DE2126911A1

DE2126911A1 - Gleitringdichtung

Info

Publication number: DE2126911A1
Application number: DE19712126911
Authority: DE
Inventors: Hans 7000 Stuttgart Stürmer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-05-29
Filing date: 1971-05-29
Publication date: 1972-11-30
Also published as: FR2140055B1; FR2140055A1; IT955892B

Description

E. 358
25.5.1971- He/Kb

/ullage zur
Fatent- und
Gebrauchsmusterhilfsamneldung

EOBERa¹ BOSCH GMBH, 7 Stuttgart

Gl ei t xdngdi ch timg

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Gleitringdichtung mit einem feststehenden Gl ei tr ing aus Kunstkohle und einem sich drehend-en Gegenring aus Stahl, "bei welcher der Gleitring durch einen Federring axial gegen den Gegenring gedruckt viird.

Eine solche Gleitringdichtung ist bekannt (USA 3 191 94-5). Bei ihr wird eine Wellfeder benutzt, um die axiale Inpressung des Kohlerings zu erreichen. Eine solche !Feder hat aber den Nachteil, daß sie eine lineare Kennlinie hat. Dadurch ist bei

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Verschleiß eine stetig abnehmende Federkraft gegeben. Eine solche Abnahme ist wegen der notwendigen Abstimmung der Dichtkräfte sehr unvorteilhaft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Gleitringdichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, deren Dichtkräfte auf einem großen Bereich des Dichtungsverschleißes gleich bleiben. Eine weitere Aufgabe ist es, eine besonders kurzbauende Wellendichtung zu schaffen, damit die Antriebsorgane möglichst nahe am Wellen,-lager liegen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Federring ein Kronenfederring ist, dessen "außenliegender Eingteil kraftschlüssig an einem die Dichtung aufnehmenden Deckel gehalten ist und dessen innenliegender Kronenteil mit mindestens einem Stollen des Gleitrings formschlüssig verbunden ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen:

Fig. 1 die Gleitringdichtung im Schnitt,

Fig. 2 die Kronenfeder im Schnitt,

Fig. 3 die Federkennlinie der Kronenfeder und

Fig. 4 den Einbau d.er Gleitringdichtung in eine Pumpe.

Ein in der Fig. 4 vollständig dargestelltes Pumpengehäuse Ί hat einen Gehäuseteil 30 mit einer Bohrung 2, durch die ein Wellenstumpf 3 einer Antriebswelle 4 nach außen ragt. Die Antriebswelle 4 ist mit Hilfe eines Kugellagers 5 gelagert, das einen auf dem V/ellenstumpf 3 gelagerten Innenring 6 und einen Außenring 6.¹ hat_? der in die Bohrung 2 eingepreßt ist und an einer Bohrungsschulter 7 anliegt (Fig. 1). An dieser Schulter

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■wird' der Außenring 6' durch einen Bohrfortsatz 8 eines Deckels 9 festgehalten, der mittels eines Sprengrings 10 .und eines 0-Rings 11 in die Bohrung 2 eingesetzt und abgedichtet ist.

Der Rohransatz 8 hat an seiner Anlagestelle am Außenring des Kugellagers 5 mehrere Druchbrüche 12, um eine Verbindung des Lagerraums der Kugeln 5¹ des Kugellagers 5 mit einer axial in. die Bohrung 2 eingebrachten Längsnut 15 zu schaffen, die zu einer Öl rücklauf bohr ung 1A- führt.

Der Deckel 9 hat eine mehrfach abgesetzte Bohrung 15, die die einzelnen Teile einer Gleitringdichtung 16 aufnimmt. Zu dieser Gleitringdichtung 16 gehört ein Gleitring 17 aus Kunstkohle und ein Gegenring 18 aus einer. Stahllegierung. Der Gegenring 18 ist auf den Wellenstumpf 5 aufgesteckt, liegt am Innenring 6 des Kugellagers 5 sxi und nimmt in einer Ausnehmung einen O-Ring 19 auf, der gegenüber dem Wellenstumpf J und dem Innenring 6 abdichtet. Seine dem Kugellager 5 abgekehrte Plan— fläche 20 sowie auch"eine an ihr anliegende Planfläche 21 des Gleitrings 17 sind feinstbearbeitet.

Der Gleitring 17 hat eine Schulter, die mit mehreren axialen Stollen 22 versehen ist. Diese Stollen 22 greifen in die nach innen gerichteten Zacken einer Kronenfeder 25 ein, deren · äußerer Rand 24 an einer Distanzscheibe 25 anliegt, die auf eine Bohrung s schult er 26 aufgesetzt ist. Auf diese V/eise ist die Kronenfeder 25 formschlüssig mit dem Gleitring 17 verbunden. Die Distanzscheibe 25 deckt mit einem inneren Bereich eine Deckelaussparung 27 ab, und hält dort eine O-Ringdichtung 28 fest. Diese O-Ringdichtung 28 dichtet gegenüber einem Rohransatz 29 des Gleitrings 17 ab.

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Der äußere Rand 24 der Kronenfeder 23 hat durch seine große Linienberührung an der Distanzscheibe 25 genügend Halt, um sich nicht zu drehen; er ist also kraftschlüssig am Deckel 9 gehalten.

Auf diese Weise hält die Kronenfeder 23 über die Stollen 22 den Gleitring 17 fest, während sich der Gegenring 18 mit der Welle 4 dreht.

