DE4415120C1 - Gleitringdichtung - Google Patents
GleitringdichtungInfo
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- DE4415120C1 DE4415120C1 DE19944415120 DE4415120A DE4415120C1 DE 4415120 C1 DE4415120 C1 DE 4415120C1 DE 19944415120 DE19944415120 DE 19944415120 DE 4415120 A DE4415120 A DE 4415120A DE 4415120 C1 DE4415120 C1 DE 4415120C1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16J15/3464—Mounting of the seal
Description
Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, umfassend einen Gleitring und
einen Stellring, die durch zumindest eine erste Verdrehsicherung relativ un
verdrehbar miteinander verbunden sind und eine abzudichtende Welle relativ
unverdrehbar umfangsseitig umschließen und gegeneinander und gegenüber
der Welle durch jeweils zumindest eine Dichtung aus elastomerem Werkstoff
statisch abgedichtet sind, wobei die dynamische Dichtfläche des mit der
Welle umlaufenden Gleitrings unter axialer Vorspannung federnd an die dy
namische Dichtfläche eines Gegenrings angepreßt ist, wobei der Gegenring
durch zumindest eine zweite Verdrehsicherung relativ unverdrehbar mit ei
nem Gehäuse verbunden ist, wobei der Gegenring und das Gehäuse durch
zumindest eine weitere statisch wirkende Dichtung gegeneinander
abgedichtet sind, wobei der Gleitring und der Gegenring aus einem
keramischen Werkstoff bestehen und wobei die erste und die zweite
Verdrehsicherung stiftförmig ausgebildet und in Ausnehmungen des Stellrings
und des Gleitrings sowie des Gehäuses und des Gegenrings angeordnet sind.
Eine solche Gleitringdichtung ist aus der DE 34 28 744 A1 bekannt. Die
Gleitringe bestehen aus Siliziumkarbid und sind an ihrem inneren Umfang auf
vorgepreßten Dichtringen gelagert, die ihrerseits auf Metallträgerteilen
aufgepreßt und symmetrisch zu den Siliziumkarbid-Gleitringen angeordnet
sind. Die als Verdrehsicherung ausgebildeten Stifte weisen im Bereich der
Siliziumkarbid-Gleitringe scharfkantige Kontaktflächen auf.
Eine weitere Gleitringdichtung ist aus der DE 35 43 160 C2 bekannt. Der
Gleitring ist durch eine zylinderförmig ausgebildete Verdrehsicherung mit dem
Stellring verbunden, wobei die Verdrehsicherung in axialer Richtung einer
seits in eine Ausnehmung des Stellrings eingepreßt und in axialer Richtung
andererseits relativ beweglich in einer Ausnehmung des Gleitrings angeordnet
ist. Entsprechend ist die zweite Verdrehsicherung ausgebildet, die das Ge
häuse und den Gegenring relativ unverdrehbar miteinander verbindet. Der
zylinderförmige Stift der zweiten Verdrehsicherung ist relativ unbeweglich
innerhalb einer Bohrung im Gehäuse angeordnet und in axialer Richtung
andererseits unverpreßt innerhalb einer Ausnehmung des Gegenrings ange
ordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitringdichtung der vorbe
kannten Art derart weiterzuentwickeln, daß aggressive, stark verschmutzte
Medien während einer langen Gebrauchsdauer zuverlässig abgedichtet wer
den und Beschädigungen am Gleitring und am Gegenring auch bei leicht
verkanteter Zuordnung der Verdrehsicherungen zuverlässig vermieden wer
den.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen
von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unter
ansprüche Bezug.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß der Gleitring
und der Gegenring aus einem keramischen Werkstoff bestehen, daß die erste
und die zweite Verdrehsicherung stiftförmig ausgebildet und in Ausnehmun
gen des Stellrings und des Gleitrings sowie des Gehäuses und des Gegen
rings angeordnet sind und daß die Verdrehsicherungen zumindest in den
Ausnehmungen von Gleitring und Gegenring unter Vermeidung scharfkantiger
Kontaktflächen angeordnet sind und mit den Ausnehmungen nur außerhalb
