DE102021133857B3 - mechanical seal arrangement - Google Patents

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DE102021133857B3 DE102021133857.3A DE102021133857A DE102021133857B3 DE 102021133857 B3 DE102021133857 B3 DE 102021133857B3 DE 102021133857 A DE102021133857 A DE 102021133857A DE 102021133857 B3 DE102021133857 B3 DE 102021133857B3
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtungsanordnung (1), umfassend: eine Gleitringdichtung (2) mit einem rotierenden Gleitring (3) mit einer ersten Gleitfläche (30) und einem stationären Gleitring (4) mit einer zweiten Gleitfläche (40), welche zwischen der ersten und zweiten Gleitfläche (30, 40) einen Dichtspalt (5) definieren, eine Durchgangsöffnung (42), welche am stationären Gleitring (4) ausgebildet ist und von einer Rückseite (41) des stationären Gleitrings (4) zur zweiten Gleitfläche (40) verläuft, eine in Umfangsrichtung geteilte Druckringeinheit (6), welche in Umfangsrichtung derart geteilt ist, dass die Druckringeinheit (6) einen ersten Subring (61) und einen zweiten Subring (62) aufweist, wobei der zweite Subring (62) radial innerhalb des ersten Subrings (61) angeordnet ist, eine Nebendichtanordnung (7) mit einer ersten Nebendichtung (71) und einer zweiten Nebendichtung (72), wobei die erste Nebendichtung (71) am ersten Subring (61) abdichtet und die zweite Nebendichtung (72) am zweiten Subring (62) abdichtet, wobei zwischen dem ersten Subring (61) und dem zweiten Subring (62) ein Durchlass (8) für ein Sperrfluid (C) ausgebildet ist, um Sperrfluid (C) zur Rückseite (41) des stationären Gleitrings (4) zuzuführen, und eine Vorspannanordnung (10), eingerichtet zur Vorspannung des ersten Subrings (61) und des zweiten Subrings (62) in Axialrichtung (X-X) in Richtung zur Rückseite (41) des stationären Gleitrings (4).The invention relates to a mechanical seal arrangement (1), comprising: a mechanical seal (2) with a rotating seal ring (3) with a first sliding surface (30) and a stationary seal ring (4) with a second sliding surface (40) which is located between the first and second sliding surface (30, 40) define a sealing gap (5), a through opening (42) which is formed on the stationary sliding ring (4) and runs from a rear side (41) of the stationary sliding ring (4) to the second sliding surface (40), a circumferentially split thrust ring unit (6) which is circumferentially split such that the thrust ring unit (6) has a first sub-ring (61) and a second sub-ring (62), the second sub-ring (62) being radially inward of the first sub-ring ( 61), a secondary sealing arrangement (7) with a first secondary seal (71) and a second secondary seal (72), the first secondary seal (71) sealing on the first sub-ring (61) and the second secondary seal (72) on the second sub-ring ( 62), a passage (8) for a barrier fluid (C) being formed between the first sub-ring (61) and the second sub-ring (62) in order to supply barrier fluid (C) to the rear side (41) of the stationary seal ring (4). , and a biasing arrangement (10) arranged to bias the first sub-ring (61) and the second sub-ring (62) in the axial direction (X-X) towards the back (41) of the stationary slide ring (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtungsanordnung mit einer in Umfangsrichtung in zwei Subringe geteilten Druckringeinheit, welche ein verbessertes Verhalten bei Druckstößen aufweist.The invention relates to a mechanical seal arrangement with a pressure ring unit divided into two sub-rings in the circumferential direction, which has improved behavior in the event of pressure surges.

Gleitringdichtungsanordnung sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Bei Gasdichtungen dichtet die Gleitringdichtungsanordnung dabei ein gasförmiges Produkt gegenüber einer rotierenden Einheit, beispielsweise einer Welle, ab. Hierbei können im gasförmigen Produkt Druckspitzen auftreten, welche im Betrieb zu Abdichtungsproblemen an der Gleitringdichtungsanordnung führen können. Derartige Druckspitzen können beispielsweise bei einem Verdichter durch Drehzahländerungen hervorgerufen werden oder auch andere äußere Einflüsse haben. Insbesondere bei toxischen gasförmigen Produkten muss jedoch unbedingt verhindert werden, dass dieses gasförmige Produkt aufgrund eines Versagens der Gleitringdichtungsanordnung in die Atmosphäre gelangt.Mechanical seal arrangements are known from the prior art in different configurations. In the case of gas seals, the mechanical seal arrangement seals off a gaseous product from a rotating unit, for example a shaft. In this case, pressure peaks can occur in the gaseous product, which can lead to sealing problems in the mechanical seal arrangement during operation. Such pressure peaks can be caused by speed changes in a compressor, for example, or can also have other external influences. However, particularly in the case of toxic gaseous products, it is imperative to prevent this gaseous product from escaping into the atmosphere due to failure of the mechanical seal assembly.

Die US 2021/0222701 A1 beschreibt eine Gleitringdichtung mit einem porösen stationären Gleitring. Dabei wird der Dichtung ein Sperrfluid zugeführt, welches von der Rückseite des stationären Gleitrings durch diesen in den Dichtspalt strömt.The US 2021/0222701 A1 describes a mechanical seal with a porous stationary slide ring. A barrier fluid is supplied to the seal, which flows from the back of the stationary slide ring through the latter into the sealing gap.

Die DE 20 2007 016 407 U1 beschreibt eine Gleitringdichtung mit einer Strömungspassage im stationären Gleitring, durch welche ein Sperrfluid in den Dichtspalt strömt.The DE 20 2007 016 407 U1 describes a mechanical seal with a flow passage in the stationary seal ring through which a barrier fluid flows into the sealing gap.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gleitringdichtungsanordnung bereitzustellen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit Druckspitzen im abzudichtenden Produkt abfangen kann, ohne dass dabei eine erhöhte Leckage an der Gleitringdichtungsanordnung auftritt.It is the object of the present invention to provide a mechanical seal arrangement which, with a simple structure and simple, cost-effective manufacturability, can absorb pressure peaks in the product to be sealed without increased leakage occurring at the mechanical seal arrangement.

Diese Aufgabe wird durch eine Gleitringdichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by a mechanical seal arrangement having the features of claim 1. The dependent claims show preferred developments of the invention.

