DE2615606C2 - Gleitringdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, bei der jede der beiden Dichtflächen des umlaufenden und des feststehenden Gleitrings mit einer Reihe von Taschen versehen ist, die einander überschneiden und am Umfang in Abständen voneinander angeordnet sind.

Bei der bekannten Gleitringdichtung, von der die Erfindung ausgeht (DE-OS 23 41 431), sind in beiden Dichtflächen einander gegenüberliegende Taschen angeordnet. Drc.it sich nun der umlaufende Gleitring, so bilden sich durch das Zusammenwirken von Taschen und Stirnfläche der GegenrHchtflache Kammern aus, in denen Druckimpulse erzeugt werdi-ϊ.

Bei einer anderen ebenfalls hydrodynamisch arbeitenden Gleitringdichtung (US-PS 36 40 541) weist der eine Gleitring einzelne Taschen und der andere Gleitring Ringnuten auf, von denen eine zur Verteilung des abzudichtenden Mittels und die andere zum Entlüften zur Atmosphäre dient. Dadurch wird die radial außenliegende Dichtzone der Gleitringdichtung von der radial innenliegenden hydrodynamischen Pulsationsz<,-ne getrennt.

Auch ist es bei Gleitringdichtungen bekannt (DE-PS 5 74 210), in einem Gleitring am Umfang zueinander versetzte radiale Nuten anzuordnen, von denen eine zum Druckraum und die andere zur Atmosphäre hin offen ist. Bei einer anderen bekannten Gleitringdichtung (US-PS 22 47 505) ist im einen Gleitring ebenfalls eine Anzahl von Taschen und im anderen Gleitring eine mit den Taschen in Verbindung stehende Ringnut angeordnet, die zum Verteilen von Sperrflüssigkeit in die Taschen dient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gleitringdichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß durch die Anordnung der Taschen eine verbesserte Kühlung und Schmierung der Dichtflächen ermöglicht ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Taschen in beiden Dichtflächen auf verschiedenen Radien angeordnet sind und daß bei Überdeckung jeweils zweier gegenüberliegender Taschen ein Leckstrom quer über den Dichtspalt aus jeweils einer einem Druckraum näherliegenden Tasche in eine gegenüberliegende und dem Druckraum ferner angeordnete Tasche erfolgt.

Durch die radial versetzt angeordneten und auf unterschiedlichen Radien liegenden Taschen ergibt sich eine Überlappung gegenüberliegender Taschen, und Strömungsmittel, das in der einen Tasche eingeschlossen ist, kann während der kurzzeitig erfolgenden Überlappung mit der gegenüberliegenden Tasche in diese übertreten, so daß das Strömungsmittel von der Druckseite zur Seite niedrigeren Drucks hin von Tasche zu Tasche übertreten kann und sich damit radial quer über den Dichtspalt Kühl- und Schmiermittel ausbreiten kann. Im Stillstand der Gleitringdichtung kann jedoch ίο infolge der versetzt angeordneten Taschen Strömungsmittel nicht zur Niederdruckseite hin fließen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Achsenschnitt durch eine Gleitringdichtung,

Fig.2 eine vergrößerte Teilansicht der Dichtfläche des umlaufenden Gleitrings gemäß Linie 2-2 in F i g. 1,

Fig.3 eine Teilansicht der Dichtfläche des feststehenden Gleitrings gemäß Linie 3-3 in F i g. 1,
Fig.4 einen Schnitt durch die Gleitringe in vergrößertem Maßstab,

F i g. 5 eine Teilansicht gemäß Linie 5-5 in F i g. 4 und Fig.6 eine Ansicht ähnlich Fig.5, wenn sich die Taschen in beiden Dichtflächen überlappen.
Gemäß F i g. 1 besitzt das Gehäuse 10 die Gehäuseteile 12 und 14, die beispielsweise dureh Bolzen oder ähnliches (nicht gezeigt) miteinander verbunden sind. Das Gehäuse 10 besitzt einen Hohlraum 16. durch weichen sich eine Welle 18 erstreckt. Ein Ende der Welle 18 kann mit einer Pumpe oder etwas Ähnlichem (nicht gezeigt) verbunden sein; das andere Ende der Welle kann mit einem Motor (ebenfalls nicht gezeigt) verbunden sein. Der Hohlraum 16 enthält üblicherweise ein Strömungsmittel, beispielsweise Wasser oder öl. Um den Durchgang des Strömungsmittels aus dem Hohlraum 16, in dem sich das Strömungsmittel bei relativ hohem Druck befindet, entlang der Welle dorthin zu verhindern, wo der Druck atmosphärisch und geringer als derjenige in dein Hohlraum 16 ist, ist eine Gleitringdichtung 20 vorgesehen. Um die beiden Gehäuseteile wirksam zusammenzudichten und einen Strömungsmittelfluß durch deren Verbindungsstelle zu verhindern, befindet sich ein O-Dichtring 22 in einer ringförmigen Nut 24 im Gehäuseteil 14; die Nut 24 könnte, falls gewünscht, auch im Gehäuseteil 12 sein.

