DE1750609A1

DE1750609A1 - Support ring for mechanical seals

Info

Publication number: DE1750609A1
Application number: DE19681750609
Authority: DE
Inventors: Hans Deuring
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1968-05-17
Filing date: 1968-05-17
Publication date: 1971-04-08

Description

Stützring für Gleitringdichtungen Die Erfindung betrifft einen Stützring aus elastischem Werkstoff für einen auf einem elastischen Zwischenring gelagerten Gleitring, wobei. der Zwischenring auf einer konischen Umfangsfläche des Stützringes abrollen kann.Support ring for mechanical seals The invention relates to a support ring made of elastic material for one mounted on an elastic intermediate ring Slip ring, where. the intermediate ring on a conical peripheral surface of the support ring can roll off.

Es sind bereits mehrfach Gleitringdichtungen bekannt geworden, die aus einem Gleitring mit einer konischen Umfangsfläche und einem auf dieser aufliegenden elastischen Zwischenring, beispielsweise einem O-Ring, bestehen. Der Zwischenring stützt sich dabei auf einer ebenfalls konischen Fläche des zugeordneten Maschinenteiles ab, wobei beide Konen unterschiedliche Neigungen aufweisen. Beim Einbau einer solchen Dichtung und der damit verbundenen axialen Verschiebung des Gleitringes rollt= der Zwischenring unter gleichzeitiger Querschnittsverformung auf beiden Konen ab. Die Querschnittsverformung des elastischen Zwischenringes sowie dessen Durchmesseränderung sind dabei ausschlaggebend für die Aaspressung des Gleitringes. Darüber hinaus übernimmt der Zwischenring die Abdichtfunktion zwischen dem axial beweglich gelagerten Gleitring und dem &zugehörigen Maschinenteil sowie die Übertragung des Drehomementes. Solche Dichtungen werden vielfach paarweise gegeneinander laufend einge- baut und eignen sich besonders als Laufwerksabdichtungen bei Kettenfahrzeugen, da sie gegen abrasive Medien, wie z. B. Schlamm, Schmutz-wasser u. dgl. besonders widerstandsfähig sind. Zur Vermeidung des verhältnismäßig teueren Einarbeitens der konischen Flächen im Maschinengehäuse bzw. in der Laufrolle ist es ebenfalls be- kannt, gesonderte Stützringe zu verwenden, die in rechteckige Ausnehmuzgen des Maschinengehäuses bzw. der Laufrolle einsetzbar sind. Die bekannten Stützringe, die vielfach aus Metall gefertigt sind, weisen einen äußerlich rechteckigen Querschnitt mit konischer Innenbohrung auf. Es wurde auch schon vorgeschlagen, solche Stützringe aus elastischem Ma- terial, beispielsweise aus Gummi, zu fertigen. Solche Stützringe lassen sich jedoch schwer montieren und haften und dichten nicht genügend ge- genüber dem Maschinenteil. Several mechanical seals have already become known which consist of a sliding ring with a conical circumferential surface and an elastic intermediate ring, for example an O-ring, resting on this. The intermediate ring is supported on a likewise conical surface of the associated machine part, the two cones having different inclinations. When installing such a seal and the associated axial displacement of the sliding ring, the intermediate ring rolls off with simultaneous cross-sectional deformation on both cones. The cross-sectional deformation of the elastic intermediate ring and its change in diameter are decisive for the squeezing of the sliding ring. In addition, the intermediate ring takes on the sealing function between the axially movably mounted sliding ring and the associated machine part as well as the transmission of the torque. Such seals are often installed in pairs running against one another and are particularly suitable as drive seals in tracked vehicles, as they are resistant to abrasive media such as e.g. B. mud, dirty water and the like are particularly resistant. To avoid the relatively expensive work-in of the conical surfaces in the machine housing or in the roller , it is also known to use separate support rings which can be inserted into rectangular recesses in the machine housing or the roller . The known support rings, which are often made of metal , have an externally rectangular cross-section with a conical inner bore . It has also already been proposed to manufacture such support rings from elastic material, for example from rubber. However, such support rings are difficult to assemble and adhere and do not provide a sufficient seal with respect to the machine part.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermei- dung der zuvor genannten Nachteile die elastischen Stützringe zu ver- bessern, insbesondere deren Haft- und Dichtvermögen zu erhöhen. The object of the present invention is to improve the elastic support rings , in particular to increase their adhesion and sealing capacity, while avoiding the disadvantages mentioned above.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß didurch gelöst, daß die der konischen Umfangsfläche konzentrisch gegenüber liegende Haftfläche des Stützringes gleichsinnig konisch, jedoch mit geringerer Neigung ausgebildet ist. According to the invention, this object is achieved by the fact that the adhesive surface of the support ring, which is concentrically opposite the conical circumferential surface , is conical in the same direction, but has a lower inclination.

Durch die konische Ausbildung der Haftfläche wird die Montage des Stütz- ringes erleichtert, da zunächst der durchmesserkleinere Teil des Stütz- ringes mit keiner bzw. nur geringer radialer Vorspannung in die Auf- nahme eingeschoben zu werden braucht. Dagegen kommt der im Durch- messer größere Teil infolge der starken Durchmesserverkleinerung mit besonders hoher Radialspannung in der zylindrischen Aufnahme zur Anlage, was zu einer verbesserten Dicht- und Haftwirkung des Stütz- ringes gegenüber dem Maschinengehäuse bzw. der Laufrolle führt. Durch die unterschiedlichen Steigungen der beiden Konen bleibt selbst nach Ein- bau des Stützringes in eine rechtwinklige Aufnahme die als Rollfläche für den elastischen Zwischenring erforderliche Konusfläche erhalten. Durch das kegelige Gesamtprofil des Stützringes sind keine engen Toleranzen erforderlich. Außerdem wirken sich Wgrmedehnungen und Quellungen im elastischen Werkstoff nicht nachteilig aus. To be pushed by the conical configuration of the adhesive surface of the mounting of the supporting ring is facilitated, since the first smaller-diameter part of the supporting ring with none or only small radial bias in the up acquisition needs. On the other hand, the larger part in diameter comes into contact with particularly high radial tension in the cylindrical receptacle due to the strong reduction in diameter, which leads to an improved sealing and adhesive effect of the support ring with respect to the machine housing or the roller. Due to the different gradients of the two cones, the conical surface required as a rolling surface for the elastic intermediate ring is retained even after the support ring has been installed in a right-angled receptacle . Due to the conical overall profile of the support ring , no tight tolerances are required. In addition , thermal expansion and swelling in the elastic material do not have a disadvantageous effect.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die konische Haftfläche des Stützringes konzentrisch umlaufende Rippen aufweist. Durch diese an sich bekannte Maßnahme wird sowohl die Haft- als auch die Dichtwirkung des Stützringes gegenüber dem Ma- schinengehäuse bzw. der Laufrolle weiter verbessert. Der gleiche Vor- teil kann auch für die als Anlagefläche dienende größere Stirnfläche aus- gewertet werden. According to a further embodiment of the invention it is proposed that the conical adhesive surface of the support ring have concentrically circumferential ribs. This measure , known per se, further improves both the adhesive and the sealing effect of the support ring with respect to the machine housing or the roller. The same advantage can also be evaluated for the larger end face serving as a contact surface.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 zwei paarweise gegeneinander laufende Gleitringdichtungen im Schnitt, als Lagerabdichtung einer Laufrolle, Fig. 2 einen vergrößerten Halbschnitt durch den elastischen Stützring im nicht eingebauten Zustand. In Fig. 1 sind das Maschinengehäuse 1 und die Laufrolle 2 nur ange-deutet. Beide weisen im Querschnitt rechtwinklige Ausnehmungen 3,4 zur Aufnahme der elastischen Stützringe 5,6 auf. Zwischen den Innenkonen 7,8 der Stützringe 5, 6 und den Außenkonen 9, 10 der gegeneinander laufenden Gleitringe 11,12 sind jeweils ein elastischer Zwischenring 13014 angeordnet, die im ungespannten Zustand einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Infolge der beim Einbau der Dichtungen erforderlichen axialen Ver-schiebung der Gleitringe 11,12 nehmen die Zwischenringe 13,14 die dar- gestellte Form an und bewirken somit durch ihr hohes Elastizitätsvermögen eine dauernde Anpressung der Gleitflächen 15,16 der Gleitringe 11, 12 gegeneinander. Die Berührungszone der Gleitflächen 15,16 bildet dabei die Trennlinie zwischen dem äußeren Schmutzraum 17 und dem inneren Schmiermittelraum 18 des Lagerzapfens 19. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. In the drawings Fig. 1, two pairs of counter rotating mechanical seals in section, as a bearing seal of a roller, Fig. 2 is an enlarged half sectional view of the elastic support ring when not installed. In FIG. 1, the machine housing 1 and the roller 2 are only indicated. Both have recesses 3, 4, which are rectangular in cross section, for receiving the elastic support rings 5, 6 . Between the inner cone 7.8 of the supporting rings 5, 6 and the outer cones 9, 10 of the counter-rotating seal rings 11,12, an elastic intermediate ring 13014 are respectively arranged having a circular cross-section in the unstressed state. As a result of the axial displacement of the sliding rings 11, 12 required when installing the seals, the intermediate rings 13 , 14 assume the shape shown and thus, due to their high elasticity, cause permanent pressing of the sliding surfaces 15, 16 of the sliding rings 11, 12 against one another. The contact zone of the sliding surfaces 15 , 16 forms the dividing line between the outer dirt space 17 and the inner lubricant space 18 of the bearing journal 19.

