DE1475845B2 - Gleitringdichtung mit schwingungsdaempfung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, bei welcher der axial verschiebbare Gleitring gegenüber dem Dichtungsgehäuse mit Hilfe einer Wendelfeder axial abgestützt ist und/oder als Sekundärdichtung ein Balg zwischen Gleitring und Gehäuse angeordnet ist, und weiterhin Dämpfungsmittel in Form von Blech mit aus diesem abgebogenen Zungen zwischen der Innenwand der Gehäusebohrung und einem nachgiebig angeordneten Teil der Gleitringdichtung vorgesehen sind, wobei das Blech an der innenwand und die Zungen an dem axial beweglichen Teil der Gleitringdichtung oder umgekehrt anliegen, derart, daß axiale Verschiebungen zwischen dem Gleitringdichtungsteil und der Innenwand des Gehäuses erfolgen können.

Aus der USA.-Patentschrift 1 822 052 ist die Anordnung eines Schwingungsdämpfers bei Gleitringdichtungen bekannt. Der Schwingungsdämpfer ist dort als ringförmiges, auf dem Gleitring angeordnetes Band aus federndem Blech ausgebildet. Das Band weist in Abständen voneinander angeordnete Zungen auf, die in radialer Richtung aus der Bandoberfläche herausragen und an der Innenwand der Gehäusebohrung anliegen.

Federnd auf einem Gleitring aufliegende Zungen, die eine Dämpfung der Schwingung des Gleitrings bewirken, sind durch die USA.-Patentschrift 497 704 bekanntgeworden.

Es ist ferner bekannt, Federn bzw. Balge von Gleitringdichtungen mit mechanischen Dämpfungsmitteln, insbesondere auch mit federnden, die Schwingungen dämpfenden Hülsen zu versehen (z. B. USA.-Patentschriften 2 574 808, 2 115 347 und 2 094 160).

Die Dämpfung mittels eines Zungenbleches vorzunehmen, ist besonders wirksam, da es wegen seiner Abstützung im Dichtungsgehäuse neben einer Dämpfung axialer Schwingungen auch radiale Schwingungen aufzunehmen vermag und zugleich eine zentrierende Wirkung ausübt. Vorteilhaft ist es auch, die Schwingungen der Feder oder des Balges unmittelbar zu dämpfen, zumal diese Teile besonders leicht in Schwingungen geraten.

Eine nur auf den Gleitring wirkende Dämpfung vermag die an der Feder bzw. am Balg auftretenden Schwingungen nicht zu dämpfen. Da Federn bzw. Balgen nachgeben, bereitet es Schwierigkeiten, ein Zungenblech auf der Feder bzw. am Blech festzulegen.

Die zu lösende Aufgabe besteht darin, eine betriebssichere Anordnung bei der Anwendung eines auf die Feder bzw. auf den Balg wirkenden Zungenblechs zu ermöglichen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß bei einer Gleitringdichtung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß in der Innenwand Ausnehmungen vorgesehen sind, in welche die an ihr anliegenden Bereiche der Bleche oder Zungen des Dämpfungsmittels gegen axiales Verschieben gesichert eingreifen, und der andere Bereich des Dämpfungsmittels auf der Feder oder auf dem Balg der Gleitringdichtung aufliegt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Gleitringdichtung nach der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß das Blech in an sich bekannter Weise als ringförmiges Band ausgebildet ist. Besonders zweckmäßig ist es, auf den Umfang verteilt drei einzelne Bleche vorzusehen.

In dem nun folgenden Beschreibungsteil soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt sind, im einzelnen näher erläutert werden. In der Zeichnung ist

F i g. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Gleitringdichtung mit der Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Gleitringdichtung nach F ig. 1,

F i g. 3 die Ansicht eines Schnitts nach Linie 3-3 der F i g. 2 mit einem als Träger dienenden Maschinengehäuse, welches zur Darstellung gebracht ist, um den Sitz für die Gleitringdichtung zu zeigen,

Fig.4 die schaubildliche Darstellung eines zur Schwingungsdämpfung dienenden Zungenbleches,

F i g. 5 eine der F i g. 4 ähnliche schaubildliche Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform des Zungenbleches,

F i g. 6 die Ansicht eines vertikalen Teilschnitts nach Linie 7-7 durch eine Gleitringdichtung der F i g. 7 mit einer anders als in F i g. 1 bis 3 ausgebildeten Dämpfungsvorrichtung,

F i g. 7 die Ansicht eines in der Längsrichtung verlaufenden Schnitts nach Linie 8-8 der F i g. 6,

F i g. 8 eine schaubildliche Teilansicht, teilweise im Schnitt, einer abgeänderten Ausführungsform einer Dämpfungsvorrichtung und

F i g. 9 eine der F i g. 3 ähnliche Schnittansicht

durch eine Gleitringdichtung in Anwendung einer Dämpfungsvorrichtung für eine Wendelfeder.

