DE1292974B - Gleitringdichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, bei nur kleinen Anlagefläche der Sekundärdichtung an der der der Gleitring über eine elastische Sekundärdich- radialenAnlageflächeeinleichtesSpreizenundradiales tung abgestützt ist, die infolge der auf den Gleitring Verspannen der Sekundärdichtung erfolgen kann, die wirkenden Axialkraft und einer diagonalen Abstüt- nicht durch Zurückhalten des Materials infolge Reizung eine Drehsicherung durch Reibung und eine 5 bung an der radialen Abstützfläche gehindert wird, federnde axiale Anpressung des Gleitrings bewirkt. Eine weitere Anwendungsform der Erfindung be-

Bei diesen Gleitringdichtungen ist der Sekundär- steht darin, daß bei paarweiser, im Querschnitt zudichtring konisch ausgebildet, weist an seinem in den einander V-förmiger Anordnung von zwei Sekundär-Maschinenteil einzuschiebenden Ende einen zylin- dichtringen an einem Gleitring (F i g. 7 bis 9) zwidrischen Umfangsteil auf. Der Sekundärdichtring io sehen der Zylinderfläche des zweiten, vom Gleitring wird in eine etwa rechtwinklig ausgeführte Ausneh- abgewandten Sekundärdichtrings und der Zylindermung des den Sekundärdichtring aufnehmenden Ma- fläche des diese aufnehmenden Maschinenteiles der schinenteils eingeschoben und in diesen allein durch Spalt angeordnet ist.

die axiale Belastung der Gleitringdichtung infolge der Trotz des durch das Radialspiel ermöglichten Ieich-

dabei auftretenden radialen Verspannung des Sekun- 15 ten Einbaus wird eine, selbst bei größten Anfahrdärdichtrings gehalten. Beim Einbau derartiger Gleit- drehmomenten ausreichende mechanische Kopplung ringdichtungen bestand die Gefahr, daß die Sekun- zwischen Sekundärdichtungsring und Maschinenteil därdichtung beim Einschieben in den die Sekundär- erzielt. Weiterhin wird die Störanfälligkeit einer soldichtung aufnehmenden Maschinenteil durch den chen Gleitringdichtung dadurch vermindert, daß beim straffen Sitz der Sekundärdichtung leicht beschädigt 20 Einbau eine Verletzung der Sekundärdichtung und werden konnte. ein verkanteter Einbau mit Sicherheit vermieden wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gleit- Durch die Gewähr eines nicht verkanteten Einbaus ringdichtungen der eingangs beschriebenen Art zu ist zugleich ein über den Umfang der Gleitringdichschaffen, bei denen die Nachteile der bekannten tung gleichmäßiges Andrücken gewährleistet, wo-Gleitringdichtungen vermieden sind, die insbesondere 25 durch die Dichtheit verbessert wird, ohne Gefahr eines Verklemmens, einer Undichtigkeit Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden

oder einer Beschädigung leicht montierbar bzw. leicht im folgenden einige Ausführungsbeispiele an Hand in den ihn aufnehmenden Maschinenteil einführbar von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt sind und bei denen dennoch eine Relativverdrehung Fig. 1 eine Teilschnittansicht einer Kettenlauf-

zwischen dem Gleitring und dem zugehörigen Ma- 30 rollenanordnung, in der eine Ausführungsform der schinenteil selbst bei großen Anfahrdrehmomenten Gleitringdichtung in Arbeitsstellung eingebaut ist, im eingebauten Zustand vermieden wird. F i g. 2 die in F i g. 1 dargestellte Anordnung kurz