Die Welle 18 besitzt, wie dargestellt, einen ersten

Abschnitt 26 mit einem ersten Durchmesser und einen zweiten Abschnitt 28 von geringerem Durchmesser, wodurch sich zwischen diesen eine ringförmige Schulter 30 ergibt.

Die Gleitringdichtung 20 umfaßt einen umlaufenden Dichtungsteil 32 und einen feststehenden Dichtungsteil 34.

Der umlaufende Dichtungsteil 32 umfaßt einen Federhalter 36, eine Vielzahl von Druckfedern 38, eine Manschette 40, einen umlaufenden Gleitring 42 mit einer Anfasung 44 und einen elastischen Ring 46 zwischen der Manschette 40 ur.d dem Gleitring 42 als Sekundärdichtung.

Der Federhalter 36 ist ein ringförmiges Teil, welches den Wellenabschnitt 26 umgibt. Er besitzt eine Vielzahl von über den Umfang verteilten Federhohlräumen 48, welche zusammen mit einer ringförmigen Schürze 50 der Manschette 40 eine Vielzahl von Federtaschen 52 fti bilden, von denen jede eine Feder 38 aufnimmt. Der Federhalter ist mittels eines Keils 54 so befestigt, daß er sich zusammen mit der Welle 18 dreht. Der Keil 54 wird von Keilnuten 56 und 58 aufgenommen, welche in die

Welle 18 bzw. den Federhalter36 eingearbeitet sind. Zur Begrenzung der Axialbewegung des Federhalters in einer Richtung berindet sich ein geschlitzter Haltering 60 in einer Nut 62 in der Welle 18 und in einer Nut 64 im Federhalter. Die Manschette 40 ist mit einer axialen Nut 66 versehen, welche einen mit Kopf versehenen Antriebsstift 68 aufnimmt. Dieser befindet sich in einer geeigneten Öffnung 70 im Federhalter. Auf diese Weise werden der Halter und die Manschette so zusammengekoppelt, daß sie sich mit der Welle 18 drehen.

Die Manschette 40 besitzt eine ringförmige Nase 72, welche von einer ringförmigen Nut 74 in der Rückseite des umlaufenden Gleitrings 42 aufgenommen wird. Der Ring 46 ist zwischen der Nase und der Rückseite des Gleitrings 42 angeordnet. Ein Mitnehmer 76, der im Gleitring 42 ausgebildet ist, erstreckt sich bis in die Nut 66 in der Manschette 40 und wird von dieser aufgenommen. Auf diese Weise wird der umlaufende Gleitring 42 an die Welle 18 angekuppelt, so daß er sich mit dieser drehL Die Verkleidung 44 auf der Vorderseite des umlaufenden Gleitrings ist eine harte, verschleißfeste Oberfläche und wird später beschrieben.

Der stationäre Dichtungsteil 34 ist ein ringförmiges Teil, welches den Wellenabschnitt 28 umgibt. Er umfaßt einen Gleitring 78, der in einer ringförmigen Ausnehmung 80 im Gehäuseteil 14 aufgenommen wird. Ein Antriebsstift 82 ragt aus dem Gleitring 78 und wird von einer Nut 84 mit offenem Ende im Gehäuseteil 14 aufgenommen. Dadurch wird der Gleitring 78 gegen eine Drehung mit der Welle 18 blockiert. Gleichzeitig ist jedoch ein leichtes Auseinanderbauen zur Reparatur oder Reinigung, je nach Bedarf, möglich. Ein O-Ring 86 ist in einem ringförmigen Hohlraum an der Rückseite im Gleitring 78 angeordnet, um im wesentlichen die Leckage von Strömungsmittel aus dem Hohlraum 16 an einen Ort hinter dem Gleitring 78 zu verhindern.

