DE102012107158B4 - Mechanische Gleitringdichtung - Google Patents

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Abstract

Mechanische Gleitringdichtungsanordnung, insbesondere Einbaudichtungsanordnung umfassend eine gegenüber einem stationären Gehäuse (2) rotierende Hohlwelle (1) sowie mindestens eine Gleitringdichtung zur Abdichtung in einem Bereich zwischen der rotierenden Hohlwelle und dem stationären Gehäuse (2) wobei die Gleitringdichtung einen rotierenden Gleitring (3) umfasst sowie einen stationären Gegenring (4), deren jeweilige Stirnflächen gegeneinander gepresst werden, wobei die Anordnung in ihrem einen axialen Endbereich eine mit der Hohlwelle (1) verbundene und mit dieser rotierende Drehmitnahme (22) aufweist und die Gleitringdichtung mit Gleitring (3) und Gegenring (4) in axialer Flucht zwischen dieser Drehmitnahme (22) und einem radial nach außen ragenden Kragen der im anderen axialen Endbereich der Anordnung angeordnet ist, wobei das Gehäuse (2) an einem sich in axialer Richtung an das Gehäuse (2) anschließenden Gehäuse (29) einer Pumpe oder Maschine mit rotierenden Bauteilen mittels achsparallel angeordneter Gewindebolzen (30), Bolzen oder Schrauben festgelegt ist sowie mittels einer oder mehrerer Rahmenspannvorrichtungen (17), die eine Kraft in axialer Richtung auf eine Stirnfläche des Gehäuses (2) ausüben, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenspannvorrichtungen (17) mittels Stiften (18) oder ähnlichen Elementen gegen radiale Bewegung nach außen gesichert sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine mechanische Gleitringdichtungsanordnung, insbesondere Einbaudichtungsanordnung umfassend eine gegenüber einem stationären Gehäuse rotierende Hohlwelle sowie mindestens eine Gleitringdichtung zur Abdichtung in einem Bereich zwischen der rotierenden Hohlwelle und dem stationären Gehäuse, wobei die Gleitringdichtung einen rotierenden Gleitring umfasst sowie einen stationären Gegenring, deren jeweilige Stirnflächen gegeneinander gepresst werden, wobei die Anordnung in ihrem einen axialen Endbereich eine mit der Hohlwelle verbundene und mit dieser rotierende Drehmitnahme aufweist und die Gleitringdichtung mit Gleitring und Gegenring in axialer Flucht zwischen dieser Drehmitnahme und einem radial nach außen ragenden Kragen der Hohlwelle im anderen axialen Endbereich der Anordnung angeordnet ist, wobei das Gehäuse an einem sich in axialer Richtung an das Gehäuse anschließenden Gehäuse einer Pumpe oder Maschine mit rotierenden Bauteilen mittels achsparallel angeordneter Gewindebolzen, Bolzen oder Schrauben festgelegt ist sowie mittels einer oder mehrerer Rahmenspannvorrichtungen, die eine Kraft in axialer Richtung auf eine Stirnfläche des Gehäuses ausüben.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine sogenannte Einbaudichtung (cartridge mechanical seal) für Pumpen sowie Maschinen mit rotierenden Bauteilen, beispielsweise Rührwerke, Kühler, Zentrifugen oder dergleichen. Gleitringdichtungen sind dynamische Dichtungen mittels derer rotierende Wellen gegenüber einem Gehäuse abgedichtet werden. Hauptkomponenten von Gleitringdichtungen sind zwei aufeinander gleitende Bauteile, die eine Dichtungsanordnung bilden, nämlich ein Gleitring, der mit einer Welle rotiert und ein Gegenring, der starr in einem stationären Gehäuse sitzt, wobei beide Dichtungsringe in der Regel durch Federkraft gegeneinander gepresst werden.
  • Gleitringdichtungsanordnung der vorgenannten Art sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Die DE 35 07 819 A1 beschreibt eine Gleitringdichtungsanordnung zur Abdichtung des Innenraums eines Maschinengehäuses, insbesondere eines Pumpengehäuses gegenüber der Atmosphäre in einem Wellendurchtrittsbereich, wobei die Welle von einer hohlen Patrone der Dichtungsanordnung umgeben wird. Das Dichtungssystem umfasst hier neben einer Gleitringdichtung mit Gleitring und Gegenring zusätzlich einen ungefederten Gleitring, der über selbstschneidende Setzschrauben mit der Welle verbunden ist.