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine vor Fertigstellung des Zusammenbaus unter Hervor-Gleitringdichtung der eingangs beschriebenen Art hebung des Spalts, gelöst, welche sich dadurch auszeichnet, daß in an 35 F i g. 3 einen Teilschnitt durch die in den F i g. 1 sich bekannter Weise der Sekundärdichtring kegel- und 2 verwendete Gleitringdichtung, in vergrößertem stumpfförmig ausgebildet und in einer im wesent- Maßstab,

liehen rechtwinkeligen Ausnehmung des Gleitringes Fig. 4 eine perspektivische Teildarstellung der

bzw. des die Dichtung aufnehmenden Maschinen- Gleitringdichtung, teiles aufgenommen ist, die jeweils durch eine zylin- 40 F i g. 5 einen Teilschnitt durch einen bei der Gleitdrische und eine radiale Fläche gebildet ist, daß ringdichtung verwendeten Sekundärdichtring, jedoch die zylindrische Fläche des dem Gleitring F i g. 6 einen Teilschnitt durch eine andere An-

abgewandten Endes der Sekundärdichtung im span- Ordnung,

nungslosen Zustand im Durchmesser so bemessen Fig. 7 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausist, daß ein Spalt zwischen dieser Fläche des Sekun- 45 führungsform einer Gleitringdichtung, därdichtringes und der zylindrischen Aufnahmefläche Fig. 8 einen Teilschnitt durch eine abgewandelte

des die Gleitringdichtung aufnehmenden Maschinen- Ausführungsform des Sekundärdichtrings und teiles besteht. F i g. 9 einen Schnitt durch eine weitere Ausf üh-

Unter elastisch soll hierbei die Eigenschaft der rungsform des Sekundärdichtrings. Deformierbarkeit der Sekundärdichtung verstanden 50 In den F i g. 1 und 2 ist eine typische Kettenlaufwerden, wie sie etwa bei Gummi oder gummiartigem rollenanordnung mit einer mit 10 bezeichneten Gleit-Material gegeben ist. Wäre der gekennzeichnete Spalt ringdichtung dargestellt. An einem Hauptlager 12 ist in spannungslosem Zustand nicht vorhanden, würde eine um eine Welle 13 drehbare Kettenlaufrolle 11 ein Versperren beim Einführen erfolgen, wodurch befestigt, an der mit Hilfe mehrerer Schrauben 15 Schwierigkeiten und Unregelmäßigkeiten beim Ein- 55 eine Schubplatte 14 befestigt ist. Die Schubplatte 14 bau entstehen können, es bestünde dann auch eine weist an ihrer Außenseite eine durch die Radialerhebliche Gefahr für Beschädigungen des Sekundär- fläche 16 und die rechtwinklig hierzu verlaufende dichtrings. Axialfläche 17 gebildete Ausnehmung auf. Zwischen

Vorzugsweise läuft die KegelfläcKe und die Zylin- der Schubplatte 14 und der Kettenlaufrolle 11 ist ein derfläche des Sekundärdichtrings, die dem aufneh- 60 O-Ringl8 eingesetzt. Am äußeren Ende der Laufmenden Maschinenteil zugewandt sind, in eine abge- rollenwelle 13 ist eine auf dieser axial verschiebbare rundete Kante zusammen. Diese Abrundung bewirkt und befestigbare Kettenwellenkappe 19 befestigt, in vorteilhafter Weise, daß Beschädigungen des Se- Zwischen der Welle 13 und der Kappe 19 ist ein kundärdichtglieds noch weitergehend vermieden wer- O-Ring 20 eingesetzt. Die Kappe weist eine sich den, insbesondere daß das gefährliche Einreißen an 65 einwärts öffnende ringförmige Ausnehmung auf, dem scharfen Umfangsrand vermieden wird. Durch welche durch die radiale Wandfläche 21 und die diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gleit- rechtwinkelig zu dieser verlaufende axiale Wandringdichtung wird erreicht, daß infolge einer anfangs fläche begrenzt wird. Die Gleitringdichtung 10 liegt

