DE2315747C3 - Gleitringdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, bei der setzter Richtung, d. h. in Öffnungsrichtung der Dichtflächen wirkende Kraft vorhanden, die durch den abfallenden Druck des zwischen den Dichtflächen befindlichen Druckmittelfilmes bestimmt wird. In einer gut ausgelegten und richtig arbeitenden Gleitringdichtung werden überlicherweise diese beiden in axialer Richtung wirkenden Kräfte im wesentlichen ausgeglichea Auf Grund der unterschiedlichen Einstellzeit, welche verstreicht bis die in entgegengesetzter Richtung wirkenden axialen Kräfte einen konstanten Wert annehmen, kann jedoch eine plötzliche Druckänderung eine momentane Zunahme oder Abnahme der Kraft in Arbeitsrichtung bewirken, was im wesentlichen auf die zum Ändern des Druckabfalles zwischen den Dichtflächen erforderliche Zeit zurückzuführen ist Demnach kann eine plötzliche Änderung des Gehäusedrucks ein übermäßiges Zusammendrücken oder Auseinanderspreizen der Dichtflächen bewirken. Hieraus können sich Dichtungsverschleiß und/oder übermäßige Leck-Verluste ergeben.

Das Steuern von Leckverlusten bei mehrstufigen Gleitringdichtungen mit hohem Gehäusedruck, der an aufeinanderfolgenden Dichtstufen abgebaut wird, ist seit langem ein Problem. Bei derartigen mehrstufigen

Gleitrinpdichtungen ändern sich die Leckverluste durch die aufeinanderfolgenden Dichtstufen zyklisch, was zu zyklischen Druckänderungen an den Dichtungsbestandteilen führt
Bei Gleitringdichtungen für hohe Drücke (größer als 140 at) kann ein Durchbiegen des nicht umlaufenden, vom Gehäuse getragenen Gleitringes, das von einer Durchbiegung des den feststehenden Gleitring abstützenden Gehäuseteiles herrührt, ein sich Wölben der in radialer Richtung verlaufenden Dichtfläche und so ein schlechtes flächiges Anliegen an dem umlaufenden Gleitring bewirken. Damit wird die Wirksamkeit und die Stabilität der Gleitringdichtung nachteilig beeinflußt
Bei Gleitringdichtungen, bei denen der im Gehäuse herrschende Druck die Abstützung für den nicht drehbaren Gleitring durchbiegen kann, was zu einer Verformung des nicht drehbaren Gleitringes selbst führt wird durch eine solche Verformung die wirksame ringförmige Dichtfläche verkleinert, wodurch die Belastung pro

der gehäusefeste, axial nicht verschiebbare Gieitring 45 Flächeneinheit vergrößert wird und schließlich ein Ausüber einen Stützring gegenüber einem Stützflansch des fallen der Dichtung infolge der verminderten Leckver-

Gehäuses abgestützt ist, wobei die dem Flansch zugewandte Rückseite des Stützrings auf ihrem radial inneren Bereich auf dem Flansch abgestützt ist, während sich im radial äußeren Bereich der Rückseite ein durch Dichtungen abgeteilter druckbeaufschlagter Raum befindet, der durch im gehäusefesten Gleitring und im Stützring angeordnete Bohrungen mit dem Gleitflächenspalt verbunden ist

Es wurden schon verschiedentlich Anstrengungen gemacht, Gieitringdichtungen so auszubilden, daß die Leckverluste über die Dichtflächen gleichbleibende Größe aufweisen. Ändert sich jedoch der Druck im Gehäuse der Gleitringdichtung, so ändert sich auch die auf luste und übermäßiger Hitze herbeigeführt wird. Bei einer mehrstufigen Gleitringdichtung führen verminderte Leckverluste durch die erste Dichtstufe zu einem verminderten Gehäusedruck für die nächste Dichtstufe und zu einer sich hieraus ergebenden vergrößerten Leckrate. Die vergrößerten Leckverluste der zweiten Dichtstufe führen zu einem höheren Gehäusedruck für die nächste Dichtstufe und vermindern dort die Leck-Verluste. Auf diese Weise beobachtet man in mehrstufigen Gleitringdichtungen in den meisten Fällen oszillierende veränderliche Leckverluste und einen Druckzyklus. Solche Zyklen treten bei mehrstufigen Gleitringdichtungen mit Gesamtgehäusedrucken von größen

den feststehenden und den drehbaren Dichtring ausge- 60 ordnungsmäßig 150 at über Perioden von einigen Se-

iibte Kraft sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung.

