DE2246536C3 - Gleitringhalterung - Google Patents

Description

Gleitfläche gegenüberliegenden Rückseite des Gleitringes verlaufende konische, nicht am Kragen anliegende Abschrägung auf.

Ferner hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß der Kragen auf seiner Innenseite eine radial sich „ach a«!=» erstreckende und vo„ der Anlageflach= des Glei.ringes an, Haltering bis zur axialen Mittel-

es

Tragrings 29 verringprnder
36 vorgesehen, der sich in ^htang; erstreckt und dessen rechte Seitenfläche^S»abAn» gefläche für die linke Seitenflache 44 des Gtatnnges 5 42 dient.

Sich rechts an den Vordrang » in dem Tragring 29 ^«

ist

der _Er,indn„_{8 Si}„d ,» der

^doä-

Erfindung verwendet ist, wobei die dargestellte Welle

drehbar und das dargestellte Gehäuse feststehend ^^

ausgebilde sind _auseinanderge- 2TE der in Fig. *

zogen'ab_gebüdete^SDarsteliung d* Gleitringes und ₃₀ fDhn.qpfonn, J^

dei Tragringes gemäß der Erfindung; gangen wird Bt

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2, welcher den liegt l^ghch das p

Gleitring innerhalb des Tragringes zeigt; Endteil des Kragens.

Fig. 4 eine teilweise Schnittdarstellung ähnlich Außenumfang des ^G,^lei

_F,g.f, weiche in unebener Weise die Verbie- , Dj-J-- S

^ _{49 unter} ä!s Geringes

^5TSL Schnittdarstellung ähnlich Figl welche eine abgewandelt. Ausführung*™ der Erfindung darstellt.

Im folgenden soll zur Vereinfachung der Bezugnahmen ohne einschränkende Wirkung eine bestimmte Terminologie verwendet werden. Die Worte »oben«, »unten«, ,rechts« und »links« beziehen sich auf die Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen⁸ wird. Die Worte »innen« und »außen« beziehen sich auf die Richtungen in bezug auf den geometrischen Mittelpunkt der Vorrichtung und der zugehörigen Teile. Diese Terminologie schließt die oben erwähnten Ausdrücke sowie die von diesen abgeleiteten Ausdrücke und Wörter gle,-eher Bedeutung ein.

Wie Fig. 1 zu entnehmen, ist in der zur Abdichtung einer Welle 12 gegenüber beispielsweise einem Pumpengehäuse 14 vorgesehenen Dichtung 10 ein Tragring 29 und ein in diesem gehaltener Gle.tnng 42 angeordnet. Das nicht mit dem Gleitnng 42 verbundene Ende des Tragringes 29 ist verschiebhch auf einem ringförmigen Abschnitt 24 einer Hülse 23 angeordnet, die die Welle 12 über einen Teil deren _verlaufende _auf dem

₂9 umder"als

35

₊o

iw im

^{Diese m}

48 besitzt in bis 60 ·'· der «wüen
eine erste

Verbindung des Tragrings 29 mit U g g-J£j« J*<**SHStS ede, des D^icht°°^er"aoie * _{d d leitend} zusammen-

Gegenläufiges 1^ ^dre*^e™ ^una _{Gleitringes 42} kann zuwirken. Am hinteren Ende des ^; XbsSrügung 47 vorteilhafterweise eme ^ⁿⁱ _a^_len ^A^S_ben ^g _{e S2}

^g^_n^₂%\^_nT^der der Gleitfläche des Oleitringes <u.^¹¹" , . _{44 verrauft}.

«gegenüber^^^^ _InneMei_tt Ferner ist in dem N.rag _{d d von der}

eine radial sich nach außer^ erstrec ^

Anlag^"⁴Jd"g¹^ⁿgf_ei^ f_ich ⁸ _erstrekf^xia>^en.^Mltt _p ^e^^ f« _voreesehen in deren Bereich ^hmung « J^Äi .ufliegL i K 41 ausgebildetete Ausnehmung

eine Breite, die etwa 40

^em _{es Gleit}ringes 42 entoe _B ^

S a"s alch durch die in °™ _{der erfin}.