  • In der DE 20 217 585 U1 wird eine Sperrdruckdichtung mit Pumpfunktion mit einer doppelten Gleitringdichtung, nämlich einer den Gehäuseinnenraum abdichtenden inneren Gleitringdichtung und einer die Welle gegen die Umgebung abdichtenden äußeren Gleitringdichtung, beschrieben. Die Welle wird von einer Hülse umgeben sowie von einer Brille, die mit einem Gehäuse fest verbunden ist. Mit der Hülse ist ein ringförmiger Aufsatz verbunden, der über Setzschrauben mit der Welle verschraubt wird.
  • Eine weitere Gleitringdichtungsanordnung mit ähnlichen Merkmalen ist aus der DE 31 45 848 A1 bekannt.
  • Rahmenspannvorrichtungen, die eine Kraft in axialer Richtung auf eine Stirnfläche eines stationären Gehäuses ausüben und zusätzlich noch gegen radiale Bewegung nach außen gesichert sind, sind bei den vorgenannten bekannten Gleitringdichtungsanordnungen nicht vorgesehen.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Gleitringdichtungsanordnung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die eine kompakte Bauweise aufweist. Ein weiteres Anliegen der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gleitringdichtung mit erhöhter Verschleißfestigkeit zu schaffen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine mechanische Gleitringdichtungsanordnung der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Rahmenspannvorrichtungen mittels Stiften oder ähnlichen Elementen gegen radiale Bewegung nach außen gesichert sind.
  • Gemäß der erfindungsgemäßen Lösung ist es von Vorteil, dass die axiale und radiale Position der Drehmitnahme in Bezug auf das Gehäuse mit Hilfe von Montagevorrichtungen und achsparallelen Schrauben festgelegt ist, welche in dem einen axialen Endbereich und radial weiter außen als die Drehmitnahme angeordnet sind.
  • Vorzugsweise ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse in einem Bereich axial zwischen dem Kragen der Hohlwelle und der Drehmitnahme einen radial einwärts ausgerichteten Steg aufweist, der als Widerlager für mindestens eine Gleitringdichtung dient.
  • Ein weiteres Anliegen der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Anordnung der eingangs genannten Art eine doppelt wirkende Gleitringdichtung zu schaffen. Dazu wird vorzugsweise gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in axialer Richtung auf einer Seite des Stegs eine erste Gleitringdichtung angeordnet, welche etwa in der Flucht des Kragens der Hohlwelle angeordnet ist und in axialer Richtung auf der anderen Seite des Stegs ist eine zweite Gleitringdichtung mit Gleitring und stationärem Gegenring vorgesehen, welche etwa in der Flucht der Drehmitnahme angeordnet ist.
  • Vorzugsweise wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung von der Hohlwelle mittels mindestens eines achsparallelen Stifts ein Drehmoment auf den Gleitring übertragen.
  • Um ein ungewolltes mitdrehen des stationären Gegenrings der Gleitringdichtung zu verhindern und um die Verschleißfähigkeit des Gegenrings zu erhöhen, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der stationäre Teil der Gleitringdichtung neben dem Gegenring wenigstens einen weiteren Ring umfasst, welcher mittels wenigstens eines Stifts an einer Rotation gehindert wird. Vorzugsweise ist der weitere Ring mit dem Gegenring verklebt, um so dessen mechanische Eigenschaften zu verbessern.
  • Um eine effektive Abdichtung zu weitere Bauteilen der Gleitringdichtungsanordnung zu schaffen ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung zur Abdichtung in axialer Richtung zwischen dem Kragen der Hohlwelle und der dem Gegenring abgewandten Stirnfläche des Gleitrings ein O-Ring vorgesehen und/oder zur Abdichtung in radialer Richtung an der Innenseite der Hohlwelle ein O-Ring vorgesehen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung ist weiterhin vorgesehen, dass, um den Gegenring gegen Verdrehen zu sichern, der stationäre Gegenring mittels wenigstens eines achsparallelen Stifts am Gehäuse, vorzugsweise an dem radial einwärts gerichteten Steg des Gehäuses, festgelegt ist.
  • Vorzugsweise ist weiterhin die Drehmitnahme in dem einen axialen Endbereich der Anordnung durch einen Schnappring auf der Hohlwelle gesichert.
