DE9409055U1

DE9409055U1 - Gleitringdichtung

Info

Publication number: DE9409055U1
Application number: DE9409055U
Authority: DE
Original assignee: Hecker Werke & Co KG Spez GmbH
Current assignee: Hecker Werke & Co KG Spez GmbH
Priority date: 1994-06-03
Filing date: 1994-06-03
Publication date: 1994-07-21
Anticipated expiration: 2004-06-04

Description

• it

Patentanwalt ' . · ·..·*.*· ..* *

Dipl.- Ing. W, Jackisch & Partner* *

Menzelstr.40 · 70192 Stuttgart

Hecker-Werke GmbH & Co.KG A 40 097/ksu

Spezialfabriken für Dicht-

und Reibelemente ', Q, Juni

Arthur-Hecker-Str. 1

71090 Weil im Schönbuch

Gleitringdichtung

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung zur Abdichtung einer in einem Gehäuse rotierenden Welle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte Gleitringdichtungen dieser Art weisen als Mitnahmeelemente zur Übertragung des Drehmomentes Passfedern, Gewindestifte, konische Federn oder dgl. auf. Die Demontage und insbesondere die Reinigung derartiger Gleitringdichtungen ist zeit- und arbeitsaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitringdichtung der genannten Art derart weiterzubilden, daß eine einfache Montage und Demontage bei guter Reinigungsmöglichkeit und Sterilisierbarkeit gegeben ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die über den elastischen Innenring erfolgende Drehmomentmitnahme aufgrund der vorgesehenen radialen Verpressung basiert ausschließlich auf Reibschluß. Dies bedeutet, daß die Gleitringdichtung ohne weitere Demontagearbeiten axial von der Welle abgezogen werden kann. Zur Montage der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung wird diese einfach axial

über die Welle geschoben, wobei aufgrund der radialen Verpressung der Sitz des Gleitrings auf der Welle gewährleistet ist. Die Anordnung eines im Mitnehmer gehaltenen Innenrings ermöglicht auch den Einsatz von chemisch inerten Werkstoffen.

Bevorzugt ist der elastische Innenring nicht nur radial, sondern auch axial verpreßt, wozu der elastische Innenring zwischen dem Mitnehmer und einem Wellenbund eingespannt ist. Der Wellenbund - z. B. eines Laufrades - wird nach Aufstecken der Gleitringdichtung auf das Wellenende aufgesetzt und an diesem befestigt.

Bevorzugt überragt der elastische Innenring eine axiale Stirnseite des Mitnehmers und liegt mit seiner Stirnseite an einem Wellenbund dichtend an. Um eine möglichst große axiale Dichtfläche zu erhalten, ist vorgesehen, daß der elastische Innenring einen der Stirnseite des Mitnehmers vorgelagerten Ringflansch aufweist, dessen dem Mitnehmer abgewandte Seite am Wellenbund anliegt. Ein derartiger L-förmiger Innenring, der axial wie radial verpreßt ist, gewährleistet eine sichere Drehmomentübertragung und weist eine hohe Dichtsicherheit auf; er ist insbesondere auf dem Gebiet der Steriltechnik vorteilhaft einsetzbar.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Gleitringdichtung im Schnitt dargestellt. Eine in einem Gehäuse 12 gelagerte Welle 10 weist an seinem aus dem Gehäuse 12 herausragenden Ende einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt auf, an dem z. B. ein Laufrad 13 festlegbar ist. Um die Gehäuseöffnung 14 staub- und flüssigkeitsdicht zu verschließen, ist eine im wesentlichen zylindrische, das Ende der

Welle 10 und dessen Befestigungsabschnitt 11 koaxial umgebende, Gleitringdichtung 20 angeordnet.

Die Gleitringdichtung besteht aus einem Gleitringträger 7, der ringartig ausgeführt ist und auf seiner dem Gehäuse 12 zugewandten Stirnseite 21 eine Ansenkung 22 aufweist, in der der Gleitring 1 gehalten ist. Der ringförmige Gleitring 1 überragt axial die Stirnseite 21 und liegt an der Stirnseite 23 eines gehäusefesten Gegenrings 2 an, der im Ausführungsbeispiel mittels einer Dichtmanschette 3 in einer Ansenkung 24 des Gehäuses 12 gehalten ist. Die Stirnseite 23 des Gegenrings 2 bildet die Dichtfläche, welche eine Ebene 26 bestimmt, auf der die Drehachse 25 der Welle 10 lotrecht steht.