Die in axialer Richtung wirkende Kraft zum Gegeneinanderdrücken der Gleitringe hängt überlicherweise von der Kraft einer Druckfeder und dem im Gehäuse herrschenden Druck ab, der unmittelbar auf die dem Strömungsmittel ausgesetzte Querschnittsfläche eines ier Gleitringe einwirkt Es ist auch eine in entgegengekunden bis /u 10 oder mehr Minuten auf. Der Druckabfall an den einzelnen Dichtstufen bewegt sich dabei im Bereich von 3,5 at bis zu 10,5 at

Die Lebensdauer und die Wirksamkeit von Gleitringdichtungen und auch das Auftreten von Zyklen bei den Leckverlusten mehrstufiger Gleitringdichtungen hängt auch von der Stabilität des Schmierfilms zwischen den gegenüberliegenden Dichtflächen ab. Dieser

Film wird durch Hitze und Druck beeinflußt Unter ungünstigen Bedingungen ist es bei mehrstufigen Gleitringdichtungen nicht möglich, konstante Leckverluste an den verschiedenen Dichtstufen aufrechtzuerhalten, selbst wenn die Schmiereigenschaften verbessernde Nuten und Rillen in einem oder dem anderen der sich gegenüberliegenden Gleitringe vorgesehen werden.

In der US-PS 36 28 799 ist ähnlich wie in der US-PS 28 36440 vorgesehen, Verformungen der Stützfläche für den fiststehenden Gleitring über ein Druckmittelpolster abzufangen. Dieses ist zwischen einem Gehäuseflansch und einem Stützring vorgesehen, der seinerseits dann den feststehenden Gleitring abstützt. Die Druckbeaufschlagung der das Druckmittelpolster bildenden Kammer erfolgt über fluchtende Bohrungen, über die die Kammer mit dem Dichtflächenspalt verbunden ist

Die Erfindung geht aus von der in der US-PS 36 28 799 beschriebenen Gleitringdichtung. Die ihr zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, die Änderung der Leckverluste über die Dichtflächen weiter zu verkleinern und den Druckabfall an den Dichtflächen noch besser konstant zu halten.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden am Umfang des umlaufenden Gleitrings in Abständen verteilt angeordnete radiale öffnungen vorgesehen, die von der druckhöheren Seite her in der Gleitfläche des umlaufenden Gleitrings im Radialbereich der im feststehenden Gleitring angeordneten Bohrungen münden.

Durch die vorliegende Erfindung werden somit der drehbare und der nicht drehbare Gleitring so ausgestaltet, daß der zur hinter dem Stützring liegenden Drackkammer gelieferte Druck sich während der Drehung des drehbaren Gleitringes zwischen einem durch den Druckabfall zwischen den Dichtflächen gegebenen Druck und einem anderen, in den radialen öffnungen herrschenden Druck periodisch ändert Die hinter dem Stützring liegende Druckkammer wird daher mit einem pulsierenden Druck beaufschlagt, und diese Druckstöße wirken auf den feststehenden Gleitring ein, wodurch einer Verwindung desselben wirkungsvoller entgegengewirkt wird, als es mit einem konstanten Druck möglich wäre. Damit werden die Leckverluste im Dichtflächenspalt stabilisiert Zugleich wird den unkontrollierten, oben beschriebenen öffnungrbewegungen des Dichtflächenspaltes entgegengewirkt Die obengenannten Vorteile ergeben sich gleichermaßen bei einer Einzeldichtung wie bei einer Stufendichtung. Bei einer Stufendichtung kann bei Verwendung der erfindungsgemäßen Gleitringdichtungen verhindert werden, daß die gekoppelten, unkontrollierten Öffnungsbewegungen aufeinanderfolgender Gleitringdichtungen erfolgen, die bei bekannten mehrstufigen Gleitringdichtungen auftreten, wenn die vorhergehende Dichtung in Schwingung geraten ist

Im folgenden werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine mehrstufige erfindungsgemäße Gleitringdichtung, wobei einige Teile in Ansicht dargestellt sind;

F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtstufe; .