  • Um ein Drehmoment auf den Gleitring zu übertragen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass an dem Gleitring radial innenseitig ein Metallring angeordnet ist, der über Eingriffselemente der Drehmitnahme, die in eine Nut oder Ausnehmung des Metallrings eingreifen mit der Drehmitnahme kraftschlüssig verbunden ist.
  • Weiterhin weist bevorzugt das Gehäuse mindestens eine etwa radiale Gewindebohrung auf um einen Anschluss einer Rohrleitung für ein in das Gehäuseinnere einzuleitendes oder durch das Gehäuse zu leitendes Fluid zu ermöglichen.
  • Um aus der Drehmitnahme, dem Schnappring und der Hohlwelle im montierten Zustand eine Baueinheit zu bilden werden bevorzugt durch achsparallel angeordnete Schrauben die Drehmitnahme und gegebenenfalls der Schnappring gesichert.
  • Um ein Drehmoment von der Hohlwelle auf die Drehmitnahme zu übertragen, sind bevorzugt weiterhin in dem einen axialen Endbereich der Anordnung radial angeordnete Schrauben vorgesehen.
  • Das Gehäuse der Gleitringanordnung kann beispielsweise mittels achsparallel angeordneter Gewindebolzen, Bolzen oder Schrauben an einem sich in axialer Richtung an das Gehäuse anschließenden Gehäuse einer Pumpe oder einer Maschine mit rotierenden Bauteilen festgelegt werden. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise das Gehäuse an dem Gehäuse der Pumpe oder Maschine mittels einer oder mehrerer Rahmenspannvorrichtungen festgelegt werden.
  • Eine besonders kompakte Bauweise ergibt sich, wenn gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung der nach radial außen ragende Kragen der Hohlwelle, die erste Gleitringdichtung mit Gleitring und Gegenring, der radial einwärts ausgerichtete Steg des Gehäuses, die zweite Gleitringdichtung mit Gleitring und Gegenring auf der axial anderen Seite des Stegs und die Drehmitnahme in einer axialen Flucht liegen und jeweils eine in etwa gleiche radiale Ausdehnung aufweisen.
  • Das Beaufschlagen beider Gleitringdichtungen mit in achsparalleler Richtung einwirkender Federkraft kann beispielsweise bei einer solchen kompakten Bauweise dadurch geschehen, dass eine Unterbaueinheit umfassend mindestens den ersten stationären Gegenring mit Hilfe von Federn gegen den Gleitring gepresst wird und der zweite stationäre Gegenring mit Hilfe von Federn gegen den zweiten Gleitring gepresst wird, wobei diese Federn einander in etwa axialer Flucht gegenüberliegen und in entgegengesetzte Richtungen wirken.
  • Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
  • Dabei zeigen:
    • 1 eine axiale Schnittansicht einer Drehdurchführung mit Gleitringdichtung gemäß einer ersten beispielhaften Variante der vorliegenden Erfindung;
    • 2 eine weitere axiale Schnittansicht der Drehdurchführung mit Gleitringdichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1;
    • 3 eine stirnseitige Ansicht der Drehdurchführung gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2;
    • 4 eine axiale Schnittansicht einer Drehdurchführung mit Gleitringdichtung gemäß einer zweiten beispielhaften Variante der vorliegenden Erfindung;
    • 5 eine weitere axiale Schnittansicht der Drehdurchführung mit Gleitringdichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 4;
    • 6 eine axiale Schnittansicht einer Drehdurchführung mit Gleitringdichtung gemäß einer dritten beispielhaften Variante der vorliegenden Erfindung;
    • 7 eine weitere axiale Schnittansicht der Drehdurchführung mit Gleitringdichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 6;
    • 8 eine axiale Schnittansicht einer Drehdurchführung mit Gleitringdichtung gemäß einer vierten beispielhaften Variante der vorliegenden Erfindung;
    • 9 stirnseitige Ansicht der Drehdurchführung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 8;
    • 10 eine axiale Schnittansicht einer Drehdurchführung mit Gleitringdichtung gemäß einer fünften beispielhaften Variante der vorliegenden Erfindung;
    • 11 eine weitere axiale Schnittansicht der Drehdurchführung mit Gleitringdichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 10;
    • 12 stirnseitige Ansicht der Drehdurchführung gemäß dem Ausführungsbeispiel von 10.
