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Doppelseitig wirkende Sdileifringdichtung Gegenstand der Erfindung
ist eine doppelseitig wirkende Schleif ringdichtung, bei welcher die axial auf der
Welle verschieblichen, mittels zylindrischer Fortsätze dicht ineinandergreifenden
und gegen die Welle abgedichteten Schleifkörper mittels zwischengeschalteter Feder
gegen entsprechende Gehäusedichtflächen gepreBt werden.
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Bei bekannten Schleifringdichtungen dieser Art ist jeder der beiden
Schleifringe gegen die Welle besonders abgedichtet; der Druck des abzudichtenden
Mittels wirkt dabei entgegen dem Druck der Feder und strebt danach, den ihm zugewandten
Schleifring von seiner Gegenfläche abzuheben, was zu Undichtheiten führen kann.
Wählt man die Federn stark genug, um dem höchsten Druck des abzudichtenden Mittels
hinreichend entgegenzuwirken, so werden die Schleifringe bei Abnahme des Druckes
unnötig stark an die Gegenfläche gepreBt, wodurch hohe Reibung und starker Verschleiß
der Schleifringe entsteht.
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Einseitig wirkende Schleifringdidhtungen, bei denen der Schleifkörper
innerhalb des abzudichtenden, unter Druck .stehenden Mittels liegt, .isind bereits
bekannt. Bei diesen Dichtungen wirkt der Druck des Mittels in gleicher Richtung
wie die Axialfeder mit der Folge einer zusätzlichen Anpressung
des
Schleifkörpers an die- Gegenfläche, so daß die Axialfeder unabhängig von Druckschwankungen
ist und verhältnismäßig schwach sein kann. Für doppelseitig wirkende Sehleifeingdichtungen
war aber bisher eine entsprechende einfache Lösung nicht gefunden worden.
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Zwar sind doppelseitige Schleifringdichtungen bekanntgeworden, bei
denen Druck, der in einem bestimmten Verhältnis zu dem abzudichtenden Druck steht,
in einen Raum zwischen die beiden Schleifkörper eintritt und den Anpreßdruck der
Axialfeder verstärkt. Hierbei waren aber die Schleifkörper nicht axial auf der Welle
verschieblich und gegen die Welle abgedichtet: vielmehr wurde die axiale Abdichtung
längs der Welle einerseits durch die Schleifkörper selbst, andererseits durch einen
beide Schleifkörper-verbindenden Balg erreicht. Bei einer weiteren Dichtung dieser
Art ist ein Ende des Balges an dem umgebenden Maschinengehäuse befestigt, so daß
die Dichtung nicht mit der Welle umlaufen kann. Der zwischen den Schleifkörpern
herrschende zusätzliche Druck wird dabei von dem abzudichtenden Druck über zusätzliche
Flüssigkeitssysteme mit Druckbälgen verschiedener Größe abgeleitet, was in Verbindung
mit dem erforderlichen Zubehör die Dichtung verwickelt und teuer macht. Die Schleifringdichtung
erstgenannter Art benutzt ebenfalls ein zusätzliches Flüssigkeitssystem mit einer
Sperrflüssigkeit, deren Druck durch besondere Mittel etwas höher als der abzudichtende
Druck gehalten werden soll; auch hierbei wird also nicht einfach der abzudichtende
Druck selbst, sondern eine Sperrflüssigkeit mit Zu- und Ableitung verwendet.
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Es sind zwar bereits doppelseitig wirkende Schleifringdichtungen vorgeschlagen
worden, bei denen das abzudichtende Mittel in einen zwischen den radial und den
axial abdichtenden Teilen gebildeten Raum tritt. Dieser Raum war aber nach der ,dem
Druckraum abgewandten Seite durch mit der Welle verbundene Teile begrenzt, so daß
der Druck des abzudichtenden Mittels nach dieser Seite nicht auf den Schleifkörper
wirkte. Die zusätzliche Anpressung durch den Druck des Mittels im Inneren der Dichtung
kam vielmehr nur der dem Druck zugewandten Schleifringfläche zugute, wobei außerdem
zusätzliche .Teile wie eine auf der Welle zu verspannende Büchse oder ein Bund auf
der Welle erforderlich waren.
