DE3940258A1

DE3940258A1 - Gas tight seal for shaft and housing - has stator and rotor sealing ring with gap between

Info

Publication number: DE3940258A1
Application number: DE19893940258
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Victor; Hans-Wilhelm Dipl Ing Laarmann; Ralf Dr Ing Dedeken; Gustav Maser
Original assignee: Pacific Wietz GmbH and Co KG
Current assignee: Pacific Wietz GmbH and Co KG
Priority date: 1989-10-12
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1991-05-29

Abstract

The gas-tight seal for a shaft (1) has a seal-housing (2) containing a stator-sealing-ring (3). On the shaft is a rotor sealing-ring (4). Both sealing-rings (3, 4) have sealing end-surfaces (3a, 4a) operating towards each other with a sealing-gap. Both the stator sealing ring and rotor sealing ring are made of a hard sealing material of high thermal conductivity and a high modulus of elasticity and hardness. The stator sealing ring has a high polar moment of inertia that the thickness of the gap between the shaft-side cylinder part of the seal-housing, and the stator sealing-ring in an operating position is practically the same. USE/ADVANTAGE - The seal can be used for high pressures of up to 500 bars.

Description

Die Erfindung betrifft eine gasgesperrte, kontaktlose Dichtungsanord nung für eine Welle, - mit Dichtungsgehäuse, in dem Dichtungsgehäuse angeordnetem Stator-Dichtungsring und auf der Welle angeordnetem, wellenfesten Rotor-Dichtungsring, wobei die beiden Dichtungsringe mit ihren Dichtungsstirnflächen unter Zwischenschaltung der Gassperrung gegeneinander mit einem Dichtungsspalt arbeiten, wobei der Rotor-Dich tungsring aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit sowie großen Elastizitätsmoduls und großer Härte besteht und wobei der Stator-Dich tungsring gegenüber einem wellenseiten Zylinderteil des Dichtungsge häuses im Betriebszustand und unter vorgegebenem Betriebsdifferenz druck einen Funktionsringspalt aufweist, der durch einen in einer Nut angeordneten abdichtenden O-Ring aus Gummi oder Kunststoff abgedichtet und mit einer durch zumindest eine Andrückfeder vorgegebenen Andrück kraft gegen die Gassperrung gedrückt ist. Bei einer solchen Dichtungs anordnung ist zu unterscheiden zwischen dem beschriebenen Funktions ringspalt und dem Montageringspalt, der konstruktiv vorgegeben ist. Der Funktionsringspalt entwickelt sich aus dem Montageringspalt durch sogenannte Einfederung im montierten Zustand unter dem Einfluß des abzudichtenden Betriebsdifferenzdruckes. - Es versteht sich, daß die Auslegung einer solchen gasgesperrten, kontaktlosen Dichtungsanordnung unter Berücksichtigung der speziellen Dichtungsaufgaben im übrigen nach der herrschenden Baulehre erfolgt, und zwar unter Anwendung der entsprechenden Methoden, die die Ingenieurwissenschaft seit 1925 zu diesem Thema entwickelt hat. Geeignete Hartdichtungswerkstoffe sind z. B. in der Literaturstelle VDI-Zeitschrift 102 (1960), Nr. 18, Seiten 728 bis 732, beschrieben. The invention relates to a gas-locked, contactless sealing arrangement for one shaft, - with seal housing, in the seal housing arranged stator sealing ring and arranged on the shaft shaft-fixed rotor sealing ring, the two sealing rings with their sealing faces with the interposition of the gas barrier work against each other with a sealing gap, the rotor seal ring made of a material with high thermal conductivity and large Modulus of elasticity and great hardness exists and the stator-dich tion ring against a shaft-side cylinder part of the sealing ge housing in the operating state and under a predetermined operating difference pressure has a functional ring gap, which by a in a groove arranged sealing O-ring made of rubber or plastic sealed and with a pressure predetermined by at least one pressure spring force is pressed against the gas barrier. With such a seal A distinction must be made between the function described ring gap and the assembly ring gap, which is specified by design. The functional ring gap develops from the assembly ring gap so-called deflection in the assembled state under the influence of operating differential pressure to be sealed. - It goes without saying that the Design of such a gas-locked, contactless sealing arrangement taking into account the special sealing tasks for the rest according to the prevailing building theory, using the corresponding methods that engineering science has been using since 1925 has developed this topic. Suitable hard sealing materials are e.g. B. in the reference VDI-Zeitschrift 102 (1960), No. 18, pages 728 to 732.

