WO2023194182A1 - Gleitringdichtvorrichtung, gleitringdichtung und verfahren zur montage einer gleitringdichtvorrichtung - Google Patents

Gleitringdichtvorrichtung, gleitringdichtung und verfahren zur montage einer gleitringdichtvorrichtung Download PDF

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WO2023194182A1
WO2023194182A1 PCT/EP2023/058176 EP2023058176W WO2023194182A1 WO 2023194182 A1 WO2023194182 A1 WO 2023194182A1 EP 2023058176 W EP2023058176 W EP 2023058176W WO 2023194182 A1 WO2023194182 A1 WO 2023194182A1
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WO
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housing unit
support element
mechanical seal
sealing device
shaft
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PCT/EP2023/058176
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Inventor
Dieter BRÜHLMANN
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Frideco Ag
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    • F16J15/38—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member sealed by a packing

Definitions

  • the invention relates to a mechanical sealing device according to the preamble of claim 1, a mechanical seal according to claim 13 and a method for assembling a mechanical sealing device according to claim 14.
  • a mechanical seal is already known from the prior art, which comprises a spring and a housing consisting of at least two parts.
  • the spring can first be inserted into a first part of the housing and then a second part of the housing can be connected to the first part of the housing, for example by a screw and/or welded connection.
  • the disadvantage of this approach to pretensioning the spring is that the housing is fragmented and the mechanical seal is complicated to assemble, in particular to assemble, and/or produce.
  • the disadvantage is a complex and inconvenient assembly, in particular composition, and/or production of the mechanical seal, as well as increased costs and/or material expenditure.
  • the object of the invention is, in particular, to provide a generic device with improved properties in terms of construction.
  • the object is achieved according to the invention by the features of claims 1, 13 and 14, while advantageous refinements and developments of the invention can be found in the subclaims.
  • the invention is based on a mechanical seal device with an elastic element and a housing unit.
  • the mechanical sealing device has a support element for prestressing the elastic element in the housing unit.
  • Such a design can improve a design and provide a simple, comfortable, efficient and/or user-friendly design.
  • assembly and in particular possibly also disassembly can be optimized and a high level of ease of assembly and in particular possibly also disassembly can be provided.
  • effort in terms of assembly effort and possibly also disassembly effort can be reduced and efficiency in terms of product and/or work and/or cost efficiency can be increased.
  • assembly, namely prestressing of an elastic element in a housing unit can be made easier and more efficient, so that time expenditure, especially during assembly, can be reduced.
  • such a configuration can be used to provide a mechanical sealing device which, when used/operating on preferably a shaft, can also be used under difficult operating conditions, such as high ambient temperatures, high operating pressure, high shaft speeds/circumferential speeds and/or difficult conveying media. This can in turn increase flexibility with regard to possible uses of the mechanical seal device.
  • the mechanical seal device can preferably be used for shafts with metric dimensions.
  • the mechanical seal device is part of a mechanical seal and forms a subassembly of the mechanical seal.
  • the mechanical seal device can encompass the entire mechanical seal.
  • the mechanical seal is, but not limited to, intended for use and/or mounting on a shaft.
  • the shaft can be a drive shaft, preferably a pump shaft.
  • the shaft is a rotating shaft.
  • the shaft can have one or more shaft groove(s) extending/extending in the circumferential direction with respect to an axial direction of the shaft, in particular for fixing one or have several seals, for example one or more mechanical seals.
  • a “shaft groove” is to be understood as an indentation in the shaft.
  • the shaft groove can extend over an entire circumference of the shaft in the circumferential direction.
  • the shaft groove is advantageously designed to be rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis.
  • the mechanical seal can also be arranged on the shaft, which is free of a shaft groove.
  • the shaft can be provided for use in a drive unit, the drive unit having at least one drive means which sets the shaft in rotation in an operating state.
  • the drive means has, for example, at least one electric motor and/or internal combustion engine and/or a bearing chair.
  • the shaft is rotatably mounted with respect to a remaining drive unit about a longitudinal axis of the shaft, which is aligned parallel to the axial direction, in particular by means of at least one plain bearing and/or roller bearing of the drive unit.
  • the shaft particularly preferably carries out a rotational movement along the circumferential direction.
  • the shaft is designed as an elongated element and the longitudinal axis of the shaft is aligned parallel to the axial direction.
  • the drive unit can be part of any machine system known to those skilled in the art.
  • the drive unit is part of a pump system, for example for conveying fluids.
  • the shaft is coupled to a work unit having work equipment, which is intended to carry out work in the operating state. It would be conceivable that the shaft is indirectly coupled to the work unit, in particular the work equipment, for example by means of a gear.
  • the shaft is advantageously coupled directly to the work unit, in particular the work equipment.
  • the working unit preferably has a hub for fixing it to the shaft.
  • the work equipment can be designed as any work equipment known to those skilled in the art.
  • the working medium is preferably designed as a rotor, in particular a pump rotor.
  • the rotor, in particular the pump rotor can be part of the pump system.
  • the work unit is advantageously part of the machine system, preferably the pump system.
  • the working unit in particular the rotor, functions as a drive unit for driving the shaft.
  • the mechanical seal can be used in the machine system, preferably the pump system.
  • the machine system could at least have the mechanical seal.
  • the machine system, in particular the pump system has the shaft.
  • the shaft can be intended to connect the drive unit to the work unit.
  • the mechanical seal is intended to at least partially and advantageously completely seal the shaft, in particular the rotating shaft, from a wall, for example a machine housing of the machine system.
  • the mechanical seal serves in particular to seal a working space of the machine system, in particular of the pump system, from a surrounding medium and/or another space, in particular an electronics housing of the machine system, in particular of the pump system.
  • the working unit, in particular the rotor can be arranged at least partially in the working space.
  • the drive unit is advantageously at least partially arranged in the electronics housing.
  • a first mechanical seal could be arranged on the working side, in particular on the rotor side, on the shaft.
  • a second mechanical seal could be arranged above the first mechanical seal when viewed in the height direction.
  • the second mechanical seal is arranged on the drive side of the shaft. Due to the position and/or arrangements of the mechanical seals on the shaft within the machine system, in particular the pump system, the mechanical seals can be exposed to different conditions and must meet different sealing requirements.
  • the sealing requirements of the first mechanical seal can be higher than those of the second mechanical seal, particularly with regard to the tandem arrangement mentioned.
  • the sealing requirements of the second mechanical seal could also be higher than those of the first mechanical seal.
  • the first mechanical seal and the second mechanical seal can be designed differently.
  • the first mechanical seal is particularly preferably designed according to the invention described in this document.
  • at least the second mechanical seal can also have an analogous design to the first mechanical seal.
  • the first mechanical seal and the second mechanical seal could each have at least identical mechanical seal devices.
  • the support element according to this Mechanical sealing device is intended to prestress the elastic element in the housing unit.
  • the housing unit is advantageously designed in one piece, preferably in one piece. “In one piece” should be understood to mean at least materially connected, for example through an adhesive process, a spraying process and/or welding process and/or another process that appears sensible to a person skilled in the art. In the present case, “one-piece” should be understood to mean formed in one piece.
  • this one piece is made from a single blank, a mass and/or a casting, particularly preferably in an injection molding process, in particular a single- and/or multi-component injection molding process, and/or in a stamping process and/or another process known to the person skilled in the art Process made from the individual blank using a process that seems sensible.
  • the housing unit could consist at least partially or largely of a plastic, a mineral, a metal, preferably a stainless steel, particularly preferably with increased acid resistance, and/or a composite material.
  • the term “to a large extent” should be understood to mean, for example, at least 55%, advantageously at least 65%, preferably at least 75%, particularly preferably at least 85% and particularly advantageously at most 95% of a volume and/or mass fraction.
  • the housing unit is preferably produced by means of a turning, drilling and/or milling process, in particular from a blank.
  • the housing unit could have at least one or more openings, into which at least one corresponding threaded pin of the mechanical seal can preferably be reversibly inserted, in particular screwed in.
  • the set screw can be a grub screw or a worm screw, in particular a headless screw.
  • the set screw can be provided to secure the mechanical seal device, in particular at least the housing unit, on the shaft against rotation.
  • the “elastic element” is an element which can be repeatedly deformed without the element being mechanically damaged or destroyed and which, in particular after deformation, automatically returns to a basic shape.
  • the elastic element is flexible.
  • the elastic element is preferably designed as a spring, for example as a spiral spring.
  • the elastic element can be compressed and thus prestressed in the housing unit by means of the support element.
  • the support element and at least the elastic element can be mounted in the housing unit and the elastic element can be prestressed in the housing unit by means of the support element.
  • the support element can block and/or prevent the elastic element in the housing unit from completely relaxing.
  • the support element is designed differently from the housing unit.
  • the support element and the housing unit are preferably two separate units/components.
  • the support element for fixing in the housing unit has at least one latching hook and/or at least one latching lug and/or at least one projection, which could advantageously engage in a corresponding element of the housing unit for fixing and/or holding.
  • the support element could be fixable in the housing unit by means of a bayonet lock.
  • non-positive and/or positive and/or cohesive connections such as screw and/or adhesive connections, would be conceivable in order to fix the support element in the housing unit.
  • the support element could be permanently, and irreversibly, fixable in the housing unit.
  • the support element could be reversibly inserted into the housing unit and removable from the housing unit.
  • the support element could possibly be removable without being destroyed.
  • the support element must be destroyed when it is removed from the housing unit.
  • the support element can be destroyed when it is removed from the housing unit.
  • the elastic element can be reversibly inserted into the housing unit and can be removed from the housing unit, in particular in a non-destructive manner.
  • the housing unit has a recess for receiving the support element.
  • a construction can be further improved and a receptacle, namely a holder and/or fixation of a support element can be provided in a housing unit. This can increase safety for an operator and/or fitter.
  • the recording can be used of the support element in the recess at least one elastic element can be held in the housing unit.
  • assembly can be made easier and more comfortable, thereby increasing efficiency and reducing assembly effort.
  • the support element can be inserted into the recess, preferably snapped into place.
  • the support element can be inserted into the recess.
  • the recess is intended to accommodate the support element, particularly in the assembled state. Particularly in the assembled state, the support element is inserted into the recess and advantageously snapped into place.
  • the support element arranged, in particular inserted and/or snapped, in the recess is intended to prevent at least the elastic element from being detached and/or jumping out of the housing unit in the assembled state.
  • the recess is designed at least in sections, advantageously completely, as an annular groove.
