DE1957051A1 - Gleitringdichtung - Google Patents

Description

• Gleitringdichtung Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, insbesonderte fUr axiale Dichtwirkung, mit einem an seiner Mantelfläche wenigstens annähernd zylindrischen, formseifen Gehäuse, das für eine mittels Preßsitz erfolgende Befestigung in einem Maschinenteil bestimmt ist und vorzugsweise aus Metall besteht.
• Gleitringdichtungen dieser Art können beispielsweise bei Kreiselpumpen und ähnlichen Maschinen zur Abdichtung des Fördermediums gegen eine sich drehende Welle Verwendung finden. Sie haben in der Regel eine senkrecht zu der sich drehenden Welle verlaufende Dichtfläche, einen sich gegen diese Fläche anlegenden Gleitring, der unter der Wirkung einer Feder steht und von dieser Feder gegen die Dichtfläche gedrUckt wird, und ausserdem einen ebenfalls in dem Gehäuse angeordneten, aus elstlsche Werkstoff, wie beispielsweise Gummi hergestellten Balg, welcher die innere Abdichtung der Gleitringdichtung bewirkt. Bei bekannten Gleitringdichtungen ist das Gehäuse aus Metall hergestellt.
• Der Sitz der Gleitringdichtung wird bei diesen bekannten Anordnungen unmittelbar durch eine metallische Oberflache der Dichtung selbst, eine Wandung des Gehäuses oder aber durch eine Welle gebildet.
• Znsbesondere bei aus Netallen hergestellten Gehäusen hat es sich als nachteilig erwiesen, daß die beim Weinbau der Gleitringdichtung in einen Maschinenteil entstehende Preßpassung keinen absolut sichere dichtonßn Sitz gewährleistet. Aus diesem Grunde ist bei bekannten Gleitringdichtungen versucht worden, die notwendige Dichtwirkung zwischen dem GehAusbnd den Maschinenteil mit Hilfe eines flüssigen@der Pastenförmigen Dichtmittels herzustellen, welches vor den Einbringen des zur Gleitringdichtung gehörenden Gehäuses in eine mit nur geringem Übermaß hergestellte Aufnahmebohrung und entweder in diese Aufnahmebohrung eingebicht oder auf das Gehause der Dichtung aufgestrichen wird. Durch eine solche Maßnahme wird nicht nur die Montage der Gleitringdichtung in ihrem worgesehnen Maschinenteil erschwert und sogar verteuert, sondern es besteht darüberhinaus die Gefahr, daß bei einer unzureichend genauen Dosierung des Dichtmittels oder bei unsachgemässer Behandlung ein Teil des Dichtmittels auf die Lauf fläche des Gleitrings oder auf den die innere Abdichtung bewirkenden Balg gelangt und dann die ordnungsgemässe Wirkungsweise ungünstig beeinträchtigt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer tor allem für axiale Dichtwirkung vorgesehenen Gleitringdichtung eine gute Dichtwirkung des Gehäuses gegenüber dem die Gleitringdichtung aufnehmenden Muchinenteil zu erhalten, ohne daß zusätzliche Arbeiten bei der Montage der Gleitringdichtung notwendig tid.
• Ausserdem soll sichergestellt werden, daß die einwandfreie Funktion der Gleitringdichtung und ihre Dichtwirkung durch Ablagerungen des fltlssigen oder pastenförmigen MedLuss, demgegenüber die Dichtwirkung erzielt werden soll, nicht gefährdet werden können0 Hierzu ist erfindungsgemäss vorgesehen, daß das Gehäuse - und/oder BundfläcP an seiner als Dichtfläche vorgesehenen Mantel eine in deren Umfangsfläche sich erstreckende, einen geschlossenen Ring bildende Auflage aus elastischem und/oder plastischem Werkstoff trägt. Wenn das Gehäuse der Gleitringdichtung samt der auf seiner Umfangsfläche sitzenden Auflage in eine ng eines abzudichtenden Maschinenteils eingepresst wird, gewährleistet diese Auflage einen einwandfreien, dichten Sitz auch dann, wenn für den Aussendurchmesser des Gehäuses der Gleitringdichtung und für die zu dessen Aufnahme vorgesehene Bohrung in dem zugehörigen Maschinenteil verhältnismässig große Toleranzen zugelassen werden.
• Bin weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung und Ausbildung des Gehäuses der Gleitringdichtung liegt darin, daß beim Einbau der Dichtung keine zusätzlichen Montagearbeiten erforderlich sind, zumal das Gehause der Dichtungtinschl)Lesslich der auf ihr angebrachten Auflage fertig angeliefert wird.
