DE2412342B2

DE2412342B2 - Gleitringdichtung

Info

Publication number: DE2412342B2
Application number: DE2412342A
Authority: DE
Inventors: Winfred J. Whittier Calif. Wiese (V.St.A.)
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: BW IP International Inc
Priority date: 1973-03-23
Filing date: 1974-03-14
Publication date: 1980-02-14
Also published as: US3858890A; GB1434681A; JPS5720515B2; BR7402212D0; IT1008371B; JPS49127061A; AR204001A1; NL171086C; DE2412342A1; AU6588774A; DE2412342C3; CA1007260A; FR2222584A1; NL7403076A; FR2222584B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmalen.

Bei den heute bekannten Gleitringdichtungen, in denen eine der Dichtflächen zur Abdichtung durch vorgespannte Federn an die andere Dichtfläche angedrückt wird, können sich auf einer oder beiden der zusammenwirkenden Dichtflächen Fehler wie abnormale Abnützung, thermische Rißbildung usw. ausbilden, insbesondere in Fällen, in denen unter hohem Druck stehende Flüssigkeiten abgedichtet werden müssen oder in denen mit hohen Drehzahlen der Welle gearbeitet wird. Solche Fehler haben ganz allgemein mit dem Auftreten hoher Drehmomente zwischen den Dichtringen zu tun. Solche Fehler treten mit recht großer Wahrscheinlichkeit beim Anlaufen auf, wenn sich der Schmierfilm der zwischen den Dichtringen befindlichen Flüssigkeit weitgehend verloren hat. Während des Betriebs können hohe Drehmomente entstehen, wenn der zwischen den Dichtringen befindliche Schmierfilm verlorengeht.

Die Erfindung geht von einer bekannten Gleitringdichtung (US-PS 30 52 475) aus, bei der eine Druckentlastung des umlaufenden Gleitrings mittels einer Nockenführung vorgesehen ist. Dabei wird durch Anlaufen des Nockengliedes an den schrägen Flanken eine entgegen dem Federdruck wirkende Kraft erzeugt, die den umlaufenden Gleitring zwangsweise von der Dichtfläche abhebt Die Nockenführung ist jedoch nur für eine Drehrichtung der Welle vorgesehen.

Es ist auch bekannt (DE-PS 5 05 082, GB-PS 9 54 883), Nockenführungen zur Druckentlastung von Gleitringdichtungen symmetrisch auszubilden, so daß sie in beiden Drehrichtungen wirksam sind. Auch hier erfolgt

ίο die Druckentlastung durch formschlüssiges Zusammenwirken zwischen Nockenglied und Nockenflächen.

Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik soll daher die Gleitringdichtung so ausgebildet werden, daß sie in beiden Drehrichtungen wirksam ist und daß die Druckentlastung des Dichtrings nicht zwangsweise erfolgt, sondern durch hydraulische Kräfte.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Dabei erfolgt die Entlastungsfunktion nicht zwangsläufig durch die Nockenführung. Vielmehr wird zunächst durch Anlaufen des Nockengliedes an der Nockenfläche eine Entlastungskraft erzeugt, die den umlaufenden Dichtring entgegen der auf ihn einwirkenden Federkraft zum Abheben bringt, so daß Flüssigkeit zwischen die Dichtflächen eintreten kann und die Reibung vermindert wird. Dadurch wird das Drehmoment verringert und wirken geringere Kräfte zwischen Nockenfläche und Nockenglied. Insgesamt stellt sich nun zwischen den auf den Dichtring einwirkenden hydraulischen Kräften und den in der Nockenführung auftretenden Kräften ein Gleichgewicht ein, das von der Größe des Drehmoments abhängig ist, das durch die Reibung zwischen den Dichtflächen erzeugt wird. Die Einstellung des Dichtrings erfolgt somit nicht allein zwangsläufig durch die Nockenführung, sondern abhäntyitr vnn Hpn hvHrüiilisi^hf^n I^räftpn
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Anhand von drei Ausführungsbeispielen wird im folgenden die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Gleitringdichtung in axialer Richtung längs der Linie 1-1 von Fig. 3;

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1;
F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 1;
F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 von F i g. 3;
Fig. 5 einen Teilschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform;

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 von F i g. 5;
Fig. 7 einen Teilschnitt durch eine weitere abgeänderte Ausführungsform.

