DE2652887A1

DE2652887A1 - Gleitringdichtung

Info

Publication number: DE2652887A1
Application number: DE19762652887
Authority: DE
Inventors: Siegfried Keicher; Klaus-Juergen Ing Grad Uhrner
Original assignee: Kupfer Asbest Co
Current assignee: Kupfer Asbest Co
Priority date: 1976-11-20
Filing date: 1976-11-20
Publication date: 1978-05-24
Also published as: FR2371620A1; DE2652887B2; FR2371620B3; DE2652887C3

Description

Γ--ι,- f .

j 5 2 8 8

Kupfer-Asbest-Co. A 35 5ö6 mei

Gustav Bach
Rosenbergst

7loo Heilbronn

Rosenbergstr. 22 t _)a

Gleitringdichtung

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung zur Abdichtung eines ruhenden, gegenüber einem drehenden, insbesondere einem als Welle ausgebildeten Maschinenteil, bestehend aus einer als Gleitring ausgebildeten Primär- und einer balgartig ausgebildeten Sekundär-Dichtung, aus einem ersten, die Sekundärdichtung radial gegenüber dem Gleitring und einem zweiten, die Sekundärdichtung radial gegenüber dem drehenden Maschinenteil vorspannenden Federteil und aus einem eine axiale Federkraft auf die Sekundärdichtung ausübenden mittleren Federteil.

Es sind Gleitringdichtungen bekannt, bei denen das erste und zweite Federteil durch die Endwindungen und das mittlere Federteil durch die dazwischen liegendetjeWindungen einer Schraubenfeder gebildet sind. Bei entsprechender Drehrichtung der Welle verringert/der V/indungsdurchmesser der Schraubenfeder während des Betriebes durch das Reibmoment, so daß das zweite Federteil die Sekundärdichtung einerseits "an den andererseits an die Welle radial dichten und drehfest anlert. Gleitring und / Dadurch kann ein Teil des zwischen Gleitringf und Gegendichtfläche des ruhenden Maschinenteiles entstehenden Reibmomentes kraftschlüssig auf das drehende Maschinenteil übertragen werden.

Hat aber die Schraubenfeder entgegengesetzten Windungssinn wie die Welle, dann kann sich während des Betriebes der V/indungsdurchmesser der Schraubenfeder vergrößern, so daß keine einwandfreie Abdichtung zwischen dem Gleitring und

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dem Balg bzw. zwischen dem Balg und der Welle gewährleistet ist· Ferner kann dadurch der Reibschluß zwischen der Schraubenfeder und dem Balg so weit verringert werden, daß das Reibmoment ausschließlich vom Balg auf die Welle übertragen werden muß. Dabei ist der Balg Torsionsspannungen ausgesetzt, durch die seine Einsatzdauer wesentlich herabgesetzt wird. Dieser Nachteil kann beispielsweise dann auftreten, wenn/die Gleitringdichtung nicht die richtige Schraubenfeder eingebaut worden ist. Diese bekannten Dichtungen haben außerdem den Nachteil, daß sie nicht zur Abdichtung von drehenden Maschinenteilen verwendet werden

der
können, bei denen sich/Drehsinn während des Betriebes ändert.

Es sind auch Gleitringdichtungen bekannt, bei denen der radiale kraftschlüssige Anpreßdruck des Balges an die Welle bzw. den Gleitring durch Gehäuseteile erzeugt wird. Diese Gehäuseteile sind so miteinander verbunden, daß zwar zwischen Gleitring und WeILe eine Relativbewegung in axialer Richtung möglich ist, zwischen Gleitring und Sekundärdichtung bzw. Welle jedoch eine Relativdrehung verhindert wird. Die Herstellung solcher Gleitringdichtungen ist aber mit erheblichem lconstruktivem und fertigungstechnischem Aufwand verbunden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gleitringdichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß unabhängig vom Drehsinn des drehenden Maschinenteiles eine für eine einwandfreie Abdichtung und Übertragung des zwischen ruhendem Maschinenteil und Gleitring entstehenden Reibmomentes ausreichend hohe radiale Anpressung gewährleistet ist.

