DE1051087B

DE1051087B - Mechanical seal

Info

Publication number: DE1051087B
Application number: DEK25169A
Authority: DE
Inventors: Gustav Augustin
Original assignee: Kupfer Asbest Co
Current assignee: Kupfer Asbest Co
Priority date: 1955-03-14
Filing date: 1955-03-14
Publication date: 1959-02-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, wie sie beispielsweise bei Kreiselpumpen und ähnlichen Maschinen zur Abdichtung der Förderflüssigkeit gegen die sich drehende, das Kreiselrad tragende Welle benötigt wird. . Es sind bereits Gleitringdichtungen bekannt, die aus einem in das Pumpengehäuse einzupressenden Metallgehäuse und einem unter Wirkung einer Feder axial gegen die abzudichtende Fläche gedrückten Gleitring bestehen, wobei die Feder von einem die Abdichtung der Gleitringdichtung übernehmenden elastischen Balg umschlossen ist, welcher gleichzeitig das Gehäuse und den Gleitring zu einem untrennbaren Ganzen verbindet.The invention relates to a mechanical seal such as that used, for example, in centrifugal pumps and the like Machines for sealing the pumped liquid against the rotating shaft carrying the impeller is needed. . There are already known mechanical seals that are to be pressed into the pump housing from a Metal housing and one axially pressed against the surface to be sealed under the action of a spring Slide ring consist, the spring of a seal of the mechanical seal taking over elastic bellows is enclosed, which at the same time the housing and the sliding ring to an inseparable Whole unites.

Bei all diesen Dichtungen erfolgt die Verbindung des Balges mit dem Gehäuse vorzugsweise durch Vulkanisation, und zwar derart, daß ersterer längs der zylindrischen Mantelinnenfläche des Gehäuses anvulkanisiert ist. Hierbei ergibt sich der Nachteil, daß die Verbindungsstelle zwischen Gehäuse und Balg den Angriffen des abzudichtenden Mediums ausgesetzt ist. Auch haben solche Dichtungen im Pumpengehäuse einen sogenannten Hartstoffsitz, der, um dicht zu sein, eine feinste Bearbeitung der Bohrung erfordert.With all these seals, the connection between the bellows and the housing is preferably carried out by vulcanization, in such a way that the former vulcanized along the cylindrical inner surface of the casing is. This has the disadvantage that the junction between the housing and the bellows Is exposed to attacks by the medium to be sealed. Also have such seals in the pump housing a so-called hard material seat which, in order to be tight, requires extremely fine machining of the bore.

Des weiteren erfolgt bei den bekannten Dichtungen die Überleitung des Drehmomentes von dem Gleitring zum feststehenden Gehäuse vornehmlich durch eine eigens dazu in die Dichtung eingebaute Fixierung. Eine solche Maßnahme kompliziert und verteuert jedoch die Dichtungen.Furthermore, in the known seals, the torque is transferred from the sliding ring to the stationary housing primarily through a fixation built into the seal especially for this purpose. However, such a measure complicates and increases the cost of the seals.