  • a construction can be optimized in such a way that a receptacle, namely a holder and/or fixation of a support element in a housing unit, can be improved and made safer.
  • a compact and/or simple construction can be provided to hold and/or fix the support element in the housing unit.
  • the recess can be formed as an annular groove at least in sections, namely at least 50%, advantageously at least 70% and preferably at least 80% in the circumferential direction of the housing unit.
  • the recess is designed as an annular groove in the entire circumferential direction of the housing unit.
  • the mechanical seal device in particular the mechanical seal
  • the mechanical seal device can preferably be arranged and/or used on shafts with shaft diameters of at least 5 mm.
  • This document gives exemplary values for a specific size/design of a mechanical seal device, in particular a mechanical seal. Of course these values can be adjusted and/or changed depending on the shaft diameter, in such a way that the mechanical sealing device can be arranged on the shaft with the respective shaft diameter.
  • values that lie within the specified limits should also be considered disclosed and can be used in any way.
  • the housing unit can have an inner diameter of at least 10 mm, advantageously at least 30 mm and preferably at least 60 mm.
  • the inner diameter of the housing unit can be at most 120 mm, advantageously at most 160 mm and preferably at most 200 mm.
  • An outer diameter of the housing unit could, for example, be at least 15 mm, in particular at least 35 mm, advantageously at least 60 mm and preferably at least 120 mm.
  • the outer diameter of the housing unit could have a value of at most 150 mm, advantageously at most 200 mm and preferably at most 260 mm.
  • the recess designed as a groove can have a width of at least 0.3 mm, advantageously at least 0.5 mm and preferably at most 4 mm.
  • At least the support element When inserting at least the support element into the housing unit, at least the support element can slide along at least sections of a surface, in particular an inner surface, of the housing unit.
  • the inner surface may be a surface of the housing unit on an inside of the housing unit.
  • at least the support element could be guided along at least sections of the inner surface of the housing unit.
  • the housing unit has at least one surface section for guiding the support element when it is inserted into the housing unit, assembly can be made easier, assembly effort can be reduced and comfort can be increased. Furthermore, an improved construction can be provided. In addition, destruction and/or wear of the support element when inserted into the housing unit can be reduced and advantageously prevented.
  • the surface section is part of the inner surface.
  • the surface section could directly adjoin at least one further surface section of the housing unit, in particular on the inner surface.
  • the surface section and at least the further surface section could have the same surface area. have creations. It would also be conceivable that the surface section and the further surface section have different surface properties.
  • the surface texture could, for example, be smooth or rough.
  • At least the surface section is intended to support guidance of the support element when inserting it into the housing unit, preferably when inserting the support element into the recess.
  • at least the support element could guide along at least the further surface section.
  • at least the support element slides along the surface section when inserted, in particular after the further surface section.
  • the support element can be pushed along the surface section in order to be inserted into the recess.
  • at least the support element is pushed along the further surface section and then along the surface section.
  • the surface section could be arranged at a distance from the recess in the housing unit.
  • the surface section borders at least in sections directly, in particular directly, on the recess.
  • the surface section can have a slope/inclination relative to a further surface section, in particular depending on the perspective.
  • the housing unit preferably has a concentric reduction in the surface section.
  • the reduction can be called a cone and advantageously a cone.
  • the reduction is designed as a conical transition piece.
  • An angle of inclination, in particular a one-sided inclination angle could be at least 5°, advantageously at least 8°, preferably at least 10° and particularly preferably at least 12°.
  • the angle of inclination is preferably at most 15° and in particular at most 20°.
  • the support element rests at least in sections on an outer radial edge of the housing unit, a compact construction can be provided and a support element can advantageously be arranged in a housing unit in a simple and efficient manner.
  • the outer radial edge is an outer edge on the inner surface of the housing unit.
  • the support element is deformable for insertion into the housing unit.
  • the longevity of a support element can be improved and the support element can be repeatedly inserted into a housing unit. This in turn allows costs in terms of material and/or manufacturing costs to be reduced.
  • the support element can be deformed in a non-destructive manner when inserted into the housing unit. It would also be conceivable for at least the housing unit to be deformable when at least the support element is inserted.
  • the support element can be deformable in such a way that it can be inserted into the recess.
  • the support element can be designed to correspond to the recess.
  • the support element has an annular shape at least in sections, preferably completely. This allows a construction to be increased in terms of compactness and/or efficiency.
  • the support element can have an annular shape at least in sections, namely at least 50%, advantageously at least 70% and preferably at least 80% in the circumferential direction.
  • the support element is designed like a disk. This makes it possible to provide a particularly simple and/or thin and/or flat and/or space-saving support element. In addition, effort in terms of manufacturing effort and material costs can be reduced. Furthermore, this allows a construction to be further optimized.
  • the support element can rest in the recess on both sides at least partially in contact and/or flush with the side walls of the recess.
  • the support element is preferably inserted in the recess in a contact and flush manner.
  • the support element can have a thickness of at least 0.2 mm, advantageously at least 0.3 mm and preferably at least 0.5 mm.
  • the support element preferably has a thickness of at most 1 mm, in particular at most 3 mm, particularly preferably at most 4 mm.
  • the mechanical sealing device has an intermediate element for transmitting force to the elastic element, which is arranged between the elastic element and the support element.
  • an intermediate element for transmitting force to the elastic element, which is arranged between the elastic element and the support element.
  • forces in particular torques
  • a sealing element preferably a sliding ring
  • the mechanical seal via the intermediate element to a housing unit of a mechanical sealing device.
  • a fixation of the sealing element, preferably the sliding ring, in the housing unit can be advantageously provided by means of the intermediate element.
  • rotation of the sealing element when using/operating the mechanical seal for example on a shaft, can be prevented by means of the intermediate element. This can in turn increase security.
  • the intermediate element can be designed like a disk.
  • the intermediate element can have an annular shape.
  • the intermediate element is designed differently from the housing unit.
  • the intermediate element is particularly preferably a driver disk.
  • the intermediate element can be arranged between the elastic element and the support element.
  • the intermediate element can have direct contact with the elastic element, at least when inserted into the housing unit.
  • the intermediate element is intended to transmit a force from the support element to the elastic element during insertion and, in particular, to compress the elastic element due to the direct contact during insertion.
  • the intermediate element could be placed on the elastic element and the support element on the intermediate element and then the elastic element, the intermediate element and the support element could be inserted together into the housing unit.
  • the elastic element and the intermediate element can be inserted into the housing unit and then the support element can be pressed into the housing unit, preferably into the recess.
  • the elastic element, the intermediate element and at least the support element are inserted and/or mounted in the housing unit.
  • the intermediate element is held in the housing unit in the assembled state only by means of the support element.
  • the intermediate element can have at least one fixing element or several fixing elements for holding and/or fixing the intermediate element in the housing unit.
  • the mechanical seal can have at least one sealing element.
  • the sealing element could be an at least partially rotatable sealing element, in particular a rotatable sealing ring.
  • the sealing element is particularly preferably a sliding ring.
  • the sealing element could be at least partially insertable into the housing unit.
  • the sealing element can rest on the intermediate element at least in sections, in particular in at least the assembled state.
  • the mechanical seal could have further sealing elements, for example one or more secondary seals.
  • the secondary seal can be, for example, an O-ring.
  • At least one secondary seal can also be inserted into the housing unit, advantageously at the same time as the sealing element.
  • the secondary seal could be arranged, for example, between the housing unit and/or the support element and/or the sealing element.
  • the secondary seal preferably rests on the housing unit, in particular at least in sections on the surface section and/or the further surface section, and/or the support element and/or the sealing element.
  • the sealing element in particular the sliding ring, can consist at least partially and advantageously at least to a large extent of a mineral and/or a metal, advantageously a semi-metal and/or a plastic and/or a chemical compound and/or a composite material.
  • the support element has direct contact with the intermediate element, at least when inserted into the housing unit. This makes it possible to provide optimal force transmission from a support element to the elastic element during insertion.
  • assembly can be made easier and thus effort can be reduced and efficiency, in terms of work and/or product and/or cost efficiency, can be increased.
  • a compact construction can be provided.
  • the elastic element presses the intermediate element in the direction of the support element.
  • a design can be further improved and an optimal force and/or sealing effect can be provided during assembly/use/operation of the mechanical seal, particularly on a shaft.
  • the support element In the assembled state, the support element can be arranged in the recess and the intermediate element can rest against the intermediate element in a contact and/or flush manner.
  • the elastic element presses the intermediate element directly against the support element in the assembled state.
  • the support element arranged, in particular inserted and/or snapped, in the recess is intended to prevent at least the intermediate element from being detached and/or jumping out of the housing unit in the assembled state.
  • the assembled state is to be understood as meaning a state that exists before the mechanical seal is mounted and/or arranged on a shaft.
  • the support element can prestress the elastic element in the housing unit, but a final installation position and thus a final position and/or location of the elastic element and/or the intermediate element within the housing unit are still pending.
  • the final installation position is a position and/or position which the intermediate element and/or the elastic element and/or at least the sealing element have when the mechanical seal is mounted and/or arranged on the shaft, in particular during operation .
  • the final installation position can only be reached and/or present when the mechanical seal is installed/used on the shaft.
  • the intermediate element is mounted movably relative to the support element. This makes it possible to provide a particularly comfortable, simple and/or efficient construction. In addition, ease of assembly can be increased and effort in terms of assembly effort can be reduced. Furthermore, tolerances, for example manufacturing tolerances, can be compensated for. Furthermore, an efficient and comfortable adjustment to a final installation position can be provided when installing and/or using a mechanical seal on a shaft.
  • the intermediate element can move relative to the support element.
  • the intermediate element In the final installation position, the intermediate element can be arranged at a distance from the support element.
  • the mechanical seal can have a counter-sealing element.
  • the counter-sealing element is preferably designed as a counter-sealing ring.
  • the counter-sealing element in particular the counter-sealing ring, can consist at least partially and advantageously at least to a large extent of a mineral and/or a metal, advantageously a semi-metal and/or a plastic and/or a chemical compound and/or a composite material.
  • the sealing element In at least the final installation position, the sealing element can rest against the counter-sealing element.
  • the invention is based on a method for assembling a mechanical seal device, in particular the aforementioned mechanical seal device, with a housing unit and an elastic element, which is inserted into the housing unit and prestressed in the housing unit by means of a support element. Assembly can be improved by such a method. Furthermore, a high level of ease of assembly can be provided. In addition, effort in terms of assembly effort can be reduced and efficiency in terms of product and/or work and/or cost efficiency can be increased.
