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DE2403173B2 - Doppelgleitringdichtung - Google Patents

Doppelgleitringdichtung

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Publication number
DE2403173B2
DE2403173B2 DE2403173A DE2403173A DE2403173B2 DE 2403173 B2 DE2403173 B2 DE 2403173B2 DE 2403173 A DE2403173 A DE 2403173A DE 2403173 A DE2403173 A DE 2403173A DE 2403173 B2 DE2403173 B2 DE 2403173B2
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DE
Germany
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ball
sleeve
shaft
groove
mechanical seal
Prior art date
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Granted
Application number
DE2403173A
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DE2403173A1 (de
Inventor
Herbert Benjamin Kalamazoo Mich. Hummer (V.St.A.)
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Durametallic Corp Kalamazoo Mich (vsta)
Original Assignee
Durametallic Corp Kalamazoo Mich (vsta)
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Publication date
Application filed by Durametallic Corp Kalamazoo Mich (vsta) filed Critical Durametallic Corp Kalamazoo Mich (vsta)
Publication of DE2403173A1 publication Critical patent/DE2403173A1/de
Publication of DE2403173B2 publication Critical patent/DE2403173B2/de
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3404Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Doppelgleitringdichtung mit axial hintereinander angeordneten Gleitringpaaren, bei denen die auf der Welle dicht und axial verschiebbar geführten umlaufenden Gleitringe über Federn gegeneinander und somit schwimmend gegenüber der Welle voneinander fort gegen die gehäusefesten Gleitringe gedruckt werden, wobei zwischen den umlaufenden Gleitringen eine mit der Welle umlaufende, jedoch axial verschiebbare Hülse zur Führung der Federn angeordnet ist und d;e Federn entweder von Gleitring zu Gleitring durch axiale Bohrungen der Hülse geführt sind oder für jeden Gleitring gesonderte Federn in Sackbohrungen der Hülse abgestützt sind.
Bei einer aus der US-PS 35 91 188 bekannten Doppelgleitringdichtung ist zwischen den Gleitringpaaren axial schwimmend gegenüber der Welle ein Ring angeordnet, der sich in Achsrichtung der Welle erstrekkende Sackbohrungen aufweist In diesen Sackbohrungen sind jeweils Federn angeordnet, die auf je einen Gleitring wirken und diesen gegen einen zugeordneten gehäusefesten Gleitring drücken. Sowohl die beiden umlaufenden Gleitringe als auch der dazwischenliegende Ring sind gegenüber der Welle in axialer Richtung verschiebläch, um eine Relativbewegung zwischen Welle und Dichtung zuzulassen. Obwohl auch bei diesem Doppelgleitringpaar die von den Federn beaufschlagten Gleitringe und auch der zwischen diesen Gleitringen angeordnete Ring mit der Welle umlaufen, ist jedoch keine Drehsicherung zwischen Welle und Ring oder aber den umlaufenden Gleitringen vorgesehen. Bei dieser bekannten Dichtung besteht daher die Gefahr, daß sich der Ring gegenüber den Gleitringen und die Gleitringe sich gegeneinander verdrehen. Dies führt zu einer veränderten Anspressung der Gleitringe, und zu einer Verkantung der Federn.