Die Gleitringe 42 und 78 haben einander berührende Dichtflächen 88 bzw. 90, weiche realtiv zueinander verdrehbar sind. Die Fläche 88 befindet sich auf der Verkleidung44 des Rings 42.

Die Dichtfläche 88 (siehe insbesondere die F i g. 4, 5, 6) auf der Verkleidung 44 ist mit einer Vielzahl von im wesentlichen gleichmäßig auf dem Umfang verteilten äußeren Taschen 92 versehen. Diese befinden sich in einem äußeren ringförmigen Bereich 94. Die Dichtfläche 88 ist außerdem mit einer Vielzahl von im wesentlichen gleichförmig auf dem Umfang verteilten inneren Taschen 96 in einem inneren ringförmigen Bereich 98 versehen. Die Taschen 92 und 96 sind relativ zueinander versetzt.

Die Dichtfläche 90 ist mit einer Vielzahl von im wesentlichen gleichförmig auf dem Umfang verteilten äußeren Taschen 100 auf einem äußeren ringförmigen Bereich 102 und einer Vielzahl von im wesentlichen gleichförmig auf dem Umfang verteilten inneren Taschen 104 auf einem inneren Bereich 106 versehen. Die Taschen 100 und 104 sind relativ zueinander

iü versetzt.

Die äußeren Bereiche 94 und 102 überlappen einander. Der äußere Bereich 102 überlappt den inneren Bereich 98 und die inneren Bereiche 96 und 106 überlappen miteinander. Auf diese Weise steht in einigen Stellungen der Dichtflächen 88 und 90 eine Tasche 92 mit einer Tasche 100 in Verbindung. In einer anderen Stellung steht eine Tasche 100 mit einer Tasche 96 in Verbindung und in wieder einer anderen Stellung steht eine i asche 96 mit einer Tasche 104 in Verbindung.

κι Auf diese Weise wird in einigen Zeiuyiervallen während der Relativdrehung der Gleitringe 42 und 78 Strömungsmittel, welches in den Taschen 92 eingeschlossen ist, zu den Taschen 100 übertragen, von dort wiederum auf die Taschen 96 übertragen, von dort weiter auf die

2ϊ Tasche;: 104t übertragen und findet dann seinen Weg durch die Dichtflächen in eine Zone mit geringerem Druck im Gehäuse 14. Die Dichtflächen werden dem Strömungsmittel, welches in den Taschen eingeschlossen ist, ausgesetzt, wodurch sich eine zwangsläufige

jo Schmierung und Kühlung der Dichtflächen ergibt.

Bei der Ausführungsform befand sich die Zone mit niedrigerem Druck im Gehäuse 14. Vertauscht man die Anordnung der Taschen in einer solchen Vorrichtung, wie sie in F i g. 5 dargestellt ist, so erhält man in gleicher

Weise eine Dichtungsanordnung, bei welcher der höhere Druck radial innerhalb der Gleitringe oder im Gehäuse 14 herrscht, so daß der Strömungsmittelfluß über die Dichtflächen auf den Hohlraum 16 zu gerichtet ist.

Die Gleitringe 42 und 78 können aus herkömmlichen Materialien, beispielsweise aus Edelstahl bzw. Graphit, hergestellt sein. Die Verkleidung 44 besteht aus verschleißfestem Material, beispielsweise sus Stellit oder ähnlichem, welches ersetzt werden kann, wenn es abgenutzt oder beschädigt ist. Auf diese Weise ist es auch möglich, weniger teures Material für den Gleitring 42 zu verwenden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gleitringdichtung, bei der jede der beiden Dichtflächen des umlaufenden und des feststehenden Gleitringes mit einer Reihe von Taschen versehen ist, die einander überschneiden und am Umfang in Abständen voneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen (92, 96, 100, 104) in beiden Dichtflächen (88, 90) auf verschiedenen Radien angeordnet sind und daß bei Überdeckung jeweils zweier gegenüberliegender Taschen ein Leckstrom quer über den Dichtspalt aus jeweils einer einem Druckraum näher liegenden Tasche (92) in eine gegenüberliegende und dem Druckraum ferner angeordnete Tasche (100) erfolgt

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Druckraum nächstliegenden Taschen (92) diesem gegenüber offen sind.