  • the mechanical seal device and/or the mechanical seal and/or the method should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the mechanical sealing device and/or the mechanical seal and/or the method can have a number of individual elements, components, units and method steps that deviate from the number of individual elements, components, units and method steps mentioned herein in order to fulfill a function of operation described herein.
  • FIG. 2 shows the mechanical seal according to FIG. 1 in an exploded view
  • 3 shows the mechanical seal according to FIG. 1 in a sectional view
  • Fig. 5 shows the mechanical seal device in an assembled state
  • Fig. 6 shows a schematic process flow diagram showing a method for assembling a mechanical seal device.
  • Figure 1 shows a mechanical seal 10 with a mechanical seal device 12.
  • the mechanical seal 10 is shown in a mounted state, namely an assembled state.
  • the mechanical seal 10 is intended for use and/or assembly on a shaft (not shown).
  • the mechanical seal 10 is intended to at least partially and advantageously completely seal the shaft, namely a rotating shaft, from a wall, for example a machine housing of a machine system, preferably a pump system (not shown).
  • FIG. 2 For a better understanding of a structure/composition of the mechanical seal 10, an exploded view of the mechanical seal 10 according to FIG. 1 is shown in FIG. 2, which is described in more detail below.
  • the mechanical seal 10 has a clamping ring 64.
  • the mechanical seal device 12 has a housing unit 16.
  • the housing unit 16 has at least one opening 62 into which a set screw 60, for example a grub screw, can be inserted.
  • the housing unit 16 has three openings 62.
  • the mechanical seal device 12 has an elastic element 14.
  • the elastic element 14 is designed as a spring, for example as a spiral spring.
  • an intermediate element 30 of the mechanical sealing device 12 is shown behind the elastic element 14.
  • the intermediate element 30 is designed like a disk.
  • the intermediate element 30 is a driver plate. be.
  • the intermediate element 30 has an annular shape and is symmetrical.
  • the mechanical sealing device 12 has a support element 18.
  • the support element 18 has, at least in sections, and preferably completely, an annular shape. Furthermore, the support element 18 is designed like a disk. The support element will be discussed in more detail below.
  • the mechanical seal 10 has a sealing element 50.
  • the sealing element 50 is an at least partially rotating sealing ring, namely a sliding ring.
  • the mechanical seal 10 has one or more secondary seals 52.
  • the mechanical seal 10 has at least three secondary seals 52.
  • the secondary seal 52 is designed as an O-ring.
  • the mechanical seal 10 has a counter-sealing element 56.
  • the counter-sealing element 56 is designed as a counter-sealing ring.
  • one of the secondary seals 52 is arranged on the counter-sealing element 56.
  • the counter-sealing element 56 rests on the sealing element 50 (see FIG. 3).
  • one of the secondary seals 52 is part of the counter-sealing element 56.
  • Figure 2 shows an assembly direction 32, in which the components/components for assembly of the mechanical seal device 12, furthermore the mechanical seal 10, are assembled/can be assembled one after the other.
  • Figure 3 shows a sectional view of the entire mechanical seal 10 with the mechanical seal device 12 according to Figure 1
  • assembly of the mechanical seal device 12 will be explained in more detail using Figures 4 and 5.
  • a schematic flow diagram of a method for assembling the mechanical seal device 12 is shown in FIG. In the present case, the method is described using only one assembly step 100 as an example.
  • the elastic element 14 is inserted into the housing unit 16 and prestressed in the housing unit 16 by means of the support element 18.
  • the elastic element 14, the intermediate element 30 and/or the support element 18 can be inserted into the housing unit 16.
  • either the intermediate element 30 can first be placed on the elastic element 14 and then both elements can be pressed together into the housing unit 16 and only subsequently can the support element 18 be inserted into the housing unit 16 or alternatively the support element 18, the intermediate element 30 and that elastic element 14 is simultaneously arranged together in the housing unit 16, namely inserted into the housing unit 16.
  • the housing unit 16 has a recess 20 for receiving the support element 18 (see Figures 3 to 5).
  • the recess 20 is at least partially and in this case completely formed as an annular groove.
  • the recess 20 designed as a groove has a width 76 of at least 0.5 mm.
  • the support element 18 is inserted into the recess 20, namely locked.
  • the support element 18 rests at least in sections on an outer radial edge 28 of the housing unit 16.
  • the support element 18 arranged in the recess 20 prevents the intermediate element 30 and the elastic element 14 from detaching and/or jumping out of the housing unit 16.
  • the support element is deformable for insertion into the housing unit 16, in the present case into the recess 20.
  • the housing unit 16 and/or the intermediate element 30 is/are deformable.
  • the housing unit 16 has at least one surface section 26. Furthermore, the surface section 26 is intended to guide the support element 18 into the recess 20. In addition, the surface section 26 can also be provided for improved and/or more comfortable dismantling of the support element 18 from the housing unit 16, preferably from the recess 20.
  • the surface section 26 borders directly on the recess 20, at least in sections.
  • the housing unit 16 has at least one further surface section 34.
  • the further surface section 34 borders directly on the surface section 26. Viewed in the assembly direction 32, it slides when inserted zen the support element 18 first along the further surface section 34 and then along the surface section 26. In the assembly step 100, at least the support element 18 is pushed along the further surface section 34 and then the surface section 26.
  • the surface section 26 has a concentric reduction compared to a further surface section 34.
  • the reduction can be referred to as a cone and also as a cone.
  • the reduction is designed as a conical transition piece.
  • An angle of inclination 68 is at least 10° in this exemplary embodiment.
  • the intermediate element 30 is arranged between the elastic element 14 and the support element 18.
  • the support element 18 has direct contact with the intermediate element 30, at least when inserted into the housing unit 16.
  • the support element 18 only contacts the intermediate element 30, which in turn has direct contact with the elastic element 14.
  • the intermediate element 30 is intended for force transmission to the elastic element 14.
  • a force is transmitted from the support element 18 to the intermediate element 30 and by means of the intermediate element 30 to the elastic element 14. Due to the force transmission mentioned, in the assembly step 100 the elastic element 14 is at least partially compressed and inserted into the housing.
  • the elastic element 14, the intermediate element 30 and the support element 18 are inserted into the housing unit 16.
  • the elastic element 14 is prestressed in at least the assembled state.
  • Figure 5 shows that the elastic element 14 presses the intermediate element 30 in the direction of the support element 18.
  • the intermediate element 30 is mounted movably relative to the support element 18.
  • the intermediate element 30 rests on the support element 18.
  • the elastic element 14 presses the intermediate element 30 against the support element 18 (see Figure 5).
  • the present assembled state there is a final installation position of the intermediate element 30 and/or the elastic Elements 14 still out.
  • the final installation position is shown in Figure 3, with the intermediate element 30 and the support element 18 being arranged at a distance from one another.
  • the sealing element 50 is inserted into the housing unit 16.
  • the sealing element 50 can be inserted into the housing unit 16 together with one of the secondary seals 52.
  • At least the sealing element 50 is inserted into the housing unit 16 along the assembly direction 32, namely until the sealing element 50 contacts the intermediate element 30 at least in sections (see FIG. 3).
  • the counter-sealing element 56 can be arranged on the sealing element 50. In this case, the final installation position can only be achieved when the mechanical seal 10 is installed/used on the shaft.
  • the cross section shown in Figure 3 illustrates the final installation position.
  • the sealing element 50 further compresses the elastic element 14 and, due to the pressure on the intermediate element 30, distances the intermediate element 30 from the support element 18.
  • the intermediate element 30 is arranged at a distance from the support element 18.
  • a width direction 70 and a height direction 72 are shown in FIG. Viewed in the width direction 70, the intermediate element 30 is arranged at a distance from the support element 18 in the final installed position.
  • the support element 18, viewed in the height direction 72 is arranged at least partially above the intermediate element 30 and/or the elastic element 14.
  • the sealing element 50 When the mechanical seal 10 is mounted/used on the shaft, the sealing element 50 is pressed further into the housing unit 16, so that the intermediate element 30 is removed/pushed away from the support element 18. The sealing element 50 pushes the intermediate element 30 away from the support element 18 in the assembly direction 32. Furthermore, the sealing element 50 presses the intermediate element 30 in the direction of the elastic element 14 and thus the elastic element 14 further together.
  • the intermediate element 30 is movably mounted and can be axially movable relative to the support element 18 due to the elastic element 14 and the sealing element 50 .
  • the mechanical seal device 12 Due to such a design of the mechanical seal device 12, furthermore the mechanical seal 10, the mechanical seal device 12, furthermore the mechanical seal 10, can also be used under difficult operating conditions, such as high ambient temperatures, high operating pressure, high shaft speeds/circumferential speeds and/or difficult conveying media on the shaft .

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Gleitringdichtvorrichtung (12) mit einem elastischen Element (14) und einer Gehäuseeinheit (16). Um eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Konstruktion bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass die Gleitringdichtvorrichtung (12) ein Stützelement (18) zur Vorspannung des elastischen Elements (14) in der Gehäuseeinheit (16) aufweist.

Description

Gleitringdichtvorrichtung, Gleitringdichtung und Verfahren zur Montage einer Gleitringdichtvorrichtung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Gleitringdichtung nach Anspruch 13 und ein Verfahren zur Montage einer Gleitringdichtvorrichtung nach Anspruch 14.
Aus dem Stand der Technik ist bereits eine Gleitringdichtung bekannt, welche eine Feder und ein Gehäuse bestehend aus zumindest zwei Teilen umfasst. Zur Vorspannung der Feder in dem Gehäuse ist die Feder zuerst in einen ersten Teil des Gehäuses einsetzbar und anschließend ist ein zweiter Teil des Gehäuses mit dem ersten Teil des Gehäuses verbindbar, beispielsweise durch eine Schraub- und/oder Schweißverbindung. Der Nachteil dieses Vorgehens zur Vorspannung der Feder liegt in einer Zerstückelung des Gehäuses sowie einer aufwändigen Montage, insbesondere Zusammensetzung, und/oder Herstellung der Gleitringdichtung. Darüber hinaus ist aus dem Stand der Technik zur Vorspannung der Feder ebenfalls bekannt, ein einstückiges Gehäuse mit mehreren Bohrungen sowie einzelne Federteile, und zwar Mehrfachfederungen, zu verwenden, wobei die Mehrfachfederungen in die Bohrungen des Gehäuses einsetzbar sind. Auch in diesem Fall besteht der Nachteil in einer aufwändigen und unkomfortablen Montage, insbesondere Zusammensetzung, und/oder Herstellung der Gleitringdichtung sowie einem erhöhten Kosten- und/oder Materialaufwand.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Konstruktion bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 13 und 14 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Gleitringdichtvorrichtung mit einem elastischen Element und einer Gehäuseeinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Gleitringdichtvorrichtung ein Stützelement zur Vorspannung des elastischen Elements in der Gehäuseeinheit aufweist.
Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine Konstruktion verbessert und eine einfache, komfortable, effiziente und/oder benutzerfreundliche Konstruktion bereitgestellt werden. Zudem kann eine Montage und insbesondere möglicherweise auch eine Demontage optimiert und eine hohe Montagefreundlichkeit und insbesondere möglicherweise auch Demontagefreundlichkeit bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann ein Aufwand, hinsichtlich eines Montageaufwands und möglicherweise auch eines Demontageaufwands, reduziert und eine Effizienz, hinsichtlich einer Produkt- und/oder Arbeits- und/oder Kosteneffizienz gesteigert werden. Ferner kann eine Montage, und zwar ein Vorspannen eines elastischen Elements in einer Gehäuseeinheit erleichtert und effizienter gestaltet werden, sodass ein Zeitaufwand, und zwar gerade bei Montage gesenkt werden kann. Außerdem kann mittels einer derartigen Ausgestaltung eine Gleitringdichtvorrichtung bereitgestellt werden, welche bei Verwendung/im Betrieb an vorzugsweise einer Welle auch unter schwierigen Betriebsbedingungen, wie beispielsweise hohen Umgebungstemperaturen, hohem Betriebsdruck, hohen Wellendrehzahlen/Umfangsgeschwindigkeiten und/oder schwierigen Fördermedien einsetzbar ist. Damit kann wiederum eine Flexibilität hinsichtlich von Einsatzmöglichkeiten der Gleitringdichtvorrichtung erhöht werden. Zudem kann die Gleitringdichtvorrichtung bevorzugt für Wellen mit metrischen Abmessungen verwendet werden.
Vorzugsweise ist die Gleitringdichtvorrichtung Teil einer Gleitringdichtung und bildet eine Unterbaugruppe der Gleitringdichtung. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die Gleitringdichtvorrichtung die gesamte Gleitringdichtung umfasst. Insbesondere ist die Gleitringdichtung, ohne darauf beschränkt zu sein, zur Verwendung und/oder Montage an einer Welle vorgesehen. Bei der Welle kann es sich um eine Antriebswelle, vorzugsweise eine Pumpenwelle, handeln. Insbesondere ist die Welle eine rotierende Welle. Die Welle kann eine oder mehrere sich bezüglich einer Axialrichtung der Welle in Umfangsrichtung er- streckende/erstreckenden Wellennut/Wellennuten, insbesondere zur Fixierung einer oder mehrerer Dichtungen, beispielsweise einer oder mehrerer Gleitringdichtungen, aufweisen. Unter einer „Wellennut“ soll eine Einbuchtung der Welle verstanden werden. Die Wellennut kann sich über einen gesamten Umfang der Welle in Umfangsrichtung erstrecken. Vorteilhaft ist die Wellennut bezüglich der Längsachse rotationssymmetrisch ausgebildet. Alternativ kann die Gleitringdichtung auch an der Welle, welche frei von einer Wellennut ist, anordenbar sein.
Die Welle kann zur Verwendung in einer Antriebseinheit vorgesehen sein, wobei die Antriebseinheit zumindest ein Antriebsmittel aufweist, welches die Welle in einem Betriebszustand in Rotation versetzt. Das Antriebsmittel weist beispielsweise zumindest einen Elektromotor und/oder Verbrennungsmotor und/oder einen Lagerstuhl auf. Vorzugsweise ist die Welle bezüglich einer restlichen Antriebseinheit um eine Längsachse der Welle, welche parallel zur Axialrichtung ausgerichtet ist, drehbar gelagert, insbesondere mittels zumindest eines Gleitlagers und/oder Wälzlagers der Antriebseinheit. Besonders bevorzugt führt die Welle in dem Betriebszustand eine Rotationsbewegung entlang der Umfangsrichtung aus. Insbesondere ist die Welle als ein längliches Element ausgebildet und die Längsachse der Welle parallel zur Axialrichtung ausgerichtet. Die Antriebseinheit kann Teil eines beliebigen, dem Fachmann bekannten, Maschinensystems sein. Vorzugsweise ist die Antriebseinheit Teil eines Pumpensystems, beispielsweise zur Förderung von Fluiden.
Vorzugsweise ist die Welle mit einer ein Arbeitsmittel aufweisenden Arbeitseinheit gekoppelt, welches dazu vorgesehen ist, in dem Betriebszustand eine Arbeit zu verrichten. Denkbar wäre, dass die Welle mittelbar mit der Arbeitseinheit, insbesondere dem Arbeitsmittel, gekoppelt ist, beispielsweise mittels eines Getriebes. Vorteilhaft ist die Welle unmittelbar mit der Arbeitseinheit, insbesondere dem Arbeitsmittel, gekoppelt. Bevorzugt weist die Arbeitseinheit eine Nabe zur Fixierung an der Welle auf. Das Arbeitsmittel kann als ein beliebiges, dem Fachmann bekanntes, Arbeitsmittel ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Arbeitsmittel als ein Rotor, insbesondere ein Pumpenrotor, ausgebildet. Der Rotor, insbesondere der Pumpenrotor, kann Teil des Pumpensystems sein. Vorteilhaft ist die Arbeitseinheit Teil des Maschinensystems, bevorzugt des Pumpensystems. Denkbar wäre möglicherweise auch, dass alternativ die Arbeitseinheit, insbesondere der Rotor, als Antriebseinheit zum Antreiben der Welle fungiert. Die Gleitringdichtung kann in dem Maschinensystem, bevorzugt dem Pumpensystem, einsetzbar sein. Das Maschinensystem könnte zumindest die Gleitringdichtung aufweisen. Insbesondere weist das Maschinensystem, insbesondere das Pumpensystem, die Welle auf. Die Welle kann dazu vorgesehen sein, die Antriebseinheit mit der Arbeitseinheit zu verbinden. Vorzugsweise ist die Gleitringdichtung dazu vorgesehen, die Welle, insbesondere die rotierende Welle, gegenüber einer Wand, beispielsweise einem Maschinengehäuse des Maschinensystems zumindest teilweise und vorteilhaft vollständig abzudichten. Die Gleitringdichtung dient insbesondere zur Abdichtung eines Arbeitsraums des Maschinensystems, insbesondere des Pumpensystems, von einem umliegenden Medium und/oder einem weiteren Raum, insbesondere einem Elektronikgehäuse des Maschinensystems, insbesondere des Pumpensystems. In dem Arbeitsraum kann zumindest teilweise die Arbeitseinheit, insbesondere der Rotor, angeordnet sein. Vorteilhaft ist in dem Elektronikgehäuse zumindest teilweise die Antriebseinheit angeordnet.
Möglicherweise wäre denkbar, dass das Maschinensystem, insbesondere das Pumpensystem, zumindest zwei Gleitringdichtungen in einer Tandem-Anordnung aufweist. Eine erste Gleitringdichtung könnte arbeitsseitig, insbesondere rotorseitig, an der Welle angeordnet sein. Eine zweite Gleitringdichtung könnte in Höhenrichtung betrachtet oberhalb der ersten Gleitringdichtung angeordnet sein. Insbesondere ist die zweite Gleitringdichtung antriebsseitig an der Welle angeordnet. Aufgrund der Lage und/oder der Anordnungen der Gleitringdichtungen an der Welle innerhalb des Maschinensystems, insbesondere des Pumpensystems, können die Gleitringdichtungen verschiedenen Gegebenheiten ausgesetzt sein und müssen unterschiedliche Anforderungen an die Abdichtung erfüllen. Die Dichtungsanforderungen der ersten Gleitringdichtung können, insbesondere in Bezug auf die genannte Tandem-Anordnung, höher als die der zweiten Gleitringdichtung. Alternativ könnten auch die Dichtungsanforderungen der zweiten Gleitringlichtung höher sein als die der ersten Gleitringdichtung. Die erste Gleitringdichtung und die zweite Gleitringdichtung können unterschiedlich ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt ist die erste Gleitringdichtung gemäß der beschriebenen Erfindung in diesem Dokument ausgestaltet. Zusätzlich kann auch zumindest die zweite Gleitringdichtung eine analoge Ausgestaltung zur ersten Gleitringdichtung aufweisen.
Die erste Gleitringdichtung und die zweite Gleitringdichtung könnten jeweils zumindest identische Gleitringdichtvorrichtungen aufweisen. Das Stützelement gemäß vorliegender Gleitringdichtvorrichtung ist dazu vorgesehen, das elastische Element in der Gehäuseeinheit vorzuspannen. Vorteilhaft ist die Gehäuseeinheit einstückig, bevorzugt einteilig, ausgebildet. Unter „einstückig“ soll zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder Schweißprozess und/oder einen anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess. Unter „einteilig“ soll vorliegend in einem Stück geformt verstanden werden. Vorzugsweise wird dieses eine Stück aus einem einzelnen Rohling, einer Masse und/oder einem Guss, besonders bevorzugt in einem Spritzgussverfahren, insbesondere einem Ein- und/oder Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren, und/oder in einem Stanzverfahren und/der einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Verfahren aus dem einzelnen Rohling hergestellt.
Die Gehäuseeinheit könnte zumindest teilweise oder zu einem Großteil aus einem Kunststoff, einem Mineral, einem Metall, bevorzugt einem rostfreien Stahl, besonders bevorzugt mit erhöhter Säurebeständigkeit, und/oder einem Verbundmaterial bestehen. Unter dem Ausdruck „zu einem Großteil“ sollen vorliegend beispielsweise zumindest 55 %, vorteilhaft zumindest 65 %, vorzugsweise zumindest 75 %, besonders bevorzugt zumindest 85 % und besonders vorteilhaft höchstens 95 % eines Volumen- und/oder Massenanteils verstanden werden. Bevorzugt ist die Gehäuseeinheit mittels eines Dreh-, Bohr- und/oder Fräsprozesses hergestellt, und zwar insbesondere aus einem Rohling.