Aus der US-PS J0t>b942 ist eine ähnliche Doppelgleitringdichtung bekannt, bei der auf der Welle eine drehfest und auch in axialer Richtung unverschieblich mit ihr verbundene Hülse vorgesehen ist, auf der zwei umlaufende Gleitringe vorgesehen sind, die in axialer Richtung gegenüber der Hülse und damit auch gegenüber der Welle verschieblich sind. Zwischen den beiden umlaufenden Gleitringen ist ein Ring vorgesehen, der über radiale Stifte mit der Hülse der Welle drehfest und auch in axialer Richtung unverschieblich verbunden ist Dieser Ring weist sich in axialer Richtung der Welle ers'reckende Durchgangsbohrungen auf, in denen jeweils Federn geführt sind, deren Enden sich jeweils auf den umlaufenden Gleitringen abstützen, d. h. diese gegen die zugehörigen gehäusefesten G leitringe drücken. Auch bei dieser bekannten Dichtung sind damit die beiden umlaufenden Gleitringe gegenüber der Welle in axialer Richtung schwimmend gelagert, wobei infolge der Durchgangsbohrung durch den Ring, in der die Andruckfeder geführt ist, unabhängig von einer axialen Verschiebung der Welle gegenüber den umlaufenden Gleitringen auf diese jeweils die gleichen Andruckkräfte in Richtung der gehäusefesten Gleitringe ausgeübt werden sollen. Da andererseits der Ring in axialer Richtung gegenüber der Welle jedoch festgelegt ist, sich dnbei die umlaufenden Gleitringe in axialer Richtung gegenüber diesem Ring verschieben. Dabei können zwischen den in den axialen Bohrungen des Ringes geführten Federn und den Innenwandungen dieser Bohrungen Reibungen oder gar Verkeilungen auftreten. Auch tritt bei axialer Verschiebung der Welle eine Reibung in der Drehsicherung auf. Dies kann zu einer unerwünschten ungleichmäßigen axialen Anpressung der Gleitringe gegen ihre Gegengleitringe führen.
Aus der US-PS 35 31 131 ist eine weitere vergleichbare Dichtungsanordnung bekannt, bei der sich die die umlaufenden Gleitringe gegen die gehäusefesten Gleit-
linge andrückenden Federn auf Ringen abstützen, die jait Hilfe von Klemmschrauben sowohl drehfest als »ueh in axialer Richtung unbeweglich gegenüber der Welle festgelegt sind. Diese umlaufenden Gleitringe »nd ihrerseits über in axialer Richtung verlaufende S Stifte drehfest mit jedoch axial verschiebbar den ihnen zugeordneten Ringen verbunden. Da sich bei axialer Verschiebung der Welle die Rin^ mit verschieben, wird der Federdruck auf die Gleitringe ungleichmäßig verteilt, was unerwünscht ist
Aus der US-PS 27 36 579 und der GB-PS H 48 554 sind jeweHs nur ein Gleitringpaar aufweisende Dichtungen zwischen der Welle und einem Gehäuse bekannt, wie sie z. B. bei der Radlagerung eines Fahrzeuges benutzt werden. Bei diesen bekannten Dichtungen ist jeweils ein mit der Welle umlaufender Gleitring und ein mit diesem dichtend in Eingriff stehender gehäusefester Gleitring vorgesehen. Sowohl der mit der Welle umlaufende Gleitring als auch der gehäusefeste Gleitring ist jeweils über eine Drehsicherung einmal mit der Welle und einmal mit dem Gehäuse gegen Drehung gesichert. Die Drehsicherung zwischen dem axial verjcniebliehen Gleitring und dem Maschinenteil, dem er tugeordnet ist, wird durch eine im Maschinenteil drehbar gelagerte Kugel erzielt, die in eine Axialnut am Gleitring eingreift.
Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte Doppelgleitringdichtung so weiterzubilden, daß bei Axialverschiebungen der Welle gegenüber den Dichtungen möglichst wenig axial wirkende Reibungskräfte über die Drehsicherungen übertragen werden können, um eine gleichmäßige Anpressung beider axia· verschieblicher Gleitringe zu gewährleisten.
Bei einem Doppelgieitringpaar der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen der Welle und der Hülse eine axiale Be wegungen zueinander zulassende Drehsicherung in Form einer bei Gleitringdichtungen an sich bekannten Kugel-Nut-Verbindung vorgesehen ist und axiale Verschiebungen zulassende Drehsicherungen zwischen der Hülse und jedem der beiden Gleitringe bzw. deren Tragringen vorgesehen sind.