In den F i g. 1 bis 4 ist der Abschnitt eines Gehäuses 11 z.B. eines Pumpengehäuses gezeigt. Das Gehäuse 11 weist eine Wellenaufnahmeöffnung 12 auf, welche eine Stopfbuchse 13 bildet. Durch die Wellenaufnahmeöffnung 12 erstreckt sich eine umlaufende Welle 14 in das Innere des Gehäuses 11. An ihrem links gelegenen Ende und innerhalb des Gehäuses 11 ist sie mit einem Pumpenantrieb oder dergleichen (nicht gezeigt) verbunden, und an ihr rechtes Ende ist ein Motor (nicht gezeigt) angeschlossen. Die Welle 14 ist in Lagern (nicht gezeigt) gelagert. Die Stopfbuchse 13 ist durch einen Flansch 15 verschlossen, welcher die Stützring 44, 14 in kleinem Abstand umgibt und durch Befestigungsmittel (nicht gezeigt) mit dem Gehäuse 11 verbunden ist. Eine in

einer Nut 17 angebrachte O-Ringdichtung 16 dichtet den Flansch 15 gegenüber dem Gehäuse 11 ab.

Der Flansch 15 trägt einen insgesamt mit 18 bezeichneten feststehenden Gleitring. Der Gleitring

18 weist einen in einer zylindrischen Aussparung 21 im Flansch 15 gehaltenen und in ihr durch eine O-Ringdichtung 22 abgedichteten Stützring 19 auf. Der Stützring 19 stützt einen feststehenden Dichtring 23 ab und verhindert seine Bewegung nach rechts, wie in Fig. 1 gezeigt ist Auf der Vorderseite des Stützringes

19 ist eine ringförmige, geläppte Oberfläche 24 angebracht, und diese liegt auf einer gegenüberliegenden, ringförmigen_: geläppten Fläche 25 auf der Rückseite des feststehenden Dichtrings 23 auf, so daß eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den Ringen 19 und 23 entsteht

Der feststehende Dichtring 23 ist in einer vergrößerten Bohrung 26 im Flansch 15 gelagert und wird in dieser durch einen spiralförmigen Sprengring 27 zurückgehalten, wenn der Flansch 15 von dem Gehäuse U entfernt wird. Durch ein Paar von diametral entgegengesetzten Keilen 28, 28' oder ähnlichen Mitnehmteilen, welche in Aussparungen 29, 29' im Flansch 15 eingepaßt sind und in diesen z. B. durch Verschweißen befestigt sind, wird ein Drehen des feststehenden Dichtrings 23 verhindert. Die Keile 28,28' greifen in entsprechende Aussparungen 31. 3Γ ein, welche im äußeren Umfang des feststehenden Dichtringes 23 angebracht sind.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 32 gekennzeichneter umlaufender Gleitring ist auf der Welle 14 so angebracht, daß eine dinhte Verbindung mit der Welle 14 und mit dem feststehenden Gleitring 18 entsteht. Die Welle 14 hat einen eine Schulter 33 bildenden Abschnitt 14' mit vermindertem Durchmesser sowie darüber hinaus einen Abschnitt 14a mit noch geringerem Durchmesser, welcher eine weitere Schulter 34 bildet. Auf der Welle 14 ist ein Federtragring 35 montiert. Dieser weist eine die Schulter 33 berührende Vertiefung 36 auf, durch die der Fe:dertragring 35 daran gehindert wird, auf der Welle nach links zu gleiten, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Ein in eine Nut 38 in der Welle 14 eingepaßter Keil 37 ragt in eine im Federtragring 35 befindliche Aussparung 39, so daß der letztere gegenüber Drehungen bezüglich zur Welle 14 fixiert wird. Wie in Fig.3 gezeigt, befindet sich ein ähnlicher Keil 37 genau gegenüber dem Keil 37 und ist ähnlich angebracht. Der Federtragring 35 besitzt eine Anzahl von in longitudinaler Richtung verlaufenden, längs seines äußeren Umfangs in gleichmäßigen Abständen angebrachten Federaufnahmen 41, und in jeder Federaufnahme 41 wird eine Druckfeder 42 gehalten. Im hinteren Teil jeder Federaufnahme i\ ist eine Spülöffnung 43 vorgesehen, durch welche Flüssigkeit durch die Federaufnahmen 41 fließt, um Fremdstoffe herauszuspülen.

