DE9114432U1 - Gleitringdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung zur Abdichtung einer umlaufenden, in Richtung ihrer Wellenachse eine Axialbewegung mit einem vorgegebenen maximalen Hub zu einer Mittelposition ausführenden Welle, mit einem drehfest und in Axialrichtung verschieblich an der Welle oder einem Dichtungsgehäuse gehaltenen Gleitring, mit einem drehfest und in Axialrichtung unverschieblich an dem Dichtungsgehäuse bzw. der Welle gehaltenen Gegenring und mit einer den Gleitring an den Gegenring anpressenden Federanordnung mit einer Mehrzahl von um die Welle verteilten, sich mit ihren Federachsen parallel zur Wellenachse erstreckenden zylindrischen Schraubendruckfedern, von denen jede sich mit ihrem ersten Ende an einer an einem ersten Bauteil ausgebildeten ersten Stützfläche abstützt und mit einem von ihrem zweiten Ende ausgehenden Abschnitt ihrer axialen Länge in eine an einem zweiten Bauteil ausgebildete, im

Deutsche Bank: Kto.-Nr. 65 22 601 (BLZ 700 7OC 10) - CVssdnw Bank: KU).-Nr. G 533 OCC 00 (BLZ 700 800 00) - Postgiro: Mchn 473 92-803 (BLZ 700 100 80) Ajskün'te am ramcpracher rind unverbindlich

wesentlichen zylindrische, in der Federachse gelegene Bohrung einsteht und mit ihrem zweiten Ende an einer vom Grund der Bohrung gebildeten zweiten Stützfläche anliegt, wobei eines der beiden Bauteile vom Gleitring selbst gebildet oder von diesem in Axialrichtung abstützend gehalten ist und das andere der beiden Bauteile von der Welle bzw. dem Dichtungsgehäuse selbst gebildet ist oder von der Welle bzw. dem Dichtungsgehäuse in Axialrichtung abstützend gehalten ist, wobei für jede Schraubendruckfeder ein deren seitliches Ausknicken hinderndes Führungsglied vorgesehen ist.

Bei einer Gleitringdichtung dieser Art ist es bekannt, als Führungsglieder für die Schraubendruckfedern in der Federachse angeordnete und am ersten Bauteil starr befestigten Dorne vorzusehen.

Derartige Dorne erlauben es zwar, die Schraubendruckfedern an einem Ausknicken zu hindern, führen aber zur Bildung einer Vielzahl von engen nutartigen Hohlräumen und engen Spalten zwischen den Dornen und Federwindungen, die sich mit Feststoffteilchen füllen können, welche im abzudichtenden Medium enthatten sind. Ein daraus resultierendes Blockieren der Federwindungen kann zum Ausfall der Gleitringdichtung führen. Unabhängig davon sind die Schraubendruckfedern auch der Gefahr des Angriffes durch abrasive Feststoffteilchen und einer Beschädigung während des Transports und Einbaus ausgesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gleitringdichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei preisgünstiger Herstellbarkeit ein seitliches Ausknicken der verwendeten Schraubendruckfedern unter der Wirkung der auf sie einwirkenden Axialdruckkräfte sowie bei rotierender Anordnung der zusätzlich wirkenden Zentrifugalkräfte wirksam vermieden wird und zudem die Möglichkeit geschaffen wird, die Federn gegen eine Beschädigung im Betrieb und ggf. vor und beim Einbau zu schützen und die von den Federn eingenommenen Räume von Ablagerungen fernzuhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Führungsglied eine rohrförmige Hülse enthält, welche mit ihrem ersten Ende in die im zweiten Bauteil ausgebildete Bohrung einsteht und in dieser wenigstens auf einem an das erste Hülsenende anschließenden Teil ihrer axialen Länge in Richtung der Federachse verschieblich gelagert ist, daß jede Schraubendruckfeder mit ihrem ersten Ende in die ihr zugeordnete Hülse einsteht und von deren inneren Umfangsfläche wenigstens auf einem Abschnitt ihrer axialen Länge unter Belassung eines radialen Spiels umschlossen ist und daß jede Hülse am ersten Bauteil abgestützt ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den Unteransprüchen hervor. In der Beschreibung wird die Erfindung anhand einer Gleitringdichtung mit umlaufendem Gleitring und damit auch umlaufender Federanordnung erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Gleitringdichtung;

Fig. 2 eine vergrößerte, in Fig. 1 mit Il bezeichnete Einzelheit;

Fig. 3 eine vergrößerte Einzelheit einer ersten abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 eine vergrößerte Einzelheit einer zweiten abgewandelten Ausführungsform
und

Fig. 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-IV in Fig. 5.

