DE1400454C - Gleitringdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung mit einem iiuf einer Welle axial verschieblicli angeordneten, durch eine Feder gegen einen gehüuscfcstcn Gegengleitring gedrückten Gleitring, wobei eine Drehsicherung zwischen einem auf der Welle aufgezogenen Ring und dem Gleitring vorgesehen ist, die in äußere Längsiiiiten des Gleitringes eingreift, und wobei der Gleitring, die diesen gegenüber der Welle abdichtende Sekimdärdichtung, die Feder und die Drehsicherung in einer an den linden mit radialen Vorsprüngen versehenen Hülse im ausgebauten Zustand unverlierbar miteinander verbunden sind.

Bei Cileitringdichtungen dieser Art ist insbesondere die drchfesle Verbindung zwischen Welle und damit umlaufendem Glcitring im Hinblick auf eine zuverlässige Wirkungsweise, kompakte Bauweise und billige I lerstcllbarkeit von Bedeutung. Desgleichen ist die Montier- und Demontierbarkeit von Interesse, insbesondere wegen des Austausches verschlissener Bauteile.

Um diesen Forderungen bei Gleitringdichtungen der in Rede stehenden Art Rechnung zu tragen, ist bereits eine solche Gleitringdichtung bekannt, bei welcher der mit t.\ur Welle umlaufende, darauf axial verschieblich angeordnete durch eine Feder gegen einen gehäusefesten Gegengleitring gedrückte Gleitring zusammen mit der Feder und einer diesen umlaufenden Gleitring gegenüber der Welle abdichtenden .Sekundärdichtimg in einer äußeren Hülse untergebracht ist, welche an dem dem umlaufenden Gleitring abgewandten Ende zwei diametral gegenüberliegende axiale Zungen aufweist, welche in entsprechende Aussparungen des auf der Welle festgelegten Läufers einer Pumpe eingreifen. An dem anderen Bnde weist die Hülse zwei einander diametral gegenüberliegende, radial nach innen vorspringende I.ängssicken auf, weiche in entsprechende Längsnuten des umlaufenden Gleitrings eingreifen, so daß die Hülse den letzteren mit dem Läufer und somit mit der Welle drehfest veibindet. Weiterhin ist die Hülse an beiden Linden mit radial nach innen gerichteten Vorsprüngen versehen, an welchen die Feder stets anliegt bzw. der Gleitring zur Anlage kommen kann. Auf diese Weise ist eine Baueinheit, bestehend aus umlaufendem Gleitring, Druckfeder dafür und Sekundärdichtung desselben gegenüber der Welle sowie zusammenhaltender Hülse gebildet, die als Ganzes von der zugehörigen Welle abgezogen werden kann, beispielsweise für den Ersatz des abgenutzten Gleitrings.

Hs tritt auch ein Verschleiß an denjenigen Stellen der besagten Hülse auf, an denen sie in den umlaufenden Gleitring eingreift, so daß es folglich nötig ist, die Hülse selbst ebenfalls zu ersetzen. Sie kann nicht aus einem ausreichend harten Material wirtschaftlich hergestellt werden, so daß auf diese Weise der geschilderte Nachteil nicht behoben werden kann.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, zur Behebung dieser Schwierigkeilen besondere Keile für die¹ Mitnahme des umlaufenden Gleitringes durch die zugehörige Welle vorzusehen, die wirtschaftlich aus härterem Material hergestellt werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, eine Gleitringdichtung der eingangs angegebenen Art zu schallen, welche zur Mitnahme des umlaufenden Gleitriiiges durch die zugehörige Welle besondere Keile aus haltern Material aufweist und sich durch einfache und sichere Zusammenbaubarkeit und Halterung der Keile in der äußeren Hülse auszeichnet.