Die erfindungsgemäße Doppelgleitringdichtung zeichnet sich durch eine verbesserte Drehsicherung aus, mit der die Hülse keine gegenseitige Drehung zulassend mit der Welle bzw. der mit der Welle drehfest verbundenen Buchse verbunden ist, wahrend gleichzeitig die Drehsicherung eine sehr große axiale Relativbewegung zwischen beiden Teilen zuläßt, ohne daß dadurch die Dichtwirkung der Gleitringdichtung beeinträchtigt wird. Dieses wird dadurch erreicht, daß bei der neuen Dichtung das gesamte, aus gehäusefesten Gleitringen, umlaufenden Gleitringen, Stützringen und Hülse bestehende Dichtungspaket des Doppelgleitringpaares sich in axialer Richtung gegenüber der Welle leicht verschieben kann. Die einzige Reibung in axialer Richtung bei dieser Verschiebung tritt dabei an der Drehsicherung zwischen Hülse und Welle auf, sofern die Reibung in axialer Richtung zwischen den an der Wellenoberfläche bzw. der Buchse anliegenden Sekundärdichtungsringen der umlaufenden Gleitringe vernachlässigt wird. Bei einer axialen Verschiebung der Welle gegenüber der Dichtung tritt also keine axiale Verschiebung zwischen Hülse und Andrückfedern bzw. zwischen Hülse und sich in axialer Richtung crstrek- 6S kenden Drehsicherungsstiften auf, die zusätzliche Reibungen und sogar ein Hängenbleiben der Federn innerhalb der Hülse bedingen könnten. Die durch die Kugel-Nut-Verbindung realisierte Drehsicherung zwischen der Hülse und der Welle bewirkt nur eine minimale Reibung in axialer Richtung, da die Kugel in der Nut der Welle einmal eine rollende Bewegung ausführen kann und andererseits nur eine etwa punktförmige Berührung an jeweils einer Seitenfläche der Nut ausübt.
Die besondere Ausbildung der Kugel-Nut-Verbindung betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Diese Merkmale sind dabei für sich teilweise aus der US-PS 30 17 227, was die Ausbildung der Nut und deren Größenabmessungen gegenüber dem Durchmesser der Kugel betrifft, sowie auch aus der US-PS 27 36 579 hinsichtlich der Anordnung der Nut in einer die Welle umgebenden Hülse bekannt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtung in Verbindung mit einer Welle und einem Gehäuse,
F i g. 2 einen Ausschnitt nach U-Il in F i g. 1 und
F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung, die die Punktberührung zwischen der Kugel und der Hülse zeigt.
F i g. 1 zeigt eine Doppelgleitringdichtung 10, die in Verbindung mit einem Gehäuse bzw. einer Wand 11 verwendet wird, die mit einer Öffnung 12 versehen ist, durch die eine drehbare Wellenanordnung 13 hindurchgeht. Die Wellenanordnung 13 umfaßt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Welle 16 mit einer Buchse 17, die mittels einer Schraube 18 od. dgl. nicht drehbar an der Welle 16 befestigt ist. Die Wellenanordnung 13 gibt jedoch lediglich eine mögliche Ausführungsform an, so daß die Buchse 17 auch fortgelassen werden kann und sich die Doppelgleitringdichtung unmittelbar auf der Welle befindet.
Um die Wellenanordnung 13 gegenüber der Wand U abzudichten, umfaßt die Doppelgleitringdichtung 10 ein Paar von im wesentlichen identischen Gleitringdichtungen 21 und 22, die um die Wellenanordnung 13 herum in einer Kammer 23 angeordnet sind, die innerhalb eines ringförmigen Gehäuses 24 ausgebildet ist. Das Gehäuse 24 ist in herkömmlicher Weise an der Wand 11 befestigt, beispielsweise mittels Bolzen oder Schrauben 25. Zwischen der Wand 11 und dem Gehäuse 24 ist ein herkömmliches, ringförmiges Flanschteil 19 fest eingespannt.
Die Gleitringdichtungen 21 und 22 sind entgegenge setzt und mit axialem Abstand voneinander angeordnet und erzeugen jeweils unabhängig voneinander eine Dichtwirkung zwischen der Welle und dem umgebenden, stationären Gehäuseteil. Da die Gleitringdichtungen 21 und 22 identisch sind, wird nur die Gleitringdichtung 21 ausführlich beschrieben, während Teile der Gleitringdichtung 22 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, wobei jedoch der Indexbuchstabe A hinzugefügt ist.
