DE2333590C2 - Mechanical seal - Google Patents
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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
- F16J15/3464—Mounting of the seal
- F16J15/348—Pre-assembled seals, e.g. cartridge seals
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Description
3030th
Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung mit einem durch eine Feder gegen einen Gegenring gedrückten Gleitring und mit einem die Ringe zu einer Einheit zusammenhaltenden Gegenhalter, der den Gegenring hintergreift.The invention relates to a mechanical seal with a counter ring supported by a spring pressed sliding ring and with a counter holder that holds the rings together to form a unit, which the Mating ring engages behind.
Bei einer bekannten Gleitringdichtung dieser Art (DE-AS 12 67 497) dient als Gegenhalter ein Verbindungsstreifen, der auf die den Dichtflächen benachbarten Umfangsflächen der Ringe aufgebracht ist. Wird ein Verbindungsstreifen aus Zellulose verwendet, so kann dieser nach dem Aufbringen im feuchten Zustand beim Trocknen so schrumpfen, daß er die beiden Ringe hintergreift. Eine mit einem solchen Verbindungsstreifen versehene Gleitringdichtung hat den Nachteil, daß sie nach dem Einbau nur dann betriebsfertig ist, wenn der Verbindungsstreifen zerstört ist. Aus diesem Grunde wird als Werkstoff für den Verbindungsstreifen entweder ein solcher geringster Festigkeit verwendet, so daß eine Relativbewegung der beiden Ringe zueinander den Streifen zerstört, oder aus einem Werkstoff, der durch das Medium aufgelöst wird, indem die Gleitringdichtung verwendet wird. Ist der Verbindungsstreifen einmal zerstört, und muß eine solche Gleitringdichtung ausgewechselt werden, so kann dies nur erreicht werden, wenn deren Einzelteile nacheinander entfernt werden.In a known mechanical seal of this type (DE-AS 12 67 497), a connecting strip is used as a counter holder, which is applied to the peripheral surfaces of the rings adjacent to the sealing surfaces. Becomes a Connection strips made of cellulose are used, so they can be used in the moist state after application Shrink drying so that it grips behind the two rings. One with such a connecting strip provided mechanical seal has the disadvantage that it is only ready for use after installation if the connecting strip is destroyed. For this reason, the material used for the connecting strip either such a low strength is used, so that a relative movement of the two rings each other destroys the strip, or from a material that is dissolved by the medium by the mechanical seal is used. Once the connecting strip has been destroyed, one must be Mechanical seal are replaced, this can only be achieved if the individual parts are successively removed.
Bei einer anderen bekannten Gleitringdichtung dieser Art (GB-PS 7 85 665) ist die gesamte Gleitringdichtung von einem Gehäuse umgeben, das die Feder, den Gleitring und den Gegenring sowie die membranartige Gummidichtung umgibt. Ein radial einwärts gerichteter Flansch des Gehäuses erstreckt sich soweit einwärts, daß er die Axialbewegung des Gegenringes begrenzt, Dieser Flansch des Gehäuses kann erst nach dem Zusammenfügen der einzelnen Teile der Dichtung einwärts gebogen werden. Außerdem ist die axiale Ausdehnung des Gehäuses und damit der gesamten Gleitringdichtung sehr groß, erfordert also einen sehr großen Einbauraum. Darüber hinaus ist das Gehäuse nicht von den Einzelteilen der Gleitringdichtung zu trennen.In another known mechanical seal of this type (GB-PS 7 85 665), the entire mechanical seal is surrounded by a housing that contains the spring, the sliding ring and the counter ring as well as the membrane-like Surrounds rubber seal. A radially inwardly directed flange of the housing extends inwardly that it limits the axial movement of the counter ring, this flange of the housing can only after Joining the individual parts of the seal can be bent inwards. Also is the axial Expansion of the housing and thus the entire mechanical seal is very large, so it requires a lot large installation space. In addition, the housing is not restricted by the individual parts of the mechanical seal separate.
