Yerachieblich, wobei ein

  Dichtring in dem von der zweiten Bohrungsfläche, der ersten

  Umfangsfläche, sowie den beiden Schultern gebildeten Ring-

  raum angeordnet ist. Durch diese Gestaltung wird erreicht,

  aaß ohne konstruktiven Mehraufwand und Vergrößerung der

  azialen Baulänge anstelle eines dehnbaren Gummiringes als

  Diohtring auch ein solcher aus wärmebeständigem, aber prak-

  tisch =dehnbarem Material verwendet werden kann, dessen

  Einbau ohne wesentliche Dehnungsbeanspruchung möglich ist.

  Die Abdiohtung des an der Welle festen Trägers gegenüber der

  Welle bzw. einer Wellenhülse erfolgt üblicherweise ebenfalls

  mittels eines Diohtringes, der, weil von der als Wärmequelle

  wirkenden Gleitfläche des Gleitringen weiter entfernt,

  gewöhnlich geringeren thermischen Belastungen ausgesetzt

  ist, Wenn aber gleichzeitig neben der Reibungswärme auch

  eine hohe Temperatur des abzudichtenden Mediums beherrscht

  werden auß, kann das Erfordernis auftreten, auch diesen

  Dichtring aus einem Material hoher Temperaturbeständigkeit

  aber geringen Dehnungsvermögens herzustellen, der somit

  nicht über Schultern gezogen oder in eine Ringnut einge-

  sprengt werden kann, Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der

  Erfindung weist zu diesem Zweck der Träger eine am Umfang

  der Welle oder einer Wellenhülse anliegende erste zyline,

  drische Bohrungsfläche auf, die sich über eine Schulter

  zu einer zweiten zylindrischen Bohrungsfläche größeren

  Durchmessers erweitert und es ist zwischen dieser zweiten

  Bohrungefläche und dem Wellen- bzw, Wellenhülsenumfang eine

  Hülse angeordnet, die mit ihrer zur Gleitfläche weisenden

  Stirnseite mit Abstand von der genannten Schulter endigt,

  wobei der Dichtring in dem verbleibenden Ringraum angeord-

  net ist,

  Nachstehend sollen Ausführungsformen der Erfindung unter

  Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise erläutert

  werden.

  In den Zeichnungen stellen darr

  fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine Gleitrirg-

  diohtung

  Fig. 2 ein Detail der Fig. I in vergrößertem Maßstab und

  Fig. 3 einen axialen Längsschnitt durch eine etwas abgeänderte

  Ausführungsform der Gleitringdiohtung.

  gemäß Figur 1 weist ein Gehäuseteil la einen abnehmbaren

  Gehäuseflansch 1b auf, der eine Durehtrittabohrung 2 für die

  Welle 3 besitzt. Die bezogen auf die Zeichnung linke Seite

  des Gehäuseflanaches 1b, welche dem abzudichtenden äedium

  zugekehrt ist, weist eine zu diesen riediut bsw. der Welle 3

  offene Ringschulter auf, die die von einer koaxial zur Welle 3

  angeordneten und gegenüber der Wellendurchtrittsbohrung 2

  größeren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Bohrungsfläche 49

  sowie von einer in einer Radialebene aer welle 3 liegenden,

  ebenen Gegensitzfläche 5 begrenzt wird.

