-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gleitringdichtungsanordnung mit Ausrücksicherung, um insbesondere eine sichere und gefahrlose Montage und Demontage für einen Monteur zu gewährleisten.
-
Gleitringdichtungsanordnungen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Je nach Einsatzweck können Gleitringdichtungsanordnungen Durchmesser von 1 m und mehr aufweisen. Dies führt bei einer Montage und Demontage von Bauteilen der Gleitringdichtungsanordnung dazu, dass ein Monteur Bauteile mit sehr hohen Gewichten handhaben muss. Hinzu kommt, dass eine Montage von Gleitringdichtungen oft auch unter schwierigen Bedingungen, beispielsweise off-shore oder in sehr kalten oder heißen Gegenden durchgeführt werden muss. Auch kann es vorkommen, dass beispielsweise bei einem notwendigen Austausch von Gleitringen der Gleitringdichtungsanordnung aufgrund von Verschleiß der Gleitringe die Bauteile der Gleitringdichtungsanordnung festsitzen und nur mit großer Kraft z.B. mittels Hammerschlägen gelöst werden können. Da Gleitringdichtungsanordnungen üblicherweise Vorspanneinrichtungen, beispielsweise Federn oder dergleichen, aufweisen, kann es hier zu einem plötzlichen Lösen von Bauteilen der Gleitringdichtung kommen, wobei das plötzliche Lösen der Bauteile durch einen Entspannungsvorgang der Vorspanneinrichtungen verstärkt werden kann.
-
Aus der
DE 20 2007 016406 U1 ist eine Gleitringdichtungsanordnung mit einem Druckring bekannt, welcher an einer Rückseite eines stationären Gleitrings angeordnet ist. Weiterhin zeigt die
DE 22 05 195 A eine Gleitringdichtung, welche verbesserte Sekundärdichtungen aufweist.
-
Es ist der Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gleitringdichtungsanordnung bereitzustellen, welche bei einfachem und kostengünstigem Aufbau verhindern kann, dass ein plötzliches, unerwartetes Lösen von Bauteilen der Gleitringdichtungsanordnung auftritt.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Gleitringdichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugt die Weiterbildungen der Erfindung.
-
Die erfindungsgemäße Gleitringdichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist somit den Vorteil auf, dass im Vergleich mit den bisherigen Lösungen eine deutlich vereinfachte und sicherere Montage und Demontage von Bauteilen der Gleitringdichtungsanordnung möglich ist. Insbesondere kann auf Baustellen eine wesentlich einfachere Handhabung ermöglicht werden. Hierbei sind keine zusätzlichen schweren, separaten Montagehilfsmittel notwendig. Auch ist es möglich, dass gegebenenfalls weniger qualifizierte Monteure, beispielsweise in einem Notfall, eine Demontage und Montage der Gleitringdichtungsanordnung ausführen können. Weiterhin ermöglicht die Erfindung, dass bei einem Austausch von Gleitringen die Nebendichtungen nicht beschädigt werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Gleitringdichtungsanordnung eine Gleitringdichtung mit einem rotierenden und einem stationären Gleitring aufweist, welche zwischen ihren Dichtflächen einen Dichtspalt definieren. Ferner ist ein Gleitringträger zum Halten des stationären Gleitrings an einem stationären Bauteil vorgesehen. Ein axial beweglicher Druckring ist an einer Rückseite des stationären Gleitrings zwischen dem Gleitringträger und dem rotierenden Gleitring angeordnet. Ferner ist eine Vorspanneinrichtung vorgesehen, beispielsweise eine Vielzahl an Federn, welche zwischen dem Druckring und dem Gleitringträger angeordnet ist. Die Vorspanneinrichtung spannt den stationären Gleitring in Axialrichtung der Gleitringdichtungsanordnung vor. Weiterhin ist eine Drehsicherungseinrichtung vorgesehen, um den stationären Gleitring drehfest und axial beweglich zu halten. Die Drehsicherungseinrichtung umfasst eine erste Übertragungsvorrichtung zur Kraftübertragung zwischen dem Gleitringträger und dem Druckring und eine zweite Übertragungsvorrichtung zur Kraftübertragung zwischen dem Druckring auf den stationären Gleitring. An der ersten Übertragungsvorrichtung ist ein Sicherungselement angeordnet, um den Druckring gegen ein axiales Ausrücken zu sichern. Dadurch ist es möglich, dass eine Demontage der beiden Gleitringe erfolgen kann, ohne dass der Druckring und die Vorspanneinrichtung demontiert werden müssen.