  • Nachfolgend wird zunächst auf die 1 bis 3 Bezug genommen und anhand dieser wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Zeichnungen zeigen eine Variante mit einer Einsatzdichtung, die als doppelte Gleitringdichtung ausgebildet ist. Die Anordnung gemäß 1 umfasst eine Hohlwelle 1, ein Gehäuse 2, ein Gehäuse 29 einer Pumpe oder einer Maschine, eine erste Anordnung einer Gleitringdichtung mit einem Gleitring 3 und einem stationären Gegenring 4, axial gesehen auf der einen Seite eines radial nach innen ragenden Stegs des Gehäuses 2, und eine zweite Anordnung einer Gleitringdichtung mit einem Gleitring 6 und einem stationären Gegenring 5, axial gesehen auf der anderen Seite des radial nach innen ragenden Stegs des Gehäuses 2. Der Hohlwelle 1 zugeordnet ist eine Drehmitnahme 22 (ein Antriebsring), die man sowohl in 1 als auch in 3 erkennt.
  • Die Hohlwelle 1 sitzt auf einer Welle, von der sie angetrieben wird. Diese Welle ist in den Zeichnungen nur schematisch durch jeweils eine Begrenzungslinie angedeutet und verläuft mittig und konzentrisch in der Hohlwelle 1. In dem Innenbereich des Gehäuses 29, der jenseits der Hohlwelle 1 liegt (in der Zeichnung 1 oben) befindet sich ein Arbeitsfluid und die Aufgabe der Gleitringdichtung ist es, so abzudichten, dass kein Arbeitsfluid austreten kann. Das Arbeitsfluid kann unterschiedlichster Art sein, es kann sich um eine viskose Flüssigkeit handeln oder eine aggressive Flüssigkeit wie zum Beispiel eine Säure oder Lauge oder eine Salzlösung. Das Arbeitsfluid kann auch ein heißes Fluid sein.
  • Auf den Gleitring 3 der mechanischen Gleitringdichtung wird von der Hohlwelle 1 ein Drehmoment übertragen mittels des Stifts 16 oder mittels einer Anzahl solcher Stifte 16, die sich in achsparalleler Richtung erstrecken. Zur Abdichtung zwischen der rotierenden Dichtfläche der Gleitringdichtung 3 und der Hohlwelle 1 ist ein O-Ring 10 vorgesehen. Der O-Ring 9 dichtet zwischen der Welle und der Hohlwelle 1 ab.
  • Der stationäre (nicht mitdrehende) Teil der Dichtungsanordnung umfasst neben dem Gegenring 4 einen Ring 26, für den weitere achsparallele Stifte 27 vorgesehen sind, die verhindern, dass der Gegenring 4 in Bezug auf den Ring 26 rotiert, wobei der im Gehäuse 2 angeordnete Stift 24 wiederum verhindert, dass der Ring 26 rotiert.
  • Um die mechanischen Eigenschaften des stationären Gegenrings 4 zu verbessern, kann dieser beispielsweise mit dem Ring 26 verklebt werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Unterbaugruppe mit dem stationärem Gegenring 4 nicht rotiert. Dieser Vorteil ist insbesondere dann wichtig, wenn die mechanische Gleitringdichtung bei einer klebrigen Flüssigkeit eingesetzt wird. Dann können Probleme auftreten, wenn die Pumpe oder das Maschinenteil 29 anhält und in dieser angehaltenen Position eine gewisse Zeit lang verharrt, da dann die Gefahr besteht, dass die Dichtflächen des Gleitrings 3 und des Gegenrings 4 zusammenkleben. Wenn dieser Fall eintritt, kann die mechanische Gleitringdichtung nach dem erneuten Start der Pumpe 29 oder des Maschinenteils beschädigt werden.
  • Die Abdichtung zwischen dem Gehäuse 2 und der Pumpe oder rotierenden Maschine 29 kann wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 mittels eines Dichtungsrings 15 oder mittels eines O-Rings oder alternativ mit einem anderen geeigneten Dichtmittel erfolgen.
  • Die zweite mechanische Gleitringdichtung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, in diesem Fall zur Abdichtung gegenüber einer Kühlflüssigkeit, kann mittels des stationären Gegenrings 5 erfolgen, der über den Stift 25 gesichert wird, so dass er nicht rotieren kann, wobei die Abdichtung zwischen der Dichtfläche am äußeren Umfang des Gegenrings 5 und dem Gehäuse 2 über den O-Ring 12 erfolgt.
  • Die Drehmitnahme 22 ist gestützt durch den Schnappring 7 (siehe 1), wobei dieser Schnappring die Position der rotierenden Drehmitnahme 22 auf der Hohlwelle 1 sichert und wobei radial angeordnete Schrauben 21 das Drehmoment auf die Drehmitnahme 22 übertragen. Die Abdichtung in radialer Richtung zwischen der Drehmitnahme 22 und der Hohlwelle 1, also an der Innenseite der Drehmitnahme, erfolgt über den O-Ring 13 und die Abdichtung zwischen der Dichtfläche des Gleitrings 6 und der Drehmitnahme 22 in axialer Richtung erfolgt über den O-Ring 14.
  • Dem Gleitring 6 ist radial innenseitig auch ein Metallring 28 zugeordnet, der eine Nut aufweist und mit der Drehmitnahme 22 verbunden ist, wobei Klauen der Drehmitnahme 22 in die Nut des Metallrings 28 eingreifen und auf diese Weise ein Drehmoment auf den Gleitring 6 übertragen, so dass dieser rotieren kann.
  • Die Schrauben 23 (siehe auch 3) sichern die Drehmitnahme 22 und den Schnappring 7, so dass hier eine Baueinheit (Unterbaugruppe) entsteht, wobei die Schrauben 23 auch verhindern, dass falls auf die Drehmitnahme eine seitliche Druckkraft ausgeübt wird, diese zur Seite hin gedrückt wird. Da jedoch die Drehmitnahme 22, der Schnappring 7 und die Hohlwelle 1 eine Baueinheit bilden, bewegen diese sich, wenn überhaupt, gemeinsam.
  • Der Gleitring 6 und der Ring 28 können alternativ auch aus einem Stück gefertigt sein. Ebenso können auch der stationäre Gegenring 4 und der Ring 26 einstückig gefertigt sein. In gleicher Weise können auch der Gleitring 3 und der Gegenring 5 so ausgeführt sein, dass sie jeweils die (Metall)-ringe enthalten bzw. mit diesen einstückig gebildet sind wie zuvor für Gleitring 6 und Gegenring 4 beschrieben.
  • Das Gehäuse 2 hat wie man insbesondere in 3 erkennen kann zwei radiale Bohrungen, insbesondere Gewindebohrungen 36, 37, die in dem Beispiel etwa am Umfang gegenüberliegen, so dass hier die Möglichkeit besteht, eine Rohrleitung anzuschließen, um ein Kühlmittel in das Innere der Dichtungsanordnung zu leiten (auch in 1 an einer Seite im schnitt erkennbar.)
  • Das Gehäuse 2 der Drehdurchführung und Dichtungsanordnung ist wie in den 2 und 3 erkennbar ist mittels Gewindebolzen 30, Unterlegscheiben 31 und Muttern 32 oder durch Bolzen oder Schrauben an der Pumpe 29 oder dem Maschinenteil festgelegt.
  • Mit Hilfe der Montagevorrichtungen 19 und der Inbusschrauben 20, von denen eine oder mehrere vorhanden sein können, wird die axiale und die radiale Position der Drehmitnahme 22 und mit dieser der Hohlwelle 1 definiert, das heißt, dass hierdurch die Position der gesamten mechanischen Gleitringdichtung in Bezug auf das Gehäuse 2 festgelegt wird.
  • Die Unterbaueinheit aus stationärem Gegenring 4, Ring 26 und Stift 27 wird mit Hilfe der Federn 8 gegen den Gleitring 3 gepresst. In gleicher Weise wird der stationäre Gegenring 5 mit Hilfe der Federn 8 gegen den Gleitring 6 gedrückt.