A^ Gkitringes in e=nem _AußenumfanJ^ofi^^S^uinto«. de. K»-

versehen, die sich axial in sein hinteres Ende hineinerstrecken. Jeder der Schlitze 32 von denen η F i g. 1 nur einer gezeigt ist nimmt das äußere Ende eines Antriebsstiftes 33 auf, der fest in dem HuI-senabschnitt 25 befestigt ist. Eine herkömmliche Schraubenfeder 34 umgibt den Hulsenabschnitt 24, wobei sich das eine Ende der Schraubenfeder gegen einen ringförmigen Vorsprung der Hülse 23 und das andere Schraubenfederende gegen den Tragring 29 abstützt. Unter der Wirkung der Schraubenfeder 34 wird der Tragring 29 kontinuierlich federnd gegen einen Gegenläufig 11 gedruckt

In einem links durch den Hülsenabschnitt 24 und rechts durch den Gleitring 42 begrenzton Abschnitt des Tragrings 29 ist ein den Innendurchmesser des axiale Mittelebene 52

axiale ^ leisteJ daß s Gkitmg^ ^ _g

dadurch dal^| _{f des den Glcitri}ng um-

tragen ist, daß d« ρ _hen ,_{edi Uch auf die}

_des Gleitringes wirkt, ist gewähre de^Gleitn g^ ^ _durch

ζ^εΓ _h J⁶ _unterbunden wird.

52 bzw. 52' verläuft par-

allel £J^™^£ Mitte zwischen den beiihre ^Bezeic™"^fl

axiale

*5 ^f^^^n unter Vorspannung auf . "^a?S_u™_{fang 46 d}es Gleitrings aufliegt, was im demAuBenum JJg ™° .* _{daß der} Außen™^^{ichen e}TcieUringes im spannungslosen Zuumfang 4ö aes uieiinug

stand etwas größer ist als der kleinste Umfang des Selbst wenn es nach dem Zusammenfügen des

Kragens, ist der Gleitring so fest in dem Tragring ge- Tragringes 29 und des Gleitringes 42 erforderlich

halten, daß keine Relativdrehung des Gleitringes in sein sollte, die Gleitoberfläche 43 zu bearbeiten, so

bezug auf den Tragring eintreten kann. führt eine solche Bearbeitung nicht zu einer Verwin-

Beispielsweise besitzt bei einem Gleitring 42 aus 5 dung des Gleitringes, da durch die erfinduhgsgemäCle

Wolfram-Karbid mit einem Außendurchmesser von Halterung des Gleitringes in dem Tragring die bei

5,08 cm der aus nicht rostendem Stahl hergestellte der Oberflächenbearbeitung auftretende, in Gleitrimg

Tragring 29 im Bereich der Oberfläche 38 des Vor- und Tragring unterschiedliche, Wärmedehnung un-

sprunges 49 einen um etwa 0,1 bis 0,24 mm größeren schädlich ist.

