DE2913229A1

DE2913229A1 - Gleitflaechendichtung

Info

Publication number: DE2913229A1
Application number: DE19792913229
Authority: DE
Inventors: Adalbert Dipl Ing Huperz; Wolfgang Maasberg
Original assignee: Woma Apparatebau GmbH
Current assignee: Woma Apparatebau GmbH
Priority date: 1979-04-03
Filing date: 1979-04-03
Publication date: 1980-10-16
Also published as: GB2045388A; US4306728A; JPS56575A; DE2913229C2; GB2045388B

Description

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakte:

53 486/Ry.

43 Essen !,Theaterplatz 3, Postf.789

1. März 1979

Patentanmeldung der Firma

WOMA-Apparatebau

Wolfgang Maasberg & Co. GmbH

Werthauser Straße 77-79
4100 Duisburg 14

Gleitflächendichtung

Die Erfindung betrifft eine Gleitflächendichtung zum Einsatz in Pumpen/ insbesondere Hochdruckpumpen, zwischen Plunger und Zylinderwand, mit einer Mehrzahl zwischen Stützringen angeordneten Dichtungsringen.

Bei Gleitflächendichtungen handelt es sich um Berührungsdichtungen an gleitenden Flächen, für die man eine dauerhafte selbsttätige Abdichtung über eine lange Betriebszeit anstrebt. Beson-

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ders problematisch liegen die Verhältnisse dann, wenn hohe und höchste Druckdifferenzen abgedichtet werden müssen, wie das bei Pumpen und insbesondere Hochdruckpumpen der Fall ist. In solchen Fällen versagen regelmäßig herkömmliche Manschettendichtungen, Stopfbuchsendichtungen oder dergleichen. Das gilt jedenfalls dann, wenn gleichzeitig bestimmte physikalische, chemische und mechanische Forderungen erfüllt werden sollen. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitflächendichtung für Pumpen und insbesondere Hochdruckpumpen zu schaffen, die sich nicht nur durch minimale Leckage und hohe Standzeit, sondern auch durch Unempfindlichkeit gegen abrasive Stoffe sowie Resistenz gegen unterschiedliche Fördermedien unter Verwirklichung eines in fertigungstechnischer und montagetechnischer Hinsicht einfachen Aufbaus auszeichnet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Gleitflächendichtung dadurch, daß zumindest ein Dichtungsring als standfester Hochdruckring und zumindest ein Dichtungsring als schmiegsamer Leckagering ausgebildet sind, und daß der Hochdruckring und der Leckagering zwischen selbstschmierenden Führungsringen unter Bildung eines Lamellenpakets eingebettet sind. - Bei der erfindungsgemäßen Gleitflächendichtung zeichnet sich der Hochdruckring durch Widerstandsfähigkeit und nahezu Inkompressibilität aus. Dieser Hochdruckring sorgt für die erforderliche Resistenz gegen unterschiedliche Fördermedien wie Öle, Fette und Wasser im weiten pH-Bereich. Er ist ferner standfest gegen abrasive Stoffe. Bei dem Leckagering handelt es sich um einen anpassungsfähigen und plungerschonenden Dichtungsring, dessen Kriechdichtigkeit minimale Leckage und das Ansaugen von Nebenluft, die Kavitationsschäden bewirkt, vermeidet. Die selbstschmierenden Führungsringe sorgen für geringe Reibung und ausgezeichnete Wärmeabfuhr .

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Diese Eigenschaften werden nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung optimal dann erreicht, wenn der Hochdruckring aus einem PTFE-imprägnierten Geflecht aus PTFE-Fasern, der Leckagering aus einem PTFE-imprägnierten Geflecht aus Bastfasern, z.B. Ramiefasern, und die Führungsringe aus Kohlenstoff bestehen. Überraschenderweise bildet sich bei einer derart aufgebauten Gleitflächendichtung eine gleichsam eingeläppte Dichtungshülse. Bei dieser Dichtungshülse handelt es sich um einen Film aus Kohlenstoff, der von den Führungsringen ausgehend die gesamte Dichtungsfläche der Gleitflächendichtung überzieht. Dadurch entsteht ein echter Verbund zwischen den einzelnen Dichtungsringen unter Bildung des Lamellenpakets. Dieses Lamellenpaket bildet gleichsam eine Baueinheit in der Ausführungsform einer äußerst präzisen Dichtungshülse mit den Vorteilen eines äußerst kleinen Dichtungsspaltes zwischen ihrer Dichtungsfläche und dem Plunger. Offenbar ist es auf den überraschenden Effekt der Hülsenbildung zurückzuführen, daß die erfindungsgemäße Gleitflächendichtung zur Abdichtung von Druckdifferenzen bis zu 750 bar eingesetzt werden kann. Nach einer speziellen und erfinderischen Ausführungsform ist das Lamellenpaket in Druckrichtung aus einem Messingring als Stützring, einem Führungsring, dem Leckagering, einem Führungsring, dem Hochdruckring, einem Führungsring und einem korsionsbeständigen Stahlring als Stützring aufgebaut. Der Stahlring kann aus einem Chromnickelstahl bestehen.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Gleitflächendichtung zum Einsatz in Pumpen, insbesondere Hochdruckpumpen, verwirklicht wird, die sich bei minimaler Leckage durch hohe Standzeit auszeichnet. Das ist darauf zurückzuführen, daß einerseits geringe Reibung und optimale Wärmeabfuhr ebenso gewährleistet sind wie ünempfindlichkeit gegen abrasive Stoffe und Resistenz gegen unterschiedliche Fördermedien. Darüber hinaus ist für eine gute Abdichtung gegen Nebenluft und damit gegen Kavitationserscheinungen Sorge getragen.

