DE7118511U - Mechanische Gleitringdichtung - Google Patents

Description

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Klein, Schanzl in ie. Becker Aktien gesell schaft

Mechanische Gleitringdichtung

Die Erfindung betrifft eine mechanische Gleitringdichtung fUr während des Betriebes beliebig wechselnde Druckbelastungen, insbesondere für Drücke über 20 at.

Eine mechanische Gleitringdichtung besteht im wesentlichen aus zwei Gleitringen, von denen der eine rotierend auf der Welle z.B_t einer Kreiselpumpe und der andere feststehend im zugehörigen Gehäuseteil angeordnet ist. Erfahrungsgemäß besteht dabei dsr eine Ring aus verschleißfestem metallischem oder keramischem Werkstoff und der andere Ring aus einem Werkstoff mit guten Gleit- und Notlaufeigenschaften wie Kohle oder Kunststoffο

Die bekannten mechanischen Gleitringdichtungen sind dabei so ausgeführt, daß in drucklosem Zustand ein planparalleler Dichtspalt zwischen den Gleitringen vorhanden ist. Sobald diese Dichtungen mit Druck beaufschlagt werden, verformen sich nun nachteiligerweise die Dichtringe entsprechend ihren Abmessungen und ihrer Elastizität, Es treten axiale und radiale Verformungen auf, durch welche es erfahrungsgemäß zu Schrägstellungen der Gleitringe an den Dichtflächen kommtc Die Folge davon sind Kantenpressungen am

Dichtspalt und erhöhter Verschleiß an den Gleitflächen, Auch kommt es zu verstärkter thermischer Belastung der Gleitflächen₀ Die zulässige Druckbelastung und die entsprechende zulässigs BruckänderungegAsehwindiekelt wird somit durch die thermische Belastbarkeit der Gleitflächen begrenzt. In der Praxis muß sich als Folgeerscheinung eine solche Gleitringdichtung bekannter Ausführung nach Erhöhen oder Vermindern des Druckes meist unter Leckageänderung neu einlaufen, bis die elastische druckbedingte Verformung durch Abrieb an den Gleitflächen kompensiert ist.

Bei hochbelasteten Dichtungen muß der Kohle- bzw. Kunststoff ring in härterem Material, also z.B. in einem Stahlteil gefaßt werden, da nicht gefaßte Kohle sich unter dem abzudichtenden Druck radial zu stark verformt. Der Gegenring wird aus verschleißfestem metallischem oder keramischem Werkstoff aus Preisgründen meist von einem Stahlring getragen. Hier ergeban nun die unterschiedlichen Elastizitätswerte und Abmessungen von Gegenring und Tragring bei Druckbelastung der Dichtung unterschiedliche Verformungen, da beide Ringe durch die Druckkräfte in axialer Richtung an ihren Planflächen aneinandergepreßt werden. Dabei entsteht infolge der Reibungskräfte eine gegenseitige F Minderung der Radial-Verformbarkeit, was infolge der hieraus resultierenden Versatzmomente zu Schrägstellungen an den Dicht-

flächen der Gleitringdichtung führt. Dieser Effekt tritt auch auf, wenn jedes der beiden Einzelteile, nämlich der Einsätzring und der Tragring, jeweils für sich allein keine Schrägstellung bei Druckbeiastuiig zeigen vür.'is.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden derart, daß die druckabhängige Verformung der Dichtringe keine Veränderung der Planparallelität der Gleitflächen der Ringe mehr bewirkt, wobei eine radiale Verformung abhängig von der Formgebung und d^Är Werkstoff elastizität, welche bei Druckbeauf schlagring nicht vermieden werden kann, in Kauf genommen werden soll.

Die Lösung besteht in einer mechanischen Gleitringdichtung für während des Betriebes beliebig wec.b*· lade Druckbelastung, insbesondere für Drücke über 20 at., bestehend aus einem rotierenden in Stahlteile gefaßten Gleitring aus Kohle- bzw. Sinterwerkstoff und einem von einaa Ring abweichender Elastizität und Abmessung getragenen nicht rotierenden, axial beweglichen Gegenring, wobei der rotierende Gleitring zu einem unter Druckbelastung radial verformbaren Verband zwischen zwe- Stahlringe eingeschrumpft und so bezüglich seiner Gleitfläche eben und rechtwinklig zur Seelenachse dieses Verbandes fixiert ist und der von dem Tragring gehaltene nicht rotierende Gegenring in unterschiedlicher Formgebung zu diesem