Durchmesser. io Durch die verwindungsfreie Halterung des Gleit-Wenn der Gleiiring 42 unter Preßsitz oder Vor- ringes in dem Tragring ist ein Schleifen der Gleitspannung in den Tragring 29 eingefügt ist, und im fläche 43 nach dem Zusammenfügen von Gleitririg wesentlichen die in F i g. 3 gezeigte Stellung ein- und Dichtring in der Regel nicht mehr erforderlich, nimmt, so führt der zwischen den Umfangsoberflä- F i g. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erchen 38 und 46 des Tragringes einerseits und des 15 findung, bei der der ringförmige Kragen 41', der an Gleitringes andererseits, insbesondere als Folge der dem Tragring 29 ausgebildet ist, keine Ausnehmung unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten 48, wie bei F i g. 3 und 4 aufweist. Vielmehr ist ledigbeim Tragring, der üblicherweise aus Kohle oder lieh der Gleitring 42' derart ausgebildet, daß sein Wolfiam-Karbid besteht, und beim Gleitring, der im Außenumfang 46' eine in der axialen Mittelebene 52' allgemeinen aus Stahl besteht, auftretende Druck 20 beginnende und zu der der Gleitoberfläche 43 gegendazu, da" Jcr Gleitring 42 eine radial nach außen ge- überliegenden Rückseite 44' des Gleitringes 42' verrichtete Kraft auf den Kragen 41 ausübt, die direkt laufende, konische, nicht am Kragen 41' anliegende auf den ringförmigen Vorsprung 49 wirkt. Da der Abschrägung 47' aufweist. Wenn daher der Gleitring ringförmige Kragen 41 axial von dem Vorsprung 36 42' unter Vorspannung in den Tragring 29' eingeauskragend vorspringt, führt die radial nach außen 25 führt ist, so unterliegt der Kragen 41' wiederum einer gerichtete, auf den Vorsprung 49 ausgeübte Kraft Verbiegung, so daß die äußere Umfangsoberfläche dazu, daß der Kragen 41 um seinen Verbindungs- 46' des Gleitringes 42' die innere Oberfläche des punkt mit dem Vorsprung 36 nach außen gebogen Kragens 41' punktförmig berührt, d.h. entlang der wird. Diese nach außen gerichtete Verbiegung des Kante 51', die im wesentlichen innerhalb der Mittel-Kragens 41, die vergrößert und übertrieben in F i g. 4 30 ebene 52' liegt. Daher liegt die Haltekraft, die auf gezeigt ist, führt dazu, daß der Vorsprung 49 des den Gleitring 42' ausgeübt wird, wiederum im we-Kragens die T Jmfangsoberfiäche 46 des Gleitrings im sentlichen in der Mittelebene 52', so daß eine Verv,i.^-iitlichen in einem einzigen Punkt, nämlich mit formung des Gleitringes 42' durch den Tragring 29' der inneren Kante 51, berührt. Da jedoch die Kante im wesentlichen ausgeschaltet wird.
51 die Umfangsoberfläche 46 im wesentlichen in der 35 Es liegt auf der Hand, daß verschiedene andere axialen Mittelebene 52 berührt, werden die Halte- Ausführungsformen des Kragens 41 einerseits und kräfte. die auf den Gleitring 42 durch den Kragen 41 des Gleitringes 42 andererseits vorgesehen werden ausgeübt werden, lediglich im wesentlichen in dieser können, damit die erfindungsgemäße verwindungs-Mittelebene 52 aufgebracht. Diese Haltekräfte, die freie Halterung des Gleitsitzes erreicht wird. Beidurch den Preßsitz oder die Vorspannung hervorge- 40 spielsweise kann der ringförmige Vorsprung 49 eine rufen werden, üben folglich kein beachtliches Ver- nach innen gerichtete V-Form aufweisen, so daß eine drehungs- oder Biegemoment auf den Gleitring aus, radiale, innere, zugespitzte Kante erzielt wird, die im so daß der Gleitring 42 im wesentlichen frei von wesentlichen innerhalb der Mittelebene 52 liegt. Auf Verbiegungen ist, nachdem er unter Vorspannung in gleiche Weise kann der Gleitring 42 eine nach außen Verbindung mit dem Tragring 29 gebracht worden 45 gerichtete Rippe auf der äußeren Oberfläche aufweiist. Auch verursacht das Auftreten unterschiedlicher sen. die mittig zwischen den gegenüberliegenden, Wärmedehnung im Tragring 29 und im Gleitring 42 axialen Enden des Gleitringes angeordnet sein kann keine wesentliche Verbiegung des Gleitringes "42, da und mit einer äußeren, zugespitzten Kante im weder Kragen 41 den Gleitring weiterhin lediglich mit sentlichen innerhalb der Mittelebene 52 verschen der Kante 51 berührt. Diese Kante bleibt im wesent- 50 sein kann, und die in Festsitz mit dem Kragen 41 liehen innerhalb der Mittelebene 52, und so unab- verbunden ist. Ausführungsformen dieser Art liegen hängig von den verschiedenen Wärmeausdehnungen im Rahmen der Erfindung, sind jedoch aus praktides Gleitringes 42 und des Tragringes 29. Daher sehen Gesichtspunkten schwieriger zu gebrauchen, so kann die Gleitringdichtung, die in F i g. 4 gezeigt ist, daß sie zwar von der Erfindung umfaßt werden, jestarken Temperaturveränderungen unterworfen wer- 55 doch keine bevorzugte Ausführungsform der Erfinden, ohne daß eine merkliche Verformung des Gleit- dung darstellen.