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Endlich ist ein in fertigungstechnischer und montagetechnischer Hinsicht einfacher Aufbau verwirklicht. Die erfindungsgemäße Gleitflächendichtung läßt sich ohne Veränderungen an bereits vorhandenen Pumpen und insbesondere Hochdruckpumpen einsetzen und gewährleistet darüber hinaus unter Federvorspannung Verschleißkompensation.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Zylinderkolbenanordnung für eine Pumpe mit einer erfindungsgemäßen Gleitflächendichtung .

Die dargestellte Gleitflächendichtung dient zum Einsatz in Pumpen, insbesondere Hochdruckpumpen, zwischen Plunger 1 und Zylinderwand 2. Sie weist in ihrem grundsätzlichen Aufbau eine Mehrzahl zwischen Stützringen 3_r 4 angeordneter Dichtungsringe auf. Ein Dichtungsring ist als standfester Hochdruckring 5 und ein Dichtungsring als schmiegsamer Leckagering 6 ausgebildet. Der Hochdruckring 5 und der Leckagering 6 sind zwischen selbstschmierenden Führungsringen 7 unter Bildung eines Lamellenpakets eingebettet. Der Hochdruckring 5 besteht aus einem PTFE-imprägnierten Geflecht aus PTFE-Fasern, während der Leckagering 6 aus einem PTFE-imprägnierten Geflecht aus Bastfasern, z.B. Ramiefasern, besteht. Die Führungsringe 7 bestehen aus Kohlenstoff. Das Lamellenpaket ist in Druckrichtung aus einem Messingring als Stützring 3, einem ersten Führungsring 7, dem Leckagering 6, einem zweiten Führungsring 7, dem Hochdruckring 5, einem dritten Führungsring 7 und einem korsionsbeständigen Stahlring als Stützring 4 aufgebaut. Außerdem ist der gleichsam eine eingeläppte Dichtungshülse bildende Kohlenstoffilm 8 angedeutet, der sich nach Einsatz der erfindungsgemäßen Gleitflächendichtung von den Führungsringen 7 ausgehend bildet. Die so aufgebaute Gleitflächendichtung ist mittels einer Feder 9 vorgespannt, so daß zugleich Verschleiß-

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kompensation erreicht wird. - PTFE meint bekanntlich Polytetrafluoräthylen.

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Claims

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen Patentansprüche:

1. Gleitflächendichtung zum Einsatz in Pumpen, insbesondere Hochdruckpumpen, zwischen Plunger und Zylinderwand, mit einer Mehrzahl zwischen Stützringen angeordneten Dichtungsringen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Dichtungsring als standfester Hochdruckring (5) und zumindest ein Dichtungsring als schmiegsamer Leckagering (6) ausgebildet sind, und daß der Hochdruckring (5) und der Leckagering (6) zwischen selbstschmierenden Führungsringen (7) unter Bildung eines Lamellenpakets eingebettet sind.

2. Gleitflächendichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckring (5) aus einem PTFE-imprägnierten Geflecht aus PTFE-Fasern besteht.

3. Gleitflächendichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckagering (6) aus einem PTFE-imprägnierten Geflecht aus Bastfasern, z.B. Ramiefasern, besteht.

4. Gleitflächendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsringe (7) aus Kohlenstoff bestehen .

5. Gleitflächendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lamellenpaket in Druckhubrichtung aus einem Messingring als Stützring (3), einem Führungsring (7), dem Leckagering (6), einem Führungsring (7), dem Hochdruckring (5), einem Führungsring (7) und einem korsionsbeständigen Stahlring als Stützring (4) aufgebaut ist.

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ORIGINAL INSPECTED