DE1045192B - Schleifringdichtung - Google Patents
SchleifringdichtungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
- F16J15/3408—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface
- F16J15/3412—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with cavities
- F16J15/342—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with cavities with means for feeding fluid directly to the face
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifringdichtung mit einem mit ebener Dichtfläche versehenen
Dichtungsring, vorzugsweise aus Sintermaterial mit hohem Porenvolumen wie z. B. Kunstkohle, für die Abdichtung
von Wellen gegen Überdruck, die mit einer Gegendichtfläche versehen sind.
Bekannte Schleifringdichtungen haben die Eigenschaft,
daß sie sich, zumal unter Einfluß des nie absolut reinen Fördermittels, mit der Zeit in ihrer ebenen
Dichtfläche abnutzen, und zwar zunächst am Außenrand, so daß die Dichtfläche nicht mehr eben, sondern
leicht konvex ist. Dadurch entsteht ein von außen in die Dichtfläche eindringender keilringförmiger Spalt,
in den das Fördermittel, gegen das die Schleifringdichtung dichten soll, eindringt und infolge der Keilwirkung
die restliche Dichtfläche, die noch nicht abgenutzt ist, entgegen der auf den Dichtungsring ausgeübten
Anpreßkraft von der Gegendichtfläche trennt. Mit zunehmender Abnutzung nimmt infolge des Größerwerdens
des keilförmigen Spaltes die Undichtigkeit zu, so daß schließlich der Dichtungsring, um Druckmittelverluste
zu vermeiden, ausgewechselt werden muß.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine im
ständigen Abnutzungsgleichgewicht stehende Schleifringdichtung zu schaffen, die die ungleichen Abnutzungen
an der Dichtfläche in sich kompensiert und auch keine zeitweiligen Undichtigkeiten aufweist und
die Dichtfläche während des Betriebes eben erhält.
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Dichtfläche durch konzentrische Rillen voneinander
getrennte konzentrische Dichtungsringflächen und der Dichtungsring auf der der Dichtfläche gegenüberliegenden
Seite Stufen aufweist und an den Umfangsflächen der Stufen elastische Dichtungen angeordnet
sind und daß die Rillen mit zu den ebenen Stufenringflächen durchgehenden axial gerichteten Bohrungen
versehen sind, die in durch ebensolche Abstufungen des Gehäuses gebildete Kammern münden. Sobald die
vom Außenrand des Dichtungsringes einsetzende Abnutzung so weit fortgeschritten ist, daß der sich
bildende keilförmige Spalt bis zur ersten Rille anwächst, tritt für den axial belasteten, beispielsweise
federbelasteten Dichtungsring eine partielle Entlastung ein, da das Druckmittel, das in die hinter dem Dichtungsring
befindliche Ringkammer gelangt, nunmehr einen Druck in Richtung der Federkraft ausübt. Durch
den infolge des hydrostatischen Gegendruckes wesentlich erhöhten spezifischen Flächendruck, der auf die
noch nicht abgenutzten Restringflächen ausgeübt wird, nutzen sich diese schneller ab, so daß die durch die
Abnutzung entstandene Keilringfläche von selbst wieder verschwindet. Die erfindungsgemäße Schleifringdichtung
befindet sich also in einem steten Ab-Schleifringdichtung
Anmelder:
Fa. Gustav Huhn,
Berlin -Tempelhof, Germaniastr. 140
Berlin -Tempelhof, Germaniastr. 140
Heinz Genge, Berlin-Tempelhof,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
nutzungsgleichgewicht zwischen den inneren Dichtungsringflächen und der außenliegenden Dichtungsringfläche.
Man wird den Dichtungsring zweckmäßig mehrfach abstufen, um auf diese Weise eine Stufenentlastung
bei etwaiger stärkerer Abnutzung der Dichtflächen zu erzielen. Durch den größeren hydrostatischen
Gegendruck, der sich von Kammer zu Kammer addiert, wird ein beispielsweise bis auf die zweite
Rille durchgreifender Abnutzungskeil durch den ebenfalls stufenweise zunehmenden spezifischen Flächendruck
auf die Restfläche durch die noch größere Abnutzung dieser Fläche kompensiert, wobei für die Dichtung
immer noch die letzte schmale Dichtungsringfläche ausreicht. Nach kurzer Zeit kommt bereits wieder
die zweite und schließlich auch die erste, das ist die außenliegende Dichtungsringfläche zum Tragen.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Dichtungsring an seinem Außenumfang
vom Außendurchmesser zum Innendurchmesser rechtwinklige Abstufungen etwa gleicher Höhe
aufweist, deren konzentrische Umfangsflächen im Durchmesser in etwa gleichen Stufungen abnehmen
und Dichtflächen für Runddichtungen sind, die in ringförmigen Aussparungen des Gehäuses zwischen
diesem und dem Dichtungsring angeordnet sind und die durch die Stufungen des Dichtungsringes und des
Gehäuses gebildeten Kammern gegeneinander und nach außen abdichten. Der Dichtungsring kann sich
an seiner ebenen Dichtfläche selbstkompensierend abnutzen, bis der Dichtungsring so weit nachgestellt ist,
daß die Kanten der abgestuften Umfangsflächen die hintereinanderliegenden Runddichtungen erreichen.
