DE19546824C2

DE19546824C2 - Mechanical seal

Info

Publication number: DE19546824C2
Application number: DE19546824A
Authority: DE
Inventors: Hans-Henning Zutz
Original assignee: Goetze GmbH; AE Goetze GmbH
Current assignee: Federal Mogul Burscheid GmbH
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1995-12-15
Publication date: 1997-09-25
Anticipated expiration: 2015-12-16
Also published as: DE19546824A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, insbesondere Laufwerkdichtung, bestehend aus einem Gleitring und einem Stützring mit konisch verlaufenden Mantelflächen, die als Abrollflächen eines zwischen Gleit- und Stützring angeordneten elastischen Rollkörpers dienen, wobei der Stützring aus elastischem Werkstoff besteht und über ein zylindrisches Haftteil dichtend in einem Maschinenteil verspannbar ist.The invention relates to a mechanical seal, in particular a running gear seal from a slide ring and a support ring with tapered lateral surfaces, which as Rolling surfaces of an elastic rolling element arranged between the slide and support ring serve, the support ring consists of elastic material and a cylindrical Adhesive part sealingly clamped in a machine part.

Das deutsche Gebrauchsmuster 69 04 242 offenbart eine gattungsgemäße Gleitringdichtung. Als Stützfläche für den elastischen Rollkörper sind konisch verlaufende Mantelflächen sowohl auf dem Gleitring als auch im Maschinenteil erforderlich. Die Neigungen der konischen Mantelflächen sind unterschiedlich, so daß mit steigender axialer Verschiebung des Gleitringes die Querschnittsverformung und Durchmesseränderung des elastischen Rollkörpers zunimmt. Die Querschnittsverformung des Rollkörpers sowie dessen Durchmesseränderung sind dabei ausschlaggebend für die Anpressung des Gleitringes an den jeweiligen Gleitpartner. Der Rollkörper übernimmt darüber hinaus die Abdichtfunktion zwischen dem axial beweglich gelagerten Gleitring und dem Maschinenteil sowie die Übertragung des Drehmomentes. Damit der Rollkörper seine Aufgaben funktionsgerecht erfüllen kann ist es erforderlich, daß die konischen Mantelflächen maßgenau gefertigt sind. Zur Vermeidung des verhältnismäßig teuren Einarbeitens der konischen Fläche im Maschinenteil werden deshalb gesonderte Stützringe verwendet, die in zylindrische Ausnehmungen des Maschinenteils einsetzbar sind. Der Stützring gemäß des deutschen Gebrauchsmusters besteht aus elastischem Material, zum Beispiel Gummi, und weist einen einvulkanisierten Versteifungsring auf. Es hat sich gezeigt, daß derartige Stützringe nur schwer montierbar sind und zudem nicht genügend im Maschinenteil haften. Zudem muß die Aufnahmebohrung im Maschinenteil mit engen Toleranzen gefertigt werden, da Wärmedehnungen und Quellungen im elastischen Werkstoff sich nachteilig auf die Abdichtgüte auswirken.The German utility model 69 04 242 discloses a generic Mechanical seal. As a support surface for the elastic rolling body are conical running lateral surfaces both on the slide ring and in the machine part required. The inclinations of the conical lateral surfaces are different, so that with increasing axial displacement of the slide ring, the cross-sectional deformation and Diameter change of the elastic rolling element increases. The Cross-sectional deformation of the rolling body and its change in diameter are included decisive for the pressure of the sliding ring on the respective sliding partner. Of the Rolling body also performs the sealing function between the axially movable mounted slide ring and the machine part as well as the transmission of the torque. In order for the rolling element to be able to perform its functions properly, it is necessary that the conical outer surfaces are made to size. To avoid the relatively expensive incorporation of the conical surface in the machine part therefore separate support rings used in the cylindrical recesses of the Machine parts can be used. The support ring according to the German utility model consists of elastic material, for example rubber, and has a vulcanized Stiffening ring. It has been shown that such support rings are difficult to assemble are and also do not adhere sufficiently to the machine part. In addition, the Location hole in the machine part with tight tolerances, because Thermal expansion and swelling in the elastic material adversely affect the Impact sealing quality.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile die gattungsgemäße Gleitringdichtung im Hinblick auf deren Haft- und Dichtvermögen zu verbessern, um große Durchmessertoleranzen im Maschinenteil zu überbrücken.The object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned the generic mechanical seal with regard to its adhesive and sealing properties to improve in order to bridge large diameter tolerances in the machine part.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.This object is achieved by the characterizing features of Claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are in the Sub-claims set out.

Mit der erfindungsgemäßen Gleitringdichtung läßt sich für jedes Maschinenteil eine für die Dichtfunktion notwendige radiale Spannkraft individuell definiert einstellen. Auf diese Weise ist ein größeres Anwendungsspektrum geschaffen, ohne daß zusätzliche konstruktive Veränderungen an der Gleitringdichtung notwendig sind.With the mechanical seal according to the invention for each Machine part individually a radial clamping force necessary for the sealing function set defined. In this way, a wider range of applications is created without the need for additional design changes to the mechanical seal are.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and are in following explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eingebaute Gleitringdichtung ohne Gegenlauffläche; Figure 1 built-in mechanical seal without counter surface.

Fig. 2 Stützring für eine Gleitringdichtung gemäß Fig. 1; Fig. 2 support ring for a mechanical seal of FIG. 1;

Fig. 3 alternative Ausgestaltung eines Stützringes. Fig. 3 alternative embodiment of a support ring.