Bei der bekannten gattungsgemäßen Dichtungsanordnung (EP 00 13 678) sind die Vertiefungen von zumindest einem Umfangsrand des entsprechen den Dichtungsringes ausgehende Spiralnuten. Es besteht lediglich der Rotor-Dichtungsring aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit sowie großen Elastizitätsmoduls und großer Härte. Der Stator-Dichtungsring besteht zwingend aus einem Werkstoff von vergleichsweise kleinem Elasti zitätsmodul und geringer Härte, nämlich aus Kohlenstoff, dessen Wärme leitfähigkeit nicht ausgezeichnet ist. Auf das Porenvolumen und die Oberflächenrauhigkeit der Dichtungsstirnflächen wird kein besonderer Wert gelegt. Aus dem verhältnismäßig kleinen Elastizitätsmodul und der Wärmeleitfähigkeit des Stator-Dichtungsringes dieser bekannten Dichtungs anordnung resultiert eine durch die Arbeitstemperatur der Dichtungsan ordnung bedingte Verwindungsverformung, eine sogenannte Stülpung. Tatsächlich beträgt das Temperaturgefälle in axialer Richtung 25°C und mehr. Eine solche Verwindungsverformung des Stator-Dichtungsringes würde die Dichtungsverhältnisse und wegen unvermeidbarer Kontakte der Dichtungsflächen im Betrieb die Standzeit beider Dichtungsringe und damit der Dichtungsanordnung insgesamt nachteilig beeinflussen. Im Rahmen der bekannten gattungsgemäßen Maßnahmen sind daher die An ordnung und die Auslegung so getroffen, daß der Verwindungsverformung entgegenwirkende Momente aus der Druckverteilung im Dichtungsspalt, d. h. in der Gassperrung, entstehen. Zwingend notwendig dazu ist, daß die Vertiefungen förderwirksame, eine Pumpwirkung erzeugende Spiralrillen sind und daß die Spiralrillen, die zumindest im Rotor-Dich tungsring angeordnet sind, lediglich von einem Umfang der Dichtungs stirnfläche ausgehen sowie an einem Damm oder Steg enden, wobei in bezug auf die Spiralrillentiefe, in bezug auf das sogenannte Stegbreiten verhältnis sowie in bezug auf das Gleichgewicht bestimmte zahlenmäßige Parameter eingehalten werden müssen. Selbst wenn man diese zwingenden Maßnahmen verwirklicht, ist der erreichte Effekt unbefriedigend. Das angestrebte Gleichgewicht besteht nicht in allen Betriebszuständen. Die Planparallelität der Dichtungsstirnflächen läßt sich durch die Rückstel lung lediglich zu maximal 70% wieder herstellen. Das alles beruht darauf, daß die bekannten Maßnahmen auf die tribologischen Eigen schaften der Dichtung (wie Tragfähigkeit, Steifheit, Reibmoment) keine Rücksicht nehmen, während daraus resultierende Mängel durch den Ver such einer Rückstellung der Verwindungsverformungen des Stator-Dich tungsringes nicht ausreichend kompensiert werden können. Im übrigen resultiert aus den beschriebenen Zusammenhängen bei der bekannten Ausführungsform eine störend hohe Leckrate, die mit zunehmender Dreh zahl der Welle und damit des Rotor-Dichtungsringes wegen der Pump wirkung der Spiralrillen in starkem Maße zunimmt und durch die nur unvollständige Rückstellung noch vergrößert wird.In the known generic seal arrangement (EP 00 13 678) are the depressions of at least one peripheral edge of the correspond spiral grooves going out of the sealing ring. There is only the Rotor sealing ring made of a material with high thermal conductivity as well large modulus of elasticity and great hardness. The stator sealing ring consists of a material of comparatively small elasti modulus and low hardness, namely from carbon, its heat conductivity is not excellent. On the pore volume and the Surface roughness of the sealing faces is not special Added value. From the relatively small modulus of elasticity and the Thermal conductivity of the stator sealing ring of this known seal arrangement results from the working temperature of the seal distortion caused by order, a so-called inversion. The temperature gradient in the axial direction is actually 25 ° C and more. Such a torsional deformation of the stator sealing ring would the sealing conditions and because of unavoidable contacts of the sealing surfaces during operation the service life of both sealing rings and thus adversely affect the overall sealing arrangement. in the The scope of the known generic measures are therefore the An order and the interpretation made so that the distortion counteracting moments from the pressure distribution in the sealing gap, d. H. in the gas barrier. It is imperative to that the depressions have a pumping effect Spiral grooves are and that the spiral grooves, at least in the rotor-dich tion ring are arranged, only from one circumference of the seal end face and end at a dam or footbridge, where in in relation to the spiral groove depth, in relation to the so-called web widths ratio as well as certain numerical in relation to the balance Parameters must be observed. Even if you do this compelling If measures are implemented, the effect achieved is unsatisfactory. The the desired balance does not exist in all operating states. The The parallelism of the sealing faces can be determined by the reset restore only a maximum of 70%. It all rests insist that the known measures on the tribological Eigen gasket (such as load capacity, rigidity, frictional torque) Consideration, while resulting deficiencies by the Ver looking for a resetting of the torsional deformations of the stator-dich ring can not be compensated sufficiently. Furthermore results from the described relationships in the known Embodiment a disturbingly high leakage rate with increasing rotation number of the shaft and thus the rotor sealing ring because of the pump effect of the spiral grooves increases to a great extent and through the only incomplete provision is increased.