Eine Gleitringdichtung ist in den Fig. 1 und 2 als Ganzes mit 10 bezeichnet. Sie umgibt eine rotierende Welle 12 und verhindert bei dem bezeichneten Ausführungsbeispiel das Herausfließen von Flüssigkeit längs der Wellendurchführung. *

Wie die Fig. 1,2 und3 erkennen lassen, besteht die Gleitringdichtung 10 im wesentlichen, aus einem hülsenförmigen Gehäuse 14, welches zur Aufnahme der Einzelteile der Dichtung dient. Dieses Gehäuse ist in eine Ausnehmung 15 in einem Pumpengehäuse 16 hineingedrückt, wie dies F i g. 3 zeigt. Das eine Ende des Gehäuses 14 ist einwärts gebogen, so daß ein Flansch 18 entsteht. Das andere Ende 17 ist nach innen gebogen, um einen Kranz 19 entstehen zu lassen. Der Flansch 18 bildet ein Hilfsmittel zur Befestigung eines ringförmigen Teiles 20, der einen integrierenden Bestandteil eines Balgs bildet. Im Innern des Gehäuses 14 ist ein länglicher rohrförmiger Balg 22 untergebracht. Dieser Balg 22 verläuft in axialer Richtung und umgibt einen Teil der Welle 12. Der Balg 22 besteht aus einer Anzahl ringförmiger Metallplatten. Die innenliegenden Ränder benachbarter Platten sind miteinander verschweißt und ebenso as auch die außenliegenden Ränder benachbarter Platten. Die letzte Platte an dem einen Ende des Balgs 22 ist an dem ringförmigen Teil 20 befestigt. Dieser ringförmige Teil 29 ist seinerseits an dem Flansch 18 befestigt. Natürlich können der Flansch 18 und der ringförmige Teil 20 aus ein und demselben Stück bestehen. Die letzte Platte am anderen Ende des Balgs 22 ist an einem Sperring 24 befestigt. Wie man aus F i g. 3 ersieht, besitzt die Welle 12 einen Kranz 26, der fest mit der Welle 12 verbunden ist und an einer Schulter 27 anliegt, die in diese Welle eingedreht ist. Eine Dichtungsfläche 25 ist an dem Kranz 26 vorgesehen. Ein Dichtungsring 28 trägt den kreisförmigen Haltering 24, in dem der Gleitring 28 angeordnet ist. Die radiale Gleitfläche des Gleitringes .dichtet gleitend an der Dichtungsfläche 25. Der Haltering 28 kann auch mit dem Gleitring 24 aus einem Stück bestehen.

Aus diesen technischen Gegebenheiten ersieht man, daß die Welle 12 zusammen mit der Dichtungsfläche 25 rotiert, und daß der Gleitring 24 fest stehen bleibt. Der Druck des abzudichtenden Mediums sowie die elastischen Kräfte des Balges 22 drücken den Gleitring 24 in dichte Anlage auf die Dichtungsfläche 25 des umlaufenden Kranzes 26.

