DE202009013496U1 - Gleitringdichtungsanordnung mit axial verspanntem Gleitring - Google Patents
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- 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
- F16J15/3464—Mounting of the seal
- F16J15/3476—Means for minimising vibrations of the slip-ring
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Abstract
Gas-Gleitringdichtungsanordnung, umfassend
– einen mit einem rotierenden Bauteil (6) verbundenen rotierenden Gleitring (2) mit einer ersten Gleitfläche (2a),
– einen mit einem ortsfesten Bauteil (8) verbundenen stationären Gleitring (3) mit einer zweiten Gleitfläche (3a),
– eine erste Wellenhülse (5) mit einem Hülsenflansch (52), welcher mit einer Rückseite (2b) des rotierenden Gleitrings (2) in Kontakt ist, und
– eine Schulter (16), welche zu einem Teilbereich der ersten Gleitfläche (2a) des rotierenden Gleitrings (2) gerichtet ist, wobei zwischen der Schulter (16) und dem rotierenden Gleitring (2) ein Federelement (15) angeordnet ist.
– einen mit einem rotierenden Bauteil (6) verbundenen rotierenden Gleitring (2) mit einer ersten Gleitfläche (2a),
– einen mit einem ortsfesten Bauteil (8) verbundenen stationären Gleitring (3) mit einer zweiten Gleitfläche (3a),
– eine erste Wellenhülse (5) mit einem Hülsenflansch (52), welcher mit einer Rückseite (2b) des rotierenden Gleitrings (2) in Kontakt ist, und
– eine Schulter (16), welche zu einem Teilbereich der ersten Gleitfläche (2a) des rotierenden Gleitrings (2) gerichtet ist, wobei zwischen der Schulter (16) und dem rotierenden Gleitring (2) ein Federelement (15) angeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtungsanordnung für gasförmige Medien mit einem axial verspannten Gleitring.
- Gleitringdichtungsanordnungen für gasförmige Medien werden beispielsweise bei Kompressoren verwendet. Im Betrieb wird dabei zwischen einem rotierenden und einem stationären Gleitring ein mit Gas gefüllter Dichtspalt aufgebaut, um einen berührungslosen Lauf der Gleitringdichtung sicherzustellen. Dabei ist der rotierende Gleitring mit einem Axialspalt von ca. 0,05 mm gehalten, um Verspannungen des rotierenden Gleitrings zu vermeiden. Da eine Drehzahl des Kompressors 20000 U/min oder höher ist, treten im Betrieb hochfrequente Axialschwingungen auf. Dies führt jedoch dazu, dass auch der rotierende Gleitring innerhalb seines Axialspiels mitschwingt und taumelt. Dadurch treten unerwünschte Verschleißerscheinungen am rotierenden Gleitring, insbesondere an seiner Rückenanlagefläche auf. Auch ist ein Verschleiß des rotierenden Gleitrings an der Dichtfläche verstärkt.
- Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gleitringdichtungsanordnung für gasförmige Medien bereitzustellen, welche bei einfachem und kostengünstigem Aufbau auch bei sehr hohen Drehzahlen eine Schwingung des rotierenden Gleitrings verhindert.
- Diese Aufgabe wird durch eine Gas-Gleitringdichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
- Die erfindungsgemäße Gas-Gleitringdichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass auch bei hohen Drehzahlen der rotierende Gleitring nicht in Schwingung gerät bzw. eine Taumelbewegung vermieden wird. Dadurch kann ein unerwünschter Verschleiß am rotierenden Gleitring vermieden werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der rotierende Gleitring zwischen einem ersten Hülsenflansch einer Wellenhülse und einer Schulter angeordnet ist und zwischen der Schulter und dem rotierenden Gleitring ein Federelement angeordnet ist. Das Federelement übt eine axiale Federkraft auf den rotierenden Gleitring aus, so dass dieser gegen den Hülsenflansch der Wellenhülse gedrückt wird und in jeder Betriebsposition an dem Hülsenflansch anliegt. Das Federelement greift dabei an einem Teilbereich der Gleitfläche des rotierenden Gleitrings an und drückt diesen mit seiner Rückenfläche an den Hülsenflansch. Dabei kann die erfindungsgemäße Gleitringdichtungsanordnung weiterhin sehr kompakt und insbesondere in Axialrichtung kleinbauend ausgebildet sein.
- Um eine sichere und gleichmäßige Krafteinleitung in axialer Richtung auf den rotierenden Gleitring zu ermöglichen, ist das Federelement vorzugsweise vollständig umlaufend angeordnet.
- Weiter bevorzugt ist das Federelement in einer in der Schulter gebildeten Ausnehmung angeordnet. Hierdurch kann eine einfache und sichere Montage ermöglicht werden.
- Als Federelement ist vorzugsweise eine axiale Ringfeder oder eine Tellerfeder oder ein axial verpresster O-Ring mit federnden Eigenschaften vorgesehen.