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Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das erste Pederteil und das zweite Federteil vom mittleren Federteil getrennte, zwecks Mitnahme in Umfangsrichtung, formschlüssig mit diesem verbundene Teile sind.

Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung erfolgt die radiale Anpressung der Sekundärdichtung an den Gleitring und die Welle durch von der Drehrichtung der Welle unabhängige

innerhalb der Gleitringdichtung Einselteile. Da das Reibmoment/formschlüssig und nicht durch

Reibschluß übertragen wird, hat insbesondere

bei Verwendung einer Schraubenfeder als mittlerer Federteil eine Verkleinerung bzw. Vergrößerung deren Windungsdurchmesser keinen Einfluß auf die radiale Anpresskraft des zweiten Federteiles. Dadurch kann die erfindungsgemäße Gleitringdichtung auch zur Abdichtung von Maschinenteilen mit wechselndem Drehsinn verwendet werden. Ferner können Fehler beim Einbau der Gleitringdichtung bzw. eine falsche Drehrichtung des drehenden Maschinenteiles auch die Funktion der Gleitringdichtung nicht beeinträchtigen. Durch die Erfindung ist während des Betriebes stets eine einwandfreie Übertragung des Reibmoraentes auf die Welle gewährleistet. Die Senkundärdichtung ist durch die einwandfreie Anpressung des zweiten Federteiles in hohem Maße geschont und hat daher eine hohe Einsatzdauer.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

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In der Zeichnung ist eine erfindungsgeraäße Gleitringdichtung teilweise im Axialschnitt und teilweise in Ansicht dargestellt.

Die Gleitringdichtung besteht aus einer als Gleitring ausgebildeten Primärdichtung 9, einem die Sekundärdichtung übernehmenden Balg 1 und einem ersten die Sekundärdichtung im Bereich des Gleitringes 9 umgebenden Pederteiles 16, sowie einem zweiten Federteil 7, das die Sekundärdichtung im Bereich eines erweiterten Abschnittes 2 umgibt. Ferner weist die Gleitringdichtung ein zwischen erstem und zweitem Federteil liegendes mittleres Federteil 18 auf.

Der Balg 1 besteht aus elastomerem Werkstoff und bildet mit seinem im Querschnitt gegenüber dem übrigen Teil des Balges erweiterten Abschnitt 2 ein Haftteil für eine Welle 27.

Das Haftteil 2 hat einen lichten Durchmesser, der kleiner ist als der Wellendurchmesser, so daß das Haftteil im montierten Zustand die Welle 27 seiner Haftfläche -3 mit Vorspan-/^I2iigibt. Mit seinem dem Haftteil 2 gegenüberliegenden Ende 8 liegt der Balg 1 in einer schulterartigen Ausnehmung 10, 12 des Gleitringes 9. Das freie Ende 8 des Balges 1 liegt dabei mit seiner zylindrischen Innenfläche an einer axial verlaufenden Schulterfläche 10 und mit seiner Stirnfläche 11 an einer radial verlaufenden Schulterfläche 12 des Gleitringes 9 an. Die Stirnfläche 11 und die gegenüberliegende, durch das Haftteil 2 gebildete Stirnfläche 28 des Balges 1 sind jeweils durch einen Ringbund 17 bzw. K gebildet. Die Ringbunde I7 und h gehen jeweils über eine teilkreisförmig ausgebildete umlaufende Rille 15 bzw. 6 in die zugehörigen Abschnitte 14 und 5 der Mantelfläche des Balges 1 über. Die Rillen I5 und 6 dienen zur Aufnahme des ersten und zweiten Federteiles 16 und 7. Im Bereich der Ringbunde 17 und 4 dienen die Rillen 15 und

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als Sicherung gegen axiales Herausrutschen der Federteile aus den Ausnehmungen.

