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Gleitringdichtung Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung zwischen
zwei gegeneinander drehbaren Maschinenteilen mit einem Gleitring, der eine einen
Ringspalt gegen den Maschinenteil, auf dem der Gleitring drehgesichert und axial
verschiebbar angeordnet ist, bildende hülsenfönnige Verlängerung aufweist, wobei
in den Ringspalt ein auf demselben Maschinenteil festgelegter Stützrino, eingreift
und im Ringspalt zwischen dem Gleitring"und dem Stützring eine am Stützring anliegende
Sekundärdichtungseinrichtung mittels gegen den Gleitring abgestützter Federn und
Druckring angepreßt ist.
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Es sind derartige Gleitringdichtungen bekannt, bei denen der Gleitring
entweder drehfest im Maschinengehäuse oder aber drehfest auf der Welle angeordnet
ist.
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Ferner ist eine Gleitringdichtung bekannt, bei der die Sekundärdichtungsanordnung
aus zwei getrennten O-Ringdichtungen besteht, die in demselben ab# zudichtenden
Spalt angeordnet sind. Derartige O-Ringdichtungen setzen jedoch ein genügend elastisches
Dichtungsmaterial voraus, das in der Regel nicht höheren Temperaturen standzuhalten
vermag. Würden Materialien, die höheren Temperaturen gewachsen sind, wie z. B. Polytetraffuoräthylen,
verwendet werden, besteht wiederum die Gefahr, daß bei nur geringen Druckunterschieden
keine ausreichende Abdichtung erzielt wird.
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Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Gleitringdichtung
vorzusehen, die auch bei sehr geringen Drückunterschieden und bei relativ wenig
elastischem, hitzebeständigem Material bei einfachem Aufbau eine gute Abdichtung
ergibt. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Sekundärdichtungseinrichtung
aus zwei in an sich bekannter Weise als keilförmige Dichtungsringe ausgebildeten
Einzeldichtungen besteht deren einer mittels eines Teiles der Federn in einen Keilspalt
zwischen der Gleitringhülse und dem Stützring und deren anderer über weitere Federn
und einem anderen Druckring in einen Keilspalt zwischen dem Stützring und dem zugeordneten
Maschinenteil gepreßt ist.
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Es werden keilförmige Dichtungen verwendet, die unter Federdruck an
die Dichtungsspalte gepreßt werden. Derartige keilförmige, unter Federdruck in einen
keilfönnigen Spalt gepreßte Sekundärdichtungen sind zwar bekannt. Jedoch wurde diese
Anordnung bisher lediglich bei solchen Gleitringdichtungen verwendet, bei denen
lediglich ein Dichtungsspalt, nämlich derjenige zwischen dem Gleitring und der Welle
bzw. zwischen dem Gleitring und dem Maschinengehäuse abzudichten war. Gleitringdichtungen
der oben beschriebenen Art erfordern jedoch die Abdichtung zweier Dichtspalten.
Die Verwendung zweier Keile bereitete wegen der bei den Keilen erforderlichen federnden
Anpressung konstruktive Schwierigkeiten, die durch die Erfindung -überwunden werden.
Bei den bekannten Gleitrinadichtungen, die zur Abdichtung beider Spalten einen manschettenförmigen,
mit zwei Dichtlippen versehenen Dichtring und einen die Lippen des Dichtringes radial
aufweitendenkeilförmigenfederbelastendenDruckring aufweisen, kann infolge der starren
Ausbildung des Druckringes bei Herstellungstoleranzen oder einseitigem Verschleiß
die Axialverschiebung des keilförnügen Druckringes von einer der Lippen abgefangen
werden, so daß die andere nicht ausreichend zu dichten vermag.
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Vorzugsweise ist der Druckring des einen Dichtungsringes im Querschnitt
im wesentlichen U-förinig ausgebildet und liegt mit einem Schenkel auf dem Dichtring
an, während auf dem anderen Schenkel die zugeordnete Gruppe von Federn aufliegt
und die dem anderen Dichtring zugeordnete Gruppe von Federn durch den letztgenannten
Schenkel des O-Ringes hindurch auf dem axial verschiebbar in das U-Profil ragenden,
an dem zweiten Dichtring anliegenden, rin-Scheibenförmiaen Druckring aufliegt. Dabei
können die Federn beider Gruppen auf dem gleichen Umfangskreis liegende Schraubenfedern
sein.
Vorzugsweise ist eine Drehsicherung zwischen dem Stützring
und den Druckringen beider Dichtringe vorgesehen. Dabei kann die Drehsicherung aus
in Bohrungen im Stützring festgelegten und mit Spiel durch Bohrungen in die Druckringge
greifenden Stiften bestehen.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 einen Axialschnitt entlang
der Linie 1-1 in F i g. 2 durch eine Dichtunor gemäß der Erfindung,
F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,
Fig.3 und 4
in vergrößertem Maßstab Teilaxialschnitte aus der Ansicht gemäß F i g. 1.
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In der Zeichnunc, wird eine Welle 10 gezeigt, die unter Bildung
eines Spaltes 13 durch eine Bohrung 11 in einem Gehäuse 12 für eine
Pumpe zum Fördern von Flüssigkeit unter Druck verläuft. Die Pumpenkammer ist links
des dargestellten Abschnit-Les des Gehäuses 12 angeordnet.
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Der Spalt 13 ist durch eine Gleitringdichtung abgedichtet,
die einen Gleitring 14, ein Dichtungs-C C, C, Crehäuse 15, das an der Welle 10 durch
einen Satz Schrauben 16 befestigt ist, und zwei keilförmige Dichtungsringe
17, 18 aufweist, deren erster 17 zwischen dem Gleitring 14 und dem
Gehäuse 15 liegt, während der zweite Dichtungsring 18 als Sekundärdichtung
zwischen dem Gehäuse 15 und der Welle 10 liegt.
