DE2454153A1 - Dichtringaufbau fuer eine drehbare welle o.dgl. - Google Patents
Dichtringaufbau fuer eine drehbare welle o.dgl.Info
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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
- F16J15/44—Free-space packings
- F16J15/441—Free-space packings with floating ring
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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
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/12—Details
- F16J9/14—Joint-closures
- F16J9/16—Joint-closures obtained by stacking of rings
Landscapes
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Sealing Devices (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Description
PATENTAΝ·WALTE A. GR
DIPL-INC
H. KINKELDEY
DR.-1M3.
W. STOCKMAlFi
K. SCHUMANN
k I Γ / Λ Κ Q P- Η· JAKOB
H 5 H I 3 3 D1PL-ING.
G. BEZOLD
MÜNCHEN
E. K. WEIL
LINDAU
MÜNCHEN 22
14. November PH
Nippon Piston Ring Co. Ltd.
Uchisaiv/aicho 2-chome,
Chiyoda-ku,
Tokyo, Japan
Uchisaiv/aicho 2-chome,
Chiyoda-ku,
Tokyo, Japan
Dichtringaufbau für eine drehbare Welle oder dgl.
Die Erfindung betrifft einen Dichtringaufbau für eine
drehbare Welle oder dgl., der für eine Dichtwirkung zwischen sich relativ zueinander drehenden mechanischen
Teilen sorgen soll, beispielsweise zwischen einer drehbaren Welle und einem Gehäuse, damit jegliche Flüssigkeit£
leckage vermieden wird.
509822/0658
Ein bekannter Dichtringaufbau ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Bei diesem typischen Dichtring für eine
drehbare Welle ist eine ringförmige Dichtnut 3 im Außenumfang 21 eines Trägers 2, beispielsweise einer
Welle oder eines drehbaren Kolbens, ausgebildet, und ein Dichtring 4 mit rechteckigem Querschnitt,· dar zwischen
seinen Enden eine Stoßfuge bzw. einen Spalt aufweist und sich in Radialrichtung nach außen ausdehnen kann,
ist in die Dichtnut 3 eingesetzt, wie dies in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist. Obwohl ein solcher Dichtring 4 weit
verbreitet ist, kann seine kWirkung wohl kaum als ausreichend befriedigend angesehen werden.
Bei diesem herkömmlichen Dichtring erfolgt insbesondere eine nicht vernachlässigbare Leckage des Arbeitsfluids
nicht nur durch einen kleinen Zwischenraum zwischen einer Innenwand 51 eines Zylinders 5 und einer äußeren Umfangsflache
41 des Dichtringes 4, sondern auch durch die Stoßfuge des Dichtringes 4, was zu einer beträchtlichen
Verminderung der resultierenden Dichtwirkung führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtringaufbau für eine drehbare Welle oder dgl. mit hervorragender
Dichtwirkung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Dichtringaufbau
für eine drehbare Well oder dergleichen gelöst durch einen Dichtring mit einer Fuge, zwischen seinen Umfangsenden,
in dessen Außenumfangsfläche eine Ringnut ausgebildet ist, und einen Zusatzdichtring mit einer Fuge zwischen seinen
Umfangsenden und mit rechteckigem Querschnitt, der in die Ringnut des'Dichtringes eingesetzt ist, wobei zwischen den
Seitenflächen des Zusatzdichtringes und den Seitenflächen
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der Ringnut Zwischenräume "bestehen und die T'upen des Dichtringes
und des-Zusatzdichtringes gegeneinander versetzt sine7
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folcienden naher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1. einen Längsschnitt durch eine herlcömmliehe
Wellendichtungτ
Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt des' wesentlichen Abschnitts in Fig. 1ϊ
Fig. 3A einen Längsschnitt durch einen Dichtring des erfindungsgemäßen Dichtringaufbausτ
Fig. 3B einen Längsschnitt durch einen Zusatzdichtring des erfindungsgemäßen Dichtringaufbaus
;
Fig. 4 einen Schnitt durch einen wesentlichen Abschnitt des erfindungsgemäßen Dichtringaufbaus
:
und
und
Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen· Dichtringaufbaus.
509822/0658
BAD ORIGINAL
BAD ORIGINAL
Der erfindungsgemäße Dichtringaufbau umfaßt einen
Dichtring 6, der, wie Fig. 3A zeigt, in seiner äußeren Umfangsflache mit einer Ringnut'62 versehen ist und
an seinen Enden eine Stoßfuge bzw. einen Spalt 64 aufweist- sowie sich in Radialrichtung nach außen
ausdehnen kann, und einen Zusatzdichtring 7 mit rechteckigem Querschnitt, der, wie Fig. 3B zeigt, zwischen
seinen Enden eine Stoßfuge bzw. einen Spalt 72 aufweist und der sich ebenfalls in Radialrichtung nach außen
ausdehnen kann. Die axiale Breite B dieses Zusatzdichtringes 7 ist kleiner als die axiale Weite B' der
Ringnut 62 in der Außenumfangsflache 61 des Dichtringes 6,
und die radiale Dicke T des Zusatzdichtringes 7 ist kleiner als die radiale Tiefe T' der Ringnut 62 des
Dichtringes 6.