  • Um das Gehäuse 2 an dem Korpus der Pumpe oder des Maschinenteils 29 zu befestigen, sind die Rahmenspannvorrichtungen 17 im Gehäuse 2 festgelegt, wobei eine oder mehrere dieser Rahmenspannvorrichtungen vorgesehen sein können. Dabei sichert der Stift 18 die Position und Steifigkeit der Rahmenspannvorrichtungen. Die Form der Rahmenspannvorrichtungen 17 ist aus den 2 und 3 ersichtlich. Es handelt sich um eine Art Klammer oder Bügel und diese haben in der Draufsicht gemäß 3 gesehen beispielsweise eine U-Form, wobei sie mit dem radial inneren und axial äußeren U-Steg gegen die äußere Stirnfläche des Gehäuses drücken. Gespannt werden diese Klammern über die Muttern 32 und Unterlegscheiben 31, wobei die Muttern 32 auf die Gewindebolzen 30 aufgeschraubt werden, welche wiederum mit ihren vorderen Endbereichen in Gewindebohrungen des Gehäuses 29 eingreifen (siehe 2). In der Seitenansicht gemäß 2 haben die Klammern der Rahmenspannvorrichtungen 17 ebenfalls eine geschwungene Form etwa in der Form eines U. Die in 2 und auch in 3 erkennbaren Stifte 18 befinden sich etwa im radial innen liegenden Scheitelbereich des U-Stegs und bilden somit für diesen ein Widerlager und verhindern, dass die Klammer sich nach radial außen bewegt. In 3 ist eine Anzahl von vier Rahmenspannvorrichtungen 17 vorhanden, die mit gleichmäßigem Umfangsabstand zueinander über den Umfang verteilt angeordnet sind für eine gleichmäßige Kraftaufnahme. Diese Anzahl und Anordnung der Rahmenspannvorrichtungen 17 ist nur beispielhaft zu sehen.
  • Die Rahmenspannvorrichtungen 17 können aus verschiedenen Materialien hergestellt sein und unterschiedliche Querschnitte und Formen aufweisen. Die Enden der Rahmenspannvorrichtungen 17 werden über unterschiedliche Mittel an dem Korpus des Gehäuses 2 befestigt, so dass diese eine Unterbaueinheit mit dem Gehäuse 2 bilden. Die Weite der Rahmenspannvorrichtungen 17 kann in Abhängigkeit von den Abmessungen der Gewindebolzen 30 oder Bolzen, die eingesetzt werden, variabel sein.
  • Die Form der Rahmenspannvorrichtungen 17 kann so aussehen wie in den 2 und 3 dargestellt, aber sie kann auch in der Form abweichen, abhängig von der Größe der mechanischen Dichtungsanordnung und dem Arbeitsdruck des Fluids.
  • Die 4 und 5 (stirnseitige Ansicht 3) zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem die meisten Bauteile dem zuvor beschriebenen Beispiel entsprechen, wobei jedoch die Dichtung eine Wellendichtung 34 ist, deren Aufgabe es ist, bezüglich des Kühlmittels abzudichten. Bei dieser Dichtung 34 handelt es sich um eine Formdichtung, die auf der axial äußeren Seite des radial nach innen ragenden Stegs des Gehäuses 2 angeordnet ist und mit ihrem radial inneren Schenkel radial nach innen hin zur Welle hin abdichtet.
  • Die 6 und 7 (stirnseitige Ansicht 3) zeigen ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem die meisten Bauteil denjenigen gemäß dem Beispiel von 1 entsprechen, wobei jedoch die mechanische Dichtung zur Abdichtung des Kühlmittels eine Dämpfungsdichtung 35 ist. Auch diese Dichtung 35 liegt jenseits des radial nach innen ragenden Stegs des Gehäuses 2 auf dessen axial äußerer Seite. Sie liegt somit axial innenseitig mit ihrer einen Stirnfläche an diesem Steg an und axial außenseitig wird sie von einem in einer Nut des Gehäuses 2 teilweise eingelassenen Ring 33 gehalten und liegt an diesem Ring 33 mit ihrer axial äußeren Stirnfläche teilweise an. Die Dichtung 35 wird also zwischen dem Steg des Gehäuses 2 und dem in das Gehäuse eingelassenen Ring 33 gehalten.
  • Die 8 und 9 zeigen ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem wiederum ähnliche Bauteil verwendet werden wie bei dem Beispiel gemäß 1, wobei es sich hier jedoch um eine einfache Einsatzdichtung (cartridge seal) handelt, da wie man erkennt nur ein Gleitring 3 und ein entsprechender stationärer Gegenring 4 vorhanden ist. Bei der Variante von 8 ist axial außenseitig des radial nach innen ragenden Stegs des Gehäuses 2 anders als bei den zuvor beschriebenen Varianten keine zweite Dichtung vorhanden. Hier ist auch die Form des Gehäuses 2 im Querschnitt etwas anders und dessen axiale Baulänge ist geringer als in den anderen Ausführungsbeispielen. Der radial nach innen ragende Steg des Gehäuses 2 ist daher bei der Variante von 8 und 9 axial außen gelegen und des Gehäuse 2 hat hier im Längsschnitt etwa eine L-Form, während das Gehäuse 2 bei den zuvor beschriebenen Beispielen im Längsschnitt etwa eine T-Form hat (siehe z.B. 1.)
  • Die 10, 11 und 12 zeigen ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem es sich ähnlich wie bei dem zuvor beschriebenen Beispiel um eine Ausführung mit nur einer Dichtungsanordnung mit Gleitring 3 und Gegenring 4 handelt, wobei hier jedoch abweichend zu 8 im Gehäuse 2 andere im wesentlichen radiale Bohrungen für ein Fluid vorhanden sind, nämlich die Spülbohrung 38 und die beiden Kühlbohrungen 39 und 40. Auch die Gehäuseform des Gehäuses 2 ist bei dieser Variante ähnlich wie bei 8, es handelt sich in etwa im Längsschnitt um eine L-Form, wobei bei 10 die Baulänge des Gehäuses 2 etwas größer ist und das Gehäuse noch im axial inneren Bereich einen kleinen Absatz aufweist. Im Bereich dieses Absatzes ist radial innenseitig ein O-Ring 11 angeordnet, der zu dem sich radial nach innen hin anschließenden stationären Gegenring 4 hin abdichtet, das heißt dieser O-Ring sitzt zwischen Gehäuse 2 und Gegenring 4 und verläuft radial außen konzentrisch zum Gegenring 4.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Hohlwelle
    2
    Gehäuse
    3
    rotierende Dichtfläche
    4
    stationärer Gegenring
    5
    stationärer Sitz (Gegenring)
    6
    rotierende Dichtfläche (Gleitring)
    7
    Schnappring
    8
    Federn
    9
    O-Ring
    10
    O-Ring
    11
    O-Ring
    12
    O-Ring
    13
    O-Ring
    14
    O-Ring
    15
    Dichtungsring
    17
    Rahmenspannvorrichtung
    18
    Stift
    19
    Montagevorrichtung
    20
    Inbusschrauben
    21
    Schrauben
    22
    Drehmitnahme, Antriebsring
    23
    Schraube
    24
    Stift
    25
    Stift
    26
    Ring
    27
    Stifte
    28
    Metallring
    29
    Pumpe, Maschinenteil
    30
    Gewindebolzen
    31
    Unterlegscheiben
    32
    Muttern
    33
    Ring
    34
    Schaftdichtung
    35
    Dämpfungsdichtung
    36
    Gewindebohrung
    37
    Gewindebohrung
    38
    Spülbohrung
    39
    Kühlbohrung
    40
    Kühlbohrung

Claims (18)

  1. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung, insbesondere Einbaudichtungsanordnung umfassend eine gegenüber einem stationären Gehäuse (2) rotierende Hohlwelle (1) sowie mindestens eine Gleitringdichtung zur Abdichtung in einem Bereich zwischen der rotierenden Hohlwelle und dem stationären Gehäuse (2) wobei die Gleitringdichtung einen rotierenden Gleitring (3) umfasst sowie einen stationären Gegenring (4), deren jeweilige Stirnflächen gegeneinander gepresst werden, wobei die Anordnung in ihrem einen axialen Endbereich eine mit der Hohlwelle (1) verbundene und mit dieser rotierende Drehmitnahme (22) aufweist und die Gleitringdichtung mit Gleitring (3) und Gegenring (4) in axialer Flucht zwischen dieser Drehmitnahme (22) und einem radial nach außen ragenden Kragen der im anderen axialen Endbereich der Anordnung angeordnet ist, wobei das Gehäuse (2) an einem sich in axialer Richtung an das Gehäuse (2) anschließenden Gehäuse (29) einer Pumpe oder Maschine mit rotierenden Bauteilen mittels achsparallel angeordneter Gewindebolzen (30), Bolzen oder Schrauben festgelegt ist sowie mittels einer oder mehrerer Rahmenspannvorrichtungen (17), die eine Kraft in axialer Richtung auf eine Stirnfläche des Gehäuses (2) ausüben, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenspannvorrichtungen (17) mittels Stiften (18) oder ähnlichen Elementen gegen radiale Bewegung nach außen gesichert sind.
  2. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebolzen (30), Bolzen oder Schrauben radial außen relativ zu der Gleitringdichtung (3, 4) und der Hohlwelle (1) in das Gehäuse (29) der Pumpe eingreifen.
  3. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenspannvorrichtungen (17) Klammern oder Bügel umfassen, die einerseits den Schaft der Gewindebolzen (30) umgreifen und andererseits mit einem Abschnitt an der äußeren Stirnfläche des Gehäuses (2) anliegen.
