DE3934752A1 - Stirnseitige wellendichtung - Google Patents

Stirnseitige wellendichtung

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DE3934752A1 DE19893934752 DE3934752A DE3934752A1 DE 3934752 A1 DE3934752 A1 DE 3934752A1 DE 19893934752 DE19893934752 DE 19893934752 DE 3934752 A DE3934752 A DE 3934752A DE 3934752 A1 DE3934752 A1 DE 3934752A1
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Aleksandr Michailovic Nasonov
Aleksandr Vasile Velikorecanin
Valerij Aleksandrovic Veligin
Andrej Aleksandrovic Janovskij
Valerij Valiachme Sagiachmetov
Leonid Andreevic Kaluzskyj
Valentin Petrovic Moiseev
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    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/36Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member connected by a diaphragm or bellow to the other member

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Ausrüstungen der hydro­ metallurgischen Betriebe und insbesondere auf stirnseitige Wellendichtungen und kann vorwiegend bei der Abdichtung der Pumpenwellen verwendet werden, die bei größeren Druck­ gefällen in abreibenden Suspensionen und Lösungen arbeiten, die einen Hang zu einer für Suspensionen und Lösungen der Tonerdeproduktion eigentümlichen Kristallisation haben.
Es ist eine stirnseitige Wellendichtung gegenüber einem Gehäuse bekannt (PCT/GB 83/03 454), enthaltend einen Tragring, der an der Welle befestigt ist und damit eine hermetisch abgedichtete Verbindung bildet, und ein Ringan­ schlagelement, das zwischen der Welle und dem Gehäuse mit einem radialen Spiel gegenüber diesen angebracht, über die Wellenlänge in bezug auf den Tragring verschoben und gegen­ über dem Gehäuse in der Richtung zum Tragring hin mit Hilfe eines elastischen Elementes, und zwar einer Feder abgefe­ dert ist. Das Ringanschlagelement ist gegen Durchdrehen ge­ genüber dem Gehäuse gesichert. Zwischen dem Gehäuse und dem Ringanschlagelement ist ein Dichtungsring aus elasti­ schem Stoff angebracht, der eine im radialen Querschnitt runde Form aufweist. Ein Außenteil dieses Rings greift in eine Ringnut ein, die im Gehäuse ausgeführt ist. Das Ring­ anschlagelement ist mit Hilfe der besagten Feder gegen den Tragring gepreßt und bildet zusammen mit diesem ein Reibungs­ paar, das einen Hochdruckhohlraum von einem Niederdruckhohl­ raum trennt.
Ein Nachteil solch einer stirnseitigen Dichtung be­ steht in einer wesentlichen Vergrößerung der Reibung des Dichtungsrings bei Verschiebung des Ringanschlagelementes unter Federwirkung beim Verschleiß des Reibungspaars (Trag­ ring - Ringanschlagelement), die durch eine Verschmutzung durch Partikeln einer abreibenden Suspension der Fläche des Ringanschlagelementes bedingt wird, über welche der Dich­ tungsring gleitet. Diese Steigerung der Reibung, d. h. des Widerstandes gegen Verschiebung des Ringanschlagelementes kann einen Beweglichkeitsverlust des Ringanschlagelementes bewirken, was diese stirnseitige Dichtung unzureichend betriebssicher macht.
Es ist eine stirnseitige Wellendichtung gegenüber einem Gehäuse bekannt (JP, B, 53-8 020), enthaltend einen Tragring, der an einer Welle befestigt ist und damit eine hermetisch abgedichtete Verbindung bildet, ein Ringanschlag­ element, das zwischen der Welle und dem Gehäuse mit ra­ dialem Spiel gegenüber diesen angebracht, über die Wellen­ länge in bezug auf den Tragring verschoben und gegenüber dem Gehäuse in der Richtung zum Tragring hin mit Hilfe eines elastischen Elementes (einer Feder) abgefedert ist, ein Mittel zur Sicherung des Ringanschlagelementes gegen Durchdrehen gegenüber dem Gehäuse und einen Dichtungsring, der aus elastischem Stoff ausgeführt und zwischen dem Ge­ häuse und dem Ringanschlagelement angebracht ist. Das Ring­ anschlagelement wird mit Hilfe der besagten Feder gegen den Tragring gepreßt und bildet mit diesem ein Reibungspaar. Der Dichtungsring hat einen U-förmigen Radialquerschnitt, ist mit seinem konkaven Teil dem Überdruckhohlraum zuge­ kehrt und derart angeordnet, daß seine Abzweigungen in Ebe­ nen liegen, die zur Wellenachse senkrecht sind, wobei die eine Abzweigung durch ihre Außenfläche an das Gehäuse und die andere an das Ringanschlagelement angeschlossen ist.
