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Gleitringdichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleitringdichtung
zur axialen Abdichtung des Spaltes zwischen relativ zueinander drehenden Maschinenteilen,
insbesondere des Spaltes zwischen Welle und Gehäuse an Wellendurchtrittsoffnungen
gas- oder flüssigkeitsgefüllter MaschinengeDcsuse, wobei die Gleitringdichtung mechanisch,
sowie hydraulisch oder pnewnatisch axial gegen die drehende Dichtfläche gcdriickt
wird.
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Gleitringdichtungen der beschriebenen Art finden in verschiedenen
Gebieten Anwendung und erfüllen fast alle an solche Dichtungen gestellte Anforderungen.
..enn es sich jedoch darum handelt, drehende Maschinenteile gegenüber stehenden
Maschinenteilen insbesondere gegen ein Austreten von Gasen oder Flüssigkeiten höherer
Temperatur und hohem Druck zuverlässig abzudichten, wurden den Ausführungsformen
bisher Grenzen gesetzt. In diesen Fallen sind zur Abdichtung die üblicherweise verwendeten
elastomeren Werkstoffe innerhalb der Anordnung der Gleitringdichtung infolge der
nicht ausreichenden Wärmebeständigkeit nicht mehr geeignet. Bei bekannten Gleitringdichtungen
hat man deshalb den aus elastomerem Werkstoff bestehenden Bestandteil der Gleitringdichtung
durch ein etallfaltenbalg ersetzt,
wodurch die Forderung einer wärmebeständigen
und axialbeweglichen Abdichtung weitgehend erfüllt wird, wogegen einer Beständigkeit
gegen höhere Drücke bei dieser Ausführung wiederum Grenzen gesetzt sind. Darüberhinaus
lassen sich wegen ihrer im allgemeinen größeren ramllichen Ausdehnung derartige
Anordnlingen auch nicht in eingeengten Raumverhältnissen unterbringen. Da mit steigendem
innen druck das abzudichtende Medium das Bestreben hat, nach auBen durchzutreten,
ist bei einer weiteren bekannten Gleitringdichtung daher eine Membran angeordnet,
mittels derer die Belastung auf die GleitZläcne übertrager wird, wenn der Innendruck
ansteigt. Obgleich eine solche Ausführung die gefoi-derten Eigenschaften es: nur
wärme- und druckbeständigen Gleitringdichtung besitzt, benötigt auch diese Anordnung
einer Gleitringdichtung verhältnismäßig viel Raum. Abgesehen davon bestehen diese
bekannten Gleitringdichtungen auch aus einer großen Anzahl von Einzelteilen, welche
wiederum ntereinander abgedichtet werden müssen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Gleii-ringdichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine wärme- und
druckbeständige Abdichtung gewährleistet und sich durch eine kompakte und raumsparende
Anordnung auszeichnet.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gleitringdichtung
einen L-förmigen Querschnitt aufweist und mit der Umfangsfläche des radialen Schenkels
axialbeweglich gleitend am feststehenden Maschinenteil anliegt, und daß zwischen
dem achsparallelen Schenkel der Gleitringdichtung und dem feststehenden Maschinenteil
ein unter radialer Vorspannung eingesetzter, im Querschnitt C-förmiger Ring aus
metallischem Werkstoff angeordnet ist.
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Mit der Verwendung eines C-förmigen Ringes kann eine raumsparende
Abdichtung erreicht werden, die auch bei hohen Temperaturen ihre Elastizität behält
und zwischen der Gleitringdichtung und den feststehenden Maschinenteil zuverlässig
abdichtet.
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Eine erhöhung der Abdichtwirkung, insbesondere bei hohen Drücken,
kann dadurch erzielt werden, daß der Schlitz des C-förmigen Ringes in axiale Richtung
auf das abzudichtende Medium weist. Hierdurch ist es möglich, daß der Druck des
Mediums von innen gegen die Kanten bzw.