-
Vorzugsweise ist die erste Übertragungsvorrichtung ein Stift, insbesondere ein Zylinderstift. Besonders bevorzugt sind dabei entlang des Umfangs mehrere Stifte vorgesehen, welche die erste Übertragungsvorrichtung bilden.
-
Das Sicherungselement der Drehsicherungseinrichtung ist vorzugsweise eine Sicherungsscheibe. Die Sicherungsscheibe ist besonders bevorzugt in einer Nut im Stift angeordnet.
-
Weiter bevorzugt ist die zweite Übertragungsvorrichtung ein Stift, insbesondere ein Zylinderstift. Besonders bevorzugt umfasst die zweite Übertragungsvorrichtung eine Vielzahl von Stiften.
-
Die Verwendung von Stiften als erste und/oder zweite Übertragungsvorrichtung ermöglicht dabei eine einfache Montage und Demontage in Axialrichtung sowie auch einfache Verbindungsverfahren zwischen den Stiften und den Bauteilen, beispielsweise mittels einer Presspassung.
-
Besonders bevorzugt umfasst der Gleitringträger einen Basisbereich und einen ersten axialen Verlängerungsbereich, welcher radial außerhalb des stationären Gleitrings verläuft. Dadurch übergreift der Gleitringträger den stationären Gleitring und ermöglicht trotzdem ein axiales Entnehmen und Montieren des stationären Gleitrings.
-
Besonders bevorzugt ist der Gleitringträger mit einem im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt ausgebildet und weist neben dem Basisbereich und dem ersten axialen Verlängerungsbereich einen zweiten axialen Verlängerungsbereich auf. Die beiden axialen Verlängerungsbereiche werden dabei durch den Basisbereich miteinander verbunden und nehmen zwischen sich den stationären Gleitring auf.
-
Besonders bevorzugt weist der stationäre Gleitring eine erste Ausnehmung für die erste Übertragungsvorrichtung auf. Die erste Ausnehmung ist vorzugsweise ein Sackloch.
-
Weiter bevorzugt weist der Druckring eine zweite Ausnehmung auf, durch welche die erste Übertragungsvorrichtung hindurchgeführt ist. Die zweite Ausnehmung ist vorzugsweise eine Zylinderbohrung.
-
Besonders bevorzugt sind am Druckring an einer zur Rückseite des stationären Gleitrings gerichteten Druckringseite eine erste und eine zweite Nebendichtung angeordnet. Dadurch ist es möglich, dass der stationäre Gleitring in Axialrichtung demontiert werden kann, ohne dass die beiden Nebendichtungen demontiert werden müssen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die beiden Nebendichtungen auch problemlos ausgetauscht werden können und anschließend eine Montage des stationären Gleitrings möglich ist, ohne dass eine Gefahr einer Beschädigung der beiden Nebendichtungen besteht.
-
Weiter bevorzugt ist der rotierende Gleitring mit einer Hülse verbunden, welche an einem rotierenden Bauteil, beispielsweise einer Welle, fixierbar ist. Hierdurch kann die gesamte Gleitringdichtungsanordnung als Baugruppe vorgesehen sein und so als Baugruppe komplett montiert und demontiert werden. Aus dem montierten Zustand können die Gleitringe und Nebendichtungen einzeln ausgetauscht werden, ohne dass die weiteren Bauteile der Gleitringdichtungsanordnung, insbesondere der Gleitringträger und der Druckring sowie die Vorspanneinrichtung demontiert werden müssen.
-
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- 1 eine schematische, perspektivische Teilschnittansicht einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine schematische Teilschnittansicht der Gleitringdichtungsanordnung von 1 in einer ersten Schnittebene und
- 3 eine schematische Teilschnittansicht der Gleitringdichtungsanordnung von 1 in einer zweiten Schnittebene
-
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 eine Gleitringdichtungsanordnung 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
-
Die Gleitringdichtungsanordnung 1 dichtet einen Produktbereich 15 von einem Atmosphärenbereich 16 an einer Welle 14 und einem Gehäuse 19 ab.
-
Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich ist, umfasst die Gleitringdichtungsanordnung 1 eine Gleitringdichtung 2 mit einem rotierenden Gleitring 3 und einem stationären Gleitring 4. Zwischen einer Gleitfläche 30 des rotierenden Gleitrings 3 und einer Gleitfläche 40 des stationären Gleitrings 4 ist ein Dichtspalt 5 definiert. Der rotierende Gleitring 3 ist auf einer Hülse 9 befestigt.