F i g. 3 eine Ansicht eines Teiles des in F1 g. 2 dargestellten Stützrings längs der Linie 3-3;

F i g.4 eine Ansicht eines Teiles des nicht drehbaren Gleitringes längs der Linie 4-4 von F i g. 2;

F i β. 5 eine Ansicht eines Teils des drehbaren Gleitringes längs der Linie 5-5 von F i g. 2 und

F i g. 6 einen teilweisen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung.

Die in F i g. 1 gezeigte mehrstufige Gleitringdichtung weist eine drehbare, hakenförmige Welle 5 auf, die an einer nicht gezeigten drehbaren Welle befestigt werden kann, die von einem ebenfalls nicht gezeigten Pumpengehäuse her kommt Konzentrisch zu der drehbaren Welle 5 ist ein nicht drehbares Dichtungsgehäuse 10 angeordnet, das einen Flansch 11 aufweist der in bekannter Weise am Pumpengehäuse angebracht werden kana Mit dem Flansch 11 ist durch geeignete Befestigungselemente 12 ein Gehäuseabschnitt 13 verbunden, der eine geeignete, den Flansch 11 berührende Dichtung 14 trägt Mit dem Gehäuseabschnitt 13 ist durch geeignete Befestigungselemente 15 ein langgestreckter Gehäuseabschnitt 16 verbunden, der einen geeigneten, den Gehäuseabschnitt 13 berührenden Dichtring 17 aufweist Schließlich weist das Dichtungsgehäuse einen Endabschnitt 18 auf, der durch geeignete Befestigungselemente 19 mit dem Gehäuseabschnitt 16 verbunden ist Wie sich aus dem folgenden ergibt, ermöglicht das abschnittsweise aufgebaute Dichtungsgehäuse einen aufeinanderfolgenden Aufbau der Bestandteile der Gleitringdichtung auf der Welle 5.

Zwischen der drehbaren Welle 5 und dem nicht drehbaren Dichtungsgehäuse 10 ist eine Vielzahl von in axialer Richtung aufeinanderfolgenden Dichtstufen 21, 22, 23 und 24 angeordnet. Hierdurch wird das Strömungsmittel innerhalb des Pumpengehäuses zurückgehalten, und der Druck eines derartigen Strömungsmittels wird durch die Dichtstufen 24, 23 und 22 bis zu einem verhältnismäßig geringen Druck hin vermindert, der an der letzten Dichtstufe 21 herrscht. Gleitringdichtungen mit aufeinanderfolgenden Dichtstufen sind dem Fachmann bekannt. Bei ihnen ist der Druckabfall über irgendeine Dichtstufe nur ein Bruchteil des gesamten Drückunterschiedes zwischen der Innenseite des Gehäuses und dessen Außenseite. Daher können die Dichtstufen über längere Zeiträume arbeiten. Bei der in F i g. 1 gezeigten Gleitringdichtung ist die Dichtstufe 21 von üblicher Bauart, während jede der Dichtstufen 22, 23 und 24 durch eine erfindungsgemäße Gleitringdichtung gebildet wird. Hierdurch wird der Druckabfall an den aufeinanderfolgenden Dichtstufen konstanter gehalten, als bei üblichen, mehrstufigen Gleitringdichtungen, bei denen sich der Druckabfall an den aufeinanderfolgenden Dichtstufen bekanntlich zyklisch ändert, was auf Änderungen der Leckverluste aufeinanderfolgender Dichtstufen beruht Bei konventioneller Ausführung der Gleitringdichtung ergäbe sich z. B. aus einer Erhöhung der Leckverluste durch die rechts gelegene Dichtstufe 24 eine Abnahme des Druckabfalles an dieser Dichtstufe. Damit wäre die folgende Dichtstufe einem höheren Druck ausgesetzt, so daß die Leckverluste dieser Dichtstufe vermindert würden. Dies wiederum würde eine Verminderung des auf die Dichtstufe ausgeübten Drucks ergeben.

