DE6605674U

DE6605674U - Gleitringdichtung

Info

Publication number: DE6605674U
Application number: DE19666605674
Authority: DE
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1965-07-06
Filing date: 1966-07-04
Publication date: 1970-06-18
Also published as: NL6608520A; GB1124776A; FR1500082A; GB1124777A

Description

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Borg-Warner Corp.

- 16 268 - Ih-^⁰) München, 12. Januar 1970

Gleitringdichtung

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, bei der der

_; feststehende gegen Verdrehung gesicherte Gleitring dicht mit

! einem Balg verbunden und von dem Balö gegen den mit der Welle verbundenen umlaufenden Gleitring gedrückt ist, und bei der die '' andere, dem feststehenden Gleitring abgekehrte Seite des Balges mit einem Ringflansch dicht verbunden ist, der zum Einstellen der Anpreßkraft des feststehenden gegen den umlaufenden Gleitring axial verschiebbar ist.

, Die axiale Einstellbarkeit eines Gleitrings einer Gleitring-

dichtung zur Änderung des Anpreßdruckes ist bekannt. So ist es bekannt zwischen einem Gehäuseteil und dem Gleitring Zwischenlegscheiben anzuordnen. Ist es jedoch erforderlich, die Anpreßkraft zu ändern, beispielsweise infolge der Abnutzung der Gleitringe oder infolge eines Axialspiels der Welle so muß die bekannte Gleitringdichtung in ihren wesentlichen Bestandteilen

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auseinandergebaut werden, um an die Zwischenlegscheiben zu gelangen. Dies ist umständlich. Es ist aber auch bekannt, den feststehenden Gleitring mittels einer Schraubenfeder an den umlaufenden Gleitring anzudrücken, wobei die Sekundärdidatung durch einen Balg erfolgt. Die Vorspannung der Feder kann durch einen Schraubring verändert werden, der mit einem entsprechenden Gewinde in einem Gehäuseteil verschraubt ist. Dadurch ergeben sich insbesondere bei großen Wellendurchmessern ein verhältnismäßig großer Herstellungsaufwand und umständliche Handhabung.

Es liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Gleitringdichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß der eine Gleitring von außen her während des Betriebes leicht einstellbar ist. Erfindungsgemäß besteht die Lösung der Aufgabe darin, daß der Ringflansch im Gleitsitz in einer Innenbohrung des Gehäuseflansc-hes verschiebbar angeordnet ist und die axiale Verschiebung des Ringflansches mittels mehrerer am Umfang des

Gehäusedeckels verteilter Stellschrauben erfolgt. Dadurch ergibt sieh eine leichte Einsteilbarkeit des feststehenden Gleit- i rings, auch während des Betriebes, von außen her sowie eine einfache Ausbildung der hierfür dienenden Bauteile. Somit kann !

bei der Abnutzung der Gleitflächen, beim Auftreten von Her- '

Stellungstoleranzen, einem Axialspiel der Welle usw. die Lage des feststehenden Gleitrings gegenüber dem Gehäuse, also die Balglänge und dadurch die axiale Anpreßkraft des Balges in einfacher Weise nachgestellt werden.

Ferner ist eine vorteilhafte und erfinderische Ausgestaltung

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dadurch vorgesehen, daß man ein zum Zwecke der Anlaßschmierung vorgesehenes den Balg umgebendes Rohr mit einer Bohrung im Ringflansch verbindet, wobei das äußere Ende der Bohrung in den Kanal mündet, der in dem Gehäuseflansch vorgesehen ist. Zu beiden Seiten der in den Kanal mündenden Bohrung ist an der Außenfläche des Ringflansches je eine Dichtung angeordnet. Zweckmäßigerweise kann die Bohrung in eine am Außenumfang des Ringflansches angeordnete Ringnut münden.

Dadurch wird der Vorteil vermittelt, daß nicht nur der feststehende Stützring für den Gleitring, sowie der Balgen und der

Ringflansch eine einstellbare Baueinheit bilden, sondern daß auch gleichzeitig Maßnahmen getroffen sind, um das zu Zwecken der Anlaßschmierung notwendige Rohr bzw, dessen Durchführung nach außen zu der Druckmittelquelle in einfacher und zweckmäßiger Weise anzuordnen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine axiale Schnittansicht einer in einem Pumpengehäuse angeordneten erfindungsgemäßen Gleitringdichtung;

zusammen mit den zugehörigen Teilen; |

Fig. 2 ist ein Querschnitt in Pfeilrichtung 2-2 entlang der Schnittlinie von Fig. 1, und

Fig. 3 ist ein Querschnitt in Pfeilrichtung 3-3 entlang der Schnittlinie von Fig. 1.

