DE29713603U1 - Double mechanical seal - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Doppelgleitringdichtung zur Abdichtung einer rotierenden Welle gegenüber einer Gehäusewand, insbesondere eine Doppelgleitringdichtung in Patronenmontage.The invention relates to a double mechanical seal for sealing a rotating shaft against a housing wall, in particular a double mechanical seal in cartridge assembly.
Bekannt sind Gleitringdichtungen zur Abdichtung einer Welle gegen eine Gehäusewand, welche zwei axial gegeneinandergedrückte Gleitringe aufweisen, die mit ihren Gleitflächen aneinanderliegen und zwischen sich eine Abdichtung bewirken. Der stationäre Gleitring wird dabei zum Beispiel mit einer flanschartigen Brille drehfest an der Gehäusewand befestigt. Der zweite dynamische Gleitring wird drehfest mit der Welle verbunden und rotiert mit dieser.Mechanical seals are known for sealing a shaft against a housing wall. These have two axially pressed sliding rings that lie against each other with their sliding surfaces and create a seal between them. The stationary sliding ring is attached to the housing wall in a rotationally fixed manner, for example with a flange-like flange. The second dynamic sliding ring is connected to the shaft in a rotationally fixed manner and rotates with it.
Doppelgleitringdichtungen weisen zwei solcher Gleitringdichtungen auf. Eine innere Gleitringdichtung dichtet den Gehäuseinnenraum gegenüber der Welle ab undDouble mechanical seals have two such mechanical seals. An inner mechanical seal seals the housing interior against the shaft and
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eine äußere Gleitringdichtung dichtet das Sperrmedium, welches zwischen den beiden Gleitringdichtungen zur Kühlung und Schmierung eingegeben werden muß, zur Umgebung ab.An external mechanical seal seals the barrier medium, which must be introduced between the two mechanical seals for cooling and lubrication, from the environment.
Es ist Aufgabe der Erfindung, den Aufbau einer Doppelgleitringdichtung zu vereinfachen, um Herstellung, Montage und Wartung einer solchen Dichtung zu vereinfachen. The object of the invention is to simplify the structure of a double mechanical seal in order to simplify the manufacture, assembly and maintenance of such a seal.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention with the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Doppelgleitringdichtung weist eine eine Welle umgebende flanschartige Brille zur Befestigung der Doppelgleitringdichtung an einer Gehäusewand auf. An der Brille sind die stationären Gleitringe der inneren und der äußeren Gleitringdichtung angebracht. Die beiden anderen dynamischen Gleitringe sind an der Welle befestigbar. Die Gleitringe der inneren Gleitringdichtung sind gleich zu den Gleitringen der äußeren Gleitringdichtung. Dies vereinfacht die Herstellung der Doppelgleitringdichtung, erleichtert den Austausch von verschlissenen Gleitringen und verringert den Aufwand bei der Bereitstellung von Ersatzteilen. Die Gleitringe der inneren und der äußeren Gleitringdichtung sind miteinander austauschbar. Des weiteren entspricht die Erfindung einem Baukastenprinzip.The double mechanical seal according to the invention has a flange-like flange surrounding a shaft for fastening the double mechanical seal to a housing wall. The stationary sliding rings of the inner and outer mechanical seals are attached to the flange. The other two dynamic sliding rings can be fastened to the shaft. The sliding rings of the inner mechanical seal are the same as the sliding rings of the outer mechanical seal. This simplifies the manufacture of the double mechanical seal, makes it easier to replace worn sliding rings and reduces the effort involved in providing spare parts. The sliding rings of the inner and outer mechanical seals are interchangeable. Furthermore, the invention corresponds to a modular principle.
Auch bei Doppeldichtungen ist das Baukastenprinzip anwendbar, unabhängig davon, ob bei der Doppeldichtung eine Pumpnut zur Förderung des Sperrmediums eingesetzt wird oder nicht. Die Verwendung einer Pumpnut garan-The modular principle can also be used for double seals, regardless of whether a pump groove is used to convey the sealing medium in the double seal or not. The use of a pump groove guarantees
tiert eine ständige Zirkulation des Sperrmediums und damit eine gleichmäßige Wärmeabfuhr und Entlüftung auch bei senkrechter Einbaulage. Die Dichtungsteile können stufenweise von einer Doppelpatronendichtung zu einer Doppelpatronendichtung mit Pumpring aufgerüstet werden.This ensures constant circulation of the sealing medium and thus even heat dissipation and ventilation even when installed vertically. The sealing parts can be upgraded step by step from a double cartridge seal to a double cartridge seal with pump ring.
Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.In the following, two embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Doppelgleitringdichtung, undFig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of the double mechanical seal according to the invention, and
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Doppelgleitringdichtung, welches mit einem sogenannten Pumpring auf oder an der Montagehülse versehen ist.Fig. 2 shows a longitudinal section through a second embodiment of the double mechanical seal, which is provided with a so-called pump ring on or at the mounting sleeve.
Gemäß Fig. 1 weist eine Gehäusewand 1 eines Gehäuses mit erhöhtem Innendruck einen Wellendurchgang 2 auf, durch den eine rotierende Welle 3' verlauft. Ausgehend von der Außenfläche 4 der Gehäusewand 1 verläuft ein Aufnahmeraum 5, der die Welle 3 ringförmig umgibt. Eine Doppelgleitringdichtung 10 dichtet den Gehäuseinnenraum und die Umgebung gegen die Welle 3 ab.According to Fig. 1, a housing wall 1 of a housing with increased internal pressure has a shaft passage 2, through which a rotating shaft 3' runs. Starting from the outer surface 4 of the housing wall 1, there is a receiving space 5 that surrounds the shaft 3 in a ring shape. A double mechanical seal 10 seals the housing interior and the surroundings against the shaft 3.
Eine die Welle 3 umgebende innere Gleitringdichtung 11 der Doppelgleitringdichtung 10 befindet sich in dem Aufnahmeraum 5, um den Gehäuseinnenraum gegen die Welle 3 abzudichten. Die innere Gleitringdichtung 11 besteht aus einem stationären Gleitring 12 und einem dynamischen Gleitring 13; die beiden Gleitringe 12,13An inner mechanical seal 11 of the double mechanical seal 10 surrounding the shaft 3 is located in the receiving space 5 in order to seal the housing interior against the shaft 3. The inner mechanical seal 11 consists of a stationary sliding ring 12 and a dynamic sliding ring 13; the two sliding rings 12,13
treffen in einer Gleitfläche 14 aufeinander, die die Dichtfläche zwischen ortsfesten und rotierenden Teilen bildet.meet in a sliding surface 14, which forms the sealing surface between stationary and rotating parts.
Der stationäre Gleitring 12 greift in eine die Welle 3 umgebende Brille 15 ein, die mittels mehrerer Schrauben 6 mit der Außenfläche 4 der Gehäusewand 1 verbunden ist. Der stationäre Gleitring 12 ist axial beweglich in der Brille 15 gelagert und mit einem Dichtring 16 gegen die Brille 15 abgedichtet. Zur Drehsicherung weist der stationäre Dichtring 12 einen nicht dargestellten Schlitz auf, in den ein Vorsprung der Brille 15 eingreift.The stationary sliding ring 12 engages in a gland 15 surrounding the shaft 3, which is connected to the outer surface 4 of the housing wall 1 by means of several screws 6. The stationary sliding ring 12 is mounted in the gland 15 so that it can move axially and is sealed against the gland 15 by a sealing ring 16. To prevent rotation, the stationary sealing ring 12 has a slot (not shown) into which a projection of the gland 15 engages.
Der dynamische Gleitring 13 ist an einer auf der Welle 3 sitzenden Hülse 17 mit geringem axialen Spiel befestigt und mit einem Dichtring 18 gegen die Hülse 17 abgedichtet. Zur Drehsicherung des dynamischen Gleitringes 13 gegenüber der Welle 3 greift ein in einem radial abstehenden Bereich 19 der Hülse 17 eingesetzter Bolzen 20 in einen Schlitz 21 des dynamischen Gleitringes 13 ein. Mehrere über den Umfang verteilte Federn 22 stützen sich an der Brille 15 'ab, und pressen den stationären Gleitring 12 an der Gleitfläche 14 mit dem dynamischen Gleitring 13 zusammen.The dynamic sliding ring 13 is attached to a sleeve 17 sitting on the shaft 3 with a small axial play and is sealed against the sleeve 17 with a sealing ring 18. To prevent the dynamic sliding ring 13 from rotating relative to the shaft 3, a bolt 20 inserted in a radially protruding area 19 of the sleeve 17 engages in a slot 21 of the dynamic sliding ring 13. Several springs 22 distributed over the circumference are supported on the bracket 15' and press the stationary sliding ring 12 on the sliding surface 14 together with the dynamic sliding ring 13.