Zum praktischen Einsatz werden der in beschriebener Weise konstruierte Dichtring 6 und Zusatzdichtring 7 in
der Weise benutzt, daß der Dichtring 6 in die am Träger 2 ausgebildete Dichtnut eingesetzt wird und daß
der Zusatzdichtring 7 in die Ringnut 62 des Dichtringes 6 eingesetzt wird, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
Dabei werden ferner die Stoßfugen des Dichtringes 6 und
des Zusatzdichtringes 7 so angeordnet, daß sie sich nicht beieinander befinden, wodurch die Dichtwirkung des
erfindungsgemäßen Dichtringaufbaus weiter verbessert wird. Bei Badarf kann zur Aufrechterhaltung dieser gegeneinander
versetzten Lage ein bekannter Mechanismus benutzt werden, der eine Drehung verhindert.
Da die Spalte des Dichtringes 6 und des Zusatzdichtringes
7 in Umfangsrichtung Abstand voneinander haben, wie dies zuvor erwähnt wurde, kann eine Flüssigkeits-
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leckage wirksam verhindert werden, die andernfalls durch den Spalt des Dichtringaufbaus hindurch erfolgen
könnte. Ferner kann die Flüssigkeitsleckage, die andernfalls durch den kleinen Spielraum zwischen der Innenwand
51 des Zylinders 5 und dem Außenumfang des Dichtringes
6 auftreten könnte, durch eine Flüssigkeitssperrwirkung aufgrund von Zentrifugalkraft verhindert
werden, die sowohl in der wirbelnden Flüssigkeit in einem Zwischenraum 8, der von einer äußeren Seitenfläche
63 auf der Druckseite des Dichtringes 6 und einer Seitenfläche 31 der Ringnut 3 begrenzt wird,
als auch in der wirbelnden Flüssigkeit in Zwischenräumen 9 besteht, die von inneren Seitenflächen 6.21
der Ringnut 62 und Seitenflächen 71 des Zusatzdichtringes 7 begrenzt werden, während sich die zwei Dichtringe
6 und 7 entsprechend der Drehung des Trägers 2 drehen. Somit kann jegliche Leckage der Flüssigkeit
durch einen kleinen Spielraum zwischen der Innenwand des Zylinders 5 und der Außenumfangswand 61 des Dichtringes
6 wirksam verhindert werden, und zwar speziell durch die Flussigkeitssperrwirkung und.die Labyrinthdichtwirkung
der Flüssigkeit in den Zwischenräumen 9, die von den inneren Seitenflächen 621 der Ringut 62
und den Seitenflächen 71 des Zusatzdichtringes 7 gebildet
werden. Im folgenden wird durch Berechnung der Drücke des Fluids (bzw. der Flüssigkeit bei diesem Beispiel)
in diesen Zwischenräumen nachgewiesen, daß in dem Zwischenraum 8 und den Zwischenräumen 9 eine solche"Flüssigkeitssperrwirkung
erreicht werden kann, daß eine mögliche Flüssigkeitsleckage wirksam verhindert wird.
Der Durck der Flüssigkeit am äußeren Umfang kann durch folgende Gleichung bestimmt werden:
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Darin bezeichnet
2
P den Druck (kp/cm ) bei beliebigem Radius;
P den Druck (kp/cm ) bei beliebigem Radius;
^f das spezifische Gewicht (kp/cm ) der
Flüssigkeit;
r, den Radius (cm) des äußeren Umfangs, wo die
Flüssigkeit wirbelt;
r~ den Radius (cm) des inneren Umfangs, wo
die Flüssigkeit wirbelt;
die Winkelgeschwindigkeit (rad/sec) der wirbelnden Flüssigkeit, wobei in üblicher
Weise angenommen wird, daß diese gleich der halben Winkelgeschwindigkeit tO1 der
sich drehenden Scheibe und Welle ist. Wenn die Drehzahl der Scheibe und Welle η (Upm)
ist, gilt£6>= ^~, da gilt c*?'=-^1 ; und
die Erdbeschleunigung (980 cm/sec ).
