DE9106136U1 - Gleitringdichtungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtungsanordnung mit einer einen Wellenbund aufweisenden Welle, einem Gleitring aus festem Werkstoff und einem den Gleitring gegenüber der Welle abdichtenden Dichtring aus Elastomerwerkstoff, dessen entspannter Querschnitt eine Radialabmessung hat, die größer als die Radiusdifferenz zwischen der zugehörigen Wellenumfangsflache und einer dieser gegenüberliegenden Umfangsflache des Gleitrings ist, der mit einer das Überstreifen des Gleitrings über den auf die Welle aufgeschobenen Dichtring ermöglichenden Montageschräge versehen ist.

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art (US-A 2,405,464) wird der Wellenbund von einem Durchmessersprung von einem Bereich geringeren zu einem Bereich größeren Durchmessers der Welle gebildet, wobei die Gleitringdichtung den Teil der Welle mit größerem Durchmesser umgibt und von der Seite des geringeren Durchmessers her aufgeschoben wird. Die Gleitringdichtung wird in der gewünschten Lage durch einen Gewindering gehalten, der hinter dem Gleitring auf ein entsprechendes Gewinde der

Welle aufgeschraubt wird. Da der Gewindering und der Gleitring durch Stifte drehverbunden sind, muß sich der Gleitring mit dem Gewindering beim Aufschrauben drehen, was zu entsprechender Relativbewegung zwischen dem Gleitring und dem Elastomerring oder dem Elastomerring und der Welle führt, wodurch die Oberfläche des Elastomerrings beschädigt werden kann.

Bekannt sind ferner Gleitringdichtungen, bei denen die Drehmitnahme des Gleitrings durch die Umfangsreibung des Elastomerdichtrings an dem Gleitring und der Welle gewährleistet oder begünstigt wird. Da dabei eine verhältnismäßig hohe Pressung zwischen dem Elastomerdichtring und der Welle bzw. dem Dichtring vorhanden ist, ist es besonders wichtig, eine dem Elastomerdichtring möglicherweise schädigende Relativbewegung zu vermeiden. Dieses Ziel wird von bekannten Anordnungen nicht in dem erwünschten Ausmaß erreicht, weil der Dichtring in einen Aufnahmeraum des Gleitrings eingesetzt wird, bevor der Gleitring axial auf die Welle aufgeschoben wird. Dabei neigt der Dichtring zum Rollen und kann leicht beschädigt werden. Die Verwendung von Schmiermittel ist in diesem Zusammenhang unzulässig, da der Dichtring in seiner endgültigen Lage einen hohen Reibwiderstand aufweisen muß, um die erwähnte Drehmitnahme zu gewährleisten. Dabei wird insbesondere an Anordnungen von Gleitringdichtungen gedacht, die (anders als bei dem zuvor erwähnten Stand der Technik) auf der Seite des Wellenbunds mit geringerem Durchmesser der Welle angeordnet sind. In diesen Fällen ist der Gleitring nur durch die übrigen Gleitringdichtungsteile axial gesichert. Für eine einfachere Montage und Wartung ist es aber wünschenswert, wenn er auch unabhängig davon axial festgehalten wird.

Diese Ziele werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an dem Gleitring zwischen der Montageschräge und der den Elastomerdichtring aufnehmenden Umfangsflache ein Bereich geringeren Durchmessers vorgesehen ist, der beim Aufschieben des Gleitrings auf den bereits auf der Welle befindlichen Elastomerdichtring über diesen hinwegschnappt. Diese

Schnappwirkung führt dazu, daß der Gleitring von dem Elastomerdichtring in der Montagelage festgehalten wird.

Der im Zusammenhang mit der Erfindung erwähnte Wellenbund kann von einem einstückig mit der Welle gebildeten Absatz gebildet sein; er kann aber auch von einem besonderen Teil gebildet sein, das axial auf irgendeine Weise an der Welle festgehalten wird. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Gleitringdichtungsanordnung einen Stützring umfaßt, an dem sich der Elastomerdichtring beim Aufschieben des Gleitrings abstützen kann und der seinerseits bspw. von einem Wellenabsatz festgehalten wird. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß der Stützring die erforderliche radiale Abmessung zur Stützung des Dichtrings haben kann ohne daß die Welle mit einem Absatz entsprechender Höhe versehen sein muß.

Die Erfindung ermöglicht es, zunächst den Elastomerdichtring auf die Welle aufzuschieben, was leicht und ohne Beschädigungsgefahr möglich ist, weil der Dichtring in diesem Zustand einen Durchmesser aufweist, der nicht die volle Vorspannung ergibt und meist ein wenig größer bemessen sein kann als der Wellendurchmesser. Erst wenn der Dichtring den Wellenbund oder einen davorgesetzten Stützring erreicht hat, wird der Gleitring aufgeschoben, der dank der Montageschräge über den bereits in seiner Endstellung befindlichen Dichtring übergestreift werden kann, wobei der Dichtring radial komprimiert wird und dadurch die für seine Dicht- und Mitnehmerfunktion erforderliche Vorspannung erhält.

Der Elastomerring kann zweckmäßigerweise ein O-Ring, ein Quadring oder dergleichen sein.