Fig. 2 zeigt den elastischen Stützring 5 im ungespannten Zustand. Die konische Innenfläche 7 weist dabei eine größere Neigung als im einge- bauten Zustand auf. Die äußere Umfangsfläche, als Haftfläche 20 bezeich- net, ist gemäß der Erfindung ebenfalls konisch gestaltet, jedoch mit ge-ringerer Neigung als der Innenkonus 7, so daß der Querschnitt des Stütz- ringes 5 zur dem Gleitring 11 angewandten Seite hin stärker wird. Die Haftfläche 20 und die stirnseitige Anlagefläche 21 des Stützringes 5 wei- sen umlaufende Rippen 22,23 auf, die im eingebauten Zustand eine verbesserte Haftung und Dichtwirkung zwischen dem Stützring 5 und dem MaschinengehAtuse 1 erzielen.Fig. 2 shows the elastic support ring 5 in the untensioned state. The conical inner surface 7 has a greater inclination than in the installed state. The outer circumferential surface, referred to as the adhesive surface 20 , is also conical in shape according to the invention, but with a lower inclination than the inner cone 7, so that the cross section of the support ring 5 becomes stronger towards the side facing the sliding ring 11. The adhesive surface 20 and the end contact surface 21 of the support ring 5 WEI on sen circumferential ribs 22,23 which achieve in the installed state an improved adhesion and sealing effect between the support ring 5 and the MaschinengehAtuse. 1

Claims

Claims 1. Support ring made of elastic material for one on one elastic intermediate ring mounted sliding ring, the intermediate ring on a can roll conical peripheral surface of the support ring, characterized in that the adhesive surface (20) that is concentrically opposite the conical circumferential surface (?) of the support ring (5) conical in the same direction, but with a lower inclination is.

2. Support ring according to claim 1, characterized in that the conical adhesive surface (20) has concentrically circumferential ribs (23).

3. Support ring according to claims 1 and 2, characterized in that the end-face contact surface (21) also has concentrically circumferential ribs (22).