Die in der erfindungsgemäßen Schleifringdichtung mögliche Abnutzung richtet sich somit nach der Höhe
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der Stufungen und der Größe der axial wirkenden Anpreßkraft, die auch bei Abnutzung noch einen ausreichenden
Dichtdruck aufbringen muß. Die Lebensdauer einer solchen Schleifringdichtung ist wesentlich
größer als bisher, da sie bis zum Aufbrauch des zur Verfugung stehenden Abnutzungsweges absolut dicht
bleibt.
Zweckmäßig ist, die Breite der Stufenringfiäche gleich der Breite der zugehörigen Dichtungsringfläche
und derjenigen der Rille zu machen. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Bohrungen axial und senkrecht
zur Dichtfläche durch den Dichtungsring hindurchzuführen. Vorteilhaft sind die Dichtungsringflächen
und Rillen etwa gleich breit, wobei der Durchmesser der Bohrungen der Breite der Rillen entspricht. 1S
Es sind Dichtungsringflächen, die je eine Breite von nur 1 mm haben, möglich, so daß man auch verhältnismäßig
schmale Plandichtungen hinreichend erfindungsgemäß aufteilen kann. Die höchste Stufe des Dichtungsringes
ist bezüglich ihrer Breite unabhängig von der Breite der einzelnen Dichtungsringflächen. Man
wird sie zweckmäßig so stark machen, daß sich die Druckfeder gegen sie abstützen kann.
Die erfindungsgemäße Schleifringdichtung kann ortsfest zum Gehäuse sein oder auch mit der Welle um- a5
laufen. Die Welle kann horizontal oder vertikal gelagert sein.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel einer horizontal gelagerten
Welle dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 die Schleifringdichtung im Längsschnitt, wobei der Dichtungsring in der dargestellten Ausführungsform
zum Gehäuse feststeht und die Welle rotiert,
Fig. 2 eine Aufsicht auf die ebene Dichtfläche des Dichtungsringes und
Fig. 3 den teilweise abgenutzten Dichtungsring in vergrößertem Maßstab.
In dem Maschinengehäuse 1 ist die Welle 2 in nicht gezeichneter Weise drehbar gelagert und durch das
Gehäuse hindurchgeführt. Die Welle besitzt einen Bund bzw. einen im Durchmesser größeren Teil 3 mit
einer ebenen Ringfläche 4, welche die Gegendichtfläche zu dem ebenfalls mit ebener Dichtfläche 5 versehenen
Dichtungsring 6 bildet, der vorzugsweise aus Kunstkohle besteht, falls die Gegendichtfläche der Welle wie
üblich Stahl ist. Der Dichtungsring kann auch aus Stahl bestehen, wenn die Gegendichtfläche aus Kohle
besteht. Selbstverständlich können auch andere geeignete Dichtungsmaterialien für den Dichtungsring und
für die Gegenfläche Verwendung finden.
Der Dichtungsring hat an seinem Außenumfang mehrere Stufen 7, im gezeichneten Ausführungsbeispiel
zwei solcher Stufen, wenn der Hals 8 selbst nicht als Stufe bezeichnet wird. Das Maschinengehäuse 1 ist
mit den Stufen 7 entsprechenden etwas größeren ringförmigen Eindrehungen 9 versehen, die ebenfalls Stufen
bilden und ringförmige Aussparungen 10 aufweisen, in denen elastische Runddichtungen 11 angeordnet
sind, die sich gegen die Umfangsflächen des abgestuften Dichtungsringes 6 dichtend anlegen.
Der Dichtungsring 6 wird durch die sich gegen den Hals 8 desselben und gegen das Gehäuse abstützende
Druckfeder 12, die in einem im Gehäuse 1 vorgesehenen Ringraum 13 liegt, mit seiner ebenen Dichtfläche
5 gegen die Gegendichtfläche 4 gedruckt.
Die Dichtfläche 5 des Dichtungsringes ist durch mehrere konzentrische Rillen 14 in konzentrische
schmale Dichtungsringflächen 5 a unterteilt. Die Rillen 14 stehen durch axiale Bohrungen 15 mit den zwischen
den Stufungen des Dichtungsringes und des Gehäuses vorhandenen Ringkammern 16 in Verbindung,
die gegenseitig und nach außen durch die Runddichtungen 11 abgedichtet sind, so daß das in dem
Innenraum 17 des Maschinengehäuses befindliche Druckmittel nach außen abgedichtet ist.