Wie die Fig. 2 zeigt, hat die Kronenfeder 23 einen großen Durchmesser D und einen kleinen Durchmesser d. Ihre Materialstärke ist mit S und ihr Kegelwinkel mit α bezeichnet. Durch geeignete Wahl von D, d und S läßt sie sich so dimensionieren, daß eine Federkennlinie erreicht wird, wie sie in der Fig. 3 dargestellt ist. Dort ist zu erkennen, daß über einen gewissen Verschleiß V der Kronenfeder 23 zwischen dem Federweg f von dem Punkt f. zu dem Punkt fp eine nahezu gleichbleibende Federkraft erreicht wird. Dadurch bleiben die Dichtkräfte weitgehend gleich. ·

Mit der Distanzscheibe 25 wird erreicht, daß die Federkraft -f leicht auf den Sollwert einjustiert werden kann und daß außerdem der O-Ring 28 in der Deckelaussparung 27 festgehalten wird.

Dies ist dann vorteilhaft, wenn die Gleitringdichtung zum Abdichten des Gehäuses einer Pumpe verwendet wird, die mitsamt ihrem Druckmittelkreislauf vor Inbetriebnahme der Anlage evakuiert werden muß, wie es z.B. bei Kältepumpen vor dem Füllen.der Anlage mit Frigen der Fall ist. Die Scheibe 25 hält.dann den O-Ring 28 gegen den Sog sicher in der Aussparung 27 fest.

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Die Axialbemessung der Gleitringdichtung ist außerdem so günstig, daß sie anstatt in ein Gehäuse 1 unmittelbar in den als Lagerschild ausgebildeten Gehäuseteil 30 einer nicht näher dargestellten elektromagnetischen Kupplung -31 eingebaut werden kann,, ohne daß dadurch die Kupplung 31 größer baut, wie die Fig. 4 zeigt. Das heißt_/die Baulänge wird nicht größer als die Summe der Ringstärken von Gegenring, Gleitring, Feder, Abstimmscheibe, O-Ring und Deckelrand, welche alle auf ein Minimum reduziert sind.

Die Federkraft der Kronenfeder 23, die Druckbeaufschlagung mit einem Innendruck ρ sowie die jeweils wirksamen Durchmesser der Gleitringdichtung bestimmen die Dichtkräfte, die stets gleichbleiben. Um diese Gegebenheiten deutlich zu machen, sind in der Fig. 1 der äußere wirksame Durchmesser der Planflächen 20 und 2Ί mit Da und der innere.Durchmesser Di sowie der Durchmesser des Rohransatzes 29 des Gleitrings 17 mit Dm angegeben. Durch eine bestimmte· Festlegung dieser Durchmesser Da₁Di und Dm sind die entsprechenden Dichtflächen so aufeinander abgestimmt, daß ein guter Kompromiß zwischen einem minimalen Leckverlust, der zur Schmierung der Dichtfläche zwischen 20/21 unerläßlich ist_x und dem Verschleiß des Gleitringes 1? erzielt wird.. -

Der Gegenring 18 wird, wie in der oberen Hälfte der Fig.· 1 dargestellt ist, durch eine Nabe 32 eines auf dem Wellenstumpf 3 befestigten Antriebsteils 33 an den Innenring 6 des Kugellagers 5 gedruckt. Er kann aber auch, wie die untere Hälfte der Fig. 1 zeigt, durch eine geschlitzte,federnde Büchse 3^ an den Innenring 6 gedruckt werden. Dies ist vorteilhaft, wenn der Vellenstumpf 3 kegelig ist. Durch die Büchse 3^ wird ein taumelfreiee Umläufen gewährleistet.

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Die Hohlräume in dem Lager 5 und- in der Gleitringdichtung ' werden von Lecköl durchströmt, das über die Durchbrüche 12, die Nut 13 und den Kanal 14- zur Saugseite der Pumpe zurückgelangt. Auf diese V/eise wird eine ausreichende Schmierung des Lagers und des Gleitrings bei ständiger Ölzirkulation erreicht. ·

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Ansprüche .

·) Gleitringdichtung mit einem feststehenden Gleitring aus Kunstkohle und einem sich, drehenden Gegenring aus Stahl, .bei welcher der Gleitring durch einen Federring axial gegen den Gegenring gedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der. Federring (23) ein Kronenfederring ist, dessen · außenliegender Ringteil (24) kraftschlüssig an einem die Dichtung aufnehmenden Deckel (9) gehalten ist und dessen innenliegender Krönenteil mit mindestens einem Stollen (22) des Gleitrings (17) formschlüssig verbunden ist.·■
2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der außenliegende Ringteil (24) des Kronenfederringε (23) unter Zwischenlage einer Distanzscheibe (25) an einer Bohrungsschulter (26) des Deckels (9) anliegt, und daß die Distanzscheibe (25) eine O-Ringdichtung (28) in einer Deckelaussparung (27) festhält, die an einem Rohransatz (29) des Gleitringes (17) abdichtend anliegt.
3. Gleitringdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenring (18) an einem sich mit der V/elle (4) drehenden Ring (6) eines V/älzlagers (5) unter Zwischenlage eines O-Rings (19) anliegt und daß der feststehende Ring (6¹) des Wälzlagers (5) mit einem Ansatz (8) des Deckels (9) in Berührung steht. 0

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4. Gleitringdichtung nach Anspruch 2 oder 3? dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (9) in einer Gehäusebohrung (2) durch einen Sprengring (10) gehalten und durch einen O-Ring (11) abgedichtet ist.
5. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gleitring (17)-eine in axialer Richtung auf den Gegenring (18) einwirkende, federnde Büchse (34) eingesetzt ist.
6. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 5) dadurch gekennzeichnet, daß sie in den Lagerschild (30) einer elektromagnetischen Kupplung (31) eingebaut ist.

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