DE2815630C2 - Mechanischer Dichtungsaufbau - Google Patents

Description

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JO

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbesspiel anhand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung X stellt dar

■". F i g. 1 eine axiale Teilansicht eines mechanischen ,Dichtungsaufbaues gemäß der Erfindung und . ·■ F i g. 2 eine vergrößerte Teilansicht eines Teiles des in der F i g. 1 dargestellten Dichtungsaufbaues.

Der in den Figuren dargestellte mechanische Dichtungsaufbau entspricht dem Aufbau einer Stufe für ein Hochdrucklager, wobei diese Stufe etwa einer der in der US-PS 33 60 2F2 oder der US-PS 34 59 430 dargestellten enspricht

Der Dichtungsaufbau weist ein Gehäuse mit einem zylindrischen Gehäuseteil 11 auf, der mit einem anderen zylindrischen Gehäuseteil 12 durch Schrauben 13 verbunden ist Die Gehäuseteile 11 und 12 sind gegeneinander durch eine O-Ringdichtung 14 statisch abgedichtet

Durch das Gehäuse erstreckt sich mittig eine drehbare Welle 15. Die Weile besitzt eine Wellenbuchse 16, die die Welle eng umgibt und mit dieser durch nicht dargestellte Mittel zur Drehung mit der Welle verkeilt oder anderweitig befestigt ist

Innerhalb des Gehäuses ist ein ringförmiger Flansch 17 montiert Der Flansch weist einen sich nach außen erstreckenden Halterand 18 auf, der auf einer Nase 19, die durch das Gehäuse 11 gebildet wird, aufgesetzt ist und die, wie dies aus der F i g. 1 hervorgeht die Bewegung des Flansches nach rechts blockiert Der Flansch weist an seinem äußeren Umfang einen schraubenförmigen Durchgang 21 auf, der eine enge Passung mit einer Bohrung 22 aufweist die in dem Gehäuseteil 11 vorgesehen ist Der schraubenförmige Durchgang 21 steht an seinem stromaufwärts liegenden Ende 23 mit einer ringförmigen Kammer 24 in )3 Verbindung, die durch das Gehäuseteil 11 und den ringförmigen Flansch 17 gebildet wird. Diese Kammer steht mit einer Dichtungskammer 25 über eine Öffnung 26 in Verbindung. Das stromabwärts liegende Ende 27 des schraubenförmigen Durchgangs 21 steht mit einer weiteren Kammer 28 in Verbindung, die einen weiteren mechanischen Dichungsaufbau enthalten kann, der eine weitere Stufe für einen niedrigeren Flüssigkeitsdruck darstellt. Der Flansch 17 weist eine zentrale Bohrung 29 auf, durch welche die Wellenbuchse 16 sich mit einem Laufspielraum erstreckt.

Der Gehäuseteil 12 weist eine Bohrung 31 auf, die einen weiteren Flansch 32 enthält, der dem oben beschriebenen Flansch 17 ähnlich ist. Der Flansch 32 und der Gehäuseteil 12 bilden einen schraubenförmigen >i> Flüssigkeitsdurchgang 33, der dem oben beschriebenen schraubenförmigen Durchgang 21 ähnlich ist. Diese schraubenförmigen Durchgänge stellen Druckverminderungsmittel zwischen aneinandergrenzenden Stufen eines mehrstufigen mechanischen Dichtungsaufbaus ">ί dar, wie sie ausführlich in den oben angegebenen Patentschriften beschrieben wurden.

Die Wellenbuchse 16 weist zwei durch eine Stufe getrennte Abschnitte 34 und 35 auf, wobei der Stufenabschnitt 34 einen größeren Durchmesser auf- t>o weist als der Abschnitt 35. Der Stufenabschnitt 34 trägt die Drehteile des mechanischen Dichtungsaufbaues. Auf diesem Abschnitt 34 ist ein ringförmiger gefederter Halter 36 montiert, der den Stufenabschnitt 34 umgibt. Ein geschlitzter Sprengring 37 ist in einer Nut 38 in der t>5 Wellenbuchse 16 gelagert und wird in einer gegenüberliegenden Nut 39 in dem Halter 36 aufgenommen. Dieser Sprengring 37 arretiert den Halter 36 gegen eine Bewegung in der Figur nach links entlang der Wellenbuchse 16. Der gefederte Halter 36 wird durch die Wellenbuchse 16 über einen Keil 31 mitgenommen, der in eine Keilnut 42 in der Wellenbuchse 16 und in einem entsprechenden Schlitz 43 in den gefederten Halter 36 eingepaßt ist. Der gefederte Halter 36 ist mit in Längsrichtung sich erstreckenden und um den Umfang des gefederten Halters 36 angeordneten Hohlräumen 44 zur Aufnahme von Schraubenfedern 45 ausgerüstet Von den Hohlräumen ist nur einer in der Zeichnung dargestellt Die Schraubenfedern 45 sind in die Hohlräume 44 gepreßt und stützen sich an einer U-förmigen Manschette 46 ab und drücken diese in der Figur nach rechts. Die U-förmige Manschette 46 ist eine ringförmige Kammer mit einem Kolbenmantel 47, der sich in Längsrichtung auf der äußeren Peripherie des gefederten Halters 36 verschiebt Ein Mitnehmerstift 48 erstreckt sich radial durch den gefederten Halter 36, sein äußeres Ende 49 reicht in einen Längsschlitz 51 in der U-förmigen Manschette 46, wodurch diese zusammen mit dem gefederten Halter 36 rotiert, gleichzeitig jedoch in Längsrichtung auf dem gefederU'ii Halter 36 gleiien kann. Die ü-förmige Manschette 46 u<:ist eine ringförmige Nase 52 auf, deren innerer Umfang auf dem Stufenabschnitt 34 gleitet

Auf diesem Stufenabschnitt 34 ist ein drehbarer Dichtungsring halter 53 gleitbar montiert, wobei dort eine U-förmige Manschettendichtung 54 zwischen der Nase 52 der U-förmigen Manschette und der rückwärtigen Stirnfläche 55 des drehbaren Dichtungsringhalters 53 angeordnet ist. Auf diese Weise wird Dichtungsflüssigkeit daran gehindert, durch das Spiel zwischen dem Stufenabschnitt 34 und dem Dichtungsringhalter 53· auszulaufen. An der Rückseite des Dichtungsringhalters 53 ist ein einteiliger Griffzapfen 56 angeordnet, der in den Längsschlitz 51 der U-förmigen Manschette 46 hineinragt und durch den der drehbare Dichtungsringhalter 53 bei der Drehung der U-förmigen Manschette mitgenommen wird, gleichzeitig jedoch innerhalb von Grenzen in Längsrichtung längs des Stufenabschnittes 34 gleiten kann.

Ein drehender Dichtungsring 57, der aus hartem verschleiß:ssten Metall geformt ist, liegt mit seiner Rückseite 58 an der Vorderseite 59 des Dichtungsringhalters 53 an. Ein Haltering 61 umgibt den Dichtungsring 57 sowie den vorderen Teil des Halters 53 und spannt so den Dichtungsring 57 auf der Vorderseite des Halters 53 ein. Der Haltering 61 weist an seiner Innenseite Nasen 62 auf, die in ausgerichtete Schlitze 63 in dem Halter 53 und in Schlitze 64 in dem Dichtungsring 57 hineinragen, so daß der Dichtungsring mit dem Halter 53 rotiert. Die Vorderseite des Halters und die Rückseite der Anlagefläche 58 des Dichtungsringes 57 sind geläppt, und stellen so eine flüssigkeitsd) 'Itte Dichtnaht dar. Die vordere Anlagefläche 59 des Dichtungsringhalters 53 ist mit einer ringförmigen Nut 65 versehen, die über eine oder mehrere radiale Wellen 66 mit einem Raum 67 an der Stufe zwischen den beiden Abschnitten 34 und 35 der Wellenhülse 16 zur Verbesserung der einheitlichen Flächenbelastung zwischen dem drehenden Dichtungsring 57 und dem Diehtungsringhalter 53 in Verbindung steht. Die Art, in der die einheitliche Belastung hierdurch gesteigert wird, ist bekannt und im einzelnen beispielsweise in der US-PS 32 27 463 beschrieben.

Aus der vorangehenden Beschreibung geht hervor, daß der gefederte Halter 36, die U-I'örmige Manschette 46, die U-förmige Manschettendichtune 54. der Dich-

tungsringhalter 53, der Haltering 61 und der Dichtungsring 57 bei der Drehung der Wellenbuchse 16 mitgenommen werden. Die Schraubenfedern 45 driikken die U-förmige Manschette, den Dichtungsringhalter 53 und den Dichtungsring 57 nach rechts, wie dies aus Fig. 1 hervorgeht.

Die nicht drehenden oder stationären Teile des mechanischen Dichtungsaufbaus sind auf dem ringförmigen Flansch 17 montiert, der in dem Gehäuseteil It stationär ist. Die sich nicht drehenden Teile schließen einen stationären Dichtungsring 68 und einen stationären Stützring 69 ein. Der Dichtungsring 68, der aus einem weichen Material, wie beispielsweise Kohlenstoff, besteht, besitzt eine ringförmige transversale Dichtfläche 71, die dicht an einer gegenüberliegenden ringförmigen transversalen Dichtfläche 72 auf dem Dichtungsring 57 liegt. Der stationäre Dichtungsring 68 ist in einer Bohrung 73 angeordnet, die in dem ringförmigen Flansch 17 vorgesehen ist. Der stationäre Dichtungsring 68 wird in der Bohrung 73 durch einen Sprengring 74 zurückgehalten, der in einer Nut 75 in dem Flansch gelagert ist. Der Flansch weist eine Längskeilnut 76 auf, die mit einem Keil 77 ausgerüstet ist, der in eine parallele Keilnut 78 in dem stationären Dichtungsring 68 hineinragt, um eine Drehung des stationären Dichtungsrings 68 zu verhindern.

Der Stützring 69 ist in einer Ausfräsung 79, die in dem Flansch 17 vorgesehen ist, angeordnet. Der Stützring stützt sich mit seiner Rückseite 81 gegen ein ringförmiges Randteil 82 ab, das einstückig mit dem Flansch 17 ist. Ein O-Ring 83 dichtet den Stützring 69 gegenüber dem Flansch ab. Dieser O-Ring ist in der Ausfräsung 79 an den Randteil 82 angrenzend angeordnet.

Der Stützring weist eine vordere Dichtfläche 84 auf, die an einer rückseitigen Dichtfläche 85 des stationären Dichtungsrings 68 anliegt. Diese Dichtflächen sind geläppt und bilden eine statische Dichtung, Eine ringförmige Nut 86, die mit dem Raum 67 über radiale Rillen 87 in Verbindung steht, dient dazu, wiederum die spezifische Belastung zwischen Stützring 69 und stationärem Dichtungsring 68 zu erhöhen, wie dies zuvor in bezug auf die Nuten 65 und 66 beschrieben wurde.

Der Stützring 69 ist aus einem gesinterten Hartmetall-Karbid, z. B. aus einer gesinterten Wolfram-Karbidverbindung, die ein Nickelbindemittel enthält. Diese Verbindung weist einen Elastizitätsmodul von 618 · IO⁹ N/m³ und eine thermische Leitfähigkeit von 70,5 Kcal/(m.h.°C)auf.

Ein anderes gesintertes hartes metallisches Karbid für den Stützring ist gesintertes Titankarbid. Eine solche Titanverbindung besteht aus Titankarbidkörnchen, die mit einem Bindemittel aus Nickelmolybdän gesintert wurden. Diese Verbindung weist einen Elastizitätsmodul von 407 · WN/m³ und eine thermische Leitfähigkeit von 163 Kcal/(m.h.°C) auf.

Die Anwendung eines Stützringes aus einem gesinterten HartmetaHkarbid zur Abstützung des stationären Dichtungsringes 68 minimalisiert die Deformation der Dichtfläche 71 durch den Stützring 69. Diese Stützringe aus gesinterten hartmetallischen Karbiden sind den rostfreien Stahlstützringen, die bisher benutzt wurden, weit überlegen. Rostfreier Stahl hat einen weitaus kleineren Elastizitätsmodul als die oben angegebenen gesinterten hartmeiaüischen Karbide. Der Elastizitätsmodul von rostfreiem Stahl liegt bei 200 · 10⁹ N/m³.
Deformationen der Dichtfläche 71 des stationären Dichtungsrings v/erden durch Deformationen des Flansches 17 verursacht, wenn er Änderungen des Flüssigkeitsdruckes unterworfen ist. Solche Druckänderungen biegen den Flansch, was durch den Stützring zu ■Ί dem stationären Dichtungsring übertragen wird und dort ein Verziehen oder eine Krümmung der Dichtfläche 71 verursacht. Infolge des hohen Elastizitätsmoduls überträgt der gesinterte hartmetallische Karbidstützring weitaus weniger Deformationen von dem Flansch