In den F i g. 3 und 4 besteht die Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung aus einem kreisringförmigen Band 30, welches im Innern des Gehäuses 14 untergebracht ist. Ein Teil des Bandes 30 befindet sich mit seinem Umfang in Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuses 14, während sich ein weiterer Teil des Bandes 30 ganz leicht auf den Außenumfang des Balges 22 legt. Wie man am besten aus Fig.4 ersieht, ist das Band 30 verhältnismäßig breit und weist eine Anzahl im gleichen Abstand voneinander angeordnete Zungen 32, auf, die in radialer Richtung aus der Bandoberfläche herausragen. Diese Zungen 32 sind in der Mitte des Bandes 30 angeordnet, und jede einzelne Zunge 32 läuft in ein flaches Stück 32 A aus, welches sich an die Innenseite des Gehäuses 14 anlegt. Das Band 30 kann aus Federstahl oder einem anderen elastischen Material hergestellt sein, so daß das Band mit Vorteil so in das Gehäuse 14 eingelegt werden kann, daß sich die Zungen 32 federnd gegen die Innenseite des Gehäuses andrücken und so das Band in seiner vorgesehenen Stellung festhalten. Eine Ringnut 31 ist in dem Gehäuse 14 ausgedreht, um das Festhalten der Zungen 32 in ihrer axial richtigen Stellung zu gewährleisten. Der Innenumfang des Bandes 30 liegt leicht auf dem Außenumfang des Balges an, wodurch bei Beibehaltung einer Beweglichkeit des Balges eine Dämpfung seiner Schwingungen in radialer und axialer Richtung erzielt wird.

F i g. 5 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung in Gestalt eines Bandes 40. Es zeigt einen noch breiteren bandförmigen Ringkörper mit einer Anzahl im Abstand voneinander angeordneter Zungen 42, welche praktisch dieselbe Form haben wie die des Bandes 30, jedoch so angeordnet, daß sie von dem gemeinsamen Kreis aus, der durch das Band 40 gegeben ist, nach innen ragen. Der Hauptkörper des Bandes 45 liegt an der Innenwandung des Gehäuses 14 an.

Die F i g. 6,7 und 8 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform der Dämpfungsvorrichtung. Aus Gründen der einfacheren Darstellung sind auch hier wieder die Gleitringdichtungen nach der F i g. 3 gewählt. Bis auf die abgeänderte geometrische Form des Dämpfungsmittels und der ihm zugeordneten Halterungsausnehmung ist die Gleitringdichtung nach den F i g. 6 und 7 identisch mit der Gleitringdichtung nach F i g. 3, und zur Kennzeichnung gleicher Teile sind insofern die gleichen Bezugsziffern gewählt.

Das Dämpfungsmittel nach den Fig.6, 7 und 8 besteht aus drei einzelnen, über den Umfang der Dichtung verteilten Platten 32 B aus federndem Material, deren jede eine Zunge aufweist. Die Platten liegen in am Innenumfang der Innenwand des Gehäuses vorgesehenen Ausnehmungen 53, 54 und 55, wodurch sie axial und in Umfangsrichtung der Dichtung am Verschieben gehindert sind. Die Zungen stellen am Umfang verteilte Berührungsstellen mit dem Außenumfang des Balges 22 her. Auf diese Weise halten die Zungen den Balg in zentrierter Stellung und dämpfen die in ihm auftretenden Schwingungen durch Verteilung der Schwingungsenergie auf das Gehäuse 14.

F i g. 9 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer Gleitringdichtung, bei der an Stelle eines Balgs eine Wendelfeder den federnden Bauteil darstellt, der erforderlich ist, um den Gleitring zum Eingriff mit der Dichtungsfläche zu bringen und auf diese Weise eine Flüssigkeitsdichtung entstehen zu lassen. Das Maschinengehäuse 16 A ist das gleiche Gehäuse wie das Gehäuse 16 bei der Ausführungsform nach Fig. 3. Das Dichtungsgehäuse 14^4 ist in eine passende Ausnehmung 15 A hineingedrückt, hat einen Flansch ISA mit einer kreisringförmigen Ausnehmung 60 und besitzt außerdem einen Kranz 19 Λ. Das Gehäuse 14 A weist außerdem einen Drehsicherungszacken auf, der in eine Ausnehmung 31A eingesetzt ist. Eine Welle 12 Λ hat eine Schulter 21A und einen an dieser anliegenden, auf der Sitzfläche

62 der Welle aufgezogenen Kranz 26 A, gegen dessen Gleitfläche 25 A der Gleitring 28 A dichtend anläuft. Der Gleitring 28^4 ist in einem versenkten Bereich

63 eines Halteringes 24 A angeordnet. Der Haltering 24 A weist einen ringförmigen, axial von einer Nut durchbrochenen Ansatz 64 auf, in den der Zacken 61 zum Zweck der Drehsicherung hineinragt. Ein elasti-