Die Tatsache, daß bei der vorstehend beschriebenen bekannten Ausfüh rungsform eine temperaturbedingte und differenzdruckbedingte Verwindungs verformung des Stator-Dichtungsringes zugelassen und durch Einrichtung des Flächenträgheitsmomentes des Stator-Dichtungsringes sogar provoziert wird, die durch die beschriebene Druckverteilung in der Gassperrung wieder zurückgestellt werden soll, hat einen weiteren, störenden Nach teil: Die beschriebene Verwindung bewirkt nach den Gesetzen der Mecha nik, daß der Montageringspalt beachtlich größer sein muß als derjenige Funktionsringspalt, der sich einstellt, wenn der Stator-Dichtungsring seine Verwindung erfahren hat, und zwar ohne Rücksicht auf die Rückstellung dieser Verwindung durch die Druckverteilung in der Gassperrung. Auf die Rückstellung kommt es für die Bemessung des Montageringspaltes und das Verhältnis Montageringspalt/Funktionsring spalt bei verschiedenen Betriebszuständen der Dichtungsanordnung nicht an, weil die temperaturbedingte Verformung und die vom Betriebszustand der Dichtungsanordnung abhängige Rückstellung nicht gleichzeitig er folgen, andererseits aber stets sichergestellt sein muß, daß ein Kontakt an den Dichtungsstirnflächen des Rotor-Dichtungsringes sowie des Stator- Dichtungsringes nicht geschieht. In der Praxis liegt bei allen üblichen Durchmesserverhältnissen von Dichtungsanordnungen des beschriebenen Aufbaus die Spaltdicke des Montageringspaltes im Bereich von 0,4 oder 0,5 mm. Diese Ringspaltdicke muß von dem aus Gummi oder Kunststoff bestehenden O-Ring auch bei anstehendem Betriebsdifferenzdruck be herrscht werden, und zwar sowohl dann, wenn sich im Anfahrzustand die endgültige Temperaturverteilung noch nicht eingestellt hat, als auch dann, wenn nach endgültiger Einstellung der Temperaturverteilung die angestrebte Rückstellung mehr oder weniger vollständig erfolgt. Folglich muß bei der bekannten Ausführungsform der O-Ring in bezug auf seine Werkstoffhärte in Shore so ausgelegt werden, daß er durch den Betriebsdifferenzdruck nicht in einen Ringspalt entsprechend dem Montageringspalt von etwa 0,4 oder 0,5 mm hineingedrückt wird und durch sogenannte Extrusion vorzeitig zerstört wird. Der O-Ring ist bei der bekannten Ausführungsform entsprechend hart ausgelegt. Seine Werk stoffhärte beträgt 90 und mehr Shore A nach DIN 53 505. Nichtsdesto weniger sind mit der bekannten Ausführungsform Betriebsdifferenzdrücke von über 90 oder maximal 100 bar praktisch nicht beherrschbar, wenn die Anwendung die üblichen Standzeiten von mehreren tausend Betriebs stunden für die Dichtungsanordnung insgesamt verlangt. Andererseits verlangt die Praxis in zunehmendem Maße Dichtungsanordnungen des eingangs beschriebenen grundsätzlichen Aufbaus auch für extrem hohe Betriebsdifferenzdrücke, die weit über 100 bar liegen. Hinzu kommt bei der bekannten Ausführungsform eine Funktionsbeeinträchtigung der Dichtungsanordnung insgesamt durch den O-Ring großer Härte vor dem Ringspalt zwischen Stator-Dichtungsring und Zylinderteil des Dichtungs gehäuses. Tatsächlich rotieren bei einer Dichtungsanordnung des be schriebenen Aufbaus die Welle mit dem Rotor-Dichtungsring nie voll kommen rund und nie vollkommen koaxial zu dem Stator-Dichtungsring mit den angeschlossenen Gehäusebauteilen. Daraus können Vibrationen resultieren, die dem Stator-Dichtungsring induziert werden. Insoweit muß in dem beschriebenen Funktionsringspalt (gleichgültig, wie groß er sich im Betrieb eingestellt hat), ein gewisses Spiel verwirklicht sein, ohne daß die Dichtwirkung beeinträchtigt wird. Ist ein O-Ring mit großer Werkstoffhärte verwirklicht, so folgt er der induzierten Bewegung des Stator-Dichtungsringes nicht und beeinträchtigt er das beschriebene Spiel mit nachteiligem Einfluß auf die Dichtwirkung sowohl in dem Ring spalt zwischen dem beschriebenen Zylinderteil und dem Stator-Dichtungs ring als auch in der Gassperrung. Im übrigen kann es zu nachteiligen Kontakten zwischen den Dichtungsstirnflächen am Rotor-Dichtungsring und am Stator-Dichtungsring kommen.The fact that in the known embodiment described above a temperature-related and differential pressure-related distortion deformation of the stator sealing ring permitted and by means of equipment of the moment of inertia of the stator sealing ring even provoked is caused by the described pressure distribution in the gas barrier to be put back again has another annoying after part: The twisting described causes according to the laws of Mecha nik that the assembly ring gap must be considerably larger than that Functional ring gap that occurs when the stator sealing ring has experienced its twist, regardless of the This twist is reset by the pressure distribution in the Gas shutdown. The provision for the dimensioning of the Mounting ring gap and the ratio of mounting ring gap / functional ring does not split in different operating states of the sealing arrangement because of the temperature-related deformation and that of the operating state the resetting dependent provision not at the same time he follow, but on the other hand it must always be ensured that a contact on the sealing faces of the rotor sealing ring and the stator Sealing ring does not happen. In practice lies with all the usual ones Diameter ratios of sealing arrangements of the described The gap thickness of the assembly ring gap in the range of 0.4 or 0.5 mm. This annular gap thickness must be that of rubber or plastic existing O-ring even when operating differential pressure is present prevail, both when it is in the start-up state has not yet set the final temperature distribution when even if after the final adjustment of the temperature distribution the intended provision is more or less complete. Consequently, in the known embodiment, the O-ring must be related designed for its material hardness in Shore in such a way that the operating differential pressure is not in an annular gap corresponding to the Mounting ring gap of about 0.4 or 0.5 mm is pressed in and is prematurely destroyed by so-called extrusion. The o-ring is at designed according to the known embodiment hard. His work material hardness is 90 and more Shore A according to DIN 53 505. Nonetheless operating differential pressures are less with the known embodiment of over 90 or a maximum of 100 bar practically unmanageable if the application the usual downtime of several thousand operating hours required for the seal assembly as a whole. On the other hand practice increasingly demands sealing arrangements of the Basic construction described at the beginning, even for extremely high ones Operating differential pressures that are well over 100 bar. Come in addition in the known embodiment, a functional impairment of Overall sealing arrangement through the O-ring of great hardness before Annular gap between the stator sealing ring and the cylinder part of the seal housing. In fact, with a sealing arrangement of the be structure, the shaft with the rotor sealing ring was never full come round and never completely coaxial to the stator sealing ring with the connected housing components. This can cause vibrations result, which are induced the stator sealing ring. So far must be in the functional ring gap described (no matter how large he has set himself up in the company), a certain game has been realized, without affecting the sealing effect. Is an o-ring with material hardness, he follows the induced movement of the stator sealing ring does not affect the described Play with an adverse influence on the sealing effect both in the ring gap between the described cylinder part and the stator seal ring as well as in the gas barrier. Otherwise, it can be disadvantageous Contacts between the sealing faces on the rotor sealing ring and come on the stator sealing ring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gasgesperrte, kontakt lose Dichtungsanordnung des eingangs beschriebenen Aufbaus so weiter auszubilden, daß sie für wesentlich höhere Drücke als die bekannte Ausführungsform, z. B. für Betriebsdifferenzdrücke bis zu 300 oder sogar bis zu 500 bar, einsetzbar ist, und zwar bei hoher Dichtwirkung und großer Standzeit.The invention has for its object a gas-locked contact loose sealing arrangement of the structure described above so on train that they for much higher pressures than the known Embodiment, e.g. B. for operating differential pressures up to 300 or even up to 500 bar, can be used with a high sealing effect and great service life.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß auch der Stator- Dichtungsring aus einem Hartdichtungswerkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit sowie großen Elastizitätsmoduls und großer Härte besteht, und zwar wie der Rotor-Dichtungsring aus einem Hartdichtungswerkstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von über 70 W/mK (= kJ/mhK), einem Elastizitäts modul von über 250 000 N/mm² bei entsprechender Härte und einem Porenvolumen von unter 1% sowie einer Oberflächenrauhigkeit von unter 0,3 µm (Ra), vorzugsweise von unter 0,03 µm (Ra), daß der Stator- Dichtungsring ein so großes Flächenträgheitsmoment aufweist, daß die Spaltdicke des Funktionsringspaltes zwischen dem wellenseitigen Zylinder teil des Dichtungsgehäuses und dem Stator-Dichtungsring im Betriebszu stand und unter Betriebsdifferenzdruck mit der konstruktiv vorgegebenen Spaltdicke des Montageringspaltes zwischen Zylinderteil und Stator-Dich tungsring in allen Betriebszuständen praktisch übereinstimmt und kleiner ist als 0,4 mm, vorzugsweise kleiner ist als 0,3 mm, und daß der ab dichtende O-Ring zusätzlich als Ausgleichszentrierring für den Stator- Dichtungsring ausgelegt ist und dazu eine Werkstoffhärte aufweist, die größer als der Extrusionsgrenzwert der Werkstoffhärte bei der angege benen Spaltweite und dem vorgegebenen Betriebsdifferenzdruck und kleiner ist als die Werkstoffhärte von 90 Shore A nach DIN 53 505. Vor zugweise ist die Werkstoffhärte sogar kleiner als 80 Shore A nach der angegebenen Norm. - Mit anderen Worten sind erfindungsgemäß die An ordnung und Auslegung so getroffen, daß sich die Orientierung der Dichtungsstirnflächen vom Rotor-Dichtungsring und Stator-Dichtungsring im Betrieb nicht ändern, vorzugsweise stets parallel bleibt.To achieve this object, the invention teaches that the stator sealing ring also consists of a hard sealing material of high thermal conductivity as well as a large modulus of elasticity and great hardness, specifically like the rotor sealing ring made of a hard sealing material with a thermal conductivity of over 70 W / mK (= kJ / mhK), a modulus of elasticity of over 250,000 N / mm ² with appropriate hardness and a pore volume of less than 1% and a surface roughness of less than 0.3 µm (Ra), preferably less than 0.03 µm (Ra), that the Stator sealing ring has such a large moment of inertia that the gap thickness of the functional ring gap between the shaft-side cylinder part of the seal housing and the stator sealing ring in Betriebszu stood and under operating differential pressure with the structurally specified gap thickness of the mounting ring gap between the cylinder part and stator sealing ring practically in all operating states matches and smaller is less than 0.4 mm, preferably less than 0.3 mm, and that the sealing O-ring is additionally designed as a compensation centering ring for the stator sealing ring and has a material hardness that is greater than the extrusion limit of the material hardness at the specified point gap width and the specified operating differential pressure and is less than the material hardness of 90 Shore A according to DIN 53 505. Preferably, the material hardness is even less than 80 Shore A according to the specified standard. - In other words, according to the invention, the arrangement and design are such that the orientation of the sealing faces of the rotor sealing ring and stator sealing ring does not change during operation, preferably always remains parallel.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung braucht in bezug auf die Auslegung der Vertiefungen keine Rücksicht genommen werden auf die Erzeugung irgendwelcher Rückstellkräfte. Folglich können die Ver tiefungen und die Dichtungsstirnflächen an dem Rotor-Dichtungsring und an dem Stator-Dichtungsring so ausgelegt werden, daß eine optimale Dichtwirkung durch Gassperrung erreicht wird. Dazu können die Ver tiefungen als förderwirksame Spiralrillen ausgelegt sein. In diesem Zusammenhang besteht aber auch die Möglichkeit, die Vertiefungen als druckwirksame Einsenkungen mit Staukante auszuführen.With the sealing arrangement according to the invention needs in relation to the design of the wells are not taken into account the generation of any restoring forces. Consequently, the Ver indentations and the sealing faces on the rotor sealing ring and be designed on the stator sealing ring so that an optimal Sealing effect is achieved by gas blocking. The Ver depressions can be designed as spiral grooves with effective support. In this However, there is also the possibility to connect the wells as to carry out pressure-effective depressions with a congestion edge.

