DE8201750U1

DE8201750U1 - Mechanical seal

Info

Publication number: DE8201750U1
Application number: DE8201750U
Authority: DE
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1982-01-25
Publication date: 1983-04-14

Description

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Gleitringdichtung. - f« Mechanical seal. - f «

Die Neuerung betrifft eine Gleitringdichtung, bestehend aus einem Gleitring, einem Balgen, der den Gleitring im Bereich einer Umfangsflache mindestens teilweise übergreift und im Bereich seiner dem Gleitring abgewandten Umfangsfläche in ein sich etwa axial erstreckendes Haftteil ausläuft, sowie einer sich zwischen Haftteil und Balgen erstreckenden, im Querschnitt etwa kegelförmigen Druckfeder.The innovation concerns a mechanical seal, consisting of a sliding ring, a bellows, which the sliding ring in the area at least partially overlaps a circumferential surface and in the area of its circumferential surface facing away from the sliding ring into a approximately axially extending adhesive part expires, as well as one extending between the adhesive part and the bellows, in cross section roughly conical compression spring.

Durch die DE - OS 2.921.669 ist eine Gleitringdichtung der gattungsgemäßen Art bekannt. Im Bereich der InnenumfangsflacheDE-OS 2,921,669 is a mechanical seal of the generic type known. In the area of the inner circumferential surface ihres Haftteiles ist ein Stützgehäuse vorgesehen, welches zur radialen Profilierung des Haftteiles dient. Axial zwischen dem Stützgehäuse und dem Balgen erstreckt sich eine zylindrische Druckfeder. Im Bereich des Balgens erfolgt eine radiale Klemmung des Gleitringes dergestalt, daß der BalgendurchmesserA support housing is provided on its adhesive part, which is used for radial profiling of the adhesive part. Axially between the Support housing and the bellows extends a cylindrical Compression spring. In the area of the bellows, the sliding ring is clamped radially in such a way that the bellows diameter größer als der Federwindungs - Innendurchmesser ausgebildet ist.is larger than the inner diameter of the spring coil.

Weiterhin ist durch die GB - PS 888.118 eine Gleitringdichtung ähnlicher Bauform, wie vorab beschrieben, bekannt. Hier ist keinIn addition, GB-PS 888.118 specifies a mechanical seal similar design, as previously described, is known. There is no Stützgehäuse vorhanden. Diese Aufgebe übernimmt in diesem Bereich eine zunächst zylindrische Druckfeder, die dann etwa kegelförmig abgesetzt ist. Mit ihrer vom Durchmesser her kleinsten Windung greift sie in eine im Balgen axial hinter dem Gleitring gebildete Nut. Abgesehen von der aufwendigen FormSupport housing available. This task is carried out in this area by an initially cylindrical compression spring, which is then approximately is conically offset. With its smallest turn in terms of diameter, it engages in one of the bellows axially behind the Sliding ring formed groove. Apart from the elaborate shape des Balgens ist hier keine gute Drehmomentübertragung vom Gleitring auf das Haftteil möglich, da die Feder lediglich die Führungsaufgaben wahrnimmt.the bellows does not allow a good torque transmission from the sliding ring to the adhesive part, since the spring only performs the guiding tasks.

Des weiteren ist durch das deutsche Gebrauchsmuster 1.858.504Furthermore, the German utility model 1,858,504

