DE1873416U - Gleitringdichtung fuer eine relativbewegung zueinander ausfuehrende maschinenteile. - Google Patents

Description

10. 12. 1962 Sch/hei/te.

Fritz T e s lc e,Köln~Weidenpeseh, Niehler Kirchweg

GrIeitringdichtung für eine Relativbewegung zueinander ausführende Maschinenteile

Die Erfindung bezieht sich auf eine GrI ei tringdi cht ung für eine Relativbewegung zueinander ausführende Maschinenteile, insbesondere für umlaufende bzw. hin- und hergehende Maschinenteile, z.B. Wellen, Stangen u.dgl..

Es sind Gleitringdichtungen bekannt, bei denen die Anpreßkraft an der Gleitfläche mittels magnetischer Kräfte bewirkt wird. Diese Dichtungen sind hierbei so aufgebaut, daß die Magnetkörper nur mittelbar, d.h. indirekt für den Abdichtungszweck wirksam werden. Das eigentliche Abdichten erfolgt durch Kohleringe, die in einem Haltekörper sitzen. Die magnetischen Kräfte, die auf den Haltekörper wirken, ziehen hierbei den Kohlering an die Abdichtungsfläche. Ein solcher Kohlering ist nicht dauerhaft und verschleißt leicht. Eine unmittelbare Berührung des Magnetkörpers mit einem sich bewegenden Maschinenteil findet nicht statt.

Es ist bereits vorgeschlagen wordea, zur Abdichtung einen an die metallische Gegenfläche von sich bewegenden

Maschinenteilen unmittelbar anliegenden. Magnetkörper zn verwenden. Hierbei bildet der Magnetkörper als Magnetring einen Bestandteil eines einen Haftteil und einen manschettenartigen Yerbindungsteil aus elastischem Material aufweisenden einbaufertigen Dichtungsringes. Das Yerbindungsteil kann als Paltenmembran ausgebildet sein.

Die Erfindung hat eine weitere Ausgestaltung und Yerbesserung einer Gleitringdichtung der vorstehend genannten Art zum Gegenstand. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß der den Magnetgleitring aufweisende Dichtungsring mit einem Außen- und Innengehäusering versehen ist. Hierbei ist die aus dem Mägnetring und der Membran bestehende Einheit mit dem einen Gehäusering und das mit dem Magnetring zusammenwirkende Seile mit dem anderen Gehäusering verbunden· Es bilden die Gehäuseringe und die Magnetringkonstruktionen ein einbaufertiges Dichtungselement. Zweckmässig wird dieses einbaufertige Dichtungselement noch dadurch ergänzt, daß seitlieh neben der Magnetring-Membran-Einheit eine Labyrinth-Dichtungsvorrichtung vorgesehen ist. Alles zusammen kann wiederum einen einbaufertigen Dichtungsring bilden.

Auf diese Weise ist die Magnetringdichtung gegen äußere Beschädigungen und sonstige nachteilige Einflüsse weitgehend geschützt. Die beiderseits angeordneten labyrinth-Dichtungsvorrichtungen wirken als Türdichtung und halten größere Staubpartikel fern von der Magnetringdichtung, die gegen feinste Staubteile abdichtet. Dadurch kann die Magnetringdichtung auch bei solchen Maschinenteilen zuverlässig eingesetzt werden, die sich in stark schmutzenden Betrieben befinden. Bei dem Magnetring ergibt sich weiterhin der Vorteil, daß der Magnetring Teile, die aus dem metallischen iktrieb der lagersteile o.dgl. herrühren, aus dem Schmiermittel ausscheidet, mit welchem die lagerstelle versetzt ist, so daß diese Teile nicht wieder zu der

Lagerstelle gelangen können· Dadurch ergibt sich zugleich eine selbsttätige Schmiermittelreinigung hinsichtlich der metallischen Teilchen durch die Magnetringdichtung.

Die erfindungsgemäße Gleitringdichtung mit den Gehauseringen und den Labyrinthdichtungen kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein· Die radiale G-egenflache für den Magnetring kann unmittelbar durch den metallischen G-ehäusering gebildet sein. Man kann aber auch hierfür eine Metallscheibe verwenden, die in den G-ehäuseringen aus nichtmetallischem Werkstoff, z.B. aus Kunststoff angeordnet ist. Diese Metallscheibe dient zugleich zweckmäßig als Hing für die !Labyrinthdichtung. Weiterhin kann man die G-ehäuseringe zweiteilig und in Achsrichtung zusammensteckbar ausbilden· Der andere G-ehäusering kann aus Hingteilen in Halbkreisform bestehen, wobei die Eingteile durch einen geschlossenen Mantelring zusammengehalten werden. Dies gilt insbesondere für die Ausführung aus Kunststoff des einbaufertigen Dichtungsringes. Bei Vervt/endung von metallischen Gehäuseringen bestehen die Labyrinthscheiben vorteilhaft aus einem Nichteisenmetall, z.B. Messing u.dgl..

In der Zeichnung ist der Brfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht·

In Fig. 1 ist eine einbaufertige Magnetringdichtung mit Gehäuseringen im Querschnitt dargestellt.

lig. 2 ist eine Ansicht auf die Gleitringdichtung der 3?ig. 1 in Eichtung des Pfeiles I in kleinerem Maß stab ·

Pig. 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der GrIeitringdichtung mit Magnetring und Gehäuseringen aus Metall im Querschnitt.

Üg, 4 zeigt die !eile der lusführungsform der 3?ig· in einer Phase beim Zusammensetzen der Gehäuseringe im Ausschnitt.

Die Ausführungsform der Pig. 1 und 2 zeigt einen einbaufertigen Dichtungsring mit Gehäuseteilen bzw. Gehäuseringen, die vorteilhaft aus nichtmetallischem Werkstoff, z.B. Kunststoff, bestehen. Dadurch ergibt sich eine Isolation aller magnetischen Kräfte im Gehäuse. ^Die Magnetringdichtung 16, 17, 18 befindet sich mit dem Haftteil 18 in einem äußeren Gehäusering 20, der aus zwei Halbschalen 21a und 21b besteht und außerdem einen gesohlossenen Mantelring 22 aufweist. Der Haftteil 18 ist zwischen Bunden 21c und 21d der Gehäuseringe 21a und 21b gelagert· Der lagnetring 16 gleitet an einer Stahlscheibe 23» die eine geschliffene Hache 23a aufweist. Die zur gegenseitigen Anlage kommenden Plächen des Dauermagneten 16 und der Stahlscheibe 23 bilden eine gut tragende Dichtaääge-flache, wobei die Anpreßkraft für die Dichtigkeit durch den Dauermagneten 16 erzeugt wird. Infolge der Faltenmembran 17» die in radialer und in axialer Eichtung elastisch ist, wird die volle magnetische Anziehungskraft des Magnetringes 16 als Dichtkraft an der Stahlscheibe 23 ausgenutzt. Der innere Gehäusering besteht aus den Eingen 24 und 25, die mit den axial sich erstreckenden Teilen 24a und 25 zusammengreifen» Bei Verwendung von Kunststoff kann die blanke und an der Hache 23a geschliffene Stahlscheibe 23 beim Spritzen des Ringes 24 unmittelbar mit diesem befestigt

sein. Dadurch bilden die Teile 23 und 24 ein Stück· Die äußeren Gehäuseringe 21a und 21b erhalten zweckmäßig ringförmige Hüten 26 und 27, in die die Scheibe 23 und ein scheibenförmiger Ansatz 25b des Gehäuseringes 25 zur Erzielung einer Labyrinthdichtung eingreifen. Der Gehäusemantel 22 ist an einer Seite mit einem Planschteil 22a versehen.