Tragring so abgestimmt ist, daß beide unter Druckbelastung eine gleichartige radiale Verformung erleiden derart, daß sie sowohl für sich allein als auch gemeinsam an ihren Berührungsflächen und an der Gleitfläche des Ringes eben und rechtwinklig zu ihrer Seelenachse fixiert sind. Der rotierende Kohlegleitring ist also nach der Erfindung in einem Schrumpfverband gefaßt derart, daß sowohl an seinem Innendurchmesser als auch an seinem Außendurchmesser Stahlringe durch Schrumpfspannung so gehalten werden, daß sich der Verband v.nter Druckbelastung zwar radial verformen kann, jedoch die Planparallelität der Dichtfläche erhalten bleibt. Dies wird bei dem nicht rotierenden aus Einsatzring und •Tragring bestehenden Gegenring dadurch erreicht, daß durch unterschiedliche Formgebung dieser beiden Ringe bzw. entsprechende Abstimmung τοπ deren Form eine gleich große

radiale Verformungssteifigkeit gewährfeistet ist.Oft ist es zweckmäßig, wenn der nicht rotierende Gegenring in seinen Tragring eingeschrumpft ist. Die Abbildungen zeigen die mechanische Gleitringdichtung

nach der Erfindung und zwar

Fig.1 eine Ausführung, bei welcher der nicht rotierende Gegonring axial abgedichtet von seinem Tragring mittels eines Halteringes gehalten wird und

Fig.2 eine Ausführung, bei welcher der Gegenring in den Tragring eingeschrumpft ist.

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Der rotierende Gleitring 1 ist zwischen zwei Stahlringe und 2 zu einem Schrumpfverband 1, 2, 3 zusammengefaßt und damit bezüglich seiner Gleitfläche 9 und bezüglich dar Berührungsflächen der Ringe 1, 2, 3 untereinander gegen ein Verkanten fixiert, In den Ausführungen nach den Fig.1 und ist der nicht rotierende Ring k, 5 entgegen der Kraft einer Feder axial beweglich und seine Ringteile k und 5 sowohl bei normaler Tragverbindung mit Haltering als auch bei Schrumpfverbindung durch entsprechende unterschiedliche Formgebung sowohl für sich allein als auch gemeinsam bezüglich Ihrer Berührungsflächon 8 und der Gleitfläche 9 des Ringes 5, welche der Gleitfläche 9 des rotierenden Ringes 1 gegenüberliegt, ebenfalls gegen Schrägstellung fixiert.

Der äußere Schrumpfring 3 des Gleitringverbandes 1, 2, 3 besitzt eingefräste radiale Nuten, die bei Rotation zur Kühlung dienendes Wasser nach außen fördern. Dieses wird beim Ausführungsbeispiel nach FIg₀1 durch ausreichend große Aussparungen 6 in einem vor den Tragring k geschraubten Haltering am Gegenring 5 vorbeigeführt und beim Aueführungsbeispiel nach Fig«2 durch ausreichend große Bohrungen 10 in genügender Anzahl durch den Tragring k geleitet, und zwar in beiden Fällen zur Abführung der an den Flächen 9 der Ringe 1 und 5 entstehenden Wärme.

Claims (5)

1. nsprüche

   !. Mechanische Gleitringdichtung für während des Betriebes beliebig wechselnde Druckbelastung, insbesondere i'ür Drücke über 20 a^., bestehend aus einem rotierenden in Stahlteile gefaßte*! Gleitring aus Kohle- bzw. Sinterwerkstoff und einem von einem Ring abweichender Elastizität und Abmessung getragenen nicht rotierenden, axial beweglichen Gegenring, dadurch gekennzeichnet, daß der rotieren^ Gleitring (1) zu einem unter Druckbelastung radial verformbaren Verband zwischen zwei Stahlringe (i) und (2) eingeschrumpft und so bezüglich seiner Gleitfläche eben und rechtwinklig zur Seelenachse dieses Verbandes (1, 2, 3) fixiert ist und der von einem Tragring (k) gehaltene nicht rotierende Gegenring (5) in unterschiedlicher Formgebung zu diesem Tragring so abgestimmt ist, daß beide unter Druckbelastung eine gleichartige radiale Verformung erleiden.

   saß,
   derart, daQ "sowohl für sich allein als auch gemeinsam an ihren Berührungsflächen (8) und an der Gleitfläche (9) des Ringes (5) eben und rechtwinklig zu ihrer Seelenachse fixiert sind.
2. 2. Mechanische Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenring (2) in den Tragring (U) eingeschrumpft ist.
3. o Mechanische Gleitringdichtung nach Anspruch 1 bis gekennzeichnet durch im äußeren Schrumpfring (3) Gleitringverbandes (i, 2, 3) eingefräste radiale Nuten -tut Kühl wasser förderung.
4. ';. Mechanische Gleitringdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3t gekeimzeichnet durch Aussparungen (6) in einem vor den Tragring (k) geschraubten Haltering zum Durchsatz des Kühlwassers.
5. 5. Mechanische Gleitringdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Durchsatz des Kühlwassers Bohrungen (1O) im Tragring (U) dienen.