Die erfindungsgemäße Gleitringdichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass im abzudichtenden Produkt auftretende Druckspitzen aufgenommen werden können, ohne dass dabei eine erhöhte Leckage an der Gleitringdichtungsanordnung auftritt. Derartige Druckspitzen sind üblicherweise nur von kurzer Dauer, d.h. üblicherweise kleiner als eine Sekunde, können durch die erfindungsgemäße Gleitringdichtungsanordnung jedoch derart aufgenommen werden, dass keine zusätzliche Leckage an der Gleitringdichtungsanordnung entsteht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Gleitringdichtungsanordnung eine Gleitringdichtung mit einem rotierenden Gleitring mit einer ersten Gleitfläche und einem stationären Gleitring mit einer zweiten Gleitfläche aufweist, welche zwischen der ersten und zweiten Gleitfläche einen Dichtspalt definiert. Ferner ist eine Durchgangsöffnung im stationären Gleitring ausgebildet, welche von einer Rückseite des stationären Gleitrings zur zweiten Gleitfläche am Dichtspalt führt. Die Gleitringdichtungsanordnung umfasst ferner eine geteilte Druckringeinheit, welche in Umfangsrichtung geteilt ist derart, dass die geteilte Druckringeinheit einen ersten Subring und einen zweiten Subring aufweist. Der zweite Subring ist dabei radial innerhalb des ersten Subrings angeordnet. Ferner ist eine Nebendichtungsanordnung vorgesehen, welche eine erste und eine zweite Nebendichtung aufweist, wobei die erste Nebendichtung am ersten Subring abdichtet und die zweite Nebendichtung am zweiten Subring abdichtet. Zwischen dem ersten und zweiten Subring ist ein Durchlass für ein Sperrfluid vorgesehen, welches zur Rückseite des stationären Gleitrings zugeführt wird. Ferner umfasst die Gleitringdichtungsanordnung eine Vorspannanordnung zur Vorspannung des ersten und zweiten Subrings in Axialrichtung in Richtung zur Rückseite des stationären Gleitrings. Somit weist die erfindungsgemäße Gleitringdichtungsanordnung eine geteilte Druckringeinheit auf. Dabei können Druckspitzen durch den ersten Subring, welcher radial außerhalb außerhalb des zweiten Subrings angeordnet ist, aufgenommen werden, während der zweite Subring weiterhin die zur geringen Leckage notwendige Vorspannkraft auf den stationären Gleitring ausüben kann. Somit kann sich der erste Subring unabhängig vom zweiten Subring in Axialrichtung bewegen und kurzzeitig auftretende Druckspitzen im abzudichtenden Produkt aufnehmen und abfedern. Dabei weist die erfindungsgemäße Gleitringdichtungsanordnung trotzdem einen sehr einfachen und kostengünstigen und insbesondere Bauraum sparenden Aufbau auf.The mechanical seal arrangement according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that pressure peaks occurring in the product to be sealed can be absorbed without increased leakage occurring at the mechanical seal arrangement. Such pressure peaks usually only last for a short time, i.e. usually less than a second, but can be absorbed by the mechanical seal arrangement according to the invention in such a way that no additional leakage occurs at the mechanical seal arrangement. According to the invention, this is achieved in that the mechanical seal arrangement has a mechanical seal with a rotating seal ring with a first sliding surface and a stationary seal ring with a second sliding surface, which defines a sealing gap between the first and second sliding surface. Furthermore, a through opening is formed in the stationary slide ring, which leads from a rear side of the stationary slide ring to the second sliding surface on the sealing gap. The mechanical seal arrangement also includes a split pressure ring unit, which is split in the circumferential direction such that the split pressure ring unit has a first sub-ring and a second sub-ring. The second sub-ring is arranged radially inside the first sub-ring. Furthermore, a secondary seal arrangement is provided which has a first and a second secondary seal, the first secondary seal sealing on the first sub-ring and the second secondary seal sealing on the second sub-ring. A passage is provided between the first and second sub-rings for a barrier fluid to be supplied to the rear of the stationary seal ring. The face seal assembly further includes a biasing assembly for biasing the first and second sub-rings axially toward the rear of the stationary face ring. Thus, the mechanical seal arrangement according to the invention has a split pressure ring unit. Pressure peaks can be absorbed by the first sub-ring, which is arranged radially outside of the second sub-ring, while the second sub-ring can continue to exert the prestressing force required for low leakage on the stationary seal ring. The first sub-ring can thus move in the axial direction independently of the second sub-ring and absorb and cushion short-term pressure peaks in the product to be sealed. The mechanical seal arrangement according to the invention nevertheless has a very simple and cost-effective design which, in particular, saves installation space.

Dabei ist der Durchlass zwischen dem ersten und zweiten Druckring ein umlaufender Spalt. Dieser kann besonders einfach und kostengünstig bereitgestellt werden, indem einfach ein als Druckring vorgesehener Basisring in Umfangsrichtung in zwei Ringe geteilt wird. Der Spalt ist als wellenförmiger Spalt ausgebildet. Der wellenförmige Spalt hat dabei den großen Vorteil, dass eine Länge des Durchlasses größer ist, als bei einem Ringspalt, so dass eine größere Sperrfluidmenge durch den Durchlass zur Gleitringdichtung zugeführt werden kann. Der wellenförmige Spalt weist vorzugsweise abgerundete Spitzen auf oder alternativ eine Zickzack-Form.The passage between the first and second pressure ring is a circumferential gap. This can be provided in a particularly simple and cost-effective manner by simply dividing a base ring provided as a pressure ring into two rings in the circumferential direction. The gap is formed as a wavy gap. The wave-shaped gap has the great advantage that the length of the passage is greater than in the case of an annular gap, so that a larger quantity of barrier fluid can be fed through the passage to the mechanical seal. The wavy gap preferably has rounded tips or alternatively a zigzag shape.

Weiter bevorzugt umfasst der Durchlass zwischen dem ersten und zweiten Subring ferner eine Öffnung. Dadurch kann eine zur Gleitringdichtung zugeführte Sperrfluidmenge weiter auf einfache Weise vergrößert werden. Die Öffnung ist vorzugsweise ausschließlich im ersten Subring oder alternativ ausschließlich im zweiten Subring vorgesehen. Weiter bevorzugt ist die Öffnung sowohl im ersten als auch im zweiten Subring, beispielsweise durch Vorsehen von zwei halbkreisförmigen Öffnungen im ersten und zweiten Subring im Bereich des Spalts ausgebildet. Entlang des Umfangs der Druckringeinheit sind vorzugsweise mehrere Öffnungen ausgebildet.More preferably, the passage between the first and second sub-rings further comprises a Opening. As a result, the amount of blocking fluid supplied to the mechanical seal can be further increased in a simple manner. The opening is preferably provided exclusively in the first sub-ring or alternatively exclusively in the second sub-ring. More preferably, the opening is formed both in the first and in the second subring, for example by providing two semicircular openings in the first and second subring in the region of the gap. A plurality of openings are preferably formed along the circumference of the compression ring assembly.

Weiter bevorzugt ist eine Breite des ersten und zweiten Subrings in Axialrichtung gleich. Vorzugsweise ist auch eine Höhe des ersten und zweiten Subrings in Radialrichtung gleich.More preferably, a width of the first and second sub-rings is the same in the axial direction. A height of the first and second sub-rings in the radial direction is also preferably the same.

Alternativ bevorzugt ist eine Breite des ersten Subrings kleiner als eine Breite des zweiten Subrings. Dadurch ist es möglich, dass aufgrund der Teilung des Druckrings der erste Subring auf dem zweiten Subring bei den möglicherweise auftretenden Axialbewegungen gleiten kann. Dadurch ist der erste Subring auf dem zweiten Subring geführt und kann sicher die Ausgleichsbewegungen in Axialrichtung ausführen. Hierdurch kann ein besonders sicherer Betrieb gewährleistet werden. Der zweite Subring übernimmt somit bei Bewegungen des ersten Subrings dessen Führung. Weiter bevorzugt ist eine Breite des ersten Subrings größer als eine Breite des zweiten Subrings.Alternatively, a width of the first sub-ring is preferably smaller than a width of the second sub-ring. This makes it possible that due to the division of the pressure ring, the first sub-ring can slide on the second sub-ring during any axial movements that may occur. As a result, the first subring is guided on the second subring and can safely carry out the compensating movements in the axial direction. As a result, particularly safe operation can be guaranteed. The second subring thus takes over the leadership of the first subring when it moves. More preferably, a width of the first sub-ring is greater than a width of the second sub-ring.

Besonders bevorzugt ist eine Breite des einen Subrings größer als eine Breite des anderen Subrings und kleiner oder gleich zwei Mal der einen Breite des anderen Subrings. Hierdurch wird eine gegenseitige ausreichende axiale Führung der Subringe sichergestellt.A width of one sub-ring is particularly preferably greater than a width of the other sub-ring and is less than or equal to twice the one width of the other sub-ring. This ensures mutual adequate axial guidance of the subrings.

Weiter bevorzugt sind im normalen Betriebszustand die Subringe derart angeordnet, dass die Mittelachsen der Subringe übereinander liegen.More preferably, in the normal operating state, the subrings are arranged in such a way that the central axes of the subrings lie one above the other.

Um eine besonders gute Beweglichkeit des ersten Subrings zu ermöglichen, weist der erste Subring am äußeren Umfang vorzugsweise eine Ausnehmung für die erste Nebendichtung auf. Vorzugsweise weist auch der zweite Subring an einem inneren Umfang eine Ausnehmung für die zweite Nebendichtung auf.In order to enable particularly good mobility of the first sub-ring, the first sub-ring preferably has a recess for the first secondary seal on the outer circumference. The second sub-ring preferably also has a recess for the second secondary seal on an inner circumference.

Um eine gleichmäßige Verteilung des Sperrfluids an der Rückseite des stationären Gleitrings zu ermöglichen ist vorzugsweise zwischen der Rückseite des stationären Gleitrings und der geteilten Druckringeinheit ein umlaufender Zwischenraum ausgebildet.In order to enable an even distribution of the barrier fluid on the rear side of the stationary slide ring, a circumferential gap is preferably formed between the rear side of the stationary slide ring and the split pressure ring unit.

Besonders bevorzugt umfasst die Vorspannanordnung genau eine Vorspanneinheit, welche den ersten und zweiten Subring gleichzeitig vorspannt. Alternativ umfasst die Vorspannanordnung zwei Vorspanneinheiten, wobei eine der beiden Vorspanneinheiten nur den ersten Subring vorspannt und die andere der Vorspanneinheiten nur den zweiten Subring vorspannt.Particularly preferably, the pretensioning arrangement comprises precisely one pretensioning unit, which pretensions the first and second subrings at the same time. Alternatively, the biasing arrangement comprises two biasing units, where one of the two biasing units biases only the first sub-ring and the other of the biasing units biases only the second sub-ring.

Eine Vorspanneinheit umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von Federelementen, insbesondere Zylinderfedern oder Schraubenfedern. Die Federelemente können zylindrisch oder konisch ausgebildet sein. Wenn nur genau eine gemeinsame Vorspanneinheit für den ersten und zweiten Subring vorgesehen ist, sind die Federelemente vorzugsweise derart angeordnet, dass ein Federelement jeweils sowohl am ersten als auch am zweiten Subring anliegt.A pretensioning unit preferably comprises a multiplicity of spring elements, in particular cylindrical springs or coil springs. The spring elements can be cylindrical or conical. If only exactly one common pretensioning unit is provided for the first and second subring, the spring elements are preferably arranged in such a way that a spring element bears against both the first and the second subring.

Vorzugsweise ist eine Federkraft aller einzelnen Federelemente der Vorspanneinheit gleich. Dadurch wird eine gleichmäßige Vorspannung der geteilten Druckringeinheit sichergestellt.A spring force of all individual spring elements of the prestressing unit is preferably the same. This ensures that the split pressure ring unit is evenly preloaded.

Vorzugsweise ist die Druckringeinheit auf einem hülsenförmigen Bauteil angeordnet, um auf einfache Weise Axialbewegungen ausführen zu können.The pressure ring unit is preferably arranged on a sleeve-shaped component in order to be able to carry out axial movements in a simple manner.

Weiter bevorzugt sind die erste und zweite Nebendichtung als O-Ringe ausgebildet.More preferably, the first and second secondary seals are designed as O-rings.

Vorzugsweise ist die geteilte Druckringeinheit in einem Sperrfluidraum angeordnet.The divided pressure ring unit is preferably arranged in a sealing fluid space.

Vorzugsweise ist die Gleitringdichtungsanordnung eine gasgeschmierte Gleitringdichtungsanordnung. Das abzudichtende gasförmige Produkt ist beispielsweise Erdgas. Die erfindungsgemäße Gleitringdichtungsanordnung ist weiter bevorzugt als Tandemdichtung angeordnet, wobei nach der erfindungsgemäßen Gleitringdichtungsanordnung eine weitere Gleitringdichtungsanordnung in Reihe geschaltet ist.Preferably, the face seal assembly is a gas lubricated face seal assembly. The gaseous product to be sealed is, for example, natural gas. The mechanical seal arrangement according to the invention is more preferably arranged as a tandem seal, with another mechanical seal arrangement being connected in series after the mechanical seal arrangement according to the invention.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind dabei jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.Preferred embodiments of the invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings. Identical or functionally identical parts are each denoted by the same reference symbols.

In der Zeichnung ist:

  • 1 eine schematische Schnittansicht einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem ersten Beispiel,
  • 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von 1,
  • 3 eine schematische, vergrößerte Teilschnittansicht der Gleitringdichtungsanordnung von 1,
  • 4 eine schematische Draufsicht einer geteilten Druckringeinheit der Gleitringdichtungsanordnung von 1,
  • 5 eine schematische Draufsicht einer geteilten Druckringeinheit einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 6 eine schematische Draufsicht einer geteilten Druckringeinheit einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem zweiten Beispiel der Erfindung,
  • 7 eine schematische Draufsicht einer geteilten Druckringeinheit einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
  • 8 eine schematische, vergrößerte Teilschnittansicht einer Gleitringdichtungsanordnung mit geteilter Druckringeinheit gemäß einem dritten Beispiel der Erfindung.
In the drawing is:
  • 1 a schematic sectional view of a mechanical seal assembly according to a first example,
  • 2 a sectional view along the line II-II of FIG 1 ,
  • 3 a schematic, enlarged partial sectional view of the mechanical seal assembly of 1 ,
  • 4 a schematic plan view of a split pressure ring unit of the mechanical seal assembly of 1 ,
  • 5 a schematic plan view of a split pressure ring unit of a mechanical seal assembly according to a first embodiment of the invention,
  • 6 a schematic plan view of a split pressure ring unit of a mechanical seal assembly according to a second example of the invention,
  • 7 a schematic plan view of a split pressure ring unit of a mechanical seal assembly according to a second embodiment of the invention, and
  • 8th a schematic, enlarged partial sectional view of a mechanical seal assembly with split pressure ring unit according to a third example of the invention.

Die 1 bis 4 zeigen eine Gleitringdichtungsanordnung 1 gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung.The 1 until 4 show a mechanical seal assembly 1 according to a first example of the present invention.