Die Gehäuseeinheit könnte zumindest eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, in welche jeweils zumindest ein korrespondierender Gewindestift der Gleitringdichtung bevorzugt reversibel einsetzbar, insbesondere einschraubbar, ist. Bei dem Gewindestift kann es sich um eine Madenschraube oder eine Wurmschraube, insbesondere um eine kopffreie Schraube, handeln. Der Gewindestift kann zur Sicherung der Gleitringdichtvorrichtung, insbesondere zumindest der Gehäuseeinheit, an der Welle gegen Verdrehungen vorgesehen sein.
Bei dem „elastischen Element“ handelt es sich vorliegend um ein Element, welches wiederholt verformbar ist, ohne dass dadurch das Element mechanisch beschädigt oder zerstört wird, und das insbesondere nach einer Verformung selbstständig wieder einer Grundform zustrebt. Insbesondere ist das elastische Element biegsam. Vorzugsweise ist das elastische Element als Feder, beispielsweise als Spiralfeder, ausgebildet. Das elastische Element kann mittels des Stützelements in der Gehäuseeinheit zusammengedrückt und damit vorgespannt werden. In einem montierten Zustand kann das Stützelement und zumindest das elastische Element in der Gehäuseeinheit montiert sein und das elastische Element mittels des Stützelements in der Gehäuseeinheit vorgespannt sein. Das Stützelement kann ein vollständiges Entspannen des elastischen Elements in der Gehäuseeinheit blockieren und/oder verhindern. Insbesondere ist das Stützelement verschieden zu der Gehäuseeinheit ausgebildet. Bevorzugt sind das Stützelement und die Gehäuseeinheit zwei voneinander getrennte Baueinheiten/Bauelemente.
Unter „vorgesehen“ soll hier und im Folgenden speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Denkbar wäre, dass das Stützelement zur Fixierung in der Gehäuseeinheit zumindest einen Rasthaken und/oder zumindest eine Rastnase und/oder zumindest einen Vorsprung aufweist, welcher vorteilhaft in ein korrespondierendes Element der Gehäuseeinheit zur Fixierung und/oder Halterung eingreifen könnte. Beispielsweise könnte das Stützelement mittels eines Bajonett-Verschlusses in der Gehäuseeinheit fixierbar sein. Ebenso wären kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssige Verbindungen, wie beispielsweise Schraub- und/oder Klebeverbindungen, denkbar, um das Stützelement in der Gehäuseeinheit zu fixieren. Das Stützelement könnte dauerhaft, und zwar irreversibel in der Gehäuseeinheit fixierbar sein.
Das Stützelement könnte reversibel in die Gehäuseeinheit einsetzbar und aus der Gehäuseeinheit herausnehmbar sein. Möglicherweise könnte das Stützelement zerstörungsfrei herausnehmbar sein. Vorzugsweise muss das Stützelement bei Herausnahme aus der Gehäuseeinheit zerstört werden. Insbesondere ist das Stützelement bei Herausnahme aus der Gehäuseeinheit zerstörbar. Ferner kann das elastische Element reversibel in die Gehäuseeinheit einsetzbar und aus der Gehäuseeinheit insbesondere zerstörungsfrei herausnehmbar sein. Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Gehäuseeinheit eine Ausnehmung zur Aufnahme des Stützelements aufweist. Hierdurch kann eine Konstruktion weiter verbessert und eine Aufnahme, und zwar eine Halterung und/oder Fixierung eines Stützelements in einer Gehäuseeinheit bereitgestellt werden. Damit kann eine Sicherheit für einen Bediener und/oder Monteur erhöht werden. Zudem kann mittels der Aufnahme des Stützelements in der Ausnehmung zumindest ein elastisches Element in der Gehäuseeinheit gehalten werden. Darüber hinaus kann eine Montage erleichtert und komfortabler gestaltet werden sowie damit wiederum eine Effizienz gesteigert und ein Montageaufwand reduziert werden.
Das Stützelement kann in die Ausnehmung einsetzbar, bevorzugt einrastbar, sein. Bei dem Verfahren zur Montage kann das Stützelement in die Ausnehmung eingesetzt werden. Die Ausnehmung ist dazu vorgesehen, das Stützelement insbesondere in dem montierten Zustand aufzunehmen. Insbesondere in dem montierten Zustand ist das Stützelement in die Ausnehmung eingesetzt, vorteilhaft eingerastet. Bevorzugt ist das in der Ausnehmung angeordnete, insbesondere eingesetzte und/oder eingerastete, Stützelement dazu vorgesehen, in dem montieren Zustand zumindest das elastische Element vor einem Herauslösen und/oder Herausspringen aus der Gehäuseeinheit zu hindern.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Ausnehmung zumindest abschnittsweise, vorteilhaft vollständig, als eine ringförmige Nut ausgebildet ist. Dadurch kann eine Konstruktion dahingehend optimiert werden, dass eine Aufnahme, und zwar eine Halterung und/oder Fixierung eines Stützelements in einer Gehäuseeinheit verbessert und sicherer gestaltet werden kann. Zudem kann eine kompakte und/oder einfache Konstruktion bereitgestellt werden, um das Stützelement in der Gehäuseeinheit zu halten und/oder zu fixieren.
Die Ausnehmung kann zumindest abschnittsweise, und zwar zumindest zu 50 %, vorteilhaft zumindest zu 70 % und vorzugsweise zumindest zu 80 % in Umfangsrichtung der Gehäuseeinheit als ringförmige Nut ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist die Ausnehmung in der gesamten Umfangsrichtung der Gehäuseeinheit als ringförmige Nut ausgebildet.
Grundsätzlich können unterschiedlich große Ausgestaltungen der Gleitringdichtvorrichtung, insbesondere der Gleitringdichtung, denkbar sein, und zwar insbesondere im Hinblick auf unterschiedlich große Wellenausgestaltungen. Insbesondere je nach Wellendurchmesser der Welle müssen unterschiedlich große Gleitringdichtvorrichtungen eingesetzt werden. Bevorzugt ist die Gleitringdichtvorrichtung an Wellen mit Wellendurchmessern von zumindest 5 mm anordenbar und/oder einsetzbar. In diesem Dokument werden beispielhaft Werte für eine spezielle Größe/Ausgestaltung von einer Gleitringdichtvorrichtung, insbesondere Gleitringdichtung, angegeben. Selbstverständlich können diese Werte je nach Wellendurchmesser angepasst und/oder verändert werden, und zwar derart, dass die Gleitringdichtvorrichtung an der Welle mit dem jeweiligen Wellendurchmesser anordenbar ist. Zudem sollen bei den in diesem Dokument angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Beispielsweise kann die Gehäuseeinheit einen Innendurchmesser von zumindest 10 mm, vorteilhaft von zumindest 30 mm und vorzugsweise von zumindest 60 mm aufweisen. Ferner kann der Innendurchmesser der Gehäuseeinheit höchstens 120 mm, vorteilhaft höchstens 160 mm und bevorzugt höchstens 200 mm betragen. Ein Außendurchmesser der Gehäuseeinheit könnte beispielsweise zumindest 15 mm, insbesondere zumindest 35 mm, vorteilhaft zumindest 60 mm und vorzugsweise zumindest 120 mm betragen. Der Außendurchmesser der Gehäuseeinheit könnte einen Wert von höchstens 150 mm, vorteilhaft höchstens 200 mm und vorzugsweise höchstens 260 mm aufweisen. Die als Nut ausgebildete Ausnehmung kann eine Breite von zumindest 0,3 mm, vorteilhaft zumindest 0,5 mm und bevorzugt von höchstens 4 mm aufweisen.
Beim Einsetzen zumindest des Stützelements in die Gehäuseeinheit kann zumindest das Stützelement zumindest abschnittsweise an einer Oberfläche, insbesondere einer Innenoberfläche, der Gehäuseeinheit entlanggleiten. Die Innenoberfläche kann eine Oberfläche der Gehäuseeinheit an einer Innenseite der Gehäuseeinheit sein. Beim Einsetzten könnte zumindest das Stützelement an der Innenoberfläche der Gehäuseeinheit zumindest abschnittsweise entlangführbar sein.
Wenn die Gehäuseeinheit zumindest einen Oberflächenabschnitt zur Führung des Stützelements beim Einsetzen in die Gehäuseeinheit aufweist, kann eine Montage erleichtert, ein Montageaufwand reduziert und ein Komfort gesteigert werden. Ferner kann eine verbesserte Konstruktion bereitgestellt werden. Zudem kann eine Zerstörung und/oder Abnutzung des Stützelements beim Einsetzen in die Gehäuseeinheit reduziert und vorteilhaft verhindert werden.
Vorzugsweise ist der Oberflächenabschnitt Teil der Innenoberfläche. Der Oberflächenabschnitt könnte unmittelbar an zumindest einen weiteren Oberflächenabschnitt der Gehäuseeinheit, insbesondere auf der Innenoberfläche, angrenzen. Der Oberflächenabschnitt und zumindest der weitere Oberflächenabschnitt könnten die gleichen Oberflächenbe- schaffenheiten aufweisen. Denkbar wäre auch, dass der Oberflächenabschnitt und der weitere Oberflächenabschnitt unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheiten aufweisen. Bei der Oberflächenbeschaffenheit könnte es sich beispielsweise um glatte oder raue Eigenschaften handeln.
Zumindest der Oberflächenabschnitt ist dazu vorgesehen, eine Führung des Stützelements beim Einsetzen in die Gehäuseeinheit, und zwar vorzugsweise beim Einsetzen des Stützelements in die Ausnehmung, zu unterstützen. Beim Einsetzen könnte zumindest das Stützelement an zumindest dem weiteren Oberflächenabschnitt entlangleiten. Vorteilhaft gleitet zumindest das Stützelement beim Einsetzen, insbesondere nach dem weiteren Oberflächenabschnitt, an dem Oberflächenabschnitt entlang. Bei dem Verfahren zur Montage kann das Stützelement an dem Oberflächenabschnitt entlanggeschoben werden, um in die Ausnehmung eingesetzt zu werden. Insbesondere wird bei dem Verfahren zur Montage zumindest das Stützelement an dem weiteren Oberflächenabschnitt und anschließend dem Oberflächenabschnitt entlanggeschoben.