5 6

scher Sekundärdichtungsring 66 liegt in einer Ring- bensdauer des Balgs erheblich abgekürzt werden nut 60 des Gehäuseflansches 18 A und steht mit dem könnte. Bei derartigen Schwingungen, die von außen Haltering 24 A in Eingriff, so daß auf diese Weise auf den Bereich des Balgs übertragen werden, erfolgt eine flüssigkeitsdichte Abdichtung entsteht. Eine eine Absorption der Schwingungen durch das ring-Wendelfeder 61 ist um den Haltering 24 Λ so herum- 5 förmige Band; das bedeutet, daß die Energie solcher gelegt, daß ihr eines Ende an den Flansch 18 A an- Schwingungen über den Kontakt des Bandes mit dem schlägt, während das andere Ende an die Wandung Balg und dem Gehäuse 14 zerstreut oder verteilt 65 des Halteringes angrenzt, um auf diese Weise den wird. Sehr unwahrscheinlich ist es, daß Resonanz-Gleitring 28 A nachgiebig gegen die Dichtungsfläche schwingungen in dem Balg auftreten, wenn die Vor-25 A zu drücken. io richtung nach der Erfindung eingebaut ist. Besonders

Das ringförmige Band 30, welches in Fig. 4 dar- unwahrscheinlich ist ein solcher Fall dann, wenn das

gestellt ist, besitzt Vorsprünge 32 und liegt in einer Band sämtliche Umfangsfalten des Balges berührt.

Ringnut 31A, während die Innenwandung 33 mit Schwingungen, die an irgendeiner Stelle in dem Balg

den einzelnen Windungen der Wendelfeder 67 auf angefacht werden, können so in der Praxis sehr rasch

die gleiche Weise und zu demselben Zweck wirkt wie 15 zerstreut werden. Obwohl die Vorrichtung zur

bei der Gleitringdichtung nach Fig. 3 auf den Balg. Schwingungsdämpfung den Balg oder die Wendelfe-

Mit Hilfe der Vorrichtung zur Schwingungsdämp- der stark beeinflußt, haben die Windungen die Mögfung nach der Erfindung werden Schwingungen, die lichkeit, jederzeit axiale Bewegungen auszuführen von einer äußeren Schwingungsquelle auf den Balg und damit eine wirksame Flüssigkeitsabdichtung her- oder die Wendelfeder übertragen werden, wirksam 20 beizuführen. Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung gedämpft, so daß der Balg oder die Wendelfeder tat- nach der Erfindung besteht darin, daß eine Flüssigsächlich auch dort ihren eigentlichen Zweck erfüllen keitsdichtung od. dgl., die mit der Vorrichtung nach kann, wie Schwingungsverhältnisse herrschen, die zu der Erfindung ausgerüstet ist, während einer sehr solchen starken Schwingungen führen, daß die Le- langen Lebensdauer betriebssicher arbeitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gleitringdichtung, bei welcher der axial verschiebbare Gleitring gegenüber dem Dichtungsgehäuse mit Hilfe einer Wendelfeder axial abgestützt ist und/oder als Sekundärdichtung ein Balg zwischen Gleitring und Gehäuse angeordnet ist, und weiterhin Dämpfungsmittel in Form von Blech mit aus diesem abgebogenen Zungen zwischen der Innenwand der Gehäusebohrung und einem nachgiebig angeordneten Teil der Gleitringdichtung vorgesehen., sind, wobei das Blech an der Innenwand und die-Zungen an dem axial beweglichen Teil der Gleitringdichtung oder umgekehrt anliegen, derart, daß axiale Verschiebungen zwischen dem Gleitringdichtungsteil und der Innenwand des Gehäuses erfolgen können, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenwand Ausnehmungen (31, 31 A) vorgesehen sind, in welche die an ihr anliegenden Bereiche (Bleche oder Zungen 32, 32 b, 42) des Dämpfungsmittels gegen axiales Verschieben gesichert eingreifen und der andere Bereich des Dämpfungsmittels (Bleche oder. Zungen 32, 32 6, 42) auf der Feder oder auf dem Balg (22) der Gleitringdichtung aufliegt.

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech in an sich bekannter Weise als ringförmiges Band ausgebildet ist (Fig. 3,4, 6).

3. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Umfang verteilt drei einzelne Bleche vorgesehen sind (F i g. 7, 8, 9).