• Die entlang dem Umfang des Gehäuses verlaufende Auflage kann den jeweiligen Abdichterfordernissen entsprechend unterschiedliche Form haben. So kann es vor allem bei verhältnismässig grossen relativen Axialbewegungen zwischen der Welle und der Dicht irfläche zweckmässig sein, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die in axialer Richtung gemessene Breite der Auflage nur einen Teil der axialen Länge der Mantelfllcheausmacht. In dtaem Falle gewährleistet die nur scher gehaltene Auflage eine für viele Anwendungsfälle vorteilhafte geringftigige Axialbewegung des Gehäuses gegeniiber dem das Gehäuse der Gleitringdichtung aufnehmenden Maschinenteil, Zur Verringerung der auf das abzudichtende Medium ausgeübten Kapillarwirkung kann es ausserdem vorteilhaft sein, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die auf die Mantelfläche des Gehäuses aufgebrachte Auflage aus mehreren, in axialem Abstand nebeneinander liegenden, ringförmigen greifen besteht. Für verschiedene Anwendungsfälle hates sich zwar als völlig ausreichend erwiesen, wenn die Auflage aus einem homogenen Werkstoff besteht. Für besonders schwierige Verhältnisse kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die in Umfangsrichtung des Gehäuses sich erstre ande Auflage aus mehreren, berelnander liegenden Schichten von unterschiedlichen Werkstoffen besteht. Als besonders zweckmässig hat es sich erwiesen, wenn die Auflage gemäss oiner bevorzugten Ausführungaform der Erfindung aus einer harten Grundschicht und einer weichen Deckschicht besteht.
• Die Erfindung ist nachstehend anhand vorn elf in den Seichnungen dargesteliten Ausftlhrungsbeispielen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine Hälfte einer axial wirkenden Gleitringdichtung, die einen vollständigen Überzug auf der Mantelfläche ihres Gehäuses hat, Fig. 2 eine andere Gleitringdichtung mit einer nur auf der von dem Gleitring gbgewendeten Mantelzone ihres Gehäuses angeordneten, elastischen Auflage, ebenfalls im axialen, nur teilwelsen Ausschnitt, Fig. 3 in ähnlicher Darstellung eine andere, nur an der in der Nähe des Gleitringes angeordneten i4antelzone sitzenden Auflage, während in Fig. 4 ein axialer Ausschnitt aus einem weiteren Ausführungsbeispiel wiedergegeben ist, bei welchem die Auflage auds mehreren, in Achsrichtung nebeneinander liegenden und mit Abstand voneinander angeordneten ring förmigen Streifen besteht.
• Fig. 5 bis 11 zeigen weitere Ausftihrungsbeispiele.
• Die als erstes Ausfdbrungsbeispiel in Fig. 1 wiedergegebene Gleitringdichtung ist zur Verwendung in einer nicht näher dargestellten Kreiselpumpe bestimmt, deren Pumpengehäuse bei 10 angedeutet ist, und gegen eine nicht dargestellte, mit einer umlaufenden Dichtwelle versehene Dichtfläche 11, die mit der ebenfalls nicht dargestellten Welle umläuft, abgedichtet werden soll.
• Zur Gleitringdichtung gehört ein Metallgehäuse 1, eine in diesem gleichachsig angeordnete Druckfeder 2 und ein von dieser gegen die Anlauffläche 11 gespannte gehaltener Gleitring 3. Zur inneren Abdichtung zwischen dem Gleitring 3 und dem Gehäuse 1 der Gleitringdichtung ist ein @ Gummibalg 5 vorgesehen, der auf der einen Seite durch eine Ringfeder 6 und auf der inneren Gehäusenabe verschiebbar festgehalten wird. An seines anderen Ende liegt der Gummibalg 5 gegen den Gleitring 3 unter der Wirkung der Druckfeder 2 unmittelbar an.
• Das in dem dargestellten Axialgquerschnitt U-fdrmige Metallgehäuse 1 hat eine @ohrförmige Außenwand 13 mit einer Uber den gröbsten Teil ihrer axialen Menge zylindrischen Mantelfläche 14. Um eine möglichst einfache Befestigung und einen sicheren Siftz der Gleitringdichtung iogm Pumpengehäuse 10 zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß die Gleitringdichtung mit ihrem Gehäuse 1 durch einfachen Preßsitz in einer zylindrisch ausgeführten Bohrung 15 festgehalten werden kann. Um einerseits verhältnismässig grosse Herstellungstoleranzen zulassen zu können und andererseits auch bei diesen Herstellungstoleranzen einen auf lange Dauer zuverlässigen, die notwendige Dichtwirkung ergebenden Preßsitz zu gewährleisten, ist erfindungsgemäss vorgesehen, daß auf der Mantdfläcbe 14 des Gehäuses 1 der Gleitringdichtung eine Auflage 16 aus elastischem Werkstoff, wie beispielsweise aus Nylon oder Teflon angebracht ist. Anstelle derartiger thermoplastischer Kunststoffe kann jedoch die Auflage 16 auch aus einen kalthärtbarem Kunststoff bestehen. Der beandere Vorteil besteht darin, daß die Auflage sich innig an die Bohrung 15 anlegt,und zwar auch dann, wenn sich infolge Abnützung des Gleitrings 3 ein Austausch der Gleitringdichtung einschliesslich ihres Gehäuses 1 notwendig machen sollte.