Die Gleitringdichtungsanordnung 1 umfasst eine gasgeschmierte Gleitringdichtung 2 mit einem rotierenden Gleitring 3 und einem stationären Gleitring 4. Der rotierende Gleitring 3 weist eine erste Gleitfläche 30 auf und der stationäre Gleitring 4 weist eine zweite Gleitfläche 40 auf. Zwischen den beiden Gleitflächen 30, 40 ist ein Dichtspalt 5 definiert.The mechanical seal arrangement 1 comprises a gas-lubricated mechanical seal 2 with a rotating seal ring 3 and a stationary seal ring 4 . The rotating seal ring 3 has a first sliding surface 30 and the stationary seal ring 4 has a second sliding surface 40 . A sealing gap 5 is defined between the two sliding surfaces 30 , 40 .

Wie aus 1 ersichtlich ist, weist der stationäre Gleitring 4 eine Durchgangsöffnung 42 auf, welche von einer Rückseite 41 des stationären Gleitrings 4 bis zur zweiten Gleitfläche 40 reicht.How out 1 As can be seen, the stationary slide ring 4 has a through opening 42 which extends from a rear side 41 of the stationary slide ring 4 to the second sliding surface 40 .

Die Gleitringdichtungsanordnung 1 dichtet dabei einen ersten Bereich 14, in welchem ein unter Druck stehendes, abzudichtendes Produkt, beispielsweise Erdgas, vorhanden ist gegenüber einem zweiten Bereich 15 ab, welcher beispielsweise ein Atmosphärenbereich ist.The mechanical seal arrangement 1 seals a first area 14 in which a pressurized product to be sealed, for example natural gas, is present from a second area 15 which is, for example, an atmospheric area.

Die Gleitringdichtungsanordnung 1 kann dabei als Einzeldichtung eingesetzt werden oder auch in einer Tandemdichtung, bei der in Reihe vor und/oder nach der Gleitringdichtungsanordnung 1 mindestens eine weitere Dichtung vorhanden ist.The mechanical seal arrangement 1 can be used as an individual seal or in a tandem seal, in which at least one further seal is present in series before and/or after the mechanical seal arrangement 1 .

Die Gleitringdichtungsanordnung 1 umfasst ferner eine in Umfangsrichtung geteilte Druckringeinheit 6, welche im Detail aus den 2, 3 und 4 ersichtlich ist. Die geteilte Druckringeinheit 6 umfasst einen ersten Subring 61 und einen zweiten Subring 62. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist der erste Subring 61 radial außerhalb des zweiten Subrings 62 angeordnet.The mechanical seal assembly 1 further includes a circumferentially split pressure ring unit 6, which in detail from the 2 , 3 and 4 is evident. The split pressure ring unit 6 comprises a first sub-ring 61 and a second sub-ring 62. As shown in FIG 3 As can be seen, the first sub-ring 61 is arranged radially outside of the second sub-ring 62 .

Die geteilte Druckringeinheit 6 wird mittels einer Vorspannanordnung 10 in Axialrichtung X-X der Gleitringdichtungsanordnung 1 vorgespannt und übt somit eine Vorspannkraft auf den stationären Gleitring 4 aus.The split pressure ring unit 6 is prestressed in the axial direction X-X of the mechanical seal arrangement 1 by means of a prestressing arrangement 10 and thus exerts a prestressing force on the stationary slide ring 4 .

Vorzugsweise umfasst die Vorspannanordnung 10 zwei Vorspanneinheiten mit einer Vielzahl von Vorspannelementen, welche nur den ersten Subring 61 und nur den zweiten Subring 62 vorspannen.Preferably, the biasing assembly 10 comprises two biasing units having a plurality of biasing elements biasing only the first sub-ring 61 and only the second sub-ring 62 .

Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ist eine Nebendichtanordnung 7 zwischen der geteilten Druckringeinheit 6 und dem stationären Gleitring 4 angeordnet. Die Nebendichtanordnung 7 umfasst eine erste Nebendichtung 71 am ersten Subring 61 und eine zweite Nebendichtung 72 am zweiten Subring 62. Die beiden Nebendichtungen 71, 72 sind in diesem Ausführungsbeispiel als O-Ring ausgebildet. Der erste Subring 71 weist an seinem radial äußeren Bereich eine erste Ausnehmung 61a auf. Der zweite Subring 62 weist an seinem radial inneren Bereich eine zweite Ausnehmung 62a auf. Die Nebendichtungen 71, 72 sind in den Ausnehmungen 61a, 62a angeordnet.How out 3 can be seen further, a secondary sealing arrangement 7 is arranged between the divided pressure ring unit 6 and the stationary seal ring 4 . The secondary sealing arrangement 7 comprises a first secondary seal 71 on the first sub-ring 61 and a second secondary seal 72 on the second sub-ring 62. In this exemplary embodiment, the two secondary seals 71, 72 are designed as O-rings. The first sub-ring 71 has a first recess 61a in its radially outer area. The second sub-ring 62 has a second recess 62a in its radially inner area. The secondary seals 71, 72 are arranged in the recesses 61a, 62a.

Wie weiter aus 3 ersichtlich ist, ist zwischen dem ersten Subring 61 und dem zweiten Subring 62 ein Durchlass 8 vorgesehen. Der Durchlass 8 ist in diesem Beispiel ein Ringspalt 80, welcher durchgängig von einer ersten Axialseite der geteilten Dichtringeinheit 6 zur anderen Axialseite führt.How further from 3 As can be seen, a passage 8 is provided between the first sub-ring 61 and the second sub-ring 62 . In this example, the passage 8 is an annular gap 80 which leads continuously from a first axial side of the split sealing ring unit 6 to the other axial side.

Dadurch ist es möglich, dass ein Sperrfluid, welches über einen Zufuhrkanal 17 in einen Sperrfluidraum 19 zugeführt wird, durch den Durchlass 8 in der geteilten Druckringeinheit 6 in einen ringförmigen Zwischenraum 9 an der Rückseite 41 des stationären Gleitrings 4 zugeführt wird. Von dem ringförmigen Zwischenraum 9 wird das Sperrfluid dann über die Durchgangsöffnung 42 zum Dichtspalt 5 zugeführt. Am Dichtspalt 5 teilt sich der Sperrfluidstrom in einen radial nach außen gerichteten Anteil, welcher zum ersten Bereich 14 zugeführt wird, und einen radial nach innen gerichteten Anteil, welcher zum zweiten Bereich 15 zugeführt wird. Der Strömungspfad des Sperrfluids ist in 1 durch die Pfeile C angedeutet.This makes it possible for a barrier fluid, which is fed into a barrier fluid chamber 19 via a supply channel 17 , to be fed through the passage 8 in the split pressure ring unit 6 into an annular intermediate space 9 on the rear side 41 of the stationary slide ring 4 . The barrier fluid is then fed from the annular intermediate space 9 to the sealing gap 5 via the through-opening 42 . At the sealing gap 5 , the flow of barrier fluid is divided into a radially outwardly directed portion, which is supplied to the first area 14 , and a radially inwardly directed portion, which is supplied to the second area 15 . The barrier fluid flow path is in 1 indicated by the arrows C.