Beim Betrieb dieser stirnseitigen Dichtung sind Ab­ zweigungen des Dichtungsrings unter der Wirkung eines Druck­ gefälles mit ihren Außenflächen gegen die abzudichtenden Konstruktionselementen ständig gepreßt. Bei der Verschie­ bung des Ringanschlagelementes in bezug auf das Gehäuse, die durch Verschleiß des Reibungspaars bedingt ist, arbei­ tet der Dichtungsring, der gegen die abzudichtenden Elemen­ te gepreßt bleibt, als ein aus einer Falte bestehender Fal­ tenbalg, indem er sich im Radialquerschnitt ausdehnt.
Diese Konstruktion einer stirnseitigen Dichtung schließt ein Gleiten des Dichtungsrings über eine durch Parti­ keln einer abreibenden Suspension verschmutzte Fläche des Ringanschlagelementes und eine dadurch bedingte Vergröße­ rung des Widerstandes gegen Verschiebung des Ringanschlag­ elementes aus.
Bei dieser stirnseitigen Dichtung ruft aber eine grö­ ßere Verschiebung des Ringanschlagelementes aus der Aus­ gangslage eine vergrößerte Ausdehnung des elastischen Dich­ tungsrings im Radialquerschnitt und folglich eine Vergrö­ ßerung des besagten Widerstandes hervor. Ihrerseits be­ wirkt diese Wiederstandssteigerung eine wesentliche Hubver­ kleinerung des Ringanschlagelementes, d. h. des zulässi­ gen Verschleißes des Reibungspaars und letzten Endes eine bedeutende Verkürzung der Lebensdauer der stirnseitigen Dichtung.
Da außerdem die Ausdehnung des Dichtungsrings diesen dünner macht, kann dieser unter der Wirkung eines Druckge­ fälles in das Spiel zwischen dem Gehäuse und dem Ringan­ schlagelement herausgepreßt werden, was wiederum einen Be­ weglichkeitsverlust des letzteren bewirken kann. Eine Ver­ dünnung des Dichtungsrings beim Betrieb der stirnseitigen Dichtung setzt deren Betriebszuverlässigkeit herab und be­ grenzt den Druckgefällebereich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stirn­ seitige Wellendichtung gegenüber einem Gehäuse zu schaffen, bei der der Dichtungsring solch eine Form hat und gegenüber dem Gehäuse derart angeordnet ist und deren einzelne Teile gegenüber dem Gehäuse und einem Ringanschlagelement so be­ festigt sind und mit diesen derart in Wechselwirkung tre­ ten, daß in einem weiten Druckgefällebereich und beim Be­ trieb in Suspensionen und Lösungen, die einen Hang zu einer Kristallisation haben, bei einem Reibungspaarverschleiß ein praktisch konstanter Widerstand gegen Verschiebung des Ring­ anschlagelementes auf einem Abschnitt erhalten bleibt, der einem maximal zulässigen Verschleiß des Reibungspaars ent­ spricht, und auf diese Weise die Langlebigkeit und die Be­ triebssicherheit der stirnseitigen Dichtung gesteigert wer­ den.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer stirnseitigen Wellendichtung gegenüber einem Gehäuse mit einem Tragring, der an der Welle befestigt ist und damit eine hermetisch abgeschlossene Verbindung bildet, einem Ringanschlagelement, das zwischen der Welle und dem Gehäuse mit einem radialen Spiel gegenüber diesen angebracht, über die Wellenlänge in bezug auf den Tragring verschoben und gegenüber dem Ge­ häuse in der Richtung zum besagten Tragring hin mit Hilfe eines elastischen Elementes abgefedert ist, einem Mittel zur Sicherung des Ringanschlagelementes gegen Durchdrehen gegenüber dem Gehäuse und einem Dichtungsring, der zwi­ schen dem Gehäuse und dem Ringanschlagelement angebracht, aus einem flexiblen elastischen Stoff ausgeführt ist und einen U-förmigen Radialquerschnitt mit zwei miteinander gekuppelten Abzweigungen aufweist, von denen die eine am Gehäuse, und die andere mit deren Endteil am Ringanschlag­ element befestigt ist, wobei das Ringanschlagelement mit Hilfe des besagten elastischen Elementes gegen den Tragring gepreßt ist und zusammen mit diesem ein Reibungspaar bildet, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Ringanschlagelement auf der Seite seiner Außenfläche und im Gehäuse auf der Seite seiner Innenfläche Ringnuten ausgeführt sind, die von der Tragringseite offen sind, die Abzweigungen des Dichtungsrings in diese Nuten dicht eingelegt sind, ein Abschnitt dieses Rings, der die beiden Abzweigungen verbin­ det, auf der Tragringseite angeordnet ist, wobei die Ab­ zweigung, die in einer Ringnut des Ringanschlagelementes untergebracht ist, daran durch ihren freien Endteil befe­ stigt und gegen das Gehäuse verschiebbar in bezug auf die­ sen unter Wirkung einer Elastizitätskraft des besagten elastischen Elementes gepreßt ist.