von deren Randzonen in Berührung bringbar sind. Bei stark verschmutzten
Medien, die beispielsweise Quarzsandpartikel enthalten, hat es sich als vor
teilhaft bewährt, im Hinblick auf unverändert gute Gebrauchseigenschaften
der Gleitringdichtung während einer langen Gebrauchsdauer, keramische
Gleitwerkstoffe für Gleitring und Gegenring einzusetzen. Der Gleitring und
der Gegenring können beispielsweise aus Siliziumkarbid bestehen. Kerami
sche Werkstoffe zeichnen sich zwar durch hohe Verschleißfestigkeit aus, sie
sind jedoch sehr spröde und reagieren insbesondere auf ungleichmäßig hohe
Flächenpressung bruchempfindlich. Unter Berücksichtigung dieser
werkstoffspezifischen Eigenschaften sind die stiftförmigen
Verdrehsicherungen derart gestaltet, daß die Randzonen der keramischen
Bauteile der Gleitringdichtung von diesen stets unberührt sind. Während der
Drehmomentübertragung durch die Verdrehsicherungen liegen diese nur an
den Kontaktflächen der Ausnehmungen außerhalb der Randzonen an. Unter
Randzonen im Sinne der vorliegenden Erfindung werden die Bereiche der
Ausnehmungen in den keramischen Bauteilen bezeichnet, in denen eine
sprunghafte Richtungsumkehr und/oder Querschnittsveränderung stattfindet.
Die Krafteinleitung durch die Verdrehsicherungen in den Gleitring und/oder
den Gegenring erfolgt außerhalb dieser Bereiche, so daß eine unzulässig hohe
Flächenpressung in den Randzonen vermieden wird. Die Gefahr von
Ausbrüchen und Abplatzungen wird dadurch ausgeschlossen.
Die erste und/oder zweite Verdrehsicherung kann auf der dem Stellring
und/oder dem Gehäuse zugewandten Seite innerhalb der entsprechenden
Ausnehmung auf einer Druckfeder abgestützt und unter elastischer Vorspan
nung an die Kontaktflächen der Ausnehmungen von Gleit- und/oder Gegenring
angelegt sein. Die Druckfeder bewirkt einerseits die elastisch nachgiebige
Anpreßung von Gleitring und Gegenring aneinander und andererseits die
spiel- und geräuschfreie Anordnung der Verdrehsicherung und eine während
der bestimmungsgemäßen Verwendung stets gleichbleibende Positionierung
der Verdrehsicherungen innerhalb der Ausnehmungen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß zumindest
zwei gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilte Verdrehsicherungen vorgese
hen sind. Hierbei ist von Vorteil, daß die Drehmomentübertragung, bezogen
auf die einzelne Verdrehsicherung, vergleichsweise geringer ist und die Ver
drehsicherungen daher insgesamt kompakte Abmessungen aufweisen, wo
durch kompakte Abmessungen der gesamten Gleitringdichtung bedingt sind.
Die Verdrehsicherungen können einen in Richtung der angrenzenden kerami
schen Bauteile zunehmend erweiterten Querschnitt aufweisen. Die Verdrehsi
cherungen können auf der dem Gleit- und dem Gegenring zugewandten Seite
eine im wesentlichen tonnenförmige Gestalt aufweisen, die in axialer Rich
tung der Verdrehsicherungen betrachtet, vollständig innerhalb der entspre
chenden Ausnehmungen angeordnet sind. Durch den vergleichsweise größe
ren Querschnitt wird die Fläche mit der die Verdrehsicherung an der entspre
chenden Ausnehmung anliegt, vergrößert, wodurch sich eine insgesamt ver
kleinerte Flächenpressung ergibt. Die Gefahr von Beschädigungen der kera
mischen Bauteile ist dadurch weiter reduziert. Dadurch, daß die Verdrehsi
cherungen auf der den keramischen Bauteilen zugewandten Seite eine im
wesentlichen tonnenförmige Gestalt aufweisen, werden die Randzonen der
Ausnehmungen durch die Verdrehsicherungen nicht berührt. Die Ausneh
mungen werden demgegenüber lediglich in den Bereichen berührt, in denen
keine sprunghafte Richtungsumkehr oder sprunghafte
Querschnittserweiterung vorliegt. In diesen Bereichen sind keramische
Bauteile unempfindlich und gegen mechanische Beanspruchungen sehr
widerstandsfähig.
Eine beispielhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung ist in
den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert: Es zei
gen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung in
längsgeschnittener Darstellung,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 3 den Ausschnitt aus Fig. 2 in einer Draufsicht, wobei die Welle bezogen
auf das Gehäuse in Rotation befindlich ist;
Fig. 4 den Ausschnitt aus Fig. 2, geschnitten entlang der Linie A-A in einer
Ansicht.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung
gezeigt, wobei der Gleitring 1 und der Stellring 2 durch eine erste Verdrehsi
cherung 3 und der Gegenring 9 und das Gehäuse 11 durch eine zweite Ver
drehsicherung 10 jeweils relativ unverdrehbar zueinander angeordnet sind.
Zur Abdichtung aggressiver Medien, die stark verunreinigt sein können, ist es
vorgesehen, daß der Gleitring 1 und der Gegenring 9 jeweils aus Silizium
karbid bestehen und daher nahezu keinem Verschleiß unterliegen. Die
Abdichtung ist daher während der gesamten Gebrauchsdauer ausgezeichnet.
Die Verdrehsicherungen 3, 10 sind in diesem Ausführungsbeispiel annähernd
schraubenförmig ausgebildet. Axial in Richtung des Gleitrings 1 und des
Gegenrings 9 sind die erste Verdrehsicherung 3 und die zweite Verdrehsiche
rung 10 jeweils durch einen im wesentlichen tonnenförmig gestalteten Kopf
begrenzt, der eine geringere Ausdehnung aufweist, als die entsprechende
Ausnehmungen 14, 16 innerhalb des Gleitrings 1 und des Gegenrings 9 in
gleicher Richtung. Durch eine derartige Ausgestaltung ist sichergestellt, daß
der Kopf der jeweiligen Verdrehsicherung 3, 10 nur außerhalb der Randzonen
der Ausnehmungen 14, 16 an diese anlegbar ist und somit unzulässig hohe
Flächenpressungen im Bereich der Randzonen und die Gefahr einer Beschä
digung der keramischen Bauteile zuverlässig vermieden wird.
In Fig. 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus Fig. 1 gezeigt. Es ist zu erken
nen, daß die Verdrehsicherung 10 in axialer Richtung federnd auf einer
Druckfeder 17 abgestützt ist, die innerhalb der Ausnehmung 15 des Gehäu
ses 11 angeordnet ist. Die Kontaktfläche, mit der der Kopf der zweiten Ver
drehsicherung 10 innerhalb der Ausnehmung 16 des Gegenrings 9 angeord
net ist, ist mit Bezugsziffer 18 bezeichnet. Es ist zu erkennen, daß die Rand
zonen 19 durch die Verdrehsicherung 10 keinesfalls berührbar sind und daher
der keramische Gegenring 9 bei Drehmomentübertragung in diesen Bereichen
nicht unzulässig hoch beansprucht und möglicherweise zerstört werden kann.
In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Ausschnitt aus Fig. 2 während der
Drehmomentübertragung gezeigt. Durch die abgerundete Form der zweiten
Verdrehsicherung 10 innerhalb der Ausnehmung 16 des Gegenrings 9 liegt
die Kontaktfläche 18 nur flächig außerhalb der Randzonen 19 an der Aus
nehmung 16 an.
In Fig. 4 ist der Schnitt A-A aus Fig. 2 gezeigt. Eine Berührung von zweiter
Verdrehsicherung 10 und Gegenring 9 zur Drehmomentübertragung findet
nur im Bereich der Kontaktfläche 18 statt. Die Randzonen 19 der Ausneh
mung 16 des Gegenringes 9 werden von der Verdrehsicherung 10 nicht be
rührt.
Claims (5)
1. Gleitringdichtung, umfassend einen Gleitring und einen Stellring, die
durch zumindest eine erste Verdrehsicherung relativ unverdrehbar mit
einander verbunden sind und eine abzudichtende Welle relativ unver
drehbar umfangsseitig umschließen und gegeneinander und gegenüber
der Welle durch jeweils zumindest eine Dichtung aus elastomerem
Werkstoff statisch abgedichtet sind, wobei die dynamische Dichtfläche
des mit der Welle umlaufenden Gleitrings unter axialer Vorspannung
federnd an die dynamische Dichtfläche eines Gegenrings angepreßt ist,
wobei der Gegenring durch zumindest eine zweite Verdrehsicherung
relativ unverdrehbar mit einem Gehäuse verbunden ist, wobei der
Gegenring und das Gehäuse durch zumindest eine weitere statisch
wirkende Dichtung gegeneinander abgedichtet sind, wobei der Gleitring
und der Gegenring aus einem keramischen Werkstoff bestehen und
wobei die erste und die zweite Verdrehsicherung stiftförmig
ausgebildet und in Ausnehmungen des Stellrings und des Gleitrings
sowie des Gehäuses und des Gegenrings angeordnet sind, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verdrehsicherungen (3, 10) zumindest in den
Ausnehmungen (14, 16) von Gleitring (1) und Gegenring (9) unter
Vermeidung scharfkantiger Kontaktflächen angeordnet sind und mit
den Ausnehmungen (14, 16) nur außerhalb von deren Randzonen in
Berührung bringbar sind.
2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gleitring (1) und der Gegenring (9) aus Siliziumkarbid bestehen.
3. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste und/oder die zweite Verdrehsicherung (3, 10) auf der dem
Stellring (3) und/oder dem Gehäuse (11) zugewandten Seite innerhalb
der entsprechenden Ausnehmung (13, 15) auf einer Druckfeder (17)
abgestützt und unter elastischer Vorspannung die Kontaktflächen der
Ausnehmungen (14, 16) von Gleit- (1) und Gegenring (9) angelegt
sind.
4. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verdrehsicherungen (3, 10) einen in Richtung der angrenzenden ke
ramischen Bauteile zunehmend erweiterten Querschnitt aufweisen.
5. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verdrehsicherungen (3, 10) auf der dem Gleit- (1) und dem Gegen
ring (9) zugewandten Seite eine im wesentlichen tonnenförmige Ge
stalt aufweisen, die, in axialer Richtung der Verdrehsicherungen (3,
10) betrachtet, vollständig innerhalb der entsprechenden Ausnehmun
gen (14, 16) angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944415120 DE4415120C1 (de) | 1994-04-29 | 1994-04-29 | Gleitringdichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944415120 DE4415120C1 (de) | 1994-04-29 | 1994-04-29 | Gleitringdichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4415120C1 true DE4415120C1 (de) | 1995-08-10 |
Family
ID=6516861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944415120 Expired - Lifetime DE4415120C1 (de) | 1994-04-29 | 1994-04-29 | Gleitringdichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4415120C1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2000039487A1 (en) * | 1998-12-23 | 2000-07-06 | Aes Engineering Ltd | Drive pins in a mechanical seal |
ITMI20081526A1 (it) * | 2008-08-20 | 2010-02-21 | Fluiten Italia | Tenuta meccanica |
DE102017214132A1 (de) * | 2017-08-14 | 2019-02-14 | Eagleburgmann Germany Gmbh & Co. Kg | Gleitringdichtungsanordnung sowie Gleitringdichtungs-Baukasten |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3428744A1 (de) * | 1983-08-12 | 1985-02-28 | Dickow-Pumpen KG, 8264 Waldkraiburg | Befestigung von ringfoermigen siliziumcarbid-bauteilen an metalltraegerteilen |
DE3543160C2 (de) * | 1985-12-06 | 1989-01-26 | Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim, De |
-
1994
- 1994-04-29 DE DE19944415120 patent/DE4415120C1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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DE102017214132B4 (de) * | 2017-08-14 | 2020-03-26 | Eagleburgmann Germany Gmbh & Co. Kg | Gleitringdichtungsanordnung sowie Gleitringdichtungs-Baukasten |
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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R071 | Expiry of right |