-
Die Gleitringdichtungsanordnung 1 umfasst ferner einen Gleitringträger 6, welcher im Querschnitt im Wesentlichen ein C-Profil aufweist. Der Gleitringträger 6 ist am Gehäuse 19 befestigt. Dabei umfasst der Gleitringträger 6 einen Basisbereich 60, welcher sich in Radialrichtung erstreckt, sowie einen ersten, in Axialrichtung verlaufenden äußeren Verlängerungsbereich 61 und einen zweiten, in Axialrichtung verlaufenden inneren Verlängerungsbereich 62. Der äußere und innere Verlängerungsbereich 61, 62 sind parallel zueinander und weisen in Axialrichtung eine gleiche Länge auf. Der stationäre Gleitring 4 ist, wie aus den 1 bis 3 ersichtlich ist, teilweise zwischen den beiden Verlängerungsbereichen 61, 62 aufgenommen. Die beiden Verlängerungsbereiche 61, 62 verlaufen in einem 90° Winkel zum Basisbereich 60.
-
Wie weiter aus den Figuren ersichtlich ist, umfasst die Gleitringdichtungsanordnung 1 einen axial beweglichen Druckring 7. Der Druckring 7 ist an einer Rückseite 43 des stationären Gleitrings 4 zwischen dem Gleitringträger 6 und dem stationären Gleitring 4 angeordnet. Dabei ist der Druckring 7 zwischen den beiden Verlängerungsbereichen 61, 62 des Gleitringträgers 6 angeordnet.
-
Weiterhin ist eine Vorspanneinrichtung 8 vorgesehen, welche zwischen dem Druckring 7 und dem Gleitringträger 6 angeordnet ist und eingerichtet ist, den stationären Gleitring 4 in Axialrichtung X-X vorzuspannen. Die Vorspanneinrichtung 8 umfasst eine Vielzahl von entlang des Umfangs angeordneten separaten Federelementen, beispielsweise Zylinderfedern.
-
Weiterhin umfasst die Gleitringdichtungsanordnung 1 eine Drehsicherungseinrichtung 10, um den Druckring 7 und den stationären Gleitring 4 drehfest und axial beweglich zu halten. Die Drehsicherungseinrichtung 10 umfasst eine erste Übertragungsvorrichtung 11 zur Kraftübertragung zwischen dem Gleitringträger 6 und dem Druckring 7 sowie eine zweite Übertragungsvorrichtung 12 zur Kraftübertragung zwischen dem Druckring 7 und dem stationären Gleitring 4. In diesem Ausführungsbeispiel sind die erste Übertragungsvorrichtung 11 und die zweite Übertragungsvorrichtung 12 jeweils durch eine Vielzahl von Zylinderstiften gebildet.
-
2 zeigt die Drehsicherungseinrichtung 10 und die erste Übertragungsvorrichtung 11 in Schnittansicht. Hierbei ist ein Zylinderstift der ersten Übertragungsvorrichtung 11 gezeigt, welcher mittels einer ersten Pressverbindung 51 im Basisbereich 60 des Gleitringträgers 6 fixiert ist. Der Zylinderstift ist durch den Druckring 7 in einer Durchgangsöffnung 70 hindurchgeführt und ragt bis in eine erste Ausnehmung 41 an der Rückseite 43 des stationären Gleitrings 4. Weiterhin ist am Zylinderstift ein Sicherungselement 13 in Form einer Sicherungsscheibe angeordnet. Wie weiter aus 2 ersichtlich ist, ist auch im Druckring 7 eine zweite Ausnehmung 71 ausgebildet, wobei die Durchgangsöffnung 70 in die zweite Ausnehmung 71 mündet.
-
Die zweite Übertragungsvorrichtung 12 ist im Detail aus 3 ersichtlich. Die zweite Übertragungsvorrichtung 12 umfasst ebenfalls eine Vielzahl von Zylinderstiften, welche mittels einer zweiten Pressverbindung 52 im Druckring 7 fixiert sind. Hierbei ist an der Rückseite 43 des stationären Gleitrings 4 eine dritte Ausnehmung 42 für eine Aufnahme des Zylinderstifts der zweiten Übertragungsvorrichtung 12 mit Spiel 44 vorgesehen.
-
Wie insbesondere aus den 1 und 2 ersichtlich ist, stellt die erste Übertragungsvorrichtung 11 durch das Sicherungselement 13 sicher, dass der Druckring 7 bei einer Demontage der Gleitringe durch die Federkraft der Vorspanneinrichtung 8 in Axialrichtung (in 2 nach rechts) nicht vollständig herausspringt.
-
Der Druckring 7 kann in Axialrichtung X-X maximal um die Länge L verschoben werden, bis ein Boden 71a der zweiten Ausnehmung 71 am Sicherungselement 13 anliegt.
-
Somit kann eine Ausrücksicherung realisiert werden, welche verhindert, dass bei einer Demontage der Gleitringdichtungsanordnung 1, welche in 2 von der rechten Seite her erfolgt, der Druckring 7 und der stationäre Gleitring 4 dem Monteur entgegenspringt. Somit kann ein vollständiges axiales Ausrücken des Druckrings 7 und auch des stationären Gleitrings 4 bei einer Demontage vermieden werden.
-
Am Druckring 7 ist ferner, wie aus den 1 bis 3 ersichtlich ist, am radial inneren Umfang eine erste Nebendichtung 17 und am radial äußeren Umfang eine zweite Nebendichtung 18 angeordnet. Die Nebendichtungen 17, 18 liegen auch frei zur Rückseite 43 des stationären Gleitrings 4. Im montierten Zustand dichten die beiden Nebendichtungen 17, 18 an der Rückseite 43 des stationären Gleitrings 4 und dem ersten und zweiten Verlängerungsbereich 61, 62 ab.
-
Durch die Ausrücksicherung 10 wird ebenfalls verhindert, dass die beiden Nebendichtungen 17, 18 aus dem Gleitringträger 6 herausgedrückt werden. Dadurch ist auch eine einfache Demontage und vor allem auch wieder eine ordnungsgemäße Montage der beiden Nebendichtungen 17, 18 bei einer Revision der Gleitringdichtungsanordnung möglich. Nach einem Austausch der Nebendichtungen 17, 18 werden diese durch die Ausrücksicherung an Ort und Stelle gehalten und durch Einsetzen des stationären Gleitrings 4 dann gemeinsam mit dem Druckring 7 zurück in die in 2 gezeigte Ausgangsposition, d.h. in 2 nach links verschoben. Dadurch wird sichergestellt, dass kein unerwünschtes Einklemmen oder Quetschen der Nebendichtungen 17, 18 während der Montage des stationären Gleitrings 4 auftritt, da der Montageweg (Länge L) von der ausgerückten Position des Druckrings 7 bis in die Betriebsposition in Axialrichtung nur sehr kurz ist.
-
Somit kann durch die Drehsicherungseinrichtung 10 der Gleitringdichtungsanordnung 1 eine Ausrücksicherung für die Gleitringdichtungsanordnung bereitgestellt werden, welche einfach aufgebaut ist und kostengünstig bereitgestellt werden kann. Insbesondere bei einer Montage oder Demontage unter schwierigen Bedingungen, beispielsweise off-shore oder in heißen oder kalten Gegenden, kann eine sichere und gefahrlose Demontage und Montage ausgeführt werden, ohne dass durch die Vorspannung der Vorspanneinrichtung 8 Bauteile der Gleitringdichtungsanordnung 1 einem Monteur entgegenspringen. Weiterhin kann durch die Drehsicherungseinrichtung 10 sichergestellt werden, dass bei einer Revision und einem Austausch der Nebendichtungen 17, 18 diese bei einer Montage nicht gleich beschädigt werden. Dabei sind für die Demontage und die Montage der Gleitringdichtungsanordnung keine separaten Montagehilfen notwendig. Die Gleitringdichtungsanordnung 1 kann dabei als Baugruppe und somit als komplett auswechselbarer Einsatz vorgesehen sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Gleitringdichtungsanordnung
- 2
- Gleitringdichtung
- 3
- rotierender Gleitring
- 4
- stationären Gleitring
- 5
- Dichtspalt
- 6
- Gleitringträger
- 7
- Druckring
- 8
- Vorspanneinrichtung
- 9
- Hülse
- 10
- Drehsicherungseinrichtung
- 11
- erste Übertragungsvorrichtung
- 12
- zweite Übertragungsvorrichtung
- 13
- Sicherungselement
- 14
- Welle
- 15
- Produktbereich
- 16
- Atmosphärenbereich
- 17
- erste Nebendichtung
- 18
- zweite Nebendichtung
- 19
- Gehäuse
- 30
- Gleitfläche
- 40
- Gleitfläche
- 41
- erste Ausnehmung
- 42
- dritte Ausnehmung
- 43
- Rückseite
- 44
- Spiel
- 51
- erste Pressverbindung
- 52
- zweite Pressverbindung
- 60
- Basisbereich
- 61
- erster axial äußerer Verlängerungsbereich
- 62
- zweiter axial innerer Verlängerungsbereich
- 70
- Durchgangsöffnung
- 71
- zweite Ausnehmung
- 71a
- Boden
- L
- Verschiebelänge des Druckrings
- X-X
- Axialrichtung
