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WO2010020364A1 - Slide ring seal arrangement having an improved secondary seal - Google Patents

Slide ring seal arrangement having an improved secondary seal Download PDF

Info

Publication number
WO2010020364A1
WO2010020364A1 PCT/EP2009/005834 EP2009005834W WO2010020364A1 WO 2010020364 A1 WO2010020364 A1 WO 2010020364A1 EP 2009005834 W EP2009005834 W EP 2009005834W WO 2010020364 A1 WO2010020364 A1 WO 2010020364A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
seal
secondary seal
mechanical seal
assembly according
component
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/005834
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Schrüfer
Joachim Otschik
Günther Lederer
Petia Philippi
Peter Dröscher
Andreas Fesl
Berthold Vogel
Original Assignee
Burgmann Industries Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Burgmann Industries Gmbh & Co. Kg filed Critical Burgmann Industries Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2010020364A1 publication Critical patent/WO2010020364A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/38Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member sealed by a packing

Definitions

  • the present invention relates to a mechanical seal assembly having a pair of sliding rings with an improved secondary seal which provides sealing at one of the slip rings at a secondary sealing gap.
  • Mechanical seal assemblies are known in the prior art in various configurations. In this case, mechanical seal assemblies are used in various fields of application.
  • An example of this is gas-lubricated mechanical seal assemblies, which are used, for example, in compressors that compress a gas, such as natural gas.
  • a gas such as natural gas.
  • compressors that compress a gas
  • natural gas compressors are operated in part to generate very high pressures of 800 x 10 5 Pa or more.
  • secondary seals which provide a seal at a secondary sealing gap between a sliding ring and another component (eg housing)
  • extrusion phenomena occur, whereby the material of the secondary seal in the secondary sealing gap between the sliding ring and the component is involved.
  • tubular approaches can arise, which are pulled through the entire secondary sealing gap and can lead to impairment of the function of the mechanical seal assembly.
  • the mechanical seal assembly according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that it can be used even at the highest pressures. This is u.a. is achieved by using an improved secondary seal, which provides a seal at a secondary sealing gap between one of the sliding rings of the mechanical seal assembly and another component, e.g. a housing component, provides.
  • the secondary seal is annular and is made of a material which has areas of different stiffness in the axial direction of the secondary seal.
  • a secondary seal is proposed, which has different resistance to the forces acting on it at different areas. In this way, an undesired plastic deformation can be prevented at selected regions of the secondary seal and in particular an extrusion of the secondary seal can be avoided by the secondary sealing gap between the seal ring and another component.
  • the secondary seal can thus have a very good resistance to deformation, which can occur in particular due to use of the mechanical seal arrangement at very high pressures of the medium.
  • a secondary seal can be provided which has an area of high rigidity which is resistant to extrusion and prevents undesired deformation of the secondary seal, in particular pulling it into the secondary sealing gap.
  • a region with the highest rigidity of the secondary seal is arranged at a first end of the secondary seal.
  • the first end of the secondary seal is arranged at the secondary sealing gap.
  • the secondary seal at a second end on a first leg portion and a second leg portion, which form a U-shaped recess or a V-shaped recess in section.
  • a rigidity of the secondary seal changes continuously in the axial direction.
  • a continuous change in rigidity is achieved by using at least two different materials whose mixing ratio varies continuously in the axial direction.
  • the secondary seal preferably comprises polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyetheretherketone (PEEK), with a proportion of PEEK continuously increasing in the direction of the first end of the secondary seal in order to continuously increase the rigidity of the secondary seal in the direction of the first end.
  • the secondary seal preferably has a proportion of 100% of PEEK at the first end and a proportion of 100% of PTFE at the opposite second end.
  • the secondary seal is preferably made of a penetration composite of at least two different materials having different properties.
  • the secondary seal is made of at least three separate components, wherein the at least three separate components form a one-piece secondary seal.
  • the at least three components form an integral secondary seal in the form of a layered composite material, wherein each of the components provides a layer.
  • a first component is made of a material having a first elasticity
  • a second component is a fabric
  • a third component is made of a material having an elasticity which is greater than the elasticity of the first component.
  • the first component is PEEK and the third component PTFE. Since the secondary seal must provide certain sealing properties, in particular, the first component must also have a certain elasticity in order to provide sufficient sealing of the secondary sealing gap between a sliding ring and another component.
  • the second component of the secondary seal formed as a layer composite material is a glass fabric or a carbon fiber fabric or a glass-carbon fiber blended fabric.
  • graphite or another carbon-based fabric with further additives can be used as a second component.
  • the secondary seal further comprises a circumferential recess formed on a radially inner peripheral region of the secondary seal.
  • the circumferential recess is preferably concave.
  • the secondary seal further comprises a stiffening element.
  • the stiffening element is arranged in the U- or V-shaped recess of the secondary seal.
  • a stiffening element a U-shaped or V-shaped metallic element can be used.
  • the secondary seal preferably has a radially outwardly directed shoulder on its first leg. This can prevent it from moving out of the stiffening element from the secondary seal.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a mechanical seal assembly with secondary seal according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of the secondary seal of the first exemplary embodiment
  • 3 is a schematic sectional view of a secondary seal according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of a secondary seal according to a third exemplary embodiment of the invention
  • Fig. 5 is a schematic sectional view of a secondary seal according to a fourth embodiment of the invention.
  • Fig. 6 is a schematic sectional view of a secondary seal according to a fifth embodiment of the invention.
  • the mechanical seal assembly 1 comprises a first stationary seal ring 2 and a second rotating seal ring 3.
  • the rotary seal ring 3 is fixed in a sleeve 12 which is fixed to a rotating shaft 10.
  • the two slip rings 2, 3 have opposing sliding surfaces 2a, 3a, which define a sealing gap 4 between them.
  • the mechanical seal assembly 1 seals between a first space 5 and a second space 6.
  • the mechanical seal assembly is a gas-lubricated mechanical seal assembly used in a compressor which generates very high pressures. The pressures are here between 500 x 10 5 Pa and 800 x 10 5 Pa and the compressor is used in a compression of natural gas, which is conveyed into underground caverns for storage.
  • the mechanical seal assembly 1 further includes a biasing means 7 biasing the stationary seal ring 2 against the rotary seal ring 3, and the biasing means 7 comprises a pressure transmitting ring 8 and a plurality of biasing springs 9 distributed along the circumference.