ringes 42 auftritt. Auf diese Weise bleibt die Gleit- Erfindungsgemäß werden daher die auf den Gleitoberfläche 43 zu jeder Zeit im wesentlichen eben und ring ausgeübten Momente bzw. Kräfte, die zu einer steht in der gewünschten Dichtverbindung mit der Verformung des Stirnringes führen könnten, im wegegenüberliegenden Dichtoberfläche 22. 60 sentlichen ausgeschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 gen ist jedoch, daß sie insbesondere bei höheren Patentansprüche: Temperaturen, die werkstoffbedingt unterschiedliche Wärmedehnungen der jeweiligen Teile zur Folge ha-

1. Halterung eines Gleitringes in einem Trag- ben, ihre ursprüngliche Gestalt verlieren und insbering einer Gleitringdichtung, bei der der Tragring 5 sondere zu einem Verspannen oder Verwinden des einen den Gleitring umfassenden, unter Vorspan- Gleitringes bzw. der Gleitfläche neigen, was eine Benung auf dem Außenumfang des Gleitringes auf- einträchtigung der Dichtungswirkung hervorruft,
liegenden Kragen aufweist, dadurch ge- Maßnahmen, die darauf abzielen, die Verwindung kennzeichnet, daß der Außenumfang des des Gleitringes im Betrieb durch seine Halterung im Gleitringes (42, 42') bzw. der Innenumfang des io Stützring zu vermeiden, sind bereits aus den USA.-Kragens (41, 41') derart ausgebildet sind, daß die Patentschriften 2 995 390 und 3 015 504 bekannt. Spannkraft des Kragens (41, 41') im wesentlichen Diese bekannten Maßnahmen sind jedoch von einem auf die axiale Mittelebene (52, 52') des Gleitrin- beträchtlichen Aufwand begleitet, was ihre Verwenges (42,42') wirkt. dungsmöglichkeiten aus wirtschaftlichen Gesichts-

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 punkten erheblich einschränkt.

kennzeichnet, daß der Außenumfang des Gleit- So greifen bei der aus der USA.-Patentschrift

ringes (42, 42') eine in der axialen Mittelebene 3 015 504 bekannten Gleitringdichtung die miteinan-

(52, 52') beginnende und zu der der Gleitfläche der in Berührung stehenden Flächen des Stütz- oder

(43) gegenüberliegenden Rückseite (44, 44') des Tragringes und des Gleitringes in einer Vielzahl von Gleitringes (42, 42') verlaufende konische, nicht ao kompliziert ausgebildeten Ausnehmungen bzw. Voram Kragen (41, 41') anliegende Abschrägung Sprüngen verschränkt, beispielsweise schwalben-(47, 47') aufweist. schwanzartig ineinander, wobei bei der Wahl der je-

3. Halterung nach den Ansprüchen 1 und/oder weiligen Kantenwinkel und Flächenabmessungen der 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (41, werkstoffbedingt unterschiedlichen Wärmedehnung 41') auf seiner Innenseite eine radial sich nach »5 von Tragring und Dichtung Rechnung getragen ist. außen erstreckende und von der Anlagefläche Diese bekannte Halterung ist darauf abgestellt, durch