in zu dem stationären Dichtungsring als ein entsprechender Stützring aus rostfreiem Stahl dies tun würde.

Ein Ring aus Wolframkarbid ist ein sehr viel besserer Wärmeleiter als ein ähnlicher Stützring aus rostfreiem Stahl. Die thermische Leitfähigkeit von rostfreiem Stahl

ι -, beträgt etwa 14,1 bis 23,3 Kcal/(m.h.°C) im Vergleich zu 70,5 Kcal/(m.h.°C) für Wolframkarbid. Auf diese Weise ermöglicht der Gebrauch dieser Verbindung als Material für den Stützring eine wesentlich raschere Wärmeableitung von dem stationären Dichtungsring als

2i> mit ciiiciVi Stüiznng aus rostfreiem Stahl.

Die ringförmige transversale Dichtfläche 71 des stationären Dichtungsrings 68 wird gebildet durch die Vorderseite eines ringförmigen Vorsprungs 88 auf der Vorderseite des stationären Dichtungsrings. Der Vorsprung hat eine äußere schräge Seite 89. Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, bildet diese Seite einen Winkel« mit der Konstruktionslinie Cl. Der Vorsprung besitzt auch eine innere schräge Seite 91, die mit der Konstruktionslink. C2 einen Winkel β bildet.

jo In ähnlicher Weise wird die rückseitige Dichtfläche 85 des stationären Dichtungsrings 68 von der Fläche eines ringförmigen Vorsprungs 92 gebildet, der ebenfalls innere und äußere schräge Seiten 93 und 94 aufweist.

Durch den Gebrauch der schrägen Seiten 89, 90 und

j5 93, 94 existieren keine scharfen Ecken an Punkten von Verbindungsstellen. Durch die Vermeidung von scharfen Ecken werden auf der stationären Fläche unter hydraulischer Beanspruchung Überlastungen vermieden.

Bei einem die Dichtfläche 71 umgebenden Druck und bei Anwendung einer Kraft, welche die Dichtfläche 71 nach innen drückt, werden die dünneren Teile der Vorsprünge 88 und 92 sich im Umfang mehr als der dickere Teil (die zentralen Teile) des Dichtungsrings 68 vermindern. Auf diese Weise werden die Oberflächen, d. h. der Dichtflächen 71 und 84, deformiert, und zwar werden sie konkav. Durch die Bestimmung der Vorsprünge 88 und 92 durch schräge Seiten 89, 91 und 93, 94 wird der Betrag der Deformierung und

so Konkavität der Oberflächen herabgesetzt und/oder reduziert im Vergleich zur Bestimmung der Vorsprünge in einer konventionelleren Art mit geraden, sei.Krediten Seiten.

Wenn sich die anliegenden Dichtflächen abnützen, nimmt deren Anlagefläche zu und es ergibt sich eine Verminderung der Federbelastung und des Druckes, woraus eine Verminderung der Belastung mit der Abnützung resultiert

Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist Rt der Radius ' bo des Stufenabschnittes 34, der sogenannte Gleichgewichtsradius, in dem die zueinander im Gleichgewicht: stehenden Resultierenden der Druckkräfte auf die Dichtungsringe angreifen. Dieser Gleichgewichtsradius j ist Ausgangspunkt für die Konstruktion des mechani- j b5 sehen Dichtungsaufbaus. Weiterhin ist R₁ der äußere i Radius der Dichtfläche 71 und R2 der innere Radius i dieser Dichtfläche.
Die Neigungen α und β der Seiten 89 und 91 des

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Vorsprungs 88 in bezug auf /?t, R\ und R₂ werden so Die Flächenzunahme gemäß Δ R_x sei mit Ai, die

ausgewählt, daß, wenn sich der Vorsprung während des Flächenzunahme gemäß Δ Ri sei mit At, bezeichnet.