Auf dem Federtragring 35 ist ein Stützring 44 für eine Dichtung mit U-förmigem Querschnitt angebracht. Der Stützring 44 weist einen äußeren, ringförmigen Abschnitt 45, welcher über den äußeren Umfang 46 des eo Federtragrings 36 geschoben ist, einen nach innen gewandten Flanschabschnitt 47 und einen nach vorne überstehenden, ringförmigen Kontaktabschnitt 48 mit U-förmigem Querschnitt auf. Die Druckfedern 42 drücken gegen die Rückseite des Flanschabschnitts 47, so" daß der Stützring 44, wie in F i g. 1 gezeigt, nach rechts gedrückt wird.

Auf dem einen verminderten Durchmesser aufweisenden Abschnitt 14' der Welle 14 ist ein umlaufender Dichtring 49 in axialer Richtung verschiebbar angebracht und er weist einen nach hinten verlaufenden Flansch 51 auf, welcher auf die in radialer Richtung weiter außen gelegene Oberfläche 52 des Kontaktringabschnitts 48 mit U-förmigern Querschnitt gleitend aufgeschoben ist Der Flansch 51 weist einen Dorn 53 auf, der in einen Schlitz 54 im Trägei 44 hineinragt, so daß eine verschiebbare Verbindung ensteht, durch welche eine umlaufende, dem Antrieb dienende Verbindung zwischen dem Stützring 44 und dem umlaufenden Dichtring 49 geschaffen wird. Diese verschiebbare Verbindung erlaubt ein Wegziehen des Stützrings 44 vom umlaufenden Dichtring 49 weg nach hinten unter Aufrechterhaltung einer dem Antrieb dienenden Verbindung mit ihm.

Im hinteren Teil des umlaufenden Dichtringes 49 ist eine ringförmige Vertiefung 55 angebracht, in der ein gummiartiger Dichtring 56 von U-förmigem Querschnitt gehalten wird, wobei die hintere Oberfläche des Dichtrings 56 mit U-förmigem Querschnitt einen kreisförmigen, keilförmigen Schlitz 57 aufweist, weicher die entsprechend keilförmig gestaltete Nase des ringförmigen Kontaktabschnittes 48 mit U-förmigem Querschnitt des Stützrings 44 aufnimmt. Der Dichtring 56 dichtet den umlaufenden Dichtring 49 statisch gegen die Welle 14 ab, und der umlaufende Dichtring 49 wird über ihn durch den Stützring 44 nach rechts gedruckt.

Der umlaufende Dichtring 49 hat eine geläppte Dichtfläche 58, welche einer zweiten geläppten Dichtfläche 59 auf dem feststehenden Dichtring 23 gegenübersteht und mit dieser zusammen eine Dichtfläche bildet.

Wie in F i g. 1 bis 3 gezeigt, weist der Federtragring 35 eine in Längsrichtung verlaufende Nockenführung 61 auf, die an seinem äußeren Umfang angebracht ist. Die Nockenführung 61 hat eine Bodenfläche 62 und Nockeniiächen darstellende seitliche Flanken bj und b4, welche gegen das Ende des Federtragrings 35 auseinanderlaufen. In dem Nockenschlitz ist ein Nockenglied 65 angebracht, das einen angeformten Stift 66 zum Drehen aufweist, welcher in einem zur Aufnahme des Stifts 66 dienenden, im äußeren, ringförmigen Abschnitt 45 des Trägers 44 gebohrten Loch 67 gelagert ist. Das Nockenglied 65 weist longitudinal und parallel zueinander verlaufende Nokkenflächen 68 und 69 auf, welche mit den Nockenflächen 63 bzw. 64 des Nockenschlitzes zusammenwirken. Das Nockenglied 65 ist von den seitlichen Flanken 63,64 des Nockenschlitzes eine ausreichende Strecke entfernt, so daß es je nach der Drehrichtung des Federtragrings 35 bezüglich des Stützrings 44 mit einer der beiden seitlichen Flanken 63, 64 durch Schwenken in Berührung gebracht wird und diese wegdrückt. Wie in F i g. 3 gezeigt, sind gegenüber der soeben beschriebenen aus dem Nockenschlitz 61 und der Nocke 65 bestehenden Vorrichtung ein ähnlicher Nockenschlitz 61 und eine Nocke 65 angebracht, wobei die beiden Nockenvorrichtungen in einer später genauer zu beschreibenden Weise zusammenarbeiten.