  • the Biasing device 7 allows the stationary seal ring in the axial direction X-X perform certain compensating movements and in particular ensures that the sealing gap 4 between the two slip rings 2, 3 is minimized.
  • the rear side i.e. the side facing away from the sliding surface 2a of the stationary sliding ring 2 is also connected via the pressure ring 8 to the space 5, which comprises the pressurized medium.
  • a secondary sealing gap 16 which is present between the stationary seal ring 2 and a bearing surface 11a on the housing 11, must be sealed.
  • a secondary seal 13 is provided, which is arranged radially within the pressure ring 8.
  • the secondary seal 13 is annular and provides a seal at the beginning of the secondary sealing gap 16 ready.
  • the secondary seal 13 is shown in detail in FIG. 2.
  • the secondary seal 13 is a one-piece component, but made of different materials. In other words, the secondary seal 13 is a one-piece composite component.
  • the secondary seal 13 has a first end 13a and a second end 13b, which are aligned opposite to each other in the axial direction X-X.
  • the first end 13a is in this case with the stationary seal ring 2 in contact.
  • the second end 13b is substantially free and in contact with the medium to be sealed, which is under high pressure.
  • the secondary seal 13 further comprises a first leg 13c and a second leg 13d, which are arranged at the second end 13b of the secondary seal. Between the two legs 13c, 13d, a V-shaped recess 13e is formed.
  • the reference numeral 13f denotes an inner peripheral recess.
  • the secondary seal is produced as a composite component from two different materials.
  • the material 14 PEEK is provided as the material 14 PEEK and the second material 15, which forms the remaining part of the secondary seal 13 and in particular the two legs 13c and 13d, is PTFE.
  • the PEEK material 14 is in the form of a layer on the end of the PTFE tube facing the static sliding ring 2. Materials 15 arranged.
  • the secondary seal 13 of the first embodiment consists of two different materials which have different stiffnesses in the axial direction XX.
  • PEEK has a higher stiffness than PTFE, so that in particular it has an improved extrusion resistance to extrusion through the secondary sealing gap 16 as PTFE.
  • the secondary seal is drawn into the secondary sealing gap 16 between the stationary seal ring 2 and the bearing surface 11a on the housing member 11. Nevertheless, the portion 13b of the sub-seal 13 in contact with the high-pressure medium has sufficient elasticity to allow excellent sealing by deformation of the PTFE.
  • the seal is in this case supported in particular by the V-shaped recess 13e and the two legs 13c and 13d.
  • a secondary seal 13 can be provided, which are also used in high pressure applications and high temperature applications.
  • the part made of PEEK of the secondary seal is protected by the PTFE, which has an excellent resistance to almost all media. Due to the integral nature of the secondary seal 13, a simple and cost-effective installation can furthermore be achieved, with the secondary seal, although comprising two different materials, nevertheless being able to be manufactured relatively simply and inexpensively.
  • the sub-seal 13 of the second embodiment has substantially the same shape as the sub-seal of the first embodiment, but the sub-seal 13 of the second embodiment is made of three different materials.
  • the secondary seal 13 is made of a first component 14 of PEEK, of a second component 15 of PTFE and a third Component 17 made of a fabric.
  • the fabric 17 is arranged between the other two components.
  • the secondary seal 13 of the second embodiment is constructed similarly to a multilayer composite component, wherein the thickness of the fabric 17 is smaller than a thickness of the PEEK material and the PTFE material.
  • the fabric 17 is, for example, glass fiber or carbon fiber or a mixture of these fibers.
  • the arrangement of the tissue between the materials PEEK and PTFE allows a very good separation of the two materials. Otherwise, this embodiment corresponds to the first embodiment, so that reference may be made to the description given there.
  • Fig. 4 shows a secondary seal of a mechanical seal assembly according to a third embodiment of the invention, in turn, the same or functionally identical parts are designated as in the preceding embodiments.
  • a shape of the sub-seal 13 of the third embodiment is substantially the same as that of the first and second embodiments.
  • the secondary seal 13 of the third embodiment is made of the two materials PEEK and PTFE.
  • the two legs 13c, 13d made of PTFE and a share of PEEK increases continuously up to the first end 13a.
  • the area made exclusively of PTFE is marked with the letter A, and the area in which the proportion of PEEK in PTFE increases continuously is indicated by the letter B.
  • the arrow C is intended to illustrate the increasing proportions of PEEK in PTFE.
  • a PEEK proportion should be 100%.
  • a penetration of the secondary seal with PEEK starting from a position at about 2/3 of the total length of the secondary seal 13 increases continuously, so that the secondary seal 13 may also be referred to as a partial-penetration composite workpiece.
  • the region B is penetrated by PEEK in order to obtain an improved rigidity of this end of the secondary seal 13.
  • this embodiment corresponds to the previous embodiments, so that reference may be made to the description given there.
  • the secondary seals of the fourth and fifth embodiments are mirror-inverted to the secondary seals of the previous embodiments.
  • the secondary seal 13 of the fourth embodiment corresponds substantially to the secondary seal of the third embodiment.
  • the secondary seal of the fifth exemplary embodiment in FIG. 6 essentially corresponds to the secondary seal of the second exemplary embodiment of FIG. 3.
  • the secondary seals of the fourth and fifth exemplary embodiments also have a stiffening element 18.
  • the stiffening element 18 is made of a metallic material or a plastic material and has in section substantially a V-shaped configuration. As can be seen from FIGS. 5 and 6, the stiffening element 18 is arranged in a substantially U-shaped recess 13e.
  • a circumferential, radially outwardly projecting shoulder 13g is also formed integrally with the first leg 13c on the first leg 13c.
  • the stiffening element 18 has the task of spreading the two legs 13c, 13d in order to achieve an improved seal in the region of the radially inwardly or radially outwardly directed surfaces of the legs 13c, 13d.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a slide ring seal arrangement comprising a stationary slide ring (2) having a first slide surface (2a), and a rotating slide ring (3) having a second slide surface (3a), wherein the rotating slide ring (3) mutually rotates together with a rotating component (10), wherein the slide surfaces (2a, 3a) of the slide rings (2, 3) are positioned opposite each other and define a seal gap (4) between each other, and a secondary seal (13), which provides a seal at a secondary seal gap (16) on one of the slide rings (2, 3) between the slide ring and a further component (11), wherein the secondary seal (13) is configured in an annular manner, and wherein the secondary seal (13) is made from a material having regions of varying degrees of stiffness in the axial direction (X-X).