  Der stationäre Gegenring 6 ist im wesentlichen ein im Quer-

  schnitt rechteckiger Ring, der von einer zylindrischen

  Bohrungsfläche 7, einer äuueren zylindrischen Uafangs-

  fläohe 8 und von zwei in Radialebenen liegenden, stirn-

  seitigen Begrenzungsflächen begrenzt wird, von denen die

  eine-als Gleitfläche 9 und die andere als Sitzfläche 1U

  diente in der Bohrung 7 des Gegenringes, welche der Welen-

  durohtrittsbohrung 2 in Durchmesser entspricht, kann eine

  Auszugsnut 11 für die Demontage des Gegenringes vorgesehen

  werden,

  Auf einem Teil seiner den abzudichtenden Medium zugekehrten

  Seite der äußeren üafangsfläche 8 weist der Gegenring 6 eine

  l

  ringförmige Aussparung auf, dergestalt, daß der Gegenring in

  Querschnitt L-förmige Gestalt aufweist, mit einen in wesent-

  liohen in einer Radialebene liegenden Sehenkel 6a und einen

  zur Welle 3 parallelen Schenkel 6b,

  Der Gegenring 6 ist ohne isolierende Zwisohenlage in der

  Ringschulter gelagert, so daß sich seine Sitzfläche 10 voll-

  ständig an der Gegeneit$fläehe 5 des Gehäuses anlegte während

  seine zylindrisohe Umfangsfläche 8 mit geringem Spiel innen-

  halb der zylindrischen Bohrungsfläohe 4 angeordnet ist, Der

  Gegenring 6 weist in meiner Sitzfläche 10 eine achsparallele

  Saokloehbohrung 12 auf, in die ein von der Gegensitzfläche 5

  vorstehender Verdrehungesicherungastift 13 einsteht. Bei einer großen Zahl von Anwendungefällen kann dieser Sicherungs- stift 13 sowie die Sackloehbohrung 12 entfallen, da die Rei- bung des Gegenringes 6 zur Verdrshungasicherung ausreichend ist. An einer in einer Radialebene liegenden Innenfläohe des Ge- häuseflansches 1b, welche an die zylindrische Bohrungsfläohe 4 der Ringschulter angrenzt, ist lösbar ein ringförmiger AbsohluB-deckel 14 befestigt, der im Querschnitt im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist und einen Schenkel 14a aufweist. Dieser Sehen- kel steht in einen Ringraum 15 ein, der von der zylindrischen Bohrungsfläe he 4 des Gehäuseflansches, der von der Gegensitz- fläche abgewandten Seite des einen Gegenringsehenkels 6a und dem von der Welle 3 abgewandten Umfang 16 des anderen Gegenringschenkels 6b gebildet ist. In diesem Ringraum 15 ist ein Dicht-ring 17 angeordnet, der abhängig vom Anwendungsgebiet der Dich- tung ein üblicher 0-Ring aus Gummi oder auch ein mit einem Doppelmantel aus Teflon-material versehener V°4-Von-Ring sein kann. Wie die Figur 1 zeigt, gehen die beiden Schenkel 6a, 6b des Ge- genringes 6 an ihren dem Dichtring 17 zugewandten Seiten mit einer viertelkreisförmigen Ausrundung 18 ineinander über. Der Dichtring 17 kann aus Gummi bestehen, aber auch bei hoher thermischer Belastung durch temperaturbeständigeren, aber prak- tisch nicht dehnbaren Dichtring ersetzt werden, beispielsweise durch einen mit doppeltem Teflonmantel versehenen Viton-Ring, der, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ohne Dehnungs- beanspruchung eingebaut werden kann.

  In der Gleitfläche 9 den Gegenringes 6 liegt der rotierende

  Gleitring 19 an, welcher in einen Haltering 20 befestigt

  ist, der in axialer Richtung gegen die Wirkung einer peder

  verechieblich, aber drehfest auf einen Träger 21 gelagert

  ist, der wiederum auf einer an der Welle 3 festen Wellenhülse

  22 sitzt. Der Haltering 20 ist mit eines Dichtring 23 gegen

  den Träger 21 abgedichtet, der seinerseits durch einen Dicht-

  ring 24, welcher in einer laut angeordnet ist, gegen die Wellen-

  hülse 22 dichtet. Um für den Dichtring 23 einen praktisch

  nicht dehnbaren, doppelt mit Teflon ummantelten Viton-Ring

  verwenden zu können, weist der Haltering 20 eine erste zy-

  lindrische Bolirunasfläehe 25 auf, die sich mit einer Schul-

  ter 26 in eine zweite zylindrische Bohrungsfläo he 27 größeren

  Durchmessers erweitert. Der Haltering 20 ist mit seinen bei-

  den Bohrungsflächen auf entsprechenden zylindrischen, ersten

  und zweiten Umfangsflächen 28, 29 des Trägers 21 axial ver-

  schieblioh gelagert, die über eine Schulter 30 ineinander

  übergehen. Der Dio htring 23 befindet sich in den Ringraum,

  der von der swditea Bohrungsflüche des Halterings 20, der

  ersten Unfangafläahe des Trägers 21 und den beiden Schultern

  26 und 30 gebildet ist. Beim Zusammenbau braucht somit der

  Dichtring 23 nicht über eine Schulter gezogen oder in eine

  laut eingesprengt zu werden, sondern kann ohne Dehnungsbean-

  spruchung über die erste Uafangefliiohe 2ß aufgeschoben, werden.

  In der Ausführungsform gemäß Figur 2 ist der Haltering 20

  gleich wie in Figur 1 ausgebildet, jedoch in einer gegenüber

  Figur 1 gedrehten Lage veranschaulicht, so daß die Federn

  zur Erzeugung des Anpressdruckes sichtbar sind, Unterschied-

  lich ist aber die Gestaltung den Trägers 211, der zwar,

  wie in der Ausführungsfort gemäß Figur 1, in den der Gleit-

  fläche zugekehrten Teil seiner Länge eine an der Wellenhülse

  22 anliegende ernte zylindrische Bohrungsfläche 31 aufweist,

  die sich aber über eine Schulter 32 zu einer sweiten.sy-

  lindrinohen Bohrungsfläche 33 größeren Durchmessers erweitert.

  Zwischen dieser zweiten Dohrungsfläche und dem Umfang der

  Wellenhülse ist eine Hülse 36 angeordnet, die mit ihrer zur

  Gleitfläche weisenden Stirnseite mit Abstand von der Schulter

  32 endigt. Ia dem zwischen der Stirnfläche, der Schulter,

  der zweiten Bohrungeflächs und den Wellenhülsenunfang ver-

  bleibenden xiagraum ist aer Dichtring 26 angeordnet, der somit

  aus einem praitisoh undehnbaren Material bestehen tann, weil

  seine Einführung keine Dehnungsbeanspruchung voraussetzt.