Der Oberflächenabschnitt könnte beabstandet zu der Ausnehmung in der Gehäuseeinheit angeordnet sein. Vorteilhaft grenzt der Oberflächenabschnitt zumindest abschnittsweise unmittelbar, insbesondere direkt, an die Ausnehmung an. Zur Führung des Stützelements beim Einsetzen in die Gehäuseeinheit, vorteilhaft in die Ausnehmung, kann der Oberflächenabschnitt gegenüber einem weiteren Oberflächenabschnitt eine Steigung/Neigung, insbesondere je nach Betrachtungsweise, aufweisen. Vorzugsweise weist die Gehäuseeinheit in dem Oberflächenabschnitt eine konzentrische Reduzierung auf. Die Reduzierung kann als Kegel und vorteilhaft als Konus bezeichnet werden. Insbesondere ist die Reduzierung als ein kegelförmiges Übergangsstück ausgebildet. Ein Neigungswinkel, insbesondere ein einseitiger Neigungswinkel, könnte zumindest 5°, vorteilhaft zumindest 8°, vorzugsweise zumindest 10° und besonders bevorzugt zumindest 12° aufweisen. Vorzugsweise beträgt der Neigungswinkel höchstens 15° und insbesondere höchstens 20°.
Wenn das Stützelement zumindest abschnittsweise an einem äußeren radialen Rand der Gehäuseeinheit anliegt, kann eine kompakte Konstruktion bereitgestellt und vorteilhaft auf einfache und effiziente Weise ein Stützelement in einer Gehäuseeinheit angeordnet werden. Insbesondere handelt es sich bei dem äußeren radialen Rand um einen äußeren Rand an der Innenoberfläche der Gehäuseeinheit. Um eine Konstruktion weiter zu verbessern sowie eine Montage weiter zu vereinfachen und/oder komfortabler zu gestalten, wird vorgeschlagen, dass das Stützelement zum Einsetzen in die Gehäuseeinheit verformbar ist. Zudem kann damit eine Langlebigkeit eines Stützelements verbessert und das Stützelement wiederholt in eine Gehäuseeinheit eingesetzt werden. Dadurch können wiederum Kosten, hinsichtlich Material- und/oder Herstellungskosten, reduziert werden. Vorteilhaft ist das Stützelement beim Einsetzen in die Gehäuseeinheit zerstörungsfrei verformbar. Denkbar wäre auch, dass zusätzlich zumindest die Gehäuseeinheit beim Einsetzen zumindest des Stützelements verformbar ist. Das Stützelement kann derart verformbar sein, dass es in die Ausnehmung einsetzbar ist.
Das Stützelement kann korrespondierend zu der Ausnehmung ausgebildet sein. Vorzugsweise weist das Stützelement zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, eine ringförmige Form auf. Damit kann eine Konstruktion hinsichtlich einer Kompaktheit und/oder Effizienz gesteigert werden. Das Stützelement kann zumindest abschnittsweise, und zwar zumindest zu 50 %, vorteilhaft zumindest zu 70 % und vorzugsweise zumindest zu 80 % in Umfangsrichtung eine ringförmige Form aufweisen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Stützelement scheibenartig ausgebildet ist. Hierdurch kann ein besonders einfaches und/oder dünnes und/oder flaches und/oder platzsparendes Stützelement bereitgestellt werden. Zudem kann ein Aufwand, hinsichtlich eines Herstellungsaufwands, sowie Materialkosten gesenkt werden. Ferner kann dadurch eine Konstruktion weiter optimiert werden. Das Stützelement kann in der Ausnehmung beidseitig zumindest teilweise kontakt- und/oder flächenbündig an den Seitenwänden der Ausnehmung anliegen. Bevorzugt ist das Stützelement in der Ausnehmung kontakt- und flächenbündig eingesetzt. Das Stützelement kann eine Dicke von zumindest 0,2 mm, vorteilhaft zumindest 0,3 mm und vorzugsweise zumindest 0,5 mm aufweisen. Bevorzugt weist das Stützelement eine Dicke von höchstens 1 mm, insbesondere höchstens 3 mm, besonders bevorzugt von höchstens 4 mm auf.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Gleitringdichtvorrichtung ein Zwischenelement zur Kraftübertragung auf das elastische Element, welches zwischen dem elastischen Element und dem Stützelement angeordnet ist, aufweist. Dadurch kann eine Konstruktion weiter optimiert und gerade ein direkter Kontakt zwischen einem Stützelement und einem elastischen Element vermieden/verhindert werden. Darüber hinaus können bevorzugt mittels eines Zwischenelements Kräfte, insbesondere Drehmomente, beim Be- trieb/Verwendung einer Gleitdingdichtung von einem Dichtelement, und zwar vorzugsweise einem Gleitring, der Gleitringdichtung über das Zwischenelement auf eine Gehäuseeinheit einer Gleitringdichtvorrichtung übertragen werden. Zudem kann vorteilhaft eine Fixierung des Dichtelements, und zwar vorzugsweise des Gleitrings, in der Gehäuseeinheit mittels des Zwischenelements bereitgestellt werden. Ferner können Verdrehungen des Dichtelements bei Anwendung/Betrieb der Gleitringdichtung, beispielsweise an einer Welle, mittels des Zwischenelements verhindert werden. Damit kann wiederum eine Sicherheit erhöht werden.
Das Zwischenelement kann scheibenartig ausgebildet sein. Das Zwischenelement kann eine ringförmige Form aufweisen. Insbesondere ist das Zwischenelement verschieden von der Gehäuseeinheit ausgebildet. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Zwischenelement um eine Mitnehmerscheibe. Beim Einsetzen des elastischen Elements und des Stützelements in die Gehäuseeinheit kann das Zwischenelement zwischen dem elastischen Element und dem Stützelement angeordnet sein. Das Zwischenelement kann zumindest beim Einsetzen in die Gehäuseeinheit einen unmittelbaren Kontakt zu dem elastischen Element aufweisen. Insbesondere ist das Zwischenelement dazu vorgesehen, beim Einsetzen eine Kraft ausgehend von dem Stützelement auf das elastische Element zu übertragen und insbesondere beim Einsetzen das elastische Element aufgrund des unmittelbaren Kontakts zusammenzudrücken. Bei dem Verfahren zur Montage der Gleitringdichtvorrichtung könnte das Zwischenelement auf das elastische Element und das Stützelement auf das Zwischenelement gelegt und anschließend das elastische Element, das Zwischenelement und das Stützelement gemeinsam in die Gehäuseeinheit eingesetzt werden. Alternativ kann das elastische Element und das Zwischenelement in die Gehäuseeinheit eingesetzt und anschließend das Stützelement in die Gehäuseeinheit, und zwar bevorzugt in die Ausnehmung hineingedrückt werden. Insbesondere in dem montierten Zustand ist das elastische Element, das Zwischenelement und zumindest das Stützelement in die Gehäuseeinheit eingesetzt und/oder montiert.
Denkbar wäre, dass lediglich mittels des Stützelements das Zwischenelement in dem montierten Zustand in der Gehäuseeinheit gehalten ist. Alternativ kann das Zwischenelement zur Halterung und/oder Fixierung des Zwischenelements in der Gehäuseeinheit zumindest ein Fixierelement oder mehrere Fixierelemente aufweisen. Ferner kann die Gleitringdichtung zumindest ein Dichtelement aufweisen. Bei dem Dichtelement könnte es sich um ein zumindest teilweise rotierbares Dichtelement, insbesondere einen rotierbaren Dichtring, handeln. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Dichtelement um einen Gleitring. Das Dichtelement könnte zumindest teilweise in die Gehäuseeinheit einsetzbar sein. Das Dichtelement kann zumindest abschnittsweise an dem Zwischenelement anliegen, insbesondere in zumindest dem montierten Zustand. Die Gleitringdichtung könnte noch weitere Dichtelemente, beispielsweise eine oder mehrere Sekundärdichtungen, aufweisen. Bei der Sekundärdichtung kann es sich beispielsweise um einen O-Ring handeln. Denkbar wäre, dass beim Einsetzen des Dichtelements in die Gehäuseeinheit zumindest eine Sekundärdichtung ebenfalls, und zwar vorteilhaft gleichzeitig mit dem Dichtelement in die Gehäuseeinheit einsetzbar ist. Die Sekundärdichtung könnte beispielsweise zwischen der Gehäuseeinheit und/oder dem Stützelement und/oder dem Dichtelement angeordnet sein. Bevorzugt liegt die Sekundärdichtung an der Gehäuseeinheit, insbesondere zumindest abschnittsweise dem Oberflächenabschnitt und/oder dem weiteren Oberflächenabschnitt, und/oder dem Stützelement und/oder dem Dichtelement an.
Das Dichtelement, insbesondere der Gleitring, kann zumindest teilweise und vorteilhaft zumindest zu einem Großteil aus einem Mineral und/oder einem Metall, vorteilhaft einem Halbmetall und/oder einem Kunststoff und/oder einer chemischen Verbindung und/oder einem Verbundmaterial bestehen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Stützelement zumindest beim Einsetzen in die Gehäuseeinheit einen unmittelbaren Kontakt mit dem Zwischenelement aufweist. Hierdurch kann beim Einsetzen eine optimale Kraftübertragung von einem Stützelement auf das elastische Element bereitgestellt werden. Zudem kann eine Montage erleichtert und damit ein Aufwand reduziert sowie eine Effizienz, hinsichtlich einer Arbeits- und/oder Produkt- und/oder Kosteneffizienz, gesteigert werden. Zudem kann eine kompakte Konstruktion bereitgestellt werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das elastische Element das Zwischenelement in Richtung des Stützelements drückt. Damit kann eine Konstruktion weiter verbessert und eine optimale Kraft- und/oder Dichtwirkung bei Montage/Verwendung/im Betrieb der Gleitringdichtung insbesondere an einer Welle bereitgestellt werden. In dem montierten Zustand kann das Stützelement in der Ausnehmung angeordnet und das Zwischenelement kontakt- und/oder flächenbündig an dem Zwischenelement anliegen. Insbesondere drückt das elastische Element das Zwischenelement in dem montierten Zustand unmittelbar an das Stützelement. Bevorzugt ist das in der Ausnehmung angeordnete, insbesondere eingesetzte und/oder eingerastete, Stützelement dazu vorgesehen, in dem montierten Zustand zumindest das Zwischenelement vor einem Herauslösen und/oder Herausspringen aus der Gehäuseeinheit zu hindern.