Spiralrillen sind in gasdynamischer Hinsicht Elemente, die eine definierte Förderung bewirken. Die Förderung kann ausgenutzt werden, um dem Leckstrom, der die einleitend angesprochene Leckrate bestimmt, entgegen zu wirken. Vertiefungen mit einer Staukante sind demgegenüber in gas dynamischer Hinsicht Elemente, die einer definierten Förderung des Gases entgegenwirken, nämlich eine Stauung bewirken. In beiden Fäl len läßt sich die Dichtwirkung optimieren und ist die Optimierung nicht dadurch beeinträchtigt, daß die Rückstellkräfte im Rahmen besonderer Gleichgewichtsbedingungen erzeugt werden müssen.Spiral grooves are elements in terms of gas dynamics that are defined Get funding. The funding can be used to help Leakage current, which determines the initially mentioned leak rate to act. In contrast, depressions with a stowage edge are gas dynamic elements that support a defined promotion of the Counteracting gas, namely causing congestion. In both cases len, the sealing effect can be optimized and the optimization is not affected by the fact that the restoring forces in the context of special Equilibrium conditions must be created.

Nach bevorzugter Ausführungsform besitzt der Stator-Dichtungsring ein Flächenträgheitsmoment, welches temperaturbedingten Verwindungsver formungen seiner Dichtungsstirnfläche verhindert. Ein solches Flächen trägheitsmoment kann mit den modernen computergestützen Rechenmethoden der technischen Mechanik unschwer ermittelt werden. Ra bezeichnet den Mittenrauhigkeitswert nach DIN 4768. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weisen zusätzlich die Dichtungsstirnflächen bei Zimmer temperatur und bei einem Temperaturgradienten von Null eine Ebenheit von 0,4 µm pro 100 mm Durchmesser auf.According to a preferred embodiment, the stator sealing ring has one Area moment of inertia, which temperature-related distortion ver prevents deformation of its sealing face. Such areas Moment of inertia can be achieved with modern computer-aided calculation methods the technical mechanics can be easily determined. Ra denotes the Average roughness value according to DIN 4768. According to the preferred embodiment the invention additionally have the sealing faces at room temperature and flatness at a temperature gradient of zero of 0.4 µm per 100 mm diameter.

Unter Beachtung der angegebenen Forderung über Wärmeleitfähigkeit, Elastizitätsmodul und Härte können die Dichtungsringe aus verschie denen Werkstoffen aufgebaut werden. Bewährt hat sich, daß die Dich tungsringe aus einem der Werkstoffe der Gruppe "Wolframcarbid, Sili ciumcarbid, Silicium/Siliciumcarbid-Compound, Titancarbid" bestehen. Sie werden z. B. durch Sintern oder Pressinter hergestellt, wobei das Porenvolumen einstellbar ist. Im Rahmen der Erfindung können beide Dichtungsringe aus dem gleichen Werkstoff aufgebaut sein. Man kann aber auch die Anordnung so treffen, daß die Dichtungsringe in bezug auf den Stator-Dichtungsring einerseits und den Rotor-Dichtungsring andererseits Paarungen der vorgenannten Werkstoffe aufweisen. Im Sin ne einer Optimierung lehrt die Erfindung, daß die Dichtungsringe ein Porenvolumen von unter 0, 5% besitzen. Der Stator-Dichtungsring be sitzt vorzugsweise einen Ringquerschnitt, dessen Ringhöhe in axialer Richtung zumindest dem Zweifachen der radialen Ringbreite entspricht.Taking into account the specified requirement on thermal conductivity, The modulus of elasticity and hardness can differ from the sealing rings which materials are built up. It has proven that you ring made of one of the materials of the group "Tungsten Carbide, Sili cium carbide, silicon / silicon carbide compound, titanium carbide "exist. You will e.g. B. produced by sintering or press sintering, which Pore volume is adjustable. Both can be within the scope of the invention Sealing rings made of the same material. One can but also make the arrangement so that the sealing rings in relation on the stator sealing ring on the one hand and the rotor sealing ring on the other hand have pairings of the aforementioned materials. In sin ne optimization teaches the invention that the sealing rings Have pore volumes of less than 0.5%. The stator sealing ring be preferably sits a ring cross-section, the ring height in the axial Direction corresponds at least to twice the radial ring width.

In bezug auf die Anordnung der Vertiefungen ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasdichtungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen an einem Umfang der Dichtungsstirnflächen begin nen und an einem Damm der Dichtungsstirnflächen enden, der aus dem vertiefungsfreien Teil der Dichtungsstirnflächen besteht. Die Vertiefungen können aber auch sowohl vom Innendurchmesser als auch vom Außen durchmesser der Dichtungsstirnflächen ausgehen und an einem vertie fungsfreien Damm enden. In diesem Fall kann die Ausführungsform mit Spiralrillen so eingerichtet sein, daß die Pumpwirkungen einander ent gegengerichtet sind. Insbesondere bei der Ausführungsform mit Stau kanten ist es vorteilhaft, die Vertiefungen an einem mäanderförmig verlaufenden Damm enden zu lassen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Dichtungsstirnflächen mit einer Notlaufausrüstung zu versehen. Diese kann z. B. aus einer Auflage oder Beschichtung von einigen µm aus Graphit, Polytetrafluoräthylen od. dgl. bestehen. Sie kann aber auch aus in den Dichtungswerkstoff eingelagertem Kohlenstoff bestehen.One embodiment is in relation to the arrangement of the recesses characterized in the gas seal arrangement according to the invention, that the depressions begin on a circumference of the sealing faces NEN and end at a dam of the sealing faces, which from the there is a recess-free part of the sealing faces. The wells but can also both from the inside diameter and from the outside diameter of the sealing faces and go to a recess end without dam. In this case, the embodiment with Spiral grooves must be set up so that the pumping effects are mutually exclusive are opposite. Especially in the embodiment with traffic jam it is advantageous to edge the depressions on a meandering shape to let the dam run. Within the scope of the invention it to provide the sealing faces with emergency running equipment. This can e.g. B. from an edition or coating of a few microns consist of graphite, polytetrafluoroethylene or the like. But it can also consist of carbon embedded in the sealing material.