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In den Zeichnungen ist ein Gehäuse 10, beispielsweise ein Kreisel- ; pumpengehäuse mit einer Wellenöffnung versehen, die eine kleinere ! Bohrung 11 und eine größere Bohrung 12 enthält, durch die sich ; eine Welle 13 erstreckt. An dem linken Ende der Welle (in Fig. 1 gesehen) kann ein Kreiselpumpenrotor (nicht gezeigt) befestigt sein, und an dem rechts liegenden Ende der Welle kann eine Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt), wie zum Beispiel ein Elektromotor, angeschlossen sein.

Die Welle weis; einen Abschnitt 14 geringen Durchmessers und einen noch weiter verkleinerten Abschnitt 15 auf. Auf ier Welle ist eine Hülse 16 mit einem nach innen ragenden Flansch 17 befestigt, wobei dieser Flansch 17 an einem Bund 18 der Welle anliegt. Auf dem Abschnitt 14 ist ein umlaufender Gleitring 19 befestigt, dessen Innenfläche auf dem Flansch 17 der Hülse 16 aufliegt. Auf dem Gewinde 21 der Welle ist eine Mutter 20 in Berührung mit der Außenseite des Gleitrings 19 aufgeschraubt, um diesen festzuhalten, indem er zwischen dem Flansch I7 und der Mutter 20 gehalten wird. Die Mutter 20 ist durch eine Feststellschraube 22 gegen Lockern gesichert. Die Hülse 16 und der umlaufende Gleitring I9 werden durch einen Nutenkeil 23, der in einer Nut 24 in der Welle und in entsprechenden Nuten in dem Flansch der Hülse l6 und in dem umlaufenden Gleitring I9 aufgenommen wird,

an einer Drehung bezüglich der Welle gehindert. j

Die Hülse l6 ist mit einer Vielzahl von parallelen, am Umfang angeordneten Vertiefungen 25 versehen, die V-förmige Rillen 26 bilden. Die Außenkanten dieser Rillen liegen in der Bohrung 11 ,

ab des Gehäuses und bilden mit ihr eine Labyrinthdichtung.

In einer Nut 28 in dem Abschnitt 14 der Welle befindet sieh ein O-Ring 27, um ein Ausfließen von Strömungsmittel entlang der Walle zwischen dem Gleitring 19 und dem Abschnitt 14 zu verhindern.

Ein feststehender Gleitring ist mittels eines Befestigungsringes 31 auf einem Stützring 30 befestigt, wobei der Befestigungsring 31 sowohl den feststehenden Gleitring wie auch den Stützring umgibt. Wie am besten aus Fign. 2 und 3 ersichtlich, weist der Befestigungsring 31 zwei diametral und axial angeordnete Nutenkeile 32 auf, die von Nuten 33 in dem feststehenden Gleitring 29 und von dazu ausgerichteten Nuten 34 in dem Stützring 30 aufgenommen werden. Von dem Befestigungsring 3I erstrecken sich zwei Nutenkeile 35 radial nach außen, sind diametral angeordnet und werden in einer Nut 36 in einem Flansch 37 aufgenommen. Durch diese Bauart wird der feststehende Gleitring 29 durch den Befestigungsring 31 sicher auf dem Stützring 30 befestigt. Die Nutenkeile 35 verhindern eine relative Drehung der Ringe bezüglich des Flansches 37.

Das eine Ende eines metallischen Balgs 38 ist an der Außenfläche des Stützrings 30 angeschweißt. Das andere Ende des Balges ist an einem Ringflansch 39 angeschweißt. Der Ringflansch ist in einem Gehäusedeckel 40 gelagert, der seinerseits auf dem Flansch 37 befestigt ist. Bolzen 41 befestigen den Flansch 37 und den Gehäusedeckel 40 an dem Gehäuse 10. Ein Auslaufen von Schmiermittel zwischen dem Gehäuse 10 und dem Flansch 37 wird durch

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einen O-Ring 42 und ein Auslaufen zwischen dem Flansch 37 und dem Gehäusedeekel 40 wird durch einen anderen O-Ring 4? vermieden. Die O-Ringe 44 und 45 verhindern einen Strömungsmittelverlust zwischen dem Gehäusedeckel 40 und dem Ringflansch 39.

Der Ringflansch 39 ist in dem Gehäusedeckel 40 mittels Stellschrauben 46 axial verschiebbar. Auf diese Weise kann der nicht feststehende Gleitring 29 mit einer gewünschten Kraft vorgespannt werden, um gegen den umlaufenden Gleitring 19 zu drücken. Zwischen die gegenüberliegenden Gleitflächen der Gleitringe 19 und 29 kann Schmiermittel eingespritzt werden. Zu diesem Zweck befindet sich am Umfang des Gehäusedeckels 40 eine Eintrittsöffnung 47. Von dem Boden dieser Eintrittsöffnung wird das Schmiermittel durch eine Bohrung 48 zu einer ringförmigen Nut

49 in dem Umfang des Ringflansches 39 geführt. Eine andere Bohrung

50 führt von der Nut 49 radial nach innen durch den Ringflansch. Ein Ende eines biegsamen Metallrohrs 51 ist mit dem inneren Ende der Bohrung 50 dicht verbunden. Das Metallrohr ist um den Balg 38 gewunden, und das andere Ende des Rohrs ist mit einer axialen Bohrung 52 verbunden, die durch den Stützring 30 führt. Durch den feststehenden Gleitring 29 verläuft eine Vielzahl von Längsbohrungen 5^i z.B. sechs Bohrungen. Jede dieser Längsbohrungen 54 steht an einem Ende mit der ringförmigen Nut 53 in dem Stützring in Verbindung und mündet an dem anderen Ende in die Dichtungsflache 55 des feststehenden Gleitrings. Wenn daher Schmiermittel unter Druck in die Eintrittsöffnung 47 eingeführt wird, kann es durch die Bohrung 48, die Nut 49, die Bohrung 50 und das elastische Metallrohr 5I in die Bohrung 52 im Stützrin^;

30 fließen. Dann fließt das Schmiermittel durch die Bohrung 52 . - 6 -

In die ringförmige Nut 5J5 im Stützring und von dort durch die Bohrungen 54 in den Zwischenraum zwischen der Dichtungsfläche 55 des feststehenden Gleitrings und der Gleitfläche des umlaufenden Gleitrings 19·

Eine Vorrichtung sum Abgeben von Schmiermittel an die Eintrittsöffnung 47 weist einen Zylinder 57 auf, der mit einer Bohrung 58 versehen ist, in die ein Ende 59 eines doppelt wirkenden Kolbens 60 gleitend eingepaßt ist. Das andere Ende 6l des Kolbens hat einen größeren Durchmesser als das Ende 59 und ist gleitend in einer Bohrung 62 eingepaßt. Der Kolben 60 wird durch eine Feder 65, "ie gezeigt, normalerweise in einer oberen Stellung gehalten. Die Bohrung 58 des Zylinders steht mit der Eintrittsöffnung 47 über ein Einwegventil 64 in Verbindung. Ein Schmiermittelbehälter 64a ist über ein anderes Einwegventil 65 mit der unteren Bohrung 58 des Zylinders verbunden.

In dem oberen Ende des Zylinders 57 ist ein Durchlaß 66 ausgebildet, durch den Schmiermittel zur Betätigung des Kolbens eingelassen wird. Das Schmiermittel kann einfacherweise aus der größeren Bohrung 12 des Gehäuses 10 entnommen werden. Zu diesem Zweck zweigt eine Leitung 67 von der Bohrung 12 an ein Dreiwegventil 68 ab. In der mit gestrichelten Linien gezeigten Stellung des Ventils fließt Schmiermittel aus der Leitung 67 durch eine Leitung 69 zum Durchlaß 66 des Zylinders. Wenn das Ventil in der mit durchgehenden Linien gezeigten Stellung steht, wird das Schmiermittel aus dem oberen Ende des Zylinders durch den Durchlaß 66 und die Leitung 69 abgelassen. Es ist ersichtlich, daß der Zylinder 57 mit einer Entlüftung 69 a versehen ist, die

verhindert, daß Luft unterhalb des Kolbenendes 6l in der Zylinderbohrung 62 eingeschlossen wird.

Der Kolben 60 wird aus einer niedergedrückten Stellung in die dargestellte Stellung bewegt, und Schmiermittel über das Einwegventil 65 aus dem Behälter 64a in die Bohrung 58 gesaugt. Wenn der Kolben niedergedrückrt wird, wird dieses Schmiermittel durch das Einwegventil 64 in die Eintrittsöffnung 47 und von dort durch die zuvor beschriebenen Kanäle in den Zwischenraum zwischen den Gleitflächen 55 und 56 gedrückt.