Betriebs der Dichtung abnützt, das Kräftegleichgewicht Ursprünglich wird die Dichtung so hergestellt, daß

auf die Dichtungsringe im wesentlichen konstant bleibt. A\IAi ein spezifischer Wert K ist, der auch als

Um dieses Gleichgewicht der Dichtungsringe im ^r, Gleichgewicht der Dichtung bezeichnet wird. Es wird

wesentlichen konstant zu halten, soll die folgende gewünscht, daß, wenn sich die Dichtung abnützt,

Gleichung gellen: j

im wesentlichen konstant bei K bleibt.
Der obige Ausdruck wird wie folgt abge'eitet:
Λ, ist der ringförmige Bereich zwischen R_k und R₁: A₃ kann zu /γ[(Λ, +AR_x)¹] berechnet werden,

A\ = n{R\-R\) is A₄ kann zu η [R₁-(R₂- A /J₂)²] berechnet werden,

A₁ ist der ringförmige Bereich zwischen A₁ und R₁: wobei A R₁ und A R₂ Funktionen der Abnützung ω sind.

Es wird von der Gleichung ji

Ai) . .

20 Ay+Aj ₌ f,

M Wenn sich die Fläche abnützt, nimmt A\ dadurch zu, A₂ + A₃ + A₄
daß sich R_x um einen Betrag, der gleich AR\ ist, nach

außen bewegt. In ähnlicher Weise nimmt A₂ dadurch zu, ausgegangen.

daß R, sich nach außen bewegt und daß R₂ sich um einen In dieser Gleichung werden A₁, Ai, A_} und A₄ wie oben

Betrag Δ R₂ nach innen bewegt. 25 angegebenersetzt:

n(R]-R\) + n[(R_t +A Rtf-R\) +n[R\-(Ri-Δ R₂Y]

Durch Vereinfachung ergibt sich:

, ₌ x[R]-Rj+(R₁+ A R₁Y-Rj] ₌ (R₁ +AR₁)⁷-R\

* rr[R]-Rl + (R₁ + A R₁)² -R]+R\- (R₂- A R₂)¹] (R₁+AR₁)²-(R₂-AR₁)²

A Ä, und A R₂ sind wieder Funktionen der Abnutzung <u.

Um « = ^I- und tan β = ^
ω ω

AR₁ = ω tan α und A R₂ = ω tan β
Durch Einsetzen dieser Werte ergibt sich:

_K_ (R_x + ω tang)² -R\

(A₁ + ω tan a)¹ - (R₂ - ω tan)?)²

ttanta+lafRAana-Rl

R] + <a² tan²a+2a>R_i\ana-Ri-ü>²\3n^lß+2utR₂ tanß

Bei einer Begrenzung der Abnützung auf etwa einträchtigt nur die Genauigkeit der vierten Stelle hin-0,762 mm ergibt sich »* zu etwa 0,581 mm² und bei 55 tei dem Komma. Es ist aber gewährleistet, daß K im einer Begrenzung der Winkel auf einen Bereich von wesentlichen konstant bleibt 20° bis 70° sowohl auf dem äußeren als auch auf dem Da K weiter oben als

inneren Durchmesser bei üblicher Entwurfspraxis, sind die letzten Ausdrucke im Zähler und im Nenner ver- χ ₌ Δι

nachlässigbar. Bei ihrer Eliminierung ergibt sich daher 60 A₂

die Gleichung:

definiert wurde, ergibt sich: tr_ R²-Rl+2 ο R₁ tan a

Bai Sireiebe&äar kästen beides Ausdrücke in der vor

dem vorausgehenden Abstix angegebenen Fonnel be- Durch Ersetzen ergibt sich:

9 10

R] -Rj + 2 ω Λ, tan a

(R]- RbIR]- R] + 2co(R_]Una + R₂ianß)]-(R]- R])(R]- Λ£ + 2 <u Λ, tan α)
(R] -R\)[2(o (R₁ tan a+ R₂ UnJT)] -(R]- R]) (2 ω R₁ tan a) (R]- R_k)(2wR_itana + 2wR₂tanß) = (R] -R]) (2 ω R₁ tan a)

pi (tana-) + /?}(2<yfl₂tan£)--Äit(2 « Altana+ 2 A₂ ω tan= (tan α) - R] (2 ω R_x tan a)