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mit Spiel um die Welle 13 und mit Berührung zwi- därdichtring 28 einer Scher- und Kompressionskraft,

sehen der Schubplatte 14 und der Kappe 19. Vor wobei der Scherzustand in erster Linie für die ent-

dem endgültigen Zusammenbau, d. h. vor Anlegen wickelte Axialkraftkomponente und der Kompres-

des Axialdrucks, besteht ein Spalt zwischen dem sionszustand hauptsächlich für die entwickelte Sekundärdichtring und dem zugehörigen Maschinen- 5 Radialkraftkomponente verantwortlich ist.

teil 14 bzw. 19 (F i g. 2). Der Einbauwinkel, d. h. der durch die beim Ein-

Die Gleitringdichtung 10 weist zwei einander be- bau bewirkte Kompression hervorgerufene Winkel, rührende Gleitringe 23 und 24 auf, deren Innen- sollte im Bereich von etwa 40 bis 90° gegenüber durchmesser größer sind als die Durchmesser der der Mittelachse des Dichtungsrings bzw. der Anord-Welle 13. Jeder Gleitring 23,24 weist neben der io nung liegen. Die dem Gleitring durch den Sekundär-Außenumfangskante seines radialen Segments eine dichtring übertragene radiale Kraftkomponente kann ringförmige Dichtungsstirnfläche 25 und eine recht- bis zur fünffachen Größe der axialen Kraft einwinkelige, auswärts gerichtete, durch eine radiale gestellt werden. Dieser Bereich des Kräfteverhält-Wandfläche 26 und eine axiale Wandfläche 27 ge- nisses ist äußerst wünschenswert, damit auf den bildete Ausnehmung auf. Die Wandflächen 26 und 15 Gleitring ein angemessenes Drehmoment übertragen 27 bilden zusammen mit den Schubplattenflächen 16 wird und an den Stirnflächen des Sekundärdichtrings und 17 bzw. den Kappenflächen 21 und 22 einen 28 unter stark schwankenden Betriebsbedingungen im Querschnitt im wesentlichen rechtwinkeligen einschließlich hohen Stirnflächenbelastungen wirk-Zweitdichtungsringbereich, in dem jeweils ein im same statische Abdichtungen gewährleistet werden, wesentlichen kegelstumpfförmiger verformbarer Se- so Es wurde festgestellt, daß im angegebenen Winkelkundärdichtring 28 aus Gummi eingesetzt ist, der bereich jedes gewünschte Verhältnis von Radial- zu parallele abgeschrägte Seitenflächen 29 aufweist, die Axialkraftkomponente in angemessenem Umfang an einem Ende in einer gekrümmten Ecke 30 und am aufrechterhalten werden kann. In dieser Hinsicht anderen Ende in einer im wesentlichen scharfen können die Verhältnisse von Radial- zu Axialkraft-Kante in die zylindrischen Flächen 31 und 32 über- 25 komponente bei einer Dichtungsflächenbelastung von gehen. Wegen des symmetrischen Aufbaus kann der etwa 0,35 bis 10,5 kg/cm² einen Bereich von 1:1 Sekundärdichtring in den Dichtungsring 23 oder den bis 5 :1 überspannen.
Dichtungsring 24 eingesetzt werden. Die Gleitringdichtungen wurden unter schweren

Die Gleitringe 23 und 24 werden durch einen Ver- Belastungen getestet. Die von den Sekundärdicht-

bindungsstreifen aus geschrumpftem Zelluloseband 30 ringen 28 unter Ausbildung statischen Dichtungen

beim Einbau in richtiger Lage gehalten, das beim berührten rechtwinkelig zueinander verlaufenden FIa-