Description

Gleitringdichtungsanordnung mit verbesserter Nebendichtung Mechanical seal assembly with improved secondary seal
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gleitringdichtungsanordnung mit einem Paar von Gleitringen mit einer verbesserten Nebendichtung, welche an einem der Gleitringe eine Abdichtung an einem Nebendichtspalt bereitstellt.The present invention relates to a mechanical seal assembly having a pair of sliding rings with an improved secondary seal which provides sealing at one of the slip rings at a secondary sealing gap.
Gleitringdichtungsanordnungen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Dabei werden Gleitringdichtungsanordnungen in verschiedenen Anwendungsgebieten eingesetzt. Ein Beispiel hierfür sind gasgeschmierte Gleitringdichtungsanordnungen, welche beispielsweise bei Verdichtern, die ein Gas, z.B. Erdgas, verdichten, verwendet werden. Derartige Erdgas-Verdichter werden jedoch zum Teil zur Erzeugung von sehr hohen Drücken von 800 x 105 Pa oder mehr betrieben. Hierbei hat sich herausgestellt, dass bei den bisher verwendeten Nebendichtungen, welche eine Abdichtung an einem Nebendichtspalt zwischen einem Gleitring und einem anderen Bauteil (z.B. Gehäuse) bereitstellen, Extrusionserscheinungen auftreten, wodurch das Material der Nebendichtung in den Nebendichtspalt zwischen dem Gleitring und das Bauteil hineingezogen wird. Im Extremfall können so dünnwandige, rohrförmige Ansätze entstehen, welche durch den gesamten Nebendichtspalt hindurchgezogen werden und zu Beeinträchtigungen der Funktion der Gleitringdichtungsanordnung führen können.Mechanical seal assemblies are known in the prior art in various configurations. In this case, mechanical seal assemblies are used in various fields of application. An example of this is gas-lubricated mechanical seal assemblies, which are used, for example, in compressors that compress a gas, such as natural gas. However, such natural gas compressors are operated in part to generate very high pressures of 800 x 10 5 Pa or more. It has been found that in the previously used secondary seals, which provide a seal at a secondary sealing gap between a sliding ring and another component (eg housing), extrusion phenomena occur, whereby the material of the secondary seal in the secondary sealing gap between the sliding ring and the component is involved. In extreme cases, so thin-walled, tubular approaches can arise, which are pulled through the entire secondary sealing gap and can lead to impairment of the function of the mechanical seal assembly.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gleitringdichtungsanordnung mit einer Nebendichtung bereitzustellen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit auch bei Medien mit sehr hohen Drücken problemlos einsetzbar ist.It is therefore an object of the present invention to provide a mechanical seal assembly with a secondary seal, which is easy to use even with media with very high pressures with a simple design and simple, cost manufacturability.
Die erfindungsgemäße Gleitringdichtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 hat den Vorteil, dass sie auch bei höchsten Drücken eingesetzt werden kann. Dies wird u.a. durch Verwendung einer verbesserten Nebendichtung erreicht, welche eine Abdichtung an einem Nebendichtspalt zwischen einem der Gleitringe der Gleitringdichtungsanordnung und einem weiteren Bauteil, z.B. einem Gehäusebauteil, bereitstellt. Die Nebendichtung ist ringförmig ausgebildet und ist aus einem Material hergestellt, welches in Axialrichtung der Nebendichtung Bereiche unterschiedlicher Steifigkeit aufweist. Somit wird erfindungsgemäß eine Nebendichtung vorgeschlagen, welche an unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Widerstandsfähigkeiten gegenüber den auf sie wirkenden Kräften aufweist. Hierdurch kann eine unerwünschte plastische Verformung an ausgewählten Bereichen der Nebendichtung verhindert werden und insbesondere eine Extrusion der Nebendichtung durch den Nebendichtspalt zwischen dem Gleitring und einem weiteren Bauteil vermieden werden. Erfindungsgemäß kann die Nebendichtung somit eine sehr gute Beständigkeit gegenüber Verformungen aufweisen, welche insbesondere aufgrund einer Verwendung der Gleitringdichtungsanordnung bei sehr hohen Drücken des Mediums auftreten kann. Somit kann erfindungsgemäß eine Nebendichtung bereitgestellt werden, welche einen extrusionsfesten Bereich hoher Steifigkeit aufweist, der eine unerwünschte Verformung der Nebendichtung, insbesondere ein Hineinziehen in den Nebendichtspalt, verhindert.The mechanical seal assembly according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that it can be used even at the highest pressures. This is u.a. is achieved by using an improved secondary seal, which provides a seal at a secondary sealing gap between one of the sliding rings of the mechanical seal assembly and another component, e.g. a housing component, provides. The secondary seal is annular and is made of a material which has areas of different stiffness in the axial direction of the secondary seal. Thus, according to the invention a secondary seal is proposed, which has different resistance to the forces acting on it at different areas. In this way, an undesired plastic deformation can be prevented at selected regions of the secondary seal and in particular an extrusion of the secondary seal can be avoided by the secondary sealing gap between the seal ring and another component. According to the invention, the secondary seal can thus have a very good resistance to deformation, which can occur in particular due to use of the mechanical seal arrangement at very high pressures of the medium. Thus, according to the invention, a secondary seal can be provided which has an area of high rigidity which is resistant to extrusion and prevents undesired deformation of the secondary seal, in particular pulling it into the secondary sealing gap.
Vorzugsweise ist ein Bereich mit höchster Steifigkeit der Nebendichtung an einem ersten Ende der Nebendichtung angeordnet. Das erste Ende der Nebendichtung ist dabei am Nebendichtspalt angeordnet. Somit kann verhindert werden, dass das Material der Nebendichtung in den Nebendichtspalt zwischen Gleitring und weiterem Bauteil hineinextrudiert wird.Preferably, a region with the highest rigidity of the secondary seal is arranged at a first end of the secondary seal. The first end of the secondary seal is arranged at the secondary sealing gap. Thus, it can be prevented that Material of the secondary seal is extruded into the secondary sealing gap between the sliding ring and further component.