Ej 2 ω R] R₂ tan/? - Λ£(2 ωΛ, tan α + 2 ω Λ₂ tan/?)- - 2oiR₂R] tan σ

I 2(y/e|/?₂tanj3-2wÄ₂/?itan.>S-2(uÄ,Äjtana-2iy/?|Ä₂tanatan^(/fiÄ₂-Ä₂/J^ = tanir(/?,/?i - Λ,Λί)

|ij /P £>² — O d2\ I

tan a ^J" . a f η? -

tana

Da in der Praxis Durchmesser angegeben werden, er- Während der vorausstehende Ausdruck erlaubt, das

gibt sich: y> Gleichgewicht etwa genau konstant zu halten, wird

manchmal gewünscht, daß das Gleichgewicht geringfügig erniedrigt oder erhöht wird, wenn sich der Vorsprung abnützt. Es können daher die Winkel α und./? im Rahmen der Erfindung etwas von der durch den vorantan a J» stehenden Ausdruck gegebenen Beziehung abweichen,

solange das Gleichgewicht des Dichtungsaufbaus bei der Abnutzung des Vorsprungs etwa konstant bleibt.

	tanjS	f	er	\T//
ϊό ''J		2
b. vi

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Mechanischer Dichtungsaufbau mit einem Gehäuse mit einer Wellenöffnung, wobei das Gehäuse an einer Stelle einem relativ hohen Flüssigkeitsdruck und an einer anderen Stelle einem Flüssigkeitsdruck, der geringer ist als dieser relativ hohe Flüssigkeitsdruck, ausgesetzt ist, mit einer Welle, die in der Wellenöffnung drehbar ist, und mit relativ zueinander drehbaren mechanischen Dichtungsmitteln zur Dichtung der Wellenöffnung, wobei die Dichtungsmittel einen ersten ringförmigen mit dem Gehäuse verbundenen Dichtungsring und einen zweiten mit der Welle verbundenen ringförmigen Dichtungsring ri aufweisen, wobei einer dieser Dichtungsringe in Längsrichtung bewegbar ist, der erste und der zweite ringförmige Dichtungsring seitlich eingreifende ringförmige Dichtflächen aufweisen, die Räche des zweiten Dichtungsrings wesentlich härter als die Dichtungsfläche des ersten Dichtungsringes ist, se daß die Dichtfläche des weicheren Materials im wesentlichen die gesamte Längsabnutzung aufnehmen wird, wenn die Dichtflächen sich relativ zueinander drehen, und wobei ferner die weichere Dichtfläche einen inneren Radius, der größer ist als der entsprechende Radius der härteren Fläche und einen äußeren Radius aufweist, der kleiner ist als der entsprechende Radius der härteren Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß die weichere Dichtfläche (71) des ersten Dichtungsringes (68) einen ringiörmigen Vorsprung (88) mit geneigten Seitenwänden (89» 91) i-jfweist, die gegen den zweiten, härteren Dichtungsring (57) konvergieren, daß die Neigungen der leiten (89, 91) des y, Vorsprungs (88) in bezug auf den zwischen den inneren Radius (R2) und dem äußeren Radius (R₁) liegenden Gleichgewichtsradius Rk, in dem die zueinander im Gleichgewicht stehenden Resultierenden der Druckkräfte auf die Dichtungsringe -to angreifen, und die inneren und äußeren Radien (R7, Rx) der weicheren Dichtfläche (71) so ausgewählt sind, daß, wenn sich der Vorsprung (88) während des Betriebs der Dichtung abnützt, der innere Radius (R₂) der weicheren Dichtfläche (71) sich vermindert und der äußere Radius (R\) der weicheren Dichtfläche (71) sich vergrößert, um das Gleichgewicht der Dichtungsringe im wesentlichen konstant zu halten, und daß der Tangens des Winkels (ß) der Neigung der inneren Seite (91) des Vorsprungs (88) im wesentlichen gleich ist dem Tangens des Winkels (α) der Neigung der äußeren Seite (89) des Vorsprungs mal dem Ausdruck