Die Gleitringdichtung 21 umfaßt einen gehäusefesten Gleitring 26, der um die Welle herum angeordnet ist und sich neben einer Schuller befindet, die am vorderen Ende des Gehäuses 24 ausgebildet ist. Der Gleitring 26 wird relativ zum Gehäuse durch einen gummiartigen Zwischendichtring 27 stationär und abgedichtet gehalten. Der gehäusefeste Gleitring 26 hat eine im wesentlichen ebene Gleitfläche 28, die sich in gleitendem, dichtendem Eingriff mit einer ähnlichen, ebenen Gleitfläche 31 befindet, die am Ende eines drehbaren Gleitringes 29 ausgebildet ist. Der Gleitring 29 ist Bestandteil einer
drehbaren Gleitringdichtung, die ferner ein ringförmiges Halteteil 32 mit Napfform umfaßt. Das Halteteil 32 weist einen ringförmigen Flanschabschnitt auf, der den Gleitring 29 mit Spiel umgibt, und ist mit einem radial nach innen ragenden Mitnehmerstift 33 versehen, der am Flanschabschnitt befestigt ist und nach innen in einen in Axialrichtung ausgebildeten Längsschlitz 34 ragt, der am Gleitring 29 ausgebildet ist, wodurch eine Verbindung geschaffen ist, die keine Relativdrehung zuläßt. Der Gleitring 29 weist ferner eine konische Ausnehmung 36 auf, die an seinem anderen axialen Ende ausgebildet ist und in der ein Packungsring 37 untergebracht ist Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Ring 37 aus einem gummiartigen O-Ring mit kreisförmigem Querschnitt. Der O-Ring 37 ist dichtend zwischen der Buchse 17, dem Gleitring 29 sowie dem Halteteil 32 eingeklemmt.
Um die drehbaren Gleitringdichtungen 21 und 22 drehfest mit der drehbaren Buchse 17 zu verbinden, ist eine buschsenartige Hülse 41 vorgesehen, die die Buchse 17 umgibt. Die Hülse 41 ist zwischen den drehbaren Gleitringdichtungen angeordnet, und zwar insbesondere zwischen den Halteteilen 32 und 32/4. In der Hülse 41 ist eine Innenbohrung 42 ausgebildet, deren Durchmesser ausreichend größer als der Außendurchmesser der Buchse 17 ist, um zwischen beiden ein nennenswertes Spiel zu wahren. Die Hülse 41 ist ihrerseits mittels einer Drehsicherung 44 mit der Buchse 17 verkeilt, die so ausgelegt ist. daß sie eine Relativdrehung zwischen der Buchse 17 und der Hülse 41 verhindert, eine relative Axialbewegung jedoch ermöglicht.
Die Hülse 41 steht ihrerseits in mitnehmender Verbindung mit den drehbaren Gleitringdichtungen durch Mitnehmerstifte 46 und 46A die in die Hülse eingeführt und innerhalb geeigneter Bohrungen bzw. Ausnehmungen in der Hülse angeordnet sind, wobei die äußeren Enden der Mitnehmerstifte 46 und 46Λ fest mit dem Halteteil 32 bzw. 32/4 verbunden sind. Eine Mehrzahl von Mitnehmerstiften 46 und 46/4 ist im wesentlichen mit gleichen Winkelabständen über die Hülse 41 verteilt und steht in mitnehmender Verbindung mit den Halteteilen 32 und 32Λ Die Hülse 41 trägt ferner eine Vielzahl von in Umfangsrichtung Abstand voneinander aufweisenden Druckfedern 47. die mit den Gleitringdichtungen 21 und 22 in der Weise zusammenwirken, daß sie diese elastisch in bündige, gleitende Anlage an die gehäusefesten Gleitringe 26 und 26/4 drücken. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jede Druckfeder 47 in einer Bohrung 48 angeordnet die axial durch die Hülse 41 verläuft, wobei die gegenüberliegenden Enden der Feder jeweils an den Halteteilen 32 und 32Λ anliegen. In gewissen Anwendungsfällen kann es jedoch wünschenswert sein, getrennte, jeweils an den Halteteilen 32 und 32/4 anliegende Federn vorzusehen, wobei dann die Federn in in der Hülse 41 ausgebildeten Sacklöchern sitzen.