In den Fig. 3 und 4 sind gegenüberliegende Montagestifte 71 gezeigt, durch welche der Federtragriiig 35, die Druckfedern 42 und der auf die Dichtung 56 mit U-förmigem Querschnitt folgende Stützring 44 zu einer Untereinheit zusammengehalten werden, so daß diese Untereinheit leicht auf der Welle 14 angebracht oder von ihr entfernt werden kann. Der Montagestift 71 hat einen Schaft 72 und einen Knnf 7.1. wobei Her Knnf

73 von einer im inneren Umfang des Federtragringes 35 angebrachten Aussparung 74 aufgenommen wird und der Schaft 72 in einer Bohrung 75 im Federtragring 35 verläuft. Das Ende 76 des Schaftes 72 befindet sich in einem in Längsrichtung verlaufenden Schlitz 77, welcher s im äußeren, ringförmigen Abschnitt 45 des Trägers 44 angebracht ist. Der Schlitz 77 ist so lang, daß seine hintere Wand 78 an das Ende 76 des Monlagestifts 71 anschlägt und verhütet, daß der Träger 44 durch die Druckfedern 42 vom Federtragring 35 heruntergeschoben wird, wenn diese Teile von der Welle 14 entfernt werden. Nachdem diese Teile als eine Untereinheit von der Welle 14 entfernt worden sind, kann die Untereinheit nach Entfernung der Montageslifte 71 auseinandcrgebaui werden. Die Weite der Schlitze 77 ist r> so bemessen, daß der Stützring 44 eine beschränkte Drehung gegenüber dem Federlragring 35 ausführen kann, wobei eine solche relalive Drehung durch Anschlagen der Nockenglieder 65 an die seitlichen Flanken 63,64 der Nockenschlitze begrenzt wird. 2<>

Beim Beiricb der Gleitringdichtvorrichtung nach den Fig. I bis 4 sei zunächst einmal angenommen, daß die Welle 14 sieht, daß in der Sloffbuchse 13 Wasser unter einem Druck von etwa 70 kg/cm²(1000 psi) eingeschlossen ist und daß außerhalb des Flansches 15 atmosphäreseher Druck herrscht. Die Kraft, welche den umlaufen den Dichtring 49 gegen den feststehenden Dichtring 23 zu bewegen sucht, ist die Summe der Kräfte, welche von ilen Druckfedern 42 und der resultierenden der li>draulisclien. auf den umlaufenden Dichiring wirken- J(> den Kräfle ausgeübt werden.

Für den Fall, daß sich die Welle 14 längere Zeil nicht bewegt hat, ist der von Wasser gebildete Schmierfilm /wischen ilen Dichtflächen 58 und 59 der Dichtringe 23 und 49 im wesentlichen verdrängt worden, und die Ji Dichtflächen 58 und 59 sind praktisch trocken.

