DE1100410B - Einbaufertige Axialdichtung - Google Patents

Description

• Einbaufertige Axialdichtung Zur Abdichtung umlaufender Wellen mittels eines Gleitringes gegen die Fläche eines Ringflansches od: dgl. werden bisher zwei Dichtungselemente, nämlich ein Gleitring und ein O-Ring, Gummibalg oder Metallbalg verwendet. Solche Dichtungen sind nicht brauchbar, wenn sie dem Einfluß hoher Temperaturen ausgesetzt sind, oder das Dichtungsmaterial chemisch angreifende Medien vorhanden sind.
• Die Verwendung von Kunststoffen, welche gegen die erwähnten Einflüsse besonders beständig sind, z. B. Polytetrafluoräthylen, das -unter dem Handelsnamen »Teflon« bekannt ist, für die Herstellung widerstandsfähiger Dichtungen scheitert praktisch daran, daß die bisher bekannten Ausgestaltungen dieser Dichtungen sich aus Pälytetrafluoräthylen, nachfolgend kurz »PTFÄ« genannt, nicht herstellen lassen, weil dieses nämlich verhältnismäßig unelastisch ist.
• Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine einbaufertige Axialdichtung derart auszugestalten, daß der im Gehäuse untergebrachte, PTRÄ-Ring mit dem erforderlichen Anpreßdruck gegen die abzudichtende Fläche anliegt, - wobei dafür Sorge getragen werden muß, daß der Gleitring aus PTFÄ in axialer Richtung beweglich ist. Da diese Beweglichkeit bei einer festen Halterung -des Ringes im Gehäuse wegen der mangelnden Elastizität nicht gegeben ist, hat der Ring gemäß Erfindung außer der Gleitringfläche eine den Ring im Gehäuse abdichtende Dichtlippe, wobei diese Teile ein Stück bilden.
• Die einbaufertige Axialdichtung mit einem Gehäuse und einem in diesem Gehäuse unter Federdruck und oder Flüssigkeitsdruck axial verschiebbaren Dicht:ungskörper aus einem gegen hohe thermische und chemische Einflüsse widerstandfähigen Material, z. B. Polytetrafluoräthylen; der eine Gleitringfläche zur Abdichtung in axialer Richtung hat, ist gemäß Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß :der ringförmige Dichtungskörper eine radial wirkende Dichtlippe aufweist, die den ringförmigen Körper ,gegenüber einem axialen Flansch -des Gehäuses abdichtet.
• Es sind schon Dichtungen bekanntgeworden, die axial und radial abdichten; die aber nicht,die für eine eigentliche Axialdichtung kennzeichnende relativ große Anpassungsfähigkeit in Achsenrichtung haben. So .hat man schon eine- in erster Linie radial dichtende Dichtung aus -gummielastischem Material mit einer zusätzlichen Lippe versehen., welche in axialer Richtung gegen eine Stirnfläche zusätzlich abdichtet. Abgesehen davon, daß diesem behelfsmäßigen und zusätzlichen axialen Dichtungsmittel, das eine übliche Dichtlippe und kein axial verschiebbarer Gleitring ist, die Anpassung an größere Bewegungen der Fläche, gegen welche sie abdichtet, fehlt, ist die Dichtung nur in elastischem Material ausführbar, d. h., bei Verwendung von Polytetrafluoräthylen od. dgl. würde diese bekannte Dichtungsgestaltung nicht funktionsfähig sein: Bei einem anderen Vorschlag ist zwar eine gegen einen axialen Gleitring anliegende axiale Dichtfläche und eine radiale Dichtlippe vorhanden. Diese bekannte Dichtung ist nicht einbaufertig und ist außerdem geteilt und wird mittels eines Löcher enthaltenden Flansches angeschraubt. Infolgedessen ist diese Dichtung auch nur in elastischem Material ausführbar; sie arbeitet als Kurbelwellendichüung wie eine Radialdichtu.ng und es fehlt ihr die für eine eigentliche Axialdichtung wesentliche axiiale Verschiebbarkeit des Dichtungskörpers. Bei dem Gegenstand der Erfindung wird der Gleitring und der übrige Dichtungsteil unter Druck und entsprechender Temperatur in der Herstellungsform unlösbar miteinander verbunden. Auch bei der Verwendung verschiedener Materialien für die einzelnen Abschnitte der Dichturig, also z. B. für den Gleitring bzw. die Dichtlippe, besteht,die Dichtung im mechanischen Sinn aus einem Stück.
