DE967096C - Gleitringdichtung - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 3. OKTOBER 1957

G 14088 XII147 f

Gleitringdichtung

Die Erfindung betrifft eine federbelastete Gleitoder Schleifringdichtung, insbesondere eine solche zur Abdichtung gegen Gase.

Bisher waren Gleitringdichtungen meist für solche Betriebszwecke nicht anwendbar, bei denen eine Abdichtung gegen Gasdruck zu erfolgen hatte, in denen also die Gleitfläche trocken lief. Es ist bekannt, in solchen Fällen eine den Gleitring abschließende Sperrflüssigkeit vorzusehen. Das ist indessen nur bei verhältnismäßig niedrigem Gasdruck und bei geringen Gleitgeschwindigkeiten möglich.

Auch die bereits vorgeschlagene Verwendung zweier wirkungsmäßig hintereinanderliegender Gleitringdichtungen, deren Gleitringe mit Abstand ineinanderliegen, führt nur zu einer unwesentlichen Verbesserung der Dichtwirkung gegenüber unter Druck stehenden Gasen, selbst wenn man den Zwischenraum zwischen den Ringen mit einer Sperrflüssigkeit ausfüllt. Dagegen ergibt sich eine hochwertige Gleitringdichtung, die auch zur Abdichtung gegen unter Druck stehende Gase geeignet ist, wenn man eine mehrere Schleifringe umfassende Wellendichtung, bei der die ineinanderliegenden

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Gleitringe eine Schmiermittelkammer begrenzen, so· ausgestaltet, daß die innerhalb der Schmiermittelkammer und die außerhalb von ihr herrschenden Druckverhältnisse in bestimmter Weise zusammenwirken und gegebenenfalls aufeinander abstimmbar sind.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei einer mehrere ineinanderliegende Gleitringe umfassenden Dichtung die unabhängig voneinander ίο axial beweglichen Gleitringe gegeneinander abgedichtet sind und die einander zugekehrten Flächen zweier benachbarter Ringe zusammen mit der zwischen ihnen liegenden Dichtung und ihrer gemeinsamen Gegenlauffläche einen spaltförmigen, mit Schmiermittel gefüllten Raum begrenzen.

Innerhalb einer solchen allseitig geschlossenen Schmiermittelkammer läßt sich — gegebenenfalls mit verhältnismäßig einfachen zusätzlichen Mitteln — ein Druck aufrechterhalten oder erzeugen, der in bestimmtem Verhältnis zu dem im Innern des abgedichteten Gehäuses herrschenden Druck und auch zum Außendruck ste'ht. Wenn man dann dafür sorgt, daß der in der Schmiermittelkammer liegende Druck zwischen demjenigen im Innern des Gehäuses und dem der Atmosphäre liegt, dann ergibt sich auf dem Wege über die von den verschiedenen ineinanderliegenden Gleitringen mit ihren Gegenlaufflächen gebildeten' Dichtungen ein allmählicher Druckabfall, so daß keine dieser Dichtungsflächen dem vollen Druckunterschied zwischen Ge'häuseinnenraum und Atmosphäre ausgesetzt ist. Zur Beeinflussung des in der Schmiermittelkammer herrschenden Druckes läßt sich sowohl ein im Innern des abgedichteten Behälters herrschender Überdruck als auch ein Überdruck der Atmosphäre in der Weise ausnutzen, daß man den jeweiligen Überdruck auf die zwischen jeweils zwei ineinanderliegemdenmnd axial gegeneinander beweglichen Gleitringen angeordnete, und mit diesen bewegliche Dichtung einwirken läßt. Über die Dichtung wird dann der Überdruck mit durch die Reibung der Dichtung verursachtem Verlust auf die Schmiermittelkainmer übertragen. Bei im Innern des abzudichtenden Behälters herrschenden Überdruck kann man z. B. den die Welle unmittelbar mit Spiel umgebenden Gleitring in einer radialen Ebene unterteilen, die diesen Ring an seine Lauffläche andrückende Federkraft zwischen den so gebildeten beiden Ringteilen wirken lassen und beide Teile dieses Ringes gegen den sie umschließenden Ring sowie den der Gleitfläche des unterteilten Ringes gegenüberliegenden Ringteil gegen die Welle abdichten. In diesem Fall wirkt der Überdruck durch den durch die Teilung des innenliegenden Ringes gebildeten Spalt auf die die zwischen dem unterteilten und dem diesen umgebenden Gleitring liegende Schmiermittelkammer begrenzende nachgiebige Dichtung. Zugleich wirkt aber auch der im Gehäuseinnern herrschende Überdruck auf die durch die radiale Teilung des innenliegenden Ringes entstandenen Ringstirnflächen und unterstützt dadurch die zwischen beiden Ringteilen liegende Feder beim Andrücken des von ihr belasteten, axial nachgiebigen Ringteiles gegen seine Lauffläche. 6_S