Dies ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Drehsicherung aus mindestens einem im Querschnitt rechteckigen Keil aus hartem Material besteht, welcher in die Längsnut des Gleitringes, in eine äußere Läiigsinit des wellenfesten Ringes und in eine äußere Längsnut eines auf der dem Gleitring abgewandten Seite der Feder angeordneten tassen-

iü förmigen Federtellers eingelegt und darin radial durch die Hülse gehalten ist, wobei zur axialen Halterung des Keiles und des Federtellers in der Hülse eine innere Ringnut angeordnet ist, in welche ein geteilter, den radialen Vorsprung bildender Ring eingesetzt ist, welcher durch einen in ihn eingreifenden axialen Vorsprung des Federtcllers in der Ringnut gehalten ist und mit einem Ende in eine seitliche Aussparung des Keils eingreift.

Der oder die erfindungsgemäß vorgesehenen Keile aus hartem Material mit rechteckigem Querschnitt sind verschleißfest, und es braucht bei der Auswahl des Materials nicht auf irgendwelche Verformungen bei der Herstellung Rücksicht genommen zu werden. Vorzugsweise ist der oder sind die Keile aus Wolframkarbid hergestellt.

Es ist bei Gleitringdichtungen bekannt, am Außenumfang eines Gleitringes axiale Nuten anzuordnen, in welche axial liegende Keile mit rechteckigem Querschnitt eingreifen, um den feststehenden Gleitring mit dem umgebenden Gehäuse bzw. den umlaufenden Gleitring mit der zugehörigen Welle zu verbinden und ein gegenseitiges Verdrehen zu verhindern. Auch ist es bekannt, an der Hülse, welche die den umlaufenden Gleitring gegen den feststehenden Gegengleitring drückende Feder umgibt und die Federkraft auf den umlaufenden Gleitring überträgt, auf der diesem abgewandten Seite Zungen mit rechteckigem Querschnitt vorzusehen, welche in entsprechenden Axialnuten eines Klemmrings eingesetzt sind, der auf der zugehörigen Welle festgeklemmt ist und einmal als Widerlager für die Feder, zum anderen zur Mitnahme der erwähnten Hülse dient. Jedoch sind bei diesen bekannten Gleitringdichtungen die Keile aus hülsenförmigen Ringen herausgearbeitet, so daß auch bei diesen die eingangs angeführten Nachteile eintreten.

Nachstehend sind Ausführungsformen der Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 die Ansicht eines Längsschnittes durch eine erfindungsgemäße Gleitringdichtung,

F i g. 2 und 3 die Ansicht des Querschnittes entlang der Linie 2-2 bzw. 3-3 in F i g. 1 durch die darin wiedergegebene Ausführungsform,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Gleitringdichtung nach F i g. 1 bis 3, wobei das umgebende Gehäuse und die äußere Hülse der Dichtung axial geschnitten dargestellt sind,

F i g. 5 eine auscinandergezogene, perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung,

F i g. 6 eine teilweise axial geschnittene Draufsicht auf eine dritte Ausführungsfonn.

Nach den Zeichnungen ist eine Welle 1, z. B. die Antriebswelle einer Kreiselpumpe, in einem Gehäuse 2 gelagert. Um ein Entweichen von Strömungsmittel aus dem Gehäuse durch den Spalt zwischen Welle 1 und Gehäuse 2 zu verhindern, ist eine Gleit-

ringdichtung vorgesehen, welche einen umlaufenden Gleitring 3 aufweist, welcher mit einem gehäusefesten Gegengleitring 4 zusammenwirkt. Dieser ist gegenüber dem Gehäuse 2 durch einen O-Ring 5 abgedichtet und durch einen Stift 6 gegen Verdrehen gesichert. . Eine tangential Bohrung 7 im Gehäuse 2 dient zum Zuführen von im Gehäuse 2 zurückzuhaltendem Strömungsmittel zur Abfuhr der an den aneinander gleitenden Flächen der Gleitringe 3 und 4 erzeugten Wärme. Die ausreichende Kühlung des Gleitringes 4 ist darüber hinaus durch eine tiefe Ringnut 8 unmittelbar hinter der Gleitfläche des Ringes 4 gewährleistet, welche das zugeführte Strömungsmittel unmittelbar aufnimmt, welches dann in axialer Richtung an der Gleitringdichtung vorbei zum Inneren der Pumpe abfließt.