Die Vorspannanordnung 10 umfasst in diesem Beispiel eine Vielzahl von Federelementen, die als Zylinderfedern 11 ausgebildet sind. 4 zeigt die Anordnung der Zylinderfedern 11, welche jeweils als Einzelfedern vorgesehen sein können. Dabei übt eine Zylinderfeder 11 jeweils nur eine Kraft entweder auf den ersten Subring 61 oder den zweiten Subring 62 aus. Die Zylinderfedern 11 sind in 4 gestrichelt dargestellt, so dass der jeweilige Angriffspunkt der Zylinderfeder 11 am ersten Subring 61 und am zweiten Subring 62 erkennbar ist.In this example, the prestressing arrangement 10 comprises a multiplicity of spring elements which are designed as cylindrical springs 11 . 4 shows the arrangement of the cylinder springs 11, which can each be provided as individual springs. while practicing a cylinder spring 11 only exerts a force on either the first sub-ring 61 or the second sub-ring 62 . The cylinder springs 11 are in 4 shown in dashed lines, so that the respective point of application of the cylinder spring 11 on the first sub-ring 61 and on the second sub-ring 62 can be seen.

Der stationäre Gleitring 4 ist zwischen einem Gehäuse 12 und einem hülsenförmigen Bauteil 18 angeordnet. Die geteilte Druckringeinheit 6 ist ebenfalls zwischen dem Gehäuse 12 und dem hülsenförmigen Bauteil 18 angeordnet und kann Bewegungen in Axialrichtung X-X ausführen.The stationary slide ring 4 is arranged between a housing 12 and a sleeve-shaped component 18 . The split compression ring assembly 6 is also located between the housing 12 and the sleeve-like member 18 and is capable of movement in the axial direction X-X.

Wie weiter aus 3 ersichtlich ist, weist der erste Subring 61 eine erste Höhe H1 auf und der zweite Subring 62 weist eine zweite Höhe H2 auf. Hierbei sind die erste Höhe H1 und die zweite Höhe H2 gleich. Ferner weist der erste Subring 61 eine erste Breite B1 und der zweite Subring 62 eine zweite Breite B2 auf. Dabei sind die erste Breite B1 und die zweite Breite B2 gleich.How further from 3 As can be seen, the first sub-ring 61 has a first height H1 and the second sub-ring 62 has a second height H2. Here, the first height H1 and the second height H2 are the same. Furthermore, the first sub-ring 61 has a first width B1 and the second sub-ring 62 has a second width B2. The first width B1 and the second width B2 are the same.

Die geteilte Druckringeinheit 6 umfasst somit zwei separate in Umfangsrichtung geschlossene Ringe, welche radial übereinander angeordnet sind und zwischen sich den Durchlass 8 aufweisen. Durch diese Ausgestaltung der Druckringeinheit 6 ist es möglich, dass bei einer kurzfristig auftretenden Druckspitze im ersten Bereich 14 im Produkt die Druckspitze, welche über einen Gehäusespalt 13 zwischen dem Gehäuse 12 und dem stationären Gleitring 4 auf die Druckringeinheit 6 wirkt (vgl. 3), nur der erste Subring 61 in Axialrichtung X-X gegen die Federkraft der Zylinderfedern 11 bewegt wird. Der zweite Subring 62 verbleibt in der in den 1 und 3 dargestellten Ausgangsposition. In 3 ist ein Druckstoß 16 schematisch durch die Pfeile angedeutet. Der erste Subring 61 bewegt sich dann in Richtung des Pfeils A axial gegen die Federkraft der Zylinderfedern 11.The divided pressure ring unit 6 thus comprises two separate rings which are closed in the circumferential direction and which are arranged radially one above the other and have the passage 8 between them. This configuration of the pressure ring unit 6 makes it possible that, in the event of a short-term pressure peak in the first area 14 in the product, the pressure peak, which acts on the pressure ring unit 6 via a housing gap 13 between the housing 12 and the stationary slide ring 4 (cf. 3 ), only the first sub-ring 61 is moved in the axial direction XX against the spring force of the cylinder springs 11 . The second subring 62 remains in the in den 1 and 3 shown starting position. In 3 a pressure surge 16 is indicated schematically by the arrows. The first subring 61 then moves axially in the direction of arrow A against the spring force of the cylinder springs 11.

Somit wird bei einem möglichen Druckstoß 16 nur der äußere der beiden Subringe 61, 62 der geteilten Druckringeinheit 6 bewegt, und der zweite Subring 62 verbleibt in der Ausgangsposition und dichtet die Gleitringdichtung 2 am Dichtspalt 5 weiterhin ab.Thus, in the event of a possible pressure surge 16, only the outer of the two sub-rings 61, 62 of the split pressure ring unit 6 is moved, and the second sub-ring 62 remains in the initial position and continues to seal the mechanical seal 2 at the sealing gap 5.

Sobald der Druckstoß 16 beendet ist, wird der erste Subring 61 wieder durch die Federkraft der Zylinderfedern 11 in die in den 1 und 3 gezeigte Ausgangsposition zurückgestellt. Dadurch ist wieder eine sichere Abdichtung durch die erste Nebendichtung 71 an der Rückseite 41 und am Gehäuse 12 sowie der Gleitringdichtung 2 möglich.As soon as the pressure surge 16 has ended, the first subring 61 is again in the in the by the spring force of the cylinder springs 11 1 and 3 shown starting position. As a result, reliable sealing by the first secondary seal 71 on the rear side 41 and on the housing 12 and the mechanical seal 2 is again possible.

Somit kann das Beispiel durch die geschickte Unterteilung der Druckringeinheit 6 in zwei ringförmige Untereinheiten auf einfache und sichere Weise Druckstöße abfedern. Somit kann insbesondere verhindert werden, dass sich der stationäre Gleitring 4 aufgrund des kurzfristigen Druckanstiegs im ersten Bereich 14 ebenfalls in Axialrichtung X-X vom rotierenden Gleitring 3 wegbewegt und somit die Gleitringdichtung 2 öffnet, so dass das Medium aus dem ersten Bereich 14 über den nun offenen Dichtspalt 5 in den zweiten Bereich 15 strömen kann. Durch die über den zweiten Subring 62 trotz Druckstoß 16 und Bewegung des ersten Subrings 61 in Richtung des Pfeils A vorhandene Vorspannkraft kann der stationäre Gleitring 4 in der Dichtungsposition gehalten werden und bewegt sich auch bei hohen Druckstößen nicht in Axialrichtung X-X weg vom rotieren Gleitring 3. Damit wird eine unerwünscht große Leckage über den Dichtspalt 5 bei Druckstößen verhindert.Thus, the example can absorb pressure surges in a simple and safe way by cleverly dividing the pressure ring unit 6 into two ring-shaped sub-units. In this way, it can be prevented in particular that the stationary slide ring 4 also moves away from the rotating slide ring 3 in the axial direction X-X due to the short-term pressure increase in the first area 14 and thus opens the mechanical seal 2, so that the medium from the first area 14 via the now open sealing gap 5 can flow into the second region 15. Due to the prestressing force present via the second sub-ring 62 despite the pressure surge 16 and the movement of the first sub-ring 61 in the direction of arrow A, the stationary slide ring 4 can be held in the sealing position and does not move away from the rotating slide ring 3 in the axial direction X-X, even in the case of high pressure surges. This prevents an undesirably large leakage through the sealing gap 5 in the event of pressure surges.