Der innerhalb der Schmiermittelkammer 'herrschende Druck läßt sich aber auch von außen her in weiten Grenzen dadurch beeinflussen, daß der mit Schmiermitteln gefüllte Spalt durch einen die Gegenlauffläche der Gleitringe durchsetzenden, an eine äußere Schmiermittelzuleitung angeschlossenen Kanal in Verbindung steht. Je nachdem welchem Druck man das durch diesen Kanal zugeführte Schmiermittel aussetzt, läßt sich der vom Gehäuseinnern her auf den innenliegenden Schleifring ausgeübte Druck mehr oder weniger ausgleichen. Um eine gute Verteilung des von außen her auf das Schmiermittel ausgeübten Druckes auf die gesamte, innerhalb des Ringspaltes vorhandene Schmiermittelmenge zu erzielen, mündet der von außen kommende Schmiermittelkanal in den Ringspalt zwischen den Gleitringen vorteilhaft über eine sich mit diesem Ringspalt deckende Ringnut in der Gegenlauffläche.

Die Auswirkungen des innerhalb der Schmiermittelkammer herrschenden Druckes auf den Anpreßdruck der ineinander!legenden Gleitringe lassen sich durch besondere Ausgestaltung dieser Ringe weitgehend beeinflussen. So hat es sich z. B. als vorteilhaft erwiesen, zwei benachbarten Gleitringen L-förmigeni Querschnitt zu geben und sie so ineinanderzulegen, daß ihre sich in axialer Richtung überdeckenden Flanschringteile eine ringförmige Erweiterung des mit Schmiermittel gefüllten Ringspaltes bilden. Auf diese Weise wird erreicht, daß der innerhalb der Schmiermittelkammer herrschende und gegebenenfalls von außen beeinflußbare Druck bestrebt ist, die beiden die Schmiermittelkammer begrenzenden Gleitringe in entgegengesetzter axialer Richtung zu bewegen. Das bedeutet aber, daß der eine der Ringe vom Federdruck und gegebenenfalls auch von einem vom Gehäuseinnern oder von der Außenluft auf ihn einwirkenden Überdruck entlastet und der andere Gleitring zusätzlich belastet, d. h. mit erhöhter Kraft gegen seine Lauffläche angedrückt wird.

Auf diese Weise ist es z. B. zu erreichen, daß durch Einstellung des Druckes innerhalb der Schmiermittelkammer auf den im Gehäuseinnern herrschenden Druck der der Welle am nächsten liegende Gleitring nur mit derjenigen Kraft gegen seine Gegenlauffläche anliegt, die von den ihn belastenden! Andrückfedern ausgeht. Der diesen, Ring umgebende Ring dagegen wird außer durch die ihn belastenden Federn dann auch noch durch den innerhalb der Schmiermittelkammer herrschenden Druck zusätzlich gegen seine Lauffläche angedrückt. Es ist für die Erfindung gleichgültig, ob die aus mehreren ineinanderliegenden und gegeneinander abgedichteten Ringen gebildete Dichtung mit der Welle umläuft oder stillsteht und ob sie innerhalb oder außerhalb' des Raumes liegt, der durch die Dichtung abgedichtet werden soll. Ein Unterschied besteht dann nur insofern, daß im eineni Fall der äußerste, im anderen Fall der innerste der ineinanderliegenden Gleitringe durch den im abgedich-

teten Raum herrschenden Überdruck zusätzlich an seine Gegenlauffläche angedrückt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die den Gegenstand der Erfindung bildende Gleitringdichtung dargestellt, und zwar an einem Beispiel, bei dem im Innern des durch die Dichtung abgedichteten Behälters ein Überdruck herrscht, und der Druck innerhalb der von zwei ineinanderliegenden Gleitringen gebildeten Schmiermittelkammer von außen her beeinflußt werden kann.

Auf der Welle ι ist zwischen einem lösbar auf dieser befestigten Flanschring 2 und dem Behälterdeckel 3 mit dem darin eingesetzten Gegenlaufring 4 die Gleitringdichtung gemäß der Erfindung untergebracht. Sie besteht aus dem äußeren Gleitring 5 und dem von den durch radiale Teilung entstandenen Teilringen 6 und 9 gebildeten inneren Gleitring. Durch die Federn 7 und 8 werden der Teilring 6 und der Ring 5 an den für beide gemeinsamen Gegenlauf ring 4 angepreßt. Auf der dem Gegenlauf ring 4 gegenüberliegenden Stirnseite liegt die Dichtung über den als Mitnehmerring wirkenden Teilring 9 am Flanschring· 2 an. Über Stifte wird die Dichtung von dem mit der Welle umlaufenden Flanschring 2 mitgenommen. Der Teilring 9 ist durch die Ringe 10 und 10' einerseits gegen die Welle 1, andererseits gegen den außenliegenden Gleitring 5 abgedichtet. Zwischen den Gleitringen 5 und 6 ist ein weiterer Dichtungsring ιι vorgesehen.

In den Spalt 12 zwischen den Gleitringen 5 und 6 wird durch den Kanal 13 eine Schmierflüssigkeit eingeführt, die auch den von den sich überdeckenden axialen Flanschringflächen der L-förmigen Gleitringe 5, 6 gebildeten Druckraum 14 ausfüllt. Zwischen den Teilringen 6 und 9 des inneren Gleitringes ist ein weiterer Druckraum 15 gebildet, in den das im abzudichtenden Gehäuse enthaltene Gas eintritt.

Infolge des L-förmigen Querschnitts des innenliegenden Ringteils 6 wird dessen Gleitfläche nur durch die Feder 8 und die Druckdifferenz belastet, die sich aus dem Breitenunterschied zwischen seinen, die Druckräume 14 und 15 begrenzenden Flächen ergibt, da im übrigen der Druck im Raum

15 durch den Gegendruck im Raum 14 ausgeglichen wird.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Gleitringdichtung mit mehreren mit Abstand ineinanderliegenden, in gleicher Richtung abdichtenden und federnd gegen einen die Welle umgebenden Flanschring abgestützten Gleitringen, dadurch gekennzeichnet, daß die unabhängig voneinander axial beweglichen Ringe (5, 6) gegeneinander abgedichtet sind und die einander zugekehrten Flächen jeweils zweier benachbarter Ringe zusammen mit der zwischen ihnen liegenden Dichtungen (11) und ihrer gemeinsamen Gegenlauffläche einen spaltförmigen, mit Schmiermittel gefüllten Raum (14) begrenzen.
2. 2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Welle unmittelbar mit Spiel umgebende Gleitring (6) in einer radialen Ebene unterteilt, die diesen Ring an seine Lauffläche andrückende Federkraft zwischen beiden Ringteilen (6, 9) wirksam ist und zwischen beiden Ringteilen und dem sie umschließenden Ring (5) sowie zwischen dem der Gleitfläche gegenüberliegenden Ringteil (9) und der Welle (1) je eine Dichtung (10, 11, 10') angeordnet ist.
3. 3. Gleitringdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitringe (5, 6) L-förmige Gestalt besitzen und ihre sich in axialer Richtung überdeckenden Flanschringteile eine ringkammerförmige Erweiterung (14) des mit Schmiermittel gefüllten Ring-Spaltes (12) bilden.
4. 4. Gleitringdichtung nach den Ansprüchen· 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Schmiermittel gefüllte Spalt (12) durch einen die Gegenlauffläche durchsetzenden, an eine äußere Schmiermittelzuleitung angeschlossenen Kanal (13) — zweckmäßig über eine Ringnut in der Gegenlauffläche ■— in Verbindung steht.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 884258.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen