DE1906309A1

DE1906309A1 - Dichtungsring fuer Gleitringdichtung

Info

Publication number: DE1906309A1
Application number: DE19691906309
Authority: DE
Inventors: Stahl Filip Torvald
Original assignee: Stenberg Flygt AB
Current assignee: Xylem Water Solutions AB
Priority date: 1968-02-16
Filing date: 1969-02-08
Publication date: 1969-09-11
Also published as: US3643967A; AT303472B; DE1906309C3; BE728446A; CH482138A; NO132996C; SE313222B; DK123545B; GB1256144A; NL6902217A; DE1906309B2; FR2002071A1; NO132996B; JPS4928294B1

Description

Dichtungsring für Gleitringdichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf Dichtungsringe für Gleitringdichtungen, die beispielsweise dann zur Verwendung kommen, wenn eine umlaufende Welle in einem ortsfesten Gehäuse abgedichtet werden soll. Hierbei erfolgt die primäre Abdichtung zwischen einem drehfest mit dem stillstehenden Teil verbundenen Dichtungsring und einem zweiten, mit dem umlaufenden Teil verbundenen Dichtungsring. Die beiden Dichtungsringe sind ihrerseits jeweils durch selcundäre Dichtungen gegenüber dem stillstehenden bzw. umlaufenden Maschinenteil abgedichtet.

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Lee Dichtunesrinee in Gleitrinp:-

AIs Material für derartige Dichtungsringe in Gleitringdichtungen werden u.a. Kohle, Bronze, gehärteter Stahl, Keramik oder Hartmetall verwendet. Als Sekundärdichtungen zwischen den Dichtungsringen und dem zugeordneten Maschinenteil werden in der Regel O-Ringe, Manschetten, Keildichtungen, Balge o.dgl. verwendet. Bestehen die Dichtungsringe aus Kohle, Bronze oder anderem Material, das auf einer Drehbank gedreht werden kann, bereitet es keine grösseren Schwierigkeiten, im Zuge der Herstellung die Toleranzen zu erzielen, die die Primär- und Sekundärdichtungen fordern. Sind dagegen die Ringe aus hartem Material ausgeführt, beispielsweise Sintermaterial wie Keramik oder Hartmetall, werden die Herstellungstoleranzen durch Veränderungen beim Sintern ziemlich gross, Ein Abdrehen derartiger gesinterter Materiale ist gegenwärtig nicht möglich, sondern die Ringe müssen geschliffen werden, um die erforderlichen Toleranzen zu erhalten. Für ein solches Schleifen sind Diamantschleifscheiben erforderlich, weshalb der Schleifprozess sehr aufwendig wird.

Die vorliegende Erfindung hat zum Zweck, die Schleifarbeit bei derartigen Dichtungsringen zu vermeiden oder zumindest wesentlich herabzusetzen, teueres Dichtring»aterial einzusparen und den aus Hartmaterial hergestellten Dichtungsringen eine möglichst leicht herstellbare Form zu geben, vorzugsweise rechteckige Querschnittsform.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Dichrungsring zunächst in zwei Teilen ausgeführt wird, die in eine Vulkanisierform eingelegt und durch Aufvulkanisieren eines Gummirings miteinander verbunden werden. Der eine Teil ist dabei der eigentliche Dichtungsring.aus Hartmaterial, während der andere Teil aus einem Füll- und Stützteil für die Sekundärdichtung besteht. Die Sekundärdichtung kann dabei vorteilhaft durch den vulkanisierten Gummi erzielt werden. Ein erfindungsgemässer Dichtungsring ist somit dadurch gekennzeichnet, dass ein Stützring, ein Hartmaterialring sowie ein sowohl am Stützais auch am Hartmaterialring festvulkanisierter Gummiring vorgesehen ist.

Man gewinnt mit dieser Ausführung teils, dass man für das gesinterte Hartmaterialteil eine leicht herstellbare Form wählen kann, wobei man vorzugsweise eine rechteckige oder älin-

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liehe Form wählen wird, teils dass das Volumen des teueren, gesinterten Teiles "bedeutend geringer wird. Der vulkanisierte Verbindungsring eignet sich weiterhin ausgezeichnet, beispielsweise als Lippendichtung oder zusammenpressbar ausgeführt zu werden, um dadurch die Mitnahme bzw. Halterung des Dichtungsringes zu erzielen. Obgleich gesinterte Ringe in der Regel grosse Toleranzen haben, wird die Massgenauigkeit der Dichtungsringeinheit in ihrer Gesamtheit zumindest gleichwertig mit einem Verhältnis, bei dem ein O-Ring bzw, eine Manschette auf einen geschliffenen bzw. gedrehten Dichtungsring montiert wird,

Der Stützring kann aus tiefgezogenem und gestanztem Blech hergestellt oder auch gedreht werden. Er kann auch dazu vorgesehen sein, Friktionswärme vom Hartmaterialring abzuleiten und liegt deshalb vorzugsweise dicht an letzterem an.

Die Erfindung sowie weitere Ausgestaltungen derselben seien nun im Anschluss an beiliegende Zeichnung näher beschrieben, die einige Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergibt, wie sie bei Gleitringdichtungen verwendet werden, Hierbei zeigen:

Fig. 1 und 2 Ausführungsformen von erfindungsgemässen Dichtungsringen, teilweise kombiniert mit O-Ringen, Fig. 3 eine spezielle Ausführungsform der Erfindung unter Ausnutzung des Gummirings für die Mitnahme,

Fig. 4- eine spezielle Ausführungsform der Erfindung, wobei der eine Gummiring als Lippendichtung ausgeführt und der zweite Gummiring axial zusammendrückbar ist, Fig. 5 eine Ausführungsform der Erfindung mit gedrehtem

Stützring, Gummiring mit Mitnehmerstegen und O-Ring. In sämtlichen Figuren ist der Stützring mit 1 bezeichnet, der Hartmaterialring mit 2 und der vulkanisierte Gummiring mit 3- Weiterhin ist in sämtlichen Fällen eine umlaufende Welle 4 vorausgesetzt, die gegen einen ortsfesten Teil 5 durch eine Gleitringdichtung abgedichtet ist, wobei die Dichtungsringe erfindungsgemäss ausgeführt sind. Mit '-'Dichtungsring" ist damit und im folgenden immer eine aus Stützring, Hartmaterialring und Gummiring bestehende Einheit gemeint.

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Bei der Gleitringdichtung nach Fig. 1 ist der obere Dichrungsring mit einem O-Ring 6 komplettiert, der teils gegen den ortsfesten Teil 5 und teils gegen den vulkanisierten Gummiring 3 des Dichtungsrings anliegt. Diese Ausführung bringt gewisse Vorteile dahingehend, dass jeweils verschiedene Gummiqualitäten für die Gummiringe 3 und 6 verwendet werden könnenv

Der untere" Dichtungsring zeigt einen Stützring 1 mit Mitnehmerstegen 11, die in Ausnehmungen 12 einer Haube 13 hineinragen, die ausserdem eine Feder zum Zusammenpressen der beiden Hartmaterialringe 2 und 2' der Gleitringdichtung aufnimmt. Die Haube 13 wird durch eine Gewindehülse 14- auf einem mit Gewinde versehenen Teil der Welle 4 festgehalten.

Bei der Ausführung nach Fig, 2 übernimmt bei dem oberen mk Dichtungsring ein einziger Gummiring 3 die Funktion, die bei der Ausführung nach Fig, 1 vom O-Eing 6 und Gummiring 3 zusammen übernommen ist, Beim unteren Dichtungsring wurde indessen .der O-Eing 6' beibehalten. Hier liegen Jedoch der O-Ring 6' und Gummiring 3' auf verschiedenen Seiten des Stützringes l/. Der O-Ring 6^y besorgt hierbei die Abdichtung zwischen der■ Welle und dem unteren Dichtungsring dadurch, dass er über eine Scheibe 9 in Axialrichtung zusammengepresst wird. Der Gummiring 3' dichtet zwischen dem Hartmaterialring 2^y und Stützring 1' einerseits und der Haube 13 andererseits. Auch hier ist die Haube durch eine Ueberwurfmutter 14 am umlaufenden Teil befestigt.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist die Feder 10 im oberen fe ortsfesten Teil vorgesehen. Der Gummiring 3 wird dabei etwas grosser ausgeführt als der Durchmesser der Bohrung im ortsfesten Teil, wodurch der obere Dichtungsring in Umfangsriehtung festgehalten wird. Der untere Dichtungsring 3^y wird mit etwas,: geringerem Innendurchmesser als der Durchmesser der Welle 4 am Absatz 7 ausgeführt. Dadurch wird der untere Dichtungsring mitgenommen, Der Absatz 7 dient gleichzeitig als Gegenlager für den Stützring des unteren Dichtungsrings. Hierbei wird eine relativ gute Ableitung der Friktionswärme vom unteren Hartmaterialring über den Stützring an die Welle sichergestellt.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 1st der Gummiring.%i des oberen Dichtungsrings als Lippendichtung ausgeführt. Hierbei ist vorausgesetzt, dass in der Zeichnungsfigur oberhalb der

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Gleitringdichtung ein grösserer Druck herrscht als unterhalb derselben. Dieser höhere Druck presst die Lippen 31 der Lippendichtung gegen die Ausnehmung im ortsfesten Teil, wodurch sowohl eine mit wachsendem Druck zunehmende Abdichtung als auch eine Mitnahme erreicht wird.

Auch der Dichtungsring in Fig. 4 ist auf besondere Art und Weise ausgeführt. Der Stützring ~L^f ist mit einem Innengewinde 7 versehen, das mit einem in einer Ueberwurf mutter 8 vorgesehenen, ebenfalls mit 7 bezeichneten inwendigen Gewinde zusammenwirkt. Venn die Ueberwurfmutter 8 auf den Stützring 1' aufgeschraubt wird, wird der Gummiring 3' über die Scheibe 9 in axialer Richtung zusammengepresst und expandiert dabei in Radialrichtung, wodurch der untere Stützring in wahlfreier Höhe auf der Welle 7 festgehalten werden kann, und zwar mit je nach Anziehen regelbarer Kraft. . '

Bei der Ausführung nach Fig, 5 ist der Stützring 1 des oberen Dichtungsrings durch Presspassung in den ortsfesten Teil 5 eingesetzt und bewirkt durch seine grosse Zontaktfläche eine ausgezeichnete Ableitung der zwischen den beiden Hartmaterialringen 2 und 2^r erzeugten Reibungswärme. Der untere Gummiring 3^r verbindet den Hartmaterialring 2' mit einem gedrehten Stützring I⁷. ,Der Gummiring 3' ist weiterhin mit Stegen 11 zur Mitnahme des Dichtungsrings durch Ausnehmungen 12 in der Haube 13 versehen. Die Haube 13 wird hier durch eine nicht dargestellte Vorrichtung gegen den ringförmigen Absatz 7 der Welle 4 gepresst. Um den "Verschleiss der Hartmaterialringe zu kompensieren, ist in üebereinstimmung mit den übrigen Ausführungsbeispielen der eine Dichtungsring auf bekannte Weise einer gegen den anderen Dichtungsring gerichteten Federkraft ausgesetzt,

Gemeinsam für sämtliche dargestellten Ausführungsformen ist u.a., dass der Stützring 1 teilweise am Hartmaterialring 2 anliegt, Der Stützring 1 und Hartmaterialring 2 werden durch den aufvulkanisierten Gummiring 3 miteinander verbunden. Dieser Ring kann entweder aus in erster Linie für eine zuverlässige Verbindung der Stütz- und Hartmaterialringe geeigneter Gummiqualität hergestellt sein und mit einem O-Ring oder einem anderen Gummiring kombiniert werden, der aus einer speziell für Dichtungszwecke geeigneten Gummiqualität besteht. Der

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Gummiring 3 kann, indessen andererseits auf spezielle Weise ausgeformt und dann beispielsweise zusätzliche Dichtungsringe und Mitnehmervorrichtungen ersetzen und/oder als Lippendichtung dienen» Der Gummiring hat zusammen mit dem Stützring, der aus tief gezogenem und gestanztem Blech hergestellt oder ge- ' dreht sein kann, zur Aufgabe, die mehr oder weniger unvermeidlichen Herstellungstoleranzen des Hartmaterialringes zu kompensieren. Der Hartmaterialring kann somit volumenmässig kleiner gemacht werden und braucht ausserdem nur an der Fläche geschliffen werden, die zur Anlage gegen die Dichtungsfläche, beispielsweise einen zweiten Hartmaterialring kommen soll.

Die Erfindung ermöglicht somit eine zeit-, kosten- und .materialeinsparende Herstellung von Dichtungsringen mit Hart- " material in einer neuen, vorteilhaften Ausführung. . .

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Claims

Patentansprüche.

- "Ν

( 1. /Dichtungsring für Gleitringdichrungen, g e k e η η-z e ixh net durch einen Stützring (1), einen Hartmaterialring (2) sowie einen sowohl am Stützring als auch am Hartmaterialring aufvulkanisierten Gummiring (3).
2. Dichtungsring nach Anspruch l_r dadurch gekennzeichnet, dass der Hartmaterialring (2) aus gesintertem Material "besteht und leicht herstellbaren, vorzugsweise rechtwinkligen Querschnitt hat.
3. Dichtungsring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch .geke.nnze i c h η e t, dass der Hartmaterialring (2) teilweise satt am Stützring (1) anliegt.
4. Dichtungsring nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vulkanisierte Gummiring (3) als Sekundärdichtung ausgeführt ist.
5. Dichtungsring nach Anspruch 4-, da durchgekennzeichnet, dass die Sekundärdichtung in Form einer Lippendichtung (31) vorgesehen ist.
6. Dichtungsring nach einem oder mehreren der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichn et, dass der vulkanisierte Gummiring (3) in einer Richtung zusammenpressbar angeordnet ist und dadurch die Mitnahme bzw. Halterung des Dichtungsrings bewirkt.
7. Dichtungsring nach einem oder mehreren der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenpressung in axialer Richtung und regelbar erfolgt (Fig. 4- unten). '
8. Dichtungsring nach einem oder mehreren der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (1) aus einem tiefgezogenen und gestanzten Blechring besteht, _f
9. Dichtungsring nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1-7 j dadurch g. e k g η η ζ e ic h η e t, dass der Stützring (l) aus einem gedrehten Metallring besteht.

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■■■■■■■ I ::-■
10. Dichtungsring nach einem oder.mehreren der vorstehenden Fatentansprüche, dadurch g e k e η η ζ eic hn e t, dass der Stützring (l) mit Vorrichtungen (11) zur Mitnahme "bzw. Halterung des Dichtungsrings versehen ist.

11, Dichtungsring nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, -dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, . dass der Gummiring (3) mit Vorrichtungen (11) zur Mitnahme des Dichtungsrings versehen ist. ·-. >

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