DE1775596A1

DE1775596A1 - Gleitringe fuer axial wirkende Wellendichtringe

Info

Publication number: DE1775596A1
Application number: DE19681775596
Authority: DE
Inventors: Richard Heinrich
Original assignee: Kupfer Asbest Co
Current assignee: Kupfer Asbest Co
Priority date: 1968-08-30
Filing date: 1968-08-30
Publication date: 1972-03-16

Description

Gleitringe für axial wirkende

Wellendiohtrin,ge -

Die Erfindung betrifft einen Gleitring für axial wirken-

de Wellendiohtringe mit an der Gleitfläche vorgesehenen

Nuten. Derartige Gleitringe können sowohl als fest-

stehender Gegenlaufring oder als umlaufender Laufring

in Gleitringdiohtungen verwendet werden.

Es sind Gleitringdiohtungen zur Abdichtung von umlaufen-

den Wellen bekannt, die beispielsweise ein Metallgehäuse

aufweisen, das einen Gummibalg trägt, wobei an dem Gummi-

balg ein axial dichtender Gleitring anvulkanisiert oder auf

andere Weise befestigt ist. Dieser Gleitring wird mit

einer Feder an die senkrecht zur Welle stehende Diohtfläohe

des Gegenlaufringes angepreßt und ist häufig zur Aufnahme

des Reibungsmomentes und gegen Verdrehen im Dichtungs-

gehäuse gesichert. Derartige Wellendichtungen werden vor-

nehmlich an Wasserpumpen, Waschmaschinen od. dergl. einge-

setzt.

Beim Einsatz derartiger Gleitringdiohtungen kann es vor-

kommen, daß der Gleitring und/oder Gegenlaufring in

Schwingungen geraten, was sich in verschiedener Hinsicht,

z.8. durch großen Verschleiß oder Pfeifen nachteilig

bemerkbar macht. Ferner ist es möglich, daB bei unge-

nügender Schmierung ein vorzeitiger Ausfall der Dichtung

eintritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleit-

ring der eingangs beschriebenen Art oder Gegenlaufring

so auszubilden, daß die Nachteile bekannter Gleitringe

bzw. Gegenlaufringe vermieden sind.

Ein Gleitring für axial wirkende Wellendichtringe mit

an der Gleitfläche vorgesehenen Nuten, ist erfindungs-

gemäß gekannzeiohnet durch einen Kranz zum Umfang der

Gleitfläche gerichteter Nuten. Dadurch werden wesentlich

verbesserte Schmierverhältnisse erzielt, so daß Schwingungen

oder vorzeitiger Verschleiß des Gleitringes vermieden

sind.

Die Nuten können in einfacher Weise in der Gleitfläche

vorgesehen sein. So ist aber auch in vorteilhafter Weise

möglich, die Nuten abweichend von der radialer Anordnung

schräg vorzusehen. Werden in diesem Fall die Nuten nicht

rd.t einem anderen Werkstoff ausgefüllt, so ergibt sieh

durch die schräg angeordneten Nuten eine Drallwirkung,

durch die eine Art RUckfördereffekt des abzudichtenden

Mediums und damit eine bessere Abdichtung erzielt werden.

Für bestimmte Zwecke karai es vorteilhaft sein, wenn sich

Nuten, vorzugsweise jeweils zwei Nuten kreuzen. Sind

dabei die beiden sich kreuzenden Nuten entgegengesetzt

von der radialen abweichend vorgesehen und nicht aus-

gefUllt, so wird bei beiden Drehrichtungen ein Mokförder#

effekt erzielt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Nuten bis

zum Außenumfang der Gleitfläche geführt. Dadurch wird

im radial äußeren Bereich der Gleitfläche eine besonders

gute Schmierung erzielt. Die Nuten können aber auch in

vorteilhafter Weise biss zum Innenumfang der Gloitfläohe

geführt sein. In beiden zuletzt genannten Fällen kann die

Gleitfläche zur Erhöhung der Dichtwirkung eine nuttreie

Ringzone aufweisen. Die nutfreie Ringzone kann dabei

radial außerhalb der Nuten vorgesehen sein; ferner

kann die nutenfreie Zone radial innerhalb der Nuten

vorgesehen sein.

