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Dokumentenidentifikation DE19833758C1 04.05.2000
Titel Gleitringdichtung
Anmelder Mannesmann AG, 40213 Düsseldorf, DE;
DEPAC Dichtungstechnik GmbH, Bludenz, AT
Erfinder Gohres, Hans-Werner, 47239 Duisburg, DE;
Divjak, Franz-Josef, 47495 Rheinberg, DE;
Poidinger, Manfred, 47239 Duisburg, DE;
Kopicki, Peter, Bludenz, AT
Vertreter P. Meissner und Kollegen, 14199 Berlin
DE-Anmeldedatum 17.07.1998
DE-Aktenzeichen 19833758
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.05.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.05.2000
IPC-Hauptklasse F16J 15/36
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung zur Abdichtung eines Rotationsteiles (1) gegenüber einem feststehenden Element mit einem ersten Gleitring (4), der von einem ersten Gleitringträger und einem zweiten Gleitring (5), der von einem zweiten Gleitringträger gehalten wird, wobei ein Gleitring (5) relativ zu seinem Gleitringträger bewegbar und durch einen Wellenkompensator (8) gegen den ersten Gleitring (4) vorgespannt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Gleitring (4, 5) mittels eines Dichtelementes (11, 12) abgedichtet in ein ringförmiges Federelement (6, 7) verdrehsicher einsteckbar bzw. einclipsbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung zur Abdichtung eines Rotationsteiles gegenüber einem feststehenden Element gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE 296 01 428 U1 ist eine gattungsbildende Gleitringdichtung bekannt. Sie besteht aus einem ersten Gleitring, der von einem mit der Welle umlaufenden ersten Gleitringträger gehalten wird und gegenüber der Welle abgedichtet ist und einem zweiten Gleitring, der von einem an der Gehäusewand drehfest angeordneten zweiten Gleitringträger gehalten wird und gegenüber der Gehäusewand abgedichtet ist, wobei der zweite Gleitring relativ zu dem zweiten Gleitringträger bewegbar und durch einen Faltenrollbalg gegen den ersten Gleitring vorgespannt ist. Der Faltenrollbalg ist an dem dem zweiten Gleitring zugewandten Ende mit einem Gleitringadapter verschweißt. In diesen Gleitringadapter wird der zweite Gleitring kraftschlüssig hineingedrückt, so daß sich eine Preßpassung bildet. Der erste Gleitring weist auf der Innenseite zahnartige Vorsprünge auf, die in entsprechend ausgebildete Unterbrechungen des ersten Gleitringträgers hineinragen, so daß der erste Gleitringträger und der erste Gleitring eine Längsverzahnung bilden, die eine positive Verdrehsicherung zueinander ergibt.

Nachteilig bei dieser Konstruktion ist, daß die Herstellung der Längsverzahnung aufwendig ist und dementsprechend die Gleitringdichtung verteuert. Die für den zweiten Gleitring vorgesehene Preßpassung ist problematisch, da überwiegend die Gleitringe aus einem spröden Material, wie z. B. Siliziumcarbid hergestellt werden und bei der Herstellung einer solchen Preßpassung eine Vielzahl von Gleitringen zu Bruch gehen, so daß die Ausschußrate entsprechend hoch ist.

Eine vergleichbare Konstruktion ist in der US-PS 2,789,843 offenbart. Bei dieser bekannten Anordnung wird ebenfalls eine Preßverbindung zwischen Gleitring und dem Flansch des Faltenrollbalges vorgeschlagen. Alternativ, um eine Abdichtung sicherzustellen, wird der Gleitring über Sehweißen, Löten oder Kleben mit dem Flansch des Faltenrollbalges verbunden. Das Schweißen, Löten oder Kleben eines solchen Gleitringwerkstoffes ist ebenfalls problematisch, zum einen wegen der hohen Ausschußrate und zum anderen wegen der aggressiven Medien, die den Kleber zerstören können.