Die Federteile 16 und 7 sind als offene Runddraht-Sprengringe gleich ausgebildet. Der Runddraht-Sprengring l6 preßt das freie Ende 8 des Balges 1 an die Schulterfläche Io des Gleitringes 9 und der Runddraht-Sprengring 7 die Haftfläche des Haftteiles 2 an die Welle 27. Durch die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Runddraht-Sprengringen l6 und 7 mit dem Gleitring 9 und der Welle 27 wird auf konstruktiv einfache Weise eine einwandfreie Abdichtung zwischen ruhendem und drehendem Maschinenteil gewährleistet. Die Runddraht-Sprengringe sind Massenartikel^ mit denen die Gleitringdichtung äußerst preisgünstig hergestellt werden kann. Infolge ihrer Eigenelastizität können die Runddraht-Sprengringe selbst bei größeren Fertigungstoleranzen des Gleitringes und der Welle bzw. Wellen mit unterschiedlichem Wellendurchmesser eine einwandfreie Abdichtung sowie einen einwandfreien Reibschluß zwischen Primär- und Sekundärdichtung bzw. zwischen Sekundärdichtung und Welle gewährleisten.

Der Balg 1 ist in axialer Richtung zwischen den benachbarten Runddraht-Sprengringen von einer zur Längsachse der axialen Gleitringdichtung koaxialen Schraubenfeder 18 umgeben, die mit gegenüber den Ringen 16 und 7 geringer radialer Vorspannung im Bereich des Haftteiles 2 und des Gleitringes 9 an der zugehörigen Mantelfläche 5 bzw. 14 des Balges 1 anliegt. Die Endwindungen I9 und 2o der Schraubenfeder l8 stützen sich in axialer Richtung an den zugehörigen Runddraht-Sprengringen 7 bzw. 16 ab. Durch die axiale Abstützung der Druckfeder am Runddraht-Sprengring 16 wird der Gleitring 9 axial gegen die zugehörige Gegendiehtfläche eines in der Zeichnung nicht dargestellten ruhenden. Maschinenteiles angepreßt. Die freien Enden 21 und 22 der Feder 18 sind etwa rechtwinklich zu den zugehörigen Federendwindungen 2o und 19 abgebogen. Die Enden 21 und 22 liegen in mon-

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tiertem Zustand in den Spalten 29, die zwischen den einander gegenüberliegenden Endflächen 2)\ und 25 "bzw. 26 des Runddraht-

wanrend des

Sprengringes Io bzw. 7 gebildet sind und bilden auf diese Weise/Betriebes jeweils eine Mitnahme für die Runddraht-Sprengringe. Durch die Feder l8 kann das zwischen Gleitring und Gegendichtfläche äs ruhenden Maschinenteils entstehende Reibnonent von dem ersten, durch den Runddraht-Sprengring 1β gebildeten Federteil auf das gegenüberliegende, durch den Runddrahtsprengring 7 gebildete zvieite Federteil und damit auf die VJeHe/anteilig übertragen werden.

Da die Einleitung des Reibmomentes in die Feder 18 und die Ableitung aus der Feder 18 in den Runddraht-Sprengring 7 formschlüssig erfolgt, icann ^e/^r ^r§#SSSo$§i%sunabhängig von der Drehrichtung der Welle 27 erfolgen.

Zur Übertragung des Reibmomentes vom ersten Feöerteil ΐβ auf das zvieite Federteil 7 legt sich während des Betriebes die Mitnahme 21 der Feder 18 beispielsweise an die Begrenaungsfläche 2k- des Spaltes 29 an. Das Reibmonient wird dann auf die mindestens teilweise am Runddraht-Sprengring 16 anliegende Endwindung der Feder 18 über die anschließenden, mit Abstand von der Mantelfläche des Balges 1 liegenden Windungen 23 der Feder auf die andere Endwindung I9 übertragen und . vom zugehörigen Mitnehmer 22 über die zugehörige Endfläche 26 des Runddraht-Sprengringes 7 auf diesen und damit in das Haftteil 2 des Balges 1 und die Welle 27 eingeleitet. Bei umgekehrtem Drehsinn der Welle legt sich die Feder 13 während des Betriebes mit ihrer Mitnahme 21 lediglich an die andere Endfläche 25 des Runddraht-Sprengringes 16 bzw. zur Übertragung des Reibmomentes auf die Welle an die andere Endfläche 26 des Runddraht-Sprengringes 7 an.