Die Drehkraft kann auch durch das elastische Zwischenglied vom Gleitring auf das Gehäuse übertragen werden. Dazu muß dieses Zwischenglied aber, wenn es für eine längere Betriebsdauer diese Aufgabe einwandfrei erfüllen soll, verhältnismäßig starkwandig ausgeführt und außerdem ausreichend fest mit dem Dichtungsgehäuse verbunden sein. Ein solches starkwandiges Zwischenglied gibt jedoch, zumal es den Einwirkungen der abzudichtenden Flüssigkeit unterliegt, einen unberechenbaren und unkontrollierbaren zusätzlichen Druck in axialer Richtung ab, welcher sich zu dem Anpreßdruck der Feder addiert und somit den Verschleiß bzw. die Lebensdauer der Dichtung beeinflußt. Außerdem wird bei diesen Dichtungen zur Anlage der Feder auf der dem Gleitring gegenüberliegenden Seite ein zusätzlicher, mit dem Gehäuse verbundener Gehäuseboden benötigt.The rotational force can also be transmitted from the sliding ring to the housing through the elastic intermediate member will. For this purpose, however, this intermediate link must if it performs this task properly for a longer period of operation should meet, made relatively thick-walled and also sufficiently strong with the Be connected to the seal housing. However, there is such a thick-walled intermediate link, especially since it is the Effects of the liquid to be sealed are subject to an unpredictable and uncontrollable one additional pressure in the axial direction, which is added to the contact pressure of the spring and thus affects the wear and tear or the service life of the seal. In addition, these seals to place the spring on the side opposite the sliding ring, an additional one with the housing connected case back required.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß 1. der Balg, der als elastisches Zwischenglied zur Abdichtung zwischen Gehäuse und Gleitring dient, auch zusätzlich die elastische Sitzfläche zur Befestigung der Dichtung im Pumpengehäuse bilden kann, wenn im Bereich dieser Sitzfläche ein Stützglied angeordnet ist;The invention is based on the knowledge that 1. the bellows, which is used as an elastic intermediate member Sealing between the housing and sliding ring is used, as is the elastic seat for attachment the seal in the pump housing can form if a support member in the area of this seat surface is arranged;

GleitringdichtungMechanical seal

Anmelder:
Kupfer-Asbest-Co. Gustav Bach,
Heilbronn/NeckarApplicant:
Copper asbestos co. Gustav Bach,
Heilbronn / Neckar

Gustav Augustin, Heilbronn/Nedcar,
ist als Erfinder genannt wordenGustav Augustin, Heilbronn / Nedcar,
has been named as the inventor

2. die Anpreßfeder in der Lage ist, einen großen Teil der Drehkraft, welche den Gleitring mitzunehmen trachtet, aufzunehmen und vom Gleitring auf das Gehäuse zu übertragen. Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß die Feder einerseits mit dem Gleitring und andererseits mit dem Gehäuse ausreichend verbunden ist.
Während auf der Gleitringseite, wo die Feder auf einem radialen Flansch des elastischen Zwischengliedes aufliegt, die Reibungshaftung ausreicht, weil sich die Feder etwas in die weiche Auflage eindrückt, ist auf der anderen Seite, wo die Feder üblicherweise auf dem metallischen Gehäuseboden aufliegt, die Haftung unzureichend.2. The pressure spring is able to absorb a large part of the rotational force which the sliding ring tends to take with it and to transfer it from the sliding ring to the housing. The prerequisite for this, however, is that the spring is sufficiently connected on the one hand to the sliding ring and on the other hand to the housing.
While on the sliding ring side, where the spring rests on a radial flange of the elastic intermediate member, the frictional adhesion is sufficient because the spring presses slightly into the soft support, on the other side, where the spring usually rests on the metal housing base, there is adhesion insufficient.

Gemäß der Erfindung wird als Stützglied für die Sitzfläche des elastischen Zwischengliedes im Pumpengehäuse das Gehäuse der Dichtung an der Innenseite des elastischen Zwischengliedes angeordnet, und zwar derart, daß dieses U-förmig von dem elastischen Zwischenglied umschlossen ist. Hierdurch erhält die Dichtung im Pumpengehäuse einen sogenannten Weichstoffsitz, der selbst bei relativ grober Bearbeitung der Aufnahmebohrung dicht ist. Auch können dadurch die abzudichtenden Medien die Verbindungsstelle zwischen Gehäuse und elastischem Zwischenglied nicht mehr angreifen.According to the invention, as a support member for the seat of the elastic intermediate member in the pump housing the housing of the seal is arranged on the inside of the elastic intermediate member, and in such a way that this is enclosed in a U-shape by the elastic intermediate member. This gives the Seal in the pump housing a so-called soft material seat, which even with relatively rough machining the mounting hole is tight. This also allows the media to be sealed to act as the connection point Do not attack any more between the housing and the elastic intermediate member.