Weiter bevorzugt weist die Nebendichtung an einem zweiten Ende einen ersten Schenkelbereich und einen zweiten Schenkelbereich auf, welche im Schnitt eine U- förmige Ausnehmung oder eine V-förmige Ausnehmung bilden. Durch die U- bzw. V- förmige Ausnehmung weist das zweite Ende der Nebendichtung eine vergrößerte Oberfläche auf, welche mit einem unter Druck stehenden Medium in Kontakt kommt, so dass insbesondere auch ein verbessertes Abdichtungsverhalten in radialer Richtung der Nebendichtung erreicht wird.More preferably, the secondary seal at a second end on a first leg portion and a second leg portion, which form a U-shaped recess or a V-shaped recess in section. By the U- or V-shaped recess, the second end of the secondary seal on an enlarged surface, which comes into contact with a pressurized medium, so that in particular an improved sealing behavior in the radial direction of the secondary seal is achieved.
Besonders bevorzugt ändert sich eine Steifigkeit der Nebendichtung in Axialrichtung kontinuierlich. Vorzugweise wird eine sich kontinuierliche Änderung der Steifigkeit durch Verwendung von wenigstens zwei unterschiedlichen Materialien erreicht, deren Mischungsverhältnis sich in Axialrichtung kontinuierlich ändert. Vorzugsweise umfasst die Nebendichtung dabei Polytetrafluorethylen (PTFE) und Polyetheretherketon (PEEK), wobei ein Anteil von PEEK in Richtung des ersten Endes der Nebendichtung kontinuierlich ansteigt, um kontinuierlich eine Steifigkeit der Nebendichtung in Richtung des ersten Endes zu steigern. Vorzugsweise weist die Nebendichtung dabei am ersten Ende einen Anteil von 100 % von PEEK auf und am entgegengesetzten zweiten Ende einen Anteil von 100 % von PTFE auf. Somit ist die Nebendichtung vorzugsweise aus einem Durchdringungsverbundwerkstoff aus wenigstens zwei verschiedenen Werkstoffen mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt.Particularly preferably, a rigidity of the secondary seal changes continuously in the axial direction. Preferably, a continuous change in rigidity is achieved by using at least two different materials whose mixing ratio varies continuously in the axial direction. The secondary seal preferably comprises polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyetheretherketone (PEEK), with a proportion of PEEK continuously increasing in the direction of the first end of the secondary seal in order to continuously increase the rigidity of the secondary seal in the direction of the first end. The secondary seal preferably has a proportion of 100% of PEEK at the first end and a proportion of 100% of PTFE at the opposite second end. Thus, the secondary seal is preferably made of a penetration composite of at least two different materials having different properties.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Nebendichtung aus wenigstens drei getrennten Komponenten hergestellt, wobei die wenigstens drei getrennten Komponenten eine einstückige Nebendichtung bilden. Die wenigstens drei Komponenten bilden dabei eine einstückige Nebendichtung in Form eines Schichtverbundwerkstoffs, wobei jede der Komponenten eine Schicht bereitstellt. Vorzugsweise ist eine erste Komponente aus einem Material mit einer ersten Elastizität, eine zweite Komponente ein Gewebe und eine dritte Komponente aus einem Material mit einer Elastizität, die größer ist als die Elastizität der ersten Komponente, hergestellt. Beispielsweise ist die erste Komponente PEEK und die dritte Komponente PTFE. Da die Nebendichtung gewisse Dichtungseigenschaften bereitstellen muss, muss insbesondere auch die erste Komponente eine gewisse Elastizität aufweisen, um eine ausreichende Abdichtung des Nebendichtspalts zwischen einem Gleitring und einem weiteren Bauteil bereitzustellen. Vorzugsweise ist die zweite Komponente der als Schichtverbundwerkstoff gebildeten Nebendichtung ein Glasgewebe oder ein Kohlefasergewebe oder ein Glas- Kohlefaser-Mischgewebe. Alternativ kann als zweite Komponente auch Graphit oder ein anderes Gewebe auf Basis von Kohlenstoff mit weiteren Zusätzen sein.According to an alternative embodiment of the present invention, the secondary seal is made of at least three separate components, wherein the at least three separate components form a one-piece secondary seal. The at least three components form an integral secondary seal in the form of a layered composite material, wherein each of the components provides a layer. Preferably, a first component is made of a material having a first elasticity, a second component is a fabric, and a third component is made of a material having an elasticity which is greater than the elasticity of the first component. For example, the first component is PEEK and the third component PTFE. Since the secondary seal must provide certain sealing properties, in particular, the first component must also have a certain elasticity in order to provide sufficient sealing of the secondary sealing gap between a sliding ring and another component. Preferably, the second component of the secondary seal formed as a layer composite material is a glass fabric or a carbon fiber fabric or a glass-carbon fiber blended fabric. Alternatively, graphite or another carbon-based fabric with further additives can be used as a second component.
Um besonders gute Dichtungseigenschaften aufzuweisen, umfasst die Nebendichtung ferner eine an einem radial inneren Umfangsbereich der Nebendichtung gebildete umlaufende Ausnehmung. Die umlaufende Ausnehmung ist vorzugsweise konkav gebildet.In order to have particularly good sealing properties, the secondary seal further comprises a circumferential recess formed on a radially inner peripheral region of the secondary seal. The circumferential recess is preferably concave.
Um eine noch bessere Widerstandsfähigkeit gegen eine unerwünschte Verformung der Nebendichtung aufzuweisen, umfasst die Nebendichtung ferner ein Versteifungselement. Vorzugsweise ist das Versteifungselement in der U- oder V- förmigen Ausnehmung der Nebendichtung angeordnet. Als Versteifungselement kann ein U- oder V-förmig gebildetes metallisches Element verwendet werden. Um ein unerwünschtes Lösen des Versteifungselements von der Nebendichtung zu verhindern, weist die Nebendichtung vorzugsweise an ihrem ersten Schenkel einen radial nach außen gerichteten Absatz auf. Dieser kann ein Herausbewegen des Versteifungselements aus der Nebendichtung verhindern.In order to have even better resistance to undesirable deformation of the secondary seal, the secondary seal further comprises a stiffening element. Preferably, the stiffening element is arranged in the U- or V-shaped recess of the secondary seal. As a stiffening element, a U-shaped or V-shaped metallic element can be used. In order to prevent undesired loosening of the stiffening element from the secondary seal, the secondary seal preferably has a radially outwardly directed shoulder on its first leg. This can prevent it from moving out of the stiffening element from the secondary seal.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Gleitringdichtungsanordnung mit Nebendichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,1 is a schematic sectional view of a mechanical seal assembly with secondary seal according to a first embodiment of the invention,
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht der Nebendichtung des ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer Nebendichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,2 shows a schematic sectional view of the secondary seal of the first exemplary embodiment, 3 is a schematic sectional view of a secondary seal according to a second embodiment of the invention,
Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer Nebendichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,4 shows a schematic sectional view of a secondary seal according to a third exemplary embodiment of the invention,
Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer Nebendichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, undFig. 5 is a schematic sectional view of a secondary seal according to a fourth embodiment of the invention, and
Fig. 6 eine schematische Schnittansicht einer Nebendichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 6 is a schematic sectional view of a secondary seal according to a fifth embodiment of the invention.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 eine Gleitringdichtungsanordnung 1 mit einer Nebendichtung 13 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 2, a mechanical seal assembly 1 with a secondary seal 13 according to a first embodiment of the invention will be described in detail.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst die Gleitringdichtungsanordnung 1 einen ersten stationären Gleitring 2 und einen zweiten rotierenden Gleitring 3. Der rotierende Gleitring 3 ist in einer Hülse 12 fixiert, welche an einer rotierenden Welle 10 befestigt ist. Somit dreht sich der rotierende Gleitring 3 gemeinsam mit der Welle 10. Die beiden Gleitringe 2, 3 weisen einander gegenüberliegende Gleitflächen 2a, 3a auf, welche zwischen sich einen Dichtspalt 4 definieren. Die Gleitringdichtungsanordnung 1 dichtet dabei zwischen einem ersten Raum 5 und einem zweiten Raum 6 ab. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Gleitringdichtungsanordnung eine gasgeschmierte Gleitringdichtungsanordnung, wobei sie in einem Verdichter verwendet wird, welcher sehr hohe Drücke erzeugt. Die Drücke liegen hierbei zwischen 500 x 105 Pa und 800 x 105 Pa und der Verdichter wird bei einer Verdichtung von Erdgas verwendet, welches in unterirdische Kavernen zur Lagerung gefördert wird.As can be seen from Fig. 1, the mechanical seal assembly 1 comprises a first stationary seal ring 2 and a second rotating seal ring 3. The rotary seal ring 3 is fixed in a sleeve 12 which is fixed to a rotating shaft 10. Thus, the rotating seal ring 3 rotates together with the shaft 10. The two slip rings 2, 3 have opposing sliding surfaces 2a, 3a, which define a sealing gap 4 between them. The mechanical seal assembly 1 seals between a first space 5 and a second space 6. In this embodiment, the mechanical seal assembly is a gas-lubricated mechanical seal assembly used in a compressor which generates very high pressures. The pressures are here between 500 x 10 5 Pa and 800 x 10 5 Pa and the compressor is used in a compression of natural gas, which is conveyed into underground caverns for storage.
Die Gleitringdichtungsanordnung 1 umfasst ferner eine Vorspanneinrichtung 7, welche den stationären Gleitring 2 gegen den rotierenden Gleitring 3 vorspannt und die Vorspanneinrichtung 7 umfasst einen Druckübertragungsring 8 und eine Vielzahl von Vorspannfedern 9, welche entlang des Umfangs verteilt sind. Die Vorspanneinrichtung 7 ermöglicht dem stationären Gleitring dabei, in Axialrichtung X- X gewisse Ausgleichsbewegungen auszuführen und stellt insbesondere sicher, dass der Dichtspalt 4 zwischen den beiden Gleitringen 2, 3 möglichst gering ist.The mechanical seal assembly 1 further includes a biasing means 7 biasing the stationary seal ring 2 against the rotary seal ring 3, and the biasing means 7 comprises a pressure transmitting ring 8 and a plurality of biasing springs 9 distributed along the circumference. The Biasing device 7 allows the stationary seal ring in the axial direction X-X perform certain compensating movements and in particular ensures that the sealing gap 4 between the two slip rings 2, 3 is minimized.
Wie aus Fig. 1 ferner ersichtlich ist, ist auch die Rückseite, d.h., die der Gleitfläche 2a des stationären Gleitrings 2 abgewandte Seite, über den Druckring 8 mit dem Raum 5, welcher das unter Druck stehende Medium umfasst, verbunden. Hierdurch muss aber auch ein Nebendichtspalt 16, welcher zwischen dem stationären Gleitring 2 und einer Lagerfläche 11a am Gehäuse 11 vorhanden ist, abgedichtet werden. Hierzu ist eine Nebendichtung 13 vorgesehen, welche radial innerhalb des Druckrings 8 angeordnet ist.As can also be seen from Fig. 1, the rear side, i.e. the side facing away from the sliding surface 2a of the stationary sliding ring 2, is also connected via the pressure ring 8 to the space 5, which comprises the pressurized medium. As a result, however, a secondary sealing gap 16, which is present between the stationary seal ring 2 and a bearing surface 11a on the housing 11, must be sealed. For this purpose, a secondary seal 13 is provided, which is arranged radially within the pressure ring 8.
Die Nebendichtung 13 ist ringförmig ausgebildet und stellt eine Abdichtung am Anfang des Nebendichtspalts 16 bereit. Die Nebendichtung 13 ist im Detail in Fig. 2 gezeigt. Die Nebendichtung 13 ist ein einstückiges Bauteil, jedoch aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Mit anderen Worten ist die Nebendichtung 13 ein einstückiges Verbundbauteil.The secondary seal 13 is annular and provides a seal at the beginning of the secondary sealing gap 16 ready. The secondary seal 13 is shown in detail in FIG. 2. The secondary seal 13 is a one-piece component, but made of different materials. In other words, the secondary seal 13 is a one-piece composite component.