   R₁ (R]-Rb

   wobei R\ der äußere und R₂ der innere Radius der weicheren Dichtfläche (71) in ihrem nicht abgenützten Zustand und Rk der Gleichgewichtsradius des ho Dichtrings (57) mit der härteren Dichtfläche (72) ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanischen Dichtungsaufbau gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

   Aus der US-PS 33 60 272 sind derartige mechanische Dichtungsaufbauten für Hochdruckdichtungen bekannt Mit einem solchen mechanischen Dichtungsaufbau soll eine Drehwelle gegenüber einem Gehäuse gegen den Austritt von Flüssigkeit, die sich im Gehäuse unter hohem Druck befindet, abgedichtet werden. Der bekannte mechanische Dichtungsaufbau weist mehrere, in Stufen angeordnete Dichtungsanoränungen auf, die im wesentlichen zufriedenstellend arbeiten, jedoch wird trotzdem der mit dem Gehäuse verbundene stationäre Dichtungsring, der im allgemeinen aus Graphit oder Kohle besteht, durch die hohen Lagerdrücke relativ stark beansprucht Außerdem könnten die Dichtungseigenschaften im Laufe der Betriebsdauer, während der sich der Kohlering abnutzt, noch verbessert werden. Die Verschlechterung der Dichtungseigenschaften während der Betriebsdauer liegt u.a. daran, daß bei einer Abnutzung der einzelnen Dichtungsringe die auf die Dichtflächen wirkenden Druckkräfte innerhalb des Dichtungsaufbaues sich ändern.

   Aus der Zeitschrift Konstruktion, Jahrgang !96S, Heft 5, Seiten 189 ff, insbesondere Bild 7 auf Seite 190, ist ein entlasteter Dichtungsaufbau einer Niederdruck-Chemiepumpe beschrieben und dargestellt, bei der ein mit dem Gehäuse verbundener Dichtungsring aus Aluminiumoxid-Keramik hergestellt ist, während der auf diesem gehäusefesten Dichtungsring laufende Gleitring ζ. B. aus Phenolharz mit Zusätzen von Asbest oder aus ähnlichen Materialien hergestellt ist Dieser rotierende weichere Dichtring ist an seinen Außenseiten abgeschrägt, wobei diese Abschrägungen dazu dienen, das Gleiten und Kratzen von scharfen Kanten auf der gegenüberliegenden Dichtfläche des stationären Ringes zu vermeiden, welches wegen der maschinellen Bearbeitung auftritt Hinweise zur Dimensionierung der einzelnen Dichtringe sind hier nicht gegeben. Auch bei derartigen Dichtungsaufbauten tritt in der Regel eine Verschlechterung der Dichtungseigenschaften während der Betriebsdauer auf, obwohl d'sses bei den in Frage stehenden Niederdruck-Dichtungsaufbauten nicht diese Rolle wie bei Hochdruck-Dichtungsaufbauten spielt

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mechanischen Dichtungsaufbau insbesondere für Hochdruck-Dichtungen anzugeben, bei dem auch bei der Abnutzung der Dichtungsringe die an der Dichtung und speziell an den Dichtflächen angreifenden Kräfte im wesentlichen konstant bleiben, so daß damit auch eine Konstanz der Dichtungseigenschaften über die Betriebsdauer gewährleistet ist.

   Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

   Gemäß diesen Merkmalen ist die weichere Dichtfläche des ersten Dichtungsrings mit einem ringförmigen Vorsprung mit geneigten Seitenwänden versehen, die gegen den zweiten, mit der Welle verbundenen ringförmigen härteren Dichtring konvergieren; der Gleichgewichtsradius des Dichtungsaufbaues, in dem die zueinander im Gleichgewicht stehenden Resultierenden der Druckkräfte auf die Dichtringe angreifen, und die inneren und äußeren Radien der weicheren Dichtfläche sowie der Tangens der Winkel der geneigten Seiten des weicheren Dichtringes sind dabei so ausgewählt, daß auch bei einer Abnutzung der Lagerflächen der Dichtringe das Gleichgewicht der Druckkräfte auf die Lagerflächen konstant gehalten wird. Aus diesem Grunde bleiben auch die Dichtungseigenschaften während der Betriebsdauer konstant.