DE102016208258B4

DE102016208258B4 - Mechanical seal with friction clutch

Info

Publication number: DE102016208258B4
Application number: DE102016208258.2A
Authority: DE
Inventors: Büchl Andrea; Andreas Fesl; Benjamin Hellmig; Armin Laxander; Michael Müller; Sergej Mut; Josef Strobl; Ferdinand Werdecker
Original assignee: EagleBurgmann Germany GmbH and Co KG
Current assignee: EagleBurgmann Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2036-05-14
Also published as: DE102016208258A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtungsanordnung, umfassend einen rotierenden Gleitring (2) und einen stationären Gleitring (3), welche zwischen sich einen Dichtspalt (4) definieren, und eine Rutschkupplungseinrichtung (7), welche in einem Drehmomentübertragungspfad zwischen rotierenden Bauteilen und/oder in einem drehmomentabstützenden Pfad zwischen stationären Bauteilen angeordnet ist, wobei die Rutschkupplungseinrichtung (7) bei Auftreten eines über einem vorbestimmten Schwellenwert liegenden Drehmoments eingerichtet ist, eine in Umfangsrichtung auftretenden Rutschvorgang zuzulassen.The invention relates to a mechanical seal assembly, comprising a rotating seal ring (2) and a stationary seal ring (3) defining therebetween a sealing gap (4), and a slip clutch device (7) which in a torque transmission path between rotating components and / or in a torque-supporting path is arranged between stationary components, wherein the slip clutch means (7) is arranged on the occurrence of a torque exceeding a predetermined threshold, to allow a circumferentially occurring slip.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtungsanordnung mit einer Rutschkupplungseinrichtung, um im Betrieb Beschädigungen von Bauteilen, insbesondere der Gleitringe der Gleitringdichtungsanordnung, zu vermeiden.The invention relates to a mechanical seal assembly with a slip clutch device to avoid damage during operation of components, in particular the slip rings of the mechanical seal assembly.

Gleitringdichtungsanordnungen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Gleitringdichtungsanordnungen umfassen einen rotierenden Gleitring und einen stationären Gleitring, welche zwischen sich einen Dichtspalt begrenzen. Der rotierende Gleitring steht dabei mit einem rotierenden Bauteil, insbesondere einer Welle, in Verbindung und der stationäre Gleitring steht mit einem stationären Bauteil, insbesondere einem Gehäuse oder dgl., in Verbindung. Hierbei erfolgt eine Drehmomentübertragung vom rotierenden Bauteil auf den rotierenden Gleitring bzw. einer Drehmomentabstützung vom stationären Gleitring gegenüber dem stationären Bauteil. Die Drehmomentübertragung und/oder Drehmomentabstützung erfolgt üblicherweise über Stifte, welche zwischen den Gleitringen und den benachbarten Bauteilen vorgesehen sind. Hierzu müssen insbesondere in den Gleitringen Nuten oder Bohrungen oder dgl. vorgesehen werden, um die Stifte aufnehmen zu können. Hierbei kann es im Betrieb der Gleitringdichtungsanordnung zur Einleitung von sehr hohen Drehmomenten kommen, beispielsweise bei einem Anlauf einer Maschine aus dem Stand oder auch bei axialen Verschiebungen, welche zu einem Kontakt zwischen dem rotierenden und dem stationären Gleitring führen können und insbesondere beim stationären Gleitring eine hohe Drehmomenteintragung bewirken können. Auch hierdurch sind Beschädigungen der Gleitringe und weiterer Bauteile möglich. Weiterhin zeigt die DE 10 2006 028 153 B4 eine Gleitringdichtung für eine rotierende Welle, wobei zwischen dem rotierenden Gleitring und der Welle eine statische Dichtung vorgesehen ist. Aus der DE 2529469 A1 ist ferner eine Gleitringdichtung bekannt, bei der ein Zwischenring mit zwei Gleitflächen zwischen den eigentlichen Gleitringen angeordnet ist.Mechanical seal assemblies are known in the prior art in various configurations. Mechanical seal assemblies include a rotating seal ring and a stationary seal ring defining a sealing gap therebetween. The rotating seal ring communicates with a rotating component, in particular a shaft, in connection and the stationary seal ring is in communication with a stationary component, in particular a housing or the like. In this case, there is a torque transmission from the rotating component to the rotating seal ring or a torque support from the stationary seal ring relative to the stationary component. The torque transmission and / or torque support is usually via pins, which are provided between the slip rings and the adjacent components. For this purpose, in particular in the slip rings grooves or holes or the like. Be provided to accommodate the pins can. This can occur during operation of the mechanical seal assembly for the introduction of very high torques, for example, at a start-up of a machine from the state or even with axial displacements, which can lead to contact between the rotating and the stationary seal ring and in particular the stationary slide ring a high Can cause torque entry. This also damage the seal rings and other components are possible. Furthermore, the shows DE 10 2006 028 153 B4 a mechanical shaft seal for a rotating shaft, wherein a static seal is provided between the rotating seal ring and the shaft. From the DE 2529469 A1 Furthermore, a mechanical seal is known, in which an intermediate ring is arranged with two sliding surfaces between the actual slip rings.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gleitringdichtungsanordnung bereitzustellen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit bei Auftreten von Drehmomentspitzen eine Beschädigung von Gleitringen und weiteren Bauteilen verhindern kann und trotzdem eine Drehmomentübertragung und/oder Drehmomentabstützung sicherstellen kann.It is therefore an object of the present invention to provide a mechanical seal assembly which can prevent damage to slip rings and other components with a simple design and simple, cost-effective manufacturability when torque peaks occur and still ensure torque transmission and / or torque support.

Diese Aufgabe wird durch eine Gleitringdichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by a mechanical seal assembly with the features of claim 1, the dependent claims show preferred developments of the invention.

Die erfindungsgemäße Gleitringdichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 kann eine Beschädigung von Bauteilen, insbesondere von Gleitringen und daran angrenzenden Bauteilen, vermeiden, falls im Betrieb Drehmomentspitzen bei einer Drehmomentübertragung und/oder Drehmomentabstützung auftreten. Dies wird erfindungsgemäß durch Vorsehen einer Rutschkupplungseinrichtung gelöst, welche in einem Drehmomentpfad zwischen rotierenden Bauteilen und/oder in einem drehmomentabstützenden Pfad zwischen stationären Bauteilen angeordnet ist. Die Rutschkupplungseinrichtung kann dabei an einer beliebigen Stelle zwischen einem Drehmomenteingangselement, insbesondere einer Welle, und dem rotierenden Gleitring und/oder dem stationären Gleitring und einem damit verbundenen Gehäusebauteil oder Gehäuse angeordnet sein. Durch das Vorsehen der Rutschkupplungseinrichtung wird eine selbsttätige Sicherheitseinrichtung in den Drehmomentübertragungspfad bzw. den drehmomentabstützenden Pfad eingebaut. Somit können insbesondere die beim Anfahren von Maschinen mit Gleitringdichtungsanordnungen durch Kontakt der Gleitringe auftretenden Drehmomentspitzen oder die bei einem im Betrieb durch eventuellen Kontakt zwischen dem rotierenden Gleitring und dem stationären Gleitring erzeugten Drehmomentspitzen durch Rutschen der Rutschkupplungseinrichtung in Wärme umgewandelt werden. Somit können die Bauteile der Gleitringdichtungsanordnung sicher vor Beschädigungen aufgrund von zu hohem Drehmoment geschützt werden. Die Rutschkupplungseinrichtung kann dabei einfach oder mehrfach im Drehmomentübertragungspfad oder dem drehmomentabstützenden Pfad, ausgehend vom stationären Gleitring, angeordnet werden. Ferner umfasst die Rutschkupplungseinrichtung ein Federelement, welches zur Drehmomentübertragung eingerichtet ist. Das Federelement ist dabei derart vorgesehen, dass bei Einleitung eines zu großen Drehmoments ein Rutschvorgang zwischen dem Federelement und einem benachbarten Bauteil ausgelöst wird. Somit fungiert das Federelement als Rutschelement. Für einen besonders kompakten Aufbau ist vorzugsweise das Federelement direkt mit einem Gleitring der Gleitringdichtungsanordnung in Kontakt. Eine Drehmomentobergrenze kann auch durch Wahl einer Federstärke des Federelements der Rutschkupplungseinrichtung bestimmt werden.The mechanical seal assembly according to the invention with the features of claim 1 can avoid damage to components, especially of slip rings and adjacent components, if in operation torque peaks occur in a torque transmission and / or torque support. This is achieved according to the invention by providing a slip coupling device, which is arranged in a torque path between rotating components and / or in a torque-supporting path between stationary components. The slip clutch device can be arranged at any point between a torque input element, in particular a shaft, and the rotating seal ring and / or the stationary seal ring and an associated housing component or housing. By providing the slip clutch device, an automatic safety device is installed in the torque transmission path or the torque-supporting path. Thus, in particular, the torque peaks occurring during the startup of machines with mechanical seal arrangements by contact of the slip rings or the torque peaks generated during operation by possible contact between the rotating slip ring and the stationary slip ring can be converted into heat by slipping the slip clutch device. Thus, the components of the mechanical seal assembly can be safely protected from damage due to excessive torque. The slip clutch device can be arranged simply or multiply in the torque transmission path or the torque-supporting path, starting from the stationary slide ring. Furthermore, the slip clutch device comprises a spring element which is set up for torque transmission. The spring element is provided such that upon initiation of excessive torque, a sliding action between the spring element and an adjacent component is triggered. Thus, the spring element acts as a sliding element. For a particularly compact construction, the spring element is preferably in direct contact with a sliding ring of the mechanical seal arrangement. An upper torque limit can also be determined by selecting a spring strength of the spring element of the slip clutch device.

Um eine möglichst hohe Reibung zu erzeugen, ist das Federelement weiter in einer Nut mit einem Boden und einer ersten und zweiten Wand angeordnet. Hierdurch kann ein Rutschen sowohl am Boden als auch an den beiden Wänden bei Auftreten eines zu hohen Drehmoments ausgeführt werden.In order to generate the highest possible friction, the spring element is further arranged in a groove with a bottom and a first and second wall. As a result, slippage can be carried out both on the ground and on the two walls when too high a torque occurs.

Das Federelement ist eine Spiralfeder. Die Spiralfeder ist weiter bevorzugt umlaufend geschlossen. Dabei weist das Federelement einen kreisförmigen oder rechteckigen Querschnitt auf. Hierdurch kann eine hohe Anlagefläche zwischen dem Federelement und einem benachbarten Bauteil erreicht werden, so dass hohe Reibwerte bei Auftreten von Drehmomentspitzen erzeugt werden können.The spring element is a spiral spring. The coil spring is further preferably circumferentially closed. In this case, the spring element has a circular or rectangular cross-section. hereby a high contact surface between the spring element and an adjacent component can be achieved, so that high friction values can be generated when torque peaks occur.

Somit kann z. B. Drehmoment vom drehmomenteinleitenden Bauteil, insbesondere einer Welle, formschlussfrei auf den rotierenden Gleitring übertragen werden. Das Drehmoment wird bei Anordnung der Rutschkupplungseinrichtung im Drehmomentpfad vom drehmomenteinleitenden Bauteil zum rotierenden Gleitring an der Rutschkupplungseinrichtung durch Reibübertragung übertragen. Eine Obergrenze des Drehmoments kann dabei durch Auswahl der Materialien und der Reibflächen bestimmt werden.Thus, z. B. torque from the torque-introducing component, in particular a shaft, are transmitted form-fitting on the rotating seal ring. The torque is transmitted by friction transmission in the torque path from the torque introducing component to the rotating seal on the slip clutch device in the arrangement of the slip clutch device. An upper limit of the torque can be determined by selecting the materials and the friction surfaces.

Bevorzugt ist die Gleitringdichtungsanordnung dadurch gekennzeichnet, dass die Rutschkupplungseinrichtung mit dem rotierenden Gleitring und/oder mit dem stationären Gleitring in Kontakt steht.Preferably, the mechanical seal assembly is characterized in that the slip clutch device is in contact with the rotating seal ring and / or with the stationary seal ring.

Weiter bevorzugt ist das Federelement ein vollständig umlaufend geschlossenes Bauteil. Hierdurch wird eine große Anlagefläche zwischen dem Federelement und benachbarten Bauteilen erreicht.More preferably, the spring element is a completely circumferentially closed component. As a result, a large contact surface between the spring element and adjacent components is achieved.

Um Drehmomentspitzen möglichst schnell in kurzer Zeit abbauen zu können, umfasst die Rutschkupplungseinrichtung besonders bevorzugt zwei Federelemente. Die Federelemente sind dabei weiter bevorzugt nebeneinander angeordnet.In order to reduce torque peaks as quickly as possible in a short time, the slip clutch device particularly preferably comprises two spring elements. The spring elements are further preferably arranged side by side.

Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist genau ein umlaufend geschlossenes Federelement vorgesehen. Das Federelement ist vorzugsweise an einer Position in Axialrichtung, an welcher auch ein Schwerpunkt des Gleitrings liegt, am Gleitring, insbesondere am rotierenden Gleitring, angeordnet. Durch die Anordnung wird vermieden, dass ein Kippmoment während eines Rutschvorgangs des Federelements bei Auftreten von hohen Drehmomentspitzen in den Gleitring übertragen wird.According to an alternative preferred embodiment of the present invention exactly one circumferentially closed spring element is provided. The spring element is preferably arranged at a position in the axial direction, on which a center of gravity of the sliding ring lies, on the sliding ring, in particular on the rotating sliding ring. The arrangement avoids that a tilting moment is transmitted during a sliding action of the spring element when high torque peaks occur in the slip ring.

Besonders bevorzugt ist ein rotierendes Bauteil, an welchem die Rutschkupplungseinrichtung angeordnet ist, eine Wellenhülse. Weiter bevorzugt ist das stationäre Bauteil, an welchem die Rutschkupplung angeordnet ist, ein Gehäuse. Besonders bevorzugt sind dabei Nuten in dem rotierenden oder stationären Bauteil zur Aufnahme der Rutschkupplungseinrichtung vorgesehen. Hierdurch wird eine axiale Baulänge der Gleitringdichtungsanordnung nicht vergrößert, da die Rutschkupplungseinrichtung platzsparend in der Nut angeordnet werden kann.Particularly preferred is a rotating component, on which the slip clutch device is arranged, a shaft sleeve. More preferably, the stationary component, on which the slip clutch is arranged, a housing. Particular preference is given to grooves in the rotating or stationary component for receiving the slip clutch device are provided. As a result, an axial length of the mechanical seal assembly is not increased, since the slip clutch device can be arranged to save space in the groove.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In der Zeichnung ist:Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same or functionally identical parts are denoted by the same reference numerals. In the drawing is:

1 eine schematische Schnittansicht einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a schematic sectional view of a mechanical seal assembly according to a first embodiment of the invention;

2 eine schematische Draufsicht einer Rutschkupplungseinrichtung der Gleitringdichtungsanordnung von 1; 2 a schematic plan view of a slip clutch device of the mechanical seal assembly of 1 ;

3 eine alternative Ausgestaltung eines Federelements einer Rutschkupplungseinrichtung; 3 an alternative embodiment of a spring element of a slip clutch device;

4 eine schematische Schnittansicht einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 4 a schematic sectional view of a mechanical seal assembly according to a second embodiment of the invention;

5 eine schematische Schnittansicht einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und 5 a schematic sectional view of a mechanical seal assembly according to a third embodiment of the invention; and

6 eine schematische Schnittansicht einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 6 a schematic sectional view of a mechanical seal assembly according to a fourth embodiment of the invention.

In den 1 und 2 ist eine Gleitringdichtungsanordnung 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail dargestellt.In the 1 and 2 is a mechanical seal assembly 1 according to a first preferred embodiment of the invention shown in detail.

Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Gleitringdichtungsanordnung 1 einen rotierenden Gleitring 2 und einen stationären Gleitring 3, welche zwischen sich einen Dichtspalt 4 definieren. Das Bezugszeichen 9 bezeichnet ein Vorspannelement, welches den stationären Gleitring 3 in Richtung zum rotierenden Gleitring 2 vorspannt.How out 1 it can be seen comprises the mechanical seal assembly 1 a rotating seal ring 2 and a stationary slip ring 3 , which between them a sealing gap 4 define. The reference number 9 denotes a biasing member, which the stationary seal ring 3 towards the rotating seal ring 2 biases.

Die Gleitringdichtungsanordnung 1 dichtet eine Produktseite 11 von einer Atmosphärenseite 12 ab.The mechanical seal assembly 1 seals a product page 11 from an atmosphere side 12 from.

Der rotierende Gleitring 2 ist in einer Wellenhülse 6 lose eingelegt, wobei die Wellenhülse 6 fest mit einer Welle 5 verbunden ist. Die Welle 5 ist ein drehmomenteinleitendes Bauteil, wobei in einem Drehmomentpfad von der Welle 5 zum rotierenden Gleitring 2 eine Rutschkupplungseinrichtung 7 angeordnet ist.The rotating seal ring 2 is in a shaft sleeve 6 loosely inserted, with the shaft sleeve 6 stuck with a wave 5 connected is. The wave 5 is a torque-introducing component, wherein in a torque path from the shaft 5 to the rotating seal ring 2 a slip clutch device 7 is arranged.

Wie aus 1 ersichtlich ist, ist die Rutschkupplungseinrichtung 7 zwischen dem rotierenden Gleitring 2 und der Wellenhülse 6 angeordnet. in diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Rutschkupplungseinrichtung 7 ein Federelement 70. Das Federelement 70 ist in den 2 und 3 im Detail dargestellt.How out 1 it can be seen, is the slip clutch device 7 between the rotating seal ring 2 and the shaft sleeve 6 arranged. In this embodiment, the slip clutch device comprises 7 a spring element 70 , The spring element 70 is in the 2 and 3 shown in detail.

Wie aus 2 ersichtlich ist, ist das Federelement 70 eine umlaufend geschlossene Spiralfeder. Die Spiralfeder weist dabei einen kreisförmigen Querschnitt auf. How out 2 it can be seen, is the spring element 70 a circumferentially closed spiral spring. The coil spring has a circular cross section.

Wie aus 1 ersichtlich ist, ist die Rutschkupplungseinrichtung 7 in einer Nut 60 in der Wellenhülse 6 angeordnet. Die Nut weist einen Boden und zwei parallele Wände auf. Wie aus 1 ersichtlich ist, liegt dabei das Federelement 70 sowohl an den beiden Wänden als auch am Boden der Nut 60 und am rotierenden Gleitring 2 an. Der rotierende Gleitring 2 liegt lose in der Wellenhülse 6 und wird durch die Federkraft des Federelements 70 in der Wellenhülse 6 gehalten. Eine Übertragung von Drehmoment von der Welle 5 erfolgt dabei über die Wellenhülse 6 und das Federelement 70 auf den rotierenden Gleitring 2.How out 1 it can be seen, is the slip clutch device 7 in a groove 60 in the shaft sleeve 6 arranged. The groove has a bottom and two parallel walls. How out 1 it can be seen, lies the spring element 70 both on the two walls and at the bottom of the groove 60 and on the rotating seal ring 2 at. The rotating seal ring 2 lies loose in the shaft sleeve 6 and is determined by the spring force of the spring element 70 in the shaft sleeve 6 held. A transmission of torque from the shaft 5 takes place via the shaft sleeve 6 and the spring element 70 on the rotating seal ring 2 ,

Falls nun im Betrieb sehr hohe Drehmomentspitzen auftreten oder aufgrund von einer Axialbewegung in Axialrichtung X-X der Welle 5, ein Kontakt zwischen dem rotierenden Gleitring 2 und dem stationären Gleitring 3 auftritt, stellt die Rutschkupplungseinrichtung 7 im Drehmomentpfad sicher, dass die Drehmomentspitze durch Rutschen des Federelements 70 in der Nut 60 abgebaut werden kann. Dabei rutscht das Federelement 70 gegenüber der Wellenhülse 6 und/oder gegenüber dem rotierenden Gleitring 2. Bei sehr hohen Drehmomenten kann auch der rotierende Gleitring 2 gegenüber der Wellenhülse 6 rutschen. Da die Rutschkupplungseinrichtung 7 in einer Axialrichtung X-X der Gleitringdichtungsanordnung am rotierenden Gleitring 2 an einer Position angeordnet ist, an welcher auch ein Schwerpunkt 20 des Gleitrings liegt, wird kein Kippmoment auf den rotierenden Gleitring 2 eingebracht. Hierdurch wird ein Verkippen des Gleitrings bei Einleiten eines Drehmoments über die Rutschkupplungseinrichtung auf den Gleitring vermieden. Mit anderen Worten liegen der Schwerpunkt 20 und die Rutschkupplungseinrichtung 7 in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Axialrichtung X-X.If now during operation very high torque peaks occur or due to axial movement in the axial direction XX of the shaft 5 , a contact between the rotating seal ring 2 and the stationary seal ring 3 occurs, provides the slip clutch device 7 in the torque path ensure that the torque peak by slipping the spring element 70 in the groove 60 can be reduced. This slips the spring element 70 opposite the shaft sleeve 6 and / or with respect to the rotating seal ring 2 , At very high torques and the rotating seal can 2 opposite the shaft sleeve 6 slip. Since the slip clutch device 7 in an axial direction XX of the mechanical seal assembly on the rotating seal ring 2 is arranged at a position at which also a center of gravity 20 of the sliding ring is no tilting moment on the rotating seal ring 2 brought in. As a result, tilting of the sliding ring is avoided when introducing a torque on the slip clutch device on the sliding ring. In other words, the focus is on 20 and the slip clutch device 7 in a common plane perpendicular to the axial direction XX.

Somit wird erfindungsgemäß eine selbsttätig wirkende Sicherheitseinrichtung in Form einer Rutschkupplungseinrichtung 7 bereitgestellt, welche insbesondere Beschädigungen an den Gleitringen bei Auftreten von hohen Drehmomentspitzen vermeidet. Im normalen Betrieb erfolgt eine Drehmomentübertragung von der Wellenhülse 6 auf den rotierenden Gleitring 2 ausschließlich über die mittels des Federelements 70 bereitgestellte Reibkraft. Somit kann eine formschlussfreie Drehmomentübertragung auf den rotierenden Gleitring 2 sichergestellt werden. Dabei weist die Rutschkupplungseinrichtung 7 einen besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau auf. Auch kann die das Federelement 70 umfassende Rutschkupplungseinrichtung 7 ohne zusätzlichen axialen Bauraum in die Gleitringdichtungsanordnung 1 integriert werden.Thus, according to the invention, an automatically acting safety device in the form of a slip clutch device 7 provided, which in particular avoids damage to the slip rings when high torque peaks occur. In normal operation, torque is transmitted from the shaft sleeve 6 on the rotating seal ring 2 exclusively via the means of the spring element 70 provided friction force. Thus, a formschlussfreie free torque transmission to the rotating seal ring 2 be ensured. In this case, the slip clutch device 7 a particularly simple and inexpensive construction. Also, the spring element 70 comprehensive slip clutch device 7 without additional axial space in the mechanical seal assembly 1 to get integrated.

3 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Federelements 70 einer Rutschkupplungseinrichtung 7. In dieser alternativen Ausgestaltung ist ein Querschnitt des Federelements 70 rechteckig. Hierdurch können größere Auflageflächen zwischen dem Federelement 70 und benachbarten Bauteilen gezielt variiert werden. 3 shows an alternative embodiment of a spring element 70 a slip clutch device 7 , In this alternative embodiment is a cross section of the spring element 70 rectangular. This allows larger contact surfaces between the spring element 70 and adjacent components can be selectively varied.

4 zeigt eine Gleitringdichtungsanordnung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie aus 4 ersichtlich ist, umfasst die Gleitringdichtungsanordnung 1 des zweiten Ausführungsbeispiels eine Rutschkupplungseinrichtung 7, welche ein erstes Federelement 70 und ein zweites Federelement 71 umfasst. Die beiden Federelemente 70, 71 sind dabei nebeneinander angeordnet. Hierbei ist jeweils eine erste und zweite Nut 60, 61 vorgesehen. Beide Nuten 60, 61 sind in der Wellenhülse 6 angeordnet und verlaufen in Umfangsrichtung parallel nebeneinander. Die Verwendung von zwei Federelementen 70, 71 ermöglicht dabei einen Abbau von höheren Drehmomenten, so dass eine Relativbewegung zwischen dem rotierenden Gleitring 2 und der Wellenhülse 6 beim Drehmomentabbau in Umfangsrichtung nur sehr klein ist. 4 shows a mechanical seal assembly 1 according to a second embodiment of the invention. How out 4 it can be seen comprises the mechanical seal assembly 1 of the second embodiment, a slip clutch device 7 , which is a first spring element 70 and a second spring element 71 includes. The two spring elements 70 . 71 are arranged side by side. Here, in each case a first and second groove 60 . 61 intended. Both grooves 60 . 61 are in the shaft sleeve 6 arranged and run in the circumferential direction parallel to each other. The use of two spring elements 70 . 71 allows for a reduction of higher torques, so that a relative movement between the rotating seal ring 2 and the shaft sleeve 6 when torque reduction in the circumferential direction is very small.

5 zeigt eine Gleitringdichtungsanordnung 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel weist die Rutschkupplungseinrchtung 7 des dritten Ausführungsbeispiels ebenfalls zwei Federelemente 70, 72 auf. Diese sind jedoch nun an unterschiedlichen Positionen angeordnet. Wie aus 5 ersichtlich ist, ist das erste Federelement 70 in einer ersten Nut 60 zwischen dem rotierenden Gleitring 2 und der Wellenhülse 6 angeordnet. Ein zweites Federelement ist als Gehäusefederelement 72 der Rutschkupplungseinrichtung 7 in einer Gehäusenut 62 (zweiten Nut), welche im Gehäuse 8 ausgebildet ist, zwischen dem Gehäuse 8 und dem stationären Gleitring 3 angeordnet. Wenn im Betrieb bei dem dritten Ausführungsbeispiel beispielsweise ein Kontakt zwischen dem rotierenden Gleitring 2 und dem stationären Gleitring 3 auftreten würde, kann auch ein Rutschvorgang zwischen dem stationären Gleitring 3 und dem Gehäuse 8 auftreten und so eine Drehmomentspitze schnell abgebaut werden. 5 shows a mechanical seal assembly 1 according to a third embodiment of the invention. In contrast to the second embodiment, the Rutschkupplungseinrchtung 7 of the third embodiment also two spring elements 70 . 72 on. However, these are now arranged at different positions. How out 5 it can be seen, is the first spring element 70 in a first groove 60 between the rotating seal ring 2 and the shaft sleeve 6 arranged. A second spring element is as a housing spring element 72 the slip clutch device 7 in a housing groove 62 (second groove), which in the housing 8th is formed between the housing 8th and the stationary seal ring 3 arranged. When in operation in the third embodiment, for example, a contact between the rotating seal ring 2 and the stationary seal ring 3 There may also be a sliding action between the stationary slip ring 3 and the housing 8th occur and so a torque peak can be broken down quickly.

6 zeigt eine Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist hierbei nur genau eine Rutschkupplungseinrichtung 7 vorgesehen. Die Rutschkupplungseinrchtung 7 umfasst als einziges Federelement ein Gehäusefederelement 72, welches in einer Gehäusenut 62 angeordnet ist. Somit ist die Rutschkupplungseinrchtung 7 des vierten Ausführungsbeispiels ausschließlich in einem drehmomentabstützenden Pfad zwischen stationären Bauteilen, nämlich dem stationären Gleitring 3 und dem Gehäuse 8 vorgesehen. 6 shows a mechanical seal assembly according to a fourth embodiment of the invention. As in the first embodiment, in this case only exactly one slip clutch device 7 intended. The slip clutch device 7 comprises as the only spring element, a housing spring element 72 , which in a housing groove 62 is arranged. Thus, the slip clutch device is 7 of the fourth embodiment exclusively in a torque-supporting path between stationary components, namely the stationary seal ring 3 and the housing 8th intended.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: GleitringdichtungsanordnungThe mechanical seal assembly
22: rotierender Gleitringrotating seal ring
33: stationärer Gleitringstationary sliding ring
44: Dichtspaltsealing gap
55: Wellewave
66: Wellenhülseshaft sleeve
77: RutschkupplungseinrichtungSlip clutch means
88th: Gehäusecasing
99: Vorspannelementbiasing member
1111: Produktseiteproduct page
1212: Atmosphärenseiteatmospheric side
2020: Schwerpunktmain emphasis
6060: erste Nutfirst groove
6161: zweite Nutsecond groove
6262: Gehäusenuthousing groove
7070: erstes Federelementfirst spring element
7171: zweites Federelementsecond spring element
7272: GehäusefederelementHousing spring element
X-XX X: Axialrichtungaxially

Claims

Mechanical seal assembly comprising: - a rotating seal ring ( 2 ) and a stationary sliding ring ( 3 ), which between them a sealing gap ( 4 ), and - a slip coupling device ( 7 ) as an automatic safety device, which is arranged in a torque transmission path between rotating components and / or in a torque-supporting path between stationary components, - wherein the slip clutch device ( 7 ) is arranged on the occurrence of a torque exceeding a predetermined threshold, to perform a circumferentially occurring slip, - wherein the slip clutch device ( 7 ) a spring element ( 70 ; 71 ; 72 ), which is provided for frictional torque transmission between components, - wherein the spring element ( 70 ) in a groove ( 60 ) is arranged with a bottom and a first and second wall region, and - wherein the spring element ( 70 ) is a spiral spring element with a circular cross section or a rectangular cross section.

Mechanical seal assembly according to claim 1, characterized in that the slip clutch device ( 7 ) with the rotating sliding ring ( 2 ) and / or with the stationary sliding ring ( 3 ) is in contact.

Mechanical seal assembly according to claim 1 or 2, wherein the spring element ( 70 ; 71 ; 72 ) directly with the rotating seal ring ( 2 ) and / or the stationary seal ring ( 3 ) is in contact.

Mechanical seal arrangement according to one of claims 1 to 3, wherein the spring element ( 70 ) is formed completely closed in the circumferential direction.

A mechanical seal assembly according to any one of claims 1 to 4, wherein the slip coupling means ( 7 ) a first spring element ( 70 ) and a second spring element ( 71 ; 72 ).

Mechanical seal arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the slip clutch device ( 7 ) is arranged directly on a sliding ring at a position in an axial direction (XX), at which also a center of gravity ( 20 ) of the sliding ring is located.

Mechanical seal arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the slip clutch device ( 7 ) on a shaft sleeve ( 6 ) and / or a housing ( 8th ) is arranged.