Betrieb zerstört wird. chen wurden glattpoliert und mit einem Fettüberzug

F i g. 2 zeigt die Lage der Gleitringdichtung 10 in versehen. Ein Durchrutschen wurde nur festgestellt, der Kettenlaufrolleneinheit unmittelbar vor deren nachdem die Dichtringflächen wesentlich überlastet vollständigem Verschließen und der endgültigen Ein- 35 worden waren und das angelegte Anfangsdrehmoment stellung derKappel9.DieSekundärdichtringe28 sind so groß war, daß es die erwarteten Betriebsbedingunjedoch so ausgebildet, daß zunächst ein Spalt zwi- gen überschritt. Trotzdem war kein Leckverlust zu sehen ihnen und den Maschinenteilen 14 bzw. 17 beobachten, und die Dichtung arbeitete weiter zubesteht, daß sie jedoch beim vollständigen Schließen friedenstellend, ohne auseinanderzufallen. Weiterhin und endgültigen Anordnen der Kappe 19 in axialer 4° haben Versuche ergeben, daß die Sekundärdichtringe Richtung aufeinander zu und in radialer Richtung 28 Gleitringe loszubrechen vermögen, welche bei einwärts unter Verformung in die in Fig. 1 dar- Temperaturen bis hinab zu—52,8° C an den Gegengestellte Form zusammengedrückt werden. flächen festgefroren waren, ohne daß dabei ein Rut-

Bei dieser Deformation gelangen die Sekundär- sehen auftrat.

dichtringe unter Ausfüllung des Spaltes auch mit 45 In den F i g. 6 bis 9 sind weitere Ausführungs-

ihren Ringflächen in Hafteingriff mit den Teilen 14 formen dargestellt, bei denen der Spalt nicht mehr

bzw. 17. Die endgültige Winkellage der eingebauten besonders hervorgehoben ist. Diese abgewandelten

Sekundärdichtringe 28 wird so weit verändert, daß Ausführungsformen sind in der Form dargestellt, in

sowohl gegen die Gleitringe 23 und 24 als auch gegen welcher sie vor dem Zusammenbau erscheinen, und

die mit den Außendurchmessern der Sekundärdicht- 50 es ist daher zu beachten, daß die dargestellten Sekun-

ringe 28 in Berührung stehenden rechtwinkeligen därdichtringe nach ihrem Einbau auf die eingangs

Lagerflächen Radial- und Axialkraftkomponenten beschriebene Weise zusammengedrückt werden, wenn

genügender Relativgröße angelegt werden. Durch die sie fertig eingebaut sind.

Verformung der Sekundärdichtringe 28 aus ihren In F i g. 6 ist die Gleitringdichtung 10 zusammen freien in ihre eingebauten Lagen werden diese sol- 55 mit einer anderen Lageranordnung dargestellt. Diese chen Scher- und Druckkräften unterworfen, daß sie Lageranordnung weist einen Aufnahmeteil 49 für die Dichtungsfläche wirksam belasten und eine ver- eine Welle 50 auf, an deren Ende ein aus demselben hältnismäßig hohe Berührungskraft liefern, um eine Stück wie diese bestehendes ringförmiges Glied 51 Sekundärdichtung für den Gleitring zu bilden und ein ausgebildet ist, welches rechtwinklig aufeinander-Drehmoment auf ihn zu übertragen. Diese Verfor- 60 stehende innere Lagerflächen für den Sekundärdichtmung erfolgt durch das Anlegen einer Belastung in ring aufweist, die im äußeren Ende des Aufnahmeaxialer Richtuung, die eine merkliche Verkürzung teils 49 ausgebildeten, rechtwinkelig aufeinander- oder Verformung und eine entsprechende radiale stehenden Lagerflächen gegenüberstehen.
Aufweitung des Sekundärdichtrings unter Ausfüllung In F i g. 7 ist noch eine andere Lageranordnung des Spalts bewirkt, wodurch der Sekundärdichtring 65 dargestellt, bei der ein Teil 52 eine Welle 53 auf-28 in in radialer Richtung nachgiebiger Wirkstellung nimmt, auf der ein Gleitring 54 befestigt ist, dessen zwischen dem Gleitring und einem Teil des Gehäuses Stirnfläche in Dichtungsberührung mit dem Teil 52 verteilt wird. In dieser Stellung unterliegt der Sekun- steht. Die Rückseite des Gleitringes 54 ist mit recht-