Vorzugsweise ist unter dem montierten Zustand ein Zustand zu verstehen, welcher vorliegt bevor die Gleitringdichtung an einer Welle montiert und/oder angeordnet ist. In dem montierten Zustand kann das Stützelement das elastische Element in der Gehäuseeinheit vorspannen, aber eine endgültige Einbaulage und damit eine endgültige Position und/oder Lage des elastischen Elements und/oder des Zwischenelements innerhalb der Gehäuseeinheit noch ausstehen. Insbesondere handelt es sich bei der endgültigen Einbaulage um eine Position und/oder Lage, welche das Zwischenelement und/oder das elastische Element und/oder zumindest das Dichtelement aufweisen, wenn die Gleitringdichtung an der Welle montiert und/oder angeordnet ist, insbesondere im Betrieb ist. Bevorzugt ist erst bei Montage/Verwendung der Gleitringdichtung an der Welle die endgültige Einbaulage erreichbar und/oder vorhanden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Zwischenelement relativ zu dem Stützelement beweglich gelagert ist. Hierdurch kann eine besonders komfortable, einfache und/oder effiziente Konstruktion bereitgestellt werden. Zudem kann eine Montagefreundlichkeit gesteigert sowie ein Aufwand, hinsichtlich eines Montageaufwands, reduziert werden. Ferner können Toleranzen, beispielsweise Fertigungstoleranzen, ausgeglichen werden. Des Weiteren kann eine effiziente und komfortable Anpassung in eine endgültige Einbaulage bei Montage und/oder Verwendung einer Gleitringdichtung an einer Welle bereitgestellt werden.
Je nach Spannung, insbesondere Vorspannung, des elastischen Elements kann sich das Zwischenelement relativ zu dem Stützelement bewegen. In der endgültigen Einbaulage kann das Zwischenelement beabstandet zu dem Stützelement angeordnet sein. In einer endgültigen Einbaulage könnte zwischen dem Zwischenelement und dem Stützelement ein Abstand von zumindest 0,5 mm, vorteilhaft zumindest 1 mm, vorzugsweise zumindest 1 ,5 mm und besonders bevorzugt zumindest 3 mm vorliegen. Die Gleitringdichtung kann ein Gegendichtelement aufweisen. Vorzugsweise ist das Gegendichtelement als ein Gegendichtring ausgebildet. Das Gegendichtelement, insbesondere der Gegendichtring, kann zumindest teilweise und vorteilhaft zumindest zu einem Großteil aus einem Mineral und/oder einem Metall, vorteilhaft einem Halbmetall und/oder einem Kunststoff und/oder einer chemischen Verbindung und/oder einem Verbundmaterial bestehen. In zumindest der endgültigen Einbaulage kann das Dichtelement an dem Gegendichtelement anliegen.
Darüber hinaus geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Montage einer Gleitringdichtvorrichtung, insbesondere der zuvor genannten Gleitringdichtvorrichtung, mit einer Gehäuseeinheit und einem elastischen Element, welches in die Gehäuseeinheit eingesetzt und mittels eines Stützelements in der Gehäuseeinheit vorgespannt wird. Durch ein derartiges Verfahren kann eine Montage verbessert werden. Ferner kann eine hohe Montagefreundlichkeit bereitgestellt werden. Zudem kann ein Aufwand, hinsichtlich eines Montageaufwands, reduziert und eine Effizienz, hinsichtlich einer Produkt- und/oder Arbeits- und/oder Kosteneffizienz gesteigert werden.
Die Gleitringdichtvorrichtung und/oder die Gleitringdichtung und/oder das Verfahren soll/sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann/können die Gleitringdichtvorrichtung und/oder die Gleitringdichtung und/oder das Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen, Einheiten und Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Gleitringdichtung mit einer Gleitringdichtvorrichtung,
Fig. 2 die Gleitringdichtung gemäß Figur 1 in einer Explosionsdarstellung, Fig. 3 die Gleitringdichtung gemäß Figur 1 in einer geschnittenen Ansicht,
Fig. 4 die Gleitringdichtvorrichtung in einer Explosionsdarstellung,
Fig. 5 die Gleitringdichtvorrichtung in einem montierten Zustand und Fig. 6 ein schematisches Verfahrensfließbild zur Darstellung eines Verfahrens zur Montage einer Gleitringdichtvorrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Nachfolgend handelt es sich bei den vorliegenden Figuren um schematische und nicht maßstabsgetreue Darstellungen. Wenn nicht anders angegeben, ist von mehrfach vorhandenen Objekten lediglich eins mit einem Bezugszeichen versehen und im Folgenden genauer beschrieben.
Figur 1 zeigt eine Gleitringdichtung 10 mit einer Gleitringdichtvorrichtung 12. Gemäß Figur 1 ist die Gleitringdichtung 10 in einem montierten Zustand, und zwar einem zusammengesetzten Zustand dargestellt. Die Gleitringdichtung 10 ist zur Verwendung und/oder Montage an einer Welle vorgesehen (nicht dargestellt). Ferner ist die Gleitringdichtung 10 dazu vorgesehen, die Welle, und zwar eine rotierende Welle, gegenüber einer Wand, beispielsweise einem Maschinengehäuse eines Maschinensystems, bevorzugt eines Pumpensystems, zumindest teilweise und vorteilhaft vollständig abzudichten (nicht dargestellt).
Zum besseren Verständnis eines Aufbaus/Zusammensetzung der Gleitringdichtung 10 ist in Figur 2 eine Explosionsdarstellung der Gleitringdichtung 10 gemäß Figur 1 dargestellt, welche im Folgenden genauer beschrieben wird.
Die Gleitringdichtung 10 weist einen Spannring 64 auf. Die Gleitringdichtvorrichtung 12 weist eine Gehäuseeinheit 16 auf. Die Gehäuseeinheit 16 weist zumindest eine Öffnung 62 auf, in welche ein Gewindestift 60, beispielsweise eine Madenschraube, einsetzbar ist. In dieser beispielhaften Ausführung weist die Gehäuseeinheit 16 drei Öffnungen 62 auf.
Ferner weist die Gleitringdichtvorrichtung 12 ein elastisches Element 14 auf. Vorliegend ist das elastische Element 14 als Feder, und zwar beispielhaft als Spiralfeder ausgebildet. Gemäß Figur 2 ist hinter dem elastischen Element 14 ein Zwischenelement 30 der Gleitringdichtvorrichtung 12 dargestellt. Das Zwischenelement 30 ist scheibenartig ausgebildet. Vorliegend handelt es sich bei dem Zwischenelement 30 um eine Mitnehmerschei- be. Das Zwischenelement 30 weist eine ringförmige Form auf und ist symmetrisch ausgebildet.
Zur Vorspannung des elastischen Elements 14 in der Gehäuseeinheit 16 weist die Gleitringdichtvorrichtung 12 ein Stützelement 18 auf. Das Stützelement 18 weist zumindest abschnittsweise, und zwar bevorzugt vollständig eine ringförmige Form auf. Ferner ist das Stützelement 18 scheibenartig ausgebildet. Auf das Stützelement wird im folgenden Verlauf noch genauer eingegangen.
Gemäß Figur 2 weist die Gleitringdichtung 10 ein Dichtelement 50 auf. Bei dem Dichtelement 50 handelt es sich vorliegend um einen zumindest teilweise rotierenden Dichtring, und zwar um einen Gleitring. Die Gleitringdichtung 10 weist eine oder mehrere Sekundärdichtungen 52 auf. In dieser beispielhaften Ausführung weist die Gleitringdichtung 10 zumindest drei Sekundärdichtungen 52 auf. Die Sekundärdichtung 52 ist hierbei als O-Ring ausgebildet.
Des Weiteren weist die Gleitringdichtung 10 ein Gegendichtelement 56 auf. Vorliegend ist das Gegendichtelement 56 als Gegendichtring ausgebildet. Gemäß Figur 2 ist an dem Gegendichtelement 56 eine der Sekundärdichtungen 52 angeordnet. Ferner liegt das Gegendichtelement 56 an dem Dichtelement 50 an (vgl. Figur 3). Eine der Sekundärdichtungen 52 ist vorliegend Teil des Gegendichtelements 56.
Figur 2 ist eine Montagerichtung 32 zu entnehmen, in welcher die Bauelemen- te/Baueinheiten zur Montage der Gleitringdichtvorrichtung 12, ferner der Gleitringdichtung 10, nacheinander zusammengesetzt werden/montierbar sind.
Während Figur 3 eine Schnittdarstellung der gesamten Gleitringdichtung 10 mit der Gleitringdichtvorrichtung 12 gemäß Figur 1 darstellt, soll mittels der Figuren 4 und 5 eine Montage der Gleitringdichtvorrichtung 12 genauer erklärt werden. Darüber hinaus ist in Figur 6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Montage der Gleitringdichtvorrichtung 12 dargestellt. Vorliegend wird das Verfahren beispielhaft lediglich an einem Montageschritt 100 beschrieben.
In dem Montageschritt 100 wird das elastische Element 14 in die Gehäuseeinheit 16 eingesetzt und mittels des Stützelements 18 in der Gehäuseeinheit 16 vorgespannt. Entlang der Montagerichtung 32 gemäß Figur 4 sind das elastische Element 14, das Zwischen- element 30 und/oder das Stützelement 18 in die Gehäuseeinheit 16 einsetzbar. In dem Montageschritt 100 kann entweder zuerst das Zwischenelement 30 auf das elastische Element 14 gelegt und anschließend beide Elemente gemeinsam in die Gehäuseeinheit 16 hineingedrückt und erst nachfolgend das Stützelement 18 in die Gehäuseeinheit 16 eingesetzt werden oder alternativ werden das Stützelement 18, das Zwischenelement 30 und das elastische Element 14 gleichzeitig gemeinsam in der Gehäuseeinheit 16 angeordnet, und zwar in die Gehäuseeinheit 16 eingesetzt.
Die Gehäuseeinheit 16 weist eine Ausnehmung 20 zur Aufnahme des Stützelements 18 auf (vgl. Figuren 3 bis 5). Die Ausnehmung 20 ist zumindest abschnittsweise und vorliegend vollständig als eine ringförmige Nut ausgebildet. In dieser beispielhaften Ausführung weist die als Nut ausgebildete Ausnehmung 20 eine Breite 76 von zumindest 0,5 mm auf.
In einem montierten Zustand der Gleitringdichtvorrichtung 12 gemäß Figur 5 ist das Stützelement 18 in die Ausnehmung 20 eingesetzt, und zwar eingerastet. Vorliegend liegt das Stützelement 18 zumindest abschnittsweise an einem äußeren radialen Rand 28 der Gehäuseeinheit 16 an. Das in der Ausnehmung 20 angeordnete Stützelement 18 hindert das Zwischenelement 30 und das elastische Element 14 vor einem Herauslösen und/oder Herausspringen aus der Gehäuseeinheit 16. Zum Einsetzen in die Gehäuseeinheit 16, und zwar vorliegend in die Ausnehmung 20 ist das Stützelement verformbar. Zusätzlich kann auch denkbar sein, dass die Gehäuseeinheit 16 und/oder das Zwischenelement 30 verformbar ist/sind.