• Whrend sich beim AusfUhrugsbeispiel nach Fig. 1 die aus elastischem und ggf. auch aus plastischem Werkstoff bestehende Auflage 16 Aber die gesamte axiale Länge der Xantelfläche des Gehäuses 1 erstreckt, ist bei den Ausführungs-beispielen nach den Fig. 2 und 3 vorgesehen, daß sich die Auflage26 beim Ausffthrungsbeispiel nach Fig. 2 lediglich an der von dem nicht dargestellten Gleitring abge4Ndeten Ende des Gleitringgehäuses 1 befindet. seix Ausführungsbeispiel nach Pig. 3 hingegen ist vorgesehen, daß sich die elastische und/oder pI6stische Auflage 36 lediglich auf der vorderen, in der Nähe des nicht dargestellten Gleitringes liegenden Endzone der Gehäusewand 13 ber findet.
• Raufig bereiten die Kapillarkräfte, welche das von der Gleitringdichtung abzudichtenden flüssige oder putenförilge Material ausffbt, besondere Schwierigkeiten.
• In diesem Falle kann es mit großem Vorteil verbunden sein, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung nach Fig. 4 der aus elastischem und/oder plastischem Werkstoff bestehende Auftrag in einzelne in Umfangsrichtung des Gehäuses verlaufende, ringförmige 8treifen 46 bis 49 unterteilt ist, die in axialer Richtung versetzt und mit Abstand voneinander auf der Mantdfläche 14 des Gehäuses 1 der Gleitringdichtung angeordnet sind.
• In der Zeichnung ist eine weitere besonders vorteilhafte Augführungsform nicht näher dargestellt, bei welcher die Auflage, die in Fig. 1 mit 16,in Fig. 2 mit 26, in Fig. 36 und Fig. 4 mit einzelnen Streifen 46 bis 49 angedeutet ist, aus wenigstens zwei übr'einander liegenden Schichten aus untereinander verschiedenen Werkstoffen bestehi. Die erwähnten Auflagen können vorteilhafterweise, aus einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten, unmittelbar auf der Gehäusewand 13 aufliegenden, härteren Werkstoffschicht bestehen, die ihrerseits von einer wesSentlich weicheren, aus einer andersartigen Werkstoffsorte bestehenden Schicht bedeckt ist oder aber aus einer Schicht bedeckt ist, die aus einer aus dem gleichen Werkstoff hergestellten Schicht besteht, aber gegenüber der Grundschicht wesentlich weicher eingestellt ist.
• In Fig. 5 bis 11 sind weitere Ausbildungen und Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 5 zeigt einen axialen Längsschnitt durch einGehäuseteil mit Bund, der ebenfalls mit einem Überzug versehen ist.
• Bei dieser Ausführung stellt der Bund gleichzeitig eine Abdichtung und den Anschlag fUr den Einbau dar.
• In Fig. 6 ist ein axialer Längsschnitt durch ein Gehäuse teil mit Bund dargestellt, wobei der Bund allein mit einem Uberzug versehen ist.
• Eine weitere Ausführungsform zeigen die axialen Längsschnitte dursbdie Gefliiseteile mit Bund gemäss den Fig.
• 7 und 8. Der Überzug des Bundes bei Fig. 7 und der des Gehäuseteiles ist hier jeweils derart ausgeführt, daß die genannten Ueberzüge einen konischen Querschnitt aufweisen. Dabei ist die Konizität so angelegt, daß die Stärke des Uberzuges bei Fig. 7 inRichtung auf das freie Bundende zunimmt und bei der Ausführung nach Fig. 8 in Richtung auf den Flansch hin stärker wird.
• Eine weitere mögliche Ausführungsform zeigen die axialen Längsschnitte durch Gehäuseteile mit Bund entsprechend den Fig. 9 und 10. Die Überztige sind hier in eine Mehrzahl konischer Querschnitte unterteilt, so daß sie im Querschnitt gesehen, ein etwa sägezahnartiges Profil haben.
• Der in Fig. 11 dargestellte axiale Längsschnitt durch ein Gehäuseteil mit Bund zeigt eine Auflage aus mehreren voneinander vewschhiedenen Werkstoffen in unterschiedlicher Breite.