Der Zusammenbau der Einzelteile der Magnetringdichtung der Hg« 1 und 2 erfolgt zweckmäßig in der Y/eise, daß man zunächst über den Hing 24 mit der Scheibe 23 eine Halbschale 21a setzt. In diese Halbschale bringt man in die hierfür vorgesehene !Tute die Magnetringdich— tung mit der Membran 17 und den Haftteil 18 ein und legt gleichzeitig den an der faltenmembran 17 befindlichen Magnetring 16 gegen die Scheibe 23· Dann wird die zweite Halbschale 21b gegen den Hing 24 gesetzt und die Membran 17 mit dem Haftteil 18 ebenfalls in die lute zwischen den Bunden 21c und 21d eingedrückt. Alsdann wird der innere' Gehäusering 25 auf den Hing 24 geschoben, worauf man den Gehäusemantel 22 über die beiden Halbschalen 21a und 21b schiebt. Die Befestigung der Teile zueinander kann bei Kunststoff durch eine entsprechende Fassung, z.B. festsitz und auch durch Kleben, erfolgen. Auf diese Weise erhält man einen einbaufertigen Dichtungsring, bei dem sich die Magnetringdichtung 16,17, 18 innerhalb der seitlich angeordneten Labyrinthdichtungen 26 und 27 befindet. Das Ganze wird wie eine einbaufertige Dichtung in eine Bohrung eines Maschinenteiles zum Schutz eines Kugellagers o.dgl. eingesetzt, wobei die Hinge 24 und 25 auf einer Welle o.dgl. und der Hing 22 im Gehäuse sitzen.

Bei der Ausführungsform der Hg. 3 und 4 sind der äußere Gehäusering 28 und der innere Gehäusering

29 als einteilige Ringe ausgebildet. Mindestens der innere G-ehäusering 29 besteht aus Stahl. Auch für den äußeren Gehäusering 28 kann Stahl verwendet werden. Der Kingmagnet 16 gleitet an der Dichtungsfläche

30 des inneren Ringes 29» die geschliffen sein kann. Als zusätzliche Dichtung in Labyrinthart sind die Scheiben 31 und 32 vorgesehen, die im vorliegenden lall vorteilhaft aus Messing bestehen, da Messing unmagnetisch ist und das Magnetfeld des Ringmagneten nicht beeinflußt. Die Scheiben 31 und 32 greifen in Ringnuten 33 und 34.

Der Zusammenbau der Gehäuseteile der einbaufertigen Magnetringdichtung mit den seitlich angeordneten, für die Labyrinthdichtung vorgesehenen Scheiben wird zweckmäßig in der Yfeise vorgenommen,- daß die Seheiben

31 und 32 vor dem Einbau kegelig verformt werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß man die Ebene des Innenumfanges der Scheibe gegen die Ebene des Außenumfanges in Richtung der Lochaohse an der Scheibe verschiebt.

Durch eine solche Verformung erhält man eine Ringscheibe in Gestalt eines Kegelstumpfmantels, wie dies in S¹Ig. 4 dargestellt ist. Durch diese Verformung wird der Außendurchmesser der Ringscheibe kleiner und der Innendurchmesser der Ringscheibe größer.

Unter Verwendung von in dieser Weise gestalteten Ringscheiben 31 und 32 wird auf den inneren Gehäusering 29 die zum Kegelmantel verformte Ringscheibe 31 aufgeschoben. Hierdurch kommt der kleinere Durchmesser der Scheibe gegen die Fläche 29a zur Anlage. In den äußeren Gehäusering 28 wird nunmehr die verformte Ringscheibe

32 eingesteckt, so daß der Aifendurehmesser "besser an der fläche 28a anliegt. WeiterMn wird in den äußeren Gehäusering 28 die Magnetringdichtung mit dem Haftteil 18 in die hierfür vorgesehene Hute 281) eingebracht, wobei der Magnetring 16 mit der Faltenmembran 17 haftfest verbunden ist. Nunmehr schiebt man den äußeren Gehäusering 28 mit der Magnetringdichtung 16, 17, 18 zusammen mit der verformten Scheibe 32 gegen den inneren G-ehäusering 29. Hierbei kommt an der Fläche 28c die verformte Ringscheibe 31 mit der äußeren Kante zur Anlage und an der Fläche 28a die verformte Ringscheibe 32 in ähnlicher Weise zum Anliegen. Durch die axiale Verschiebung der beiden G-ehäuseringe gegeneinander mittels einer geeigneten Preßkraft wird der Außenring 28 in die Ebene des Innenrainges 1 gebracht, d.h. von der Stellung der Teile der Fig. 4 in diejenige der Fig. 3. Hierbei werden die verformten Ringscheiben 31 und 32 wieder rüokverformt und setzen sich durch den bei der Rück— verformung kleiner v/erdenden Innendurchmesser auf die Flächen 29b und 29c des inneren Gehäuseringes 29 fest auf· Die Ringscheiben 31 und 32 werden wieder ebene Teile, die mit ihrem Außenumfang in die Nuten