Der Ausdruck Gleitring soll jeden Ring bezeichnen, der Teil der Gleitringdichtung ist. In vielen Fällen wird dieser

unmittelbar an der Bildung der Gleitringfläche beteiligt sein; jedoch ist dies im Rahmen der Erfindung nicht unbedingt erforderlich. Es kann sich also bspw. auch um einen Ring handeln, der den die Gleitringfläche bildenden Ring unmittelbar oder mittelbar trägt oder abstützt.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 die Anordnung in Einbaulage und Fig. 2 im Montagezustand.

Die Welle 1 besitzt einen Bund 2, der die Gleitringdichtung axial abstützen soll. Unter einem Bund ist in diesem Zusammenhang jede Verdickung der Welle gegenüber deren Montagebereich gemeint, die als Anschlag dienen kann, unabhängig davon, ob sie einstückig mit der Welle verbunden ist oder bspw. von einer aufgeschobenen Hülse gebildet wird.

Die nicht vollständig dargestellte Gleitringdichtung umfaßt einen Gleitring 3 aus festem Werkstoff, bspw. Metall, einen elastomerischen Dichtring 4 und einen Stützring 5. Der Stützring hat die Aufgabe, bei einem radial unzureichend hohen oder ungünstig geformten Wellenbund eine radial hinreichend ausgedehnte, geeignet geformte Anlagefläche für den Dichtring 4 zu bilden. Ferner ist in der Zeichnung ein Gegengleitring 12 angedeutet, der mit dem Gleitring 3 den Dichtspalt 13 einschließt.

Der Dichtring wird zweckmäßigerweise von einem O-Ring gebildet. Er kann aber auch andere Querschnittsgestalt haben, vorausgesetzt, daß er durch den nachträglich aufzuschiebenden Außenring 3 radial auf den erforderlichen Vorspannungsgrad zusammengedrückt werden kann. Im entspannten Zustand (Fig. 2) ist sein Innendurchmesser zweckmäßigerweise etwas größer als der Außendurchmesser der Welle 1, bspw. um 0,5 bis 1 mm größer, so daß er nach dem Gegenring 5 leicht in die

Endposition geschoben werden kann, ohne daß er einer Schmierung bedarf oder die Gefahr einer Beschädigung besteht. Der Gleitring 3 weist einen ringförmigen Einbauraum 6 für den Dichtring 4 auf, der außen durch die Umfangsflache 7 begrenzt wird. Die Form des Einbauraums und insbesondere der Durchmesser der Umfangsflache 7 sind so gewählt, daß dann, wenn sich der Dichtring 4 in dem Einbauraum 6 befindet, er radial so weit zusammengedrückt wird, daß er mit der erforderlichen Dicht- und ggfs. Mitnahme-Vorspannung an der Umfangsflache der Welle 1 anliegt. Auf der dem Wellenabsatz 2 näheren Seite schließt sich an die Umfangsflache 7 ein Bereich 8 geringeren Durchmessers im Gleitring an, der keine wesentliche axiale Ausdehnung zu besitzen braucht und lediglich dazu dient, den Dichtring 4 im Einbauraum 6 zurückzuhalten. Es gibt Fälle, in denen auf diesen Bereich 8 verzichtet werden kann. An den Bereich 8 schließt sich die Montageschräge 9 an, deren Schrägungswinkel so bemessen ist, daß der Gleitring zweckmäßigerweise ohne besondere Schmierung auf den bereits in seiner Endstellung befindlichen Dichtring 4 aufgeschoben werden kann. Sein maximaler Durchmesser am offenen Ende des Gleitrings 3 ist hinreichend groß, um den Dichtring sicher erfassen zu können, obwohl dieser sich noch in seinem gegenüber dem Montagezustand radial größeren, entspannten Zustand befindet.

Das Aufschieben des Gleitrings 3 auf den Dichtring 4 geschieht in der durch Pfeil angedeuteten Montagerichtung bspw. mittels eines Werkzeugs 10. Zur Demontage greift ein Werkzeug 11 hinter den Gleitring, um ihn in Pfeilrichtung von dem Dichtring 4 abzuziehen. Da die Demontage nur im Störungsfall erfolgt, kann die Welle vor dem Dichtring mit Schmiermittel benetzt werden. Auch ist eine mögliche Beschädigung des Dichtrings in diesem Falle unbedeutend.

Claims (2)

Schutzansprüche

1. Gleitringdichtungsanordnung mit einer einen Wellenbund (2, 5) aufweisenden Welle (1), einem Gleitring (3) aus festem Werkstoff und einem Dichtring (4) aus Elastomerwerkstoff, dessen entspannter Querschnitt eine Radialabmessung, die größer ist als die Radiusdifferenz zwischen der zugehörigen Wellenumfangsflache und einer dieser gegenüberliegenden Umfangsflache (7) des Gleitrings (3), die mit einer das Überstreifen des Gleitrings (3) über den auf die Welle (1) aufgeschobenen Dichtring (4) ermöglichen Montageschräge (9) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageschräge (9) durch einen Bereich (8) geringeren Durchmessers von der Umfangsflache (7) des Gleitrings (3) getrennt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenbund einen an einem Wellenabsatz (2) abstützbaren Stützring (5) umfaßt, an dem der Dichtring (4) beim Überstreifen des Gleitrings (3) anliegt.