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Der Gleitring 14 hat die Form eines die Welle 10
umgebenden
Topfes mit einem sich radial erstrekkenden Teil 19 und einem zylindrischen
Hülsenteil 20, der im Abstand die Welle 10 umgibt, um eine ringförmige Kammer
21 zu bilden. Die radiale Außenfläche 22 am Teil 19 ist vollkommen eben und
glatt und kann gegen eine ähnliche glatte und ebene Fläche 23 an einer ringförmigen,
sich axial erstreckenden Rippe 24 am Gehäuse 12 anliegen.
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Das Gehäuse 15 hat einen hülsenartigen Mantel 27, der
gegen die Welle 10 eine Ringkammer 26 bildet, deren Boden eine Ringrippe
28 mit keilförinigern Querschnitt aufweist, welche den Druckring bildet.
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Der Dichtungsring 17 besteht aus Polytetrafluoräthylen oder
einem Material mit ähnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften und hat
keilförmigen Querschnitt. Seine Keilfläche 31 liegt an der Keilfläche
29 des Druckringes 28 an. Der Keilwinkel des Dichtringes ist etwas
flacher als der Keilwinkel der Fläche 29, so daß eine Lippe 32 gebildet
wird, die bei 33 Linienberührung mit der Fläche 29
hat. Die Außenfläche
34 ist zylindrisch und liegt an der zylindrischen Innenfläche 35 der zylindrischen
Hülse 20 des Gleitringes 14 an. Auf ähnliche Weise ist der Sekundärdichtungsring
18 ein Ring aus Polytetrafluoräthylen oder einem Material mit ähnlichen physikalischen
und chemischen Eigenschaften und hat keilförmigen Querschnitt. Der von seiner Keilfläche
36 gebildete Keilwinkel ist flacher als der Keilwinkel der zugeordneten Fläche
30 des Druckringes 28, so daß der Dichtring 18 bei
38 Linienberührung mit dieser Keilfläche 30 des Druckringes 28 hat.
Die Innenfläche 39 des Ringes 18 ist im wesentlichen zylindrisch und
paßt auf die Welle 10.
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Die Ringe 17 und 18 müssen axial nach rechts in den
F i g. 1, 3 und 4 gedrückt werden, um sich in die zugeordnete Dichtspalte
einzupassen. Ein vorbestimmter Mindestdruck wird durch Federn aufgebracht, die zwischen
dem Radialteil 19 des Gleitringes und den Dichtungsringen 17 bzw.
18 unter Vorspannung stehen. Zusätzlicher axialer Druck wird von dem abzudichtenden
Druckniedium aeliefert. Dieser Flüssigkeitsdruck wirkt auch geggen den Radialteil
19 und preßt den Gleitring gegen die Fläche 23. Dazu ist der Innendurchmesser
der Fläche 23 kleiner als der Innendurchmesser der zylindrischen Hülse 20,
d. h. kleiner als der Durchmesser der Innenfläche des Radialteiles
19, so daß ein Beaufschlagungsdruck in Richtung auf den Dichtspalt zwischen
den Teilen 19 und 23 besteht.
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Der axiale Mindestdruck auf den Dichtungsring 17 wird von einer
Reihe von Federn 40 geliefert, die zwischen dem Teil 19 und einem Druckring
41 lie-(r gegen den Dichtungsring 17 anliegt. "en, welcher C C
Dieser
Druckring 41 kann mit Knöpfen 42 zum Führen der Federn versehen sein, welche zum
Zentrieren und Anordnen der Federn 40 relativ zur Scheibe 41 dienen.
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Die Dichtungsringe 17 und 18 haben ungleiche axiale
Länge, wobei der Ring 17 länger als der Ring 18 ist, so daß die Scheibe
41 nur den Ring 17 berührt. Der Dichtungsring 18 wird nach rechts
in F i g. 4 durch eine Reihe von Federn 43 gedrückt, die zwischen dem Teil
19 und einem Druckring 44 mit L-förmigem Querschnitt liegen.
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Der Druckring 44 besitzt einen axial verlaufenden Flansch 45, dessen
Stimkante gegen eine Scheibe 46 lieg gt, die auf der Stimfläche des Dichtungsringes
C 18 liegt und den Druck von der Scheibe 44 auf den Dichtungsring 18 überträgt.
Der Innendurchmesser des Druckringes41 ist so groß, daß der Flansch45 an ihm vorbei
zum Druckring 46 verlaufen kann. Der Druckring44 besitzt öffnungen47, durch die
die Federn 40 bis zum Druckring 41 hindurchgehen. Die Scheibe 44 kann mit Knöpfen
48 zum Führen der Federn 43 versehen sein.
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Eine Drehsicherung zwischen den Federn und den Druckringen wird durch
eine Anzahl von Stiften 49 erzielt, die mit Preßsitz in Bohrungen 50 im Stützring
28 sitzen und axial zwischen den Dichtungsringen 17 und
18 durch Öffnungen 41 und 52 in den Druckringen 41 bzw. 44 verlaufen.
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Die Anordnung der Federn 40 und 43 und der Stifte 49 in der Kammer
21 ist in F i g. 2 gezeigt. Es sind auch Axialrippen 53 gezeigt, durch
die der Gleitring 14 im Dichtungsgehäuse 15 in Drehrichtung festgelegt ist,
sich jedoch axial bewegen kann. Diese Rippen 53 an der Hülse 27 greifen
in entsprechende Nuten 54 in der Außenfläche eines kurzen Umfangsflansches
55 der zylindrischen Hülse des Gleitringes ein.