Die Abnutzung des Kohleringes tritt zunächst erst am Außenrand auf und führt zu einer zunehmenden
konvexen Wölbung der Dichtfläche, wodurch der keilringförmige Spalt 18 entsteht, wie er in der Fig. 3 vergrößert
dargestellt ist. Ist die Abnutzung so weit erfolgt, daß der Spalt 18 dem Druckmittel vom Innenraum
17 her Durchlaß durch die Längsbohrung 151 gibt, so gelangt Druckmittel in die erste Ringkammer
161 und bewirkt einen Gegendruck auf den Dichtungsring, der gleichgerichtet mit dem Druck der Feder 12
ist. Dadurch wird der spezifische Flächendruck auf die restlichen Dichtungsringflächen 5 α erhöht, und infolge
der Abnutzung dieser restlichen Dichtflächen wird die ursprüngliche ebene Dichtfläche 5 wiederhergestellt,
um so schneller, da Kohle deformierbar. Für den Fall, daß das Abnutzungsgleichgewicht durch die erste partielle
Entlastung des Dichtungsringes noch nicht herstellbar war und die Abnutzung vom Außenrand her
fortschreitet, so wird sich der Spalt 18 schließlich bis zu den Bohrungen 152 erstrecken und Gegendruck in
der zweiten Ringkammer 162 zur weiteren partiellen Entlastung des Dichtungsringes erzeugen. Dadurch
erhöht sich wiederum der spezifische Flächendruck der restlichen Dichtungsringflächen, der das selbsttätige
Ebenwerden durch Wiedereinlaufen der Dichtfläche 5 dann gewährleistet. Dieses Wechselspiel zwischen der
vom Rande her einsetzenden Abnutzung und dem selbsttätigen Wiedereinlaufen der Dichtfläche geht so
lange, bis der Kohledichtungsring so weit aufgebraucht ist, daß die Stufen 7 in Höhe der Runddichtungen
11 zu liegen kommen. Bis zu diesem Zeitpunkt bleibt der Dichtungsring an seiner ebenen
Dichtfläche auch gegen sehr hohen Druck absolut dicht.
Claims (5)
1. Schleifringdichtung mit einem mit ebener Dichtfläche versehenen Dichtungsring, vorzugsweise
aus Sintermaterial mit hohem Porenvolumen, wie z. B. Kunstkohle, für die Abdichtung
von Wellen gegen Überdruck, die mit einer Gegendichtfläche versehen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtfläche (5) durch konzentrische Rillen (14) voneinander getrennte konzentrische Dichtungsringflächen
(5 a) und der Dichtungsring (6) auf der gegenüberliegenden Seite Stufen (7) aufweist
und an den Umfangsflächen der Stufen Dichtungen (11) angeordnet sind und daß die
Rillen mit zu den Stufenringflächen durchgehenden axialen Bohrungen (15) versehen sind, die in
durdh ebensolche Abstufungen des Gehäuses (1) gebildete Kammern (16) münden.
2. Schleifringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (6)
an seinem Außenumfang vom Außendurchmesser zum Innendurchmesser rechtwinklige Abstufungen
etwa gleicher Höhe aufweist, deren konzentrische Umfangsflächen im Durchmesser in etwa gleichen
Stufungen abnehmen und Dichtungsflächen für Runddichtungen (11) sind, die in ringförmigen
Aussparungen des Gehäuses zwischen diesem und dem Dichtungsring angeordnet sind und die durch
die Stufungen des Dichtungsringes und des Gehäuses
gebildeten Kammern (16) gegeneinander und nach außen abdichten.
3. Schleif ringdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite
jeder Stufenringfläche gleich der Breite der zugehörigen Dichtungsringfläche (5 a) und derjenigen
der Rille (14) ist.
4. Schleifringdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringflächen
(5 a) und die Rillen (14) etwa gleich
breit sind und der Durchmesser der Bohrungen (15) der Breite der Rillen entspricht.
5. Schleifringdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring
(6) einen die letzte Stufe (7) überragenden Hals (8) aufweist, gegen den die in einem Ringraum
(13) angeordnete und sich gegen das Gehäuse (1) abstützende Druckfeder (12) anliegt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH29156A DE1045192B (de) | 1957-01-29 | 1957-01-29 | Schleifringdichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH29156A DE1045192B (de) | 1957-01-29 | 1957-01-29 | Schleifringdichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1045192B true DE1045192B (de) | 1958-11-27 |
Family
ID=7151050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEH29156A Pending DE1045192B (de) | 1957-01-29 | 1957-01-29 | Schleifringdichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1045192B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2950444A1 (de) * | 1979-12-14 | 1981-06-19 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Mechanische dichtung |
EP1126201A2 (de) | 2000-02-16 | 2001-08-22 | Federal-Mogul Friedberg GmbH | Laufwerkdichtung |
-
1957
- 1957-01-29 DE DEH29156A patent/DE1045192B/de active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2950444A1 (de) * | 1979-12-14 | 1981-06-19 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Mechanische dichtung |
EP1126201A2 (de) | 2000-02-16 | 2001-08-22 | Federal-Mogul Friedberg GmbH | Laufwerkdichtung |
DE10006997A1 (de) * | 2000-02-16 | 2001-08-30 | Federal Mogul Friedberg Gmbh | Laufwerkdichtung |
DE10006997C2 (de) * | 2000-02-16 | 2002-11-07 | Federal Mogul Friedberg Gmbh | Laufwerkdichtung |
EP1126201A3 (de) * | 2000-02-16 | 2005-01-26 | Federal-Mogul Friedberg GmbH | Laufwerkdichtung |
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