Zur Führung des Stützelements 18, und zwar zu einem verbesserten und/oder komfortableren Einsetzen des Stützelements 18 in die Gehäuseeinheit 16, weist die Gehäuseeinheit 16 zumindest einen Oberflächenabschnitt 26 auf. Ferner ist der Oberflächenabschnitt 26 zur Führung des Stützelements 18 in die Ausnehmung 20 vorgesehen. Zusätzlich kann der Oberflächenabschnitt 26 auch zur verbesserten und/oder komfortableren Demontage des Stützelements 18 aus der Gehäuseeinheit 16, bevorzugt aus der Ausnehmung 20 heraus vorgesehen sein.
Der Oberflächenabschnitt 26 grenzt vorliegend zumindest abschnittsweise unmittelbar an die Ausnehmung 20 an. Die Gehäuseeinheit 16 weist zumindest einen weiteren Oberflächenabschnitt 34 auf. Vorliegend grenzt der weitere Oberflächenabschnitt 34 unmittelbar an den Oberflächenabschnitt 26 an. In Montagerichtung 32 betrachtet gleitet beim Einset- zen das Stützelement 18 zuerst an dem weiteren Oberflächenabschnitt 34 und anschließend an dem Oberflächenabschnitt 26 entlang. In dem Montageschritt 100 wird zumindest das Stützelement 18 an dem weiteren Oberflächenabschnitt 34 und anschließend dem Oberflächenabschnitt 26 entlanggeschoben.
Zur Führung des Stützelements 18 beim Einsetzen in die Gehäuseeinheit 16, und zwar vorliegend in die Ausnehmung 20 weist der Oberflächenabschnitt 26 gegenüber einem weiteren Oberflächenabschnitt 34 eine konzentrische Reduzierung auf. Die Reduzierung ist als Kegel und ferner als Konus bezeichnenbar. Vorliegend ist die Reduzierung als ein kegelförmiges Übergangsstück ausgebildet. Ein Neigungswinkel 68 beträgt in dieser beispielhaften Ausführung zumindest 10°.
Gemäß den Figuren 2 bis 5 ist ersichtlich, dass das Zwischenelement 30 zwischen dem elastischen Element 14 und dem Stützelement 18 angeordnet ist. Das Stützelement 18 weist zumindest beim Einsetzen in die Gehäuseeinheit 16 einen unmittelbaren Kontakt mit dem Zwischenelement 30 auf. In dieser beispielhaften Ausführung kontaktiert zumindest beim Einsetzen das Stützelement 18 lediglich das Zwischenelement 30, welches wiederum einen unmittelbaren Kontakt zu dem elastischen Element 14 aufweist. Das Zwischenelement 30 ist zur Kraftübertragung auf das elastische Element 14 vorgesehen. Zumindest beim Einsetzen wird eine Kraft ausgehend von dem Stützelement 18 auf das Zwischenelement 30 und mittels des Zwischenelements 30 an das elastische Element 14 übertragen. Aufgrund der genannten Kraftübertragung wird in dem Montageschritt 100 das elastische Element 14 zumindest teilweise zusammengedrückt und in das Gehäuse eingesetzt.
In dem montierten Zustand der Gleitringdichtvorrichtung 12 gemäß Figur 5 ist das elastische Element 14, das Zwischenelement 30 und das Stützelement 18 in die Gehäuseeinheit 16 eingesetzt. Das elastische Element 14 ist in zumindest dem montierten Zustand vorgespannt. Figur 5 zeigt, dass das elastische Element 14 das Zwischenelement 30 in Richtung des Stützelements 18 drückt. Das Zwischenelement 30 ist vorliegend relativ zu dem Stützelement 18 beweglich gelagert. In dem montierten Zustand liegt das Zwischenelement 30 an dem Stützelement 18 an. Das elastische Element 14 drückt das Zwischenelement 30 an das Stützelement 18 (vgl. Figur 5). In dem vorliegend montierten Zustand stehen eine endgültige Einbaulage des Zwischenelements 30 und/oder des elastischen Elements 14 noch aus. Die endgültige Einbaulage ist in Figur 3 dargestellt, wobei das Zwischenelement 30 und das Stützelement 18 beabstandet zueinander angeordnet sind.
Beim weiteren Zusammenbau der Gleitringdichtung 10 wird zumindest das Dichtelement 50 in die Gehäuseeinheit 16 eingesetzt. In dieser beispielhaften Ausführung ist das Dichtelement 50 gemeinsam mit einer der Sekundärdichtungen 52 in die Gehäuseeinheit 16 einsetzbar. Entlang der Montagerichtung 32 wird zumindest das Dichtelement 50 in die Gehäuseeinheit 16 eingesetzt, und zwar soweit bis das Dichtelement 50 zumindest abschnittsweise das Zwischenelement 30 kontaktiert (vgl. Figur 3). Ferner ist das Gegendichtelement 56 an dem Dichtelement 50 anordenbar. Vorliegend ist erst bei Monta- ge/Verwendung der Gleitringdichtung 10 an der Welle die endgültige Einbaulage erreichbar.
Der in Figur 3 gezeigte Querschnitt verdeutlicht die endgültige Einbaulage. Hierbei drückt das Dichtelement 50 das elastische Element 14 weiter zusammen und beabstandet durch den Druck auf das Zwischenelement 30 das Zwischenelement 30 von dem Stützelement 18. In der endgültigen Einbaulage ist das Zwischenelement 30 beabstandet zu dem Stützelement 18 angeordnet. In Figur 3 sind eine Breitenrichtung 70 und eine Höhenrichtung 72 eingezeichnet. In Breitenrichtung 70 betrachtet, ist das Zwischenelement 30 in der endgültigen Einbaulage von dem Stützelement 18 beabstandet angeordnet. Ferner ist gemäß Figur 3 ersichtlich, dass das Stützelement 18 in Höhenrichtung 72 betrachtet zumindest teilweise oberhalb des Zwischenelements 30 und/oder des elastischen Elements 14 angeordnet ist.
Mit Montage/Verwendung der Gleitringdichtung 10 an der Welle wird das Dichtelement 50 weiter in die Gehäuseeinheit 16 hineingedrückt, sodass das Zwischenelement 30 von dem Stützelement 18 entfernt/weggeschoben wird. Das Dichtelement 50 drückt in Montagerichtung 32 das Zwischenelement 30 von dem Stützelement 18 weg. Ferner drückt das Dichtelement 50 das Zwischenelement 30 in Richtung des elastischen Elements 14 und damit das elastische Element 14 weiter zusammen. Im Betrieb der Welle und bei Anord- nung/Verwendung der Gleitringdichtung 10 an der Welle, und zwar der rotierenden Welle ist das Zwischenelement 30 beweglich gelagert und kann aufgrund des elastischen Elements 14 und des Dichtelements 50 axial, und zwar relativ zum Stützelement 18 bewegbar sein. Aufgrund einer derartigen Ausgestaltung der Gleitringdichtvorrichtung 12, ferner der Gleitringdichtung 10, kann die Gleitringdichtvorrichtung 12, ferner die Gleitringdichtung 10, auch unter schwierigen Betriebsbedingungen, wie beispielsweise hohen Umgebungstemperaturen, hohem Betriebsdruck, hohen Wellendrehzahlen/Umfangsgeschwindigkeiten und/oder schwierigen Fördermedien an der Welle einsetzbar sein.
Bezugszeichen
10 Gleitringdichtung
12 Gleitringdichtvorrichtung
14 Elastisches Element
16 Gehäuseeinheit
18 Stützelement
20 Ausnehmung
26 Oberflächenabschnitt
28 Rand
30 Zwischenelement
32 Montagerichtung
34 Oberflächenabschnitt
50 Dichtelement
52 Sekundärdichtung
56 Gegendichtelement
60 Gewindestift
62 Öffnung
64 Spannring
68 Winkel
70 Breitenrichtung
72 Höhenrichtung
76 Breite
100 Montageschritt

Claims

Ansprüche
1 . Gleitringdichtvorrichtung (12) mit einem elastischen Element (14) und einer Gehäuseeinheit (16), gekennzeichnet durch ein Stützelement (18) zur Vorspannung des elastischen Elements (14) in der Gehäuseeinheit (16).
2. Gleitringdichtvorrichtung (12) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (16) eine Ausnehmung (20) zur Aufnahme des Stützelements (18) aufweist.
3. Gleitringdichtvorrichtung (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (20) zumindest abschnittsweise als eine ringförmige Nut ausgebildet ist.
4. Gleitringdichtvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (16) zumindest einen Oberflächenabschnitt (26) zur Führung des Stützelements (18) beim Einsetzen in die Gehäuseeinheit (16) aufweist.
5. Gleitringdichtvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (18) zum Einsetzen in die Gehäuseeinheit (16) verformbar ist.
6. Gleitringdichtvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (18) zumindest abschnittsweise eine ringförmige Form aufweist.
7. Gleitringdichtvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (18) scheibenartig ausgebildet ist. Gleitringdichtvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (18) zumindest abschnittsweise an einem äußeren radialen Rand (28) der Gehäuseeinheit (16) anliegt. Gleitringdichtvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Zwischenelement (30) zur Kraftübertragung auf das elastische Element (14), welches zwischen dem elastischen Element (14) und dem Stützelement (18) angeordnet ist. Gleitringdichtvorrichtung (12) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (18) zumindest beim Einsetzen in die Gehäuseeinheit (16) einen unmittelbaren Kontakt mit dem Zwischenelement (30) aufweist. Gleitringdichtvorrichtung (12) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (14) das Zwischenelement (30) in Richtung des Stützelements (18) drückt. Gleitringdichtvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (30) relativ zu dem Stützelement (18) beweglich gelagert ist. Gleitringdichtung (10) mit einer Gleitringdichtvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Verfahren zur Montage einer Gleitringdichtvorrichtung (12), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einer Gehäuseeinheit (16) und einem elastischen Element (14), welches in die Gehäuseeinheit (16) eingesetzt und mittels eines Stützelements (18) in der Gehäuseeinheit (16) vorgespannt wird.
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