In der der Stirnseite 21 des Gleitringträgers 7 entfernt liegenden Stirnseite 30 ist eine axiale Ausnehmung 31 eingearbeitet, durch die ein ringförmiger Aufnahmeraum für einen ringförmigen Mitnehmer 6 gebildet ist, der aus einem Metall oder aus einem geeigneten Kunststoff besteht. Der Mitnehmer 6 wird etwa über die Hälfte seiner axialen Länge in der Ausnehmung 31 aufgenommen. In der dem Boden 27 der . Ausnehmung 31 zugewandten Stirnseite des Mitnehmers 6 sind Mitnahmestifte 9 eingepreßt, die etwa parallel zur Drehachse 25 der Welle 10 liegen und den Boden 27 durchragen. Bevorzugt ragen die Mitnahmestifte 9 in die Ansenkung 22 und somit bis in den Gleitring 1. Es ist ausreichend, über den Umfang des Mitnehmers 6 einen Mitnahmestift 9 anzuordnen. Bevorzugt sind über den Umfang mehrere, z. B. drei bis fünf Mitnahmestifte vorgesehen, die in Umfangsrichtung in äquidistanten Abständen zueinander liegen. Zwischen dem Boden 27 und dem Mitnehmer 6 ist ferner zumindest eine Druckfeder 5 angeordnet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Schraubenfeder ausgebildet ist. Diese Schraubendruckfeder 5 ist bevorzugt in einer axialen Bohrung 33 angeordnet, welche in der dem Boden 27 zugewandten Stirnseite des Mitnehmers 6 vorgesehen ist. Bevorzugt sind über den

Umfang des Mitnehmers 6 mehrere Schraubenfedern 5 vorgesehen, wobei die Schraubenfedern in Umfangsrichtung in äquidistanten Abständen zueinander liegen, um eine gleichmäßige Kraftbeaufschlagung des Mitnehmers 6 in Axialrichtung zu erzielen.

Zwischem dem Mitnehmer 6 und dem Gleitringträger 7 ist ferner ein Dichtring 4 angeordnet, der in der der Welle 10 bzw. dem Abschnitt 11 zugewandten Innenwand des Gleitringträgers 7 gehalten ist. Der Dichtring 4 ist bevorzugt ein O-Ring.

Im Mitnehmer 6 ist - ausgehend von seiner dem Gleitringträger 7 abgewandten Stirnseite 18 - ein Ringraum 28 ausgebildet, der zur Aufnahme eines elastischen Innenrings 8 vorgesehen ist. Der Ringraum 28 ist im Bodenbereich mit vergrößertem Durchmesser vorgesehen, wodurch eine Hinterschneidung 38 gebildet ist, in die der elastische Innenring 8 eingeknöpft ist. Durch die Hinterschneidung 38 ist der elastische Innenring 8 axial unverlierbar in dem zur Stirnseite 18 offenen Aufnahmeraum gehalten.

Der elastische Innenring 8 überragt die Stirnseite 18 und liegt mit seiner dem Mitnehmer abgewandten Stirnseite 48 an einem Ringbund 15 an, der im gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen Bund des Laufrades 13 gebildet ist. Bevorzugt ist der elastische Innenring mit einem Ringflansch 58 versehen, der der Stirnseite 18 vorgelagert ist und diese bevorzugt vollständig abdeckt. Der elastische Innenring hat so im Schnitt eine L-Form.

Auf der dem Laufradbund 15 zugewandten Stirnseite des elastischen Innenrings 8 sind konzentrisch zueinander liegende, ringförmige Dichtwulste 68 vorgesehen, welche am Laufradbund 15 anliegende Dichtkanten A bilden, die auch als zur Drehachse 25 rechtwinklig liegende Ringflächen ausgebildet sein können. Es ist mindestens ein kreisring-

förmiger Dichtwulst 68 auszubilden; bevorzugt sind mehrere konzentrisch zueinander liegende Dichtwülste vorgesehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Dichtwülste 68 vorgesehen .

Der aus einem Elastomer oder vorzugsweise einem geeigneten, insbesondere elastischen Kunststoff bestehende elastische Innenring 8 ist in der gezeigten Montagestellung der Gleitringdichtung 20 radial zwischen dem Wellenabschnitt und dem bevorzugt aus Metall bestehenden Mitnehmer 6 eingespannt, also radial verpreßt. Durch die Druckfedern 5 ist der elastische Innenring 8 auch axial kraftbeaufschlagt, wodurch die Dichtwülste 68 zwischen dem Mitnehmer 6 und dem Laufradbund 15 axial verpreßt sind. Bei Rotation der Welle 10 wird der elastische Innenring 8 aufgrund der radialen und bevorzugt auch axialen Verpressung drehmomentübertragend mitgenommen, weshalb der elastische Innenring 8, der Mitnehmer 6 und über die Mitnahmestifte 9 der Gleitringträger 7 und der Gleitring 1 in Drehrichtung mit der Welle rotieren. Die radiale und axiale Verpressung des elastischen Innenrings 8 zwischen dem Mitnehmer 6 und dem Wellenabschnitt 11 bzw. dem Laufradbund 15 gewährleistet eine sichere Drehmomentübertragung bei hoher Dichtfunktion.

Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Drehmomentübertragung mittels des radial und axial verpreßten elastischen Innenrings basiert ausschließlich auf Reibschluß, wobei durch die dichte Anlage des Innenrings 8 an den zugeordneten radialen und axialen Flächen die Gleitringdichtung insbesondere auf dem Gebiet der Steriltechnik vorteilhaft einsetzbar ist. Dabei ist der auf die Dichtflächen wirkender Axialdruck durch die Druckfeder 5 und einem ggf. bestehenden Fluiddruck bestimmt. Zur Reinigung der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung wird das Laufrad 13 vom Wellenabschnitt 11 gelöst, wodurch die axiale Verpressung aufgehoben ist. Die Gleitringdichtung kann nun axial vom Wellenabschnitt 11 abgezogen werden, ohne daß hierzu besonderes

Werkzeug notwendig wäre. Ist auch der Gegenring 2 mit einem gleichen oder größeren Durchmesser als der Wellenabschnitt 11 ausgebildet, kann dieser - sofern erforderlich - ohne Demontage der Welle 10, 11 axial abgezogen werden.

Die abgezogene Gleitringdichtung 20 ist ohne Werkzeug in ihre Einzelteile zerlegbar und kann daher leicht gereinigt bzw. sterilisiert werden. Durch einfaches Zusammenstecken wird die Gleitringdichtung funktionsfähig zusammengebaut, um dann als Einheit axial auf den Wellenabschnitt 11 aufgeschoben zu werden. Durch die Montage des Laufrades liegt die Stirnseite 58 des elastischen Innenrings 8 am Ringbund 15 an und erfährt eine axiale Verpressung, da gegen die durch die Druckfedern 5 aufgebrachte Axialkraft der Mitnehmer 6 in die Aufnahme 31 verschoben wird. Im ausgebauten Zustand ist - bei entspannten Druckfedern 5 - die axiale Länge der Gleitringdichtung 20 größer als der Abstand zwischen der Stirnseite 23 des Gegenrings 2 und dem Laufradbund 15 im montierten Zustand.

Claims

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Hecker-Werke GmbH & Co.KG A 40 097/ksu Spezialfabriken für Dicht-

und Reibelemente 3. Juni t99% Arthur-Hecker-Str. 1

71090 Weil im Schönbuch

Ansprüche

1. Gleitringdichtung zur Abdichtung einer in einem Gehäuse {12) rotierenden Welle (10, 11), bestehend aus einem Mitnehmer (6), der zur Übertragung eines Drehmomentes mit der Welle {10, 11) in Wirkverbindung steht, mit einem Gleitringträger 7, der drehfest mit dem Mitnehmer (6) gekoppelt ist und einen Gleitring (1) hält, der unter Wirkung einer Axialkraft an der zur Drehachse (25) rechtwinklig liegenden Dichtfläche (23) eines gehäusefesten Gegenstückes (2) axial anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (6) einen elastischen Innenring (8) trägt, der zwischen dem Mitnehmer (6) und der Welle (10, 11) radial verpreßt ist.
2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Innenring (8) zwischen Mitnehmer (6) und einem Wellenbund (15) axial verpreßt ist.
3. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Innenring (8) eine axiale Stirnseite (18) des Mitnehmers (6) überragt und mit seiner Stirnseite (48) an einem Wellenbund (15) dichtend anliegt.
4. Gleitringdichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Innenring (8) einen der Stirnseite (18) des Mitnehmers (6) vorgelager-

ten Ringflansch (58) aufweist, dessen dem Mitnehmer (6) abgewandte Seite am Wellenbund (15) anliegt.
5. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der axialen Stirnseite (48) des elastischen Innenrings (8) mindestens ein kreisringförmiger Dichtwulst (68) vorgesehen ist.
6. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Innenring (8) im Mitnehmer (6) axial unverschiebbar gehalten ist.
7. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Innenring (8) in eine Aufnahme (28) des Mitnehmers (6) eingeknöpft ist.
8. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (6) aus einem Kunststoff, bevorzugt aus Metall besteht.
9. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Innenring aus einem elastischen Kunststoff, vorzugsweise aus einem Elastomer, besteht.