DE19804814A1

DE19804814A1 - Dichtungssystem für exzentrisch rotierende Wellen

Info

Publication number: DE19804814A1
Application number: DE1998104814
Authority: DE
Inventors: Hans-Henning Zutz
Original assignee: Federal Mogul Burscheid GmbH
Current assignee: Federal Mogul Burscheid GmbH
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1998-02-06
Publication date: 1999-08-19

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem zur Abdichtung einer um ein definiertes Maß (e) exzentrisch rotierenden Welle.

In der Industrie werden eine Vielzahl unterschiedlicher Dichtungen eingesetzt, um verschiedene Probleme zu lösen. Die Abdichtung von rotierenden Wellen erfolgt u. a. über Wellendichtringe, Manschetten oder Gleitringdichtungen. Aus der DE AS 14 25 455 ist beispielsweise eine Gleitringdichtung, bestehend aus einem Paar sich stirnseitig in einer äußeren Randzone berührenden Dichtringe, bekannt. Durch in axialer Richtung wirkende Kraft werden die Dichtringe aneinandergedrückt und bilden einen Dichtspalt in radialer Richtung. Obwohl die Dichtringe sich für den Einsatz für Betriebsbedingungen mit höchsten Verschleißbeanspruchungen eignen, versagen derartige Dichtungen, sobald Fremdmaterial in den Dichtungsspalt eindringt. Dieses kommt zum Beispiel sehr schnell vor, wenn die abzudichtende Welle nicht nur eine Rotationsbewegung, sondern eine zusätzliche radiale Bewegung durchführt, d. h. wenn die Welle eine exzentrisch rotierende Bewegung ausführt. Die Abdichtung solcher Wellenbewegungen mittels bekannter Gleitringdichtungen erfolgt bisher derart, daß der mit der Welle verbundene Gleitring gegenüber dem Gegenring eine exzentrische Bewegung ausführt. Damit das System nicht undicht wird, muß die stirnflächenseitige Dichtzone der Gleitringe in radialer Richtung, entsprechend der zu überbrückenden Exzentrizität vergrößert sein, wodurch die Herstellungskosten vergrößert werden. Darüber hinaus wird der Gleitring während des Betriebes unsymmetrisch belastet und es werden durch die radiale Verschiebung der Dichtzonen relativ zueinander Fremdpartikel in den Dichtspalt befördert, was zur Zerstörung des Dichtungssystems führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dichtungssystem für exzentrisch rotierende Wellen zu schaffen, welches auf an sich bekannten Axialdichtungen beruht, das aber eine höhere Lebensdauer hat und technisch einfach zu fertigen und zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dokumentiert.

Das erfindungsgemäße Dichtungssystem beruht auf einem handelsüblichen Gleitring und einem speziellen Gleitring. Da der Gleitring mit einer definierten Exzentrizität, entsprechend der Exzentrizität der Wellenbewegung, versehen ist, bleiben die Dichtzonen von Gleit- und Gegenring bei allen Betriebsbedingungen in permanentem Kontakt und bewegen sich ausschließlich in Umfangsrichtung und nicht in radialer Richtung zueinander. Diese Art der Bewegung vermeidet zuverlässig das Eindringen von Fremdkörpern in den Dichtspalt. Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Ansicht eines handelsüblichen Gleit- oder Gegenringes,

Fig. 2 Ansicht eines erfindungsgemäßen Gleit- oder Gegenringes,

Fig. 3 Dichtungssystem mit den Dichtungen aus Fig. 1 und Fig. 2 im eingebauten Zustand als Querschnitt.

Das erfindungsgemäße Dichtungssystem besteht aus einem bekannten Dichtring, der im eingebauten Zustand als Gegenring 1 fungiert und einem erfindungsgemäßen Dichtring, der im eingebauten Zustand als Gleitring 2 fungiert.

In der Fig. 1 ist der Gegenring 1 dargestellt. Auf der Stirnseite ist am Außenrand des Gegenringes 1 eine kreisförmige Dichtzone 3 angeordnet, die in Verbindung mit der Dichtzone 3, des Gleitringes 2 den Dichtspalt definieren. Der in der Fig. 2 dargestellte Gleitring 2 weist einen Außendurchmesser auf, der dem Außendurchmesser des Gegenringes 1 entspricht. Die Dichtzone 3' weist die gleiche Querschnittskontur wie die Dichtzone 3 auf. Während sich die Dichtzone 3 konzentrisch zur Mittelachse M1 des Gegenringes 1 erstreckt, ist die Dichtzone 3' um das Maß (e) aus der Mittelachse M2 des Gleitringes 2 versetzt angeordnet.

Die Fig. 3 zeigt ein betriebsfertiges Dichtungssystem zur Abdichtung einer exzentrisch rotierenden Welle 5.

Gleit- und Gegenring 2, 1 weisen eine kegelige Spannfläche 6, 7 zur Aufnahme eines elastischen Dichtringes 8, 9 auf. Der Gegenring 1 erstreckt sich in einem stationären Aufnahmeteil 10. Der Gleitring 2 ist über ein Aufnahmeteil 11 der rotierenden Welle 5 zugeordnet. Die Welle 5 ist gegenüber der Mittelachse M1, um ein definiertes Maß (e) radial versetzt. Gleitringachse M2 und die Achse W der Welle 5 liegen in einer Fluchtlinie und sind gegenüber der Mittelachse M1, um das Maß (e) radial versetzt. Durch einen Stift 12, der in die Ausnehmung 4 des Gleitringes 2 eingreift, ist der Gleitring 2 so positionierbar, daß die Dichtzonen 3, 3' koaxial zueinander ausgerichtet sind. Bei Rotation der Welle 5 rotiert der Gleitring zwar exzentrisch zur Mittelachse M1, die Dichtzonen 3, 3' führen aber keine Radialbewegung aus, so daß keine Fremdpartikel in den Dichtspalt gelangen.

Claims

1. Dichtungssystem zur Abdichtung einer um ein definiertes Maß (e) exzentrisch rotierenden Welle, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Welle (5) verbindbarer Gleitring (2) in Gleitkontakt mit einem stationären Gegenring (1) steht und Gleit- und Gegenring (2, 1) stirnflächenseitig kreisförmige Dichtzonen (3, 3') aufweisen, wobei die Dichtzone (3) des Gegenringes (1) konzentrisch zur Mittelachse (M 1) des Gegenringes (1) und die Dichtzone (3') des Gleitringes (2) so mit der Welle (5) verbindbar ist, daß die Dichtzonen (3, 3') in Betriebsstellung koaxial zueinander ausgerichtet sind.

2. Dichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gleit- und Gegenring (2, 1) am Umfang eine Spannfläche (7, 6) zur Aufnahme eines elastischen Dichtringes (8, 9) aufweisen und der Dichtring (8, 9) im Einbauzustand zwischen der Spannfläche (6, 7) und einer korrespondierenden Fläche eines Aufnahmeteiles (10, 11) sich erstreckt, so daß durch Reibung eine Verdrehsicherung erzeugt ist.

3. Dichtungssystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (2) eine Lagepositioniereinrichtung aufweist.

4. Dichtungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagepositioniereinrichtung am Innenumfang des Gleitringes (2) angeordnet ist und als Ausnehmung (4) ausgebildet ist, in die ein Stift (13) des Aufnahmeteils (11) eingreift.

5. Dichtungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtzonen (3, 3') am Außenrand der Stirnfläche des Gleit- und Gegenringes (2, 1) angeordnet sind.