Die Gleitringdichtung dient zur Abdichtung einer umlaufenden Welle 1 gegenüber einem Dichtungsgehäuse 2. Die Welle 1 kann im Betrieb, ausgehend von einer in Fig. 1 veranschaulichten Mittelposition O in Richtung der Wellenachse 3 eine Bewegung ausführen, und zwar jeweils mit einem vorgegebenen maximalen Hub +H nach links sowie mit einem vorgegebenen maximalen Hub -H nach rechts (bezogen auf die Zeichnung). Im Dichtungsgehäuse 2 ist ein Gegenring 4 gelagert, mittels eines Runddichtringes 5 abgedichtet und durch einen Stift 5', welcher in einen achsparallelen Schlitz des Gegenringes eingreift, gegen eine Verdrehung gesichert. An der Welle 1 ist ein Trägerring 6 durch eine Stiftschraube 7 unbeweglich gehalten. Vom Trägerring 6 stehen axial in Richtung zum Gegenring 4 eine Mehrzahl von Stegen vor, die in ihrer Gesamtheit einen Kragen 8 bilden. Zwischen diesem und der Welle 1 ist ein Gleitring 9 verschieblich gelagert, welcher mit seiner Gleitfläche an der Gleitfläche 10 des Gegenringes 4 anliegt und mittels eines Runddichtringes 9' gegen die Welle 1 abgedichtet ist. Eine von einem der den Kragen 8 bildenden Stege radial nach innen in eine am Außenumfang des Gleitrings 9 ausgebildete Längsnut 11 einstehende Nase 12 sorgt für die Drehmomentübertragung von der Welle 1 zum Gleitring 9. Der Gleitring 9 wird von einer Federanordnung (Gruppenbefederung) an die Gleitfläche 10 des Gegenringes 4 angepreßt. Diese Federanordnung enthält eine Mehrzahl von zylindrischen Schraubendruckfedern 13, welche um die Welle 1 herum angeordnet sind und deren Federachsen 14 parallel zur Wellenachse 3 verlaufen.

Im Trägerring 6 ist eine der Anzahl der Schraubendruckfedern 13 entsprechende Zahl von zylindrischen Bohrungen 15 ausgebildet, welche in Richtung zum Gegenring 4 offen sind, als Achse die Federachse 14 aufweisen und einen erheblich größeren Durchmesser besitzen, als dem Außendurchmesser der Schraubendruckfedern 13 entspricht. Ausgehend vom Grund jeder Bohrung 15 erstreckt sich in der Federachse 14 ein Durchlaß 16 durch den Trägerring 6 hindurch. Zur Vermeidung des Eintritts von Fremdkörpern in die Bohrung 15 kann der Durchlaß 16 mit einem Deckel verschlossen werden oder es kann ihm eine Filtereinrichtung vorgeschaltet sein. Die zwischen der Mündung des Durchlasses 16 und der seitlichen

Bohrungswand verbleibende Ringfläche bildet die an späterer Stelle noch erwähnte (zweite) Stützfläche 17.

In jeder Bohrung 15 ist eine rohrförmige Hülse 18 mit dem an ihr erstes Ende anschließenden Teil S ihrer axialen Länge teleskopierend verschieblich gelagert. Das zweite Ende der Hülse 18 weist einen Boden 19 auf, welcher einen zentralen Durchlaß 20 besitzt. Jede Hülse 18 umschließt mit ihrer inneren zylindrischen Umfangsfläche 21 mit geringem radialen Spiel eine Schraubendruckfeder 13, welche mit ihrem ersten Ende an der Innenseite des Bodens 19 als erste Stützfläche 22 anliegt und mit ihrem zweiten Ende an der bereits erwähnten zweiten Stützfläche 17 anliegt. Die Schraubendruckfedern 13 pressen die ebenen Bodenaußenseiten der Hülsen 18 gegen die eine Stirnfläche einer die Welle 1 mit Spiel umgebenden Scheibe 23, welche mit ihrer anderen Stirnfläche an der von seiner Gleitfläche abgewandten Seite des Gleitringes 9 anliegt, der hierdurch an die Gleitfläche 10 des Gegenringes 4 angedrückt wird. Die gesamte Verschleißlänge von Gleitring 9 und Gegenring 4, d.h. die axiale Relativbewegung, welche Gleitring und Gegenring während der Lebensdauer der Dichtung zueinander ausführen können, ist mit V bezeichnet.