Die Schrift DE 31 29 113 A1 offenbart eine Gleitringdichtung zur Abdichtung eines Rotationsteiles, bei der der Gleitring mittels eines Dichtelementes abgedichtet in ein offenes Ende des Faltenbalges eingesteckt ist. Hierbei ist die relative Lage des Gleitringes zum Faltenbalg nicht eindeutig festgelegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gleitringdichtung zur Abdichtung eines Rotationsteiles gegenüber einem feststehenden Element anzugeben, mit der die aus dem Stand der Technik bekannten Schwierigkeiten vermeidbar sind.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Das an sich bekannte Prinzip der Anordnung einer formschlüssigen Verdrehsicherung wird zwar übernommen, aber in einer erfindungsgemäß konstruktiv einfachen Weise. Das Halteelement für den Gleitring ist ein ringförmiges Federelement, in das der Gleitring mittels eines Dichtelementes abgedichtet und verdrehsicher einsteckbar bzw. einclipsbar ist. Damit entfällt die bisher bekannte Problematik, die sich aus einer Preßpassung bzw. einer stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise über Schweißen, Löten oder Kleben ergibt. Das Federelement kann an einem Ende mit einem Gleitringträger stoffschlüssig verbunden oder integraler Bestandteil eines Wellenkompensators sein. Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, in einer außenliegenden ringförmigen Ausnehmung des Gleitringes ein Dichtelement anzuordnen. Alternativ kann das Federelement integraler Bestandteil des Gleitringträgers oder ein separates Teil sein, das stoffschlüssig mit dem Wellenkompensator verbindbar ist. Als günstig hat sich herausgestellt, wenn der Gleitring in einem der Gleitfläche abgewandten Eckbereich eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Dichtelementes aufweist. Wahlweise kann dies der oben oder unten liegende Eckbereich sein. Das Dichtelement kann wahlweise aus Metall, Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff hergestellt sein. Um eine gewisse Vorspannung zu erzeugen, weist der mit dem Federelement in Kontakt tretende Bereich des Gleitringes eine schrägverlaufende Fläche auf, die in Einsteckrichtung des Gleitringes nach unten geneigt ist.

In der Zeichnung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele die erfindungsgemäß ausgebildete Gleitringdichtung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Gleitringdichtung

Fig. 2 einen Schnitt A-A in Fig. 1

Fig. 3 einen Schnitt B-B in Fig. 1

Fig. 4 wie Fig. 1, jedoch ein zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 5 einen Schnitt B-B in Fig. 4

Fig. 6 einen Schnitt A-A in Fig. 4

Fig. 7 eine Variante der Ausführung in Fig. 4

Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt und die Fig. 2 und 3 in Schnitten ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Gleitringdichtung. Sie besteht aus einem hier sich drehenden Wellenteil 1 und einem darauf befestigten ersten Gleitringträger 2. Die Drehung des Wellenteiles 1 ist durch einen Drehpfeil 3 gekennzeichnet. Am ersten Gleitringträger 2 ist ein erster Gleitring 4 angeordnet, der mit einem zweiten Gleitring 5 zusammenwirkt. Erfindungsgemäß sind beide Gleitringe 4, 5 in ein Federelement 6, 7 einclipsbar. Das mit dem ersten Gleitring 4 zusammenwirkende Federelement 6 ist stoffschlüssig, vorzugsweise über Schweißen mit dem ersten Gleitringträger 2 verbunden. Das zweite mit dem zweiten Gleitring 5 zusammenwirkende Federelement 7 ist integraler Bestandteil eines Wellenkompensators 8. Beide Gleitringe 4, 5 weisen eine außenliegende ringförmige Ausnehmung 9, 10 auf, in der ein Dichtelement 11, 12 anordenbar ist. Vorzugsweise ist das Dichtelement 11, 12 ein Elastomer. Das jeweilige Dichtelement 11, 12 wird in der Ausnehmung 9, 10 positioniert und kommt an der Innenseite des Federelementes 6, 7 zur Anlage. Zur Erleichterung der Anlage weist das jeweilige Federelement 6, 7 eine dem Dichtelement 11, 12 angepaßte Kontur auf. Die axiale Sicherung der Gleitringe 4, 5 erfolgt über eine im jeweiligen Federelement 6, 7 angeordnete Schränkung 13, 14. Vorzugsweise sind zwei um 180° versetzt angeordnete Schränkungen 13, 13', 14, 14' vorgesehen. Der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, daß das Wellenteil 1 auch stehen kann und dafür sich der Wellenkompensator 8 mitsamt dem Gleitring 5 dreht.

