DE3008958A1 - Wall-box slip-ring-type seal - has inner part with sealing ring fitting in outer ring - Google Patents

Abstract

The slipring-type seal is for two components turning in relation to each other in a wall-box. It has an outer sealing ring enclosing the inner part of the wall box and fitting in a counterbore in the outer one, and subject to the pressure of the medium on the peripheral face and one end face. The inner part (2) also has a sealing ring (5) fitting in a recess and inside the bore of the outer sealing ring (14), which it fills completely, leaving no clearance. It is subjected to pressure from the medium in the radial direction via a drilling (10). The portion of the sealing ring (5) fitting in the inner part (10) can be connected via a radial drilling to one of the chambers contg. the medium under pressure, being accommodated in a recess whose sidewalls (6,7) each have a groove contg. an O-ring.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung für eineThe invention relates to a mechanical seal for a

aus zwei relativ zueinander verdrehbaren Teilen bestehende Drehdurchführung mit einem äußeren Dichtungsring, der das innere Teil der Drehdurchführung umschließt, sich in einer Eindrehung des äußeren Teils der Drehdurchführung befindet und hier vom Druckmedium auf seiner Umfangsfläche sowie auf einer Stirnseite beaufschlagt ist.Rotary feedthrough consisting of two parts that can be rotated relative to one another with an outer sealing ring, which encloses the inner part of the rotating union, is located in a recess in the outer part of the rotating union and here acted upon by the pressure medium on its peripheral surface and on one end face is.

Es gehören Gleitringdichtungen zum vorbekannten Stand der Technik, die sich in einer Eindrehung eines Gehäuses befinden und hier von einem Druckmedium auf ihrer Umfangsfläche sowie auf einer Stirnseite beaufschlagt sind (Seite 135, Abbildung 199 aus WBerUhrungsdichtungen an ruhenden und bewegten Maschinenteilen" v. Dr. Ing. Karl Trutnovsky, Springer Verlag 1958).Mechanical seals belong to the known state of the art, which are located in a recess of a housing and here from a pressure medium are acted upon on their circumferential surface as well as on one end face (page 135, Figure 199 from W contact seals on stationary and moving machine parts " v. Dr. Ing.Karl Trutnovsky, Springer Verlag 1958).

Bei Gleitringdichtungen dieser Bauart führt der auf den metallenen Dichtungsring einwirkende radiale Druck, besondern wenn diese Dichtung von einem hochgespannten Medium belastet ist, schon nach verhältnis- 1 ßig kurzer Betriebszeit zu Verschleißerscheinungen am Umfang des vom Dichtungsring umschlossenen, sich drehenden Maschinenteils. Dieser Verschleiß wächst sich im Laufe der Zeit zu einer rilleriartigen Vertiefung aus, die beim Wechseln des DichtungsriWges nur durch Überdrehen oder durch Ersetzen des cles ver Ihlissenen Maschinenteils behoben werden kanne g Die Erfindung hat eine Gleitringdichtung zum Ziel, die ohne diese Nachteile arbeitet.With mechanical seals of this type, the leads to the metal Radial pressure acting on the sealing ring, especially if this seal is from a highly stressed medium is loaded, even after a relatively short operating time to signs of wear on the circumference of the rotating one enclosed by the sealing ring Machine part. Over time, this wear and tear grows into a groove-like pattern Recess, which when changing the sealing ring only by over-tightening or can be remedied by replacing the missing machine part The invention aims at a mechanical seal which works without these disadvantages.