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eine Gleitringdichtung bekannt, bei der die den axialen Druck bewirkende zylindrische Feder mit ihren Endwindungen den Balgen umschließt, und daß die Feder auf einer Seite einen radialen Druck auf den Gleitring und in eingebautem Zustand auf der anderen Seite über den Balg ebenfalls einen radialen Druck auf die Welle ausübt. Wie schon vorab beschrieben, ist auch hier der Durchmesser des Balgens grosser als der Fedevwindungs - Innendurchmesser ausgebildet. Der Balgen ist hier radial so stark ausgebildet, daß diea mechanical seal known in which the axial pressure causing the cylindrical spring with its end turns encloses the bellows, and that the spring exerts radial pressure on the sliding ring and in built-in on one side State on the other hand, also exerts radial pressure on the shaft via the bellows. As already described above, here too the diameter of the bellows is larger than the inner diameter of the spring twist. The bellows is radially so strong that the Feder gar keine radiale Kraft in Richtung auf die Welle ausüben kann, diese vielmehr durch den Balgen selber aufgebracht wird, da bei solchen Dichtungen der Innendurchmesser des Elastomerteiles in der Regel kleiner ausgebildet ist als der Wellendurchmesser. Somit weite!; sich das ElastomerThe spring cannot exert any radial force in the direction of the shaft, rather this is applied by the bellows itself, since the inner diameter of such seals of the elastomer part is usually made smaller than the shaft diameter. Thus wide !; the elastomer teil beim axialen Aufpressen auf die Welle auf und liegt unter radialer Eigenspannung an derselben an.part of the axial pressing onto the shaft and lies under radial internal stress on the same.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitringdichtung der gattungsgemäßen Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß durch die Feder neben ihrer Führungseigenschaft auch eine optimale Drehmomentübertragung vom Gleitring auf das Haftteil sichergestellt ist.The innovation is based on the task of creating a mechanical seal of the generic type with simple means to improve that through the spring in addition to its leadership property and optimal torque transmission from Slip ring is ensured on the adhesive part.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Feder aus mindestens drei Windungen besteht, die in unterschiedlichen radialen Ebenen innerhalb des Gleitringes angeordnet sind, wobei die Windungen mit dem kleinsten und dem größten Durchmesser, die Gleitringdichtung radial in entgegengesetzten Richtungen verspannend, zum einen mit dem Haftteil und zum anderen mit dem den Gleitring tragenden Balgen zusammenwirken. Durch diese ebenso einfache wie auch kostengünstige Lösung wird sowohl der Gleitring imThis object is achieved according to the invention in that the Spring consists of at least three turns, which are arranged in different radial planes within the slip ring, the turns with the smallest and the largest diameter, bracing the mechanical seal radially in opposite directions, on the one hand with the adhesive part and on the other hand cooperate with the bellows carrying the sliding ring. Through this just as simple as a cost-effective solution is both the sliding ring in the

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Balgen gehalten als auch das Haftteil im Einbauzustand anBellows held as well as the adhesive part in the installed state

eine korrespondierende Aufnahmebohrung gedrückt. Hierbei sind die radialen Federkräfte vorzugsweise größer als im nichta corresponding mounting hole pressed. Here, the radial spring forces are preferably greater than in the not

f eingebauten Zustand.f built-in condition.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Feder ist darin zu sehen, daß die mittlere Windung etwa auf halber radialer und vorzugsweise auf halber axialer Höhe zwischen den beiden Windungen angeordnet ist. 10A preferred embodiment of the spring can be seen in the fact that the middle turn is arranged approximately halfway radially and preferably halfway between the two turns. 10

Einem weiteren Gedanken der Neuerung gemäß sind im BereichAnother thought of the innovation is in the area

ϊϊ des Haftteiles und / oder des Balgens zwei oder mehr Winthe adhesive part and / or the bellows two or more win

dungen vorgesehen, die mit axialer Vorspannung aneinander gewickelt sind. Damit ist der Vorteil verbunden, daß ein in diesem Bereich stabiles Teil gebildet wird, das ein sicheres Einpressen der Gleitringdichtung in die Aufnahmebohrung gewährleistet, ohne daß das elastomere Haftteil von dem Federbereich abrutschen oder aber es zu Verkantungen in diesen Bereichen kommen kann. 20applications are provided which are wound together with axial bias. This has the advantage that an in This area stable part is formed, which ensures that the mechanical seal is pressed securely into the receiving bore without the elastomeric adhesive part slipping off the spring area or canting in it Areas can come. 20th

Weiterhin vorteilhaft ist zu sehen, daß auch die zusätzlichen Windungen Radialkräfte auf die Umfangsflachen der korrespondierenden Teile ausüben, so daß eine sichere übertragung des Drehmomentes, auch in extremen Situationen, gewährleistet ist.It is also advantageous to see that the additional turns also exert radial forces on the circumferential surfaces of the corresponding parts, so that reliable transmission of the Torque is guaranteed, even in extreme situations.

Es besteht weiterhin die Möglichkeit - je nach Anwendungsfall unterschiedliche radiale und axiale Kräfte durch die Feder auszuüben, indem die Windungsquerschnitte im Bereich der einzelnen Windungen voneinander abweichen. Dies kann zum Beispiel durch Stauchen gewisser Federbereiche entweder vor oder nach dem Wickeln ausgeführt werden. Hierbei kann es sinnvollThere is still the possibility - depending on the application, different radial and axial forces due to the spring exercise in that the winding cross-sections in the area of the individual turns differ from each other. This can be done, for example, by compressing certain spring areas either in front of or after winding. It can make sense here

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sein, den größten Windungsquerschnitt im Bereich des Haft-teil es vorzusehen, da in der Regel hier im Einbauzustand der Gleitringdichtung die größten, zu übertragenden Kräfte auftreten. Neben Federwindungen mit rundem Querschnittsprofil kommen hier bevorzugt auch Federwindungen mit einem quadratischen oder einem rechteckigen Querschnittsprofil zur Anwendung.be to provide the largest winding cross-section in the area of the adhesive part, as this is usually the case when the Mechanical seal the greatest forces to be transmitted occur. In addition to spring coils with a round cross-sectional profile Spring coils with a square or a rectangular cross-sectional profile are also preferably used here.

Die Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:The innovation is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it:

Figuren 1 und 2 Gleitringdichtungen mit unterschiedlich gestalteten FedernFigures 1 and 2 mechanical seals with differently designed springs

Die in Figur 1 dargestellte Gleitringdichtung besteht aus einem Gleitring 1, der im seiner Gleitfläche 2 abgewandten Bereich 3 abgestuft ausgebildet ist. In diesem Bereich 3 ist ein den Gleitring 1 radial übergreifender Balgen 4 vorgesehen, der zunächst im Bereich des GleitThe mechanical seal shown in Figure 1 consists of a sliding ring 1 which is stepped in the area 3 facing away from its sliding surface 2. In this area 3 a sliding ring 1 is radially overlapping Bellows 4 provided, the first in the area of the slide ringes 1 einen etwa U - förmigen Profi!querschnitt auf weist und sich dann unter Bildung einer Wölbung 5 im wesentlichen radial erstreckt. In seinem dem Gleitring 1 abgewandten Umfangsbereich 6 schließt sich über einen Axialanschlag 7 das Haftteil 8 an, welches zur besseren Ver-ring 1 has an approximately U-shaped professional cross-section and then extends substantially radially to form a bulge 5. In its circumferential area 6 facing away from the sliding ring 1, the adhesive part 8 adjoins via an axial stop 7, which for better connection klammerung im nicht weiter dargestellten Aufnahmeteil mit einem wellenförmigen Profil 9 versehen ist. Im Bereich der Stirnfläche 10 des Haftteiles 8 schließt sich, radial nach innen gerichtet, eine Halteklaue 11 an. Axial zwischen dem Haftteil 8 und dem U - förmigen Teil des Balgens 4brackets in the receiving part, not shown, is provided with a wave-shaped profile 9. In the field of The end face 10 of the adhesive part 8 is adjoined by a holding claw 11, directed radially inward. Axially between the adhesive part 8 and the U-shaped part of the bellows 4 ist eine Druckfeder 12 vorgesehen, die im Einbauzustand der Gleitringdichtung die nötige Axialkraft erzeugt, um den Gleitring 1 dichtend an einem Gegenring oder einera compression spring 12 is provided, which in the installed state the mechanical seal generates the necessary axial force to seal the sliding ring 1 on a counter ring or a

korrespondierenden Dichtfläche zu halten. Die Feder 12 ist. etwa kegelförmig ausgebildet und weist ein rechteckiges Querschnittsprofil auf. Die einzelnen Federwindungen 13 bis 15 sind in unterschiedlichen radialen und axialen Ebenento keep corresponding sealing surface. The spring 12 is. approximately conical and has a rectangular Cross-sectional profile. The individual spring windings 13 to 15 are in different radial and axial planes

D angeordnet, wobei die Windungen 13 und 15, in entgegengesetzter Richtung wirkend, jeweils eine definierte Radialkraft auf den Balgen 4 und auf das Haftteil 8 ausüben. Damit soll bezweckt werden, daß zum einen der Gleitring 1 radial sicher vom Balgen 4 und zum anderen das Haftteil 8 im Ξιη-D arranged, the turns 13 and 15, acting in opposite directions, each exerting a defined radial force on the bellows 4 and on the adhesive part 8. In order to is intended to ensure that on the one hand the sliding ring 1 radially securely from the bellows 4 and on the other hand the adhesive part 8 in the Ξιη-

"ίθ bauzustand der Gleitringdichtung sicher in dem nicht weiter dargestellten Aufnahmeteil gehalten wird. Weiterhin wird eine optimale Drehmomentübertragung zwischen Gleitring 1 und Haftteil 8 ohne weitere Zusatzteile sichergestellt."ίθ construction state of the mechanical seal safe in that no further shown receiving part is held. Furthermore, an optimal torque transmission between sliding ring 1 and adhesive part 8 ensured without further additional parts.

Figur 2 zeigt die gleiche Gleitringdichtung wie in Figur 1, so daß gleiche Bezugszeichen gelten mit dem Unterschied, daß die hier verwendete Feder 16 kein rechteckiges, sondern ein rundes Querschnittsprofil aufweist. Auch diese Feder 16 ist kegelförmig gesteltet. Zusätzlich zu den auf einer ManFigure 2 shows the same mechanical seal as in Figure 1, so that the same reference numerals apply with the difference that the spring 16 used here does not have a rectangular, but a round cross-sectional profile. This spring 16 too is conical. In addition to being on a man tellinie liegenden Windungen 17 bis 19 sind sowohl im Bereich des Haftteiles 8 als auch im Bereich des U - förmigen Teiles des Balgens 4 zusätzliche Windungen 20,21 vorgesehen, die, um Stabilität sowohl in radialer als auch in axialer Richtung zu gewährleisten, mit axialer Vorspannung aneinandertellinie lying turns 17 to 19 are both in the area of the adhesive part 8 as well as in the area of the U-shaped part of the bellows 4 additional turns 20, 21 are provided which, in order to ensure stability in both the radial and the axial direction, are axially pretensioned against one another gewickelt sind. Je nach Anwendungsfall und axialer Höhe des Haftteiles kann es zweckmäßig sein, mehr als zwei Windungen axial hintereinander vorzusehen. Wie schon in Figur 1 geschildert, hat auch die Feder 16 die Aufgabe, zum einen den Balgen 4 radial gegen den Gleitring zu drücken und zumare wrapped. Depending on the application and the axial height of the adhesive part, it can be useful to have more than two turns to be provided axially one behind the other. As already described in Figure 1, the spring 16 also has the task of on the one hand To press bellows 4 radially against the sliding ring and to anderen einen sicheren Sitz des Haftteiles 8 in der nicht weiter dargestellten Aufnahmebohrung zu gewährleisten.others a secure fit of the adhesive part 8 in the not further to ensure the mounting hole shown.

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Claims

1. Mechanical seal consisting extending from a seal ring, a bellows, which engages over the slip ring in the area of a peripheral surface at least in part and terminating in the region of its circumferential surface facing away from the sliding ring in an approximately axially extending adhesive part, and an intermediate adhesive member and the bellows, in cross section approximately conical compression spring, characterized in that the spring (12, 16) consists of at least three turns (13 to 15 and 17 to 19) which are arranged in different radial planes within the mechanical seal, the turns (13, 15 and 17 , 19) with the smallest and the largest diameter, the mechanical seal radially verspannend in the opposite direction, with the bearing on the one hand with the coupling part (8) and secondly the sliding ring (1)

20 bellows (4) work together.

2. Mechanical seal according to claim 1, characterized in that the middle turn (14 and 18) is approximately is arranged at half the radial height between the two radial turns (13, 15 and 17, 19).

3. Mechanical seal according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the middle turn (14 and 18) axially approximately centrally between the other two Windings (13.15 and 17.19) is arranged.

4. Mechanical seal according to claims 1 to 3, characterized in that in the area of the adhesive part (8) and / or the bellows (4) two or more turns (17, 20 and 19, 21) are provided with axial preload are wound together.

5. Mechanical seal according to claims 1 to 4, characterized in that these additional turns (20,21) also exert radial forces on the corresponding parts.

6. Mechanical seal according to claims 1 to 5, characterized characterized in that the winding cross-section deviates from one another in the area of the individual windings.

7. Mechanical seal according to claims 1 to 6, characterized in that in the area of the adhesive part (b) the rolled winding cross-section is provided.

8. Mechanical seal according to claims 1 to 7, characterized characterized in that the spring coils (13 to 13) have a square or a rectangular cross-sectional profile exhibit.