Die Tiefe der Bohrung 15 und die Länge der Hülse 18 sind in Bezug auf die Länge der Schraubendruckfeder 13 so gewährt, daß die Hülse 18 auch in voll entspanntem Zustand der Schraubendruckfeder 13 noch mit einer Teillänge S von mehreren Millimetern in die Bohrung 15 einsteht. Zusätzlich bewirkt die Nase 12, welche die Scheibe 23 hintergreift, daß sich die Hülsen 18 auch während des Transportes und des Einbaus nicht ganz aus den Bohrungen 15 entfernen können.

Die in den Fig. 3 und 4 sowie in den Fig. 5 und 6 veranschaulichten abgewandelten Ausführungsformen unterscheiden sich von denjenigen der Fig. 1 und 2 dadurch, daß die Bohrungen 15 des Trägerrings 6 als Sacklochbohrungen mit vollständig geschlossenem

Bohrungsgrund ausgebildet sind. Fremdkörpern ist daher der Zutritt zu den Bohrungen insoweit verwehrt.

Gemäß Fig. 3 und 4 enthalten die Hülsen 18 ferner im Bereich ihrer Böden 19 jeweils nach außen über ihre zylindrisch äußere Umfangsflache vorstehende Bunde 24, während gemäß Fig. 5 und 6 einzelne Vorsprünge 25 vorgesehen sind. Die Bunde 24 bzw. Vorsprünge 25 verhindern, daß bei der Montage die Hülsen 18 in falscher Richtung in die Bohrungen 15 eingesetzt werden.

Claims (15)

Anwaltsakte: GM 26 728 Datum: 19. November 1991 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Gleitringdichtung zur Abdichtung einer umlaufenden, in Richtung ihrer Wellenachse (3) eine Axialbewegung mit einem vorgegebenen maximalen Hub (t H) zu einer Mittelposition (O) ausführenden Welle (1), mit einem drehfest und in Axialrichtung verschieblich an der Welle (1) oder einem Dichtungsgehäuse (2) gehaltenen Gleitring (9), mit einem drehfest und in Axialrichtung unverschieblich an dem Dichtungsgehäuse (2) bzw. der Welle (1) gehaltenem Gegenring (4) und mit einer den Gleitring (9) an den Gegenring (4) anpressenden Federanordnung mit einer Mehrzahl von um die Welle (1) verteilten, sich mit ihren Federachsen (14) parallel zur Wellenachse (3) erstreckenden zylindrischen Schraubendruckfedern (13), von denen jede sich mit ihrem ersten Ende an einer an einem ersten Bauteil ausgebildeten bzw. von diesem getragenen ersten Stützfläche (22) abstützt und mit einem von ihrem zweiten Ende ausgehenden Abschnitt ihrer axialen Länge in eine an einem zweiten Bauteil (6) ausgebildete, im wesentlichen zylindrische, in der Federachse (14) gelegene Bohrung (15) einsteht und mit ihrem zweiten Ende an einer vom Grund der Bohrung (14) gebildeten zweiten Stützfläche (17) anliegt, wobei eines der beiden Bauteile vom Gleitring (9) selbst gebildet oder von diesem in Axialrichtung abstützend gehalten ist und das andere der beiden Bauteile von der Welle (1) bzw. dem Dichtungsgehäuse (2) selbst gebildet ist oder von der Welle (1) bzw. dem Dichtungsgehäuse (2) in Axialrichtung abstützend gehalten ist, wobei für jede Schraubendruckfeder (13) ein deren seitliches Ausknicken hinderndes Führungsglied vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,

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daß jedes Führungsglied eine rohrförmige Hülse (18) enthält, welche mit ihrem ersten Ende in die im zweiten Bauteil (6) ausgebildete Bohrung (15) einsteht und in dieser wenigstens auf einem an das erste Hülsenende anschließenden Teil (S) ihrer axialen Länge in Richtung der Federachse (14) verschieblich gelagert ist, daß jede Schraubendruckfeder (13) mit ihrem ersten Ende in die ihr zugeordnete Hülse (18) einsteht und von deren inneren Umfangsfläche (21) wenigstens auf einem Abschnitt ihrer axialen Länge unter Belassung eines radialen Spiels umschlossen ist und daß jede Hülse (18) am ersten Bauteil abgestützt ist.