winkelig aufeinanderstellenden Flächen versehen, mit denen ein kegelstumpfförmiger Sekundärdichtring 55 in Verbindung steht, der sich nach hinten und rückwärts erstreckt und an seiner äußeren Stirnfläche mit einem Ringteil 56 verbunden ist. Dieser Teil kann je nach dem gewünschten Anwendungszweck der Anordnung drehbar oder fest sein. An der Außenstirnseite des Teils 56 ist ein weiterer kegelstumpf - förmiger Sekundärdichtring 57 befestigt, welcher mit einem Schulterabschnitt 58 der Welle 53 in Beruhrung steht, der seinerseits mit einem zweiten, größeren Schulterabschnitt 59 der Welle 53 im Eingriff steht. Diese beiden Schulterabschnitte 58 und 59 bilden einen rechtwinkeligen Befestigungsbereich für das innere Ende des Sekundärdichtrings 57.

In F i g. 8 ist eine abgewandelte Ausführungsform eines Sekundärdichtrings dargestellt, bei der miteinander vereinigte Schenkelabschnitte 60 und 61 des Zweitdichtungsglieds im wesentlichen V-förmig zueinander angeordnet sind. Am Innendurchmesser der Einheit ist ein ringförmiges Metallglied 62 in die Basis der Einheit eingebettet, welches dieser angemessene Festigkeit verleiht, um sie auf dieselbe Weise wie die in Fig.7 dargestellte Zweitdichtungsgliedeinheit verwenden zu können.

In Fig.9 ist eine Gleitringdichtung dargestellt, die aus zwei Sekundärdichtringen 63 und 64 besteht, deren äußere Stirnflächen mit den unter rechtem Winkel zueinander angeordneten Oberflächenabschnitten eines im Querschnitt T-förmigen Rings 65 in Berührung stehen. Die äußeren Strinflächen der Sekundärdichtringe 63 und 64 müssen nicht mit dem Ring 65 verklebt oder zusammen vulkanisiert zu werden. Die Verwendung von Mehrfachsekundärdichtringen (F i g. 7 bis 9) ermöglicht eine automatische Nachstellung der Primärdichtungen bei Abnutzung der Gleitflächen ohne wesentliche Veränderung der Federkonstante.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gleitringdichtung, bei der der Gleitring über eine elastische Sekundärdichtung abgestützt ist, die infolge der auf den Gleitring wirkenden Axialkraft und einer diagonalen Abstützung eine Drehsicherung durch Reibung und eine federnde axiale Anpressung des Gleitrings bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Sekundärdichtring (28; 55, 57; 60, 61; 63, 64) kegelstumpfförmig ausgebildet und in einer im wesentlichen rechtwinkeligen Ausnehmung (26,27) des Gleitringes (23; 24; 54) bzw. des die Dichtung aufnehmenden Maschinenteils (14; 19; 49; 51; 59) aufgenommen ist, die jeweils durch eine zylindrische (17) und eine radiale (16) Fläche gebildet ist, daß jedoch die zylindrische Fläche des dem Gleitring abgewandten Endes der Sekundärdichtung im spannungslosen Zustand im Durchmesser so bemessen ist, daß ein Spalt zwischen dieser Fläche des Sekundärdichtringes und der zylindrischen Aufnahmefläche (17) des die Gleitringdichtung aufnehmenden Maschinenteils besteht (F i g. 2).

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelfläche (29) und die Zylinderfläche (32; 58) des Sekundärdichtringes, die dem aufnehmenden Maschinenteil zugewandt sind, in eine abgerundete Kante (30) zusammenlaufen.

3. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei paarweiser, im Querschnitt zueinander V-förmiger Anordnung von zwei Sekundärdichtringen an einem Gleitring (Fig.7 bis 9) zwischen der Zylinderfläche des zweiten, vom Gleitring abgewandten Sekundärdichtringes und der Zylinderfläche (58) des diese aufnehmenden Maschinenteiles der Spalt angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen