DE2405535C2 - Wellendichtungseinheit mit einer Gleitringdichtung - Google Patents

Description

Die Erfmüung betrifft eine Wellendichtungseinheit mil einer Gleitringdichtung, deren Gegenring an einem mit einer Welle umlaufenden Teil drehfest angeordnet und durch einen Halter gegen eine Anlagefläche an diesen Teil gedrückt ist, wobei der Halter aus einem kompressiblen Werkstoff besteht und radial innerhalb des Gegenringes zwischen diesem und der Welle unter Vorspannung angeordnet ist Das Andrücken des Gegenringes an eine Anlagefläche am umlaufenden Teil ist erforderlich, um Wärme vom Gegenring abzuleiten, die während des Betriebes durch die Reibung des Gleitringes a·^ Gegenring entsteht

Bei einer bekannten Wellendichtungseinheit (US-PS 30 13 823) ist der aus einem kompressiblen Werkstoff bestehende Halter als O-Ring ausgebildet und in einer Ringnut im Gegenring angeordnet. Dieser O-Ring dient somit nicht nur als Sekundärrichtung, sondern gleichzeitig zum Erzeugen eines Andruckes des Gegenringes an die Anlagefläche am umlaufenden Teil. Bei der bekannten Gleitringdichtung muß der Gegenring relativ -to massiv, also von großer Abmessung gestaltet sein, um den O-Ring in einer Ringnut unterbringen zu können. Da die aneinander gleitenden Teile, nämlich der Gegenring und der Gleitring im Allgemeinen aus hartem Werkstoff ausgebildet sind, ist die Herstellung des Gegenringes der bekannten Gleitringdichtung teuer. Darüber hinaus führt die bekannte Konstruktion zu einer Weüendichtungseinheit, die eine große axiale Gesamtlänge aufweist, was bei einer großen Anzahl von Anwendungen unerwünscht ist. Darüber hinaus besitzt so die bekannte Konstruktion nur eine geringe Fähigkeit der Ableitung der Wärme vom Gegenring über den O-Ring, da dieser in einer Ringnut, also mit Spiel im Gegenring angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Wellendichtungseinheiten mit einer Gleitringdichtung so zu verbessern, daß der Gegenring an einem Umlaufen mit der Welle gehindert wird und eine Dichtung gegenüber dieser bewirkt, während gleichzeitig sichergestellt ist, daß die Wärme leicht von den aneinander gleitenden Oberflächen des Gegenringes und des Gleitringes abgeleitet wird, ohne daß es erforderlich ist, den Gegenring unnötig massiv und groß in der Abmessung zu gestalten und dadurch, die Herstellungskosten der Wellendichtungseinheit auf &5 einem Mindestwert zu halten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Halter als Buchse ausgebildet ist, deren eines Ende einen Flansch trägt, der an der dem umlaufenden Teil abgewandten Stirnfläche des Gegenringes angreift, und an deren anderem Ende ein Bereich ausgebildet ist, der den Gegenring hintergreift

Nach dem Anbringen der Wellendichtungseinheit zwischen den beiden abzudichtenden und sich relativ zu einander drehenden Teilen steht der als Buchse mit spezieller Querschnittsform ausgebildete Halter derart unter Vorspannung, daß der Gegenrir<g gegen den umlaufenden Teil gedrückt wird, um dit in dem Gegenring erzeugte Wärme auf den großflächigen mit der Welle umlaufenden Teil abzuleiten, ohne daß der Gegenring besonders große Abmessungen zur Aufnahme des Halters aufweisen muß. Darüber hinaus wird durch den Halter eine Abdichtung des Ringraumes zwischen dem Gegenring und der Welle bewirkt

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wellendichtungseinheit ist in der Zeichnung dargestellt Diese zeigt einen Teilschnitt durch eine Wellendichtungseinheit mit einer Gleitringdichtung.

Die Wellendichtungseinheit umfaßt eine Ringdichtung (10). Die Ringdichtung 10 ist aus einem natürlichen oder synthetischen elastomeren Werkstoff geformt und umfaßt einen axial gerichteten, radial inneren kelchartigen Teil 12, einen sich in die gleiche Richtung erstreckenden, radial äußeren kelchartigen Teil 14 und einen radial gerichteten, die kelchartigen Teile 12 und 14 miteinander verbindenden Bereich 16. Eine entsprechend geformte metallische Hülse 18 ist einstückig in die Ringdichtung 10 bei deren Formen eingebettet und umfaßt einen radial inneren in den kelchartigen Teil 12 der Dichtung eingebetteten Teil 20.

Ein Tragteil 22 mit einem zylindrischen Bereich 24, der in einem auswärts gerichteten Radialflansch 26 endet, ist mit dem inneren kelchartigen Teil 12 der Ringdichtung durch eine Falte oder einen Balg 28 verbunden, durch dessen Gestalt eine gewisse axiale Verschiebung des Tragteiles relativ zur Ringdichtung 10 ermöglicht wird. In das Tragteil ist ein Gleitring 30 eingepaßt dessen Grundteif 2? an der Rückseite komplementär zum zylindrischen Bereich 24 und dem Radialflansch i6 des Tragteiles ausgespart ist. Die Vorderseite des Gleitringes 30 weist eine erhabene Ringrippe 34 auf, deren freie Endfläche eine der Präzisionsdichtungsflächen des Gleitringes bildet, während sich ein zylindrischer Kragen 36 in die axial entgegengesetzte Seite vom Grundteil 32 aus in den inneren kelchartigen Teil 12 der Ringdichtung 10 hinein erstreckt. Der Kragen 36 ist mit einer Anzahl über den Umfang verteilt angeordneten, axial gerichteten Nuten versehen, von denen eine 38 in der Zeichnung dargestellt ist. Der innere kelchartige Teil 12 der Ringdichtung ist mit entsprechenden Rippen 40 versehen, die je in eine Nute 38 eingreifen, um die Ringdichtung 10 und den Gleitring 30 drehfest zueinander zu halten.