Das Aufrechterhalten eines möglichst gleichmäßiger Druckabfalles an verschiedenen Dichtstufen wurde bisher durch Vorsehen von kontrollierbaren Verlustströ men über einen eine Drosselstelle bildenden Neben· stromkanal, der aufeinanderfolgende Dichtstufen ver bindet, bewerkstelligt. Die vorliegende Erfindung finde im Ausführungsbeispiel mit einem derartigen Neben stromkanal Verwendung. Hierzu hat die Dichtstufe Z einen nicht drehbaren Flansch 25, der innerhalb eine Bohrung 26 im Gehäuseabschnitt 13 angeordnet isi

Der Flansch 25 stößt an seiner linken Seite an einen im Gehäuseabschnitt 13 vorgesehenen Anschlag 27 an. Um den äußeren Umfang des Flansches 25 verläuft eine schraubenförmige Nut 28, die an ihren entgegengesetzten Enden mit öffnungen 29 und 30 in Verbin- dung steht. Entsprechend weist die Dichtstufe 23 einen Flansch 31 auf, der an einen Anschlag 32 innerhalb des Gehäuseabschnittes 16 anstößt und eine äußere, schraubenförmige Nut 33 aufweist, die mit öffnungen 34 und 35 in Verbindung steht Zusätzlich hat die Dichtstufe 24 einen Flansch 36, der an einen Anschlag 37 im Gehäuseabschnitt 18 anstößt und der eine äußere, schraubenförmige Nut 38 hat die mit öffnungen 39 und 40 in Verbindung steht Der Flansch 11 hat eine Auslaßöffnung 41, die zu einem einstellbaren Ablaßventil 42 führt Durch Einstellen des Ablaßventils 42 kann der innere Gehäusedruck an den Dichtstufen zunehmend bis zu einem vorgegebenen Auslaßdruck vermindert werden. Der tatsächliche Druck zwischen den Dichtstufen hängt indes von den Leckverlusten über die Dicht- flächen der entsprechenden Dichtstufen ab.

Die Dichtstufe 21 ist, wie oben angegeben, als übliche Gleitringdichtung ausgeführt und hat einen nicht drehbaren Gleitring 43, der in einer Dichtkammer 44 innerhalb des Flansches 11 angeordnet ist und gegen Dre hung durch geeignete Keile 45 gehalten wird, die in äußere Keilnuten 46 im Gleitring 43 eingreifea Der Gleitring 43 kann in üblicher Weise aus einem Material wie Kohlenstoff bestehen und wird durch eine geeignete Einrichtung abgestützt Der Gleitring 43 hat an sei- ner linken Seite eine radiale Dichtfläche 47, die eine gegenüberliegende, radiale Dichtfläche 48 eines ebenfalls nicht drehbaren Stützrings 49 berührt Die einander gegenüberliegenden Dichtflächen 47 und 48 passen zusammen und sind zum Erhalten guter Dichteigenschäften geläppt Der Stützring 49 ist innerhalb einer inneren Nut 50 im Flansch 11 angeordnet Die Nut 50 hat eine axiale, eine Kammer bildende Verlängerung 51, in die der Strömungsmitteldruck von der Dichtkammer 44 im äußeren Umfang des Stützrings 49 vorbei eintreten kann. Leckverluste aus der Dichtkammer werden durch eine O-Ringdichtung 52 verhindert Die andere, innere Seite des Gleitrings 43 hat eine radiale Dichtfläche 53, die einer radialen Dichtfläche 54 eines drehbaren Gleitrings 55 gegenüberliegt Diese einander gegenüberliegenden Dichtflächen sind zum Erhalten guter Dichteigenschaften geläppt Dementsprechend sind die Leckverluste an Strömungsmittel aus dem Dichtungsgehäuse und insbesondere aus der Dichtkammer 44 über die Dichtflächen 53 und 54 sehr klein. Um die Schmierung der Dichtflächen durch Aufrechterhalten eines Strömungsmittelfilmes zwischen ihnen zu verbessern, ist der nicht drehbare Gleitring 43 in der Dichtfläche 53 mit einer geeigneten Anzahl von radialen Nuten 56 versehen. Hierdurch hat die Dichtfläche 53 am Umfang eine verminderte radiale Breite, und die Gegenwart von Strömungsmittel für die Schmierung ist sichergestellt

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel kann der drehbare Gleitring 55 aus einem sehr harten Material bestehen, etwa aus Titankarbid, und von einem gesonderten Trägerring 57 getragen werden, der von der Welle 5 angetrieben und vom Strömungsmitteldruck in der Dichtkammer 44 axial nach links vorgespannt wird, um die Dichtung zwischen den radialen Dichtflächen 47, 48 und 53, 54 aufrechtzuerhalten. Falls gewünscht können jedoch der drehbare Gleitring 55 und der Trägerring 57 als eine Einheit aus einem Material gebaut werden, das ebenfalls haltbar, jedoch leichter bearbeitbar ist, etwa aus Stellit, das in der Dichtungstechnik allgemein bekannt ist Der Trägerring 57 hat eine radiale Fläche 58, die mit der gegenüberliegenden Wand des Gleitrings 55 in Verbindung steht, und eine geeignete Anzahl vom am Umfang verteilten Keilen 59, die durch ein äußeres Band 60 in ihrer Lage gehalten werden. Die Keile 59 stehen in Eingriff mit Keilnuten 61 am Außenumfang des Gleitrings 55, so daß die Drehung des Trägerringes 57 auf den Gleitring 55 übertragen wird.

Innerhalb des Trägerringes 57 befindet sich ein Dichtring 62, der durch einen Spreizring 63 gespreizt werden kann, so daß er den Trägerring 57 und den Außenumfang 5a eines vergrößerten Endstückes 5b der Welle 5 gegeneinander abdichtet Das Endstück 5b hat bei 5c verminderten Durchmesser, um den gewünschten Prozentsatz der dem Strömungsmitteldruck ausgesetzten Dichtflächen einstellen zu können. Der Spreizring 63 hat ein Hemd 64, das sich in axialer Richtung von ihm weg und um einen Antriebsring 65 herum erstreckt der bei 66 mit der Welle 5 verkeilt ist Dieser Antriebsring 65 hat an am Umfang verteilten Stellen eine geeignete Anzahl von radialen Antriebsstiften 67, die in langgestreckte Schlitze 68 im Hemd 64 eingreifen, um auf das letztere eine Drehung zu übe •♦'agen. Der Trägerring 57 wird durch geeignete, in die Schlitze 68 des Hemdes 64 ragende, an ihm angebrachte Ansätze 69 in Drehung versetzt Die Schlitze 68 ermöglichen auch eine Längsbewegung des Spreizringes 63, welche durch den Strömungsmitteldruck und durch die Kraft einer geeigneten Anzahl von Schraubenfedern 70, die zwischen dem Spreizring 63 und dem Antriebsring 65 in Federkammern 71 angeordnet sind, hervorgerufen wird.

Die dargestellte Gleitringdichtung mit den Dichtstufen 21 bis 24 hat den soweit bisher beschrieben üblichen Aufbau. Die Dichtstufen 22, 23 und 24 sind darüber hinaus so ausgebildet wie die Dichtstufe 23, die nun unter Bezugnahme auf F i g. 2 näher beschrieben wird.

Die Dichtstufe 23 ist in einer Dichtkammer 72 an geordnet deren Druck von der Druckverminderung durch die schraubenförmige Nut 38, die in die Dicht kammer 74 mündet und durch die schraubenförmige Nut 33, die von der Dichtkammer 72 in die Dichtkam mer 73 der Dichtstufe 22 führt, abhängt Die Leckverlu ste zwischen dem Gehäuseabschnitt 16 und der Welle f über die Gleitringdichtung hängen ebenfalls von diesel Druckverminderung ab. Die Dichtstufe 23 enthält einer nicht drehbaren Gleitring 74, der in der Dichtkammei 72 innerhalb des Gehäuseabschnittes 16 angeordnet ist Der Gleitring 74 wird gegen Drehung durch geeignete Teile 76 gesichert, die in äußere Umfangskeilnuten 7Ί des Gleitringes 74 eingreifen. Der Gleitring 74 kam wie der Gleitring 43 in üblicher Weise aus einem Mate rial wie Kohlenstoff bestehea Der Gleitring 74 hat ar seiner linken Seite eine radiale Dichtfläche 78, die eine gegenüberliegende radiale Dichtfläche 79 eines eben falls nicht drehbaren Stützrings 80 berührt Die gegen überliegenden Dichtflächen 78 und 79 passen zusam men und sind zum Erhalten guter Dichteigenschaftei geläppt Der Stützring 80 ist innerhalb einer innerer Nut 81 im Flansch 31 angeordnet Die Nut 81 hat eint axiale Ausnehmung 82, die eine Druckkammer bildet ii die Strömungsmitteldruck von der Dichtkammer 7: über einen Kanal im Stützring und im nicht drehbare! Gleitring 74 eintreten kann, was noch beschrieben wird