Claims (11)

Ansp:t~Uche

1. Gleitringdichtung, insbesondere für axiale Dichtwirkung, sit einem an seiner Mantelfläche wenigstens annähernd zylindrischen, formsteifen Gehäuse, das für eine mittels Preßsitz erfolgende Befestigung in einem Naschinenteil bestimmt ist und vorzugsweise aus Metall besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an seiner MantelundXder Bundfläche (14> eine in Umfangsrichtung sich erstreckende, einen geschlossenen Ring bildende Auflage (16) aus elastischem und/oder plastischem Werkstoff trägt.

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in axialer Richtung gemessene Breite der Auflage (16) nur einen Teil der axialen Länge der Nanteifläche (14) ausmacht.

3. Gleitringdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (16) aus mehreren im Abstand voneinander angeordneten, in Umfangsrichtung verlaufenden, ringförmigen Streifen (46, 47, 48, 49) besteht.

4. Gleitringdichtung nach einem der Anspräche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag aus mehreren, aus untereinander verschiedenen Werkstoffen hergestellten schichten besteht.

5. Gleitringdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus mehreren, unterelnan«r verschiedenen Werkstoffen aufgebrachten Schichten unterschiedliche Breite haben.

6. Gleitringdichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag (16) aus einer unmittelbar auf das Gehause (1) aufgebrahchten Grundschicht aus hartem, in öl und/oder Wasser unlöslichem Werkstoff und einer auf dieser aufgebrachten zweiten Schicht aus einem dieser gegenüber weicherem, in öl und/oder Wasser löslichem Werkstoff besteht.

7. Gleltringdlchtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse nur an seiner Bundfläche eine in Umfangsrichtung sich erstreckende Auflage aus elastischem und/oder plastischem Werkstoff trägt.

8. Gleitringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage aus elastischem und/ oder plastischem Werkstoff einen konischen Querschnitt aufweist.

9. Gleitringdichttmg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage aus elastischem und/ oder plastisches Werkstoff in mehrere Streifen konischen Querschnitts aufgebracht ist.

10. Gleitringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage transparent ist.

11. Gleitringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage mit bestimmten Farben eingefärbt ist.