Das Vorhandensein eines im Radialquerschnitt U-förmi­ gen Dichtungsrings, der aus einem flexiblen elastischen Stoff ausgeführt ist, dessen eine Abzweigung in eine Ring­ nut am Gehäuse dicht eingelegt und die andere in eine Ring­ nut am Ringanschlagelement dicht eingelegt, daran durch ihren freien Endteil befestigt und gegen das Gehäuse ver­ schiebbar gepreßt ist, sowie die Anordnung eines Anschlag­ ringabschnittes, der diese Abzweigungen verbindet, auf der Tragringseite ermöglichen es, eine Verschmutzung des Ab­ schnittes, über dem bei einem Verschleiß des Reibungspaars die in die Ringnut des Ringanschlagelementes eingelegte Abzweigung des Dichtungsrings gleitet, durch Partikeln einer abreibenden Suspension zu verhindern und folglich einen verhältnismäßig konstanten Widerstand gegen eine Bewegung dieses Ringanschlagelementes auf einem Gleitab­ schnitt zu behalten, dessen Größe durch die Länge der be­ weglichen Abzweigung bestimmt und praktisch unbegrenzt ist, d. h. eine hohe Zuverlässigkeit und eine Langlebigkeit der stirnseitigen Dichtung sicherzustellen.
In einer Ausführungsvariante der Erfindung kann die Abzweigung, die in einer Ringnut des Ringanschlagelementes untergebracht ist, gegen das Gehäuse über die Abzweigung gepreßt werden, die in einer Ringnut des Gehäuses unterge­ bracht ist.
In dieser Variante gleitet die Abzweigung des Dich­ tungsrings, die in einer Ringnut des Ringanschlagelementes untergebracht ist, während des Verschleißes des Reibungs­ paars (Tragring - Ringanschlagelement) über die Oberflä­ che der anderen Abzweigung dieses Dichtungsrings.
Es ist zweckmäßig, daß das freie Ende der Abzweigung, die in der Ringnut des Ringanschlagelementes unterge­ bracht ist, in bezug auf die Ringnut im Gehäuse in der Richtung vom Tragring weg um einen Betrag verschoben wird, der wenigstens einem vorgegebenen maximal zulässigen Ver­ schleiß des Reibungspaars entspricht, wobei diese Abzwei­ gung auf diesem Verschiebungsabschnitt unmittelbar gegen das Gehäuse gepreßt ist.
Bei dieser Konstruktion gleitet die Abzweigung des Dichtungsrings, die in der Ringnut des Ringanschlagele­ mentes untergebracht ist, bei einem Verschleiß des Rei­ bungspaars (Druckring - Ringanschlagelement) über die Ober­ fläche des Metallgehäuses, wodurch der Widerstand gegen Verschiebung des Ringanschlagelements im Vergleich mit dem Widerstand herabgesetzt wird, der bei einem Gleiten der einen Abzweigung über die andere entsteht. Eine Ver­ minderung des besagten Widerstandes macht ein Verkeilen des Ringanschlagelementes beim Betrieb der Dichtung weniger möglich.
Es ist zweckmäßig, daß bei der besagten Verschiebung des freien Endes der Abzweigung, die in der Ringnut des Ringanschlagelementes untergebracht wird, in diesem Element ringförmige Nuten ausgeführt werden, die von der Seite der Grundfläche seiner Ringnut offen sind, und diese Abzweigung Ringvorsprünge aufweist, die in die besagten Ringnuten eingreifen.
Solch eine Konstruktion ermöglicht es, eine von der Seite eines Überdruckhohlraums her wirkende Anpreßkraft der Abzweigung, die in der Ringnut des Ringanschlagele­ mentes untergebracht ist, gegen die Wand dieser Ringnut und folglich ein Herauspressen dieser Abzweigung in das Spiel zwischem dem Gehäuse und dem Ringanschlagelement beim Betrieb der stirnseitigen Dichtung unter Bedingungen eines hohen Drucks auszuschließen, dadurch eine mögliche Widerstandssteigerung bei einer Verschiebung des Ringan­ schlagelementes zu verhindern und letzten Endes die Be­ triebszuverlässigkeit der stirnseitigen Dichtung noch mehr zu steigern. Eine Verminderung der Anpreßkraft einer Ab­ zweigung gegen eine Ringnutwand ist dadurch bedingt, daß Seitenwände der Ringnuten, die auf der Seite des Nieder­ druckhohlraums angeordnet sind, mit Ring­ vorsprüngen des Dichtungsrings in Wechselwirkung treten und einen größeren Teil der Beanspruchung des Dichtungsrings von der Niederdruckraumseite her auf sich nehmen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an Beispielen deren Ausführung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße stirnseitige Wellendich­ tung im Längsschnitt;
Fig. 2 die Baugruppe B in Fig. 1 im vergrößerten Maßstab;
Fig. 3 die Baugruppe B in Fig. 1 ohne Dichtungsring und
Fig. 4 eine im Vergleich mit Fig. 2 andere Einbauvarian­ te des Dichtungsrings.
Die stirnseitige Dichtung einer Welle 1 (Fig. 1) gegen­ über einem Gehäuse 2 enthält einen Tragring 3, der durch Passung in einem Zwischenring 4 befestigt ist, der in seinem Schwanzstück 5 mit der Welle 1 mit Hilfe von z. B. (nicht eingezeichneten) Schrauben verbunden ist. Zwischen dem Zwischenring 4 und der Welle 1 ist eine ab­ dichtende Ringeinlage 6 angebracht, die eine hermetisch abgedichtete Verbindung des Tragrings 3 über den Zwischen­ ring 4 mit der Welle 1 sicherstellt. In einer Ausführungs­ variante der Erfindung kann man keinen Zwischenring vor­ sehen und in diesem Falle wird eine abdichtende Ringeinla­ ge unmittelbar zwischen dem Tragring und der Welle ange­ bracht. Es sind auch andere Varianten der Tragringanbrin­ gung an der Welle möglich. Zwischen der Welle 1 und dem Gehäuse 2 sind mit einem Radialspiel gegenüber diesen ein Ringanschlagelement 7 angebracht, das aus einer Fassung 8 und einem darauf durch Passung befestigten Anschlagring 9 besteht. Es sind auch andere Varianten einer konstruktiven Ausführung des Ringanschlagelementes möglich, z. B. kann die Fassung 8 mit dem Anschlagring 9 als ein Ganzes ausge­ führt werden. Das Ringanschlagelement 7 ist über die Länge der Welle 1 in bezug auf den Tragring 3 versetzt und wird mit Hilfe eines elastischen Elementes 10, z. B. einer Feder, das auf die Fassung 8 einwirkt, über den Anschlagring 9 ge­ gen den Tragring 3 gepreßt. Der Tragring 3 und der Anschlag­ ring 9 bilden ein Reibungspaar und teilen einen Raum zwi­ schen der Welle 1 und dem Gehäuse 2 in einen Überdruckraum 11 und einen Unterdruckraum 12. Im Gehäuse 2 ist ein Bolzen 13 in der radialen Richtung befestigt, dessen Endstück in eine Längsnut 14 der Fassung 8 eingreift. Der Bolzen 13 und die Nut 14 bilden ein Mittel, mit dessen Hilfe das Ringan­ schlagelement 7 vor einem Durchdrehen gegenüber dem Gehäuse 2 gesichert ist. In der Fassung 8 auf der Seite deren Au­ ßenfläche und im Gehäuse 2 auf der Seite dessen Innenfläche sind entsprechende Ringnuten 15 und 16 ausgeführt (Fig. 3), die von der Seite des Tragrings 3 offen sind. In einer Aus­ führungsvariante der Erfindung kann die Ringnut 16 nicht unmittelbar im Gehäuse 2, sondern in einem Zwischenring aus­ geführt werden, der auf der Innenfläche des Gehäuses 2 dicht befestigt sein kann. Ein Ende der Ringnut 15 in der Fassung 8 ist in bezug auf ein Ende der Ringnut 16 im Gehäuse 2 um einen Wert "A" versetzt, der wenigstens dem Betrag des im voraus vorgegebenen maximalen Verschleißes des Reibungs­ paars 3, 9 gleich ist. In der Fassung 8 des Ringanschlag­ elementes 7 sind Ringrillen 17 ausgeführt, die von der Grundflächenseite der Ringnut 15 offen sind und sich über deren Länge erstrecken. Die Rillen 17 sind durch Vertie­ fungen in der Grundfläche der Ringnut 15 gebildet, die im Radialschnitt eine wellige Form aufweist. Ringnuten können im Radialschnitt auch eine andere, z. B. rechteckige Form aufweisen. Man kann die Fassung 8 auch ohne Rillen 17 aus­ führen. Die Ringnuten 15 und 16 gehen in entsprechende Ringnuten 18 und 19 über, die im Radialschnitt eine Schwal­ benschwanzform haben. Zwischen dem Gehäuse 2 und der Fas­ sung 8 ist ein Dichtungsring 20 (Fig. 2) eingesetzt, der aus einem flexiblen elastischen Stoff, z. B. aus Gummi mit einem U-förmigen Radialquerschnitt ausgeführt ist. Die eine Abzweigung 20-a des Dichtungsrings 20 ist in die Ring­ nut 16 im Gehäuse 2 dicht eingelegt. Die andere Abzweigung 20-b ist in die Ringnut 15 in der Fassung 8 dicht einge­ legt, wobei diese Abzweigung Ringvorsprünge 21 hat, die in die Ringrillen 17 dicht eingreifen. Ein Abschnitt 20-c des Dictungsrings 20, der die Abzweigungen 20-a und 20-b ver­ bindet, ist auf der Tragringseite angeordnet. Die Abzwei­ gung 20-a ist auf dem Gehäuse 2 mit ihrem Endstück befe­ stigt, das in die Ringnut 19 dicht eingreift. Die Abzwei­ gung 20-b ist auf der Fassung 8 mit ihrem Endstück befe­ stigt, das in die Ringnut 18 dicht eingreift und wird gegen das Gehäuse am Verschiebungsabschnitt "A" durch eine Kraft gepreßt, unter deren Wirkung sich die Fassung 8 nebst An­ schlagring 9 durch eine Elastizitätskraft des Elementes 10 bewegen kann. Die maximale Anpreßkraft der Abzweigung 20-b gegen das Gehäuse 2 unter Bedingung einer Beweglichkeit der Fassung 8 kann man nach bekannten Verfahren aufgrund der Werkstoffeigenschaften des Gehäuses 2 und des Dichtungsrings 20 und einer Elastizitätskraft des Elementes 10, sowie beim Vorhandensein einer Schmierung auch aufgrund der Kennzahlen dieser Schmierung berechnen. Die minimale Anpreßkraft der Abzweigung 20-b gegen das Gehäuse 2 wird in Versuchen er­ mittelt, wobei die Bedingung einer zuverlässigen Abdich­ tung am Verschiebungsabschnitt "A" gilt. Die Abzweigungen 20-a und 20-b können in Abhängigkeit von ihrer geometri­ schen Form entweder gegeneinander mit einer verhältnismä­ ßig kleinen Beanspruchung gepreßt werden, die ein Verkei­ len der Fassung 8 bei ihrer Verschiebung in bezug auf das Gehäuse 2 ausschließt, oder ein gegenseitiges Spiel auf­ weisen. Eine gegenseitige Anordnung der Abzweigungen 20-a und 20-b, ihre Wechselwirkung, sowie Abmessungen und geomet­ rische Formen dieser Abzweigungen kann man leicht in Ver­ suchen feststellen, wobei man auf eine Fertigungsgerecht­ heit und eine Einfachheit der Konstruktion sowie auf eine zuverlässige Abdichtung eines Spiels zwischen dem Gehäuse 2 und der Fassung 8 von der Seite des Hochdruckraums zu achten hat.
In einer Ausführungsvariante der Erfindung (Fig. 4) stimmt das Ende der in der Fassung 8 ausgeführten Ringnut 8 über die Länge der Welle 1 mit dem Ende der Ringnut überein, die im Gehäuse 2 ausgeführt ist. In dieser Varian­ te ist die Abzweigug 20-b gegen das Gehäuse 2 über die Abzweigung 20-a gepreßt und hat eine Länge, die den Wert eines im voraus vorgegebenen maximalen Verschleißes des Reibungspaars überschreitet. Die maximale Anpreßkraft der Abzweigung 20-b gegen das Gehäuse wird in diesem Falle in Abhängigkeit vom Werkstoff des Dichtungsrings 20 und von der Elastizitätskraft des Elementes 10 bestimmt.
Beim Betrieb der stirnseitigen Dichtung dreht sich der Tragring 3 (Fig. 1) zusammen mit der Welle 1 und gleitet mit seiner Stirnfläche über die Stirnfläche des Anschlag­ rings 9, der in der Fassung 8 befestigt ist, deren Durch­ drehen mit Hilfe des Bolzens 13 verhindert wird, der in die Längsnut 14 eingreift. Der Hochdruckraum 11 ist vom Niederdruckraum 12 mit Hilfe des Reibungspaars 3, 9 und des Dichtungsrings 20 isoliert. Beim Betrieb der stirnsei­ tigen Dichtung findet ein allmählicher Verschleiß des Rei­ bungspaars 3, 9 statt, dabei stellt die Fassung 8, indem sie unter der Wirkung des elastischen Elementes 10 zum Tragring 3 hin verschoben wird, ein konstantes Anpressen des Anschlagrings 9 gegen diesen Tragring 3 sicher. Bei der Bewegung der Fassung 8 bewegt sich der Bolzen 13 längs der Nut 14 und die Abzweigung 20-b (Fig. 2) des Dichtungs­ rings 20 gleitet über die Fläche des Gehäuses 2 im Ver­ schiebungsabschnitt "A". Da der Verschiebungsbetrag "A" dem im voraus vorgegebenen maximal zulässigen Verschleiß des Reibungspaars 3, 9 wenigstens gleich ist und die sich berührenden Flächen des Gehäuses 2 und der Abzweigung 20-b an diesem Abschnitt vor einer Verschmutzung durch Parti­ keln abreibender Suspension geschützt sind, wird keine we­ sentliche Vergrößerung der Reibungskraft und der davon abhängigen Widerstandskraft bei einer Verschiebung des Ringanschlagelementes 7 während des ganzen Betriebs der stirnseitigen Dichtung stattfinden, wodurch die Lebens­ dauer und die Betriebszuverlässigkeit der stirnseitigen Dichtung gesteigert werden.
Beim Betrieb der stirnseitigen Dichtung wirkt auf den Dichtungsring 20 von der Seite des Hochdruckraums 11 ein Druck ein. Die waagerechte Komponente F dessen resultie­ render Kraft ist bestrebt, die Abzweigung 20-b gegen die Wand der Ringnut 15 anzudrücken und diese in das Spiel zwischen dem Gehäuse 2 und der Fassung 8 herauszupressen. Die Seitenwände der Ringrillen 17, die sich auf der Seite des Unterdruckraums befinden, nehmen in einer Wechselwirkung mit den Ringvorsprüngen 21 einen bedeutenden Teil der Kraft F auf, wodurch eine Kraft F 1, unter deren Wirkung die Ab­ zweigung 20-b gegen die Wand der Ringnut 15 gepreßt wird, die Kraft F wesentlich unterschreitet. Die Anzahl der Ringrillen 17 und folglich der Ringvorsprünge 21, deren Form und Abmessungen wählt man in Versuchen in Abhängig­ keit von Betriebsdruckwerten, dem Werkstoff des Dichtungs­ rings 20 und einigen anderen Kennzahlen unter der Bedingung aus, daß kein Herauspressen der Abzweigung 20-b in das Spiel zwischen dem Gehäuse 2 und der Fassung 8 zulässig ist. Wenn kein Herauspressen der Abzweigung 20-b in das besagte Spiel zwischen dem Gehäuse 2 und der Fassung 8 er­ folgt, wird eine mögliche Vergrößerung des Widerstandes gegen Verschiebung des elastischen Ringelementes verhindert, wodurch die Betriebszuverlässigkeit der stirnseitigen Dich­ tung noch mehr gesteigert wird. Außerdem wählt man die Form der Ringrillen 17 und der Ringvorsprünge 21 so aus, daß bei einer Bewegung der Fassung ein mögliches Einhaken darin der aus der Ringnut 15 heraustretenden Abschnitte der Abzweigung 20-b des Dichtungsrings 20 verhindert wird.
In der Ausführungsvariante der Erfindung (Fig. 4), worin das Ende der in der Fassung 8 ausgeführten Ringnut mit dem Ende der im Gehäuse 2 ausgeführten Ringnut zur Deckung kommt, gleitet die Abzweigung 20-b des Dichtungs­ rings 20 während des Verschleißes des Reibungspaars 3, 9 über die Oberfläche der Abzweigung 20-a.

Claims (4)

1. Stirnseitige Wellendichtung gegenüber einem Gehäuse mit einem an einer Welle (1) befestigten und mit dieser eine hermetisch abgeschlossene Verbindung bildenden Trag­ ring (3), einem Anschlagringelement (7), das zwischen der Welle (1) und einem Gehäuse (2) mit einem Radialspiel ge­ genüber diesen angeordnet, längs der Welle (1) gegenüber dem Tragring versetzt und gegen das Gehäuse (2) in der Richtung zum besagten Tragring (3) hin mit Hilfe eines elastischen Elementes (10) abgefedert ist, einem Mittel (13, 14), mit dessen Hilfe ein Durchdrehen des Anschlag­ ringelementes (7) gegenüber dem Gehäuse (2) verhindert wird, und einem Dichtungsring (20), der zwischen dem Ge­ häuse (2) und dem Anschlagringelement (7) angeordnet, aus einem flexiblen elastischen Werkstoff ausgeführt ist und einen U-förmigen Radialquerschnitt aufweist, der aus zwei miteinander verbundenen Abzweigungen besteht, von denen die eine (20-a) am Gehäuse (2) und die andere (20-b) am Anschlagringelement (7) befestigt sind, wobei das Anschlag­ ringelement (7) mit Hilfe des besagten elastischen Elemen­ tes (10) gegen den Tragring (3) gepreßt ist und zusammen damit ein Reibungspaar bildet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Anschlagringelement (7) auf der Seite seiner Außenfläche und im Gehäuse (2) auf der Seite seiner Innenfläche Ringnuten (15, 16) ausgeführt sind, die von der Seite des Tragrings (3) offen sind, die Abzweigun­ gen (20-a, 20-b) des Dichtungsrings (20) in die besagten Nuten (15, 16) satt eingelegt sind, ein Abschnitt (20-c) dieses Rings, der die beiden Abzweigungen (20-a, 20-b) ver­ bindet, auf der Seite des Tragrings (3) angeordnet ist, wobei die in der Ringnut (15) des Anschlagringelemen­ tes (7) untergebrachte Abzweigung (20-b) daran mit ihrem freien Endteil befestigt und gegen das Gehäuse (2) gegen­ über diesem verschiebbar unter Elastizitätskraftwirkung des besagten elastischen Elementes (10) gepreßt ist.
2. Stirnseitige Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ zweigung (20-b), die in der Ringnut (15) des Anschlagring­ elementes (7) untergebracht ist, gegen das Gehäuse (2) über die Abzweigung (20-a) gepreßt wird, die in der Ring­ nut (16) des Gehäuses (2) untergebracht ist.
3. Stirnseitige Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Abzweigung (20-b), die in der Ringnut (15) des Anschlagringelementes (7) untergebracht ist, gegenüber der Ringausdrehung (16) im Gehäuse (2) in der Richtung vom Tragring (3) weg um einen Betrag "A" nicht unter einem vor­ gegebenen maximal zulässigen Reibungspaarverschleiß ver­ schoben ist, wobei diese Abzweigung (20-b) unmittelbar ge­ gen das Gehäuse (2) im Abschnitt der besagten Verschiebung gepreßt ist.
4. Stirnseitige Dichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im An­ schlagringelement (7) Ringrillen (17) ausgeführt sind, die von der Grundflächenseite seiner Ringnut (15) her offen sind, und die in dieser Ringnut (15) untergebrachte Ab­ zweigung (20-b) Ringvorsprünge (21) hat, die in die gesag­ ten Ringrillen (17) eingreifen.
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