Der Kanal im Stützring 80 weist eine Ringnut 80a und wenigstens eine öffnung 806 auf, die von der Ringnut 80a in die Druckkammer 82 führt Leckverluste aus der Druckkammer 82 werden durch eine O-Ringdichtung 83 an einer Seite und durch einen äußeren O-Ring 83a am Außenumfang des Stützrings 80 verhindert Die andere, innere Seite des Gleitrings 74 hat eine radiale Dichtfläche 84, die einer radialen Dichtfläche 85 eines drehbaren Gleitrings 86 gegenüberliegt Diese einander gegenüberliegenden Dichtflächen sind zum Erhalten guter Dichteigenschaften geläppt

Demnach treten die Leckverluste an Strömungsmittel aus dem Gehäuse und insbesondere aus der Dichtkammer 72 in die Dichtkammer 73 zwischen den Dichtflächen 84 und 85 auf. Der drehbare Gleitring 86 kann aus einem sehr harten Material bestehen, etwa aus Titankarbid, und kann von einem gesonderten Trägerring 88 getragen werden, der von der Welle 5 angetrieben wird und vom Strömungsmitteldruck in der Dichtkammer 72 axial nach links vorgespannt wird, um eine gute Dichtung zwischen den radialen Dichtflächen 78, 79 und 84, 85 zu erhalten. Falls bevorzugt, können der drehbare Gleitring 86 und der Trägerring 88 auch als ein Teil aus einem Material hergestellt werden, das ebenfalls dauerhaft, zugleich aber auch leichter bearbeitbar ist, z. B. aus Stellit, das in der Dichtungstechnik allgemein bekannt ist Der Trägerring 88 hat eine radiale Fläche &*, die mit der gegenüberliegenden Wand des Gleitrings 86 in Berührung steht Eine geeignete Anzahl von am Umfang verteilten Keilen 90 wird durch ein äußeres Band 91 in ihrer Lage gehalten und steht mit Keilnuten 92 im Außenumfang des Gleitrings 86 so in Verbindung, daß eine Drehung des Trägerringes 88 auf den Gleitring 86 übertragen wird.

Ein Dichtring 93, der innerhalb des Trägerringes 88 angeordnet ist, kann am Umfang durch einen Spreizring 94 gespreizt werden, so daß er den Trägerring 88 und den Außenumfang 5b der Welle 5 gegeneinander abdichtet Dabei hat die Welle 5 einen vergrößerten Durchmesser, um die obenerwähnte, gewünschte Abstimmung der druckbeaufschlagten Flächen zu ermöglichen. Der Spreizring 94 hat ein Hemd 95, das sich axial von ihm weg und um einen Antriebsring 96 herum erstreckt der bei 97 mit der Welle 5 verkeilt ist Dieser Antriebsring 96 hat an am Umfang verteilten Stellen eine geeignete Anzahl von radialen Antriebsstiften 98, die in langgestreckte Schlitze 99 im Hemd 95 eingreifen, um auf das letztere eine Drehung zu übertragen. Der Trägerring 88 wird durch geeignete, auf ihm vorgesehene Vorsprünge 100, die in die Schlitze 99 des Hemdes 95 ragen, in Drehung versetzt Die Schlitze ermöglichen auch eine Längsbewegung des Spreizringes 94, die durch den Strömungsmitteldruck und die Kraft einer geeigneten Anzahl von Schraubendruckfedern 101, die zwischen dem Spreizring 94 und dem Antriebsring 96 in Federkammern 102 angeordnet sind, hervorgerufen wird.

Wie oben beschrieben, ist der aus der Ringnut 80a und der öffnung 806 im Stützring 80 bestehende Kanal vorgesehen, um Strömungsmitteldruck in die Druckkammer 82 des Stützrings einzulassen. Zu dem Kanal gehören ferner eine oder mehrere axiale Bohrungen 103 im nicht drehbaren Gleitring 74. Am dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei derartige Bohrungen 103 an diametral gegenüberliegenden Stellen vorgesehen. Die Bohrungen 103 fluchten an einem Ende mit der Ringnut 80a des Stützringes 80 und enden am anderen Ende an der Oberfläche des drehbaren Gleitrings

86. Der Kanal zum Zuführen von Druck in die hinter dem Stützring angeordnete Druckkammer 82 weist auch eine Anzahl von am Umfang verteilten, radial nach außen offenen Nuten 104 auf, die geeignet im S drehbaren Gleitring 86 ausgebildet sind, und die eine Verbindung zwischen der Dichtkammer 72, mit der der Außenumfang des Gleitrings 86 in Verbindung steht, und einer radial nach innen versetzten Stelle herstellen, deren Lage durch die radiale Tiefe der Nut 104, d. h.