Die Welle 14 soll nun von rechts in F i g. 1 gesehen im I Ihr/eigcrsinne in Umdrehung versetz! werden. Der mil der Welle verblockte Federlragring 35 wird im Uhrzeigersinn so lange gedreht, bis die Nockenflächen 63 der Nockcnschlitze die Nockenflächen 68 der Nockenglicdci" 65 berühren. Die Nockenglieder 65 werden um ihre Stifte 66 geschwenkt, so daß die Nockenflächen 68 in eine parallele Lage zu den mil ihnen zusammenwirkenden Nockenflächen 63 und zu einem vollen Berühren derselben gebracht werden. Daraufhin wird ein Drehmoment an den auf die Dichtung mit U-förmigem Querschnitt 56 folgenden Siiii/ring 44 weitergegeben, welcher über den Dorn 53 den umlaufenden Dichtring 49 im Uhrzeigersinne dreht. Beim Anlaufen ist die Reibung zwischen den Flächen 58, 59 der gegenüberliegenden Dichtringe 49 und 23 relativ hoch. Diese Reibung führt zu einem entgegengesetzt gerichteten Drehmoment, das in Form einer großen Kraft zwischen den zusammenwirkenden Nockenflädien 68, 63 zur Auswirkung kommt. Da die Nockenflächen 63 unter einem kleinen Winkel zur Längsachse der Dichtvorrichtung angebracht sind und nach hinten und von der Drehrichtung weg geneigt sind, entsteht eine resultierende Kraft, welche das Nockenglied 65 und den auf die Dichtung 56 mit U-förmigem Querschnitt folgenden Stützring 44 nach hinten zieht, wodurch die Druckfedern 43 weiter zusammengepreßt werden und die Kraft der Druckfedern 42 auf den umlaufenden Dichiring 49 vermindert wird. Entsprechend wird der umlaufende Dichtring 49 nach hinten verschoben, so daß die aufeinander abgestimmten Dichtflächen 58 und 59 getrennt werden und ein Film aus Wasser zwischen die Dichtflächen 58 und 59 eindringt, welcher sie schmiert und die Reibung vermindert. Diese führt zu einem geringeren Drehmoment und zu geringeren Kräften zwischen den zusammenwirkenden Nockenflächen 68, 63. Zwischen den Kräften, welche den auf die Dichtung 56 mit U-förmigem Querschnitt folgenden Stützring 44 nach hinten zu bewegen suchen und den von den Federn 42 und der resultierenden der auf den umlaufenden Dichiring 49 einwirkenden hydraulischen Kräfte herrührenden Rückstellkräfte stellt sich ein Gleichgewicht ein. in dem sich die Teile in einer Gleichgewichtslage befinden, welche von dem Drehmoment abhängt, das durch die Reibung zwischen den sich gegeneinander drehenden Dichtflächen 58, 59 erzeugt wird.

Es ist klar, daß eine ähnliche Betriebsweise dann erhalten wird, wenn die Welle 14 in Fig. 1 von rechts gesehen gegen den Uhrzeiger gedreht wird, wobei die Nockenflächen 64, 69 die wirksamen Nockenflächen sind.

In den im folgenden betrachteten F i g. 5 und 6 ist ein abgewandeltes Nockenglied vorgesehen. In diesen Figuren sind solche Teile, die Teilen der Fig. 1 bis 4 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Nockenführung der F i g. 5 und 6 kann natürlich anstelle der Nockenführung der Fig. 1 bis 4 Verwendungfinden.

Das Nockenglied 65 weist ein nach oben laufendes Ansatzstück 79 auf, welches seine größte Abmessung in I ängsrichtung der Gleitringdichtung aufweist, wobei das Ansatzstück 79 in einem entsprechenden Langschlitz 81 in dem auf die Dichtung mit U-förmigem Querschnitt folgenden Stüt/ring 44 aufgenommen wird. Da das Nockenglied 65 nicht drehbar an dem auf die Dichtung mit U-förmigem Querschnilt folgenden Stützring 44 befestigt ist. sind seine Nockenflächen 68. 69 so bearbeitet, daß sie parallel zu den mit ihnen zusammenarbeitenden Nockenflächen 63 und 64 slehen. wodurch die jeweilige Nockenfläche 63 bzw. 64 vollständig berührt werden kann.

Damit das in den Fig. 5 und 6 gezeigte Nockenglied 65 richtig arbeitet, muß es übrigens in der gczeigicn Orientierung auf dem auf die Dichtung mit U-förmigem Querschnilt folgenden Slützring44 angebracht werden, d. h., die zusammenwirkenden Nockenflächen des Nockengliedes und des Schlitzes müssen sich parallel zueinander befinden. Dagegen kann das Nockenglied 65 der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 4 mit seinen parallelen Seiten so befestigt werden, daß — in Drehrichtung gesehen — irgendeine der beiden Seiten vorne liegt. Was den Einbau anbetrifft, kann somit das Nockenglied 65 als narrensicher angesehen werden.

In F i g. 7 ist eine weitere Abwandlung gezeigt. Diese Vorrichtung ähnelt der in den F i g. 5 und 6 gezeigten. Teile der F i g. 7, welche auch in der Vorrichtung nach den F i g. 5 und 6 vorkommen, sind durch entsprechende Bezugszeichen gekennzeichnet.

In F i g. 7 weist der umlaufende Dichtring 49 einen angeformten, nach hinten verlaufenden, ringförmigen Flansch 82 auf, welcher auf dem äußeren Umfang 46 des Federtragrings 35 gleitbar gelagert ist Der Flansch 82 nimmt in einem Langschlitz 81 das Nockenglied 65 auf, das mit dem Nockenschlitz in derselben Weise zusammenarbeitet, wie in der Vorrichtung nach F i g. 5 und 6 erläutert Die den Druckfedern 42 von F i g. 1 entsprechenden Druckfedern (in Fig.7 nicht gezeigt) wirken direkt auf den umlaufenden Dichtring 49, so daß sie ihn in F i g. 7 nach rechts drücken. Eine O-Ringdich-

tung 83, welche sich in einer ringförmigen, für einen O-Ring bestimmten Vertiefung 84 im umlaufenden Dichtring 49 befindet, dichtet den letzteren gegen die Welle 14 ab.

Die Gleitringdichtvorrichtung nach F i g. 7 arbeitet in einer sehr ähnlichen Weise wie die in F i g. 1 bis 4 und 5 bis 6 gezeigten und vorstehend beschriebenen Vorrichtungen, jedoch mit dem hauptsächlichen Unterschied, daß der umlaufende Dichtring 49 der Vorrichtung nach F i g. 7 zwangsweise nach hinten bewegt wird, während die umlaufenden Dichtringe 49 nach hinten bewegt werden, indem sie der Rückwärtsbewegung des auf die Dichtung mit U-förmigem Querschnitt folgenden Stützringes 44 folgen. Bei jeder der beschriebenen Ausführungsformen wird eine solche Bewegung nach rückwärts durch die Wechselwirkung zwischen den jeweiligen Nocken und Nockenschlitzen herbeigeführt, welche ihrerseits auf das von der Hemmung zwischen den jeweiligen umlaufenden und feststehenden Dichtringen erzeugte Drehmoment zurückzuführen ist. Beim Betrieb der in F i g. 7 gezeigten Anordnung begibt sich der umlaufende Dichtring in eine Gleichgewichtslage, deren Entfernung vom feststehenden Dichtring durch das Gleichgewicht der Kraft der Druckfedern, der resultierenden, auf den umlaufenden Dichtring 49 einwirkenden, hydraulischen Kraft und der durch das Nockenglied 65 auf den umlaufenden Dichtring 49 ausgeübten Kraft, welche von der Hemmung zwischen den aufeinander abgestimmten Dichtflächen der Dichtringe herrührt, bestimmt wird.

Dabei ist der Nockenwinkel als der Winkel zwischen einer zur Drehachse parallelen Linie und einer der Nockenflächen wie z. B. der Nockenfläche 63 oder 64 von F i g. 1 definiert. Ein solcher Nockenwinkel ist spitz, d. h. er beträgt weniger als 90° und mehr als 0°. In der Praxis ist der Nockenwinkel meist kleiner als 45", unter gewissen Umständen kann er jedoch größer sein. Bei der Auswahl des Nockenwinkels zu berücksichtigende Faktoren sind die Umlaufgeschwindigkeit der Welle, Temperatur und Druck der abzudichtenden Flüssigkeit, der Durchmesser der Dichtringe, die Natur der abzudichtenden Flüssigkeit, das Ausmaß axialer Bewegung der Welle und dergleichen.

