DE3904718A1 - Schwimmende drallschneidendichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schwimmende Drallschneidendichtung, mit einem schwimmend angeordneten Dichtungsring, der mindestens eine Dichtungsschneide hat.

Bei den bekannten schwimmenden Schneidendichtungen er­ streckt sich die Dichtungsschneide in Form eines endlosen Ringes über 360°. Das Wort "schwimmend" bedeutet, daß der Dichtungsring innerhalb eines ihn tragenden Trägers oder Gehäuses radial frei beweglich ist und innerhalb vorbestimmter radialer Abmessungen des Trägers oder Gehäuses auf einer mit Öl benetzten Welle "schwimmt". Dadurch kann sich der Dichtungsring der Position einer Welle anpassen, auf welcher der Dichtungsring angeordnet wird. Durch diese radiale Beweglichkeit des Dichtungsringes innerhalb des Trägers von beispielsweise allseitig 1 mm wird verhindert, daß durch Fertigungsungenauigkeiten und bei der Montage die Dichtungsschneiden an der Welle beschädigt werden.

Ferner sind Dralldichtungen bekannt, deren Dichtungsring radial starr von einem Träger getragen wird und dessen Dichtungsschneiden gewindeartig schräg zur Umfangsrichtung des Dichtungsringes sich erstrecken. Am Dichtungsring an­ stehendes Öl wird infolge der Rotationsbewegung einer sich durch die Dichtung erstreckenden Welle von den Dichtungs­ schneiden axial in ein Gehäuse zurückgefördert.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine einfache Dichtung zu schaffen, welche die Vorteile einer schwimmenden Schneidendichtung hat, jedoch für Wellenge­ schwindigkeiten weit über 100 m/sek geeignet ist und deren Lebensdauer dabei trotzdem sehr hoch ist, insbesondere über 20 000 Stunden beträgt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Dichtungsschneide der schwimmenden Schneidendichtung gewindeartig verläuft und sich über mindestens einen Gewin­ degang von 360° erstreckt.

Funktionsweise der erfindungsgemäßen schwimmenden Drall­ schneidendichtung:

Aufrechterhaltung des bekannten Funktionsprinzips ei­ ner Spaltdichtung. Die Spalthöhe kann mit Bezug auf die Spaltbreite in jeder erforderlichen Weise opti­ miert werden. Die schraubenförmigen Dichtungsschneiden bewirken, daß sich zwischen einer von den Dichtungs­ schneiden umgebenden Welle und dieser Welle ein Ölfilm bildet, welcher den Austritt von Ölnebel und Spritzöl sperrt. Lecköl wird in den Nuten, welche zwischen den Dichtungsschneiden gebildet sind, gesammelt. Dieses Lecköl wird nicht wie bei normalen Schneidendichtungen durch Rücklaufbohrungen, sondern durch die schrauben­ förmige Anordnung der Dichtungsschneiden und der zwi­ schen ihnen gebildeten Nuten in einen Ölraum zurückge­ fördert, welcher durch die Drallschneidendichtung an der Welle abgedichtet wird. Die erfindungsgemäße Schneidendichtung kann eingängig oder mehrgängig aus­ geführte Dichtungsschneiden haben. Die Dichtwirkung ist bei der schwimmenden Drallschneidendichtung nach der Erfindung unabhängig von der Wellengeschwindig­ keit. Die Geschwindigkeitsgrenze der Welle liegt ober­ halb 100 m/sek. Die Drehrichtung der Welle ist ent­ scheidend für die Dichtwirkung. Wenn die Welle sich in beiden zueinander entgegengesetzten Drehrichtungen wechselweise drehen kann, dann sind zwei schwimmende Schneidendichtungen nach der Erfindung erforderlich, deren Dichtungsschneiden-Gewindegänge entgegengesetzt zueinander gerichtete Steigungen haben.