Der umlaufende Gleitring 3 ragt vorne aus einer den Ring 3 teilweise umschließenden Hülse 9 heraus und ist axial gegen den gehäusefesten Gegengleitring 4 durch eine die Welle 1 umgebende Schraubendruckfeder 10 gedrückt, welche an dem Gleitring 3 über einen Druckring 11 angreift. Der Gleitring 3 ist gegenüber der damit umlaufenden Welle 1 durch einen O-Ring 12 in einem erweiterten Abschnitt 13 der Bohrung vom Gleitring 3 an dem dem Gegengleitring 4 abgewandten Ende abgedichtet.

Die Feder 10 stützt sich mit dem dem Gleitring 3 bzw. dem Druckring 11 abgewandten Ende an einem tassenförmigen Federteller 14 ab, der seinerseits an einem Ring 15 anliegt, der auf der Welle 1 mittels einer oder mehrerer Madenschrauben 16 befestigt ist.

Zur drehsicheren Verbindung von Welle 1 und Gleitring 3 sind zwei einander diametral gegenüberliegende, parallel zur Wellenlängsachse angeordnete Keile 17 vorgesehen. Diese Keile 17 sind flach und weisen einen rechteckigen Querschnitt sowie Umriß auf, wie aus F i g. 5 ersichtlich. Sie sind jeweils in miteinander fluchtende äußere Längsnuten 18 des Gleitringes 3, im Federteller 14 sowie im wellenfesten Ring 15 eingelegt. Es wird somit vom Ring 15 ein Drehmoment auf den Gleitring 3 übertragen. Die Keile 17 können auch einen quadratischen Querschnitt aufweisen. Im Hinblick auf ihre einfache Gestalt sind sie besonders geeignet, aus harten Spezialwerkstoffen, wie Wolframkarbid, hergestellt zu werden.

Die Hülse 9 weist an dem dem Gleitring 3 abgewandten Ende eine innere Ringnut 19 auf, in welche ein geteilter, sich aus zwei Halbbögen zusammensetzender Ring 20 eingesetzt ist, welcher radial nach innen aus der Hülse 9 vorspringt und hinter den Federteller 14 greift, der gemäß F i g. 5 auf der der Feder 10 abgewandten Rückseite einen in den Ring 20 eingreifenden axialen Vorsprung 21 aufweist. Außerdem ist jeder der Keile 17 nahe seinem hinteren, dem Ring 15 benachbarten Ende mit einer seitlichen Aussparung 22 versehen, und jede dieser Aussparungen 22 nimmt ein Ende eines der beiden Halbbögen vom Ring 20 auf. Die beiden Halbbögen erstrecken sich in Umfangsrichtung jeweils über etwas weniger als 180°, so daß dazwischen die zur Unterbringung der Keile 17 erforderlichen Spalte vorhanden sind.

Der durch die beiden Halbbögen gebildete Ring 20 hält also den Federteller 14 in der Hülse 9 fest, zugleich auch die Keile 17, so daß die Hülse 9, der umlaufende Gleitring 3, die Feder 10, der Federtellcr 14, die Keile 17 und der Ring 20 eine Baueinheit bilden, die als Ganzes von der Welle 1 abgenommen werden kann. Man kann also diese Bauteile zusammenbauen, bevor man die fertige Baueinheit als Ganzes auf die Welle 1 aufschiebt, so daß ein schnelles Auswechseln bei Abnutzung möglich ist.

Nach dem Abnehmen der Baueinheit von der Welle 1 kann man sie zerlegen, indem man zuerst den Federteller 14 nach vorne drückt, bis die Halbbögen des Ringes 20 vom Vorsprung 21 freigegeben sind, worauf die Halbbögen entfernt werden, so daß die übrigen Bauteile aus der Hülse 9 herausgezogen werden können.