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Erfindungsgemäß ist nun bei einer doppelseitig wirkenden Schleifringdichtung
der eingangs genannten Art der radial von den zylindrischen Fort-Sätzen der Schleifkörper
und von der Welle, axial von den rückseitigen Stirnflächen der Schleifkörper begrenzte
Raum zwischen den beiden Schleifkörpern lediglich am druckabgekehrten Ende durch
eine Packung radial. und axial albgedichtet, -so daß das abzudichtende ruckmittel-
in diesen Raum ungehindert eintreten und den Ahpreßdruck beider Schleifkörper verstärken
kann. Die Axialfeder braucht nur für einen verhältnismäßig geringen, gleichbleibenden
überdruck zu sorgen; da der Anpreßdruck mit dem abzudichtenden Druck ansteigt und
absinkt, werden Verschleiß und Reibung nie höher als erforderlich. Außerdem sind
alle Schwierigkeiten mit zusätzlichen Sperrflüssigkeiten vermieden.
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Die axiale Abdichtung bei der Schleifringdichtung gemäß der Erfindung
wird vorteilhafterweise durch einen einzigen, glatten oder profilierten, vorzugsweise
aus Kunstkautschuk bestehenden Dichtring übernommen, der durch die Axialfeder gegen
den dem Druck abgewandten Schleifkörper gepreßt wird, während das andere Ende der
Feder unmittelbar auf den dem Druck zugewandten zweiten Schleifkörper wirkt.
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Möglich ist es aber auch, die Axialfeder am Außenumfang der Schleifringdichtung
unterzubringen, wo sie sich in bekannter Weise an Vorsprüngen der Schleifkörper
abstützen kann. Der Axialdichtring muß dann an dem dem Druck zugewandten Schleifkörper
befestigt sein, um allen axialen Verschiebungen zu folgen. Durch diese Anordnung
wird. es möglich, die Feder dem Korrosionsangriff des abzudichtenden Mittels zu
entziehen.
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In einer bevorzugten Ausführung wirkt der im Druckraum innerhalb der
Dichtung herrschende Druck des abzudichtenden Mittels gleichzeitig noch zusätzlich
anpressend auf den entsprechend profilierten; z. B. U-förmigen Axialdichtungsring,
indem er eine Lippe dieses Ringes an die Welle und eine zweite Lippe an einen Gehäuseteil
der Dichtung radial anpreßt.
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Für den Gedanken der Erfindung ist es gleichgültig, ob als Schleifringe
besondere, etwa in Ausnehmungen der Schleifkörper oder Gehäuseteile untergebrachte
Ringe verwendet werden oder ob die das Gehäuse der Schleifringdichtung bildenden
Schleifkörper selbst .die Schleifringflächen tragen.
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In den Abbildungen ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert,
und zwar zeigt Abb. i eine Ausführung mit im Druckraum, Abb.2 eine Ausführung mit
am Außenumfang der Dichtung untergebrachter Axialfeder, Abb. 3 eine einfache Umkehrung
der Konstruktion derart, daß die Schleifringe nicht mit der Welle umlaufen.
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Die Schleifringdichtung zur Abdichtung der Welle i ist in dem im übrigen
mit Schmiermittel gefüllten Stopfbüchsenraum, der von den umgebenden Maschinenteilen
3 und q, gebildet ist, angeordnet. Sie besteht aus den Gehäuseteilen (Schleifkörpern)
5 und 6, die außen die Schleif ringflächen7 und 8 tragen und durch einen Stift.
9 axial verschieblich miteinander verbunden sind, ferner aus der axial wirkenden
Schraubenfeder io, die in Abb. i innerhalb des von den Teilen i, @5 und 6 begrenzten
Druckraumes 2 liegt, und der die axiale Dichtung übernehmenden Kunstgummimanschette
i i, im ganzen also nur aus fünf Teilen. Der Druck des abzudichtenden Mittels tritt
von der Seite des Maschinenteils 3 längs der Welle i in den Raum 2 zwischen den
Gehäuseteilen 5 und 6, wo er die Anpreßwirkung der Feder io auf die Schleifringfläche.7
und über die Manschette iii auf die
Schleif ringfläche 8 unterstützt
und außerdem noch mitnehmend auf die axial dichtenden Zungen der Manschette i i
wirkt.
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In Abb. 2 stützt sich die Feder io auf den Vorsprüngen 12 und 13 der
Gehäuseteile 5 und 6 ab. Die Manschette i i ist durch auf ihren Umfang verteilte.
Schrauben 14 über einen Unterlagring 15 an dem Gehäuseteil 6 befestigt.
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Bei der Ausführung nach Abb. 3 dichtet die Packucigsmaschette i i
nicht gegen die Welle, sondern gegen das umgebende Maschinengehäuse 3. Im übrigen
ist die Wirkungsweise die gleiche wie bei den Ausführungen nach Abb. i und 2.