Von besonderer Bedeutung ist im Rahmen der Erfindung die Ausführungs form mit Staukanten an den Vertiefungen. In diesem Zusammenhang ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Staukante der Vertiefungen in radialer Richtung verläuft. Die Staukante kann aber auch als kreisbogenförmiger Abschnitt von in der Draufsicht kreisförmigen Vertiefungen ausgeführt sein. Ein anderer Vor schlag der Erfindung geht dahin, die Staukante als Seitenkante von in der Draufsicht dreieckförmigen Vertiefungen auszuführen, deren Drei eckspitze am Umfangsrand gleichsam abgeschnitten ist. Stets empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß die Vertiefungen in bezug auf eine in radialer Richtung verlaufende Linie symmetrisch ausgeführt sind. Ist diese Symmetrie erfüllt, so arbeitet die erfindungsgemäße Gas dichtungsanordnung drehrichtungsunabhängig. Ist dieses nicht erforder lich oder nicht erwünscht, so können die Vertiefungen mit Staukante unsymmetrisch, z. B. L-förmig, gestaltet sein. Die Tiefe der Vertiefungen liegt im µm-Bereich.Of particular importance in the context of the invention is the execution shape with damming edges on the recesses. In this context characterized a preferred embodiment of the invention, that the accumulation edge of the depressions runs in the radial direction. The But the stowage edge can also be used as an arcuate section of the Top view circular recesses. Another before blow of the invention goes there, the accumulation edge as the side edge of in the top view to execute triangular depressions, the three of which corner tip is cut off at the peripheral edge. Always recommend it is to make the arrangement so that the recesses with respect executed symmetrically on a line running in the radial direction are. If this symmetry is fulfilled, the gas according to the invention works seal arrangement independent of direction of rotation. This is not required Lich or not desired, the wells with a stowage edge asymmetrical, e.g. B. L-shaped. The depth of the depressions lies in the µm range.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei der erfindungsge mäßen Gasdichtungsanordnung die tribologischen Eigenschaften so kom biniert und die Vertiefungen so eingerichtet sind, daß die Erzeugung von die Verwindungsverformung rückstellenden Momenten aus der Druck verteilung im Dichtungsspalt nicht mehr erforderlich ist. Auf Vertie fungen, die eine ausgeprägte Pumpwirkung erzeugen, kann verzichtet werden und wird bei der Ausführungform mit Staukanten praktisch voll ständig verzichtet, was die Leckrate beachtlich reduziert. Vergleicht man eine zum Stand der Technik gehörende gattungsgemäße Gasdichtungs anordnung bei sonst gleicher Auslegung für gleiche Betriebsverhältnisse mit einer erfindungsgemäßen Gasdichtungsanordnung, so läßt sich die Leckrate um zumindest 50% reduzieren. Dazu trägt auch bei, daß die Dichtungsringe im Betrieb zwar eine Temperaturerhöhung erfahren, diese besitzt jedoch nach dem Einlaufen und daraus resultierendem Temperatur gleichgewicht einen so geringen Temperaturgradienten, daß schon aus diesem Grunde störende Verwindungsverformungen praktisch nicht auf treten. Das Temperaturgefälle in axialer Richtung liegt unter 1°C, während es bei den eingangs behandelten bekannten Ausführungsformen fast 20°C beträgt. Das gilt für alle üblichen Größen der Gasdichtungs anordnung, Wellendurchmesser z. B. 50 bis 250 mm, Gleitgeschwindigkeit bis 150 m/sek. Im übrigen verhindert das Flächenträgheitsmoment des Stator-Dichtungsringes die Verwindungsverformungen. Hinzu kommt, daß das geringe Porenvolumen und die geringe Oberflächenrauhigkeit in dem Bereich, in dem Vertiefungen nicht angeordnet sind, die Leckrate weiter reduzieren. Überraschenderweise bestehen auch keinerlei Einlauf probleme und Auslaufprobleme. Letzteres hängt damit zusammen, daß bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung der Montageringspalt und der Funktionsringspalt zwischen Stator-Dichtungsring und zuge ordnetem Zylinderteil des Gehäuses bei allen Betriebsbedingungen prak tisch die gleiche Spaltdicke aufweisen. Diese ist so minimal, daß mit einem O-Ring verhältnismäßig geringer Werkstoffhärte gearbeitet werden kann, ohne daß selbst bei hohen Betriebsdifferenzdrücken Extrusions gefahr besteht. Die erfindungsgemäßen Dichtungsanordnungen sind daher insbesondere als Hochdruckdichtungen geeignet und arbeiten stets mit großer Standzeit.The advantages achieved can be seen in the fact that in the Invention According to the gas seal arrangement, the tribological properties are so com biniert and the wells are set up so that the generation from the moments of the torsion deformation from the pressure distribution in the sealing gap is no longer necessary. On Vertie Sections that produce a pronounced pumping effect can be dispensed with become and becomes practically full in the design with baffle edges constantly waived, which considerably reduces the leak rate. Compares a generic gas seal belonging to the prior art arrangement with otherwise the same design for the same operating conditions with a gas seal arrangement according to the invention, the Reduce leak rate by at least 50%. The fact that the Sealing rings experience an increase in temperature during operation, this however, after running in and resulting temperature balance such a low temperature gradient that already out distortion distortion practically does not occur due to this reason to step. The temperature gradient in the axial direction is below 1 ° C, while it is in the known embodiments discussed above is almost 20 ° C. This applies to all common sizes of gas seals arrangement, shaft diameter z. B. 50 to 250 mm, sliding speed up to 150 m / sec. Otherwise, the moment of inertia prevents Stator sealing ring the distortion deformation. In addition, that the low pore volume and the low surface roughness in the area in which depressions are not arranged, the leak rate further reduce. Surprisingly, there is no enema either problems and leakage problems. The latter is related to the fact that in the sealing arrangement of the assembly ring gap according to the invention and the functional ring gap between the stator sealing ring and arranged cylinder part of the housing in all operating conditions table have the same gap thickness. This is so minimal that with an O-ring with relatively low material hardness can without extrusion even at high operating pressure differences there is a risk. The sealing arrangements according to the invention are therefore Particularly suitable as high pressure seals and always work with great service life.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zei gen in schematischer DarstellungIn the following, the invention is based on only one embodiment Example illustrating the drawing explained in more detail. It shows gene in a schematic representation

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtungsan ordnung im montierten Zustand, Fig. 1 is an axial section through an inventive Dichtungsan order in the assembled state,

Fig. 2 eine Ansicht des Rotor-Dichtungsringes aus dem Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 2 is a view of the rotor sealing ring from the article of FIG. 1,

Fig. 3 bis 7 andere Ausführungsformen des Gegenstandes der Fig. 2, Fig. 3 to 7, other embodiments of the subject of Fig. 2,

Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich der Dich tungsstirnflächen, Fig. 8 tung faces an enlarged detail from Fig. 1 in the region of the log,

Fig. 9 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich des Funk tionsspaltes. Fig. 9 is an enlarged section of Fig. 1 in the area of the radio tion gap.

Die in den Fig. 1 bis 7 dargestellte Dichtungsanordnung für eine Welle 1 besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Dichtungsgehäuse 2, einem in dem Dichtungsgehäuse 2 angeordneten Stator-Dichtungsring 3 und einem auf der Welle 1 angeordneten, wellenfesten Rotor-Dichtungs ring 4. Die beiden Dichtungsringe 3, 4 arbeiten mit ihren Dichtungs stirnflächen 3a bzw. 4a, von denen im Ausführungsbeispiel die des Rotor-Dichtungsringes 4 zu einem Umfangsrand hin offene Vertiefungen 5 aufweist, gegeneinander mit einem Abstandsspalt bei 6, der aus Maß stabsgründen in Fig. 1 nicht erkennbar ist. Der Stator-Dichtungsring 3 arbeitet mit einer vorgegebenen Andrückkraft, die im Ausführungsbei spiel mit über den Umfang des Stator-Dichtungsringes 3 verteilten Federn 7 resultiert, in Richtung auf den Rotor-Dichtungsring 4. Der Stator-Dichtungsring 3, der eine Ringhöhe 8 aufweist, die größer ist als seine Dichtungsstirnflächenbreite 9, ist beweglich gelagert. The seal arrangement illustrated in FIGS. 1 to 7 for a shaft 1 consists in its basic structure of a seal housing 2, a cylinder disposed in the seal housing 2 stator sealing ring 3 and, arranged on the shaft 1, wave solid rotor sealing ring 4. The two sealing rings 3, 4 to work with their sealing end faces 3a and each of which has that of the rotor sealing ring 4 at a peripheral edge open towards the recesses 5 in the embodiment 4 a, against each other with a clearance gap at 6, the rod reasons of measurement in Fig . 1 is not recognizable. The stator sealing ring 3 works with a predetermined pressing force, which in the exemplary embodiment results in springs 7 distributed over the circumference of the stator sealing ring 3 , in the direction of the rotor sealing ring 4 . The stator sealing ring 3 , which has a ring height 8 which is greater than its sealing face width 9 , is movably mounted.

Die beiden Dichtungsringe 3, 4 bestehen aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit sowie großen Elastizitätsmoduls mit großer Härte. Beide Dichtungsringe 3, 4 besitzen das vorstehend angegebene geringe Porenvolumen und die vorstehend angegebene geringe Oberflächenrauhig keit. Der Stator-Dichtungsring 3 besitzt im übrigen ein axiales Flächen trägheitsmoment, welches temperaturbedingte Verwindungsverformungen seiner Dichtungsstirnfläche 3a verhindert. Das läßt der aus der Fig. 1 entnehmbare Querschnitt nachvollziehen. Die Vertiefungen 5, zu denen auf die Fig. 2 und 3 verwiesen wird, sind, ohne Rücksicht auf die Ausbildung von den Verwindungsverformungen entgegenwirkenden Mo menten aus der Druckverteilung so ausgebildet und eingerichtet, daß die Leckrate minimiert wird. Das erreicht man wegen der Staukanten 5a, die einem Pumpeffekt entgegenwirken. In den Fig. 2 und 3 sind die Vertiefungen T-förmig mit radialen Staukanten 5a ausgeführt. In Fig. 4 sind die Vertiefungen 5 kreisförmig, in Fig. 5 dreieckförmig mit gleich sam abgeschnittener Spitze. Die Dichtungsringe 3, 4 bestehen aus einem der angegebenen Werkstoffe oder entsprechenden Paarungen.The two sealing rings 3 , 4 consist of a material with high thermal conductivity and a large modulus of elasticity with great hardness. Both sealing rings 3 , 4 have the above-mentioned small pore volume and the above-mentioned low surface roughness. The stator sealing ring 3 also has an axial surface moment of inertia, which prevents temperature-related distortion of its sealing face 3 a. This can be seen from the cross section shown in FIG. 1. The depressions 5 , to which reference is made to FIGS . 2 and 3, are designed and set up, regardless of the formation of the torsion deformations counteracting moments from the pressure distribution, so that the leakage rate is minimized. This is achieved because of the congestion edges 5 a, which counteract a pump effect. In FIGS. 2 and 3, the recesses are designed T-shaped with radial storage edges 5 a. In Fig. 4, the depressions 5 are circular, in Fig. 5 triangular with the same cut tip. The sealing rings 3 , 4 consist of one of the specified materials or corresponding pairings.

Aus den Fig. 2 sowie 4 und 5 entnimmt man, daß die Vertiefungen 5 an einem Außenumfang der Dichtungsstirnfläche 4a beginnen und an einem Damm 10 der Dichtungsstirnfläche 4a enden, der aus dem vertie fungsfreien Teil der Dichtungsstirnfläche 4a besteht. Gemäß Fig. 3 be ginnen die Vertiefungen 5 sowohl am Innendurchmesser als auch am Außendurchmesser der Dichtungsstirnfläche 4a. Sie enden an einem mitti gen, vertiefungsfreien Damm 10. Der Damm 10 verläuft in Fig. 3 gleich sam mäanderförmig. Die Dichtungsstirnflächen 3a, 4a können eine Not laufausrüstung geringer Dicke aus Graphit, Polytetrafluoräthylen od. dgl. tragen, was aus Maßstabsgründen nicht gezeichnet wurde. From Fig. 2 and 4 and 5 it can be seen that the recesses 5 begin on an outer periphery of the sealing face 4 a and end at a dam 10 of the sealing face 4 a, which consists of the indentation-free part of the sealing face 4 a. According to FIG. 3, the recesses 5 start both on the inside diameter and on the outside diameter of the sealing face 4 a. They end at a central, deepening-free dam 10 . In Fig. 3, the dam 10 is the same sam meandering. The sealing faces 3 a, 4 a can wear emergency running equipment of small thickness made of graphite, polytetrafluoroethylene or the like, which was not drawn for reasons of scale.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 sind die Vertiefungen 5 Spiralnuten. Im übrigen besteht Übereinstimmung mit der Ausführungs form nach den Fig. 2 und 3.In the embodiment according to FIGS. 6 and 7, the depressions 5 are spiral grooves. Otherwise, there is agreement with the embodiment form according to FIGS. 2 and 3.

Die Fig. 8, die einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 1 darstellt, soll verdeutlichen, daß die beiden Dichtungsstirnflächen 3a, 4a sehr genau planparallel zueinander eingerichtet sind. Sie definieren im Be triebszustand einen Dichtspalt D, und zwar einen Starrspalt. Er wird im Betrieb durch die Gassperrung aufrechterhalten. In der Fig. 1 er kennt man den Funktionsringspalt F. Der Funktionsringspalt F, der sich im Betrieb einstellt, stimmt mit dem konstruktiv vorgegebenen Montageringspalt überein. Beide haben praktisch die gleiche Spaltdicke. Sie ist, bezogen auf den Radius, vorzugsweise gleich oder kleiner als 0,3 mm. Der Stator-Dichtungsring 3 ist unter allen Betriebsbedingungen verwindungsfrei ausgelegt. Der in Fig. 9 dargestellte vergrößerte Aus schnitt soll erkennbar machen, daß der O-Ring 11 sich in den Funk tionsringspalt F, der die angegebene geringe Spaltdicke aufweist, auch bei hohen Betriebsdruckdifferenzen nicht hineindrücken kann, also nicht in diesen Funktionsringspalt F hineinextrudiert wird. Das beruht darauf, daß der Funktionsringspalt sehr klein ist. Nichtsdestoweniger kann der O-Ring 11 eine vergleichsweise kleine Werkstoffhärte aufweisen, so daß der beschriebene Ausgleich möglich ist. Die Erfindung erlaubt es, mit O-Ringen 11 zu arbeiten, die eine für die Orientierung der Dichtungs stirnflächen zueinander vorteilhafte Elastizität aufweisen. Die in der Fig. 1 erkennbare Andrückfeder 7 kann beispielsweise nach Art einer geschlossenen Balgfeder ausgeführt und zusätzlich als Zentrierelement eingesetzt sein. Fig. 8, which shows an enlarged section of FIG. 1, is intended to clarify that the two sealing end faces 3 a, 4 a are set up very precisely plane-parallel to one another. In the operating state, they define a sealing gap D, namely a rigid gap. It is maintained during operation by the gas shutdown. In Fig. 1 he knows the functional ring gap F. The functional ring gap F, which arises during operation, corresponds to the structurally predetermined assembly ring gap. Both have practically the same gap thickness. Based on the radius, it is preferably equal to or less than 0.3 mm. The stator sealing ring 3 is designed to be torsion-free under all operating conditions. The enlarged section shown in FIG. 9 is intended to show that the O-ring 11 cannot press into the function ring gap F, which has the specified small gap thickness, even at high operating pressure differences, that is, it is not extruded into this functional ring gap F. This is due to the fact that the functional ring gap is very small. Nevertheless, the O-ring 11 can have a comparatively low material hardness, so that the described compensation is possible. The invention allows to work with O-rings 11 which have a mutually advantageous elasticity for the orientation of the sealing faces. The pressure spring 7 shown in FIG. 1 can be designed, for example, in the manner of a closed bellows spring and can also be used as a centering element.