Ferner wird gemäß der Erfindung die Verbindung zwischen Gehäuse und Feder unter gleichzeitiger Einsparung eines zusätzlichen Gehäusebodens dadurch erreicht, daß die Feder in an sich bekannter Weise kegelförmig ausgebildet und die erste Windung des den größten Durchmesser aufweisenden Federendes in eine ringförmige Nut des Gehäuseinnenumfanges eingesprengt ist und sich gegen die äußere und eine seitliche Nutwand abstützt. Durch dieses Einsprengen der Feder, wobei der größte Durchmesser der Nut kleiner ist als der Außendurchmesser der größten Federwindung, wird infolge der radialen SpannungFurthermore, according to the invention, the connection between the housing and the spring is saved while at the same time an additional housing bottom achieved in that the spring in a known manner conical and the first turn of the spring end having the largest diameter in an annular groove of the inner circumference of the housing is squeezed in and against the outer and one lateral Groove wall supported. By this snapping in the tongue, the largest diameter of the groove is smaller than the outer diameter of the largest spring coil, is due to the radial tension

809 750/292809 750/292

Claims

the spring coil between its outer circumference and the groove wall achieves additional adhesion, which is added to the adhesion brought about by the axial pressure of the tongue on the lateral groove wall. So that a secure support of the spring is guaranteed in the axial direction, it is advantageous to dimension the groove depth greater than half the spring wire thickness. The invention accordingly relates to a shaft seal which seals the end face and consists of a housing, a sliding ring and a spring which is arranged between the two parts and is enclosed by an elastic intermediate member, the housing, intermediate member and sliding ring being connected to form an inseparable whole. In contrast to the known seals of this type, however, the housing is arranged on the inside of the elastic intermediate member and the largest turn of the conical spring is snapped into an annular groove forming a collar on the inner circumference of the housing, where it is supported against the outer and lateral groove wall. With this seal, the disadvantages of the known seals mentioned at the beginning are avoided in a simple manner without additional parts. Some embodiments of mechanical seals according to the invention are shown in the drawing in schematic form, each in an axial section. In Fig. 1, 1 designates a pump housing, and 2 designates a rotating shaft which, for example, carries a paddle wheel 3. The seal consists of a housing 4 made of corrosion-resistant material, for example brass, a sliding ring 5, which, depending on the intended use, can consist of any suitable material, for example a mixture of asbestos, synthetic resin and graphite or carbon, etc., and of the elastic intermediate member 6 (bellows) made of natural or synthetic rubber or some other elastic material. The latter is connected to the housing 4 as well as to the sliding ring 5 by means of its axial and radial flanges 7 and 8 to form an inseparable whole. Inside the intermediate member 6 is a conical spring 9, which is supported with its one end directly against the radial flange 8 of the intermediate member and with its other end is pressed into the screwed into the housing 4 groove 10 and here against both the outer and against the lateral groove wall (collar 11). In the area of the seat surface of the seal in the pump housing 1, the elastic intermediate member 6 encloses the housing 4 on its outer circumference 12. As a result, the seal receives a so-called soft material seat in the pump housing. The seal according to FIG. 2 shows a further embodiment of the seal according to FIG. 1. While the housing part 4 in FIG Cross-section with legs of equal length. Patent claims:

1. Mechanical seal, consisting of a housing, a sliding ring and one arranged between the two parts, enclosed by an elastic intermediate member. Cone spring, the housing, sliding ring and elastic intermediate member are connected to one another to form an inseparable whole, characterized in that the elastic intermediate member with a on its inside lying housing part (4 or 13) is connected, whose annular groove forms a collar in which the largest diameter turn of the conical spring (9) is compressed in such a way that it is supported against the outer and lateral groove wall.

2. Mechanical seal according to claim 1, characterized in that the largest diameter of the Groove (housing diameter + twice the groove depth) is smaller than the outer diameter of the largest Spring coil.

3. Mechanical seal according to claims 1 and 2, characterized in that the groove depth is greater than half the spring wire thickness.

Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2,370,964, 2,395,359;
French patent specification No. 956 526.

1 sheet of drawings