Im folgenden wird der Flüssigkeitsdruck am äußeren Umfang für den Fall berechnet, daß die Flüssigkeit Wasser ist
und somit ein spezifisches Gewicht von 0,001 kp/cm hat, wobei folgende Annahmen gemacht werden: n= 3600 Upm,
r, = 50 mm, r2 = 40 mm, r| = 50 mm und r~ = 45 mm
(siehe hierzu Fig. 5).
Daraus ergibt sich der Flüssigkeitsdruck im Zwischenraum
wie folgt:
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ρ _ fw (τ 2 _ r2)
- 2 g irl rl;
- 2 g irl rl;
= 0.001 x 188,4 2
2 χ 980
2 χ 980
- 0,001 x 35494,56 q
1960
1960
= 0,16298 kp/cm2.
In entsprechender Weise ergibt sich der Flüssigkeitsdruck in den Zwischenräumen 9 wie folgt:
ρ _ 0/001 x 188,42 ,2 _ 2.
Pr2 ~ 2 χ 980 X ^ 4'b ;
- 0.001 x 188,42 ' Λ 7ς
~ I960 X *' IO
~ I960 X *' IO
, 2
= 0,086019 kp/cm .
= 0,086019 kp/cm .
Somit betragen die berechneten FlüssigkeitsdrücTte im
Zwischenraum 8 und den Zwischenräumen 9 ungefähr 0,163 kp/cm2 bzw. 0,086 kp/cm . Es ist offensichtlich,
daß bei dem erfindungsgemäßen Dichtringaufbau die gewünschte Flüssigkeitsperrwirkung auftritt. Somit kann
auf diese Weise nachgewiesen werden, daß die Flüssigkeitsleckage zuverlässig vermieden werden kann, die
andernfalls durch den kleinen Spielraum zwischen den
äußeren Umfangsflachen der zwei Dichtringe 6 und 7 und
der Innenwand des Zylinders 5 auftreten könnte.
Patentanspruch:
509822/0 658
Claims (1)
- - 8 PatentanspruchDichtringaufbau für eine drehbare Welle oder dergleichen, gekennzeichnet durch einen Dichtring (6) mit einer Fuge zwischen seinen tTmfangsenden, in dessen Außenurafanffsfläche (61) eine Ringnut (62) ausgebildet ist, und einen Zusatzdichtring (7) mit einer Fuge zwischen seinen Umfangsenden und mit rechteckigem Querschnitt, der in die Ringnut des Dichtringes eingesetzt ist, wobei zwischen den Seitenflächen (7Ό des Zusatzdichtringes und den Seitenflächen (621) der Ringnut Zwischenräume (9) bestehen und die Fugen des Dichtringes und des Zusatzdichtringes gegeneinander versetzt sind.09822/065
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13226073U JPS5076255U (de) | 1973-11-17 | 1973-11-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2454153A1 true DE2454153A1 (de) | 1975-05-28 |
Family
ID=15077105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742454153 Pending DE2454153A1 (de) | 1973-11-17 | 1974-11-14 | Dichtringaufbau fuer eine drehbare welle o.dgl. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5076255U (de) |
DE (1) | DE2454153A1 (de) |
FR (1) | FR2251758A1 (de) |
GB (1) | GB1453500A (de) |
IT (1) | IT1023277B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4037949A1 (de) * | 1990-11-29 | 1992-06-04 | Eberhard Schreiter | Einrichtung zur ueberleitung von druckmedien von einem feststehenden gehaeuse auf eine rotierende welle |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2743825C2 (de) * | 1977-09-29 | 1986-01-30 | SKF GmbH, 8720 Schweinfurt | Rollenmeißel |
GB2134604B (en) * | 1983-01-28 | 1986-03-12 | Cross Mfg Co | Rotatable shaft seals |
DE3828363A1 (de) * | 1988-08-20 | 1990-02-22 | Mtu Muenchen Gmbh | Dichtungseinrichtung |
-
1973
- 1973-11-17 JP JP13226073U patent/JPS5076255U/ja active Pending
-
1974
- 1974-11-14 DE DE19742454153 patent/DE2454153A1/de active Pending
- 1974-11-15 FR FR7437778A patent/FR2251758A1/fr not_active Withdrawn
- 1974-11-15 GB GB4963174A patent/GB1453500A/en not_active Expired
- 1974-11-15 IT IT5407474A patent/IT1023277B/it active
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DE4037949A1 (de) * | 1990-11-29 | 1992-06-04 | Eberhard Schreiter | Einrichtung zur ueberleitung von druckmedien von einem feststehenden gehaeuse auf eine rotierende welle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2251758A1 (de) | 1975-06-13 |
GB1453500A (en) | 1976-10-20 |
JPS5076255U (de) | 1975-07-03 |
IT1023277B (it) | 1978-05-10 |
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