Der mit Gleitringdichtungen vertraute Fachmann kann aufgrund seiner Erfahrung und möglicherweise mit einigen wenigen Versuchen einen geeigneten Nockenwinkel auswählen. Allgemein gilt, daß mit wachsendem Nockenwinkel die Empfindlichkeit der Nockenvorrichtung zunimmt

Die zusammenarbeitenden Nockenflächen können aus demselben oder verschiedenen Materialien bestehen. Bei nicht zu schweren Betriebsbedingungen können z. B. beide Nockenflächen aus Stahl gefertigt sein. Falls zwischen den Nockenflächen hohe Reibung und zuweilen Fressen beobachtet wird, kann eine der Flächen aus Stahl und die andere aus einem Material mit geringerer Reibung wie z. B. Messing oder Nylon hergestellt werden.

Es ist selbstverständlich, daß die beschriebene Ausbildung der Gleitringdichtung auch am feststehenden Dichtring angewendet werden kann.

Die Dichlringc können aus den gemeinhin verwendeten Materialien gefertigt sein. So kann z. B. der feststehende Ring aus Kohle bestehen und der umlaufende Ring kann aus rostfreiem Stahl gefertigt sein und eine harte Dichtfläche aus einer aufgebrachten Schicht Stellit oder einem anderen harten Material zur Beschichtung aufweisen.

Unter bestimmten Betriebsbedingungen kann in Vorrichtungen nach den F i g. 1 bis 6 der in axialer Richtung verschiebbare Dichtring eine Gleichgewichtslage einnehmen, die einzig von den hydraulischen Kräften abhängt.

Wie in den F i g. 1 bis 4 und 5 bis 6 gezeigten Ausführungsformen dargestellt, ist die Verwendung einer Dichtung 56 mit U-förmigem Querschnitt und eines auf die Dichtung 56 mit U-förmigem Querschnitt folgenden Stützringes 44 dann von besonderem Vorteil, wenn beim Anlaufen Spiel am Wellenende ein Verschieben der Welle in axialer Richtung um eine kleine Strecke nach rechts (in Fig. 1) zuläßt. Unter solchen Bedingungen nimmt die Reibung zwischen den Dichtringen beträchtlich zu und der auf die Dichtung 56 mit U-förmigem Querschnitt folgende Stützring 44 reagiert durch eine Bewegung nach links. Damit wird der Druck des Stützrings 44 auf die Dichtung 56 mit U-förmigem Querschnitt vermindert, wodurch die Reibung zwischen der Dichtung 56 mit U-förmigem Querschnitt und der Welle 14 vermindert wird, so daß ein Verschieben des umlaufenden Dichtrings 49 erleichtert wird, wodurch die Reibung zwischen den zusammenwirkenden Dichtringen 49 und 23 vermindert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gleitringdichtung mit einem mit der Welle umlaufenden Gleitring, der mittels einer an einem Federtragring abgestützten Feder an den feststehenden Gleitring angedrückt ist, und mit einer zwischen dem umlaufenden Gleitring und dem Federhalter vorgesehenen Entlastungsvorrichtung in Form einer Nockenführung mit schräg zur Wellenachse verlaufenden Flanken und einem an den Flanken geführten Nockenglied, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Flanken (63, 64) der Nockenführung (61) in Richtung auf den Dichtspalt zu konvergieren und unter einem solchen Winkel zur Wellenachse angeordnet sind, daß bei Anlage des Nockengliedes (65) an je eine Flanke der umlaufende Gleiti ing (32) durch die auf ihn wirkenden hydraulischen Kräfte axial einstellbar ist

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (63, 64) der Nockenführung (61) in die Mantelfläche des Federtragrings (35) eingeschnitten sind und daß das Nockenglied (65) an einem den Federtragring übergreifenden Stützring (44) befestigt ist, an dem die Federn (42) abgestützt sind und der über eine Sekundärdichtung (32) mit dem umlaufenden Gleitring (32) verbunden ist.

3. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenglied (65) um eine radiale Achse schwenkbar im Stützring (44) gelagert ist und zwei parallele Nockenflächen (68, 69) aufweist, die unter Spiel zwischen die Flanken (63,64) eingreifen.

4. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenglied (65) mit dem Stützring (44) fest verbunden ist und Nockenflächen (68. 69) aufweist, dip parallel zu den Flanken (63,64) verlaufen.