• In der neuen Dichtung können in an sich bekannter Weise in axialer Richtung wirkende Anpreßfedern angeordnet sein.
• Die Dichtlippe kann in an sich bekannter Weise durch eine Schlauchfeder angepreßt'werden.
• Damit der Gleitring und mit ihm zusammenhängende Teile nicht mitgenommen werden, ist eine an sich bekannte Verdrehungssicherung vorgesehen, z. B. eine Nase am PTFÄ-Ring, der in seiner Ausnehmung im Gehäuse liegt. Man kann aber auch am Gehäuse befestigte Bolzen anordnen, die. in die Ausnehmung im PTFÄ-Ring hineinragen.
• Man kann bei der Herstellung des den Ringbildenden Materials Zusätze beifügen, die den Verschleiß herabsetzen, z. B. Asbest oder Graphit, Gegebenenfalls sind -diese Zusätze nur an den Stellen vorgesehen, die besonderer Beanspruchung ausgesetzt sind. Der Anteil an Asbest beträgt vorzugsweise 40 bis 70%.
• Die Dichtung kann, wie es an sich-bekannt ist, durch das Druckmedium in, axialer Richtung belastet oder entlastet werden. Zu diesem .Zweck ist entweder die Fläche des Ringes, welche von .dem in das Gehäuse eintretenden Medium gegen .die Austrittsrichtung des Mediums beaufschlagt ist, kleiner als die Fläche des Ringes, welche vom Medium in Austrittsrichtung beaufschlagt ist, oder die vom eintretenden Medium beaufschlagte Fläche ist größer als die zweitgenannte Fläche.
• In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Axialdichtung gemäß Erfindung, welche in,der Bohrung festsitzt, im Schnitt, Fig. 2 ausschnittsweise eine Ansicht der neuen Dichtung mit Verdrehungssicherung, Fig. 3 eine auf der Welle sitzende Axialidichtung, Fig. 4 eine Dichtung ähnlich Fig. 1, jedoch mit einer anderen Verdrehungssicherung und Fig. 5 eine Dichtung, bei welcher der Druck des abzudichtenden. Mediums gegen die Kraft der axial angeordneten Anpreßfedern entlastend wirkt.
• In der Bohrung 1 sitzt das Gehäuse 2 der Dichtung. Der aus PTFÄ gefertigte Ring ist im ganzen mit 3 bezeichnet. Die Lippe 4 wird durch die Schlauchfeder 5 gegen den axialen Flansch 2 c angepreßt. Der Gleitringteil6 besteht aus asbesthaltigem PTFÄ (schraffiert dargestellt). Der Übergang vom Gleitringtei16 zum Hauptkörper, welcher aus PTFÄ gegebenenfalls mit einer anderen Beimischung besteht, kann auch - anders als dargestellt - in: gegenseitiger Durchdringung des Materials erfolgen. Die Gleitringdichtung liegt gegen den Bund 7 der Welle 8 an. Das abzudichtende, unter Druck stehende Medium wirkt in Richtung des Pfeiles P und übt in Richtung des Pfeiles P1 innerhalb des Gehäuses 2 einen Gegendruck aus. Da die vom DruckPi beaufschlagte Fläche um das Flächenstück (die Ringfläche) F3 größer ist als die vom DruckP beaufschlagte FlächeF2, ergibt sich im Betrieb ein erhöhter Anpreßdruck, der im übrigen durch die Federn 9 ausgeübt wird.
• Fig. 2 zeigt,die zur Sicherung gegen Verdrehung vorgesehene Nase 3 a am Ring 3, die in einer Längsnut 2 a des in .das Gehäuse 2 eingepreßten Blechringes 2 b liegt.