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Bogen des C-förmigen Ringes wirken kann und diese nach außen gegen
das feststehende Maschinenteil einerseits und die Gleitringdichtung andererseits
drückt. Diese Einbaulage hat demnach den Vorteil, daß ein zunehmender Druck einen
entsprechend steigenden Anlagedruck des C-förmigen Ringes zur Folge hat und somit
eine sichere Abdichtung gegen ein Austreten des Mediums zwischen der Gleitringdichtung
und dem Gehäuse herstellt. Auf Grund seines Querschnittes kann sich der C-förmige
Ring walkartig verformen und daher ohne Ausführung von Gleitbewegungen an seinen
Anlagestellen in gewissem Umfang elastisch den Axialbewegungen der Gleitringdichtun
folgen, oder, falls die Axialbewegungen größer werden und eine Gleitbewegung zwischen
dem C-förmigen Ring und dem-Maschinenteil zustande kommt, infolge des Anlagedruekes
eine weitgehend zuverlässige Abdichtung gewährleisten.
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Um zu vermeiden, daß der C-förmige Ring unter der Einwirkung von zu
hohem Druck verformt wird, ist vorgesehen, daß die dem C-förmigen Ring zugewandte
Fläche der
Gleitringdichtung gewölbt ist und über einen weiten Bereich
am C-förmigen Ring anliegt. Durch die sich ergebende Abstützung des C-förmigen Ringes
gegen die Gleitringdichtung kann eine Lageveränderung des C-förmigen Ringes und
eine dadurch verursachte Beeinträchtigung der Dichtaufgabe weitgehend ausgeschlossen
werden.
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Der Vorteil dieser gemäß der Erfindung ausgebildeten Gleitringdichtung
besteht darin, daß unter dem Einfluß von Wärme und Druck bei einem verhältnismäßig
einfachen und raumsparenden Aufbau eine dauerhafte Elastizität der Abdichtung gewährleistet
werden kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 die Teilansicht eines Schnittes
in Achsrichtung durch eine erfindungsgemäße Gleitringdichtung in einer ersten Ausführungsform,
und Fig. 2 die Teilansicht eines Schnittes ähnlich Fig. 1 in einer zweiten Ausführungsform.
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Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der eine Welle 1 durch
ein gas- oder flüssigkeitsgefülltes Gehäuse 2 geführt ist, wobei die Öffnung 3 des
Gehäuseinnenraumes 4 von einer Gleitringdichtung 5 abgedichtet wird, die in axiale
Richtung von einem Federring 6 dichtend gegen einen Bund 7 der Welle 1 gedrückt
wird. Die Gleitringdichtung 5, die einen L-förmigen Querschnitt aufweist, liegt
mit der äußeren Umfangsfläche des radialen Schenkels 5a an der Umfangs fläche 8a
einer
Eindrehung 8 der Öffnung 3 des Gehäuses 2 mit geringe Abstand axialbeweglich gleitend
an. Zur Abdichtung der Gleitringdichtung 5 gegenüber dem Gehäuse 2 ist zwischen
den achsparallelen Schenkel 5 b der Gleitringdichtung 5 und der Umrangsflache 8a
der Eindrehung 8 des Gehäuses 2 ein im Querschnitt C-förmiger Ring 9 aus metallischem
Werkstoff unter radialer Vorspannung eingesetzt, wobei der Schlitz 9a des C-förmigen
Ringes 9 in axiale Richtung weist und mit dem Innenraum 4 des abzudichtenden Mediums
in Verbindung steht. Der Federring 6, der die Gleitringdichtung 5 gegen den Bund
7 drückt und diesen auch bei Axialheszegungell der Welle 1 ständig in Anlage hält,
stützt sich einerseits am Grund 10 der Eindrehung 8 und andererseits am achsparallelen
Schenkel b der Gleitringdichtung 5 ab. Das im Innenlsauni 4 befindliche, abzudichieiide
liediurn, das durch den Schlitz 9a von innen auf denC-förmigen Ring 9 wirkt, drückt
die Kanten- bzw. Bogenenden des Schlitzes 9a umso starker gegen die Umfangsfläche
8a der Eindrehung 8 und gegen den achsparallelen Schenkel 5b der Gleitringdichtung
5, je stärker der Druck wächst, so daß sich die Abdichtung zwischen dem Gehäuse
2 und der Gleitringdichtung 5 zusätzlich zum Federdruck des Federringes 6 selbsttätig
einstellt. Mit zunehmendem Druck wird demnach auch die Glritringdichtung 5 gegen
den Bund 7 der Welle 1 gedrückt, so daß gleichfalls die Dichtwirkung zwischen der
Welle 1 und der Gleitringdichtung 5 erhöht wird. Um zu vermeiden, daß der C-förmige
Ring 9 bei zu hohem Druck des Mediums verformt wird, ist die dem C-förmigen Ring
9 zugewandte Fläche der Gleitringdichtung 5 gewölbt und liegt entsprechend der Form
des C-förmigen Ringes 9 an diesem an.