ίο das innere Ende 104a der Nut 104, bestimmt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Nut 104 einen schräg zur Achse der Gleitringdichtung verlaufenden Boden, der sich zwischen der Dichtfläche 85 und dem Außenumfang des Gleitrings 86 erstreckt Die Nut kann jedoch, wie noch zu beschreiben, eine andere Gestalt aufweisen. Wie am besten aus F i g. 2 ersichtlich, ist das innere Ende 104a der entsprechenden Nuten 104 so angeordnet daß es während der Drehung des drehbaren Gleitringes 86 die Bohrungen 103 des nicht drehbaren Gleitringes 74 schneidet

Durch die drehbaren Nuten 104 wird eine intermittierende Druckbeaufschlagung der Druckkammer 82 über die feststehenden Bohrungen 103 erhalten. Der Druck schwankt im wesentlichen zwischen einem durch den Druckabfall zwischen den Dichtflächen 84 und 85 gegebenen Druck und dem Gehäusedruck, der an den Nuten 104 anliegt Der Druck, dem die Bohrungen 103 ausgesetzt sind, schwankt zwischen einem niedrigeren Druck, wenn die nicht genuteten Abschnitte des Gleitrings 86 den Bohrungen 103 gegenüberstehen und einem anderen Druck, wenn die Nuten 104 die Bohrungen 103 schneiden und die Druckkammer 82 mit der Dichtkammer 72 verbinden. Der Druck in der Druckkammer 82 ist daher ein pulsierender, abwechselnd hoher und niedriger Druck, der auf den Abschnitt des Stützrings 80 ausgeübt wird, der im wesentlichen frei tragend in die Druckkammer hineinragt Damit wird auf den letzteren eine gegen den Gleitring 74 gerichtete, veränderliche Kraft ausgeübt Diese gegen den Gleitring 74 gerichtete Kraft trägt dazu bei, daß ein Vertiefen oder Verformen des Gleitrings 74 vermieden wird, das sonst durch die auf den Gleitring 86 in Richtung zum Stützring 80 hin ausgeübte Kraft hervorgerufen wird, wenn der Flansch 31 auf Grund des hohen Druckes in der Dichtkammer 72 tellerförmig durchgebogen wird.

Die Neigung von Stützflanschen wie dem Flansch 31, sich unter an ihnen herrschenden, hohen Druckunterschieden durchzubiegen oder zu verformen, sowie die Verwendung eines Stützringes wie des Stützrings 80 und die Druckbeaufschlagung einer hinter dem Stützring liegenden Druckkammer mit einem Druck, det zwischen den gegeneinander rotierenden Dichtflächen über Bohrungen im drehbaren Gleitring abgeleitet wird, sind in der US-PS 36 28 799 beschrieben.

Wenn die Eingangsstufendichtung oder -dichtunger in einer mehrstufigen Gleitringdichtung entsprechenc dieser Patentschrift gebaut werden, jedoch ohne di( oben beschriebenen Nuten 104, wird verglichen mi herkömmlichen Dichtungen wie der oben beschriebe nen Dichtstufe 21 schon eine bedeutende Verminde rung der Leckverluständerung zwischen aufeinander folgenden Dichtstufen erhalten. Jedoch treten in eine solchen mehrstufigen Gleitringdichtung immer nocl Leckvsrluständerungen auf. Die Ursache hierfür is nicht bekannt

Durch Vorsehen der Nuien 104 im drehbaren Gleit ring 86 werden gemäß dieser Erfindung die zyklische

Leckverluständerungen weiter vermindert, so daß der fortschreitende, in Stufen erfolgende Druckabfall in der mehrstufigen Gleitringdichtung im wesentlichen konstant bleibt Offensichtlich ist dies auf die Übertragung pulsierenden Druckes auf die Druckkammer 82 zurückzuführen, welche eintritt, wenn eine Drehung der Gleitringe gegeneinander erfolgt Die inneren Enden 104a der Nuten !04 können so weit nach innen verlaufen, daß sie die Bohrungen 103 ganz freigeben oder teilweise bedecken. Die besten Ergebnisse im Hinblick auf die Leckverluststabiiisierung werden jedoch erzielt wenn die Bohrungen 103 nur teilweise geöffnet sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel schneidet das innere Ende 104a der Nut 104 die Bohrungen 103 so, daß ungefähr zwei Drittel des Öffnungsdurchmessers frei ge- geben werden.