Vorteile der schwimmenden Drallschneidendichtung nach der Erfindung

Einfache Montage und Demontage durch die Möglichkeit, den Dichtungsring in Form von zwei oder mehreren Ring­ segmenten geteilt auszuführen, die zusammen den Dich­ tungsring bilden. Es ist keine Härtung oder andere Sonderbehandlung der Welle erforderlich, auch wenn die Welle aus relativ weichem Material, beispielsweise Me­ tall, besteht. Die erfindungsgemäße Schneidendichtung hat auch dann eine ausreichende Dichtungswirkung bei Drehung der Welle, wenn an der Schneidendichtung Flüs­ sigkeit, insbesondere Öl ansteht. An der Schneiden­ dichtung entsteht keine besondere Temperaturerhöhung. Im Dichtungsbereich an den Dichtungsschneiden tritt nahezu kein Verschleiß auf. Die Lebensdauer liegt oberhalb von 20 000 Stunden. Die Schneidendichtung hat eine hohe Temperaturstabilität. Die Temperaturstabili­ tät kann durch Auswahl eines entsprechenden Materials für den Dichtungsring, beispielsweise Kunststoff, be­ einflußt werden. Der Dichtungsring, beispielsweise hergestellt aus Kunststoff, hat eine hohe Formstabili­ tät. Bei mehrteiliger Ausführung des Dichtungsringes kann dieser durch eine ihn ringförmig umgebende end­ lose Feder zusammengehalten werden. Es sind Wellenge­ schwindigkeiten über 100 m/sek. zulässig. Axiale Ver­ lagerungen der Welle relativ zur Schneidendichtung sind nur durch den erforderlichen Dichtungssitz der Dichtungsschneiden auf der Welle beschränkt. Es sind radiale Wellenverlagerungen von plus/minus 1 mm und mehr zulässig. Der Dichtungsring kann im Spritzgußver­ fahren auf einfache Weise hergestellt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Un­ teransprüchen

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnun­ gen anhand einer Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine schwimmende Drallschneidendichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht eines Dichtungsringes der schwimmenden Drallschneidendichtung nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen ringförmigen Träger 2, der in einem Ge­ häuse 4 befestigt ist und in sich einen Dichtungsring 6 schwimmend trägt. "Schwimmend" bedeutet, daß der Dichtungs­ ring 6 innerhalb des Trägers 2 radial beweglich ist, bei­ spielsweise radial nach allen Seiten um ungefähr 1 mm, und auf der mit Öl benetzten Welle schwimmt. Der Dichtungsring 6 besteht aus zwei Ringhälften 8 und 10, die durch eine den Ring 6 umgebende endlose Spiralfeder 12 zusammengehalten werden. Die Spiralfeder 12 ist in einer Außenumfangsnut 14 des Dichtungsringes 6 untergebracht. Der Dichtungsring 6 hat einen äußeren Ringbund 16, in welchem die Umfangsnut 14 gebildet ist und welcher sich radial in eine Innenumfangsnut 18 des Trägers 2 erstreckt. Innerhalb dieser Innenumfangsnut 18 kann der Träger 6 sich radial, jedoch nicht axial bewegen. Der Dichtungsring 6 ist an sei­ nem Innenumfang mit mehreren gewindeartig verlaufenden Dichtungsschneiden 20 versehen. Deren Gewindesteigungswin­ kel Gamma liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 2° und 15°. Mindestens eine der Dichtungsschneiden 20 erstreckt sich über einen vollständigen Gewindegang von 360°. Die Dichtungsschneiden 20 bilden zwischen sich ebenfalls gewin­ deartig verlaufende Innenumfangsnuten 22. Durch den Dich­ tungsring 6 erstreckt sich eine Welle 24, welche in der Zeichnung abgebrochen dargestellt ist. Die Dichtungsschnei­ den 20 liegen an der Welle 24 an und bilden zwischen sich und der Welle einen Dichtungsspalt, der verhindern soll, daß im Gehäuse 4 befindliches Öl oder andere Flüssigkeit zwischen den Dichtungsschneiden 20 und der Welle 24 aus dem Gehäuse 4 hinaus entweichen kann.

Fig. 2 zeigt den Dichtungsring 6 von Fig. 1. Dieser kann einteilig, in der dargestellten Weise zweiteilig, oder aus mehreren Ringsegmenten bestehen. Der Dichtungsring 6 kann aus Metall oder Kunststoff oder einem anderen Material her­ gestellt sein.

Claims (4)

1. Schwimmende Drallschneidendichtung, mit einem schwimmend angeordneten Dichtungsring, der mindestens eine Dichtungsschneide hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschneide (20) gewindeartig verläuft und sich über mindestens einen Gewindegang von 360° erstreckt.

2. Schwimmende Drallschneidendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (Gamma) der Dichtungsschneide (20) zwischen 2° und 15° beträgt.

3. Schwimmende Drallschneidendichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschneide (20) sich über mindestens zwei Gewindegänge erstreckt.

4. Schwimmende Drallschneidendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (6) aus zwei Ringhälften (8, 10) besteht, die durch eine Feder (12) zusammengehalten werden.