  4. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) in einem Bereich axial zwischen dem Kragen der Hohlwelle (1) und der Drehmitnahme (22) einen radial einwärts ausgerichteten Steg aufweist, der als Widerlager für mindestens eine Gleitringdichtung (3, 4) dient.
  5. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung auf einer Seite des Stegs eine erste Gleitringdichtung (3, 4) angeordnet ist, welche etwa in der Flucht des Kragens der Hohlwelle (1) angeordnet ist und dass in axialer Richtung auf der anderen Seite des Stegs eine zweite Gleitringdichtung mit Gleitring (6) und stationärem Gegenring (5) vorgesehen ist, welche etwa in der Flucht der Drehmitnahme angeordnet ist.
  6. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass von der Hohlwelle (1) mittels mindestens eines achsparallelen Stifts (16) ein Drehmoment auf den Gleitring (3) übertragen wird.
  7. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Teil der Gleitringdichtung neben dem Gegenring (4) wenigstens einen weiteren Ring (26) umfasst, welcher mittels wenigstens eines Stifts (27) an einer Rotation gehindert wird.
  8. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Ring (26) mit dem Gegenring (4) verklebt ist und dessen mechanische Eigenschaften verbessert.
  9. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung in axialer Richtung zwischen dem Kragen der Hohlwelle (1) und der dem Gegenring (4) abgewandten Stirnfläche des Gleitrings (3) ein O-Ring (10) vorgesehen ist und/oder zur Abdichtung in radialer Richtung an der Innenseite der Hohlwelle (1) ein O-Ring vorgesehen ist.
  10. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Gegenring (5) mittels wenigstens eines achsparallelen Stifts (25) am Gehäuse (2), vorzugsweise an dem radial einwärts gerichteten Steg des Gehäuses (2), festgelegt und verdrehgesichert wird.
  11. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahme (22) in dem einen axialen Endbereich der Anordnung durch einen Schnappring (7) auf der Hohlwelle (1) gesichert ist.
  12. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gleitring (3, 6) radial innenseitig ein Metallring (28) angeordnet ist, der über Eingriffselemente der Drehmitnahme (22), die in eine Nut oder Ausnehmung des Metallrings (28) eingreifen mit der Drehmitnahme (22) kraftschlüssig verbunden ist.
  13. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) mindestens eine etwa radiale Gewindebohrung (36, 37, 38, 39, 40) aufweist für den Anschluss einer Rohrleitung für ein in das Gehäuseinnere einzuleitendes oder durch das Gehäuse (2) zu leitendes Fluid.
  14. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch achsparallel angeordnete Schrauben (23) die Drehmitnahme (22) und gegebenenfalls der Schnappring (7) gesichert sind und Drehmitnahme (22), Schnappring (7) und Hohlwelle (1) im montierten Zustand eine Baueinheit bilden.
  15. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem einen axialen Endbereich der Anordnung radial angeordnete Schrauben (21) vorgesehen sind, um ein Drehmoment von der Hohlwelle (1) auf die Drehmitnahme (22) zu übertragen.
  16. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale und radiale Position der Drehmitnahme (22) in Bezug auf das Gehäuse (2) mit Hilfe von Montagevorrichtungen (19) und achsparallelen Schrauben (20) festgelegt ist, welche in dem einen axialen Endbereich und radial weiter außen als die Drehmitnahme (22) angeordnet sind.
  17. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der nach radial außenragende Kragen der Hohlwelle (1), die erste Gleitringdichtung mit Gleitring (3) und Gegenring (4), der radial einwärts ausgerichtete Steg des Gehäuses (2), die zweite Gleitringdichtung mit Gleitring (6) und Gegenring (5) auf der axial anderen Seite des Stegs und die Drehmitnahme (22) in einer axialen Flucht liegen und jeweils eine in etwa gleiche radiale Ausdehnung aufweisen.
  18. Mechanische Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterbaueinheit umfassend mindestens den ersten stationären Gegenring (4) mit Hilfe von Federn (8) gegen den ersten Gleitring (3) gepresst wird und der zweite stationäre Gegenring (5) mit Hilfe von Federn (8) gegen den zweiten Gleitring (6) gepresst wird, wobei diese Federn (8) einander in etwa axialer Flucht gegenüberliegen und in entgegengesetzte Richtungen wirken.
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