Die Nuten 104 können in herkömmlicher Weise durch Fräsen eines schräg verlaufenden Schlitzes gebildet werden. Wie Fig.2 zeigt, würde eine derartige Nutform eine Veränderung der radialen Tiefe der Nuten ergeben, wenn die Dichtfläche 85 zur Wartung oder Reparatur geläppt oder sonstwie an der Oberfläche bearbeitet wird. F i g. 6 zeigt daher eine abgeänderte Nutform, bei der die Nut in einer inneren Endwand 204a endet die in axialer Richtung auf die Bohrungen 103 i_S zuläuft Hierdurch kann bei Reparatur- und Wartungsarbeiten Material auch im größeren Umfange an der Dichtfläche abgenommen werden, ohne daß die radiale Lage der Endwand 204a der Nut 204 verändert wird.

Neben den Formen der in den F i g. 2 und 5 dargestellten Nuten 104 und 204 kann der Fachmann natürlieh eine für seine Zwecke besonders geeignete Nutforrn wählen, ohne daß dies besonders ausgeführt werden müilte.

Gemäß der voriiegenden Erfindung werden in einer Gleitringdichtung Nuten wie die Nuten 104 und 204 mit gewünschter Form und verglichen mit dem Durchmesser der Gleitringdichtung und der Größe der Bohrungen 103 geeigneter radialer Tiefe vorgesehen, so daß ein pulsierender Druck auf die den Stützring abstützende Druckkammer 82 ausgeübt wird, und damit auf den Gleitrinig 74 eine Kraft ausgeübt wird, so daß er in seiner richtigen Form gehalten wird und die Leckverluste zwischen den Gleitringen 74 und 86 stabilisiert werden.

Die Dichtstufen 22 und 24 gleichen der Dichtstufe 23, eine weitere Beschreibung derselben ist daher entbehr-Hch. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß bei Bedarf mehr oder weniger Dichtstufen verwendet werden können. Während die Dichtstufen 22,23 und 24 auf aüfeinandeirtolgend größeren Wellendurchmessern angeordnet sind, um den Zusammenbau zu erleichtern können die Dichtstufen durch Änderung des Aufbaus der Welle natürlich auch gleichen Durchmesser aufweisen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gleitringdichtung, bei der der gehäusefeste, axial nicht verschiebbare Gleitring über einen Stützring gegenüber einem Stützfiansch des Gehäuses abgestützt ist, wobei die dem Flansch zugewandte Rückseite des Stützrings auf ihrem radial inneren Bereich auf dem Flansch abgestützt ist, während sich im radial äußeren Bereich der Rückseite ein durch Dichtungen abgeteilter druckbeaufschlagter Raum befindet, der durch im gehäusefesten Gleitring und im Stützring angeordnete Bohrungen mit dem Gleitflächenspalt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des umlaufenden Gleitrings (86) in Abständen verteilt angeordnete radiale Öffnungen (104, 204) vorgesehen sind, die von der druckhöheren Seite her in der Gleitfläche des umlaufenden Gleitrings im Radialbereich der im feststehenden Gleitring (74) angeordneten Bohrungen (103) münden.

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die radialen öffnungen (104, 204) als Schlitze im umlaufenden Gleitring (86) ausgebildet sind.

3. Gleitringdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze von einer axial im umlaufenden Gleitring (86) verlaufenden Wandung (204a) begrenzt sind.

4. Gleitringdichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß durch die Schlitze der Querschnitt der Bohrungen (103) nur teilweise freigegeben ist

5. Verwendung der Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für wenigstens die einer Niederdruck-Gleitringdichtung vorgeschaltete Gleitringdichtung einer aus wenigstens zwei einzelnen Gleitringdichtungen bestehenden Stufendichtung.