Die Ausgleichsfunktion der geteilten Druckringeinheit 6 kann dabei auch bei einem zu niedrigen Druck des Sperrfluids, welcher beispielsweise bei Schwankungen im Druckaufbau für das Sperrfluid auftreten kann, eine Ausgleichsfunktion bereitstellen. Der innere zweite Subring 62 bleibt auch hierbei in der in 1 und 3 gezeigten abdichtenden Position, so dass der stationäre Gleitring 4 in jeder Drucksituation immer gegen den rotieren Gleitring 3 vorgespannt ist und abdichtet und keine übermäßige Leckage über den Dichtspalt 5 vom ersten Bereich 14 zum zweiten Bereich 15 auftritt.The compensation function of the split pressure ring unit 6 can provide a compensation function even if the pressure of the barrier fluid is too low, which can occur, for example, with fluctuations in the pressure build-up for the barrier fluid. The inner second subring 62 also remains in the in 1 and 3 shown sealing position, so that the stationary seal ring 4 is always prestressed against the rotating seal ring 3 and seals in any pressure situation and no excessive leakage through the sealing gap 5 from the first area 14 to the second area 15 occurs.

5 zeigt eine geteilte Druckringeinheit 6 einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. 5 shows a split pressure ring unit 6 of a mechanical seal assembly according to a first embodiment of the present invention. Identical or functionally identical parts are denoted by the same reference symbols.

Wie aus 5 ersichtlich ist, ist der Durchlass 8 beim ersten Ausführungsbeispiel unterschiedlich zum ersten Beispiel ausgebildet. Beim ersten Ausführungsbeispiel ist der Durchlass 8 als wellenförmiger Spalt 81 zwischen dem ersten Subring 61 und dem zweiten Subring 62 vorgesehen. Auf diese Weise wird eine Länge des Durchlasses 8 in Umfangsrichtung verlängert, so dass eine größere Menge an Sperrfluid durch den Durchlass 8 in Richtung zum stationären Gleitring 4 strömen kann. Der wellenförmige Spalt 81 kann dabei mit abgerundeten Spitzen oder tatsächlich spitz zulaufend ausgebildet sein. Wie weiter aus 5 ersichtlich ist, ist die Vorspannanordnung 10 durch Zylinderfedern 11 ausgebildet, welche gleichzeitig den ersten Subring 61 und den zweiten Subring 62 vorspannen. Bei einem auftretenden Druckstoß werden die Zylinderfedern 11 einseitig belastet, wobei der Teil der Zylinderfedern 11, der am ersten Subring 61 anliegt, axial bewegt wird, wobei der andere Teil der Zylinderfedern 11, der am zweiten Subring 62 anliegt, in der Ausgangsstellung verbleibt, so dass die Zylinderfeder 11 trotz schräger Anlage immer noch Federkraft auf den zweiten Subring 62 ausübt. Dadurch wird die Dichtheit der Gleitringdichtung 2 durch die stets vorhandene Vorspannung des stationären Gleitrings 4 beibehalten. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem vorhergehenden Beispiel, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.How out 5 As can be seen, the passage 8 in the first exemplary embodiment is designed differently from the first example. In the first exemplary embodiment, the passage 8 is provided as a wave-shaped gap 81 between the first sub-ring 61 and the second sub-ring 62 . In this way, a length of the passage 8 is lengthened in the circumferential direction, so that a larger quantity of barrier fluid can flow through the passage 8 in the direction of the stationary seal ring 4 . The wave-shaped gap 81 can be designed with rounded tips or actually taper to a point. How further from 5 As can be seen, the prestressing arrangement 10 is formed by cylinder springs 11, which prestress the first subring 61 and the second subring 62 at the same time. When a pressure surge occurs, the cylinder springs 11 are loaded on one side, with the part of the cylinder springs 11 that rests on the first sub-ring 61 being moved axially, with the other part of the cylinder springs 11 that resting on the second sub-ring 62 remaining in the starting position, see above that the cylinder spring 11 despite inclined system still spring force on the second subring 62 exercises. As a result, the tightness of the mechanical seal 2 is maintained by the prestressing of the stationary slide ring 4, which is always present. Otherwise, this exemplary embodiment corresponds to the previous example, so that reference can be made to the description given there.

6 zeigt eine geteilte Druckringeinheit 6 einer Gleitringdichtungsanordnung 1 gemäß einem zweiten Beispiel. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet. 6 shows a split pressure ring unit 6 of a mechanical seal assembly 1 according to a second example. Identical or functionally identical parts are denoted by the same reference symbols as in the previous exemplary embodiments.

Wie aus 6 ersichtlich ist, weist die geteilte Druckringeinheit 6 im zweiten Beispiel eine Durchlassöffnung 82 auf. Die Durchlassöffnung 82 ist im Bereich des Durchlasses 8 durch zwei im Schnitt halbkreisförmige Durchgangsöffnungen ausgebildet, wobei jeweils eine der halbkreisförmigen Durchgangsöffnungen am ersten und zweiten Subring 61, 62 ausgebildet ist. Durch das Vorsehen der Durchlassöffnung 82 kann eine Fluidmenge des Sperrfluids, welche durch den Durchlass 8 hindurchgeführt wird, erhöht werden. Es sei angemerkt, dass es möglich ist, dass mehrere Durchlassöffnungen 82 vorgesehen sind. Es sei weiterhin angemerkt, dass es auch möglich ist, dass Durchlassöffnungen ausschließlich in einem der Subringe 61, 62 ausgebildet sind. Hierbei können beispielsweise eine oder mehrere Durchlassöffnungen 82 nur im ersten Subring 61 vorgesehen sein oder mehrere Durchlassöffnungen 82 nur im zweiten Subring 62 vorgesehen sein oder einzelne Durchlassöffnungen 82 sowohl im ersten als auch im zweiten Subring 61, 62 ausgebildet sein.How out 6 As can be seen, the divided pressure ring unit 6 has a passage opening 82 in the second example. The passage opening 82 is formed in the region of the passage 8 by two through-openings which are semi-circular in section, one of the semi-circular through-openings being formed on the first and second sub-rings 61, 62 in each case. By providing the passage opening 82, a fluid quantity of the barrier fluid, which is guided through the passage 8, can be increased. It should be noted that it is possible for a plurality of through openings 82 to be provided. It should also be noted that it is also possible for passage openings to be formed exclusively in one of the subrings 61, 62. Here, for example, one or more passage openings 82 can be provided only in the first subring 61 or several passage openings 82 can be provided only in the second subring 62 or individual passage openings 82 can be formed both in the first and in the second subring 61, 62.

Ansonsten entspricht dieses Beispiel den vorhergehenden Beispielen, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.Otherwise, this example corresponds to the previous examples, so that reference can be made to the description given there.

7 zeigt eine geteilte Druckringeinheit 6 einer Gleitringdichtungsanordnung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel bezeichnet. 7 shows a split pressure ring unit 6 of a mechanical seal assembly 1 according to a second embodiment of the invention. Identical or functionally identical parts are denoted by the same reference symbols as in the previous exemplary embodiment.

Wie aus 7 ersichtlich ist, ist das zweite Ausführungsbeispiel ähnlich wie das in 5 beschriebene erste Ausführungsbeispiel aufgebaut. Allerdings ist im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel beim zweiten Ausführungsbeispiel eine Anordnung der Zylinderfedern 11 derart, dass zwei Zylinderfedern 11 nur den ersten Subring 61 vorspannen und zwei Zylinderfedern 11 nur den zweiten Subring 62 vorspannen. Hierbei sind die jeweils einen Ring vorspannenden Zylinderfedern 11 an der geteilten Druckringeinheit einander gegenüberliegend angeordnet.How out 7 As can be seen, the second embodiment is similar to that in FIG 5 first embodiment described constructed. However, in contrast to the first exemplary embodiment, the arrangement of the cylinder springs 11 in the second exemplary embodiment is such that two cylinder springs 11 preload only the first subring 61 and two cylinder springs 11 preload only the second subring 62 . In this case, the cylinder springs 11 each prestressing a ring are arranged opposite one another on the split pressure ring unit.