An der Außenseite der Brille 15 ist eine äußere Gleitringdichtung 23 angeordnet, die im Aufbau symmetrisch zu der inneren Gleitringdichtung 11 ist. So sind insbesondere die stationären Gleitringe 12 und 12a bzw. die dynamischen Gleitringe 13 und 13a zueinander gleich.On the outside of the glasses 15 there is an outer mechanical seal 23 which is symmetrical in structure to the inner mechanical seal 11. In particular, the stationary sliding rings 12 and 12a and the dynamic sliding rings 13 and 13a are identical to one another.
Der stationäre Gleitring 12a der äußeren Gleitringdichtung 23 ist ebenso wie der stationäre Gleitring 12 der inneren Gleitringdichtung 11 an der Brille 15 befestigt. Zur Verdrehsicherung greift ein Vorsprung 24 der Brille 15 in einen Schlitz 25 des stationären Gleitringes 12a ein. Die beiden Gleitringe 12a,13a der äußeren Gleitringdichtung 23 sind ebenfalls mit hier nicht dargestellten Federn gegeneinander vorgespannt.The stationary sliding ring 12a of the outer mechanical seal 23 is attached to the gasket 15 in the same way as the stationary sliding ring 12 of the inner mechanical seal 11. To prevent rotation, a projection 24 of the gasket 15 engages in a slot 25 of the stationary sliding ring 12a. The two sliding rings 12a, 13a of the outer mechanical seal 23 are also preloaded against each other with springs not shown here.
Der dynamische Gleitring 13a der äußeren Gleitringdichtung 23 ist an einem ringförmigen Aufsatz 26 befestigt, der mit der Hülse 17 verbunden ist. Die Hülse 17 erstreckt sich durchgängig über die gesamte Länge der Gleitringdichtung 10. An der Innenseite ist die Hülse 17 mit einem Dichtring 27 gegen den Gehäuseinnenraum abgedichtet. An der Außenseite weist die Hülse 17 mehrere über den Umfang verteilte Löcher auf, durch die jeweils eine Setzschraube 28 des ringförmigen Aufsatzes 26 gegen die Welle 3 verschraubt wird, so daß der ringförmige Aufsatz 26 auf der Welle 3 fixiert ist. Mit einem Sprengring 29, der den ringförmigen Aufsatz 26 mit der Hülse 17 verbindet, wird die Hülse 17 axial an der Welle 3 gesichert.The dynamic sliding ring 13a of the outer mechanical seal 23 is attached to an annular attachment 26, which is connected to the sleeve 17. The sleeve 17 extends continuously over the entire length of the mechanical seal 10. On the inside, the sleeve 17 is sealed against the interior of the housing with a sealing ring 27. On the outside, the sleeve 17 has several holes distributed around the circumference, through each of which a set screw 28 of the annular attachment 26 is screwed against the shaft 3, so that the annular attachment 26 is fixed to the shaft 3. The sleeve 17 is secured axially to the shaft 3 with a snap ring 29, which connects the annular attachment 26 to the sleeve 17.
Zur Verwendung der Doppelgleitringdichtung 10 als Sperrdichtung weist die Brille 15 einen Flüssigkeitsanschluß 3 0 für ein Sperrmedium auf. An den Anschluß 3 0 schließt sich ein Einlaßkanal 31 der Brille 15 an, der innerhalb der Brille 15 zu der inneren Gleitringdichtung 11 führt und dort in einen rohrförmigen Hohlraum 32 übergeht, der auf der Innenseite von der Hülse 17 und auf der Außenseite von der inneren Gleitringdichtung 11 bzw. der Brille 15 und der äußeren Gleitringdichtung 23 gebildet ist. Von der äußerenTo use the double mechanical seal 10 as a barrier seal, the gland 15 has a liquid connection 30 for a barrier medium. The connection 30 is connected to an inlet channel 31 of the gland 15, which leads inside the gland 15 to the inner mechanical seal 11 and there merges into a tubular cavity 32, which is formed on the inside by the sleeve 17 and on the outside by the inner mechanical seal 11 or the gland 15 and the outer mechanical seal 23. From the outer
Gleitringdichtung 23 verläuft ein Auslaßkanal 33 zu einem nicht dargestellten Auslaß, so daß ein Flüssigkeitszirkulationsweg durch die Doppelgleitringdichtung 10 gebildet wird, durch den das Sperrmedium zirkuliert und dabei Wärme abführt. Die Doppelgleitringdichtung 10 kann mit Gehäuseinnendrücken bis zu 30 bar bzw. mit Sperrdrücken bis zu 3 0 bar arbeiten.An outlet channel 33 runs from the mechanical seal 23 to an outlet (not shown), so that a fluid circulation path is formed through the double mechanical seal 10, through which the sealing medium circulates and dissipates heat. The double mechanical seal 10 can work with internal housing pressures of up to 30 bar or with sealing pressures of up to 30 bar.