33 und 34 eingreifen. Auf diese Weise ergibt sich ein einbaufertiger, einen zusammenhängenden Körper bildender Dichtungsring mit einer lagnetringdichtung in der Mitte und je- einer Labyrinthdichtung an den Seiten. Es kann auch mehr als" eine Labyrinthdichtung auf jeder Seite vorgesehen werden.

Yor dem Zusammenbau können alle Teile mit Fett versehen werden, so daß in dem Innenraum der einbaufertigen Dichtung sich ein Fettpolster zwischen den Scheiben 31 und 32 und der Membran 17 als zusätzliche Abdichtungsmittel befindet.

In geeigneten lallen kann der Haftteil 18 auch unmittelbar als Magnetkörper ausgebildet sein. Als Magnet verwendet man zweckmäßig einen Dauermagneten· Der dargestellte, einbaufertige Magnetkörper-Dichtungsring kann auch als Außendichtung ausgebildet sein« Hierbei gleitet der Magnetring gegen eine abgesetzte Fläche des Maschinenteils, während der Haftteil auf der Welle o.dgl. festsitzen würde.

Claims (7)

Ansprüche

1. Gleitringdichtung für umlaufende bzw. hin- und hergehende Maschinenteile, z.B. Wellen, Stangen u.dgl., bei der die Anpreßkraft an" der Gleitfläche durch magnetische Kräfte bewirkt wird und zur Abdichtung ein an einer metallischen Gegenfläche unmittelbar anliegender Magnetkörper dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring mit einem Außen- und einen Innen-Gehäusering versehen ist, wobei die aus dem Magnetring (16) und der Membran (17) sowie dem Haftteil (18) bestehende Dichtungseinheit in dem einen Hing und das mit dem Magnetring (16) zusammenwirkende Teil (23, 30) mit dem anderen Gehäusering verbunden ist, und daß seitlich neben der Magnetring-Membran-Einheit (16, 17,18) eine Labyrinthdichtungs— vorrichtung (26,27J 33» 34) vorgesehen ist, und daß alle Teile ein einbaufertiges Bichtungselement bilden.

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Gegenfläche (30) für den Magnetring (16) unmittelbar durch den metallischen Gehäusering (29) gebildet ist.

3. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Gegenfläche (23a) für den Magnetring (16) durch eine in dem Gehäusering (24) angeordnete Metallscheibe (23) gebildet ist, die zugleich als Hing für die Labyrinthdichtung (26) dient.

4. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetring-Membran-Einheit (16,17,18) zwischen Bunden (21c, 21d) des Gehäuseringes gelagert ist.

-Ιο- ' £

5. G-Ieitringdichtung nach den Insprüchen 1 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäusering zweiteilig (24j 25) und in Achsrichtung zusammensteckbar ausgebildet ist.

6» Gleitringdichtung nach den Ansprüchen 1, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein G-ehäusering aus Bingteilen (21a, 21b) in Halbkreisform besteht, und daß diese Ringteile (21a, 21b) von einem geschlossenen Mantelring (22) umgeben sind.

7. Gleitringdichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Labyrinthscheiben bei metallischen Gehäuseringen aus Nichteisenmetall, z.B. Messing, bestehen, und daß diese Scheiben (31, 32) in der verformten Gestalt zu einem Kegelstumpfmantel in ein Gehäusering eingesetzt und bei Zusammensetzen der Gehäuseringe (28, 29) mittels an den Gehäuseringen vorgesehener Anschläge (28a, 28c j 29a, 29d) jeweils zueiner ebenen Scheibe rückverformt sind«