Die Ringdichtung 10 ist so bemessen, daß sie in eine Ausnehmung paßt, die in einer Gehäusewand (nicht dargestellt) oder einer anderen Begrenzung zwischen zwei benachbarten Kammern vorgesehen ist, in die sich eine Welle 42 hinein erstreckt Die Welle 42 erstreckt sich axial durch die Ringdichtung hindurch, liegt jedoch radial im Abstand von dieser und trägt einen Gegenring 44, an dem die andere Präzisions-Dichtungsfläche der Gleitringdichtung ausgebildet ist. Der Gleitring 30 und der Gleitring 44 sind durch eine Feder 46 in gleitende Dichtungsberührung gegeneinander gedrückt. Die Feder 46 stützt sich mit einem Ende an der Metallhülse 18

ab und liegt mit ihrem anderen Ende am Flansch 26 des Tragteiles 22 an. Der Gegenring hat einen Innendurchmesser, der etwas größer als derjenige der Welle 42 ist. Eine !compressible, aus Gummi, Nylon, Polyäthylen ader einem anderen Elastomer gefertigte Buchse 48 ist zwischen die Welle und den Gegenring geschaltet, um beide miteinander zu verbinden. Die Buchse 48 weist an einem Ende einen Flansch auf, der an der Stirnfläche des Gegenringes anliegt, die mit der Dichtungsfläche des Gleitringes 30 zusammenwirkt. Das entgegengesetzte Ende der Buchst- 48 weist einen radial verstärkten Bereich auf, der zusammengepreßt den Durchtritt der Buchse zwischen der Welle und dem Gegenring ermöglicht, jedoch nach der Ausdehnung hinter die Stirnfläche des Gegenringes sichernd greift, die dem Gleitring 30 abgewandt ist. Durch Bemessung der Buchse derart, daß sie in leicht komprimiertem Zustand verbleibt, wenn sie zwischen der Welle und dem Gegenring liegt, wirkt die Buchse auch als wirksame Sekundärdichtung zwischen beiden Teilen. Durch das Festlegen des Gegenringes ohne Zwischenschaltung einer Umhüllung oder einer isolierenden Schicht ist es möglich, den Gegenring 44 in direkter, wärmeleitender Anlage an einem benachbarten Teil der Welle oder einem von dieser getragenen Teil, beispielsweise, wie in der Zeichnung dargestellt ist, dem Laufrad 50, zu halten. Eine Wärmeübertragung wird auf diese Weise geschaffen, um die an den aneinander reibenden Oberflächen des Gleitringes 30 und des Gegenringes 40 erzeugte Wärme zu verteilen.

Die Wärmeerzeugung an sich ist so weit wie möglich durch Anordnen eines Schmiermittels an der reibenden Berührungsfläche zwischen den Ringen 30 und 40 herabgesenkL Der Gleitring 30 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellt, der mit Graphit imprägniert ist, oder der so geschaffen ist, daß er eine Menge von festem Schmiermittel abgibt Ferner oder zusätzlich ist der Gegenring 44, der üblicherweise aus gesintertem, rostfreien Stahl hergestellt ist, entweder mit Öl oder mit

ίο einem festen Schmierstoff, wie Polytetrafluorethylen imprägniert Wird ein Schmieren der aneinander reibenden Oberflächen der Gleitringdichtung in Verbindung mit einer wärmeverteilenden Anordnung des Gegenringes angewendet, so unterstützt dies eine

ii wirksame Dichtungsanlage der beiden Oberflächen aneinander zusätzlich zu einer verlängerten Lebensdauer der Dichtung.

Um die beiden Ringe als ein Ganzes behandeln zu können, ist ein radialer Flansch 33 des Gieitringes 30 an

2" seinem freien Rand mit einer Umfangsrippe 52 versehen, die in eine komplementär gestaltete Nut eingreift, die auf der Innenseite eines ;.-.t wesentlichen zylindrisch geformten Kunststoffclips 54 ausgebildet ist, der sich zum Gegenring 44 hin erstreckt. Das freie Ende

-5 des Clips 54 ist radial einwärts gerichtet und weist eine solche radiale Länge auf, daß der Clip hinter eine Schulter 5f greift, die an der Rückseite des Gegenringes 44 ausgebildet ist. Es ist klar, daß die Schulter 56 nur als Widerlager für den Clip dient, jedoch in keiner Weise

i" mit diesem verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Wellendichtungseinheit mit einer Gleitringdichtung, deren Gegenring an einem mit einer Welle umlaufenden Teil drehfest angeordnet und durch ί einen Halter gegen eine Anlageiläche an diesem Teil angedrückt ist, wobei der Halter aus einem kompressiblen Werkstoff besteht und radial innerhalb des Gegenringes zwischen diesem und der Welle unter Vorspannung angeordnet ist, da-io durch gekennzeichnet, daß der Halter(48) als Buchse ausgebildet ist, deren eines Ende einen Flansch trägt, der an der dem umlaufenden Teil (50) abgewandten Stirnfläche des Gegenringes (44) angreift, und an deren anderem Ende ein Bereich '5 ausgebildet ist, der den Gegenring (44) hintergreift