Um die Baueinheit wieder zusammenzubauen, geht man in der umgekehrten Reihenfolge vor, wobei die Halbbögen eingesetzt werden, während der Federteller 14 auf den Gleitring 3 zu verschoben gehalten ist, worauf man den Federteller 14 freigibt, so daß er durch die Feder 10 vom Gleitring 3 weggedrückt wird und der Vorsprung 21 des Federtellers 14 in den Ring 20 läuft und dessen Halbbögen sicher in ihrer Lage hält. Der Gleitring 3 ist beim Abnehmen der erwähnten Baueinheit von der Welle 1 durch eine Ringschulter 23 (F i g. 4), welche an einem nach innen abgewinkelten Ringvorsprung 24 an dem dem Ring 5 abgewandten Ende der Hülse 9 angreift, am Herausfallen aus der Hülse 9 gehindert.

Die Ausführungsform nach F i g. 5 unterscheidet sich dadurch von der nach Fig. 1 bis 4, daß der umlaufende Gleitring3 nach Fig. 1 bis 4 aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt ist, nämlich einem Tragring 25 mit den Längsnuten 18, dem eigentlichen gesonderten Gleitring 26, der vom Ring 25 mitgenommen ist, und einem O-Ring 27 dazwischen zur Abdichtung. Gemäß F i g. 5 ist ferner vor dem O-Ring 12 nach F i g. 1 ein Stützring 28 zur Verhinderung eines Herausdrückens des O-Rings bei sehr hohen Drücken in bekannter Weise angeordnet.

Aus F i g. 6 geht hervor, auf welche Weise die umlaufende Baueinheit mit zusammenhaltender Hülse 9 hinter dem Läufer 29 einer Schleuderpumpe angeordnet werden kann, so daß sie statt durch den in F i g. 1 bis 5 gezeigten gesonderten wellenfesten Ring 15 unmittelbar von dem Läufer 29 aus mitgenommen wird. In die Rückseite des Läufers 29 eingearbeitete Nuten 30 nehmen die benachbarten Enden der Keile 17 auf.

Auch können mehr als zwei Keile 17 vorgesehen sein, die über den Umfang der Gleitringdichtung verteilt sind. Bei einer Dichtung für geringe Beanspruchungen kann ferner ein einziger Keil 17 ausreichen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gleitringdichtung mit einem auf einer Welle axial verschieblich angeordneten, durch eine Feder gegen einen gehäusefesten Gegengleitring gedrückten Gleitring, wobei eine Drehsicherung zwischen einem auf der Welle aufgezogenen Ring und dem Gleitring vorgesehen ist, die in äußere Längsnuten des Gleitringes greift, und wobei der Gleitring, die diesen gegenüber der Welle abdichtende Sekundärdichtung, die Feder und die Drehsicherung in einer an den Enden mit radialen Vorsprüngen versehenen Hülse im ausgebauten Zustand unverlierbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsicherung aus mindestens einem im Querschnitt rechteckigen Keil (17) aus hartem Material besteht, welcher in die Längsnut (18) des

GIcitringcs (3; 25, 26, 27), in cine äußere Längsnut (18) des wcllenfeslcn Ringes (15) und in eine äußere Längsnut (18) eines auf der dem Gleitring (3) abgewandten Seite der Feder (10) angeordneten lasscnförmigcn Fedcrtellers (14) eingelegt und darin radial durch die Hülse (9) gehalten ist, wobei zur axialen Halterung des Keiles (17) und des Fedcrtellers (14) in der Hülse (9) eine innere Ringnut (19) angeordnet ist, in welche ein geteilter, den radialen Vorsprung bildender Ring (20) eingesetzt ist, welcher durch einen in ihn eingreifenden axialen Vorsprung (21) des Fcdertellers (14) in der Ringnut (19) gehalten ist und mit einem Ende in eine seilliche Aussparung (22) des Keils (17) eingreift.

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Keil (14) aus Wolframkarbid besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen