DE2403173A1 - Wellendichtung - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wellendichtung: und insbesondere
eine mechanische Dichtung zwischen eineri Wand und einer Wellenanordnung, die durch die Wand geht und relativ zu
ihr drenbar ist. Dabei handelt es sich um eine Doppeldichtung mit einer verbesserten Ausbildung der Verkeilung
zur drenfesten Verbindung einer gemeinsamen Dichthülse mit einer drehbaren Welle.
Es sind viele verschiedene Konstriüct ionen angewendet worden,
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um um eine Welle herum Dichtwirkung zu erzielen, um das
Aussickern sowohl von Dichtungsfluid als auch Arbeitsfluid
aus einem abgeschlossenen Raum zu verhindern. Eine Dichtungsbauart, die sich als äusserst wirkungsvoll und
zu diesem Zweck erstrebenswert herausgestellt hat, weist
ein Paar von inneren Dichtungsanordnungen auf, die zwischen
der Welle und der Wand des abgeschlossenen Raumes dichtend
angeordnet sind, wie dies in dein US-PS 3 531 131 dargestellt
ist.
Es ist jedoch festgestellt worden, dass die erwähnten mechanischen Dichtungen in einigen Anwendungsfällen die
gewünschte Betriebsweise nicht erlauben. Viele Maschinen und Vorrichtungen, die derartige Dichtungsanordnungen
benötigen, erfordern eine nennenswerte axiale Verschiebung der Welle relativ zum Gehäuse. Diese axiale Verschiebung
kann entweder durch eine druckbedingte Verformung oder thermische Dehnung aufgrund von hohen Drücken und
Temperaturen hervorgerufen sein, die während des Betriebes auftreten. Beispielsweise kann sich die Welle in einigen
Anwendungsfällen bei Reaktoren axial um bis zu 13 nun
(t/2 inch) ausdehnen, so dass die Erzeugung einer wirksamen und im wesentlichen leckdichten Dichtung zwischen der
Welle und dem umgebenden Gehäuse aus diesen Gründen äusserst schwierig ist. Ferner erfordern gewisse andere
Anwendungsfälle eine beträchtliche axiale Einstellung bzw. Verstellung der Welle relativ zum Gehäuse, wie dies
zum Beispiel bei einem zu einer Pumpe in einer Papiermühle gehörenden Pumpenflügelrad erforderlich ist. Diese
Notwendigkeit, eine beträchtliche axiale Verschiebung der Welle relativ zum Gehäuse zuzulassen bzw. vorzusehen,
macht die Verwendung herkömmlicher, mechanischer Dichtungen
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äusserst schwierig, da diese bekannten Dichtungen nicht in der Lage sind, so grosse Beträge der axialen Relativbewegung
zu ermöglichen.
Um einen Dichtungsaufbau zu schaffen, der die gewünschte
axiale Relativverschiebung ermöglicht und/oder ausgleicht, ist in der genannten US-Patentschrift eine mechanische
Dichtung beschrieben, bei der das Gehäuse und die ¥elle zusammenwirken und die antreibende Hülse für die drehbaren
Dichteinheiten mit der Welle durch eine Verkeilung verbunden
sind, die aus einer herkömmlichen Anordnung aus Nut und gerader Feder bzw. geradem Keil besteht. Obwohl
diese Ausbildung der Feder bzw. des Keils theoretisch die gewünschte axiale Relativbewegung erlaubt, ist jedoch festgestellt
worden, dass sich die Hülse unter praktischen Betriebsbedingungen häufig relativ zur Welle schiefstellt
bzw. kippt, wodurch ein Klemmen'der Verkeilung hervorgerufen
wird. Statt einer Erleichterung der axialen Verschiebung wird dadurch häufig die Reibung wesentlich
erhöht, so dass die Dichtungsanordnung relativ zur Welle in Axialrichtung nicht frei beweglich ist, wodurch die
während des Betriebs erforderliche axiale Relativbewegung
verhindert statt ermöglicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung zu schaffen, die der abzudichtenden Welle ohne Verlust an
Dichtwirkung eine beträchtliche axiale Verschiebung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemässs gelöst durch ein
Paar von Dichtelementen mit sich geconseitig berührenden
Dichtflächen, wobei das eine Dichtelement relativ zur
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Wand feststeht und das andere Dichtelement bei Drehung der Wellenanordnung eine Drehbewegung ausführen kann, eine
Hülse, die die Wellenanordnung umgibt und mit dem drehbaren Dichtelement in der Weise verbunden ist, dass diese
Teile synchron drehen können, eine Verkeilung zwischen der Hülse und der Wellenanordnung, wobei die Verkeilung für
eine drehfeste Verbindung zwischen Hülse und Wellenanordnung sorgt, und dadurch, dass die Verkeilung ine konkave Ausnehmung,
die entweder in der Wellenanordnung oder der Hülse ausgebildet ist, eine in Axialrichtung längliche Nut,
die im jeweils anderen Teil aiisgebildet ist, und eine
Kugel umfasst, die frei drehbar in der Atisnehmung sitzt
und in die Nut ragt, wobei die Kugel mit den die Nut bildenden Wänden über punktförmige Berührung in Eingriff
steht.
Die erfindungsgeniässe Dichtung weist folgende Merkmale
und Vorteile auf:
1) Die mechanische Dichtung kann einen grossen Betrag einer axialen Relativbewegung zwischen der Welle und dem
Gehäuse zulassen, ohne dass die Dichtwirkung zwischen diesen beeinträchtigt wird.
2) Bei der Dichtung gehört zu zwei drehbaren Dichteinheiten
eine gemeinsame Hülse, die zwischen diesen angeordnet ist und drehfest mit der Welle über eine verbesserte Verkeilung
verbunden ist, wobei die Hülse und die zugehörige Verkeilung ermöglichen, dass die Welle sich relativ und
in Axialrichtung über eine beträchtliche Strecke be-, wegen kann.
3) Bei der erfindungsgemässen Dichtung umfasst die Verkeilung
ein Sperrglied, das entweder der Welle oder der Hülse in der Waise zugeordnet ist, dass mit dieser im wesent-
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lichen ein einziger Berührungspunkt erzeugt wird,
so dass eine freie, axiale Relatiwerschiebung unabhängig von einem möglichen Schiefstellen der Hülse ermöglicht ist.
so dass eine freie, axiale Relatiwerschiebung unabhängig von einem möglichen Schiefstellen der Hülse ermöglicht ist.
4) Bei der erfindungsgemässen Dichtung kann die Hülse
mit einer axial ausgerichteten, länglichen Nut mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt versehen
sein und das Sperrglied aus einer Kug.jsl bestehen, die in einer halbkugelförinigen Ausnehmung in der Welle sitzt, wobei die Kugel in die Nut ragt und dadurch im wesentlichen ein einziger Berührungspunkt zwischen der Hülse und der Kugel auftritt, so dass ein Verklemmen der Hülse auf dem Sperrglied wirksam verhindert ist.
sein und das Sperrglied aus einer Kug.jsl bestehen, die in einer halbkugelförinigen Ausnehmung in der Welle sitzt, wobei die Kugel in die Nut ragt und dadurch im wesentlichen ein einziger Berührungspunkt zwischen der Hülse und der Kugel auftritt, so dass ein Verklemmen der Hülse auf dem Sperrglied wirksam verhindert ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 einen mittigen Längsschnitt durch
eine erfindungsgemase Dichtung in
Verbindung mit einer Welle und einem Gehäuse;
Fig. 2 einen Ausschnitt nach II-II in Fig. 1;
und
Fig. 3 eine vergrösserte Darstellung, die die
Punktberührung zwischen der Kugel und
der-.Hülse zeigt.
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Pig. 1 zeigt eine Dichtung 10, die in Verbindung mit
einem Gehäuse bzw. einer Wand 11 verwendet wird, die mit einer Öffnung 12 versehen ist, durch die eine drehbare
¥elIenanordnung 13 hindurchgeht. Die Wellenanordnung
umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine
Welle 16 mit einer Buchse 17» die mittels eines Keils oder dgl. nicht drehbar an der Welle 16 befestigt ist.
Die Wellenanordnung 13 gibt jedoch lediglich eine mögliche Bauart einer Welle wieder, und es versteht sich, dass die
Wellenanordnung 13 aus einem Stück bestehen kann und
dass sie einen im wesentlichen gleichförmigen Durchmesser
haben kann, wenn dies gewünscht vird.
Um die Wellenanordnung 13 gegenüber der Wand 11 abzudichten,
umfasst die Dichtung 10 ein Paar von im wesentlichen identischen Dichtungsanordnungen 21 und 22, die um die
Wellenanordnung 13 herum in einer Kammer 23 angeordnet sind, die innerhalb eines ringförmigen Gehäuses 2^1 ausgebildet
ist. Das Gehäuse 24 ist in herkömmlicher Welse an der Wand
11 befestigt, beispielsweise mittels Bolzen oder Schrauben 25. Zwischen der Wand 11 und dem Gehäuse 2h ist ein herkömmliches,
ringförmiges Flanschteil 19 festeingespannt.
Die Dichtungsanordnungen 21 und 22 sind entgegengesetzt und
mit axialem Abstand voneinander angeordnet und erzeugen jeweils unabhängig voneinander eine Dichtwirkung zwischen
der Welle und dem umgebenden, stationären Gehäuseteil. Da die Dichtungsanordnungen 21 und 22 identisch sind, wird
nur die Dichtungsanordnung 21 ausführlich beschrieben, und Teile der Dichtungsanordnung 22 werden mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet, die zur Kennzeichnung der Dichtunganordnung 21 verwendet werden, wobei jedoch der
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Indexbuchstabe A hinzugefügt ist.
Die Dichtungsanordnung 21 umfasst einen stationären Dichtring 26, der um die ¥elle herum angeordnet ist und sich
neben einer Schulter befindet, die am vorderen Ende des Gehäuses 2k ausgebildet ist. Der Dichtring 2.6 wird
relativ ziim Gehäuse durch einen gummiartigen Zwischendichtring
27 stationär und abgedichtet ;■'.- aalten. Der
stationäre Dichtring 26 hat eine im wesentlichen ebene
Dichtfläche 28, die auf ihm ausgebildet ist und sich in gleitendem, dichtendem Eingriff mit einer ähnlichen,
ebenen Dichtfläche 31 befindet, die am Ende eines drehbaren
Dichtringes 29 ausgebildet ist. Der drehbare Dichtring
ist Bestandteil einer drehbaren Dichteinheit, die ferner ein ringförmiges Halteteil 32 mit Napfform'umfasst. Das
Halteteil 32 weist einen ringförmigen Flanschabschnitt
auf, der den drehbaren Dichtririg 29 mit Spiel umgibt,
und ist mit einem radial nach innen ragenden Mitnehmerstift 33 versehen, der am Flanschabschnitt befestigt ist
und nach innen in einen in Axialrichtung ausgebildeten
Längsschlitz "}k ragt, der am drehbaren Dichtring 29
ausgebildet ist, wodurch eine Verbindung geschaffen ist, die keine Relativdrehung zulässt. Der Dichtring 29 weist
ferner eine konische Ausnehmung 36 auf, die am anderen
axialen Ende des Dichtringes ausgebildet ist und in der ein Packungsring 37 untergebracht ist. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel besteht der Ring 37 aus einem gummiartigen O-Ring mit kreisförmigem Querschnitt.
Der O-Ring 37 ist dichtend zwischen der Buchse 17, dem
Dichtring 29 sowie dem Halteteil 32 eingeklemmt.
Um die drehbaren Dichteinheiten der Dichtungsanordnungen
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21 und 22 drehfest mit der drehbaren Buchse 17 zu verbinden,
ist eine buchsenartige Hülse 4i vorgesehen, die die Buchse 17 umgibt. Die Hülse 41 ist zwischen den drehbaren
Dichteinheiten angeordnet, und zwar insbesondere zwischen den Halteteilen 32 und 32A. In der Hülse 41 ist eine
Innenbohrung hZ ausgebildet, deren Durchmesser ausreichend grosser als der Aussendurchmesser der Buchse 17 ist, um
zwischen beiden ein nennenswertes Spiel zu wahren. Die Hülse 4i ist ihrerseits mittels einer Verkeilung kk mit
der Buchse 17 verkeilt, wobei die Verkeilung so ausgelegt ist, dass sie eine Relativdrehung zwischen der Buchse
17 und der Hülse 4i verhindet, wobei sie jedoch eine
relative Axialbewegung dazwischen ermöglicht.
Die Hülse 41 steht ihrerseits in mitnehmend··. ■ Verbindung
mit den drehbaren Dichteinheiten durch Mitnehmerstifte 46
und 46a, die in die Hülse eingeführt und innerhalb geeigneter Bohrungen bzw. Ausnehmungen in der Hülse angeordnet
sind, wobei die äusseren Enden der Mitnehmerstifte 46 und 46a fest mit dem Halteteil 32 bzw. 32A verbunden
sind. Eine Mehrzahl von Mitnehmerstiften 46 und 46A ist im wesentlichen mit gleichen Winkelabständen über die
Hülse 4i verteilt und steht in mitnehmender Verbindung
mit den Halteteilen 32 und 32A. Die Hülse 41 trägt ferner
eine Vielzahl von in Umfangsrichtung Abstand voneinander aufweisenden Druckfedern 47» die mit den Dichtungsanordnungen
21 und 22 in der Weise zusammenwirken, dass sie die drehbaren Dichteinheiten elastisch in bündige,
gleitende Anlage an den stationären Dichtringen 26 und 26A drücken. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jede
Druckfeder 47 in einer Bohrung 48 angeordnet, die axial durch die Hülse 4i verläuft, wobei die gegenüberliegenden
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Enden der Feder jeweils an den Halteteilen 32 und 32A anliegen.
In gewissen Anwendungsfällen kann es jedoch wünschenswert sein, getrennte, jeweils an den Halteteilen
32 und 32A anliegende Federn vorzvisehen, wobei dann die Federn in in der Hülse. 41 ausgebildeten Sacklöchern
sitzen.
Die Verkeilung kh umfasst eine sphärische Sperre, insbesondere
eine Kugel 51 ι die in einer halbkugelföx-migen
Ausnehmung 52 sitzt, die auf dem Umfang der Buchse 17
ausgebildet ist. Die halbkugelfönnige Ausnehmung ^2 ist
mit einem Radius erzeugt, der ungefähr gleich dem Radius der Kugel 51 ist, so dass auf diese ¥eise eine Hälfte
der Kugel 51 bündig aber drehbar in der Ausnehmung 52
sitzt. Die verbleibende Hälfte der Kugel 51 ragt in eine
r.»
sich in Axialrichtung erstreckende Nut 53» die in der Hülse 4i ausgebildet ist und von der Innenbohrung h2
radial nach aussen ragt. Die Nut 53 hat, wie Figuren 2 und 3 zeigen, einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt
und umfasst ein Paar von ebenen und im wesentlichen parallelen Seitenwänden 56 und 57, die an ihren
inneren Enden durch einen Boden 58 miteinander verbunden
sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Boden 58 im wesentliehen eben und senkrecht zu den Seitenwänden
56 und 57· An den Stellen, an denen sie die
Wand der Innenbohrung 42 treffen, bilden die übrigen
Ränder der Seitenwände 56 und 57 verhältnxsmässig scharfe
Kanten 59 bzw. 61.
Die Nut 53 (Fig. 3) hat eine breite w zwischen den Seitenwänden
56 und 57· Diese Breite w ist \urzugsweise etwas
grosser als der Durchmesser D der Kugel 51· Die Nut 53 hat
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eine Tiefe d, die mindestens gleich dem halben Durchmesser
D der Kugel 51 ist, wobei die Tiefe d vorzugsweise etwas grosser als der halbe !Durchmesser D der Kugel 51 ist.
Die Tiefe d ist jedoch immer wesentlich geringer als der Durchmesser D der Kugel.
Bei einer realisierten Ausführungsform der Erfindung hat die Kugel einen Durchmesser D von 6,35 nun (i/4 inch),
und die Nut 53 hat eine Breite w von 7,1^38 mm (9/32 inch)
und eine Tiefe d von 3,9688 mm (5/32 inch). Wie bereits
erwähnt wurde, hat ferner die halbkugelförmige Ausnehmung
52 einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem
Durchmesser der Kugel ist, nämlich 6,35 nra (i/4 inch).
Indem die Kugel 51, die Ausnehmung 52 und die Nut 53
in zuvor beschriebener Weise, die durch die !>eispielsweise
angegebenen Abmessungen erläutert ist, dimensioniert werden, wird dafür gesorgt, dass die Kugel 51 in der
Wedsj durch die Nut eingeengt wird, dass sie immer in
der Ausnehmung 52 bleibt. Daher kann die Kugel 51 die
Gesamtanordnung aus Hülse und Wellenanordnung nicht verlassen.
Ferner führen diese dimensionsmässigen Beschränkungen auch dazu, dass die Kugel 51 die Hülse 41 nur an einer
Kontaktstelle berührt.
Wegen der Punktberührung zwischen der Kugel 51 und der
Nut 53 wird die Kugel 51 vorzugsweise aus gehärtetem und wärmebehandeltem Stahl hergestellt und hat vorzugsweise
eine feinbearbeitete Oberfläche. Daher handelt es bei der Kugel 51 vorzugsweise um eine Kugel, die mit den
für Kugellager verwendeten Kugeln identisch ist, und
tatsächlich können herkömmliche Lagerkugd-n mit geeignetem
Durchmesser verwendet werden.
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Die Dichtungsanordnungen. 21 und 22 arbeiten im wesentlichen auf herkömmliche Weise, indem die Druckfedern 47 die
Halteteile 32 und 32A gegen die jeweiligen Dichtringe 29
und 29A drücken. Auf .diese Weise drückt die Federkraft
die Packungsringe 37 und 37A elastisch zusammen und in
dichtende Anlage an die Wellenanordnung und die gegenüberliegenden Flächen, die am Ilaltcteil xmd dom drehbaren
Dichtring ausgebildet sind. Die drehbaren Dichtringe 29
und 29A werden ferner elastisch in gleitende, drehbare
Anlage an den stationären Dichtungsringen 20 und 2öA gedrückt
.
Während der Drehung der Wellenanordnung 13 wird die Drehung über die Kugel 51 auf die Hülse 41 übertragen, die ihrerseits
die drehbaren Dicht einheit en aufgrund >Ver zwischengeschalteten
Mitnehmerstifte 46 und 46A synchron antreibt bzw. mitnimmt. Die drehbaren Dichteinheiten sind jedoch
alisreichend weit vom Umfang der Wellenanordnung entfernt (mit Ausnahme des dichtenden Eingriffs zwischen den
Dichtringen 37 und 37A und der Wellenanordnung), um
der Buchse 17 und somit der Welle eine freie Axialbewegung relativ zu den drehbaren Dichteinheiten zu ermöglichen.
In ähnlicher Weise ermöglicht die Verkeilung zwischen der Hülse 4i und der Wellenanordnung I3 ebenfalls,
dass die Wellenanordnung sich in Axialrichtung relativ zur Hülse 4i frei bewegen kann.
Im einzelnen heisst dies, dass der drehbare treibende Eingriff zwischen der Wellenanordnung 13 und der Hülse 4i
dazu führt, dass die Kugel 51 in Eingriff mit eine,:* der
Seitenwände 56 oder 57 gebracht wird; die in Fig. 3
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dargestellte Kugel 51 befindet sich in Drehmoment übertragendem
und antreibendem Eingriff mit der Seitenwand 56.
Da die Breite der Nut 53 grosser als der Durchmesser der Kugel 51 ist, ist die Kugel 51 nur mit einer Seitenwand,
beispielsweise der Seitenwand 56, in Eingriff. Da ferner
die Tiefe d der Nut 53 so gewählt ist, dass sie etwas
grosser als der halbe Durchmesser der Kv-^l ist, führt
dies dazu, dass der Boden 58 Abstand zur Kugel hat, jedoch nahe genug an dieser angeordnet ist, um zu verhindern,
dass die Kugel aus der Ausnehmung 52 heraustritt. Diese Beziehung führt somit dazu, dass die Kugel
und die die Nut begrenzenden Wände einander im wesentlichen an einem einzigen Punkt berühren. Die Reibungskräfte, die
zwischen der Nut und der Kugel bestehen, werden durch diese Berührung nur an einem Punkt weitgehend herabgesetzt
und im wesentlichen beseitigt, so dass die Hülse 41 und die Wellenanordnung 13 relativ zueinander
in Axialrichtung frei bewegt werden können. Die Wellenanordnung 13 ist daher über grosse Strecken, beispielsweise
in der Grössenordnung von 73 mm (ungefähr i/2 inch),
frei beweglich. Wegen des einzigen Berührungspunktes
zwischen der Kugel 51 und der Hülse 4i führt ferner jegliches
Kippen oder Schiefstellen der Hülse kl relativ zur Wellenanordnung
nicht zu einem Pressen zwischen der Kugel und der Hülse, so dass die relative Axialbewegung zwischen der
Hülse und der Wellenanordnung nicht behindert ist.
Aufgrund der Weise, in der die Kugel 5I mit der Ausnehmung
52 und der Nut 53 zusammenwirkt, liegt die Berührungsstelle
zwischen der Kugel und der umgebenden Hülse nicht nur an einem einzigen Punkt, sondern tritt im wesentlichen an
der scharfen Kante auf, die den freien Rand der Nut bildet,
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wie beispielsweise die in Fig. 3 gezeigte Kante 59· Da
die Berührungsstelle an einer verhältnismässig scharfen
Kante liegt, die wiederum an der zylindrischen Oberfläche der Kugel anliegt, kommt der Bereich, in dem die Berührung
erfolgt, einem Purikt sehr nahe, so dass der Kontaktbereich
und die sich aus der Berührung ergebende Reibung äusserst klein ist.
DaHurch Öffnungen 38 und 39 ein geeignetes Fluid, beispielsweise
Wasser oder ein Schmiermittel, in die unmittelbare Nachbarschaft der Dichtungsanordnungen 21 und 22 eingespeist
wird und da dieses Fluid ferner im wesentlichen den die drehbaren Dichteinheiten umgebenden Abschnitt der
Kammer 23 füllt, tritt dieses Fluid auch in. die Nut 53
ein und timgibt die Kugel 51· Daher trägt das Fluid
wirksam zum Schmieren der Kugel und der Nut bei, so dass die Reibung noch weiter vermindert ist und der Verschleiss
von Kugel und Nut weiter, herabgesetzt ist. Aufgrund des äusserst kleinen Kontaktbereiches zwischen der Kugel und
der Nut kann ferner angenommen werden, dass das Fluid dazu neigt, am Punkt der Berührung zwischen Kugel und Nut
ein partielles hydrodynamisches Kissen zu bilden, so dass
dadurch sowohl der Verschleiss als auch die Reibung herabgesetzt werden.
Was die Ausbildung der Nut 53 angeht, so weist diese vorzugsweise im wesentlichen parallele Seitenwände 56 und 57
auf, wie sie in den Figuren dargestellt sind. Es ist jedoch ersichtlich, dass die Seitenwände unter einem schwachen
Winkel relativ zueinander angeordnet sein könnten, so dass sie nach innen zur Wellenanordnung hin relativ divergieren.
Diese schwache Divergenz würde immer noch zu der wünschens-
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werten Punktberührung zwischen der Kugel und der Nut
führen. Was den Boden 56 angeht, so kann dieser Boden
j.ede gewünschte Ausbildung haben, solange er normalerweise ausser Eingriff mit der Kugel bleibt, wobei er
gleichzeitig ausreichend dicht an der Kugol angeordnet ist,
um zu verhindern, dass die Kugel aus der Ausnehmung $2
austritt. Die Verwendung eines rechteckigen Querschnitts für die Nut 53» wie er dargestellt und beschrieben ist,
wird vorgezogen, da dies ermöglicht, dass die Nut in günstiger Weise hergestellt werden kann, beispielsweise
durch Verwendung eines Räumwerkzeugs zur maschinellen Bearbeitung der sich in Axialrichtung erstreckenden
Längsnut in der Hülse.
Patentansprüche:
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Claims (8)
- PatentansprücheMechanische Dichtung zwischen einer Wand und einer Wellenanordnung, die durch die Wand geht und relativ zu ihr drehbar ist, gekennzeichnet durch ein Paar von Dichtelementen (26, 29) mit sich gegenseitig berührenden Dichtflächen (28,· 31 ), wobei das eine Dichtelement (26) relativ zur Wand (11) feststeht und das andere Dichtelement (29) bei Drehung der Wellenanoi-dnung (13? 16, 17) eine Drehbewegung ausführen kann, eine Hülse (*H ) , die die Wellenanordnung umgibt und mit dem drehbaren Dichtelement (29) iii der Weise verbunden ist, dass diese Teile synchron drehen können, eine Verkeilung (hk) zwischen der Hülse (kl) und der Wellenanordnung (13» l6, 17)» "wobei die Verkeilung für eine drohfeste Verbindung zwischen Hülse und Wellenanordnung sorgt, und dadurch, dass die Verkeilung eine konkave Ausnehmung (52), die entweder in der Wellenanordnung (13; 16, 17) oder der Hülse (hl) ausgebildet ist, eine in Axialrichtung längliche Nut (53)» die im jeweils anderen Teil (41 oder 13» 16, I7) ausgebildet ist, und eine Kugel (51) umfasst, die frei drehbar in der Ausnehmung (52) sitzt und in die Nut (33) ragt, wobei die Kugel mit den die Nut bildenden Wäriden über punktförmige Berührung in Eingriff steht.
- 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (53) durch ein Paar im wesentlichen ebener Seitenwände (56, 57) begrenzt wird und dass die Kugel (51) mit einer der Seitenwände in Eingriff ist und dabei einen punktförinigen Kontaktbereich bildet.·409834/0323
- 3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (53) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat.
- 4. Dichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (56» 57) im wesentlichen parallel zue inande r s ind.
- 5. Dichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (56, 57) einen Abstand voneinander haben, der etwas grosser als der Durchmesser (d) der Kugel (5I) ist, so dass die Kugel nur eine der Seitenwände berührt.
- 6. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (53) eine Tiefe (d) hat, die etwas grosser als der Radius der Kugel (51) und kleiner als der Durchmesser der Kugel ist, so dass de Boden (58) der Nut Abstand zur Kugel hat und ein Austreten der Kugel aus der Ausnehmung (52) verhindert.
- 7· Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (51) mit einer der Seitenwände (56, 57) nahe ihrem freien Rand in Eingriff steht, so dass die Kugel mit der Nut im wesentlichen an einer scharfen Kante (59, 61) in Eingriff ist.
- 8. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (53) in der Hülse (4i) ausgebildet ist und dass die Ausnehmung (52) halbkugelförmig und in der Wellenanordnung (13; 16, I7) ausgebildet ist.409834/0323
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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