DE3243633C2 - Gleitringdichtung - Google Patents

Abstract

Eine Gleitringdichtung, insbesondere zur Abdichtung der Durchführungsstellen von Wellen oder Achsen in Wasser-, Öl- und Kraftstoffpumpen mit einem axial verschiebbaren Gleitring und einer über die Welle gezogenen zylindrischen bis kegelförmigen Druckfeder, die den Gleitring gegen den Gegenring preßt, besitzt als drittes Bauteil ein zwischen Feder und Gleitring angeordnetes ringförmiges elastisches Formteil mit einem etwa l-förmigen Profil, dessen axialer Schenkel die statische Abdichtung zur Welle und die Auflage für mindestens eine Federwindung bildet, während der Radialschenkel mit der Gleitringrückenfläche zusammenwirkt und eine Kammer zum Einknüpfen und verdrehfesten Lagern des Gleitringes bildet. Falls erforderlich, ist der radiale Schenkel zu einer die Feder umhüllenden Manschette verlängert, und das Manschettenende bildet die Auflagenfläche der äußersten Federwindungen.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, insbesondere zur Abdichtung von Wellen oder Achsen vorzugsweise in Wasser-, öl- oder Kraftstoffpumpen, mit einem axial verschiebbaren Gleitring und einem elastisehen Formteil, das die relative Abdichtung zur Welle bewirkt, und über welches die über die Welle gezogene zylindrische bis kegelförmige Druckfeder mit ihrer Stirnfläche axial gegen den Gleitring gepreßt wird.

Bei axialen Gleitringdichtungen mit axial verschiebbarem und rotierendem Gleitring, wie sie beispielsweise aus der FR-PS 12 41 626 bekannt sind, drückt eine Feder den Gleitring in axialer Richtung gegen den Gegenring.

Die Druckfeder ist kegelförmig gewickelt und über die Welle so gezogen, daß sie im Bereich ihrer Windungen mit dem kleinsten Durchmesser dem Wellendurchmesser angepaßt ist, sich dort von einem Wellenbund abstützt und dort die Funktion der Drehmomentmitnahme erfüllt Die Abdichtung des Gleitringes zum Druckraum übernimmt ein über die Welle gezogener elastomerer Dichtring, der zugleich von einer rückseitigen Ausnehmung des Gleitringes aufgenommen ist Eine zusätzliche Deckscheibe an der freien Seite des Dichtringes bildet die Auflage zum Anpressen des Gleitringes.

Dann, wenn die Feder zusätzlich vor den Abdichtmedien geschützt werden muß, wie beispielsweise in Pumpen zum Fördern aggressiver Medien, ist die Feder von einer ringförmigen Manschette als zusätzliches Bauteil überspannt, die mit ihrem einen Ende auf der Welle aufliegt und dort von einem zusätzlichen Zugfederring auf die Welle aufgepreßt wird, während das andere Ende des Manschettenringes bis zum Gleitring reicht und mit diesem verbunden ist

Gleitringdichtungen dieser Bauarten haben sich in der Praxis seit Jahren hervorragend bewährt Allerdings ist ihre Herstellung vergleichsweise aufwendig und dadurch kostspielig. So bestehen die beschriebenen Gleitringdichtungen aus vier oder mehr Bauteilen, die alle gesondert gefertigt werden und danach zu einer Baueinheit zusammengefügt werden müssen. Außerdem muß der Gleitring relativ großvolumig hergestellt werden.

So bestehen die aus der US-PS 26 07 615 und der US-PS 14 13 737 bekannten Gleitringdichtungen aus den vier Bauteilen Gleitring, elastisches Formteil, Druckfeder und metallischer Gehäusering, und diese Bauteile müssen alle gesondert gefertigt und zu einer Baueinheit zusammengefügt werden. Die Gleitringdichtung der EP-PS 00 10 996 besteht zwar aus den drei Bauteilen Gleitring, elastisches Formteil und Druckfeder, in diesem Fail aber ist der das elastische Formteil umhüllende Gehäusering durch ein axiales Verlängerungsstück des Gleitringes gebildet Diese Konstruktion des Gleitringes ist aufwendig herstellbar, denn aus einem großvolumigen Gleitringrohling muß das axiale Verlängerungsstück und in diesem Fall auch die ringförmige Aufnahmenut an der Stirnfläche zum Einknöpfen des elastischen Formteiles herausgearbeitet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gleitringdichtung zur Abdichtung der Durchführungsstellen von Wellen oder Achsen aus möglichst wenigen Bauteilen, mit optimalem Schutz der Feder vor Leckagesinwirkung, vor Schmiermittel und/ oder Abdichtmedium sowie einem einfach ohne größeren Verlust von Gleitmaterial herzustellenden Gleitring zu schaffen, so daß die Dichtung wirtschaftlich als Massenartikel gefertigt und eingesetzt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine dreiteilige Gleitringdichtung gelöst, bei der das elastische Formteil einen etwa L-förmigen Querschnitt besitzt, auf dessen axialem Schenkel die Feder mit mindestens einer Windung aufliegt und den L-Schcnkcl radial um die Welle preßt, während der Radialschenkel mit der Gleitringrückenfläche zusammenwirkt und axial unter Bildung einer Ausnehmung erweitert ist, in die der Gleitring mit seinem äußeren radialen Schenkel eingelegt und verdrehfest verbunden ist. Bevorzugt besteht das elastische Formteil aus einem Elastomer mit dem Abdichtmedium angepaßten Beständigkeitseigenschaften.

Bevorzugt besitzt der axiale Schenkel des elastischen Formteils ein dichtlippenartiges Profil aus ein oder men-

reren auf der Welie aufliegenden Dichtlippen, die dann durch die auf der äußeren Mantelfläche des axialen Schenkels aufgepreßte Feder auf die Welle radial gepreßt werden. Am äußeren Umfang befinden sich Ausnehmungen in die als Verdrehschutz entsprechend am Gummiteil angeformte Noppen eingreifen. Die Auflagenflächen des elastischen Formteils für den Gleitring besitzen bevorzugt ein kanimartiges Profil, das die verdrehfeste Halterung und die statische Abdichtung zwischen Gleitring und Gummiteil des Gleitringes unterstützt

Bei Gleitringdichtungen, bei denen eine zum Abdichtmedium hin offene Feder nicht akzeptiert werden kann, ist der radiale Schenke! des elastischen Formteils in axialer Richtung zur Federseite verlängert, die die Druckfeder vom Gleitring bis deren anderem Ende manschettenartig umhüllt. Die gebildete Membran liegt mit ihrem Ende auf der Welle zur statischen Abdichtung auf, und sie bildet dort eine Auflagenfläche, auf die die Druckfeder mit mindestens einer ihrer Windung aufgepreßt isL Die Druckfeder ist bevorzugt im Bereich einer oder beider ihrer Auflagenflächen auf den statischen Dichtbereichen des elastischen Formteils am Membranende und/oder am statischen Dichtbereich zwischen Gleitring und Welle mindestens zwei aneinanderliegenden Windungen gewickelt, so daß in diesen Bereichen die radiale Anpressung und damit die statische Abdichtung des elastischen Formteils und die Drehmomentübertragung erfolgt

Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines ringförmigen elastischen Formteils in Verbindung mit umgestalteten axialen Druckfedern mit auch radial wirkenden Federwindungen ist somit eine Gleitringdichtung geschaffen, die aus nur drei Bauteilen besteht und damit wesentlich einfacher und kostengünstiger, vor allem als Massenartikel herzustellen und einzusetzen ist Das elastische Formteil übernimmt die Funktion des bisher eingesetzten separaten statischen Dichtringes und des Zwischenringes. Das elastische Formteil bildet gleichzeitig die Aufnah-ne zur besonders drehfesten Halterung des Gleitringes und die gegebenenfalls erforderliche Manschette zum Schutz der Feder vor dem Abdichtmedium. Der von den Dichtlippen des elastischen Bauteils gebildete Raum kann gegebenenfalls mit Schmiermitteln ausgefüllt werden, so daß die axiale Beweglichkeit der Gleitringdichtung auf der Welle erhöht wird. Die axiale Druckfeder ist relativ einfach in eine auch an einem oder beiden Enden radial wirkende Feder umzugestalten, so daß unter Einsparung von Bauteilen ein verbesserter Schutz gegen Leckager, und eine verbesserte Drehmo- so mentmitnahme erreicht wird. Der Gleitring ist aufgrund seines etwq L-förmigen Profils relativ einfach, ohne größeren Verlust von Gleitwerkstoff herzustellen.

Die Erfindung wird an Hand zweier, in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele verdeutlicht, und zwar zeigt

F i g. 1 das Querschnittsbild einer auf eine Welle montierten Gleitringdichtung ohne besonderen Schutz der Feder gegenüber dem Abdichtmedium,

F i g. 2 das Querschnittsbild einer auf eine Welle montierten Gleitringdichtung mit Schutz der Feder vor dem abzudichtenden Medium.

In der Fig. 1 ist 1 die auf der Welle 2 montierte Gleitringdichtung mit über die Welle 2 gezogener kegelförmiger Druckfeder 3, elastischem Formteil 4 und Gleitring 5. Das elastische Formteil 4 besitzt ein etwa L-förmiges Profil mit einem axialen Schenkel 6 und einem radialen Schenkel 7. Der axiale Schenkel 6 liegt auf der zur Feder 3 zeigenden Seite auf der Welle 2 mit zwei Dichtlippen 8 auf, während seine äußere Mantelfläche 9 die Auflage für zwei nebeneinanderliegende Windungen 10 der Feder 3 bildet Der radiale Schenkel 7 des elastischen Formteile 4 ist axial zu einer Ausnehmung 11 erweitert, in die der Gleitring 5 eingepreßt ist Zur besonderen Verdrehsicherung besitzt die Auflagefläche 12 des elastischen Formteils 4 in der Ausnehmung 11 ein kammartiges Profil.

In der Gleitringdichtung 13 der F i g. 2 ist der radiale Schenkel 14 des elastischen Formteils 4' zu einer Manschette 15 verlängert, welche sich über die gesamte Länge der Feder 16 erstreckt und diese vor dem Abdichtmedium schützt Das Ende 17 der Manschette 15 liegt statisch abdichtend auf der Welle 2' auf und wird von zwei aufgepreßten Windungen 18 der Feder 16 radial auf die Welle T zu der Drehmomentmitnahme gepreßt Der radiale Schenkel 14 des elastischen Formteils 4' mit der Aufnahme des Gleitringes 5' und der axiale Schenkel 6' mit der statischen Abdichtung des Gleitringes 5' ist wie das elastische Bauteil 4 der Gler.yingdiclitung 1 in F i g. 1 gestaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gleitringdichtung, insbesondere zur Abdichtung der Durchführungsstellen von Wellen oder Achsen insbesondere in Wasser-, öl- oder Kraftstoffpumpen mit einem axial verschiebbaren Gleitring, einem elastischen Formteil, der die statische Abdichtung zur Welle bewirkt, und über welches die über die Welle gezogene zylindrische bis kegelförmige Druckfeder mit ihrer Stirnfläche axial gegen den Gleitring gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Formteil (4,4') einen etwa L-förmigen Querschnitt besitzt, auf dessen axialem Schenkel (6.6') die Feder (3,16) mit minde- is stens einer Windung (10) aufliegt und den L-Schenkel radial um die Welle (2, Tf) preßt, während der Radialschenkel (7,14) mit der Gleitringrückenfläche (5,5') zusammenwirkt und axial unter Bildung einer Ausnehmung (11) erweitert ist, in die der Gleitring (5.5') mit ssinem äußeren radialen Schenkel eingelegt und verdrehfest verbunden ist

Z Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Schenkel (6,6') des elastischen Formteiles (4,4') ein dichtlippenartiges Profil (8,8') mit einer oder mehreren auf der Welle (2,2') aufliegenden Dichtlippen besitzt

3. Gleitringdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagenflächen (12) des elastischen Formteiles (4,4') in der Ausnehmung (11) em kammartiges Profil besitzen.

4. Gleitringdichtung nach mindestens einem der Anspräche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Schenkel (14) d?s elastischen Formteils (4') zu einer Manschette (15) verlär ;-ert ist, die die Feder

(16) vom Gleitring (5') bis zu einer Auflagenfläche

(17) auf der Welle (2') umhüllt

5. Gleitringdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (15) im Bereich ihrer Auflagenfläche (17) durch mindestens eine Windung (18) der Druckfeder (16) auf die Welle (2') radial gepreßt ist

6. Gleitringdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (3,14) im Bereich mindestens einer ihrer Auflagenflächen auf dem axialen Schenkel (6, 6') und/oder dem Manschettenende (17) mit mindestens zwei nebeneinanderliegenden Windungen (10, 18) gewickelt ist.

7. Gleitringdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, ro dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Formteil (4,4') aus einem Elastomer besteht.