Bei der Montage der Doppelgleitringdichtung 10 wird diese einfach auf die Welle 3 aufgeschoben und die stationären Teile der Doppelgleitringdichtung 10 mit der Brille 15 an der Gehäusewand 1 befestigt. Zur Befestigung der dynamischen Teile der Doppelgleitringdichtung 10 werden die Setzschrauben 28 angezogen. Um während des Transports und während der Montage eine Dejustierung der Doppelgleitringdichtung 10 zu verhindern, sind an der Außenseite der Brille 15 Justierschrauben 34 angebracht. Jede Justierschraube 34 sichert eine Justierhülse 35, die einen radial abstehenden Vorsprung 36 aufweist. Ist die Justierschraube 34 gelöst, kann die Justierhülse 3 5 gedreht werden, so daß der Vorsprung 3 6 in eine ringförmige Nut 3 7 des ringförmigen Aufsatzes 2 6 eingreift und somit die innere Gleitringdichtung 11 und die äußere Gleitringdichtung 23 unter der gewünschten Vorspannung sichert. Nachdem die Doppelgleitringdichtung 10 sowohl an der Gehäusewand 1 als auch an der Welle 3 befestigt ist, können die Justierschrauben 34 gelöst und die Vorsprünge 36 aus dem Eingriff herausgedreht werden. Die Justierhülsen 35 werden zur späteren Wiederverwendung wieder an der Brille 15, mit dem Vorsprung 3 6 von der Nut 3 7 abgewandt, festgeschraubt.When assembling the double mechanical seal 10, it is simply pushed onto the shaft 3 and the stationary parts of the double mechanical seal 10 are fastened to the housing wall 1 with the gland 15. To fasten the dynamic parts of the double mechanical seal 10, the set screws 28 are tightened. In order to prevent the double mechanical seal 10 from becoming misaligned during transport and assembly, adjusting screws 34 are attached to the outside of the gland 15. Each adjusting screw 34 secures an adjusting sleeve 35 which has a radially protruding projection 36. If the adjusting screw 34 is loosened, the adjusting sleeve 35 can be turned so that the projection 36 engages in an annular groove 37 of the annular attachment 26 and thus secures the inner mechanical seal 11 and the outer mechanical seal 23 under the desired preload. After the double mechanical seal 10 is attached to both the housing wall 1 and the shaft 3, the adjusting screws 34 can be loosened and the projections 36 can be unscrewed from the engagement. The adjusting sleeves 35 are screwed back onto the gland 15 for later reuse, with the projection 36 facing away from the groove 37.
Bei Betrieb der Doppelgleitringdichtung 10 wird das Druckmedium über den Einlaßkanal 31 in den rohrförmigen Hohlraum 32 gepreßt, wo es zunächst unter die innere Gleitringdichtung 11 gelangt und durch den weiteren Druckaufbau, unterstützt durch die Rotation der Welle 3, auch zu der äußeren Gleitringdichtung 23 gelangt, so daß unterhalb der beiden Gleitringe 11,23 mit der Sperrflüssigkeit die erzeugte Reibwärme abgeführt wird.When the double mechanical seal 10 is in operation, the pressure medium is pressed through the inlet channel 31 into the tubular cavity 32, where it first passes under the inner mechanical seal 11 and, as a result of the further pressure build-up, supported by the rotation of the shaft 3, also reaches the outer mechanical seal 23, so that the frictional heat generated is dissipated with the sealing fluid below the two sliding rings 11, 23.
In Figur 2 ist eine Doppelgleitringdichtung 100 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt, die im Aufbau prinzipiell der Doppelgleitringdichtung 10 des ersten Ausführungsbeispieles entspricht. Sie weist ebenfalls eine Brille 115 auf, an der die stationären Gleitringe 112,112a einer inneren Gleitringdichtung 111 bzw. einer äußeren Gleitringdichtung 123 angebracht sind. Die dynamischen Gleitringe 113,113a der inneren Gleitringdichtung 111 bzw. der äußeren Gleitringdichtung 123 sind an einer die Welle 3 umgebenden und sich durch die Brille 115 erstreckenden Hülse 117 befestigt. Die stationären Gleitringe 112 und 112a und die dynamischen Gleitringe 113 und '113a sind zueinander gleich.Figure 2 shows a double mechanical seal 100 according to a second embodiment, which in principle corresponds in structure to the double mechanical seal 10 of the first embodiment. It also has a spectacle 115 to which the stationary sliding rings 112, 112a of an inner mechanical seal 111 or an outer mechanical seal 123 are attached. The dynamic sliding rings 113, 113a of the inner mechanical seal 111 or the outer mechanical seal 123 are attached to a sleeve 117 that surrounds the shaft 3 and extends through the spectacle 115. The stationary sliding rings 112 and 112a and the dynamic sliding rings 113 and 113a are identical to one another.