Die Nebendichtung 13 weist ein erstes Ende 13a und ein zweites Ende 13b auf, welche entgegengesetzt zueinander in Axialrichtung X-X ausgerichtet sind. Das erste Ende 13a befindet sich dabei mit dem stationären Gleitring 2 in Kontakt. Das zweite Ende 13b liegt im Wesentlichen frei und befindet sich mit dem abzudichtenden Medium, welches unter hohem Druck steht, in Kontakt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, umfasst die Nebendichtung 13 ferner einen ersten Schenkel 13c und einen zweiten Schenkel 13d, welche am zweiten Ende 13b der Nebendichtung angeordnet sind. Zwischen den beiden Schenkeln 13c, 13d ist eine V-förmige Ausnehmung 13e gebildet. Das Bezugszeichen 13f bezeichnet eine Innenumfangsausnehmung.The secondary seal 13 has a first end 13a and a second end 13b, which are aligned opposite to each other in the axial direction X-X. The first end 13a is in this case with the stationary seal ring 2 in contact. The second end 13b is substantially free and in contact with the medium to be sealed, which is under high pressure. As can be seen in FIG. 2, the secondary seal 13 further comprises a first leg 13c and a second leg 13d, which are arranged at the second end 13b of the secondary seal. Between the two legs 13c, 13d, a V-shaped recess 13e is formed. The reference numeral 13f denotes an inner peripheral recess.
Wie weiter aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Nebendichtung als Verbundbauteil aus zwei verschiedenen Materialien hergestellt. Am ersten Ende 13a der Nebendichtung ist dabei als Material 14 PEEK vorgesehen und das zweite Material 15, welches den restlichen Teil der Nebendichtung 13 und insbesondere die beiden Schenkel 13c und 13d bildet, ist PTFE. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist dabei das PEEK-Material 14 schichtartig am in Richtung des statischen Gleitrings 2 gerichteten Endes des PTFE- Materials 15 angeordnet. Somit besteht die Nebendichtung 13 des ersten Ausführungsbeispiels aus zwei unterschiedlichen Materialien, welche in Axialrichtung X-X verschiedene Steifigkeiten aufweisen. Dabei hat PEEK eine höhere Steifigkeit als PTFE, so dass es insbesondere einen verbesserten Extrusionswiderstand gegen eine Extrusion durch den Nebendichtspalt 16 als PTFE aufweist. Hierdurch kann verhindert werden, dass trotz des Einsatzes der Gleitringdichtungsanordnung bei extrem hohen Drücken die Nebendichtung in den Nebendichtspalt 16 zwischen dem stationären Gleitring 2 und der Lagerfläche 11a am Gehäusebauteil 11 hineingezogen wird. Trotzdem weist der mit dem unter hohen Druck stehenden Medium in Kontakt befindliche Bereich 13b der Nebendichtung 13 eine ausreichende Elastizität auf, um eine hervorragende Abdichtung durch eine Verformung des PTFE zu ermöglichen. Die Abdichtung wird hierbei insbesondere durch die V-förmige Ausnehmung 13e und die beiden Schenkel 13c und 13d unterstützt.As can be seen further from FIG. 2, the secondary seal is produced as a composite component from two different materials. At the first end 13a of the secondary seal is provided as the material 14 PEEK and the second material 15, which forms the remaining part of the secondary seal 13 and in particular the two legs 13c and 13d, is PTFE. As can be seen from FIG. 2, the PEEK material 14 is in the form of a layer on the end of the PTFE tube facing the static sliding ring 2. Materials 15 arranged. Thus, the secondary seal 13 of the first embodiment consists of two different materials which have different stiffnesses in the axial direction XX. Here PEEK has a higher stiffness than PTFE, so that in particular it has an improved extrusion resistance to extrusion through the secondary sealing gap 16 as PTFE. In this way it can be prevented that despite the use of the mechanical seal assembly at extremely high pressures, the secondary seal is drawn into the secondary sealing gap 16 between the stationary seal ring 2 and the bearing surface 11a on the housing member 11. Nevertheless, the portion 13b of the sub-seal 13 in contact with the high-pressure medium has sufficient elasticity to allow excellent sealing by deformation of the PTFE. The seal is in this case supported in particular by the V-shaped recess 13e and the two legs 13c and 13d.
Somit kann eine Nebendichtung 13 bereitgestellt werden, welche auch bei Hochdruckanwendungen und Hochtemperaturanwendungen eingesetzt werden. Hierbei ist insbesondere auch der aus PEEK hergestellte Teil der Nebendichtung durch das PTFE, welches eine hervorragende Beständigkeit gegen nahezu alle Medien aufweist, geschützt. Durch die Einstückigkeit der Nebendichtung 13 kann weiterhin eine einfache und kostengünstige Montage erreicht werden, wobei die Nebendichtung, obwohl zwei verschiedene Materialien umfassend, trotzdem relativ einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.Thus, a secondary seal 13 can be provided, which are also used in high pressure applications and high temperature applications. In this case, in particular, the part made of PEEK of the secondary seal is protected by the PTFE, which has an excellent resistance to almost all media. Due to the integral nature of the secondary seal 13, a simple and cost-effective installation can furthermore be achieved, with the secondary seal, although comprising two different materials, nevertheless being able to be manufactured relatively simply and inexpensively.
Nachfolgend wird eine Nebendichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben, wobei gleiche bzw. funktional gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet sind.Hereinafter, a secondary seal according to a second embodiment will be described with reference to FIG. 3, wherein identical or functionally identical parts are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist die Nebendichtung 13 des zweiten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen die gleiche Form wie die Nebendichtung des ersten Ausführungsbeispiels auf, wobei die Nebendichtung 13 des zweiten Ausführungsbeispiels jedoch aus drei unterschiedlichen Materialien hergestellt ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Nebendichtung 13 aus einer ersten Komponente 14 aus PEEK, aus einer zweiten Komponente 15 aus PTFE und einer dritten Komponente 17 aus einem Gewebe hergestellt. Das Gewebe 17 ist dabei zwischen den beiden anderen Komponenten angeordnet. Somit ist die Nebendichtung 13 des zweiten Ausführungsbeispiels ähnlich einem Mehrschichtverbundbauteil aufgebaut, wobei die Dicke des Gewebes 17 kleiner als eine Dicke des PEEK-Materials und des PTFE-Materials ist. Das Gewebe 17 ist beispielsweise Glasfaser oder Kohlefaser oder eine Mischung aus diesen Fasern. Durch die Anordnung des Gewebes zwischen die Materialien PEEK und PTFE kann eine sehr gute Trennung der beiden Materialien ermöglicht werden. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.As shown in FIG. 3, the sub-seal 13 of the second embodiment has substantially the same shape as the sub-seal of the first embodiment, but the sub-seal 13 of the second embodiment is made of three different materials. As can be seen from FIG. 3, the secondary seal 13 is made of a first component 14 of PEEK, of a second component 15 of PTFE and a third Component 17 made of a fabric. The fabric 17 is arranged between the other two components. Thus, the secondary seal 13 of the second embodiment is constructed similarly to a multilayer composite component, wherein the thickness of the fabric 17 is smaller than a thickness of the PEEK material and the PTFE material. The fabric 17 is, for example, glass fiber or carbon fiber or a mixture of these fibers. The arrangement of the tissue between the materials PEEK and PTFE allows a very good separation of the two materials. Otherwise, this embodiment corresponds to the first embodiment, so that reference may be made to the description given there.
