DE4005721A1 - Slide ring seal with metal support body - has plastically deformable tongues producing adjustable axial distance - Google Patents

Abstract

The slide ring seal has a housing to hold an axially operating screw compression spring, a support body to hold a slide ring, and elastic sealing means to seal the slide ring from the housing and support body. The support body (5), seen circumferentially has several radially outwardly aligned tongues (9) to axially support the screw compression spring (3). The tongues are plastically deformable in the axial direction so that the axial space between the housing base (8) and tongues (9) can be adjusted in a defined way. The tongues can engage over the screw compression spring on the outer circumference and extend radially into corresponding recesses (14) in the housing. USE/ADVANTAGE - The axial force fluctuations which can occur during series production are substantially eliminated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung mit einem Gehäuse zur Aufnahme einer axial wirkenden Schraubendruckfeder, einem Tragkörper zur Aufnahme eines Gleitkörpers sowie elastische Dichtmittel zur statischen Abdichtung des Gleitringes gegenüber dem Tragkörper und Gehäuse, wobei die Schraubendruckfeder sich mit einem Endbereich am Boden des Gehäuses und mit dem anderen Endbereich am Tragkörper axial abstützt.The invention relates to a mechanical seal a housing for receiving an axially acting Helical compression spring, a support body for receiving a sliding body and elastic sealant for static seal of the slide ring against the Support body and housing, the helical compression spring itself with an end portion at the bottom of the case and with the other end area on the support body axially supports.

Die DE-C1 37 37 094 offenbart eine gattungsgemäße Gleitringdichtung. Der Vorteil dieses Gleitringdichtungstyps ist darin zu sehen, daß die einzelnen Bauteile aufgrund ihrer geometrisch einfachen Konstruktion vollautomatisch und damit kostengünstig zusammengebaut werden können. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch Maßtoleranzen bei der Herstellung der Einzelteile große Schwankungen hinsichtlich der Axialkraft der Gleitringdichtung auftreten, die die Funktion der Gleitringdichtung im Einbauzustand beeinflussen.DE-C1 37 37 094 discloses a generic Mechanical seal. The advantage of this Mechanical seal type can be seen in that the individual components due to their geometrical simple construction fully automatic and therefore can be assembled inexpensively. It has However, it has been shown that dimensional tolerances in the Manufacture of individual parts large fluctuations with regard to the axial force of the mechanical seal occur that the function of the mechanical seal in Influence the installation condition.

Als zentrales Problem erweist sich insbesondere der axiale Einbauraum der Schraubendruckfeder, welcher durch den Axialabstand zwischen Gehäuseboden und Tragkörper definiert ist. Im eingebauten Zustand liegt die Schraubendruckfeder unter axialer Spannung zwischen Gehäuseboden und Tragkörper. Der Axialabstand zwischen Gehäuseboden und Tragkörper (Federeinbauraum) ist ein wesentlicher Faktor bei der Einstellung der richtigen Axialkraft der Gleitringdichtung. Zur Einleitung und Aufrechterhaltung der Dichtheit ist eine Mindestanpressung beziehungsweise eine Mindestaxialkraft notwendig. Ist dieser Wert größer als für den Abdichtvorgang erforderlich, führt dies im Betrieb zu hohen Reibverlustleistungen und hohen Temperaturen und damit zu vorzeitigem Ausfallen.The central problem turns out to be axial installation space of the helical compression spring, which due to the axial distance between the housing base and  Support body is defined. In the installed state the helical compression spring under axial tension between the housing base and the supporting body. The axial distance between the housing base and the supporting body (spring installation space) is an essential factor in hiring the correct axial force of the mechanical seal. To Initiation and maintenance of tightness is a minimum pressure or one Minimum taxi force required. This value is larger than required for the sealing process, this results in Operation at high friction losses and high Temperatures and therefore premature failure.

Ist die Axialkraft gerade so hoch, daß Dichtheit gegeben ist, ist das System anfällig gegenüber Druckspitzen aus dem Mediumskreislauf, so daß undefinierbare Leckage auftreten kann. Die Einstellung der richtigen Axialkraft erweist sich bei der Serienherstellung gattungsgemäßer Gleitringdichtungen aufgrund der genannten Maßtoleranzen als äußerst schwierig.Is the axial force just so high that tightness given, the system is vulnerable to Pressure peaks from the medium circuit so that indefinable leakage can occur. The setting the right axial force proves itself with the Series production of generic mechanical seals due to the dimensional tolerances mentioned as extreme difficult.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Gleitringdichtungen dahingehend zu verbessern, daß die bei der Serienherstellung auftretenden Axialkraftschwankungen weitgehend ausgeschlossen werden.The invention is based on the object generic mechanical seals to that effect improve that in mass production occurring axial force fluctuations largely be excluded.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tragkörper zur axialen Abstützung der Schraubendruckfeder, in Umfangsrichtung gesehen, mehrere radial nach außen gerichtete Zungen aufweist, welche in axialer Richtung plastisch verformbar sind, so daß der Axialabstand zwischen Gehäuseboden und Zungen auf einen definierten Wert einstellbar ist.This object is achieved in that the support body for axial support of the  Helical compression spring, seen in the circumferential direction, has several radially outwardly directed tongues, which are plastically deformable in the axial direction, so that the axial distance between the housing base and Tongues can be set to a defined value.

Beim Zusammenbau der Gleitringdichtung besteht nunmehr die Möglichkeit, den Federeinbauraum durch Verformen der Zungen in radialer Richtung zu verlängern, gegebenenfalls zu verkürzen. Bei der Einzelteilmontage wird im Montagewerkzeug die Axialkraft gemessen, indem die Gleitringdichtung auf ihr Einbaumaß zusammengedrückt wird. Weicht die so ermittelte Ist-Axialkraft von der Soll-Axialkraft ab, so kann durch Verformen der Zungen der Federeinbauraum verändert werden, bis die erforderliche Axialkraft erreicht wird.When assembling the mechanical seal there is now the possibility of deforming the spring installation space to extend the tongues in the radial direction, shorten if necessary. When assembling individual parts the axial force is measured in the assembly tool by the mechanical seal to its installation dimension is squeezed. Gives way to the determined Actual axial force from the target axial force, so can by deforming the tongues of the spring installation space be changed until the required axial force is achieved.

Während bisher aufgrund der Maßtoleranzen Dichtungen mit starker Abweichung von der Soll-Axialkraft als Ausschuß nicht weiter verwendet werden konnten, besteht nunmehr die Möglichkeit, auch diese Gleitringdichtungen weiter zu verwenden.While previously due to dimensional tolerances seals with a large deviation from the nominal axial force as Committee could no longer be used there is now the possibility of this too Mechanical seals continue to be used.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, übergreifen die Zungen die Schraubendruckfeder am Außenumfang und erstrecken sich radial in korrespondierende Ausnehmungen des Gehäuses, so daß einerseits eine gute Arretierung der Schraubendruckfeder und andererseits eine Drehmomentsicherung erzeugt wird.According to another idea of the invention, the tongues overlap the helical compression spring on Outer circumference and extend radially in corresponding recesses in the housing, so that on the one hand a good locking of the  Helical compression spring and on the other one Torque protection is generated.

Darüber hinaus weist der freie Endbereich der Zungen einen Anschlag auf, der beim Zusammenbau der Gleitringdichtung mit dem Gehäuse axial zur Anlage kommt. Hierdurch kann der Federeinbauraum vergrößert werden, indem nach Ermittlung der Ist-Axialkraft der Anschlag axial derart gegen das Gehäuse gepreßt wird, daß die Zungen axial verbogen werden. Vorzugsweise besteht der Tragkörper aus Metall, wobei aus Kostengründen zwei ineinander steckbare Hülsen verwendet werden. Dies erlaubt, die einzelnen Hülsen im Tiefziehverfahren herzustellen, und die Zungen können aus der Hülse herausgebogen werden.In addition, the free end area of the tongues points a stop on when assembling the Mechanical seal with the housing axially to the system is coming. As a result, the spring installation space can be enlarged be determined by determining the actual axial force of the Stop is pressed axially against the housing in such a way that the tongues are bent axially. Preferably the support body is made of metal, whereby Two sleeves that can be plugged into each other for reasons of cost be used. This allows the individual sleeves in the deep-drawing process, and the tongues can be bent out of the sleeve.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:The invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. Show it:

Fig. 1 Halbschnitt einer Gleitringdichtung mit integriertem Gegenring, Fig. 1, half section of a mechanical seal with an integrated counter ring,

Fig. 2 Ausschnitt einer Tragkörperhülse mit plastisch verformbarer Zunge. Fig. 2 section of a support body sleeve with plastically deformable tongue.

In der Fig. 1 ist eine Gleitringdichtung (1) mit integriertem Gegenring (10) dargestellt, eine sogenannte Kassettendichtung. Die Gleitringdichtung (1) besteht aus einem Gehäuse (2), einer Schraubendruckfeder (3), einem Gleitring (4) und einem Tragkörper (5). Der Tragkörper (5) besteht aus zwei metallischen, ineinander gesteckten Hülsen (6, 6′). Der Gleitring (4) ist mit einem elastischen Gummikörper (7) im Tragkörper (5) beziehungsweise in der Hülse (6′) festgelegt. Die Schraubendruckfeder (3) erstreckt sich axial zwischen dem Boden (8) des Gehäuses (2) und einer aus der Hülse (6) herausgeformten Zunge (9). Der Axialabstand zwischen Boden (8) und Zunge (9) wird als Federeinbauraum bezeichnet. Der Gleitring (4) korrespondiert mit einem Gegenring (10), welcher seinerseits in einem Aufnahmegehäuse (11) elastisch festgelegt ist. Ein weiteres elastisches Dichtmittel (12) in Form eines tellerfederförmigen Gummiringes übernimmt die Abdichtung zwischen Tragkörper (5) und Gehäuse (2).In FIG. 1, a mechanical seal (1) is shown with an integrated counter ring (10), a so-called cartridge seal. The mechanical seal ( 1 ) consists of a housing ( 2 ), a helical compression spring ( 3 ), a mechanical seal ( 4 ) and a supporting body ( 5 ). The support body ( 5 ) consists of two metallic, nested sleeves ( 6 , 6 '). The slide ring ( 4 ) is fixed with an elastic rubber body ( 7 ) in the support body ( 5 ) or in the sleeve ( 6 '). The helical compression spring ( 3 ) extends axially between the bottom ( 8 ) of the housing ( 2 ) and a tongue ( 9 ) molded out of the sleeve ( 6 ). The axial distance between the floor ( 8 ) and tongue ( 9 ) is referred to as the spring installation space. The slide ring ( 4 ) corresponds to a counter ring ( 10 ), which in turn is elastically fixed in a receiving housing ( 11 ). Another elastic sealant ( 12 ) in the form of a plate-shaped rubber ring takes over the sealing between the support body ( 5 ) and the housing ( 2 ).

In Umfangsrichtung gesehen, erstrecken sich mehrere Zungen (9) (Fig. 2). Diese sind so geformt, daß sie die Schraubendruckfeder am Außenumfang übergreifen. Die Zungen (9) weisen einen Anschlag (13) auf und greifen in korrespondierende Ausnehmungen (14) des Gehäuses (2).Viewed in the circumferential direction, a plurality of tongues ( 9 ) ( FIG. 2) extend. These are shaped so that they overlap the helical compression spring on the outer circumference. The tongues ( 9 ) have a stop ( 13 ) and engage in corresponding recesses ( 14 ) in the housing ( 2 ).