Dazu geht die Erfindung von der eingangs erläuterten Gleitringdichtung aus und schlägt vor, auch das innere Teil der Drehdurchführung mit einem in einer Ausnehmung ange- ordneten Dichtungsring zu versehen, der innerhalb der Bohrung des äußeren Dichtungsringes liegt, diese spielfrei ausfüllt und von seiner Bohrung her radial vom Druckmedium beaufschlagt ist. Eine so ausgebildete Gleitringdichtung schließt die vom Druckmedium ausgefüllten Spaltflächen zwischen den beiden sich relativ zueinander bewegenden Teilen der Drehdurchführung nicht nur besser nach außen hin ab, sondern beschränkt auch den durch die Relativbewegung der aufeinander gleitenden Dichtungsflächen verursachten Verschleiß lediglich auf Teile der Dichtung, ohne die Drehdurchführung in Mitleidenschaft zu ziehen. Es ist daher möglich, selbst nach längerer Betriebszeit die Gleitringdichtung auszuwechseln, durch neue Dichtungsringe zu ersetzen und die Teile der DrehdurchfUhrung ohne Nacharbeit weiterzubenutzen.To this end, the invention is based on the mechanical seal explained at the beginning out and suggests also the inner part of the rotating union with one in one Recess arranged sealing ring to be provided inside the bore of the outer sealing ring is, this fills free of play and of its bore is acted upon radially by the pressure medium. Such a trained one Mechanical seal closes the gap areas filled by the pressure medium the two parts of the rotating union that move relative to one another are not only better towards the outside, but also restricts that due to the relative movement the sealing surfaces sliding on each other only caused wear Parts of the seal without affecting the rotating union. It is therefore possible to replace the mechanical seal even after a long period of operation, to replace with new sealing rings and the parts of the rotating union without reworking continue to use.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann der dem inneren Teil der Drehdurchführung zugeordnete Dichtungsring als Manschette ausgebildet, über mindestens eine Radialbohrung mit einem der Druckmedium führenden Räume verbunden und in einer Ausnehmung angeordnet sein, deren Seitenwände mit je einer mit einem 0-Ring besetzten Nut ausgestattet sind. Ein Dichtungsring dieser Bauart eignet sich besonders für eine radiale Beaufschlagung. Er schließt infolge seines manschettenförmigen Profils in Verbindung mit den auf seinen Profilaußenseiten aufliegenden 0-Ringen, die unter dem Druck des Mediums stehende Ausnehmung besonders dicht ab.According to a further feature of the invention, the inner part of the Rotary feedthrough assigned sealing ring designed as a sleeve over at least a radial bore connected to one of the pressure medium leading spaces and in a Be arranged recess, the side walls each occupied with one with an O-ring Groove are fitted. A sealing ring of this type is particularly suitable for a radial loading. It closes due to its cuff-shaped profile in connection with the 0-rings resting on its profile outer sides, which are below the pressure of the medium standing recess particularly tight.

Es gehören doppelte Manschettendichtungen, die in einer Eindrehung liegen und radial beaufschlagt sind, zum bekannten Stand der Technik (Seite 113, Abbildung 168 aus "BerUhrungsdichtungen an ruhenden und bewegten Maschinenteilen v. Dr. Ing. Karl Trutnovsky, Springer Verlag 1958).It includes double cuff seals that are in a recess and are radially applied, to the known state of the art (page 113, Figure 168 from "Contact seals on stationary and moving machine parts v. Dr. Ing.Karl Trutnovsky, Springer Verlag 1958).

Es empfiehlt sich, den äußeren Dichtungsring aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Kunststoff und den in dessen Bohrung befindlichen, gegenüber dem äußeren Dichtungsring verbreiterten inneren Dichtungsring aus Kohle oder Metall zu erstellen.It is recommended that the outer sealing ring be made of an elastic one Material, preferably made of plastic and located in its bore, opposite the outer sealing ring widened inner sealing ring made of carbon or metal to create.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt und im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the figure and explained in more detail in the following part of the description.

Die Gleitringdichtung ist mit 1 bezeichnet. Sie befindet sich in einer Drehdurchführung, die von einer Welle 2 und einer die Welle 2 umschließenden Nabe 3 gebildet wird. Die Welle 2 ist an beiden Enden im Durchmesser abgesetzt und mit Büchsen 4 bestückt, deren Durchmesser mit dem Wellendurchmesser übereinstimmt. Beide Büchsen 4 sind kürzer als der Wellenansatz, auf den sie auf geschoben sind. In dem zwischen Büchse 4 und Wellenansatz verbleibenden Raum befindet sich je ein manschettenförmiger innerer Dichtungsring 5 aus Kohle oder Metall, und in einer Nut der Büchsenstirnwand 6 und der gegenüberliegenden Wellenschulter 7 ist jeweils ein 0-Ring 8 angeordnet. Die Welle 2 besitzt eine zentrale Bohrung 9, die von einer ihrer beiden Stirnflächen ausgeht und in Höhe der zweiten Manschettendichtung 5 endet. Über diese Bohrung 9 und den beiden mit ihr verbundenen Radialbohrungen 10 wird den inneren Dichtungsringen 5 Druckmittel zugeführt, das auch in der Mitte, zwischen den beiden Gleitringdichtungen 1, in eine radiale Wellenbohrung 11 übergeht und in dem zwischen Welle 2 und Nabe 3 vorhandenen Ringraum 12 ansteht.The mechanical seal is denoted by 1. It is in a Rotary feedthrough which is formed by a shaft 2 and a hub surrounding the shaft 2 3 is formed. The shaft 2 is offset at both ends in diameter and with Bushings 4 fitted, the diameter of which corresponds to the shaft diameter. Both Bushes 4 are shorter than the shaft extension on which they are pushed. By doing Between the sleeve 4 and the shaft extension there is a cuff-shaped space inner sealing ring 5 made of carbon or metal, and in a groove in the bushing end wall 6 and the opposite shaft shoulder 7 an O-ring 8 is arranged in each case. The shaft 2 has a central bore 9 extending from one of its two end faces goes out and ends at the level of the second sleeve seal 5. About this hole 9 and the two radial bores 10 connected to it, the inner sealing rings 5 pressure medium is supplied, which is also in the middle, between the two mechanical seals 1, merges into a radial shaft bore 11 and in that between shaft 2 and hub 3 existing annulus 12 is present.

Die Welle 2 ist von einer Nabe 3 umgeben, die in ihrer Bohrung mit zwei ringförmigen Eindrehungen 13 ausgestattet ist. Diese beiden Eindrehungen 13 liegen in den Umlaufebenen der beiden inneren Dichtungsringe 5. Beide Eindrehungen 13 sind mit einem elastischen äußeren Dichtungsring 14 besetzt, der spielfrei den inneren Dichtungsring 5 umschließt. Da die beiden Nabeneindrehungen 13, die ihnen zugeordneten äußeren Dichtungsringe 14 mit axialem und radialem Spiel umschließen und über den die Welle 2 umgebenden Ringraum 12 der Nabenbohrung nicht nur miteinander, sondern auch mit der mittleren Radialbohrung 15 verbunden sind, stehen sie unter dem Druck der der Drehdurchführung zugeführten Flüssigkeit. Unter diesem Beaufschlagungsdruck stützen sich die beiden äußeren Dichtungsringe 14 an der Seitenwand 16 der sie aufnehmenden Eindrehungen 13 und auf dem Umfang des Innenringes 5 ab. An beiden Enden der Nabenbohrung befindliche Lagerbüchsen 17 zentrieren die beiden Wellenbüchsen 4.The shaft 2 is surrounded by a hub 3, which in its bore with two annular grooves 13 is provided. These two grooves 13 lie in the circumferential plane of the two inner sealing rings 5. Both grooves 13 are occupied by an elastic outer sealing ring 14, the play-free inner sealing ring 5 encloses. Since the two hub turns 13 that give them Enclose associated outer sealing rings 14 with axial and radial play and via the annular space 12 of the hub bore surrounding the shaft 2 not only with one another, but are also connected to the central radial bore 15, they are below the pressure of the liquid supplied to the rotating union. Under this loading pressure the two outer sealing rings 14 are supported on the side wall 16 of the one receiving them Turns 13 and on the circumference of the inner ring 5. At both ends of the hub bore Any bearing bushes 17 located center the two shaft bushings 4.

