AT231771B - Doppeltwirkende entlastete Dichtung zum Abdichten von Wellendurchführungen - Google Patents

Description

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  Doppeltwirkende entlastete Dichtung zum Abdichten von   Wellendurchführungen   
Zum Abdichten von Wellendurchführungen gegen Betriebsmedien, die ungenügende Schmiereigenschaften aufweisen, verschmutzt oder chemisch aggresiv sind od. dgl., werden vielfach sogenannte doppeltwirkende entlastete Gleitringdichtungen verwendet. Es sind solche doppeltwirkende entlastete Gleitringdichtungen bekannt, bei denen zwischen der Welle und dem Gehäuse eine in axialer Richtung verschiebliche und gegen Verdrehen gesicherte Büchse angeordnet ist, die durch eine Druckfeder   Tegen   eine zur Wellenachse senkrechte und mit dieser integralen Ringfläche gepresst wird, wobei in einen durch Gleitringe abgegrenzten Raum zwischen der Büchse und der senkrechten Ringfläche in kontinuierlichem Durchlauf ein Sperrmedium gebracht wird.

   Zu diesem Zweck ist   z. B.   die der Ringfläche zugewandte Fläche der Büchse mit konzentrischen und radialen Nuten versehen, in die Öl unter Druck eingepresst wird. Wenn nun der Druck des Betriebsmediums höher als der atmosphärische Druck wird, kann bei dieser Anordnung die Anpresskraft so hoch werden, dass die Bildung eines genügenden Ölfilmes auf der Gleitfläche zwischen der senkrechten Ringfläche und den Gleitringen unmöglich wird. Ein niedriger Druck des Betriebsmediums führt dazu, dass eine relativ grosse Menge des Sperrmediums in den Innenraum der Maschine abfliesst. 



   Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, bei   derartigenDichtungen die Differenz zwischendenDrücken   des Betriebsmediums und des Sperrmediums mittels eines Steuerventiles etwa konstant zu halten und dabei die Grössen des grössten dem Druck des Betriebsmediums ausgesetzten Durchmessers der Büchse und die des mittleren Durchmessers der zur Atmosphäre hin gelegenen   Dichtungsstelle   annäherungsweise gleich gross auszuführen. Bei dieser bekannten Einrichtung kann jedoch der Dichtungsspalt nicht beliebig variiert werden, da   einer Veränderlichen Spaltgrosse   eine veränderliche Federkraft entspricht und demzufolge die Forderung einer zumindest annäherungsweise konstanten Druckdifferenz zwischen   Betriebs- und Sperrmedi1 ; lm   nicht eingehalten werden   könnte.

   Darüber hinaus ist eine Steuerung   des Druckes des Sperrmediums mittels eines Steuerventiles in Abhängigkeit vom Druck des Betriebsmediums aufwendig und kompliziert. 



   Die Erfindung befasst sich mit einer solchen doppeltwirkenden entlasteten Dichtung zum Abdichten von   Wellendurchführungen,   mit zwei durch einen ständig mit einer Sperrflüssigkeit gespeisten Zwischenraum voneinander getrennren auf verschieden grossen Durchmessern zwischen der Welle und einer zwischen dieser und dem Gehäuse angeordneten, im Gehäuse gegen Verdrehen gesichert axial geführten und am Umfang gegen dieses abgedichteten, durch den Druck des Betriebsmediums und die Kraft von Federn od. dgl. gegen einen an der Welle vorgesehenen Bund od. dgl.

   gepressten konzentrischen Büchse ausgebildeten Dichtungsstellen und schlägt vor, in bekannter Weise wenigstens die auf dem grösseren Durchmesser liegende   Dichtungsstellen   als axiale Gleitringdichtung zwischen den benachbarten Stirnflächen des Wellenbundes und der Büchse anzuordnen, so dass zumindest ein Teil des Zwischenraumes für die Sperrflüssigkeit sich ringförmig zwischen denStirnflächenerstreckt und der Druck der Sperrflüssigkeit auf die BUchse eine axiale   Verschiebungskraft ausabt,   die zu der vom Druck des Betriebsmediums und von der Kraft der Federn auf die Büchse ausgeübten axialen Verschiebungskraft entgegengesetzt gerichtet ist,

   und den grössten Durchmesser der dem Druck des Betriebsmediums ausgesetzten Fläche der Büchse genau so gross zu bemessen wie den mittlerenDurchmesser der zur Atmosphäre hin gelegenen Dich-   tungsstelle.   



   Die in ihrem Aufbau äusserst einfache und daher billig herzustellende   erfindungsgemässe Dichtung ge-   währleistet sowohl dann, wenn nur die eine der beiden Dichtungsstellen als axiale Gleitringdichtung, die 

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 andere Dichtungsstelle dagegen als radiale Dichtung ausgebildet ist, als auch dann wenn beide Dichtung- stellen als axiale Gleitringdichtungen ausgebildet sind, ein absolut einwandfreies Abdichten, weil ein Ab- sinken des Sperrmitteldruckes unter denDruck des Betriebsmediums bei ihr ausgeschlossen ist.

   Da der Druck des Betriebsmediums auf die axialverschiebliche Büchse stets eine Kraft ausübt, die im Sinne eines Auf- einanderpressens der in axialer Richtung dichtenden Flächen wirkt, kann weder ein unbeabsichtigtes Ab- heben der vorzugsweise genau radialen ebenen   bzw.   Gleitflächen des einen bzw. beider Gleitring- paare voneinander vorkommen, noch kann bei einem beabsichtigten Abheben der Dichtflächen voneinan- der der Sperrmitteldruck unter den Druck des Betriebsmediums absinken.

   Ein Abheben der Dichtflächen voneinander ist nämlich nur durch eine vermehrte Zufuhr von Sperrmedium zu bewerkstelligen, wobei aber der Sperrmitteldruck nicht abfällt, sondern sich im Gegenteil so lange höher einstellt, bis sich wieder der Gleichgewichtszustand der in axialer Richtung auf die Büchse einwirkenden Kräfte eingestellt hat, bei welchem Zustande der Druck des Sperrmediums voraussetzungsgemäss aber höher ist als der Druck des Be- triebsmediums. Mit der erfindungsgemässen Anordnung und Ausbildung der Dichtung ist daher sicherge- stellt, dass immer ein Druckgefälle vom Sperrmedium zum Betriebsmedium hin vorhanden ist und dem- entsprechend stets nur Sperrmedium in Richtung zum Betriebsmedium hin fliessen kann aber nicht umge- kehrt.

   Dies gewährleistet nicht nur ein völlig sicheres und einwandfreies Abdichten, sondern gleichzeitig auch eine gute und einwandfreie Schmierung der aufeinandergleitenden Dichtflächen mit   Sperr- bzw.   



   Schmierflüssigkeit. 



   Dadurch, dass der grösste Durchmesser der dem Druck des Betriebsmediums ausgesetzten Fläche der Büchse so gross ist wie der mittlere Durchmesser der zur Atmosphäre hin gelegenen Dichtungsstelle, wird erreicht, dass sich auch bei veränderlichem Druck des Betriebsmediums selbsttätig immer gerade einsolcher Druck des Sperrmediums einstellt, der stets genau um einen solchen Betrag höher ist als der Druck des Betriebsmediums, welcher der Kraft der Druckfedern entspricht, wobei dann in der Büchse Gleichewicht der Kräfte herrscht. Es ergibt sich dadurch eine grösstmögliche Freizügigkeit dafür, die Dichtung durch geeignete Wahl bzw. Austausch der Druckfedern in einfacher Weise an die unterschiedlichsten Betriebsverhältnisse anzupassen. 



   Selbstverständlich ergeben sich die erwähnten Vorteile der erfindungsgemässen Dichtung in der gleichen Weise auch dann, wenn die beiden Dichtungsstellen anstatt zwischen der Welle und der Büchse zwischen dem Gehäuse und der Büchse ausgebildet werden. In diesem Fall wird die   Büchse, dann   gegen Verdrehen gesichert und axial verschieblich auf der Welle angeordnet und an ihrem inneren Umfang gegen die Welle abgedichtet.

   Schliesslich wird in diesem Fall von den beiden Dichtungstellen wenigstens die auf dem kleineren Durchmesser liegende als axiale Gleitringdichtung zwischen den benachbarten Stirnflächen des Gehäuses und   der Büchse ausgebildet.   so dass wieder zumindest ein Teil des Zwischenraumes für die Sperrflüssigkeit sich ringförmig zwischen den Stirnflächen erstreckt und der Druck der Sperrflüssigkeit auf die Büchse dementsprechend eine dem Druck des Betriebsmediums entge-   gengerichtete-Verschiebungskraft bewirkt.-   
Die Zufuhr derSperrflüssigkeit   in denRaum   zwischen den beidenDichtungsstellen   erfolgt zweckmässig   über Bohrungen im Gehäuse und in der Büchse, die am Übergang vom Gehäuse in die Büchse durch einen Ringkanal miteinander verbunden sind.