Neben der Aufgabe, die Schraubendruckfeder (3) axial abzustützen, dienen die Zungen (9) als Drehmomentsicherung. Beim Zusammenbau der Gleitringdichtung (1) besteht nunmehr die Möglichkeit, die Zungen (9) mit ihrem Anschlag (13) axial gegen das Gehäuse (2) zu pressen. Aufgrund ihrer plastischen Verformbarkeit können die Zungen (9′) (Fig. 2, gestrichelte Linie) beim Einpressen in das Gehäuse (2) zurückgebogen werden. Auf diese Weise kann der Axialabstand zwischen Boden (8) und Zungen (9) vergrößert werden. Das Maß der Zungendeformation wird bestimmt aus der beim Zusammenbau der Gleitringdichtung gemessenen Ist-Axialkraft.In addition to the task of axially supporting the helical compression spring ( 3 ), the tongues ( 9 ) serve to secure the torque. When assembling the mechanical seal ( 1 ), there is now the possibility of axially pressing the tongues ( 9 ) with their stop ( 13 ) against the housing ( 2 ). Due to their plastic deformability, the tongues ( 9 ') ( Fig. 2, dashed line) can be bent back when pressed into the housing ( 2 ). In this way, the axial distance between the floor ( 8 ) and tongues ( 9 ) can be increased. The degree of tongue deformation is determined from the actual axial force measured when the mechanical seal is being assembled.

Claims (6)

1. Gleitringdichtung mit einem Gehäuse zur Aufnahme einer axial wirkenden Schraubendruckfeder, einem Tragkörper zur Aufnahme eines Gleitringes sowie elastische Dichtmittel zur statischen Abdichtung des Gleitringes gegenüber dem Gehäuse und Tragkörper, wobei die Schraubendruckfeder sich mit einem Endbereich am Boden des Gehäuses und mit dem anderen Endbereich am Tragkörper axial abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (5) zur axialen Abstützung der Schraubendruckfeder (3), in Umfangsrichtung gesehen, mehrere radial nach außen gerichtete Zungen (9) aufweist, welche in axialer Richtung plastisch verformbar sind, so daß der Axialabstand zwischen Gehäuseboden (8) und Zungen (9) auf einen definierten Wert einstellbar ist.1.Mechanical seal with a housing for receiving an axially acting helical compression spring, a supporting body for accommodating a sliding ring and elastic sealant for static sealing of the sliding ring with respect to the housing and supporting body, the helical compression spring being located at one end area at the bottom of the housing and at the other end area at Supporting body axially supported, characterized in that the supporting body ( 5 ) for axially supporting the helical compression spring ( 3 ), viewed in the circumferential direction, has a plurality of radially outwardly directed tongues ( 9 ) which are plastically deformable in the axial direction, so that the axial distance between The housing base ( 8 ) and tongues ( 9 ) can be adjusted to a defined value. 2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (9) die Schraubendruckfeder (3) am Außenumfang übergreifen und sich radial in korrespondierende Ausnehmungen (14) des Gehäuses erstrecken.2. Mechanical seal according to claim 1, characterized in that the tongues ( 9 ) overlap the helical compression spring ( 3 ) on the outer circumference and extend radially into corresponding recesses ( 14 ) of the housing. 3. Gleitringdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Endbereich der Zungen (9) einen Anschlag (13) aufweist, der beim Zusammenbau der Gleitringdichtung (1) mit dem Gehäuse (2) axial zur Anlage kommt.3. Mechanical seal according to claims 1 and 2, characterized in that the free end region of the tongues ( 9 ) has a stop ( 13 ) which comes into axial contact with the housing ( 2 ) when the mechanical seal ( 1 ) is being assembled. 4. Gleitringdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (5) aus Metall besteht.4. Mechanical seal according to claims 1 to 3, characterized in that the supporting body ( 5 ) consists of metal. 5. Gleitringdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (5) aus zwei ineinander steckbaren Hülsen (6, 6′) besteht.5. Mechanical seal according to claims 1 to 4, characterized in that the support body ( 5 ) consists of two interlocking sleeves ( 6 , 6 '). 6. Gleitringdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (9) aus der Hülse (6) herausgebogen sind.6. Mechanical seal according to claims 1 to 5, characterized in that the tongues ( 9 ) are bent out of the sleeve ( 6 ).