Die Runddraht-Sprengringe 16 und ¹J haben größeren Querschnittsdurchmesser als die Windungen I9, 20 und 23 der Feder l8, die vorzugsvjeise über ihre ganze Länge gleichen Drahtdurch-

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/(D

messer hat. Die Runddraht-Sprengringe haben daher gegenüber der Feder 18 wesentlich größere Biegesteifigkeit und können während des Betriebes nicht aufgeweitet werden, so daß eine jeweils gleiche radiale Vorspannung gewährleistet ist. Der
Spalt 29 zwischen den Endflächen 24 und 25 des Runddraht-Sprengringes 16 bzw. der Spalt zwischen den Endflächen 26
des Runddraht-Sprengringes 7 ist geringfügig größer als der Querschnittsdurchmesser der die Mitnahmen 21 und 22 bildenden Enden der Feder 18, so daß die Funktion der Runddrahtsprengringe 16 und 7 durch die Feder 18 nicht beeinträchtigt vier den kann.

(Ansprüche)

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Claims

Patentanwalt

Dipl.-Ing. VJaSisr Jackisch

Stuttgart N. Menzelstraße 40 ? R R ? ft ft 7

Kupfer-Asbest-Co. A 35 5o6 mei

Gustav Bach

Rosenbergstr. 22 . _ffl ^_sj

71oo Heilbronn

Ansprüche

(l.iGleitringdichtung zur Abdichtung eines ruhenden gegenüber einem drehenden, insbesondere einem als Welle ausgebildeten Maschinenteil, bestehend aus einer als Gleitring ausgebildeten Primär- und einer balgartig ausgebildeten ringförmigen Sekundärdichtung, aus einem ersten, die Sekundärdichtung radial gegenüber dem Gleitring und einem zweiten^die Sekundärdichtung radial gegenüber dem drehenden Maschinenteil vorspannenden Federteil und aus einem eine axiale Federkraft auf die Sekundärdichtung ausübenden mittleren Federteil, das höchstens mit geringer, gegenüber dem ersten und zweiten Federteil kleinerer radialer Vorspannung an der Sekundärdichtung anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Federteil (16) und das zweite Federteil (7) vom mittleren Federteil (18) getrennte, zwecks Mitnahme in Umfangsrichtung formschlüssig mit diesem verbundene Teile sind.
2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Federteil (16) und/oder das zweite Federteil (7) als Ring, vorzugsweise als offener Runddraht-Sprengring ausgebildet ist.
3. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Federteil (16) und/oder das zweite Federteil (7) als Scheibe, vorzugsweise als offene Scheibe ausgebildet ist.

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4. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis ~5, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Federteil (18) als Schraubenfeder ausgebildet ist.
5. Gleitringdichtung nach einem dar vorhergehenden Ansprüche,* dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein, vorzugsweise beide Enden (21, 22) der Schraubenfeder (18) etwa axial verlaufende Mitnahmen für das erste und/oder das zweite ' Federteil (16 bzw. 7) bilden.
6. Gleitringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (2L, 22) des mittleren Federteiles (18) zwischen den in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden Enden {2.K und 25, 26) des ersten und/oder zweiten Federteiles (16, 7)
7. Gleitringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Federteil (16 und 7) höhere Biegesteifigkeit haben als das mittlere Federteil (18).
8. Gleitringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Federteil (16 und 7) jeweils axial unverschieblich in der Sekun därdichtung (1). gehalten sind.
9. Gleitringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Federteil (16 und 7) jeweils an einem die Stirnflächen (11 und 28) der Sekundärdichtung (l) bildenden Ringbund (17, K ) anliegen.
10. Gleitringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der einander

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gegenüberliegenden axialen Endflächen (24 und 25, 26) des ersten bzw. zweiten Federteiles (16 bzw. 7) größer ist als der Querschnittsdurchmesser der freien Enden (21 bzw. 22) der Feder (18).

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