- Um eine möglichst schnelle und einfache Montage zu ermöglichen, ist die Schulter, an welcher das Federelement angeordnet ist, in einer zweiten Wellenhülse ausgebildet.
- Für einen besonders kompakten Aufbau weist die zweite Wellenhülse einen axial vorstehenden Bereich auf, an dessen Stirnseite ein Aufnahmeraum für einen O-Ring definiert ist. Der O-Ring dient zur Zentrierung zwischen der ersten Wellenhülse und dem rotierenden Gleitring. Weiter bevorzugt schließen der axial vorstehende Bereich und die Schulter einen inneren Kantenbereich des rotierenden Gleitrings ein. Weiter bevorzugt weist die zweite Wellenhülse ferner einen nach innen gerichteten abgestuften Bereich mit einer Anschlagfläche für einen Anschlag mit einer Stirnseite der ersten Wellenhülse auf. Hierdurch kann eine fehlerfreie und einfache Montage der zweiten Wellenhülse ermöglicht werden.
- Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
-
1 eine schematische Schnittansicht einer Gas-Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
2 eine vergrößerte Teil-Darstellung von1 , und -
3 und4 Darstellungen eines Federelements. - Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
1 bis4 eine Gas-Gleitringdichtungsanordnung1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. - Die Gleitringdichtungsanordnung umfasst einen rotierenden Gleitring
2 mit einer Dichtfläche2a und einem stationären Gleitring3 mit einer Dichtfläche3a . Zwischen den beiden Dichtringen2 ,3 ist im Betrieb ein Dichtspalt4 ausgebildet. - Der rotierende Gleitring
2 ist über eine erste Wellenhülse5 mit einer Welle6 verbunden. Die erste Wellenhülse5 ist dabei mittels mehrerer Stifte7 drehfest mit der Welle6 verbunden. Die Wellenhülse5 weist einen zylindrischen Basisbereich51 mit einer Stirnseite54 , einen Hülsenflansch52 sowie einen axialen Fortsatz53 auf. Der axiale Fortsatz53 übergreift dabei den rotierenden Gleitring2 (siehe1 ). Weiterhin liegt eine Rückseite2b des rotierenden Gleitrings2 vollständig an dem Hülsenflansch52 an. Im Hülsenflansch52 ist ferner eine Ausnehmung für einen O-Ring55 gebildet. - Wie weiter aus
1 ersichtlich ist, ist der stationäre Gleitring3 mit einem ortsfesten Gehäuse8 verbunden. Der stationäre Gleitring3 ist in Axialrichtung X-X beweglich angeordnet und wird mittels einer axialen Vorspanneinrichtung9 in Richtung zum rotierenden Gleitring2 vorgespannt. Weiterhin umfasst die Gas-Gleitringdichtungsanordnung1 eine zweite Wellenhülse10 mit einem Basisbereich11 , einer nach innen gerichteten Stufe12 , einem axial vorstehenden Bereich13 , einer Schulter16 und einer ringförmigen Ausnehmung14 . Die Ausnehmung14 ist in der Schulter16 gebildet. In der Ausnehmung14 ist ein vollständig umlaufendes Federelement15 angeordnet, welches im Detail in den3 und4 gezeigt ist. Das Federelement15 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine geschweißte, axiale Ringfeder, welche aus einem Draht hergestellt ist. Das Federelement15 ist in der Ausnehmung14 angeordnet und befindet sich mit einem Teilbereich der Gleitfläche2a des rotierenden Gleitrings2 in Kontakt. Dabei übt das Federelement15 eine Federkraft in axialer Richtung auf den rotierenden Gleitring2 aus, so dass der rotierende Gleitring2 mit seiner Rückenseite2a vollständig am Hülsenflansch52 der ersten Wellenhülse5 anliegt. Dadurch wird sichergestellt, dass auch bei hohen Drehzahlen der rotierende Gleitring2 immer an der Wellenhülse5 anliegt und nicht selbst axiale Schwingungsbewegungen oder eine Taumelbewegung ausführt. Dadurch kann ein Verschleiß des rotierenden Gleitrings vermieden werden, so dass die erfindungsgemäße Gleitringdichtungsanordnung eine signifikant verbesserte Lebensdauer aufweist. - Die zweite Wellenhülse
10 ist mit dem axial vorstehenden Bereich13 und der Schulter16 derart ausgebildet, dass ein innerer, umlaufender Kantenbereich2c des rotierenden Gleitrings eingeschlossen wird. Somit ist der rotierende Gleitring, wie aus1 ersichtlich ist, an zwei äußeren Flächen vollständig und an zwei äußeren Flächen teilweise mit weiteren Bauteilen in Kontakt und kann somit sehr sicher gehalten werden. - Die zweite Wellenhülse