• Das Gehäuse2 der Dichtung nach Fig. 3 sitzt fest auf der Welle 8 und dichtet mit der Gleitringläche 6 des Ringes 3 gegen die feststehende Flfansehfläche 10 ab. Man kann die Ausführungsform nach Fig. 3 auch so abwandeln, daß die Lippe4 gegen die Wand des Gehäuses 2 abdichtet, welche mit der Welle in Berührung steht. Der Blechring 2 b hat dann die Lage, wie sie in Fig. 1 gezeichnet ist.
• Die Dichtung nach Fig. 4 hat als Verdrehungssicherung Bolzen 11 an Stelle der Nase 3 a. Diese Dichtung sitzt, wie die Dichtung nach Fig. 1, im Gehäuse; die Lippe 4 dichtet äiber im Unterschied zu dar Ausbildung nach Fig. 1 nach außen ab. Es tritt kein Druckmedium in den Teil des Gehäuses 2 ein, welcher .dem abzudichtenden Flansch abgekehrt ist. Daher ist auch keine Unterstützung des Druckes .der Federn 9 gegeben, sondern eine Entlastung.
• Auch die in Fig. 5 dargestellte Dichtung ist so daß durch das Medium eine Druckentlastung eintritt. Die dem 'abzudichtenden Flansch zugekehrte und vom DruckP beaufschlagte FlächeF2 ist größer als die auf der-- anderen Seite des Ringes 3 unter Druck stehende Fläche F i.
• Die neue Dichtung zeichnet sich durch ihre einfache Bauart aus und ist wirtschaftlich zu fertigen. Sie ist nicht nur zur Abdichtung gegen drucklose Medien, sondern auch gegen solche, die unter höherem Druck stehen, gut geeignet.
• In drucklosem Zustand wird der Anpreßdruck durch die Federn bestimmt, während bei Druckbeaufschlagung der Druck des abzudichtenden Mediums zum Anpressen oder Entlasten des Gleitringes mit herangezogen wird. Man kann die Größe dieses Anpreß-bzw. Entlastungsdruckes durch entsprechende Bemessung der Flächen F, und F9 beeinflussen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Einbaufertige- Axialdichtung mit einem Gehäuse und einem in diesem Gehäuse unter Federdruck und/oder Flüssigkeitsdruck axial verschiebbaren Dichtungskörper aus einem gegen hohe thermische und chemische Einflüsse widerstandsfähigen Material, z. B. Polytetrafluoräthylen, der eine Gleitringfläche zur Abdichtung in axialer Richtung hat, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Körper (3) eine radial wirkende Dichtlippe (4) aufweist, die den ringförmigen Körper (3) .gegenüber einem axialen Flansch (2c) des Gehäuses (2) abdichtet.
2. 2. Dichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die bekannte Anordnung von in axialer Richtung wirkenden Anpreßfedern (9).
3. 3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die bekannte Anordnung einer Schlauchfeder (5) zum Anpressen der - Dichtlippe (4).
4. 4. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Sicherung des Ringes (3) gegen Verdrehen im Gehäuse, z. B. eine Nase (3 a), oder am Gehäuse befestigte, in Vertiefungen des Ringes eingreifende Bolzen (11).
5. 5. Dichtung nach -den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Ring bildende Material in an sich bekannter Weise Zusätze aufweist, die den Verschleiß herabsetzen, z. B. Asbest oder Graphit, welche gegebenenfalls nur an den besonderer Beanspruchung ausgesetzten Stellen vorgesehen sind.
6. 6. Dichtung- nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Fläche des Ringes, welche von dem in das Gehäuse eintretenden Medium gegen die Austrittsrichtung des Mediums beaufschlagt ist, größer ist als die Fläche des Ringes, welche vom Medium in Austrittsrichtung beaufschlagt ist.
7. 7. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch -gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Fläche des Ringes, welche vom Medium in Austrittsrichtung beaufschlagt ist, größer ist als die Fläche des Ringes, welche von dem in das Gehäuse eintretenden Medium gegen die Austrittsrichtüng des Mediums beaufschlagt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche -Patentschrift Nr. 812 754; britische Patentschriften Nr.- 580 957, 558 544; Zeitschrift »Power« (11I. 1956), S. 114, 115, 118, 119.