Die Drehsicherung 44 umfaßt eine Kugel 51 die in einer halbkugelförmigen Ausnehmung 52 sitzt die auf dem Umfang der Buchse 17 ausgebildet ist Die halbkugelförmige Ausnehmung 52 hat einen Radius, der ungefähr gleich dem Radius der Kugel 51 ist so daß auf diese Weise eine Hälfte der Kugel 51 bündig aber drehbar in der Ausnehmung 52 sitzt Die verbleibende Hälfte der Kugel 51 ragt in eine sich in Axialrichtung erstreckende Nut 53, die in der Hülse 41 ausgebildet ist und von der Innenbohrung 42 radial nach außen ragt Die Nut 53 hat wie die F i g. 2 und 3 zeigen, einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und umfaßt ein Paar von ebenen und im wesentlichen parallelen Seitenwänden 56 und 57, die an ihren inneren Enden durch einen Boden 58 miteinander verbunden sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Boden 58 im wesentlichen eben und senkrecht zu den Seitenwänden 56 und 57. An den Stellen, an denen sie die Wand der Innenbohrung 42 treffen, bilden die übrigen Ränder der Seitenwände 56 und 57 verhältnismäßig scharfe Kanten 59 bzw. 61.
ίο Die Nut 53 (F i g. 3) hat eine Breite w zwischen den Seitenwänden 56 und 57. Diese Breite w ist vorzugsweise etwas größer als der Durchmesser D der Kugel 51. Die Nut 53 hat eine Tiefe d, die mindestens gleich dem halben Durchmesser D der Kugel 51 ist, wobei die
1S Tiefe d vorzugsweise etwas größer als der halbe Durchmesser D der Kugel 51 ist. Die Tiefe d ist jedoch immer wesentlich geringer als der Durchmesser D der Kugel.
Bei einer realisierten Ausführungsform der Erfindung hat die Kugel einen Durchmesser D von 6.35 mm, und die Nut 53 eine Breite w von 7,1438 mm und eine Tiefe d von 3,9688 mm. Wie bereits erwähnt wurde, hat ferner die halbkugelförmige Ausnehmung 52 einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Durch-
2S messer der Kugel ist, nämlich 6,35 mm. Indem die Kugel 51, die Ausnehmung 52 und die Nut 53 in zuvor beschriebener Weise, die durch die beispielsweise angegebenen Abmessungen erläutert ist. dimensioniert werden, wird dafür gesorgt daß die Kugel 51 so in der Nut gehalten ist, daß sie immer in der Ausnehmung 52 bleibt. Daher kann die Kugel 51 die Gesamtanordnung aus Hülse und Wellenanordnung nicht verlassen. Ferner führen diese dimensionsmäßigen Beschränkungen auch dazu, daß die Kugel 51 die Hülse 41 nur an einer Berührungsstelle berührt
Wegen der Punktberührung zwischen der Kugel 51 und der Nut 53 wird die Kugel 51 vorzugsweise aus gehärtetem und wärmebehandeltem Stahl hergestellt und hat vorzugsweise eine feinbearbeiiete Oberfläche.
Daher handelt es sich bei der Kugel 51 vorzugsweise um eine Kugel, die mit den für Kugellager verwendeten Kugeln identisch ist und tatsächlich können herkömmliche Lagerkugeln mit geeignetem Durchmesser verwendet werden.
Die Gleitringdichtungen 21 und 22 arbeiten im wesentlichen auf herkömmliche Weise, indem die Druckfedern 47 die Halteteile 32 und 32/4 gegen die jeweiligen Gleitringe 29 und 29/4 drücken. Auf diese Weise drückt die Federkraft die Packungsringe 37 und 37/4
elastisch zusammen und in dichtende Anlage an die Wellenanordnung und die gegenüberliegenden Flächen, die am Halteteil und dem Gleitring ausgebildet sind. Die Gleitringe 29 und 29Λ werden ferner elastisch in gleitende, drehbare Anlage an die gehäusefesten
Gleitringe 26 und 26/\ gedrückt
Während der Drehung der Wellenanordnung 13 wird die Drehung über die Kugel 51 auf die Hülse 41 übertragen, die ihrerseits die drehbaren Gleitringdichtungen auf Grund der zwischengeschalteten Mitnehmer-
stifte 46 und 46Λ synchron antreibt bzw. mitnimmt. Die Gleitringdichtungen sind jedoch ausreichend weit vom Umfang der Wellenanordnung entfernt, mit Ausnahme des dichtenden Eingriffs den Dichtringen 37 und 37/4 und der Wellenanordnung, um der Buchse 17 und somit
der Welle eine freie Axialbewegung relativ zu den Gleitringdichtungen zu ermöglichen. In ähnlicher Weise ermöglicht die Drehsicherung 44 zwischen der Hülse 41 und der Wellenanordnung 13 ebenfalls, daß die WeI-
lenanordnung sich in Axialrichtung relativ zur Hülse 41 frei bewegen kann.