(44) des Gleitringes am Tragring bis zur axialen Bereitstellung geeigneter Ausdehnungsräume die Mittelebene (52, 52') des Gleitringes (42, 42') Wärmedehnungen aufzufangen und dadurch eine sich erstreckende Ausnehmung (48) aufweist, in Verwindung der dichtenden und gleitenden Flächen deren Bereich der Kragen nicht auf dem Gleitring 30 zu vermeiden.

aufliegt. Bei der Gleitringdichtung nach der USA.-Patent-

4. Halterung nach einem oder mehreren der schrift 2 995 390 ist der Gleitring in fast seiner ganvorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zen Breite in einen auf seine Oberfläche aufgezeichnet, daß in an sich bekannter Weise der In- schrumpften Ring aufgenommen. In axialer Richtung nendurchmesser des Kragens (41, 41') in span- 35 ist ein Stützring vorgesehen, der den Gleitring und nungslosem Zustand einen kleineren Durchmes- den aufgeschrumpften Ring hält Die dichtende Verser als der Außendurchmesser des Gleitringes bindung zwischen dem Stützring und dem aufge-(42, 42') aufweist. schrumpften Ring wird durch eine gasdichte Kammer

hergestellt, die auf den äußeren Umfangen des aufge-40 schrumpften und des Stütznnges ausgebildet ist und nachgiebige Wandungen besitzt.

Wie bereits erwähnt, ist eine derart kompliziert

aufgebaute Gleitringdichtung nur für Sonderzwecke wirtschaftlich vertretbar zu verwenden.
♦5 Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Gleitringhalterungen der eingangs genannten, einfach

Die Erfindung betrifft eine Halterung eines Gleit- gestalteten Art derart auszubilden, daß eine Verwinringes in einem Tragring einer Gleitringdichtung, bei dung des Gleitringes durch den Tragring verhindert der der Tragring einen den Gleitring umfassenden, wird.

unter Vorspannung auf dem Außenumfang des Gleit- 50 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geringes aufliegenden Kragen aufweist. löst, daß der Außenumfang des Gleitringes bzw. der Derartige Gleitringhalterungen sind im Stand der Innenumfang des Kragens derart ausgebildet sind, Technik bekannt. So ist in der USA.-Patentschrift daß die Spannkraft des Kragens im wesentlichen auf 207183 eine Dichtung beschrieben, bei der ein die axiale Mittelebene des Gleitringes wirkt.
Gleitring aus Kohlenstoff von einem Kragen eines ₅₅ Der Erfindung liegt der Leitgedanke zugrunde, Halteringes unter Preßsitz umfaßt wird, wobei bei daß sich die im Stand der Technik auftretenden Verder Herstellung dieser Anordnung der Haltering zu- spannungen bzw. Verwindungen des Gleitringes bzw. nächst in der Wärme ausgedehnt und in den Gleit- der Gleitfläche durch Vermeidung eines außermittiring eingepaßt wird. Bei seiner nachfolgenden Ab- gen Kraftangriffes der Halterung auf den Gleitring kühlung schrumpft der Halte- oder Tragring und hält 60 ausschalten läßt.

dadurch den Gleitring mit seinem Kragen fest. Der mit der Erfindung erzielbare technische Fort-

Der deutschen Gebrauchsmusterschrift 1929 312 schritt liegt insbesondere darin, daß mit Hilfe der Er-

ist eine Gleitringdichtung zu entnehmen, bei der ein findung auch bei den einfachen Halterungen des

Gleitring mit kegelig zulaufendem Außenumfang von Gleitringes mittels eines Kragens eine verwindungs-

einem darüber gewalzten Flansch oder Kragen des 65 freie Lagerung des Gleitringes geschaffen worden ist.

Halteringes von außen unter Spannung gehalten Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin-

wird. dung weist der Außenumfang des Gleitringes eine in

Nachteilig bei diesen bekannten Gleitringdichtun- der axialen Mittelebene beginnende und zu der der