Hei einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform des

Erfindungsgegenstandes sind die Nuten verschieden lang.

Dies kann beispielsweise in der Weise vorgesehen sein, QaB

die äußeren und/oder inneren Enden der Nuten auf einem

Kreis liegen, der eazentrisoh zur Gleitfläche vorgesehen

ist.

FUr bestirnte Anwendungsbereiche ist es vorteilhaft, wenn

die Nuten vorzugsweise mit einem Sahmierverkstoff wenigstens

teilweise ausgefüllt sind. Als solcher Sohmierwerkatoff

kann ein flUssigkeitsauthehmender oder flüssigkeitsab-

weisender Werkstoff verwendet werden, der beispielsweise

besonders gute Gleiteigenschaften aufweist. Der Schmier-

werkstoff karui in einfacher Weine in die Nuten einge-

legt und vorzugsweise durch Kleben, Vulkanisieren oder

auf andere Weise adhäsiv mit dem Gleitring verbunden sein.

Der Querschnitt der Nuten kann dreieckig, trapezförmig,

rund oder ähnlich ausgebildet sein.

Die Nuten kdnnen aber auch in der Außen- oder Innen-

mantelfläahe des Gleitringes oder Laufringes angeordnet

sein, jedoch so, daß sie zur Gleitfläahe hin offen sind.

Sie können dabei schräg oder parallel zur Ringachse liegen

und zueinander parallel liegen oder es können sieh jeweils

2 Nuten paarweise kreuzen. Hierbei ergibt sich eine Wirbel-

Bildung durch das abzudichtende Medium, wodurch Schmutz-

teile vom Bereich der Gleitfläche weggesohleudart werden.

Ein weiterer Vorteil dieser Ausftlhrung ist, daß auch bei

Abnutzung der Gleitfläche die Wirkungsweise der Nuten er-

halten bleiben, so daß der Schmiereffekt während der

ganzen Betriebszeit bestehen bleibt. Diese Nuten körnen

analog der vorher beschriebenen Arten angeordnet und aus-

gebildet sein. Also schraubenförmig nach links oder rechts-

gängig oder sich kreuzend usw.

In derRegel ist entweder die DichtflTahe des Laufringes

oder diejenige des Gegenlaufringes einer Gleitringdichturg

in der erfindungsgemäßen Weise auszubilden. In manchen

Fällen kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn

die Diohtfläohen beider Ringe mit Nuten gemäß der Erfindung

versehen sind. Als besonders günstig hat es sich dabei er-

wiesen, wenn die Nuten an der DiehtfUahe den einen Ringen

von außen nach innen und die Muten an der Dichtfläche den

anderen Ringes von innen nach außen verlaufen, d.h. daß

die Nuten des einen Ringen mit Abstand vom %nenumfang

der ßleitfläohe und die Muten des anderen Ringes mit

Abstand vom Außenumfang der Gleitflüche enden. So sind

jedoch auch andere Kombinationen der beschriebenen Qleit-

fläohengestaltungen möglich.

81n wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung

des Gleitringes besteht darin, daß unabhängig von den

Betriebsverhältnissen eine gleichbleibende Schmierung der

gleitenden Dichtflächen gewährleistet ist, so daß eine

maximale Dichtwirkung und Lebensdauer der Gleitringdichtung

erzielt werden. Durch die Dauerschmierung aus der Nut ist

ein dauerndes kleines Reibungsmoment vorhanden, wodurch

auch eine erwünschte geringere Wärmeentwicklung erzielt

wird. Bei exzentrischer Anordnung der mit Nuten versehenen

Zone der Dichtfläche wird der Schmierstoff oder das abzu-

dichtende Medium über die gesamte Dichtfläche des Gleit-

ringes in vorteilhafter Weise verteilt. Des weiteren wird

erreicht, daß nachteilige Schwingungen des Gleitringes

während des Betriebes ausbleiben. Die beschriebenen Vorteile

werden durch den beschriebenen Dralleffekt vorteilhaft

unterstützt.