Im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist die Doppelgleitringdichtung 100 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel eine erhöhte Pumpwirkung für das Sperrmedium auf. Diese wird dadurch erreicht, daß die Hülse 117 an ihrer äußeren Umfangsflache eine schraubenförmige Pumpnut 13 8 aufweist, und daß die Brille 115 eine rohrförmige Pumpkanalwand 13 9 hat, die die Pumpnut 138 umgibt.In comparison to the first embodiment according to Fig. 1, the double mechanical seal 100 according to the second embodiment has an increased pumping effect for the blocking medium. This is achieved in that the sleeve 117 has a helical pumping groove 138 on its outer circumferential surface and the gland 115 has a tubular pumping channel wall 139 which surrounds the pumping groove 138.
Ausgehend von dem Anschluß 13 0 in der Brille 115 für das Sperrmedium verläuft der Einlaßkanal 131 zunächst zu der inneren Gleitringdichtung 111. Die Pumpkanalwand 139 verläuft innerhalb des stationären Gleitringes 112 der inneren Gleitringdichtung 111 bis zu der Gleitfläche 114, so daß unterhalb des stationären Gleitrings 112 ein schmaler Kanal 140 für das Sperrmedium gebildet wird. Im Bereich der Gleitfläche 114 der inneren Gleitringdichtung 111 geht der innere Kanal 140 in einen Hohlraum 141 über, der unterhalb des dynamischen Gleitringes 113 ausgebildet ist, so daß auch der dynamische Gleitring 113 von dem Sperrmedium umspült ist. Von dort wird das Sperrmedium durch die mit der Welle 3 rotierende Pumpnut 13 8 von der inneren Gleitringdichtung 111 zu der äußeren Gleitringdichtung 123 gefördert. Die Pumpnut 138 und die Pumpkanalwand 13 9 erstrecken sich von der Gleitfläche 114 der inneren Gleitringdichtung 111 bis zu der Gleitfläche 114a der äußeren Gleitringdichtung 123. Dort wird zunächst der dynamische Gleitring 113a umspült, bevor das Sperrmedium zwischen der Außenseite der Pumpkanalwand 13 8 und der Innenseite des stationären Gleitringes 112a durch den Auslaßkarial 133 zum Auslaß befördert wird.Starting from the connection 13 0 in the gland 115 for the sealing medium, the inlet channel 131 initially runs to the inner mechanical seal 111. The pump channel wall 139 runs within the stationary sliding ring 112 of the inner mechanical seal 111 up to the sliding surface 114, so that a narrow channel 140 for the sealing medium is formed below the stationary sliding ring 112. In the area of the sliding surface 114 of the inner mechanical seal 111, the inner channel 140 merges into a cavity 141 which is formed below the dynamic sliding ring 113, so that the dynamic sliding ring 113 is also surrounded by the sealing medium. From there, the sealing medium is conveyed through the pump groove 13 8 rotating with the shaft 3 from the inner mechanical seal 111 to the outer mechanical seal 123. The pump groove 138 and the pump channel wall 139 extend from the sliding surface 114 of the inner mechanical seal 111 to the sliding surface 114a of the outer mechanical seal 123. There, the dynamic sliding ring 113a is first flushed, before the barrier medium between the outside of the pump channel wall 138 and the inside of the stationary sliding ring 112a is conveyed through the outlet carial 133 to the outlet.
Claims (5)
33;130,131,140,141,138,133) für ein Sperrmedium aufweist.3. Double mechanical seal according to claim 1 or 2, characterized in that the double mechanical seal (10/100) is a barrier pressure seal and has a liquid circulation path (30,31,32,
33;130,131,140,141,138,133) for a blocking medium.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 19971113 |
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R197 | New subsequently filed claims on ip dossier | ||
R165 | Request for cancellation or ruling filed | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 19981008 |