Die in der Fig. 1 dargestellte Gleitringdichtung (1) besteht aus einem Gleitring (2) und einem Stützring (3) sowie einem elastischen Rollkörper (4). Gleit- und Stützring weisen konisch verlaufende Mantelflächen (5, 6) auf, die als Abrollflächen des elastischen Rollkörpers (4) dienen. Der Gleitring (2) besteht aus einem metallischen Werkstoff und der Stützring (3) aus einem elastischen Werkstoff, zum Beispiel einem Elastomer. Das Maschinenteil (7) weist eine zylindrische Aufnahmebohrung (8) auf, in der sich der Stützring (3) mit einem korrespondierenden Haftteil (9) erstreckt. Das Haftteil (9) ist durch eine auf der Stirnseite des Stützringes (3) ringförmig verlaufende Ausnehmung (10) definiert. Zum Aufspreizen des Haftteiles (9) wird ein Spreizkörper in Form einer Buchse (11) mit konischer Mantelfläche (12) in die Ausnehmung (10) eingedrückt. Auf diese Weise wird die Gleitringdichtung (1) in der zylindrischen Aufnahmebohrung (8) verkeilt. Der Konus ist so gewählt, daß eine Selbsthemmung auftritt. Damit beim Eindrücken der Buchse (11) die in der Ausnehmung (10) eingeschlossene Luft entweichen kann, sind im Stützring oder im Haftteil (9), Entlüftungsschlitze (13) vorgesehen. Die Fig. 2 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Stützringes (3′), bei welchem die Ausnehmung (10) auf der gegenüberliegenden Stirnfläche angeordnet ist. Bei dieser Version wird die Buchse (11) beim Einbau des Stützringes (3′) eingedrückt. Es besteht auch die Möglichkeit bei einem solchen Stützring (3′) eine Buchse (11′) zu verwenden, die über Gewindebohrungen (16) verfügt, so daß die Buchse (11′) mittels einer Vielzahl über den Umfang verteilt angeordneter Schrauben (14) in die Ausnehmung (10) einziehbar ist, wodurch sich der Stützring (3′) selbsthemmend im Maschinenteil (7) verkeilt. Die Schrauben (14) können nach Festsetzung des Stützringes (11′) entfernt werden, die verbleibenden Löcher werden mit geeigneten Stopfen (nicht dargestellt) verschlossen oder die Buchse (11′) wird mittels statischer Dichtungen (15) abgedichtet.The mechanical seal ( 1 ) shown in Fig. 1 consists of a slide ring ( 2 ) and a support ring ( 3 ) and an elastic rolling element ( 4 ). The sliding and support ring have conical surface surfaces ( 5 , 6 ) which serve as rolling surfaces of the elastic rolling element ( 4 ). The slide ring ( 2 ) consists of a metallic material and the support ring ( 3 ) consists of an elastic material, for example an elastomer. The machine part ( 7 ) has a cylindrical receiving bore ( 8 ) in which the support ring ( 3 ) extends with a corresponding adhesive part ( 9 ). The adhesive part ( 9 ) is defined by a recess ( 10 ) running in a ring on the end face of the support ring ( 3 ). To spread the adhesive part ( 9 ), an expansion body in the form of a bushing ( 11 ) with a conical lateral surface ( 12 ) is pressed into the recess ( 10 ). In this way, the mechanical seal ( 1 ) is wedged in the cylindrical receiving bore ( 8 ). The cone is selected so that self-locking occurs. So that the air enclosed in the recess ( 10 ) can escape when the bushing ( 11 ) is pressed in, ventilation slots ( 13 ) are provided in the support ring or in the adhesive part ( 9 ). Fig. 2 shows an alternative embodiment of a support ring ( 3 '), in which the recess ( 10 ) is arranged on the opposite end face. In this version, the socket ( 11 ) is pressed in when installing the support ring ( 3 '). It is also possible to use a bushing ( 11 ') with such a support ring ( 3 '), which has threaded bores ( 16 ) so that the bushing ( 11 ') is arranged by means of a plurality of screws ( 14 ) distributed over the circumference. is retractable into the recess ( 10 ), whereby the support ring ( 3 ') is self-locking wedged in the machine part ( 7 ). The screws ( 14 ) can be removed after fixing the support ring ( 11 '), the remaining holes are closed with suitable plugs (not shown) or the bushing ( 11 ') is sealed by means of static seals ( 15 ).

Claims

1. Mechanical seal, in particular running gear seal, consisting of a sliding ring and a support ring with conically extending lateral surfaces, which serve as rolling surfaces of an elastic roller body arranged between the slide and support ring, the support ring being made of elastic material and sealingly clampable in a machine part via a cylindrical adhesive part characterized in that the support ring has an axial recess ( 10 ) with ventilation slots ( 13 ), in which an expansion body ( 11 , 11 ′) designed as a bushing with a conical lateral surface ( 12 ) extends, so that the adhesive part ( 9 ) radially spreadable in the direction of the machine part ( 7 ) and the clamping force in the machine part ( 7 ) can be set in a defined manner.

2. Mechanical seal according to claim 1 and 2, characterized in that the recess ( 10 ) extends annularly over the end face of the support ring ( 11 , 11 ').

3. Mechanical seal according to claim 1 and 2, characterized in that the expansion body ( 11 , 11 ') consists of metallic material.

4. Mechanical seal according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the expansion body ( 11 , 11 ') has threaded bores ( 16 ) in the region of its end face.