DE3729929C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydrostatische Gleitringdichtung zur Abdichtung eines unter Druck stehenden Be­ triebsraumes zwischen einem rotierenden und einem stehenden Maschi­ nenteil mit einem axial verschiebbaren einteiligen Gleitring und einem geteilten Gegenlaufring, wobei zur Bildung von zwei in Reihe angeordneten Arbeitsdrosselspalten zwischen den Ringen sowohl der Gleitring als auch der Gegenlaufring jeweils zwei Planflächen aufweisen, derart, daß bei Axialverschiebung des Gleitringes die Spalte entgegengesetzt öffnen bzw. schließen, die relativ zueinan­ der bewegten Teile ineinander integriert sind und zwar derart, daß zur Erzeugung der erforderlichen Arbeitsdrosselspalte zwischen den sich relativ zueinander bewegten Teilen ein Übermaß vorhanden ist, wobei die Arbeitsdrosselspalte sich axial gegenüberliegend angeord­ net sind.

Solche bekannte Dichtungen können zweckmäßig bei Drücken üblicher Größenordnung der abzudichtenden Medien eingesetzt werden. Obwohl Gleitringdichtungen dieser Art bereits eine kompakte Bauweise aufweisen (DE-OS 20 43 844), nimmt bei sehr hohen Drücken aufgrund der vorhandenen Druckfelder die Leckmenge infolge Verformung der Dichtteile zu, wodurch unerwünschte Leistungsverluste entstehen.

Weiterhin finden sich im DE-GM 68 03 772 Hinweise darauf, wie Verformungen von Dichtspalten bei einer Wellendichtung vermieden werden können. Diese Hinweise sind jedoch nur in allgemeiner Form erwähnt.

Die vorliegende Anmeldung bezweckt deshalb, auch bei Höchstdrücken die Leckmenge auf ein tragbares Maß zu reduzieren. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, selbst bei bewußter Zulassung einer druckbedingten Verformung der Dichtteile, diese in Abhängig­ keit von der Verformung so zu steuern, daß die Summe der Spaltwei­ ten der Arbeitsdrosselspalte (Dichtspalte) im wesentlichen unverän­ dert bleibt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in axialem Abstand vom Arbeitsdrosselspalt in einem Teil des Gegen­ laufringes eine radial eingestochene Ausgleichsnut ausgebildet ist, die mittels Leitung nur mit dem Hochdruckraum in Verbindung steht, derart, daß die vom Druck in der Ausgleichsnut erzeugte Kraft der Verformungskraft des Druckes der Zwischendrucknut entgegenwirkt. Durch diese direkte bzw. integrierte Anordnung und Ausbildung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß auch bei sehr hohen Drücken eine konstante Spalthöhe der Arbeitsdrosselspalte gewährleistet wird und andererseits der gesamte Regelmechanismus funktionsfähig bleibt und vorhandene Leckverluste im akzeptablen Bereich bleiben.

Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin von Vorteil, daß die Ausgleichsnut in einem verformbaren Ringteil des Gegenlaufringes integriert ist. Hierdurch wird erreicht, daß ein Einfluß auf eine Vergrößerung der Einbaumaße verhindert wird. Der Vorteil einer kompakten und platzsparenden Bauweise bleibt somit trotz Kompen­ sierungsmaßnahmen uneingeschränkt erhalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Gleitringdichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform mit Druckkompensation;

Fig. 2 eine andere Verbindung zwischen Ausgleichsnut und Zwischendrucknut.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten hydrostatischen Gleitringdich­ tung durchdringt eine Welle 1 ein Gehäuse 2 in einer Bohrung 3, wobei zwischen dem Raum 4 (Hochdruckseite) und dem Raum 5 (Nieder­ druckseite) ein Druckunterschied bzw. ein Druckgefälle besteht. Der sich hierdurch ergebende Leckfluß wird durch die in die Bohrung 3 eingeschobene und durch den Seegering 6 festgehaltene Gleitring­ dichtung auf ein Mindestmaß reduziert. Die Gleitringdichtung be­ steht im wesentlichen aus dem dreiteiligen Gegenlaufring 7 und dem einteiligen Gleitring 8. Die dreiteilige Ausführungsform des Gegen­ laufringes 7 ist nur beispielhaft und aus fertigungstechnischen Gründen gewählt. Bei einer geeigneten Fertigungsmethode durch die die notwendige Planparallelität gewährleistet ist, kann selbstver­ ständlich der Gegenlaufring auch einstückig sein. In der Ausfüh­ rungsform gem. Fig. 1 setzt sich der Gegenlaufring 7 aus den Teilen 9, 10 sowie dem Distanzring 11 zusammen und wird durch eine einzige Schraubenreihe 12 (oder anderen äquivalenten Mitteln) zusammenge­ halten. Die Teile 9, 10 und 11 des Gegenlaufringes 7 sowie der Gleitring 8 werden über die jeweilige elastische Dichtung 13, 14 mit dem Gehäuse 2 bzw. der Welle 1 drehmomentübertragend und dich­ tend verbunden. Die elastische Dichtung 14 erlaubt dem Gleitring ein geringes axiales Spiel und Taumeln zwischen Gegenlaufringteilen 9 bzw. 10. Wie die Zeichnung zeigt, ist zwischen dem Gleitring 8 und den Gegenlaufringteilen 9 und 10 je ein Arbeitsdrosselspalt 15 (druckseitiger Spalt) und 16 (leckseitiger Spalt) vorhanden. Die sich axial gegenüberliegenden Arbeitsdrosselspalte 15, 16 sind über den Ringkanal 17 und die Zwischendrucknut 18 miteinander verbunden.

Mit 19 ist der ringförmige Zuführungsraum der Hochdruckseite 4 bezeichnet.

Wie aus der Zeichnung weiterhin ersichtlich, ist direkt im Teil 9 des Gegenlaufringes 7 eine radiale Ausgleichsnut 33 ausgebildet. Diese Ausgleichsnut 33 teilt den Gegenlaufring 9 in die Bereiche 9 a, 9 b und ist vollständig durch eine elastische Dichtung 34 ge­ schlossen bzw. begrenzt, die sich auf den Ring 35 abstützt. Die Ausgleichsnut 33 ist über eine Verbindungsleitung 36 mit dem Hoch­ druckraum 4 verbunden. Hierdurch wird erreicht, daß die vom Hoch­ druck in der Ausgleichsnut 33 erzeugte Kraft der in der Zwischen­ drucknut 18 herrschenden Verformungskraft des Zwischendruckes entgegen wirkt. Dies bedeutet, daß der die Spalthöhe "h" beeinflus­ sende Bereich 9 b im wesentlichen unverformt bleibt und sich ledig­ lich der Bereich 9 a unter dem Druck verformt.

Die Druckversorgung der Ausgleichsnut 33 kann - wie Fig. 2 zeigt - auch alternativ durch eine Verbindungsleitung 37 zwischen Zwischen­ drucknut 18 und Ausgleichsnut 33 erfolgen. Der in der Zwischen­ drucknut 18 herrschende Druck wirkt somit direkt durch die Verbin­ dungsleitung 37 ausgleichend auf das Teil 9 b des Gegenlaufringes 7.

Claims (3)

1. Hydrostatische Gleitringdichtung zur Abdichtung eines unter Druck stehenden Betriebsraumes zwischen einem rotierenden und einem stehenden Maschinenteil mit einem axial verschiebbaren einteiligen Gleitring und einem geteilten Gegenlaufring, wobei zur Bildung von zwei in Reihe angeordneten Arbeitsdrosselspalten zwischen den Ringen sowohl der Gleitring als auch der Gegenlauf­ ring jeweils zwei Planflächen aufweisen, derart, daß bei Axial­ verschiebung des Gleitringes die Spalte entgegengesetzt öffnen bzw. schließen, die relativ zueinander bewegten Teile ineinander integriert sind und zwar derart, daß zur Erzeugung der erforder­ lichen Arbeitsdrosselspalte zwischen den relativ zueinander bewegten Teilen ein Übermaß vorhanden ist, wobei die Arbeits­ drosselspalte sich axial gegenüberliegend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in axialem Abstand vom Arbeitsdros­ selspalt (16) in einem Teil (9) des Gegenlaufrings (7) eine radial eingestochene Ausgleichsnut (33) ausgebildet ist, die mittels Leitung (36) nur mit dem Hochdruckraum (4) in Verbindung steht, derart, daß die vom Druck in der Ausgleichsnut (33) erzeugte Kraft der Verformungskraft des Druckes der Zwischen­ drucknut (18) entgegenwirkt.

2. Hydrostatische Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausgleichsnut (33) über eine Verbindungs­ leitung (37) mit der Zwischendrucknut (18) verbunden ist.

3. Hydrostatische Gleitringdichtung, nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Seite der Ausgleichsnut (33) durch eine einzige, sich auf den Ring (35) abstützende elasti­ sche Dichtung (34) geschlossen ist.