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In Fig. 2 wurden für gleiche oder gleichartige Teile die gleichen
Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet. Abweichend vonder Ausführung gemäß Fig. 1
liegt die L-förmige Gleitringdichtung 11 mit ihrer inneren Umfangsfläche des radialen
Schenkels lla an der inneren Umfangefläche 12a einer Ringnut 12 eines Gehäusedeckels
13 mit geringem Abstand axialbeweglich gleitend an. Der Gehäusedeckel 13 ist an
einem Gehäuse 2' verschraubt und erleichtert somit die Montage der tlleitringdichtung
11. Die Gleitringdichtung 11 wird in axia-le Richtung von einem Federring 14 ständig
gegen den Bund 7' der Welle 1' gedrückt, wobei sich der Federring 14 einerseits
am Grund der Ringnut 12 und andererseits am achsparallelen Schenkel llb der Gleitringdichtung
11 abstützt. Zur Abdichtung der Gleitringdichtung 11 im Gehäusedeckel 13 ist zwischen
den achsparallelen Schenkel 11b der Gleitringdichtung 11 und der inneren Umfangsfläche
12a der Ringnut 12 ebenfalls ein Im Querschnitt C-förmiger Ring 15 aus metallisehem
Werkstoff unter radialer Vorspannung eingesetzt. Der Schlitz 15a ces C-förmigen
Ringes 15 weist in axiale Richtung und steht Lber die Ringnut 12 und die Öffnung
7' mit dem Innerrauw 4? in Verbindung. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wirkt
das abzudichtende pledium aus dem Innenraum i' durch den Schlitz 15a hindurch von
innen auf den C-förmlgen Ring 15 und drückt die Kanten- bzw. Bogenenden des Schlitzes
15a umso stärker gegen die innere Umfangs fläche 12a der Ringnut 12 und gegen den
achsparallelen Schenkel lib der Gleitringdichtung 11, Je stärker der Druck des Mediums
wächst, so daß sich zusätzlich zum Federdruck des Federringes 14 eine selbsttätige
Abdichtung zwischen dem Gehäusedeckel 13 und der Gleitringdichtung 11 ergibt. Mit
steigendem Innendruck wird die Gleitringdichtung 11 aber auch verstärkt gegen den
Bund 7 der Welle 1' und der Gleitringdichtung 11 erhöht wird. Die dem C-förmigen
Ring 15 zugewandte Fläche der Gleitringdichtung 11 ist
gewölbt,
wodurch sich der C-förmige Ring weitgehend an die Gleitringdichtung 11 anlegen kann,
so daß bei hohem Druck des Mediums eine Verformung des C-förmigen Ringes 15 vermieden
wird. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispieles besteht darin, daß das abzudichtende
Medium nicht von Fliehkrafteinflüssen in den Spalt zwischen der Gleitringdichtung
11 und dem Bund 7' gedrückt werden kann.
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Zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit können die Gleitringdichtringe
5 und 11 an ihren Stirnseiten der radialen Schenkel 5a und 11a, die am Bund 7 und
zu gleitend und dichtend anliegen, auf bekannte Weise mit einer gleitfähigen und
widerstandsfähigen Beschichtung 16 bzw. 16' versehen sein.
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- Patentansprüche -