Das Niederdrücken des Kolbens 60 wird von einem Dreiwegventil 68 gesteuert. Wenn das Ventil in die in gestrichelten Linien gezeigte Stellung gedreht wird, wird unter Druck stehendes Schmiermittel aus der Bohrung 12 oberhalb des Kolbenendes 6l in den Zylinder eingelassen, um den Kolben nach unten zu drücken; wenn das Ventil dann in die durchgehenden Linien gezeigte Stellung gedreht wird, bringt die Feder 63 den Kolben 60 in seine obere Stellung zurück, um eine weitere Sehmiermittelmenge in die Bohrung 58 zu saugen.

Eine an sich bekannte Kühlvorrichtung weist Pumpemschaufeln 70 auf,die am Umfang des umlaufenden Gleitrings 19 ausgebildet sind. Dadurch wird Schmiermittel in einen ringförmigen Kanal 71 gefördert, der in dem Plansch 37 neben den Pumpenschaufeln angeordnet ist. Von diesem ringförmigen Kanal wird das Schmiermittel durch eine Bohrung 72 in dem Flansch nach außen und durch eine Leitung

73 in den Mittelabschnitt 74 eines Wärmetauschers 75 gedrückt.

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Das abgekühlte Schmiermittel fließt von dem Mittelabschnitt 74 durch eine Leitung J6 an einen Kühleinlaß 77 in dem Plansch 37. Das gekühlte Schmiermittel wird durch die Leitungen 78 und 79 in die Nähe der Gleitringe zurückgeführt. Nachdem das Schmiermittel die Gleitringe und die benachbarten Teile gekühlt hat, wird es von den Pumpenschaufeln 70 wieder zum Wärmetauscher 75 gefördert. Der Wärmetauscher weist einen äußeren Abschnitt 80 auf, durch den ein Kühlmittel in indirektem Wärmeaustausch mit dem durch den Mittelabschnitt 74 des Wärmetauschers fließenden Schmiermittel geleitet wird.

Die Oberflächen 8l, 82 des feststehenden Gleitrings 29, und des

; Stützrings 30 sind geläppt und bilden eine Strömungsmitteldichte Verbindung. Gemäß Pign. 1 und 3 schließt diese Verbindung eine in der Oberfläche 82 des Stützrings ausgebildete ringförmige Nut 83 ein, die durch mehrere radiale Vertiefungen 84 mit dein Innenumfang des Stützrings verbunden ist. Die ringförmige Nut 83 steht durch die radialen Vertiefungen 84 und den Innenraum des

j Ba.lgs 38 mit der Atmosphäre in Verbindung. Durch diese Anordnung

' wird die Kraft, die von dem Schmiermitteldruck innerhalb des

Gehäuses ausgeübt wird und den Stützring in eine strömungsmittel- ! dichte Berührung mit dem feststehenden Gleitring drückt, auf eine ringförmige Zone konzentriert, die zwischen der ringförmigen Nut 83 und dem Umfang des feststehenden Gleitrings 29 und des Stütz- : rir_£s 30 liest. Dadurch wird zwischen dem Stützring und dem feststehenden Gleitring die Abdichtung verbessert.

Claims

Schutzansprüche

1. Gleitringdichtung, bei der der feststehende gegen Verdrehung gesicherte Gleitring dicht mit einem Balg verbunden und von dem Balg gegen den mit der Welle verbundenen umlaufenden Gleitring gedrückt ist und bei der die andere, dem feststehenden Gleitring abgekehrte Seite des Balges mit einem Ringflansch dicht verbunden ist, der zum Einstellen der Anpreßkraft des feststehenden gegen den umlaufenden Gleitring axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (39) im Gleitsitz in einer Innenbohrung· des Gehäuseflansches verschiebbar angeordnet ist und die axiale Verschiebung des Ringflansches mittels mehrerer am Umfang des Gehäusedeckels verteilter Stellschrauben (46) erfolgt.

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 , bei der der feststehende Gleitring mit an der Dichtfläche mündenden Bohrungen versehen ist, die an ein den Balgen umgebendes und über einen Kanal

in einem Gehäuseflansch mit einer Druckmittelquelle zur Anlaßschmierung verbundenes Rohr angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Ringflansch (39) angeordnete Bohrung (50) einerseits mit dem Rohr (51) verbunden ist und andererseits in den Kanal (48) im Gehäuseflansch (40) mündet, wobei der Ringilanseh (;>9) beiderseits der Mündung (49) der Bohrung gegen den Gehäuseflanseh abgedichtet ist.

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