Im einzelnen heißt dies, daß der drehbare treibende Eingriff zwischen der Wellenanordnung 13 und der Hülse 41 dazu führt, daß die Kugel 51 in Eingriff mit einer der Seitenwände 56 oder 57 gebracht wird; die in F i g. 3 dargestellte Kugel 51 befindet sich in Drehmoment übertragendem und antreibendem Eingriff mit der Seitenwand 56. Da die Breite der Nut 53 größer als der Durchmesser der Kugel 51 ist, ist die Kugel 51 nur mit einer Seitenwand, beispielsweise der Seitenwand 56, in Eingriff. Da ferner die Tiefe d der Nut 53 so gewählt ist, daß sie etwas größer als der halbe Durchmesser der Kugel ist, führt dies dazu, daß der Boden 58 Abstand zur Kugel hat, jedoch nahe genug an dieser angeordnet ist, um zu verhindern, daß die Kugel aus der Ausnehmung 52 heraustritt. Diese Beziehung führt somit dazu, daß die Kugel an die die Nut begrenzenden Wände einander im wesentlichen an einem einzigen Punkt berühren. Die Reibungskräfte, die zwischen der Nut und der Kugel bestehen, werden durch diese Berührung weitgehend herabgesetzt und im wesentlichen beseitigt, so daß die Hülse 41 und die Wellenanordnung 13 relativ zueinander in Axialrichtung frei bewegt werden können. Die Wellenanordnung 13 ist daher über große Strecken, beispielsweise in der Größenordnung von 13 mm, frei beweglich. Wegen des einzigen Berührungspunktes zwischen der Kugel 51 und der Hülse 41 führt ferner jegliches Kippen oder Schiefstellen der Hülse 4t relativ zur Wellenanordnung nicht zu einem Fressen zwischen der Kugel und der Hülse, so daß die relative Axialbewegung zwischen der Hülse und der Wellenanordnung nicht behindert ist.
Auf Grund des Zusammenwirkens der Kugel 51 mit der Ausnehmung 52 und der Nut 53, liegt die Berührungsstelle zwischen der Kugel und der umgebenden Hülse im wesentlichen an der scharfen Kante, die den freien Rand der Nut bildet, wie beispielsweise die in F i g. 3 gezeigte Kante 59. Da die Berührungsstelle an einer verhältnismäßig scharfen Kante liegt, die wiederum an der sphärischen Oberfläche der Kugel anliegt, ist der Bereich, in dem die Berührung erfolgt, sehr klein, so daß der sich aus der Berührung ergebende Widerstand äußerst gering ist.
Da durch Öffnungen 38 und 39 ein geeignetes Fluid, beispielsweise Wasser oder ein Schmiermittel, in die unmittelbare Nachbarschaft der Gleitringdichtungen 21 und 22 eingespeist wird und da dieses Fluid ferner im
ίο wesentlichen den die Gleitringdichtungen umgebenden Abschnitt der Kammer 23 füllt, tritt dieses Fluid auch in die Nut 53 ein und umgibt die Kugel 51. Daher trägt das Fluid wirksam zum Schmieren der Kugel und der Nut bei, so daß die Reibung und der Verschleiß von Kugel und Nut weiter herabgesetzt ist. Außerdem kann die Kugel auf den Berührungsflächen abrollen, wodurch die Reibung ebenfalls vermindert wird.