Bei anderen bekannten Gleitringdichtungen (GB-PS 8 07 140 und US-PS 35 54 559) wird der Gegenhalter mit einem Teil der Gleitringdichtung verklebt, was nicht nur kostspielig ist sondern auch ein Ausbauen des Gegenhalters unmöglich macht wenn dies erforderlich werden sollte. Darüber hinaus wird die Zirkulation des Mediums beeinträchtigt.In other known mechanical seals (GB-PS 8 07 140 and US-PS 35 54 559) the counter holder is with glued to part of the mechanical seal, which is not only costly but also means removing the Counter-holder makes impossible if this should become necessary. In addition, the circulation of the Medium affected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitringdichtung, bei der der durch eine Feder gegen einen Gegenring gedrückte Gleitring mittels eines Gegenhalters zu einer Einheit zusammengehalten ist so zu verbessern, daß die beiden Ringe trotz des aufgebrachten Gegenhalters ohne Widerstand relativ zueinander verdrehbir sind, und der Gegenhalter im Bedarfsfall in einfachster Weise wieder entfernt werden kann.The invention is based on the object of a mechanical seal in which the counterbalance by a spring a sliding ring pressed against a counter ring is held together to form a unit by means of a counter holder to improve that the two rings in spite of the applied counter holder without resistance relatively are twisted to each other, and the counter holder can be removed again in the simplest way if necessary can.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Gleitring auf seiner äußeren Mantelfläche in der Nähe des dem Gegenring zugewandten Randes eine Umfangswulst trägt und daß der Gegenhalter e:nen separaten und im wesentlichen zylindrischen Bauteil bildet, dessen eines Ende den Gegenring mit Spiel und ein freies Umlaufen ermöglichend hintergreift und dessen anderes Ende in axialer Richtung mit einer die Umfangswulst am Gleitring übergreifenden Schnappverbindung versehen ist.This object is achieved according to the invention in that the slide ring has on its outer lateral surface near the side facing the counter-ring edge, a peripheral bead, and in that the counter-holder e: separate nen and forms a substantially cylindrical member, one end of the counter ring with play and engages behind allowing free rotation and the other end of which is provided in the axial direction with a snap connection that overlaps the circumferential bead on the sliding ring.
Bei einer solchen Gleitringdichtung ist es möglich, den Gegenhalter nach dem Zusammenfügen der Einzelteile der Gleitringdichtung mit einem Ende in einfachster Weise auf den Gleitring aufzuschnappen. Das andere Ende des Gegenhalters übergreift dann den Gegenring, wodurch alle Teile der Gleitringdichtung für den Transport und den Einbau zu einer Einheit zusammengehalten sind. Nach dem Einbau kann der von einer Welle getragene Gegenring ohne zusätzlichen Widerstand durch den Gegenhalter umlaufen, da zwischen dem Gegenhalter und dem Gegenring ausreichendes Spiel vorhanden ist.With such a mechanical seal, it is possible to remove the counter holder after the assembly of the Single parts of the mechanical seal can be snapped onto the mechanical seal with one end in the simplest possible way. The other end of the counter holder then engages over the counter ring, whereby all parts of the mechanical seal for transport and installation are kept together as one unit. After installation, the a shaft carried counter ring rotate without additional resistance through the counter holder, there there is sufficient play between the counter holder and the counter ring.
Es ist zwar an sich bekannt (DE-Gm 18 73 850), den Gummibalg einer Gleitringdichtung mit einer Ringnut und den zugeordneten Gleitring mit einer komplementären Umfangswulst zu versehen, so daß der Gummibalg auf den Gleitring aufgeknöpft werden kann. Diesem Knöpfverschluß ist auf dem Außenumfang des Gummibalgs eine Schlauchfeder zugeordnet, die den Gummibalg fest gegen den Gleitring drückt. Der Knöpfverschluß und die Schlauchfeder dienen jedoch dem Zweck, eine dichte und drehfeste Verbindung zwischen dem Gleitring und dem Gummibalg zu schaffen.It is known per se (DE-Gm 18 73 850), the rubber bellows of a mechanical seal with an annular groove and to provide the associated slide ring with a complementary circumferential bead so that the rubber bellows can be buttoned onto the sliding ring. This button closure is on the outer circumference of the A hose spring is assigned to rubber bellows, which presses the rubber bellows firmly against the sliding ring. Of the The button fastener and the hose spring, however, serve the purpose of a tight and non-rotatable connection to create between the slip ring and the rubber bellows.
Über die genannten Merkmale hinausgehende Einzelheiten zur Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In addition to the features mentioned, details on the further development of the invention Mechanical seals result from the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gleitringdichtung ist in der Zeichnung als axialer Schnitt durch die erfindungsgemäße Gleitringdichtung dargestellt.An embodiment of a mechanical seal according to the invention is shown in the drawing as an axial one Section through the mechanical seal according to the invention shown.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Gleitringdichtung, die als ganzes mit 10 bezeichnet ist, besteht die Manschette aus synthetischem, elastomerem Werkstoff und umfaßt einen axial gerichteten, radial innenliegenden Schenkel 12, einenIn the embodiment of the mechanical seal shown in the drawing, which as a whole is labeled 10 is indicated, the sleeve is made of synthetic, elastomeric material and includes an axial directed, radially inner leg 12, one
radial außenliegenden Schenkel 14 und einen radial gerichteten Teil 16, der die Schenkel 12 und 14 miteinander verbindet Die Manschette 10 ist durch eine Metallhülse 18 verstärkt die einen radial innenliegenden axial gerichteten Schenkel 20 umfaßt, der in den Schenkel 12 der Manschette eingebettet äst Die Mstallhülse 18 ist an der Außenseite vollständig vom elastomeren Werkstoff der Manschette umgeben.radially outer leg 14 and a radially directed part 16, which the legs 12 and 14 connects to one another. The cuff 10 is reinforced by a metal sleeve 18, the one lying radially on the inside comprises axially directed leg 20 which is embedded in the leg 12 of the cuff Mstallhülse 18 is on the outside completely from Surrounding elastomeric material of the cuff.
