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Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung, bei der in einem Wellendurchlass eines Gehäuses zwischen zwei Gleitringen ein Mittenring angeordnet ist, der zwei annähernd radial zur Wellen- achse angeordnete Dichtflächen aufweist, an deren jeder einer der Gleitringe unter Federbelastung dichtend anliegt, wobei jeder der beiden Gleitringe in einem mit Sperrflüssigkeit beaufschlagten
Raum angeordnet und in einem Trägerring gehalten ist.
Durch die DE-AS 2225259 wurde eine Gleitringdichtung mit aufeinander gleitenden Dichtflä- chen mit einer Vorrichtung zur Zuführung von Sperrflüssigkeit bekannt, bei der aus einem Speicher- behälter, der eine Kammer zur Aufnahme der Sperrflüssigkeit und eine zweite, mit Betriebsdruck beaufschlagte Kammer enthält, die durch eine bewegliche Trennwand von der ersten Kammer getrennt ist, wobei diese Trennwand zur Erzielung eines über den Betriebsdruck liegenden Sperr- flüssigkeitsdruckes mit einer Feder beaufschlagt ist.
Bei einer solchen Wellendichtung, die für Anlagen bestimmt ist, die einem Druckwechsel unterworfen sind, soll in beiden Richtungen ein Lecken der gegeneinander abzudichtenden Medien sicher verhindert werden ; zu welchem Zweck der Speicherbehälter eine dritte, durch eine bewegli- che und federbelastete Trennwand abgeschlossene Kammer aufweist, die einerseits mit einer
Atmosphäre verbunden ist und deren Trennwand anderseits entweder unmittelbar, oder über
Anschläge an der Trennwand der ersten Kammer, auf die in der ersten Kammer befindliche Sperr- flüssigkeit einwirkt, wozu die Wellendichtung als Doppeldichtung ausgeführt ist.
Obwohl auch diese Gleitringdichtung für Anlagen bestimmt ist, die einem Druckwechsel unterworfen sind, d. h., veränderlichen Betriebszuständen unterliegen, sind dort keine Vorkehrungen getroffen, den Änderungen der Wellengeometrie an der Maschine zu begegnen, die beispielsweise während des Anfahrvorganges, oder bei wechselnder Drehzahl der Welle, oder auch durch Änderung von Druck und/oder Temperatur des abzudichtenden Mediums auftreten, entgegen zu wirken.
Auch sieht die bekannte Gleitringdichtung keine Vorkehrungen vor, die es ermöglichen würden, bei gleichbleibendem Dichtspalt axiale und aussermittige Bewegungen durch die dynamischen Sekundärdichtungen der umlaufenden Trägerringe aufzunehmen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine doppelte Gleitringdichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, dass sich die Gleitpaarungen immer koaxial zur Welle einstellen, unbeeinflusst von Druck und Temperatur.
Ausgehend von einer Gleitringdichtung der eingangs erwähnten Art wird dies erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Mittenring über O-Ringe, die an der Mantelfläche und an der radialen Seitenfläche des Mittenringes anliegen, im Gehäuse dichtend und innerhalb der elastischen Verformungsgrenze der O-Ringe beweglich, jedoch fix angeordnet ist, und dass von dem einen der beiden Sperrflüssigkeitsräume ein Kanal abzweigt, dessen Ende vor der, dem Sperrflüssigkeitsraum abgewendeten Radialfläche des Mittenringes liegt, wobei zur Steuerung des Druckes in diesem Kanal, ein verschiebbar im Gehäuse gelagerter Druckübersetzungskolben (Differenzialkolben) vorgesehen ist und dass die in den Tragringen innenliegenden Angriffsflächen für das Sperrmedium gleichen Durchmesser aufweisen.
Bei erfindungsgemäss ausgestatteten Gleitringdichtungen entspricht das Übersetzungsverhältnis in hydraulisch wirksamen Angriffsflächen vor und hinter dem Mittenring, wodurch sich ungleiche Drücke mit gleicher Kraftwirkung und dem im wesentlichen statischen Mittenring schwimmend in der Dichtungsbrille halten.
Auf Grund der erfindungsgemässen Anordnung, mit den zueinander entgegengesetzt verschiebbaren Gleitringen und dem schwimmenden Mittenring, tritt bei Änderung des Druckes in der Stopfbüchse eine entgegengesetzte Änderung der Anpresskraft an dem Mittenring auf, soferne der Sperrdruck gleich oder höher als der Stopfbuchsendruck ist.