Fig. 4 zeigt eine Nebendichtung einer Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei wiederum gleiche bzw. funktional gleiche Teile wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet sind.Fig. 4 shows a secondary seal of a mechanical seal assembly according to a third embodiment of the invention, in turn, the same or functionally identical parts are designated as in the preceding embodiments.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, entspricht eine Form der Nebendichtung 13 des dritten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen der des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels. Im Unterschied dazu ist bei der Nebendichtung 13 des dritten Ausführungsbeispiels keine scharfe Trennung zwischen den verwendeten, verschiedenen Materialien gegeben. Die Nebendichtung 13 des dritten Ausführungsbeispiels ist aus den beiden Materialien PEEK und PTFE hergestellt. Hierbei sind insbesondere die beiden Schenkel 13c, 13d aus PTFE hergestellt und ein Anteil von PEEK vergrößert sich kontinuierlich bis zum ersten Ende 13a. In Fig. 4 ist dabei der ausschließlich aus PTFE hergestellte Bereich mit dem Buchstaben A gekennzeichnet und der Bereich, in welchem der Anteil von PEEK in PTFE kontinuierlich steigt, ist durch den Buchstaben B gekennzeichnet. Der Pfeil C soll die ansteigenden Anteile von PEEK in PTFE verdeutlichen. Am zum stationären Gleitring 2 gerichteten Ende 13a der Nebendichtung 13 soll ein PEEK-Anteil dabei 100 % betragen. Somit nimmt eine Durchdringung der Nebendichtung mit PEEK, ausgehend von einer Position bei ca. 2/3 der Gesamtlänge der Nebendichtung 13 kontinuierlich zu, so dass die Nebendichtung 13 auch als Teil-Durchdringungs- Verbundwerkstück bezeichnet werden kann. Hierbei ist lediglich der Bereich B mit PEEK durchdrungen, um eine verbesserte Steifigkeit dieses Endes der Nebendichtung 13 zu erhalten. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel den vorherigen Ausführungsbeispielen, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.As shown in FIG. 4, a shape of the sub-seal 13 of the third embodiment is substantially the same as that of the first and second embodiments. In contrast, in the side seal 13 of the third embodiment, there is no sharp separation between the various materials used. The secondary seal 13 of the third embodiment is made of the two materials PEEK and PTFE. Here, in particular, the two legs 13c, 13d made of PTFE and a share of PEEK increases continuously up to the first end 13a. In FIG. 4, the area made exclusively of PTFE is marked with the letter A, and the area in which the proportion of PEEK in PTFE increases continuously is indicated by the letter B. The arrow C is intended to illustrate the increasing proportions of PEEK in PTFE. At the end facing the stationary seal ring 2 end 13a of the secondary seal 13, a PEEK proportion should be 100%. Thus, a penetration of the secondary seal with PEEK, starting from a position at about 2/3 of the total length of the secondary seal 13 increases continuously, so that the secondary seal 13 may also be referred to as a partial-penetration composite workpiece. In this case, only the region B is penetrated by PEEK in order to obtain an improved rigidity of this end of the secondary seal 13. Otherwise, this embodiment corresponds to the previous embodiments, so that reference may be made to the description given there.
Die Fig. 5 und 6 zeigen Nebendichtungen für eine Gleitringdichtungsanordnung gemäß einem vierten bzw. fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei wiederum gleiche bzw. funktional gleiche Teile wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet sind.5 and 6 show secondary seals for a mechanical seal assembly according to a fourth and fifth embodiment of the invention, in turn, the same or functionally identical parts are designated as in the preceding embodiments.
Wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, sind die Nebendichtungen des vierten und fünften Ausführungsbeispiels spiegelverkehrt zu den Nebendichtungen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele ausgeführt. Hierbei entspricht die Nebendichtung 13 des vierten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen der Nebendichtung des dritten Ausführungsbeispiels. Weiterhin entspricht die Nebendichtung des fünften Ausführungsbeispiels in Fig. 6 im Wesentlichen der Nebendichtung des zweiten Ausführungsbeispiels von Fig. 3. Im Unterschied zu den bisherigen Ausführungsbeispielen weisen die Nebendichtungen des vierten und fünften Ausführungsbeispiels ferner noch ein Versteifungselement 18 auf. Das Versteifungselement 18 ist aus einem metallischen Material oder einem Kunststoffmaterial hergestellt und weist im Schnitt im Wesentlichen eine V-förmige Gestalt auf. Wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, ist das Versteifungselement 18 in einer im Wesentlichen U-förmigen Ausnehmung 13e angeordnet. Um zu verhindern, dass das Versteifungselement 18 sich unabsichtlich von der Nebendichtung 13 löst, ist ferner am ersten Schenkel 13c ein umlaufender, radial nach außen vorstehender Absatz 13g integral mit dem ersten Schenkel 13c gebildet. Das Versteifungselement 18 hat dabei insbesondere die Aufgabe, die beiden Schenkel 13c, 13d aufzuspreizen, um eine verbesserte Abdichtung im Bereich der radial nach innen bzw. radial nach außen gerichteten Flächen der Schenkel 13c, 13d zu erreichen. Ansonsten entspricht das vierte und fünfte Ausführungsbeispiel dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel, so dass jeweils auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann. As is apparent from Figs. 5 and 6, the secondary seals of the fourth and fifth embodiments are mirror-inverted to the secondary seals of the previous embodiments. Here, the secondary seal 13 of the fourth embodiment corresponds substantially to the secondary seal of the third embodiment. Furthermore, the secondary seal of the fifth exemplary embodiment in FIG. 6 essentially corresponds to the secondary seal of the second exemplary embodiment of FIG. 3. In contrast to the previous exemplary embodiments, the secondary seals of the fourth and fifth exemplary embodiments also have a stiffening element 18. The stiffening element 18 is made of a metallic material or a plastic material and has in section substantially a V-shaped configuration. As can be seen from FIGS. 5 and 6, the stiffening element 18 is arranged in a substantially U-shaped recess 13e. In order to prevent the stiffening element 18 from unintentionally releasing from the secondary seal 13, a circumferential, radially outwardly projecting shoulder 13g is also formed integrally with the first leg 13c on the first leg 13c. In particular, the stiffening element 18 has the task of spreading the two legs 13c, 13d in order to achieve an improved seal in the region of the radially inwardly or radially outwardly directed surfaces of the legs 13c, 13d. Otherwise, the fourth and fifth embodiments of the second and third embodiments, so that reference may be made to the description given there.