An den radial innenliegenden Schenkel 12 der Manschette schließt sich ein Faltenbalg 28 an, der in einen zylindrischen Teil 24 eines Trägerteiles 22 der Manschette übergeht, welcher in einem radialen Flansch 26 endet Der Trägerteil 22 trägt einen Gleitring 30. Der Gleitring 30 ist an dem dem Trägerteil 22 zugewandten Bereich bei 32 so ausgespart, daß der Gleitring dicht am zylindrischen Teil 24 und am radialen Flansch 26 des Trägerteils anliegt Von der gleichen Seite des Gleitrings 30 erstreckt sich ein zylindrischer Bereich 36 in axialer Richtung zum Schenkel 12 der Manschette hin und ist über den Umfang verteilt mit Nuten versehen, von denen eine Nut 38 in der Zeichnung dargestellt ist. Der Schenkel 12 der Manschette ist mit entsprechend gestalteten Rippen 40 versehen, die je in eine Nut 38 eingreifen, um die Manschette und den Gleitring drehfest zu tragen. Von der dem zylindrischen Bereich abgewandten Seite des Gleitringes 30 springt eine Ringrippe 34 vor, deren freie axiale Stirnfläche e:ine der Dichtungsflächen der Gleitringdichtung bildet.A bellows 28 connects to the radially inner leg 12 of the cuff, which is shown in FIG a cylindrical part 24 of a support part 22 of the cuff merges into a radial flange 26 ends. The carrier part 22 carries a sliding ring 30. The sliding ring 30 is on the one facing the carrier part 22 Area at 32 recessed so that the sliding ring tightly against the cylindrical part 24 and the radial flange 26 of the A cylindrical region 36 extends from the same side of the sliding ring 30 in the axial direction towards the leg 12 of the sleeve and is provided with grooves distributed over the circumference, of which a groove 38 is shown in the drawing. The leg 12 of the cuff is correspondingly designed ribs 40 which each engage in a groove 38 to the sleeve and the slip ring to wear non-rotatably. A jumps from the side of the sliding ring 30 facing away from the cylindrical area Annular rib 34, whose free axial end face e: ine forms the sealing surfaces of the mechanical seal.
Mit dieser Dichtungsfläche des Gleitringes 30 wirkt ein Gegenring 42 zusammen, der die zweite Dichtungsfläche der Gleitringdichtung aufweist. Alle übrigen •Oberflächen des Gegenringes 42, nämlich die radial innenliegende Umfangsfläche, die radial außenliegende Umfangsfläche und die der Dichtungsfläche abgewandte Stirnfläche des Gegenringes 42 sind mit einem Mantel 44 aus natürlichem oder synthetischem Gummi bedeckt. Der die radial innenliegende Umfangsfläche des Gegenringes bedeckende Bereich des Mantels 44 weist eine Dichtlippe 46 auf, die so dimensioniert ist, daß sie im Preßsitz auf einer Welle, mit der die Dichtung verwendet werden soll, anliegt, so daß der Gegenring 42 mit der Welle umläuft.A counter ring 42, which has the second sealing surface of the mechanical seal, interacts with this sealing surface of the sliding ring 30. The rest • Surfaces of the counter ring 42, namely the radially inner circumferential surface, the radially outer one The circumferential surface and the end surface of the counter ring 42 facing away from the sealing surface are provided with a jacket 44 covered in natural or synthetic rubber. The radially inner peripheral surface of the Mating ring covering area of the jacket 44 has a sealing lip 46 which is dimensioned so that it in a press fit on a shaft with which the seal is to be used, so that the mating ring 42 revolves with the wave.
Eine Schraubenfeder 48 liegt mit einem ihrer Enden an der Metallhülse 18 an, während das andere Ende der Schraubenfeder auf den Flansch 26 der Manschette einwirkt, an dem sie unter Zwischenschaltung einer Scheibe 50 anliegt. Die Schraubenfeder 48 drückt den Gleitring 30 im eingebauten Zustand gegen den auf einer Welle angeordneten Gegenring, um so mittels der beiden Dichtungsflächen die Abdichtung zu bewirken.A coil spring 48 rests with one of its ends on the metal sleeve 18, while the other end of the Helical spring acts on the flange 26 of the cuff, on which it, with the interposition of a Disk 50 rests. The helical spring 48 presses the sliding ring 30 against the in the installed state a shaft arranged mating ring in order to effect the seal by means of the two sealing surfaces.