   Da der Druck des Sperrmediums sich in der Zufuhrleitung mindestens ebenso hoch einstellt wie im Raum zwischen den beiden Dichtungsstellen, also höher ist als der Druck des. Betriebsmediums, würde es an sich genügen, die Sperrmittelzufuhrleitung am Übergang vom Gehäuse in die Büchse nach aussen hin abzudichten, um ein   unnötiges Ausfliessenvon Sperrmedium   zu verhindern. Um aber auch den Übertritt von Sperrmedium in den Betriebsmittelraum auf ein geringstmögliches Mass zu beschränken, empfiehlt es sich, beiderseits der Übergangsstelle eine Dichtung anzuordnen. Da die Büchse gegenüber dem Gehäuse gegen Verdrehen gesichert ist, die Beanspruchung und der Verschleiss der Dichtungen somit aber nur gering ist. genügt es hier, herkömmliche Dichtungsringe zu verwenden. 



   Die Zufuhr der Sperrflüssigkeit kann selbstverständlich aber auch in anderer Weise erfolgen. beispielsweise durch die Welle hindurch, insbesondere dann, wenn die Welle feststeht und das Gehäuse sich um diese dreht. Bei einer Ausführung der Dichtung jedoch, bei der das Abdichten zwischen dem Gehäuse und der Büchse erfolgt und letztere mit der Welle umläuft, wird die Sperrflüssigkeit dem Raum zwischen den beiden Dichtungsstellen zweckmässig unmittelbar durch das feststehende Gehäuse hindurch zugeführt. 



   Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird in der Zufuhrleitung für die Sperrflüssigkeit eine vorzugsweise einstellbare Drossel vorgesehen, wodurch sich die dem Raum zwischen den   beidenDichtungs-   stellen zugeführte Sperrmittelmenge in der gewünschten Weise regulieren lässt. Da die zugeführte Sperrmittelmenge notgedrungen aber stets gleich gross ist wie die zwischen den Dichtflächen hindurch aus dem 

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Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 5> grossen Durchmessern zwischen der Welle und einer zwischen dieser und dem Gehäuse angeordneten, im Gehäuse gegen Verdrehen gesichert axial geführten und am Umfang gegen dieses abgedichteten, durch den Druck des Betriebsmediums und die Kraft von Federn od. dgl. gegen einen an der Welle vorgesehenen Bund od. dgl.

   gepressten konzentrischen Büchse ausgebildeten Dichtungsstellen, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise wenigstens die auf dem grösserenDurchmesser liegende Dichtungsstelle als axiale Gleitringdichtung zwischen den benachbarten Stirnflächen des Wellenbundes (6', 21) und der Büchse (3, 24) angeordnet ist, so dass zumindest ein Teil des Zwischenraumes (11, 28) für die Sperrflüssigkeit sich ringförmig zwischen den Stirnflächen erstreckt und der Druck des Sperrmediums auf die Büchse (3, 24) eine axiale Verschiebungskraft ausübt, die zu der vom Druck des Betriebsmediums und von der Kraft der Federn (18, 32) auf die Büchse (3, 24) ausgeübten axialen Verschiebungskraft entgegengesetzt gerichtet ist.

   und dass der grösste Durchmesser (D) der dem Druck des Betriebsmediums ausgesetzten Fläche der Büchse (3, 24) genau so gross ist wie der mittlere Durchmesser (D) der zur Atmosphäre hin gelegenen Dichtungsstelle.

   2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der Sperrflüssigkeit in den Zwischenraum (11, 28) in an sich bekannter Weise über Bohrungen (12, 13, 29, 31) im Gehäuse (2) und in der Büchse (3, 24) sowie einen diese miteinander verbindenden Ringkanal (14, 30) im Gehäuse (2) oder in der Büchse (3. 24) erfolgt.

   3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise die Büchse (3, 24) mittels zweier in axialer Richtung hintereinander angeordneter Dichtungsringe (8, 9, 22, 23) am Umfang gegen das Gehäuse (2) abgedichtet ist und die Zufuhr der Sperrflüssigkeit zwischen diesen beiden Dichtungsringen (8, 9, 22, 23) hindurch in den Zwischenraum (11, 28) erfolgt.

   4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise in der Zufuhrleitung für die Sperrflüssigkeit eine vorzugsweise einstellbare Drossel angeordnet ist.