10 befindet sich ferner über die Stufe12 mit der Stirnseite54 der ersten Wellenhülse5 in Kontakt. Ferner definiert eine Stirnseite17 des axial vorstehenden Bereichs13 der zweiten Wellenhülse10 einen Aufnahmeraum für einen O-Ring20 , welcher eine Zentrierung zwischen dem rotierenden Gleitring2 und der ersten Wellenhülse5 bereitstellt. - Somit kann erfindungsgemäß eine kompakte Gleitringdichtungsanordnung für gasförmige Medien bereitgestellt werden, welche auch bei hohen Drehzahlen, z. B. bei Verwendung in Kompressoren, keine Taumelbewegung ausführt und keine axialen Schwingungen ausführt. Es sei angemerkt, dass als Federelement
15 auch ein in die Ausnehmung14 axial verpresster O-Ring oder eine Tellerfeder o. ä. verwendet werden kann. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Gas-Gleitringdichtungsanordnung
- 2, 3
- Gleitringe
- 2a
- erste Gleitfläche/erste Dichtfläche
- 2b
- Rückseite des rotierenden Gleitrings
- 2c
- innerer Montagebereich
- 3a
- zweite Gleitfläche/Dichtfläche
- 4
- Dichtspalt
- 5
- Wellenhülse
- 6
- Welle
- 7
- Stifte
- 8
- Gehäuse
- 9
- axiale Vorspanneinrichtung
- 10
- zweite Wellenhülse
- 11
- Basisbereich
- 12
- nach innen gerichtete Stufe
- 13
- axial vorstehender Bereich
- 14
- Ausnehmung
- 15
- Federelement
- 16
- Schulter
- 17
- Stirnseite
- 20
- O-Ring
- 51
- zylindrischer Basisbereich
- 52
- Hülsenflansch
- 53
- axialer Fortsatz
- 54
- Stirnseite der ersten Wellenhülse
- 55
- Ausnehmung für O-Ring
Claims (9)
- Gas-Gleitringdichtungsanordnung, umfassend – einen mit einem rotierenden Bauteil (
6 ) verbundenen rotierenden Gleitring (2 ) mit einer ersten Gleitfläche (2a ), – einen mit einem ortsfesten Bauteil (8 ) verbundenen stationären Gleitring (3 ) mit einer zweiten Gleitfläche (3a ), – eine erste Wellenhülse (5 ) mit einem Hülsenflansch (52 ), welcher mit einer Rückseite (2b ) des rotierenden Gleitrings (2 ) in Kontakt ist, und – eine Schulter (16 ), welche zu einem Teilbereich der ersten Gleitfläche (2a ) des rotierenden Gleitrings (2 ) gerichtet ist, wobei zwischen der Schulter (16 ) und dem rotierenden Gleitring (2 ) ein Federelement (15 ) angeordnet ist. - Gas-Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (
15 ) vollständig umlaufend vorgesehen ist. - Gas-Gleitringdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (
15 ) in einer in der Schulter (16 ) gebildeten Ausnehmung (14 ) angeordnet ist. - Gas-Gleitringdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (
15 ) eine axiale Ringfeder oder eine Tellerfeder oder ein axial verpresster O-Ring ist. - Gas-Gleitringdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite Wellenhülse (
10 ), an welcher die Schulter (16 ) ausgebildet ist. - Gas-Gleitringdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen O-Ring (
20 ), der zur Zentrierung zwischen der ersten Wellenhülse (5 ) und dem rotierenden Gleitring (2 ) angeordnet ist. - Gas-Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wellenhülse (
10 ) einen axial vorstehenden Bereich (13 ) aufweist, welcher zusammen mit der Schulter (16 ) einen inneren Kantenbereich (2c ) des rotierenden Gleitrings einschließt. - Gas-Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der axial vorstehende Bereich (
13 ) der zweiten Wellenhülse eine Stirnseite (17 ) aufweist, welche einen Aufnahmeraum für den O-Ring (20 ) begrenzt. - Gas-Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wellenhülse (
10 ) eine nach innen gerichtete Stufe (12 ) mit einer axialen Anschlagfläche für einen Anschlag mit einer Stirnseite (54 ) der ersten Wellenhülse (5 ) aufweist.
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---|---|---|---|
DE200920013496 DE202009013496U1 (de) | 2009-10-07 | 2009-10-07 | Gleitringdichtungsanordnung mit axial verspanntem Gleitring |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200920013496 DE202009013496U1 (de) | 2009-10-07 | 2009-10-07 | Gleitringdichtungsanordnung mit axial verspanntem Gleitring |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE202009013496U1 true DE202009013496U1 (de) | 2011-02-17 |
Family
ID=43603727
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE200920013496 Expired - Lifetime DE202009013496U1 (de) | 2009-10-07 | 2009-10-07 | Gleitringdichtungsanordnung mit axial verspanntem Gleitring |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108027068A (zh) * | 2015-09-09 | 2018-05-11 | 耐驰泵及***有限公司 | 轴滑环密封装置 |
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-
2009
- 2009-10-07 DE DE200920013496 patent/DE202009013496U1/de not_active Expired - Lifetime
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