DE4311547A1 - Gleitringdichtungsanordnung - Google Patents
GleitringdichtungsanordnungInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/38—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member sealed by a packing
Description
Eine Gleitringdichtungsanordnung zwischen zwei relativ zuein
ander drehbaren Bauteilen, die vereinfachend hier als Gehäuse
und Welle bezeichnet werden, besteht in der Regel aus einem
ersten Gleitringdichtungsteil, das mit dem Gehäuse dicht und
unverdrehbar verbunden ist und einem zweiten Gleitringdich
tungsteil, das mit der Welle dicht und unverdrehbar verbunden
ist und seinerseits aus einem Mitnehmerring und einem an der
Bildung der Gleitringdichtfläche beteiligten Gleitring be
steht, der von dem Mitnehmerring mitgenommen wird und von
diesem aus durch eine Feder gegen die Gleitringdichtfläche des
ersten Gleitringdichtungsteils gedrückt wird. Zwischen dem
Gleitring und der Welle ist dabei eine den Axialbewegungen des
Gleitrings folgende Dichtung angeordnet. Der Mitnehmerring ist
in axial bestimmter Position mit der Welle verbunden. Letzte
res geschieht in der Regel durch eine gegen die Wellenoberflä
che gesetzte Feststellschraube. Wenn die Gleitringdichtungsan
ordnung bestimmt ist für die Abdichtung eines Mediums, an das
hohe Reinheits- und insbesondere Sterilitätsanforderungen
gestellt werden (Lebensmittelindustrie, Pharmazeutische
Industrie), so wird die bekannte Anordnung als nachteilig
empfunden, weil sie tiefe und enge und daher schwer zu reini
gende Spalte bildet, beispielsweise zwischen dem Mitnehmerring
und der Welle, zwischen dem Mitnehmerring und dem Gleitring
sowie im Bereich der Schraubengänge und der Schlüsselvertie
fung der Feststellschraube.
Es ist bekannt (DE-U 91 06 136), die Drehmitnahme des Mitneh
merrings statt dessen durch Reibschluß zu bewirken, der dadurch
herbeigefügt wird, daß zwischen einander radial gegenüberste
henden Flächen des Mitnehmerrings und der Welle ein elasti
scher Ring, beispielsweise ein O-Ring, unter radialer Vorspan
nung eingeschlossen ist und daher unter Reibkraft sowohl an
der Welle als auch am Mitnehmerring anliegt. Diesen Ring kann
man, wenn die ihn umgebenden Flächen mit entsprechenden
radialen Ringvorsprüngen ausgerüstet sind, auch zur axialen
Festlegung des Mitnehmerrings gegenüber der Federkraft verwen
den. Jedoch hat dies den Nachteil, daß die Dichtungsanordnung
schwingungsanfällig wird, was man dadurch vermeiden kann, daß
man den Mitnehmerring in axialer Richtung starr festlegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitringdich
tungsanordnung der im Gattungsbegriff des Anspruchs 1 genann
ten Art zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet.
Die erfindungsgemäße Lösung findet sich in der Kombination der
Merkmale des Anspruchs 1 sowie vorzugsweise denen der Unteran
sprüche.
Der Mitnehmerring ist mit der Welle durch den zwischen diesen
beiden Teilen unter radialer Vorspannung eingeschlossenen
elastischen Ring rehverbunden. Damit der Mitnehmerring dennoch
in axialer Richtung starr festgelegt ist, legt er sich über
einen Anschlag an einem radialen Bund der Welle an. In diesem
Zusammenhang bietet sich der genannte elastische Ring zur
Abdichtung des Mitnehmerrings gegenüber der Welle an. Jedoch
entsteht dabei eine Anordnung, in welcher der Raum, der
zwischen dem Mitnehmerring und der Welle zwischen dem Anschlag
und dem Bund einerseits und dem elastischen Ring andererseits
eingeschlossen ist, einen nicht abgedichteten aber für Reini
gungsmittel unzugänglichen Raum. Eine solche Anordnung er
scheint für Sterilanwendungen ungeeignet.
Dieser Nachteil wird dadurch vermieden, daß von dem elasti
schen Ring lediglich die Mitnehmerfunktion in Anspruch genom
men wird, während für die Abdichtung des Mitnehmerrings
gegenüber der Welle ein besonderer Dichtring vorgesehen ist,
der auf der der Welle abgewandten Seite des Anschlags zwischen
dem Mitnehmerring und dem Wellenbund vorgesehen ist.
Wie bekannt, kann der elastische Ring zum Einschnappen der
Gleitringdichtung in die gewünschte Montageposition eingesetzt
werden. Zu diesem Zweck ist die den elastischen Ring ein
schließende Fläche des Mitnehmerrings an ihrem dem Bund
zugewandten Ende mit einem zur Welle hin vorspringenden
Ringvorsprung versehen und/oder ist die den elastischen Ring
an der Welle einschließende Fläche an ihrem vom Bund entfern
ten Ende mit einem zum Mitnehmerring vorspringenden Ringvor
sprung versehen.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Gleitring nicht
direkt gegenüber der Welle abgedichtet, sondern ist eine
Abdichtung zwischen dem Gleitring und dem Mitnehmerring
vorgesehen. Diese soll auf der dem abzudichtenden Medium
zugewandten Seite der Drehmitnahme und der Feder liegen, damit
die zwischen Gleitring und Mitnehmerring eingeschlossenen
Räume möglichst gering gehalten werden.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die
Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Darin zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Hälfte
der Dichtungsanordnung und
Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform
des Dichtrings.
Die Dichtungsanordnung wird von der Welle 1, dem Gehäuse 2 und
der dazwischen angeordneten Gleitringdichtung 3 gebildet.
Diese setzt sich zusammen aus dem ersten ringförmigen Gleit
ringdichtungsteil 4, der über den O-Ring 5 dicht und unverd
rehbar mit dem Gehäuse 2 verbunden ist und mit seiner Stirn
fläche 6 eine Gleitringdichtungsfläche bildet. Ferner umfaßt
die Gleitringdichtung den zweiten Gleitringdichtungsteil 7,
der sich hauptsächlich aus dem Mitnehmerring 8 und dem Gleit
ring 9 zusammensetzt, der über die Stirnfläche seines Gleit
ringteils 9 eine mit der Gleitringdichtfläche 6 des Rings 4
zusammenwirkenden Gleitringdichtfläche 10 bildet. Der Gleit
ring 9 wird durch die Feder 11 gegen den Ring 4 gepreßt. Durch
eine Stift-Nut-Anordnung 12 ist er gegenüber dem Mitnehmerring
8 drehgesichert, und ein Dichtring 13 dichtet den Gleitring 9
gegenüber dem Mitnehmerring 8 ab, und zwar an demjenigen Ende
des Gleitrings 9, das dem Produktraum 14 am nächsten gelegen
ist.
Die Welle 1 ist starr mit einem radialen Bund 15 verbunden, an
dem sich der Mitnehmerring 8 gegenüber der Kraft der Feder 11
abstützt. Zu diesem Zweck ist er an seinem bundnahen Ende mit
einem Anschlag 16 versehen, der sich direkt an dem Bund 15
abstützt.
Die Drehmitnahme des Mitnehmerrings 8 gegenüber der Welle 1
wird durch den elastischen Ring 17 vermittelt, der zwischen
den einander radial gegenüberstehenden Flächen 18 und 19 des
Mitnehmerrings 8 der Welle 1 eingeklemmt ist und eine seiner
Vorspannkraft entsprechende Reibkraft an diesen Flächen
erzeugt.
Die den Mitnehmerring 17 einschließende Fläche 19 der Welle 1
wird am bundfernen Ende durch einen Ringvorsprung 20 abge
schlossen, an dem sich im Montagezustand der elastische Ring
17 anlegt. Diagonal dem Ringvorsprung 20 gegenüber ist ein
entsprechender Ringvorsprung 21 an dem bundnahen Ende der
Fläche 18 des Mitnehmerrings 8 angeordnet, an dem der elasti
sche Ring 17 gleichfalls vorzugsweise anliegt. Außerdem ist
die mitnehmerseitige Fläche 18 auf der bundfernen Seiten durch
eine grobe Stirnfläche 22 abgeschlossen. Bei der Montage kann
der in den Mitnehmerring eingeschnappte elastische Ring 17 an
der Fläche 22 anliegend über die Welle 1 geschoben werden, bis
er hinter dem Ringvorsprung 20 einschnappt. Dies geschieht
dann, wenn der Mitnehmerring 8 sich in seiner endgültig
vorgesehenen Montagestellung befindet.
Die den Anschlag 16 bildende Stirnseite des Mitnehmerrings
enthält auf der der Welle 1 abgewandten Seite des Anschlags 16
eine Ausdrehung 24, in die ein O-Ring 25 eingesetzt ist, der
dann, wenn der Anschlag 16 an dem Bund 15 anliegt, unter
Vorspannung an dem Bund 15 anliegt und abdichtet. Damit sich
zwischen der Ausdrehung 24 und dem Dichtring 25 auf der dem
Bund abgewandten Seite kein enger, schlecht zu reinigender
Spalt bildet, ist dort am Mitnehmerring 8 eine Nase 26 vorge
sehen, die dem Dichtring eine Schräge zuwendet und dicht an
ihm anliegt, bis die Stirnfläche der Nase sich unter großem
Winkel von der Dichtringoberfläche entfernen kann.
Will man auch den zwischen dem Bund 15 und dem Dichtring 25
sich auf der Produktseite bildenden, keilförmigen Spalt
vermeiden, so kann man statt des O-Rings 25 einen Profilring
30 verwenden, wie er in Fig. 2 angedeutet ist und der auf der
Produktseite mit dem Bund 15 einen großen Winkel einschließt.
Der die Ausdrehung 24 enthaltende Teil 27 des Mitnehmerrings 8
ist im Durchmesser gegenüber demjenigen Teil 28, auf dem die
Abdichtung 13 zum Gleitring 9 hin sitzt, derart vergrößert,
daß der Mediumsdruck, wie bei 29 schematisch angedeutet, dazu
beiträgt, den Mitnehmerring 8 und damit den Anschlag 16 und
den Dichtring 25, gegen den Bund 15 zu pressen. Der Dichtring
25 nimmt daher Teil an der Erzeugung der Reibkraft, die den
Mitnehmerring 8 zu gemeinsamer Drehung mit der Welle 1 verbin
det.
Diejenigen Ausführung der Anordnung, bei der der Mitnehmerring
8 der Welle und der Gleitringdichtungsteil 4 dem Gehäuse
zugeordnet ist, ist die übliche Anwendung; nur diese wurde
deshalb unter Bezugnahme auf die Zeichnung oben beschrieben.
Die Anordnung kann aber auch kinematisch derart umgekehrt
werden, daß der Mitnehmerring 8 dem Gehäuse zugeordnet ist,
während der Gleitringdichtungsteil 4 der Welle zugeordnet ist.
In den Ansprüchen wird daher unter Vermeidung der Begriffe
Gehäuse und Welle lediglich von einem ersten und einem zweiten
Bauteil gesprochen, die die Gleitringdichtung einschließen.
Claims (5)
1. Gleitringdichtungsanordnung insbesondere für Anwendungs
fälle mit hohen Reinheitsanforderungen, zwischen zwei
relativ zueinander drehbaren, ersten und zweiten Bauteilen
(1, 2) und mit einem ersten Gleitringdichtungsteil (4),
das mit dem ersten Bauteil (2) verbunden ist und eine
erste Gleitringdichtfläche (6) bildet, und einem zweiten
Gleitringdichtungsteil (7), das aus einem Mitnehmerring
(8), der mit dem zweiten Bauteil (1) dicht, undrehbar und
in axial bestimmter Position verbunden ist, und einem mit
dem Mitnehmerring dicht, undrehbar und axial verschiebbar
verbundenen Gleitring (9) besteht, der die zweite Gleit
ringdichtfläche (10) bildet und durch Federkraft (11)
gegen die erste Gleitringdichtfläche (6) gedrückt ist,
wobei die undrehbare Verbindung zwischen dem Mitnehmerring
(8) und dem zweiten Bauteil (1) durch einen unter Vorspan
nung zwischen einander radial gegenüberstehenden Flächen
(18, 19) des zweiten Bauteils (1) und des Mitnehmerrings
(8) enthaltenen elastischen Ring (17) vermittelt ist und
der Mitnehmerring (8) gegenüber der Federkraft (11) an
einem radial vorspringenden Bund (15) des zweiten Bauteils
(1) unnachgiebig durch einen Anschlag (16) abgestützt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mitnehmerring (8)
und dem Bund (15) des zweiten Bauteils (1) auf der dem
zweiten Bauteil (1) abgewandten Seite des Anschlags ein
Dichtring (25) vorgesehen ist, dessen Dichtkraft geringer
als die Kraft ist, mit der sich der Mitnehmerring (8) an
dem Bund (15) abstützt, und daß eine Abdichtung (13)
zwischen dem Mitnehmerring (8) und dem Gleitring (9)
vorgesehen ist.
2. Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die den elastischen Ring (17) ein
schließende Fläche (18) des Mitnehmerrings (8) an ihrem
dem Bund (15) zugewandten Ende zum zweiten Bauteil (1) hin
vorspringt (21).
3. Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die den elastischen Ring (17)
einschließenden Fläche (19) an dem zweiten Bauteil (1) an
ihrem vom Bund (15) entfernten Ende zum Mitnehmerring (8)
hin vorspringt (20).
4. Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (13) zwi
schen dem Mitnehmerring (8) und dem Gleitring (9) auf der
dem zweiten Bauteil (1) abgewandten Seite der Drehmitnahme
(12) und der Feder (11) liegt.
5. Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Dichtring (25)
am Mitnehmerring (8) von der Produktseite abgegrenzte
Querschnittsfläche größer ist als die Querschnittsfläche
des Mitnehmerrings (8) im Bereich der Abdichtung (13) zum
Gleitring (9).
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE4311547A DE4311547C2 (de) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Gleitringdichtungsanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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DE4311547A1 true DE4311547A1 (de) | 1994-10-13 |
DE4311547C2 DE4311547C2 (de) | 2003-12-18 |
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ID=6485027
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DE4311547A Expired - Fee Related DE4311547C2 (de) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Gleitringdichtungsanordnung |
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Also Published As
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DE4311547C2 (de) | 2003-12-18 |
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