Die Erfindung whd im folgenden, anhand der in den Zeichnungen

dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Zu sind

dargestellt in

Fig. 1 ein erfindungsgemäßer Gleitring in Ansieht

mit ln der Gleitfläche angeordneten Nuten

Fis. 2 bis

weitere Ausführungsbeispiele von Gleitringen

in Darstellungen gemäß Fig. 1,

Fig. 10 bis 12

einen

Gleitring mit in der

Mantelfläche angeordneten Nuten (stark ver-

größert gezeichnet).

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist der Gleit..

ring 1 an seiner stirnseitigen Dichtfläche 4 radial

verlaufende Nuten 2, auf, die gleichmäßig über den Umfang

verteilt und bis zum Außenumfang 5 der Gleitfläche $

geführt sind. Die radial inneren Enden der Nuten 2 liegen

jedoch mit Abstand vom Innenumfang 6 der Gletfläohe 4,

so daB zwischen den Nuten 2 und dem Innenumfang 6 eine

nutfreie Zone 7 gebildet ist, deren Radialerstreakung etwa

gleich derjenigen der Nuten 2 ist. Der Abstand der Nuten

2 voneinander entspricht etwa zwei Drittel der Nutlänge.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind sämtliche Nuten

2a abweichend von der radialen, also mit Steigung an der

Dichtfläche 4a vorgesehen, wobei. sie ebenfalls bis zum

Außenumfang 5a des Gleitringes la geführt sind und mit

Abstand von dessen Innenumfang 6a enden, derart, da8

eine nutfreie innere Zone 7a gebildet ist.

Die Ausbildung gemäß Pig. 3 unterscheidet eich von derjeni-

gen nach Fig. 1 dadurch, daß die Nuten 2b an der ring-

förmigen Gleitfläche 4b bis zu deren Innenumfang 6b geftihrt

sind, während ihre radial äußeren Enden mit Abstand votr

Außenumfang 5b enden, so daß zwischen Außenumfang 5b und

der die Nuten aufweisenden Ringzone eine nutenirele

Ringzone 7b an der Gleitfläche 4b des Dichtringes 1b

gebildet ist.

Entsprechend unterscheidet sich die Ausbildung nach Fig. 4

von derjenigen nach Fig. 2 dadurch, daß die abweichend von

der radialen vorgesehenen Nuten 2o an der StiruxlUMhe 4o

des Gleitringes 1e bis zum Innenumfang 60 derart $e-

führt sind, daß eine äußere nutenfreie Ringsane 7o ,gebildet

ist.

Wie Fig. 5 zeigt, können die Nuten 2d, 3d an der Gleit-

fläche 4d des Gleitringes 1d auch abwechselnd in ent-

gegengesetzer Richtung von der radialen, vorzugs-

weise jeweils um den gleichen Winkel abweichen, wobei

bei der Ausführungsform nach Fig. 5 die Nuten 2d, 3d

bis zum Auienumfang 5d geführt sind, derart, daß eine

innere nutfreie Ringzone 7d gebildet ist. Durch die

Anordnung der Nuten 2e, 3e gemäß Fig. 6 wird zwischen

Außenumfang je und der bis zum Innenumfang 6e geführten,

durch die Nuten gebildeten Ringzone eine putenfreie

Ringzone 7e an dem Gleitring 1e gebildet.

Wie Fig. 7 zeigt, können die Nuten 2f, 3f an der Gleit-

fläche 4f des Gleitringes lt auch derart vorgesehen sein,

daß sich Nuten kreuzen. Dabei ist die Anordnung zweck-

mäßig so getroffen, daß sich jeweils zwei Nuten 2f, 3f

im Bereich der Mitte ihrer Länge kreuzen, wobei beim

dargestellten Ausführungsbeispiel sämtliche Nuten 2f,

3f um das gleiche Winkelmaß von der radialen abweichend

vorgesehen sind. Wie Fig. 7 zeigt, sind die sich kreuzen-

den Nuten 2f, 3f bis zum Außenumrexng 5f gerührt, so daß

eine innere putenfreie Ringzone 7f gebildet ist. Bei

der Ausführungsform nach Fig. 8 dagegen, sind die sich

kreuzenden Nuten 29" 3g bis zum Innenumfang 6g der

Gleitfläche 4g des Dichtringes 1g geführt, derart, daß

eine äußere putenfreie Ringzone 79 gebildet ist.

Wie Fig. 9 zeigt, können die Nuten 2h auch verschieden

lang vorgesehen sein. Heim Ausfthrungsbeispiel nach

Fig. 9 sind dabei sämtliche Nuten in der gleichen

Richtung abweichend von der radialen vorgesehen und

bis zum Außenumfang 5h der Gleitfläche 4h des Gleit-

ringen ih gefUhrt. Die radial inneren Enden der Nuten

2h liegen jedoch auf einem Kreis der exzentrisch

zur Mittelaehee der Gleitfläche 4h vorgesehen ist,

wodurch erzielt wird, daß alle Nuten 2h unterschiedliche

Länge aufweisen und eine innere nutenfreie Ringzone 7h

gebildet ist, die exzentrisch zur Gleitfläche #h liegt.

Wie die Fig. 10 und 11 zeigen, wobei die Fig. 10 eine

Draufsicht auf einen Gleitring und die Fis: 11 eine

Seitenansicht desselben Gleitringes darstellen, können

die Nuten 2' auch in der äußeren tliantelfläohe eingeordnet

sein. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sich eine

Wirbelbildung durch das abzudichtende Medium ergibt,

wodurch Schmutzteile vom Bereich der Gleitfläche weg-

geschleudert werden. Darüberhinaus besteht der Vorteil,

daß bei Abnutzung der Gleitfläche die Wirkung der Nuten

erhalten bleibt, so daß der Schmiereffekt während der

ganzen Betriebszeit gesichert ist.

Fig. 12 zeigt die Anordnung der Nuten 2" in der inneren

Mantelfläche des Gleitringes. Diese Anordnung wird vor-

teilhafterweise gewählt, wenn sich das abzudichtende

Medium im Innenraum der Dichtung befindet.

Die Dichtfläche des Gleitringes kann auch durch Kombi-

nation zweier beliebiger Ausbildungen gemäß den Zeich-

nungen ausgestaltet werden, beispielsweise derart,

daß zwischen einer inneren und einer äußeren, Nuten

aufweisenden Ringzone eine mittlere, nutenfreie Ring-

zone vorgeaeheri.iat.

Claims

A n s p r t! a h e 1. Gleitring für axial wirkende 1IPllendichtringe mit an der Gleitflächa vorgesehenen Nuten, gekenn- zeichnet durch einen Kranz zum Umfang (5 bzw. 5a, 5b, 5e, 5d, 5e, 5z'. 59, 5h) der Gleitfläche 4 tizw. 4a, 4b, 4e, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h) gerichteter Nuten. 2. Gleitring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (2) radial zur Ringachse vorgesehen sind. 3. Gleitring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Nuten (2a bzw. 2b, 2a, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h) abweichenivon der radialen Anordnung schräg vorgesehen sind. 4. Gleitring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daB die Nuten (2d, 3d, bzw. 2e, 3e bzw. 2f, 3f bzw. 29, 39) vorzugsweise ab- wechselnd entgegengesetzt von der radialen abweichend schräg vorgesehen sind. 5. Gleitring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich Nuten, vorzugsweise jeweils zwei Nuten (2f, 3f bzw. 2g, 39) kreuzen.

6. Gleitring nach einem der vorhergehenden AnsprUohe, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (2 bzw. 2a bzw. 2d, 3d bzw. 2f, 3f) bis zum Außenumfang (5 bzw. 5a bzw. 5d bzw. 5f) der Gleitfläche (4 bzw. 4a bzw. 4d bzw. 4f) geführt sind. 7. Gleitring nach einem der vorhergehenden AnsprUohe, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (2b bam. 2o bzw. 2e, 3e bzw. 23, 39) bis zum Innenumfang (6b bzw. 6c bzw. 6e bzw. 6g) der Gleittlänhe gefdhrt sind. B. Gleitring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die irleitfläche (4 bzr. 4a bzw. 4b, 4e, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h) eine nutenfreie Ringzone (7 bzw. 7a, 7b, 7e, 7d, 7e, 7f. UP 70 aufweist. g. Gleitring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeiobnet, daß die nutenfreie Ringzone (7b bzw. 70, bzw. 7e bzw. 79) radial außerhalb der Nuten, vorzugsweise bis zum Außenumfang der Gleitfläche vorgesehen ist. 10. Gleitring nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn- zeichnet, daß die nutenfrete Ringzone (7 baw. 7a bzw. 7d bzw. 7f bzw. 7h) radial innerhalb der' Nuten, vorzugsweise bis zum Innenumfang der Gleit- fläche vorgesehen ist. ' 11. Gleitring nach einem der vorhergehenden AneprUohe, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (2h) ver- schieden lang sind.

12. Gleitring nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren und/oder inneren Enden der Nuten (2h) auf einem Kreis liegen, der exzentrisch zur Gleitfläche (4h) vorgesehen ist. 13. Gleitring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Dichtfläche radial auLcn und radial innen jeweils eine Zone mit Nuten vorgesehen ist, derart, daß dazwischen eine noten- freie Zone vorgesehen ist. 14. Gleitring nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Muten der beiden Zonen voneinander abweichend oder gleich vorgesehen sind. 15. Gleitring nach einem der vorhergehenden AnsprUehe, dadurch gekennzeichnet, daß die Muten, vorzugsweise mit einen Schmierwerkstoff, wenigstens teilweise ausgefüllt sind. 16. Gleitring nach Anspruch 15,S::@i@reh gekennzeichnet, daß der Schmierwerkstoff in die Nuten eingelegt und vorzugsweise durch Xleben, Vulkanisieren oder eine ähnliche adhäsive Verbindung befestigt ist. 1i'. Gleitring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Nuten rechteckig, dreieckig, trapezförmig, rund oder dgl. ausgebildet ist. 18. Gleitringdiahtung mit einem Laufring und einem Gegen- laufri.ng, nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die aleitfläahen beider Ringe mit quer zu deren Umfang verlaufenden Nuten versehen sind. 19. GleitringMehtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn- zeichnet, daß die die Nuten aufwels enden Zonen beider Ringe gleichartig ausgebildet sind. 20. Gleitringdichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Elle Nuten aufweisenden Zonen beider Ringe verschiedenartig ausgebildet sind. 21. Gleitringdiehtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Nuten des einen Ringes ausschließ- lich bis zum Außenumfang der Gleitfläche und die Nuten des anderen Ringes ausschließlich bis zum Innenumfang der Gleitfläche geflihrt sind. 22. Gleitring nach einem der vorhergehenden AnsprUahe, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (2') in der Außen- oder Innenmantelfläche im Gleitring oder Lauf- ring derart angeordnet sind, daß sie zur Gleitfläche hin offen sind. 23. Gleitring nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten schräg oder parallel zur Ringachse, jedoch zueinander parallel liegen. 24. Gleitring nach Anspruch 22, dadurch gekem,.^iähnet, daß jeweils zwei Nuten sich kreuzen.