Darüber hinaus ist zwischen der den äußeren Dichtungsring 14 aufnehmenden Nabeneindrehung 13 und den Lagerbüchsen 17 je eine radiale, im Umfang der Nabe 3 austretende Bohrung 18 zum Abführen der Leckflüssigkeit vorgesehen.In addition, is between the outer sealing ring 14 receiving Hub rotation 13 and the bearing bushes 17 each have a radial one in the circumference of the hub 3 exiting bore 18 provided for discharging the leakage fluid.

Bei einer so ausgebildeten Gleitringdichtung 1 wird durch den Druck des durch die Drehdurchführung durchgeführten Druckmediums nicht nur der innere Dichtungsring 5 flüssigkeitsdicht innerhalb des ihn aufnehmenden Raumes verspannt, sondern auch der äußere Dichtungsring 14 in der ihn aufnehmenden Eindrehung 13 so beaufschlagt, daß er den unter dem Druck des Mediums stehenden Innenraum der Drehdurchführung nach außen hin völlig abschließt und sich auch radial auf dem Innenring 5 abstützt.With a mechanical seal 1 designed in this way, the pressure of the pressure medium passed through the rotary feedthrough not only the inner one Sealing ring 5 clamped in a liquid-tight manner within the space receiving it, but also the outer sealing ring 14 in the recess 13 receiving it urged that he is under the pressure of the medium interior of the rotating union completely closes off towards the outside and is also supported radially on the inner ring 5.

Claims (3)

Gleitringdichtung Patentansprüche 1. Gleitringdichtung für eine aus zwei relativ zueinander verdrehbaren Teilen bestehende Drehdurchführung mit einem äußeren Dichtungsring, der das innere Teil der Drehdurchführung umschließt, sich in einer Eindrehung des äußeren Teiles der Drehdurchführung befindet und hier vom Druckmedium auf seiner Umfangsfläche sowie auf einer Stirnseite beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch das innere Teil (2) der Drehdurchführung mit einem in einer Ausnehmung angeordneten Dichtungsring (5) versehen ist, der innerhalb der Bohrung des äußeren Dichtungsringes (14) liegt, diese spielfrei ausfüllt und von seiner Bohrung (10) her radial vom Druckmedium beaufschlagt ist. Mechanical seal claims 1. Mechanical seal for one out two relatively rotatable parts existing rotary feedthrough with one outer sealing ring, which encloses the inner part of the rotating union, itself is located in a recess of the outer part of the rotating union and here from Pressure medium is applied on its peripheral surface and on one end face, characterized in that the inner part (2) of the rotary leadthrough with a arranged in a recess sealing ring (5) is provided within the Bore of the outer sealing ring (14) is, this fills without play and from its bore (10) is acted upon radially by the pressure medium. 2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem inneren Teil (2) der Drehdurchführung zugeordnete Dichtungsring (5) als Manschette ausgebildet, über mindestens eine Radialbohrung (10) mit einem der Druckmedium führenden Räume verbunden und in einer Ausnehmung angeordnet ist, deren Seitenwände (6,7) mit je einer mit einem 0-Ring besetzten Nut ausgestattet sind. 2. Mechanical seal according to claim 1, characterized in that the sealing ring (5) assigned to the inner part (2) of the rotary feedthrough as Cuff formed via at least one radial bore (10) with one of the pressure medium leading spaces connected and arranged in a recess, the side walls (6,7) are each equipped with a groove fitted with an O-ring. 3. Gleitringdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Dichtungsring (14) aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Kunststoff und der in dessen Bohrung befindliche, gegenüber dem äußeren Dichtungsring (14) verbreiterte innere Dichtungsring (5) aus Kohle oder Metall besteht. 3. Mechanical seal according to claims 1 and 2, characterized in that that the outer sealing ring (14) made of an elastic material, preferably made of plastic and the one located in its bore, opposite the outer sealing ring (14) widened inner sealing ring (5) made of carbon or Made of metal.