Während bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 7 die Dichtungs stirnflächen 4a am Rotor-Dichtungsring 4 bzw. 3a am Stator-Dichtungs ring 3 planparallel zueinander angeordnet sind, zeigt die Fig. 8 als Ausschnitt aus dem Gegenstand der Fig. 1 und vergrößert strichpunktiert eine Ausführungsform, bei der die Dichtungsstirnfläche 3a des Stator- Dichtungsringes 3 im Radialschnitt aus zwei Ringflächen besteht, die über eine Kante 12 aneinander angeschlossen sind. Im Ausführungsbei spiel sind diese Ringflächen schräg zueinander gestellt und bilden sie einen First. Sie könnten an dieser Stelle auch eine Stufe bilden.While in the embodiment according to FIGS. 1 to 7, the sealing end faces 4a at the rotor sealing ring 4 and 3 a are arranged plane-parallel to each other on the stator sealing ring 3, showing the Fig. 8 as a segment of the object of Fig. 1 and enlarged dot-dash line an embodiment in which the sealing face 3 a of the stator sealing ring 3 in radial section consists of two ring surfaces which are connected to one another via an edge 12 . In the game, these ring surfaces are inclined to each other and form a ridge. You could also form a step at this point.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der Stator-Dichtungsring 3 so ausgelegt werden kann, daß er keine störenden temperaturbedingten Verwindungen oder sonstigen betriebsbedingten Verformungen erfährt. Das erlaubt es, einen sehr kleinen Montageringspalt und damit praktisch übereinstimmenden Funktionsringspalt F zu verwirklichen, der klein genug ist, um mit O-Ringen zu arbeiten, die selbst bei einem Betriebs differenzdruck von 300 oder sogar 500 bar nicht in den Ringspalt hin einextrudiert und dadurch vorzeitig zerstört werden. Im übrigen wird die beschriebene Ausgleichswirkung erreicht. Im Ergebnis zeichnet sich die erfindungsgemäße gasgesperrte Dichtungsanordnung dadurch aus, daß sie auch für hohe und sehr hohe Drücke geeignet ist und zwar mit minimaler Leckrate und sehr großer Standzeit.The invention is based on the knowledge that the stator sealing ring 3 can be designed in such a way that it does not experience any disruptive warping or other operational deformations. This allows a very small assembly ring gap and thus practically matching functional ring gap F to be realized, which is small enough to work with O-rings which, even at an operating differential pressure of 300 or even 500 bar, do not extrude into the ring gap and thereby be destroyed prematurely. Otherwise, the described compensating effect is achieved. As a result, the gas-barrier sealing arrangement according to the invention is characterized in that it is also suitable for high and very high pressures, with a minimal leakage rate and a very long service life.

Claims

1. Gas-locked, contactless sealing arrangement for a shaft, - with
Seal housing,
stator sealing ring arranged in the sealing housing and
shaft-fixed rotor sealing ring arranged on the shaft,
wherein the two sealing rings work with their sealing end faces with the interposition of the gas barrier against each other with a sealing gap, wherein the rotor sealing ring consists of a material of high thermal conductivity as well as a large modulus of elasticity and great hardness, and wherein the stator sealing ring compared to a cylindrical cylinder part of the seal housing in the operating state and under a predetermined operating differential pressure has a functional ring gap, which is sealed by a sealing O-ring made of rubber or plastic and is pressed against the gas lock with a pressure force specified by at least one pressure spring, characterized in that the stator sealing ring consists of a hard sealing material with high thermal conductivity as well as a large modulus of elasticity and great hardness, like the rotor sealing ring
made of a hard sealing material with a thermal conductivity of over 70 W / mK (= kJ / mhK), a modulus of elasticity of over 250,000 N / mm ² with appropriate hardness and a pore volume of less than 1% and a surface roughness of less than 0.3 µm (Ra ), preferably less than 0.03 µm (Ra),
that the stator sealing ring has such a large moment of inertia that the gap thickness of the functional ring gap between the shaft-side cylinder part of the seal housing and the stator sealing ring in the operating state and under operating differential pressure with the structurally predetermined gap thickness of the mounting ring gap between the cylinder part and the stator sealing ring practically matches in all operating states and is less than 0.4 mm, preferably less than 0.3 mm, and that the sealing O-ring is additionally designed as a compensation ring for the stator sealing ring and has a material hardness that is greater than the extrusion limit of the material hardness at the specified gap width and the specified operating differential pressure and is less than the material hardness of 90 Shore A according to DIN 53 505, preferably less than 80 Shore A.

2. Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that the depressions are spiral grooves with a positive effect.

3. Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that the depressions are pressure-effective depressions with a storage edge.

4. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the rotor seal ring and the stator seal ring made of one of the materials of the group "Tungsten carbide, silicon carbide, silicon / silicon carbide compound, titanium carbide "or pairings of which exist.

5. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the sealing faces of the stator sealing ring as well as the rotor sealing ring at room temperature and at one Temperature gradients from zero to flatness of 0.4 µm per 100 mm Have diameter.

6. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the stator sealing ring and the rotor sealing ring have a pore volume of less than 0.5%.

7. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the stator sealing ring has a ring cross-section points, the ring height in the axial direction at least twice corresponds to the ring width.

8. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the depressions on a circumference of the seal end faces begin and on a dam of the sealing end faces ends that from a spiral groove-free part of the sealing faces consists.

9. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the sealing face of the stator sealing ring in radial section consists of at least two ring surfaces, which over one Edge are connected to each other.

10. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the sealing face of the stator sealing ring in radial section consists of two oblique ring surfaces, the un ter the formation of a ridge or a level are.

11. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the sealing face of the stator sealing ring and that of the rotor sealing ring in all operating states which have the same orientation, preferably parallel to each other run.