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende jeder Hülse (18) einen Boden (19) aufweist und daß die Schraubendruckfeder (13) mit ihrem ersten Ende an der Boden-Innenseite (22) anliegt.

3. Gleitringdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hülse (18) an ihrer Boden-Außenseite eine in einer zur Federachse (14) lotrechten Ebene gelegene Sitzfläche aufweist, welche an einer zur Wellenachse (3) lotrechten Ebene gelegenen Anlagefläche des ersten Bauteils anliegt und an diese Anlagefläche durch die Druckkraft der Schraubendruckfeder (13) gehalten ist.

4. Gleitringdichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (19) jeder Hülse (18) im Bereich der Federachse (14) einen Durchlaß (20) aufweist.

5. Gleitringdichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil eine die Welle (1) umgebende Ringfläche aufweist, welche als gemeinsame Anlagefläche für alle Hülsen (18) dient.

6. Gleitringdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil als eine mit ihrer Bohrung die Welle (1) umgebende Scheibe (23) ausgebildet ist, an

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deren einer Stirnfläche die Anlagefläche für die Hülsen (18) ausgebildet ist und die mit ihrer anderen Stirnfläche an der von der Gleitfläche abgewandten Seite des mit der Welle (1) umlaufenden Gleitrings (9) durch die Druckkraft der Schraubendruckfedem (13) in Anlage gehalten ist.

7. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen starr am erten Bauteil befestigt sind.

8. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (18) durch spanlose Formgebung hergestellt sind.

9. Gleitringdichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß im Einbauzustand (Betriebszustand) der Dichtung sowie bei einer maximal zulässigen axialen Abtragung (V) von Gleitring (9) und Gegenring (4) durch Verschleiß und bei einer Axialbewegung der Welle (1) mit einem maximal zulässigen, von der Gleitfläche (10) des Gegenrings (4) weggerichtetem Hub (+H) jede Hülse (18) mit einem Teil (S) ihrer axialen Länge von wenigstens 2 Millimeter in die ihr zugeordnete, im zweiten Bauteil (6) ausgebildete Bohrung (15) einsteht.

10. Gleitringdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die bis zur zweiten Stützfläche (17) am Grund einer Bohrung (15) gemessene Bohrungstiefe, vermehrt um die vom ersten Ende der zugeordneten Hülse (18) bis zu deren Boden-Innenseite gemessenen Hülsentiefe größer ist als die axiale Länge der im entspannten Zustand befindlichen Schraubendruckfeder (13).

11. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere jeder Bohrung (15) über einen von ihrem Grund ausgehenden, sich durch das zweite

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Bauteil (6) hindurch erstreckenden Durchlaß (16) mit der Umgebung des zweiten Bauteils (6) verbunden ist.

12. Gleitringdichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge jedes Durchlasses (16) eine Filtereinrichtung vorgesehen ist.

13. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic hnet, daß ein Hemmglied die vom zweiten Bauteil (6) weggerichtete Axialbewegung des ersten Bauteils bzw. der Hülsen (18) auf eine Wegstrecke begrenzt, welche das Austreten der ersten Enden der Hülsen (18) aus den Bohrungen (15) verhindert.

14. Gleitringdichtung nach Anspruch 6 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Hemmglied durch eine radial nach innen vorstehende Nase (12) gebildet ist, welche an einem die Scheibe (23) übergreifenden, am zweiten Bauteil (6) festen Kragen (8) sitzt.

15. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hülse (18) an oder benachbart zu ihrem zweiten Ende einen nach außen über ihre äußere Umfangsfläche vorstehenden Bund (24) oder wenigstens einen Vorsprung (25) aufweist.