Dabei ist die Anordnung der Zylinderfedern 11 in 7 derart, dass alle vier Zylinderfedern 11 auf einem Mittelkreis 63 liegen, welcher derart an der geteilten Druckringeinheit 6 angeordnet ist, dass ein Abstand des Mittelkreises 63 zum äußeren Umfang ungleich einem Abstand des Mittelkreises 63 zum inneren Umfang ist. Der Durchlass 8 beim zweiten Ausführungsbeispiel ist wieder wellenförmig ausgebildet, wobei in diesem Ausführungsbeispiel sechs Wellen vorgesehen sind. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.The arrangement of the cylinder springs is 11 in 7 such that all four cylinder springs 11 lie on a center circle 63 which is arranged on the split pressure ring unit 6 in such a way that a distance from the center circle 63 to the outer circumference is unequal to a distance from the center circle 63 to the inner circumference. The passage 8 in the second exemplary embodiment is again designed in the form of waves, with six waves being provided in this exemplary embodiment. Otherwise, this exemplary embodiment corresponds to the previous exemplary embodiment, so that reference can be made to the description given there.

8 zeigt eine geteilte Druckringeinheit 6 einer Gleitringdichtungsanordnung 1 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind wieder mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet. 8th shows a split pressure ring unit 6 of a mechanical seal assembly 1 according to a fifth embodiment of the invention. Identical or functionally identical parts are again denoted by the same reference symbols as in the previous exemplary embodiments.

Das dritte Beispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Beispiel, wobei im Unterschied zum ersten Beispiel beim dritten Beispiel die zweite Breite B2 des zweiten Subrings 62 größer ist als die erste Breite B1 des ersten Subrings 61. Dabei liegt B2 in einem Bereich von B1 < B2 ≤ 2 x B1. Bevorzugt beträgt die zweite Breite B2 = 1,5 x B1. Dadurch dient der zweite Subring 62 als Führungselement für den ersten Subring 61, wenn dieser eine axiale Ausgleichsbewegung in Richtung des Pfeils A ausführt. Insbesondere kann dadurch ein Verkippen oder Schrägstellen des ersten Subrings 61 bei der Ausgleichsbewegung verhindert werden. Auch kann eine Rückstellung des ersten Subrings 61 in die in 8 gezeigte neutrale Ausgangsposition wieder sicher ermöglicht werden.The third example essentially corresponds to the first example, in contrast to the first example, in the third example the second width B2 of the second sub-ring 62 is greater than the first width B1 of the first sub-ring 61. B2 is in a range of B1<B2≦ 2 x B1 The second width is preferably B2=1.5×B1. As a result, the second sub-ring 62 serves as a guide element for the first sub-ring 61 when the latter executes an axial compensating movement in the direction of the arrow A. In particular, tilting or tilting of the first sub-ring 61 during the compensating movement can thereby be prevented. A reset of the first subring 61 in the in 8th shown neutral starting position are made possible again safely.

Es sei angemerkt, dass es auch möglich ist, dass alternativ die erste Breite B1 größer ist als die zweite Breite B2. Hierdurch wird die gleiche Wirkung wie bei der in 8 gezeigten Ausgestaltung erreicht. Ansonsten entspricht dieses Beispiel dem ersten Beispiel, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.It should be noted that it is also possible that, alternatively, the first width B1 is greater than the second width B2. This achieves the same effect as with the in 8th configuration shown. Otherwise, this example corresponds to the first example, so that reference can be made to the description given there.

Zu allen Ausführungsbeispielen sei angemerkt, dass durch die geschickte Unterteilung des Druckrings in zwei separate Ringe Druckstöße 16, welche im abzudichtenden Medium auftreten können, sicher abgefedert werden können, ohne dass dadurch die Dichtungsqualität der Gleitringdichtung 2, wie dies bisher im Stand der Technik möglich war, vermindert wird. Durch die Bewegung nur des einen Ringteils der Druckringeinheit bleibt der andere Ringteil der Druckringeinheit immer in vorgespannter Anlage am stationären Gleitring 4, wodurch die Vorspannung des stationären Gleitrings 4 in Axialrichtung X-X beibehalten wird und im Betrieb ein kleiner Dichtspalt 5 zwischen stationärem Gleitring 4 und rotierendem Gleitring 3 aufrechterhalten wird. Dadurch wird auch bei Druckstößen eine Leckage über den Dichtspalt 5 nicht erhöht, so dass die Leistungsfähigkeit der Gleitringdichtungsanordnung 1 auch bei Druckstößen nicht reduziert ist.It should be noted with regard to all the exemplary embodiments that pressure surges 16, which can occur in the medium to be sealed, can be safely cushioned by cleverly dividing the pressure ring into two separate rings, without affecting the sealing quality of the mechanical seal 2, as was previously possible in the prior art , is diminished. Due to the movement of only one ring part of the pressure ring unit, the other ring part of the pressure ring unit always remains in preloaded contact with the stationary slide ring 4, whereby the preload of the stationary slide ring 4 in the axial direction XX is maintained and, during operation, a small sealing gap 5 between the stationary slide ring 4 and rotating sliding ring 3 is maintained. As a result, leakage through the sealing gap 5 is not increased even in the event of pressure surges, so that the performance of the mechanical seal arrangement 1 is not reduced even in the event of pressure surges.

Neben der vorstehenden schriftlichen Beschreibung der Erfindung wird zu deren ergänzender Offenbarung hiermit explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den 1 bis 8 Bezug genommen.In addition to the above written description of the invention, reference is hereby explicitly made to the graphic representation of the invention in FIGS 1 until 8th referenced.

BezugszeichenlisteReference List

11
Gleitringdichtungsanordnungmechanical seal arrangement
22
Gleitringdichtungmechanical seal
33
rotierender Gleitringrotating sliding ring
44
stationärer Gleitringstationary slide ring
55
Dichtspaltsealing gap
66
geteilte Druckringeinheitsplit compression ring unit
77
Nebendichtanordnungsecondary sealing arrangement
88th
Durchlasspassage
99
ringförmiger Zwischenraumannular space
1010
Vorspannanordnungbiasing arrangement
1111
Federelemente / ZylinderfedernSpring elements / cylinder springs
1212
GehäuseHousing
1313
Gehäusespalthousing gap
1414
erster Bereich (Produkt)first area (product)
1515
zweiter Bereich (z.B. Atmosphäre)second area (e.g. atmosphere)
1616
Druckstoßpressure surge
1717
Zufuhrkanal für SperrfluidBarrier fluid supply channel
1818
hülsenförmiges Bauteilsleeve-shaped component
1919
Sperrfluidraumbarrier fluid space
3030
erste Gleitflächefirst sliding surface
4040
zweite Gleitflächesecond sliding surface
4141
Rückseiteback
4242
Durchgangsöffnungpassage opening
6161
erster Subringfirst subring
61 a61 a
erste Ausnehmungfirst recess
6262
zweiter Subringsecond subring
62a62a
zweite Ausnehmungsecond recess
6363
Mittelkreiscenter circle
7171
erste Nebendichtungfirst secondary seal
7272
zweite Nebendichtungsecond secondary seal
8080
Ringspaltannular gap
8181
wellenförmiger Spaltwavy gap
8282
Durchlassöffnungpassage opening
AA
Bewegung des ersten SubringsMovement of the first subring
B1B1
erste Breite des ersten Subringsfirst width of the first subring
B2B2
zweite Breite des zweiten Subringssecond width of the second subring
CC
Sperrfluidbarrier fluid
H1H1
erste Höhe des ersten Subringsfirst height of the first subring
H2H2
zweite Höhe des zweiten Subringssecond height of the second subring
X-XX-X
Axialrichtungaxial direction