Um die Handhabung, nämlich den Transport und den Einbau und gegebenenfalls auch den Ausbau der Gleitringdichtung zu vereinfachen, ist ein Gegenhalter 52 vorgesehen, der aus einem halbflexiblen Werkstoff gefertigt ist Beim Ausführungsbeispiel wurde Polyäthylen verwendet Der Gegenhalter 52 umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Teil 54 und einen Flansch 56, der sich von einem Ende des zylindrischen Teils 54 radial einwärts erstreckt An dem dem Flansch abgewandten Ende ist der zylindrische Teil 54 des Gegenhalters 52 mit einer halbkreisförmigen Nut 58 in der Nähe des Randes versehen. Der Gleitring 30 trägt auf seiner äußeren Mantelfläche eine halbkreisförmige Umfangswulst 60, die mit der Nut 58 zusammenwirkt und eine Schnappverbindung bildet Durch diese ist es möglich, den Gegenhalter 52 durch leichten axialen Druck fest auf den Gegenring aufzuschieben, wobei dessen Umfangswulst 60 in die Nut 58 einschnappt und den Gegenhalter am Gleitring festlegt so daß beide Teile im Betrieb gemeinsam umlaufen.To the handling, namely the transport and installation and possibly also the expansion of the To simplify the mechanical seal, a counter holder 52 is provided, which is made of a semi-flexible material In the exemplary embodiment, polyethylene was used. The counter holder 52 comprises an im substantial cylindrical portion 54 and a flange 56 extending from one end of the cylindrical portion 54 radially extends inward At the end facing away from the flange, the cylindrical part 54 of the counter holder 52 is with a semicircular groove 58 is provided near the edge. The slip ring 30 carries on its outer Jacket surface a semicircular circumferential bead 60 which cooperates with the groove 58 and a Snap connection forms. This makes it possible to secure the counter holder 52 by applying slight axial pressure slide onto the counter ring, the circumferential bead 60 snapping into the groove 58 and the Fixes the counter holder on the sliding ring so that both parts rotate together during operation.
Das radial innenliegende Ende des Flansches 56 des Gegenhalters und der die äußere Mantelfläche des Gegenringes 42 bedeckende Bereich des flexiblen Mantels 44 sind komplementär konisch gestaltet Die Konizität ist so gewählt daß das radial innenliegende Ende des Flansches 56 des Gegenhalters 52 den radial außenliegenden Bereich des Mantels 44 des Gegenringes 42 hintergreift. Dabei ist zwischen den zusammenwirkenden konischen Flächen des Flansches und des Mantels ausreichend Spiel vorhanden, wenn der Gleitring mit seiner Dichtfläche durch die Schraubenfeder 48 im Betrieb der Gleitringdichtung gegen die Dichtungsfläche des Gegenringes 42 gedruckt wird. Das Spiel ist so bemessen, daß der Gegenring ohne zusätzlichen Widerstand frei gegenüber dem Gegenhalter 52 umlaufen kann. Das Spiel ist ferner so ausreichend groß, daß das Medium, das durch die Gleitringdichtung abgedichtet werden soll, in den Innenraum des Gegenhalters bis an die Dichtungsflächen herangelangen kann.The radially inner end of the flange 56 of the counter holder and the outer circumferential surface of the The counter-ring 42 covering the area of the flexible jacket 44 are designed in a complementary conical manner The conicity is chosen so that the radially inner end of the flange 56 of the counter holder 52 the radially outside area of the jacket 44 of the counter ring 42 engages behind. It is between those who work together conical surfaces of the flange and the shell sufficient play available when the Slide ring with its sealing surface by the helical spring 48 in operation of the slide ring seal against the Sealing surface of the counter ring 42 is printed. The game is dimensioned so that the counter ring without additional resistance can rotate freely with respect to the counter holder 52. The game is also so sufficient large that the medium that is to be sealed by the mechanical seal in the interior of the Counterholder can reach up to the sealing surfaces.
Der Gegenhalter kann somit im Betrieb der Gleitringdichtung fest mit dem Gleitring verbunden bleiben, ohne den Betrieb der Gleitringdichtung zu stören. Es ist jedoch auch möglich, den Gegenhalter 52 aus einem Werkstoff zu fertigen, der durch das Medium aufgelöst wird, zu dessen Abdichtung die Gleitringdichtung verwendet werden soll.The counter holder can thus be firmly connected to the sliding ring during operation of the mechanical seal remain without disturbing the operation of the mechanical seal. However, it is also possible to use the counter holder 52 to manufacture from a material that is dissolved by the medium, to seal it, the mechanical seal should be used.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
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Legal Events
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