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Schleifringdichtun' Die Erfindung betrifft Schleifringdichtungen zur
radialen und axialen Abdichtung von Wellen; und zwar sowohl doppelseitig wie auch
einseitig wirkende. Die radial dichtenden, mit der Welle umlaufenden Schleifringe
solcher Dichtungen werden durch axial wirkende Federn gegen die Fläche gepreßt,
an der sie schleifen. An früheren Schleifringdichtungen wirkte der Druck des abzudichtenden
Mittels entgegen der Federkraft, strebte also danach, den Ring von seiner Gegenfläche
abzuheben. Das bedingte, daß man entsprechend starke Federn in der Dichtung unterbringen
mußte, was wiederum bei Druckschwankungen zu übermäßigem Verschleiß der Schleifringe
führte, da die Federn stark genug sein mußten, um dem höchsten Druck des abzudichtenden
Mittels entgegenzuwirken, so daß sie bei Abnahme des Druckes den Ring unnötig stark
an die Gegenfläche preßten.
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Einseitig wirkende Schleifringdichtungen, bei denen das den Schleifring
tragende Gehäuse innerhalb des abzudichtenden, unter Druck stehenden Mittels liegt,
sind bereits bekanntgeworden. Bei diesen Dichtungen wirkt der Druck des Mittels
in gleicher Richtung wie die Federn, also von hinten auf den Schleifring mit der
Wirkung einer stärkeren tbipressung an die Gegenfläche. Bei dieser Ausführung waren
aber alle Teile dein Angriff des ATittels ausgesetzt. sie mußten also entweder aus
besonders korrosionsfesten und hitzebeständigen Werkstoffen hergestellt sein, oder
es mußte in Kauf genommen werden, daß sie nach verhältnismäßig kurzer Betriebsdauer
versagten und ausgewechselt werden mußtcn. Wegen des geringen Spieles Zwischen den
einzelnen Teilen - konnten diese durch Rost oder Verunreinigungen zusammenkrusten,
was die Wirkungsweise der ganzen Packung schon nach kurzer Betriebszeit stark beeinträchtigte,
zumal die Teile im Innieren der betreffenden Maschine schwer zugänglich untergebracht
waren.
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Es ist auch bereits bekanntgeworden, die Schleifringdichtung so auszubilden,
daß das
abzudichtende Mittel in einen zwischen den radial und den
axial abdichtenden Teilen befindlichen Dr t:ckraum innerhalb der Dichtung tritt,
der gegenüber den wärme- und korrosionsempfindlichen Teilen dichtend abgeschlossen
ist. Damit wird das Mittel ebenfalls hinter den Schleifring geführt und verstärkt
durch seinen Druck den in bekannter Weisz durch Federn ausgeübten Anpreßdruck des
Schleifringes auf seine Gegenfläche. Dabei wurde aber die Dichtung zwischen der
Gegenfläche, an welcher der Schleifring schleift, und einem in eine Nut der Welle
eingesetzten Sprengring fest und unbeweglich eingespannt, ohne daß die zur praktischen
Wirksamkeit der Dichtung erforderliche axiale Verschieblichkeit vorhanden war. Bei
den nie ganz zu vermeidenden axialen Verschiebungen der Welle während des Betriebes
konnte die bekannte Schleifringdichtung in einer Richtung überhaupt nicht mitgehen,
in der anderen Richtung nur anfänglich mit der Folge, daß das abzudichtende Mittel
in einen sich bildenden Spalt zwischen der Ati,aldichtungsmanschette und einem zusätzlichen,
den erwähnten Druckraum nach der druckabgewandten Seite begrenzenden Ring trat und
dort der Rückkehr der Welle in die Ausgangsstellung starken Widerstand entgegensetzte.
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Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, den Druckraum innerhalb der
Schleifringdichtung, in den der Druck des abzudichtenden Mittels zur zusätzlichen
Anpressung des Schleifringes an die Gegenfläche eingeführt wird, nach der druckabgewandten
Seite durch mit der Welle fest verbundene Teile zu begrenzen, die gegenüber denjenigen
Teilen der Schleifringdichtung, welche die übrigen Begrenzungsflächen dieses Druckraumes
bilden, axial verschieblich sind. Insbesondere soll bei solchen axialen Verschiebungen
der zur atialeai Abdichtung der Welle dienende Ring, der entweder zu den mit der
Welle fest verbundenen oder zu den beweglichen Teilen der Schleifringdichtung gehören
kann, dichtend auf seiner Auflagefläche gleiten. Hiermit wird eine Ausweichmöglichkeit
für axiales Spiel der Welle durch Vergröl?erung oder Verkleinerung des Druckraumes
geschaffen; der Druckraum innerhalb der Schleifringdichtung bleibt dabei ständig
dicht abgeschlossen.
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Die Begrenzung des ringförmigen Raumes innerhalb der Dichtung, in
den das abzudichtende Mittel tritt. kann dabei nach der dem Druckraum abgewandten
Seite durch eine auf der Welle befindliche Büchse oder einen auf der Welle vorgesehenen
Bund gebildet sein, deren oder dessen Außenumfang durch die axial dichtenden Teile
abgedichtet ist, so daß das Druckmittel nicht über diese Teile hinaus in das Innere
der Dichtuni a-@t@"<,-@m kann. Die Begrenzung kann aber auch an der ganzen dem
Druckraum abgewandten Seite durch den axial dichtenden Teil erfolg,n. dir zu diesem
Zweck fest mit der Welle verbunden sein und nach außen abdichten mu13. Vorzugsweise
ist dafür eine mit dem Haftteil an der Welle befestigte Manschette zu verwenden.
deren Lippe nach außen gegen eine Fläche an dem den Schleifring tragenden Körper
dichtet. Bei Verwendung einei* solchen Manschette wird die für die zusätzliche Anpressung
wirksame Fläche durch den Unterschied des Außendurchmessers der Manschettc- und
des Innendurchmessers des Schleifringes gebildet, während bei Verwendung eines am
Außenumfang des den Schleifring tragenden Druckringes o. dgl. befestigten, auf ein-,r
Büchse oder einem Wellenbund abdichtend,n Dichtungsringes diese Fläche von deal
Atil.i@ndurchmesser des Bundes oder der BüclisL einerseits, dem Innendurchmesser
des Schleifringes andererseits begrenzt wird. Durch den Gebrauch einer in an sich
bekannter ti"eisc nach außen dichtenden Manschette zur atial,#n Abdichtung läßt
sich demnach der Auf::endurchmesser der ganzen Dichtung ohne Verringerung der zusätzlichen
Anpreßwirkung kleiner halten.
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Naturgemäß läßt sich der Gedanke der Erfindung bei doppelseitig wirkenden
Schlzifringdichtungen auch so verwirklichen, daß je ein Innendruckratim hinter beiden
Schleifringen gebildet ist. Die Außendurchmesser der beiden so entstandenen InnendruckräLUne
können dabei gleich sein, sie können sich aber auch in Anpassung an den an jeder
Seite vorhandenen Druck voneinander unterscheiden.
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Für den Gedanken der Erfindung ist es gleichgültig, ob als Schleifringe
besondere, etwa in Ausnehmungen des Dichtungsgehäuses untergebrachte Ringe verwendet
werden oder ob die das Gehäuse der Schleifringdichttuig bildenden Ringkörper selbst
Schleifringflächen tragen. .
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In den beigegebenen Abbildungen ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen
erläutert, und zwar zeigt Abb. t eine doppelseitig wirkende Schleifringdichtung,
bei. der die zusätzliche Anpressung des Schleifringes nur nach einer (auf der Zeichnung
der rechten) Seite der Dichtung, der sog. Druckseite, ausgenutzt ist, Abb.2 eine
einseitig wirkende Schleifrindichtung -mit einer axial nach außen dicIitenden Manschette
gemäß der Erfindung.
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Auf die iin Lagergehäuse t gelagerte Welle 2 ist in Abb. t eine Büchse
3 geschoben und in an sich beliebiger Weise, liier durch einen Keilring .l, auf
ihr verspannt. .Die Dichlängs
der Welle 2. Die Schleifringe 7 und
8 werden durch die Drucltringe 9 und io, die unter der Wirkung der auf den Umfang
verteilten Federn i i und 12 stehen, gegen Gegenflächen gepreßt, und zwar der Schleifring
7 gegen eine Fläche am Lagergehäuse i und der Schleifring 8 gegen eine Fläche an
der Brille 13. Die Federn i i und 12, die übe- Unterlegringe 14 und 15 sowie über
die Dichtungsringe 5 und 6 auf die Druckringe 9 und io wirken, sind mit ihrem freien
Ende in Ausnehmungen des Ringkörpers 16 gelagert, der fest auf der Büchse 3 sitzt
und mit den Druckringen g und i o durch Stifte 17 und 18 axial verschieblich befestigt
ist.
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An dem Druckring 9, welcher der Druckseite der Schleifringdichtung
zugewendet ist. ist ein Absatz i9 gebildet, der den Schleifring 7 gegen seine Gegenfläche
drückt. Zwischen der nach der gleichen Seite gerichteten Seitenfläche der Büchse
3 und dem Absatz i9 ist so ein Druckraum 2o entstanden, in den das abzudichtende
Mittel von der Druckseite der Schleifringdichtung her längs des Spaltes 21 in der
durch Pfeil angedeuteten Richtung gelangen kann, um dort den Schleifring 7 zusätzlich
anzupressen.
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-In Abb.2 hat der zur Axialabdichtung bestimmte Dichtungsring die
Form einer ilach außen dichtenden Manschette 22, deren Haftteil 23 zwischen einem
Bund 24 und einer Büchse 25 auf der Welle z eingeklemmt ist. Die Schleifringfläche
7 wird von dem das Dichtinigsgehäuse bildenden Rin- 9 getragen. Wirkung und Bezeichnung
der sonstigenTeile entsprechen denen von Abb. i. Die Manschette 22 dichtet mit ihrem
Lippenteil 26 gn der Innenmantelfläche des Druckringes 9.
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Selbstverständlich läßt sich die Schleifringdichtung nach Abb. i auch
so ausführen, daß hinter dem Schleifring 8 ebenfalls ein Druckraum für den Druck
des von der anderen Seite eindringenden Mittels entsteht. Ferner kann die Ausführung
nach Abb. i auch als @einseitig wirkende, die Ausführung nach Abb.2 auch als doppelseitig
wirkende Schleifringdichtu ig ausgebildet sein.