In den Fig. 4-6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen gewählt worden sind. Auf einem sich drehenden Wellenteil 1 ist ein erster Gleitringträger 15 mittels eines Dichtelementes 16 abgedichtet angeordnet. Ein der Kontaktebene 24 zugewandter zungenartiger Abschnitt 18 des Gleitringträgers 15 bildet ein Federelement, in das ein erster Gleitring 17 einsteckbar bzw. clipsbar ist. Zur Verdrehsicherung weist der erste Gleitring 17 eine in Axialrichtung liegende Nut 29 (Fig. 5) auf, in die eine Sicke 30 des zungenartigen Abschnittes 18 eingreift. Mit dem ersten Gleitring 17 wirkt ein zweiter Gleitring 19 zusammen, der ebenfalls in ein Federelement 7 einsteckbar bzw. clipsbar ist. Dieses Federelement 7 ist integraler Bestandteil eines Wellenkompensators 8. Die axiale Sicherung des zweiten Gleitringes 19 erfolgt über eine im Federelement 7 angeordnete Schränkung 14 (Fig. 6). Vorzugsweise sind zwei um 180° versetzt angeordnete Schränkungen 14, 14' vorgesehen. Das andere Ende des Wellenkompensators 8 ist stoffschlüssig mit einem Trägerelement 21 verbunden. Das Trägerelement 21 ist mittels eines Dichtelementes 22 abgedichtet in einem feststehenden Gehäuseelement 23 angeordnet. Damit das abzudichtende Medium nicht auf der Rückseite des jeweiligen Gleitringes 17, 19 abströmen kann, ist in einem der Kontaktebene 24 abgewandten Eckbereich eine Ausnehmung 25, 26 vorgesehen, in der ein Dichtmittel 27, 28 anordenbar ist.

Fig. 7 zeigt eine Variante der in den Fig. 4-6 bereits erläuterten Ausführungsform. Im Unterschied zu Fig. 4 ist das jeweilige Dichtmittel 27, 28 in einer im oberen Eckbereich des jeweiligen Gleitringes 17, 19 vorgesehenen Ausnehmung 25, 26 angeordnet. Das den zweiten Gleitring 19 aufnehmende Federelement 20 ist als separates Bauteil ausgebildet und stoffschlüssig mit dem Wellenkompensator 8 verbunden. Die Verdrehsicherung erfolgt in der gleichen Weise wie zuvor in der Beschreibung zu den Fig. 4-6 erläutert.


Anspruch[de]
  1. 1. Gleitringdichtung zur Abdichtung eines Rotationsteiles gegenüber einem feststehenden Element mit einem ersten Gleitring, der von einem ersten Gleitringträger und einem zweiten Gleitring, der von einem zweiten Gleitringträger gehalten wird, wobei ein Gleitring relativ zu seinem Gleitringträger bewegbar und durch einen Wellenkompensator gegen den ersten Gleitring vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Gleitring (4, 5, 17, 19) mittels eines Dichtelementes (11, 12, 27, 28) abgedichtet in ein ringförmiges Federelement (6, 7, 18, 20), das mit dem zugeordneten Gleitringträger (2, 15, 21) verbunden ist, verdrehsicher einsteckbar bzw. einclipsbar ist.
  2. 2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (6) an einem Ende stoffschlüssig mit einem Gleitringträger (2) verbunden ist.
  3. 3. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) integraler Bestandteil des Wellenkompensators (8) ist.
  4. 4. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (4, 5) eine außenliegende ringförmige Ausnehmung (9, 10) aufweist, in der das Dichtelement (11, 12) anordenbar ist, das auf der Innenseite des Federelementes (6, 7) zur Anlage kommt.
  5. 5. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktbereich des Federelementes (6, 7) mit dem Dichtelement (11, 12) eine dem Dichtelement (11, 12) angepaßte Kontur aufweist.
  6. 6. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (18) integraler Bestandteil des Gleitringträgers (15) ist.
  7. 7. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (20) ein separates Teil ist, das stoffschlüssig mit dem Wellenkompensator (8) verbindbar ist.
  8. 8. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (17, 19) in einem der Kontaktebene (24) abgewandten Eckbereich eine Ausnehmung (25, 26) zur Aufnahme eines Dichtelements (27, 28) aufweist.
  9. 9. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (11, 12, 27, 28) ein Elastomer ist.
  10. 10. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (11, 12, 27, 28) ein O-Ring ist.
  11. 11. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (11, 12, 27, 28) aus einem Metall-Kunststoff-Compound besteht.






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