Claims

Ansprüche claims
1. Gleitringdichtungsanordnung umfassend einen stationären Gleitring (2) mit einer ersten Gleitfläche (2a), einen rotierenden Gleitring (3) mit einer zweiten Gleitfläche (3a), wobei sich der rotierende Gleitring (3) gemeinsam mit einem rotierenden BauteilA mechanical seal assembly comprising a stationary slip ring (2) having a first sliding surface (2a), a rotating slip ring (3) having a second sliding surface (3a), said rotating slip ring (3) being integral with a rotating member
(10) dreht, wobei die Gleitflächen (2a, 3a) der Gleitringe (2, 3) einander gegenüberliegen und zwischen sich einen Dichtspalt (4) definieren, und eine Nebendichtung (13), welche an einem der Gleitringe (2, 3) eine(10) rotates, wherein the sliding surfaces (2a, 3a) of the sliding rings (2, 3) facing each other and define between them a sealing gap (4), and a secondary seal (13) which on one of the sliding rings (2, 3) a
Abdichtung an einem Nebendichtspalt (16) zwischen dem Gleitring und einem weiteren Bauteil (11) bereitstellt, wobei die Nebendichtung (13) ringförmig ausgebildet ist, und wobei die Nebendichtung (13) aus einem Material hergestellt ist, welches in Axialrichtung (X-X) Bereiche unterschiedlicher Steifigkeit aufweist.Sealing at a secondary sealing gap (16) between the sliding ring and a further component (11), wherein the secondary seal (13) is annular, and wherein the secondary seal (13) is made of a material which in the axial direction (XX) regions of different Having stiffness.
2. Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein steifster Bereich der Nebendichtung (13) an einem ersten Ende (13a) angeordnet ist und das erste Ende (13a) am Nebendichtspalt (16) angeordnet ist.Second mechanical seal assembly according to claim 1, characterized in that a stiffest portion of the secondary seal (13) at a first end (13 a) is arranged and the first end (13 a) at the secondary sealing gap (16) is arranged.
3. Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem zweiten Ende (13b) der Nebendichtung (13) ein erster Schenkel (13c) und ein zweiter Schenkel (13d) ausgebildet sind, welche zwischen sich eine im Schnitt U-förmige Ausnehmung oder eine im Schnitt V-förmige Ausnehmung (13e) bilden.3. Mechanical seal arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that at a second end (13b) of the secondary seal (13), a first leg (13c) and a second leg (13d) are formed, which between them a U-shaped in section Form recess or a cut V-shaped recess (13e).
4. Gleitringdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Steifigkeit der Nebendichtung (13) in Axialrichtung (X-X) kontinuierlich ändert.4. Mechanical seal arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the rigidity of the secondary seal (13) in the axial direction (X-X) changes continuously.
5. Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebendichtung (13) PTFE und PEEK umfasst, wobei ein Anteil von PEEK in Richtung des ersten Endes (13a) der Nebendichtung (13) kontinuierlich ansteigt, um kontinuierlich eine Steifigkeit der Nebendichtung (13) in Richtung des ersten Endes (13a) zu erhöhen.5. Mechanical seal assembly according to claim 4, characterized in that the secondary seal (13) comprises PTFE and PEEK, wherein a proportion of PEEK in the direction of the first end (13a) of the secondary seal (13) continuously rises to continuously increase a rigidity of the sub-seal (13) toward the first end (13a).
6. Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebendichtung (13) aus wenigstens drei getrennten Komponenten hergestellt ist, wobei eine erste Komponente (14) eine Steifigkeit aufweist, welche größer als eine Steifigkeit einer dritten Komponenten (15) ist und eine zweite Komponente (17) ein Gewebe ist, welches zwischen der ersten und dritten Komponente angeordnet ist, und wobei die wenigstens drei getrennten Komponenten eine einstückige Nebendichtung bilden.6. mechanical seal assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in that the secondary seal (13) is made of at least three separate components, wherein a first component (14) has a rigidity which is greater than a rigidity of a third components (15) and a second component (17) is a fabric disposed between the first and third components, and wherein the at least three separate components form an integral secondary seal.
7. Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente (17) ein Glasgewebe, oder ein Kohlefasergewebe oder ein Glas-Kohlefaser-Mischgewebe oder Graphit oder ein Kohlenstoff enthaltenes Gewebe ist.7. The mechanical seal assembly according to claim 6, characterized in that the second component (17) is a glass fabric, or a carbon fiber fabric or a glass-carbon fiber blended fabric or graphite or a carbon-containing fabric.
8. Gleitringdichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebendichtung (13) an einem radial inneren Umfangsbereich eine Innenumfangsausnehmung (13f) aufweist.8. The mechanical seal assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary seal (13) at a radially inner peripheral region has an inner circumferential recess (13f).
9. Gleitringdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebendichtung (13) ferner ein Versteifungselement (18) umfasst, welches in der U- bzw. V-förmigen Ausnehmung (13e) angeordnet ist.9. mechanical seal assembly according to one of claims 3 to 8, characterized in that the secondary seal (13) further comprises a stiffening element (18) which is arranged in the U- or V-shaped recess (13e).
10. Gleitringdichtungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebendichtung (13) am ersten Schenkel (13c) einen radial nach außen gerichteten Absatz (13g) aufweist, um ein unbeabsichtigtes Lösen des Versteifungselements (18) von der Nebendichtung (13) zu verhindern. 10. mechanical seal assembly according to claim 9, characterized in that the secondary seal (13) on the first leg (13c) has a radially outwardly directed shoulder (13g) to prevent inadvertent release of the stiffening element (18) of the secondary seal (13) ,
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