Claims (12)

Gleitringdichtungsanordnung (1), umfassend: • eine Gleitringdichtung (2) mit einem rotierenden Gleitring (3) mit einer ersten Gleitfläche (30) und einem stationären Gleitring (4) mit einer zweiten Gleitfläche (40), welche zwischen der ersten und zweiten Gleitfläche (30, 40) einen Dichtspalt (5) definieren, • eine Durchgangsöffnung (42), welche am stationären Gleitring (4) ausgebildet ist und von einer Rückseite (41) des stationären Gleitrings (4) zur zweiten Gleitfläche (40) verläuft, • eine in Umfangsrichtung geteilte Druckringeinheit (6), welche in Umfangsrichtung derart geteilt ist, dass die Druckringeinheit (6) einen ersten Subring (61) und einen zweiten Subring (62) aufweist, wobei der zweite Subring (62) radial innerhalb des ersten Subrings (61) angeordnet ist, • eine Nebendichtanordnung (7) mit einer ersten Nebendichtung (71) und einer zweiten Nebendichtung (72), wobei die erste Nebendichtung (71) am ersten Subring (61) abdichtet und die zweite Nebendichtung (72) am zweiten Subring (62) abdichtet, • wobei zwischen dem ersten Subring (61) und dem zweiten Subring (62) ein Durchlass (8) für ein Sperrfluid (C) ausgebildet ist, um Sperrfluid (C) zur Rückseite (41) des stationären Gleitrings (4) zuzuführen, • wobei der Durchlass (8) ein umlaufender Spalt ist, • wobei der umlaufende Spalt ein wellenförmiger Spalt (81) ist, und • eine Vorspannanordnung (10), eingerichtet zur Vorspannung des ersten Subrings (61) und des zweiten Subrings (62) in Axialrichtung (X-X) in Richtung zur Rückseite (41) des stationären Gleitrings (4).Mechanical seal arrangement (1), comprising: • a mechanical seal (2) with a rotating slide ring (3) with a first sliding surface (30) and a stationary slide ring (4) with a second sliding surface (40), which between the first and second sliding surface (30, 40) has a sealing gap ( 5) define, • a through opening (42) which is formed on the stationary slide ring (4) and runs from a rear side (41) of the stationary slide ring (4) to the second sliding surface (40), • a circumferentially divided pressure ring unit (6), which is divided in the circumferential direction such that the pressure ring unit (6) has a first sub-ring (61) and a second sub-ring (62), the second sub-ring (62) being radially inward of the first sub-ring (61) is arranged, • a secondary seal arrangement (7) with a first secondary seal (71) and a second secondary seal (72), wherein the first secondary seal (71) seals the first sub-ring (61) and the second secondary seal (72) seals the second sub-ring (62), • wherein a passage (8) for a barrier fluid (C) is formed between the first sub-ring (61) and the second sub-ring (62) in order to supply barrier fluid (C) to the back (41) of the stationary slide ring (4), • wherein the passage (8) is a circumferential gap, • wherein the circumferential gap is an undulating gap (81), and • a preload assembly (10) arranged to preload the first sub-ring (61) and the second sub-ring (62) in the axial direction (X-X) towards the back (41) of the stationary slide ring (4). Gleitringdichtungsanordnung (1) nach Anspruch 1, wobei der Durchlass (8) ferner eine Durchlassöffnung (82) aufweist.Mechanical seal arrangement (1) according to claim 1 , wherein the passage (8) further comprises a passage opening (82). Gleitringdichtungsanordnung (1) nach Anspruch 2, wobei die Durchlassöffnung (82) im Bereich des Spalts des Durchlasses (8) ausgebildet ist oder wobei die Durchlassöffnung (82) nur im ersten Subring (61) und/oder nur im zweiten Subring (62) ausgebildet ist.Mechanical seal arrangement (1) according to claim 2 , wherein the passage opening (82) is formed in the region of the gap of the passage (8) or wherein the passage opening (82) only in the first th sub-ring (61) and/or is formed only in the second sub-ring (62). Gleitringdichtungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Breite (B1, B2) und eine Höhe (H1, H2) des ersten Subrings (61) und des zweiten Subrings (62) gleich ist.Mechanical seal arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein a width (B1, B2) and a height (H1, H2) of the first sub-ring (61) and of the second sub-ring (62) is the same. Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Breite (B1) des ersten Subrings (61) unterschiedlich zu einer Breite (B2) des zweiten Subrings (62) ist.Mechanical seal arrangement according to one of Claims 1 until 3 , wherein a width (B1) of the first sub-ring (61) is different from a width (B2) of the second sub-ring (62). Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 5, wobei die Breite (B1) des ersten Subrings (61) kleiner ist als die Breite (B2) des zweiten Subrings (62).Mechanical seal arrangement according to claim 5 , wherein the width (B1) of the first sub-ring (61) is smaller than the width (B2) of the second sub-ring (62). Gleitringdichtungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen der Rückseite (41) des stationären Gleitrings (4) und der geteilten Druckringeinheit (6) ein ringförmiger Zwischenraum (9) ausgebildet ist.Mechanical seal arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein an annular gap (9) is formed between the back (41) of the stationary slide ring (4) and the split pressure ring unit (6). Gleitringdichtungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorspannanordnung (10) eine Vorspanneinheit aufweist, welche nur den ersten Subring (61) und/oder nur den zweiten Subring (62) axial vorspannt oder wobei die Vorspannanordnung (10) eine Vorspanneinheit aufweist, welche gleichzeitig den ersten Subring (61) und den zweiten Subring (62) axial vorspannt.Mechanical seal arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the prestressing arrangement (10) has a prestressing unit which only the first subring (61) and/or only the second subring (62) is axially prestressed or wherein the prestressing arrangement (10) has a prestressing unit , which simultaneously preloads the first subring (61) and the second subring (62) axially. Gleitringdichtungsanordnung (1) nach Anspruch 8, wobei die Vorspanneinheiten Federelemente (11) umfassen.Mechanical seal arrangement (1) according to claim 8 , wherein the biasing units comprise spring elements (11). Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 9, wobei eine Federkraft der Federelemente gleich groß ist.mechanical seal arrangement claim 9 , wherein a spring force of the spring elements is equal. Gleitringdichtungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die geteilte Druckringeinheit (6) in einem Sperrfluidraum (19) angeordnet ist.Mechanical seal arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the divided pressure ring unit (6) is arranged in a sealing fluid space (19). Gleitringdichtungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche als gasgeschmierte Gleitringdichtungsanordnung (1) ausgebildet ist.Mechanical seal arrangement (1) according to one of the preceding claims, which is designed as a gas-lubricated mechanical seal arrangement (1).
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