Die mit der Welle umlaufenden Tragringe und Gleitringe bilden mit dem schwimmenden statischen Mittelring eine Einheit, die es ermöglicht, im Rahmen des Mittenringspieles in der Dichtungsbrille, dass bei Wellenbiegung, die Gleitpaarungen konzentrisch der Welle folgen und dadurch die dynamisch beanspruchten Sekundärdichtungen, die die Trägerringe abdichten, ideal, ohne Aufnahme zusätzlicher Bewegungen, beansprucht werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, dass der im Kanal angeord-
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nete Druckübersetzungskolben unter der Einwirkung einer Feder steht, deren Spannung insbesondere durch Schraubenmuttern veränderbar ist. Durch die auf diese Weise erzielbare Feineinstellung des Druckübersetzungsverhältnisses am Druckübersetzungskolben wird dem Umstand Rechnung getragen, dass mit zunehmender Temperatur des Fördermediums die Dichtungsbauteile je nach Werkstoff Ausdehnungen unterliegen, folglich sich die hydraulischen Angriffsflächen ändern, wodurch das axiale Kräftegleichgewicht am Gegenring gestört werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kanal mit einem durch einen Kolben abgeschlossenen Vorratsraum in Verbindung steht, wobei der Verschlusskolben zur Änderung des Volumens des Vorratsraumes bewegbar und feststellbar ist.
Diese Massnahme erlaubt es, eventuelle Leckagen an der hinteren Seite des Mittenringes zu kompensieren.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert, welche einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäss ausgebildete Doppelgleitringdichtung zeigt :
Auf der Welle --1-- ist unter Zwischenschaltung einer Wellenhülse--2--ein Tragring - aufgeschoben, der formschlüssig mit einem Mitnehmer --4-- verbunden ist, wobei der Tragring --3-- seinerseits einen umlaufenden Gleitring --6-- hält. Letzterer wird durch fördermediumgeschützt angeordnete Federn --5-- gegen einen stationären Mittenring --7-- vorgespannt, welcher drehfest, in elastischen Sekundärdichtungen schwimmend, axial und radial beschränkt beweglich, in einer aus Hälften-20, 21- bestehenden Dichtungsbrille gelagert ist.
Über Federn --19-- ist der Tragring --9--, der den umlaufenden Tragring --8-- hält,
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ohne Flüssigkeitseinwirkung gewährleistet.
Jeder der beiden Gleitringe --6, 8-- ist in einem mit Sperrflüssigkeit beaufschlagten Raum --12, 22-- angeordnet. Von dem einen Sperrflüssigkeitsraum --12-- zweigt ein Kanal --13-- ab, dessen Ende vor der, dem Sperrflüssigkeitsraum --12-- abgewendeten Radialfläche des Mitten- ringes --7-- liegt. Der Sperrflüssigkeitskreislauf wirkt durch den Mittenring --7-- hindurch an den Innenseiten der Tragringe--3, 9--, wobei die zylindrischen Angriffsflächen --10, 11-- an den Innenseiten der Tragringe --3, 9-- gleichen Durchmesser aufweisen, d. h. gleiche hydrauli- sche Kräfte entgegengesetzt auch im Sperrkreislauf ausüben und zur axialen Kraft neutral verhalten.
Der Stopfbüchsendruck gelangt durch den Kanal --13-- in der Brillenhälfte --21--, unter
Zwischenschaltung eines Druckübersetzungskolbens --14-- in die Brillenhälfte --20-- und verursacht im Arbeitsraum --26-- einen höheren Druck, der auf die Radialfläche des Mittenringes --7-- wirkt, so dass die Achsialkraft vor dem Mittenring --7-- und die Achsialkraft hinter dem Mittenring --7-- gleich gross ist.
Um Massänderungen der hydraulisch wirksamen Angriffsflächen, das sind die mit-10, 11, 23, 24 und 25-- bezeichneten Flächen, die auf Grund von erhöhter Temperatur entstehen und die zu einer Abstandsänderung der axialen Schubkraft von der Achse der Welle-l-führen und die das Kräftegleichgewicht verändern, ist zur Feineinstellung der hydraulischen Übersetzung am Druckübersetzungskolben --14-- eine aussenliegende Feder --16-- vorgesehen. Durch eine Gewindeverstellung mittels einer Mutter --15-- am Druckübersetzungskolben --14--, kann durch Vorspannen oder Nachlassen der Feder --16-- der Gleichgewichtszustand eingestellt werden.
Leckargen an der hinteren Seite des Mittenringes --7-- können vom Flüssigkeitsvorratsraum --17- aus, durch Einschrauben eines in den Vorratsraum hineinragenden Kolben --18-- ersetzt werden.
Wenn nun die Welle --1-- im Dichtungsbereich einer Biegung unterliegt und nicht konzentrisch zum Mittenring --7-- läuft, stellt sich der Mittenring --7-- auf Grund des entgegengesetzten Kräftegleichgewichtes, im Rahmen seiner axialen Spielmöglichkeit wieder konzentrisch zur Welle-l--ein, d. h., der Mittenring --7-- steht wieder senkrecht zur Wellenachse, womit die Gleitringe --6, 8-- flächig an den Radialflächen des Mittenringes anliegen und die dynamischen O-Ringe --28 bzw. 29-- die Wellenschrägstellung nicht aufzunehmen haben.