Was die Ausbildung der Nut 53 angeht, so weist diese vorzugsweise etwa parallele Seitenwände 56 und 57 auf, wie sie in den Figuren dargestellt sind. Es ist jedoch ersichtlich, daß die Seitenwände unter einem schwachen Winkel relativ zueinander angeordnet sein könnten, so daß sie nach innen zur Wellenanordnung hin divergieren. Diese schwache Divergenz würde immer noch zu der wünschenswerten Punktberührung zwischen der Kugel und der Nut führen. Was den Boden 56 angeht, so kann dieser Boden jede gewünschte Ausbildung haben, solange er normalerweise außer Eingriff mit der Kugel bleibt, wobei er gleichzeitig ausreichend dicht an der Kugel angeordnet ist, um zu verhindern, daß die Kugel aus der Ausnehmung 52 austritt. Die Verwendung eines rechteckigen Querschnitts für die Nut 53, wie er dargestellt und beschrieben ist, wird vorgezogen, da dieses eine einfache Herstellung der Nut ermöglicht, beispielsweise durch Verwendung eines Räumwerkzeuges zur maschinellen Bearbeitung der sich in Axialrichtung erstreckenden Längsnut in dei Hülse.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
$09525i

Claims (8)

  1. Patentansprüche:
    ί. Doppelgleitringdichtung mit axial hintereinander angeordneten Gleitringpaaren, bei denen die auf der Welle dicht und axial verschiebbar geführten umlaufenden Gleitringe über Federn gegeneinander und somit schwimmend gegenüber der Welle voneinander fort gegen die gehäusefesten Gleitringe gedrückt werden, wobei zwischen den umlaufenden Gleitringen eine mit der Welle umlaufende, jedoch axial verschiebbare Hülse zur Führung der Federn angeordnet ist und die Federn entweder von Gleitring zu Gleitring durch axiale Bohrungen der Hülse geführt sind oder für jeden Gleitring gesonderte Federn in Sackbohrungen der Hülse abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Welle (16,17) und der Hülse (41) eine axiale Bewegungen zueinander zulassende Drehsicherung in Form einer bei Gleitringdichtungen an sich bekannten Kugel-Nutverbindung (51, 52. 53) vorgesehen ist und axiale Verschiebungen zulassende Drehsicherungen (46, 46/4) zwischen der Hülse und jedem der beiden Gleitringe (26,29) bzw. deren Tragringen (32) vorgesehen sind.
  2. 2. Doppelgleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (53) durch ein Paar im wesentlichen ebener Seitenwände (56. 57) begrenzt ist und daß die Kugel (51) mit einer der Seitenwände in Eingriff steht und dabei einen punktförmigen Kontaktbereich bildet.
  3. 3. Doppelgleitringdichtung nach Anspruch 1 oder
    2. dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (53) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat.
  4. 4. Doppelgleitringdichtung nach Anspruch 2 oder
    3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (56,57) im wesentlichen parallel zueinander sind.
  5. 5. Doppelgleitringdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwende (56. 57) einen Abstand voneinander haben, der etwas größer als der Durchmesser (D) der Kugel (51) ist, so daß die Kugel η Jr eine der Seiten wände berührt.
  6. b. Doppelgleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (53) eine Tiefe (d) hat, die etwas größer als der Radius der Kugel (51) und kleiner als der Durchmesser der Kugel ist. so daß der Boden (58) der Nut Abstand zur Kugel hat und ein Austreten der Kugel aus der Ausnehmung (52) verhindert.
  7. 7. Doppelgleitringdichtung nach einem der An-Sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (51) mit einer der Seitenwände (56. 57) nahe ihrem freien Rand in Eingriff steht, so daß die Kugel mit der Nut im wesentlichen an einer scharfen Kante (59,61) in Eingriff ist.
  8. 8. Doppelgleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (53) in der Hülse (41) ausgebildet ist und daß die Ausnehmung (52) halbkugelförmig und in der Wellenanordnung (13; 16,17) ausgebildet ist.
DE2403173A 1973-01-29 1974-01-23 Doppelgleitringdichtung Granted DE2403173B2 (de)

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