  Der Gegenring 6' ist bei der in Figur 2 dargestellten Aus-

  führungsfora ohne Auszugnut ausgebildet. Anstelle dessen ist

  in den Gehäuseflansch 1b mindestens eine durchgehende, achs-

  parallele Gewindebohrung in Bereich der Gegensitzfläche 5 an-

  geordnet, um durch Einschrauben einer Schraube die Demontage

  des Gegenringes zu erleiohtern.

  Um auch bei höbren abzudichtenden Drücken relativ große

  lertigungetoleranzen der die Dichtringe begrenzenden Bauteile

  zulassen zu können, insbesondere bei Gegenringen 6 aus

  sohwer bearbeitbaret Naterial, werden vorzugsweise min-

  destens an der den geringeren oder #tnoophhrendurek suae-

  kehrten Seite der Dichtringe 17, 23, ggt. auch den Dicht-

  ringes 24, Stützringe 36 bzw. 37 eingebaut.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü o h e 1.) Gleitringdiehtung mit einem drehfest und dichtend mit der Welle verbundenen, axial verschieblichen Gleitring, der an der in einer Radialebene liegenden Gleitfläche eines stationären Gegenringes anliegt, welcher mit einer zu seiner Gleitfläche parallelen Sitzfläche ohne isolierende Zwischenschicht direkt an der in einer Rgdialebene liegen den Gegensitzfläche einer Ringschulter des abzudichtenden Gehäuses mit mindestens einer Fläche anliegt, die der axialen Projektien der Gleitfläche entspricht und welcher an seinem Umfang mit einem Dichtring gegen die zylindrische Bohrungsfläche der Ringschulter abgedichtet ist, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß der Gegenring (6) in an sich bekannter Weise im Querschnitt Z-förmig ausgebildet ist, wobei der eine Schenkel (6b) an der Gegensitzfläche (5) des Gehäuses (1) anliegt und der andere Schenkel (6a) parallel und benachbart zur walle (3)-verläuft, daß der Dichtring (17) in einem Ringraum (15) angeordnet ist, der von dem von der Gegensitzfläehe (5) abgewandten Seite des einen Gegenringaehenkels (6b), von dem von der Walle abgewandten Umfang den anderen Gegenringsehenkela (6a) und in an sich betsinter Weise von der zylindrischen Bohrungsfläche (4) der Ring- schulter gebildet ist und daß ein an sich bekannter, ring- förmiger Äbschlußdeckel (14) den den Dichtring (17) aufnehmenden Ringraum (15) abschließt. 2.) Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Abachlußdeckel (17) in Querschnitt L-förmig aus- gebildet ist und mit seinem Schenkel (17a) in den Ring- raum (15) einsteht. 3.) Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (6a, 6b) des im Querschnitt Z-förmigen Gegenringes (6) in an sich bekannter Weise mit einer viertelkreisförmigen Ausrundung (18) ineinander übergehen ünd daß der Krümmungsradius dieser Ausrundung im wesentlichen dem Radius des Dichtringes (1`I) entspricht. 4.) Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB der Gleitring (19) oder ein diesen aufnehmender Halte-ring (20) benachbart $u seiner Gleitfläche eine erste zy- lindrische Bohrungsfläche (25) aufweist, die sich mit einer Schulter (26) zu einer :weiten zylindrischen ßohrungsfläohe (27) größeren Durchmessers erweitert, daß diese Bohrungsfläche auf entsprechenden sylindrisohen, mit einer Schalter (30) aneinander angrenzenden ersten und zweiten Untangsflächen (28, 291 der welle (3) oder eines darauf befestigten Trägers (21) axial versohieb- lioh sind und daß ein Dichtring (23) in den von der zweiten Bohrunisfläohe (2?), der ersten Umfangsfläc hu (28), sowie den beiden Schultern (26, 30) gebildeten Rin«ranr angeordnet ist. 5.) Qleitringdichtunt nach Anspruch 1 oder 4, dadnrah ge- konaseiohnet, daß der Träger (21) eine am Umfang der Welle (3) oder einer Wellenhülse (22) anliegende ernte zylindrische Bohrungsfläche (31) aufweist, die sich über eine Bohulrter (32) au einer zweiten sylindrisohen Ichrunge. fläohe (33) größeren »arohnessers erweitert, daß zwischen dieser zweiten Bohrungsfläche und den Wellen- bzw. Wellen- hülsenumfang eine Hülse (34) angeordnet ist, die mit ihrer zur Gleitfläche weisenden Stirnseite mit Abstand von der Schulter (32) endigt und daß ein Dichtring (24) in den verbleibenden -Rinsraur angeordnet ist.