CH157116A - Schleifringdichtung für umlaufende Wellen. - Google Patents

Description

      Sehleifringdiehtung    für umlaufende Wellen.    Die Erfindung betrifft     eine    Schleifring  dichtung für umlaufende Wellen, bei der  eine der Dichtungsflächen Sammelnuten auf  weist, die sich in radialer Richtung übergrei  fen, ohne unmittelbar miteinander in Verbin  dung zu stehen, insbesondere für Wellen von  Kreiselpumpen und besteht darin, dass ein  Teil der Nuten als Zulauf für das Dich  tungsmittel dient, welche Nuten mit der Zu  laufseite der Dichtung verbunden sind und  vor dem dem Abfluss des Dichtungsmittels  zugeordneten Rande der Dichtungsfläche en  digen, der andere Teil der Nuten als Abfluss  für das     Dichtungsmittel    dient,

   welche Nuten  mit der     Abflussseite    der Dichtung verbunden  sind und vor dem dem Zulauf des Dichtungs  mittels zugeordneten Rande der Dichtungs  fläche endigen, wobei eine dem Zulauf die  nende Nute mit einer dem Abfluss dienen  den Nute abwechselt, und     @dass    die im Dreh  sinn der Welle liegenden Kanten der Zu  laufnuten und die diesem Drehsinn ent  gegengesetzt liegenden Kanten der     Abfluss-          nuten    abgeschrägt sind, um nicht nur eine    absolute Dichtung mit sehr geringem Verlust  an Dichtungsmittel und sehr geringer Rei  bung zu erhalten, sondern bei äusserst ge  ringer Spalthöhe eine Betriebsstörung, zum  Beispiel durch Anfressen, mit Sicherheit     züz     vermeiden.

       Vorteilhafterweise    ist die Dich  tungsfläche der Gleitflächen derart bemessen.  dass der     Wandungsdruck    des Dichtungsmit  tels im Dichtungsraum unter Einhaltung  eines günstigen spezifischen Druckes auf die  Gleitflächen den entgegenwirkenden Schliess  kräften das     Gleichgewicht    hält und eine der  die Dichtung bildenden Gleitflächen derart  mit dem ihr zugeordneten Maschinenteil ver  bunden ist, dass diese Gleitfläche eine     a.ch-          siale    Beweglichkeit aufweist.

   Ferner kann  die zwischen zwei     Abflussnuten    liegende Zu  laufnute von der     mit    ihr bei der bevorzugten       Drehrichtung    zusammenarbeitenden     Abfluss-          nute    weiter entfernt sein als von der andern.  Auch können bei einer Dichtung für Wellen  mit wechselndem Drehsinn die beiden Kan  ten jeder Nute abgerundet oder abgeschrägt  sein. Schliesslich kann eine Feder zum Ent-      fernen des umlaufenden von dem stillstehen  den     Schleifringes    vorgesehen sein, um in un  belastetem Zustand ein gegenseitiges Berüh  ren beider Ringe zu vermeiden.  



  Auf der     Zeichnung    ist ein Ausführungs  beispiel des Erfindungsgegenstandes schema  tisch dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt die Anwendung des Erfin  dungsgegenstandes an einer Zentrifugal  pumpe,       Fig.    2 veranschaulicht einen     Achsial-          schnitt    eines Lagers der Pumpenwelle in  grösserem Massstab;       Fig.    3 stellt eine Ansicht des mit Nuten       versehenen    Schleifringes, und       Fig.    4 einen Schnitt durch die Schleif  ringe längs des mittleren Durchmessers a in       Fig.    3 dar.  



  Die Welle 1 der Pumpe 2 ist beim Aus  tritt aus dem     Zulaufstutzen    3 mittelst der  radialen     Schleifringdichtung    4 und beim  Förderstutzen 5     mittelst    der Entlastungsvor  richtung 6 abgedichtet und in den Lagern 7  gelagert.  



  Die radiale     Schleifringdichtung    4     (Fig.     2) besteht aus den     Schleifringen    8, 9 mit  den die Dichtung bildenden     Gle2tflächen    10,  11. Die Gleitfläche 10 ist mit dem Zulauf  und dem     Abfluss    des     Dichtungsmittels    die  nenden Nuten 12, 13 versehen. Die Nuten 12  sind am äussern Umfang der Gleitfläche 10  offen und enden vor     ihrem    innern Umfang,  während die Nuten 13 gegen den innern Um  fang offen sind und vor dem äussern Umfang  enden.

   Der Dichtungsring 9 ist     mittelst    des  zum Herausnehmen der     Schleifringdichtung     lösbaren Ringes 14 mit dem Gehäuse ver  bunden, während der Ring 8 auf dem Dif  ferentialkolben 15 befestigt ist. Der Diffe  rentialkolben 15 kann in     achsialer        Richtung     auf der Büchse 16 gleiten, die auf der Welle  1 mittelst des     Keils    17 verbunden ist. Zur       Mitnahme    des Differentialkolbens 15 durch  die Büchse 16 dient die     Klauenkupplung    18;  wobei die Dichtungen 19 und 20 den Dif  ferentialkolben 15 gegen die Büchse 16 so  abdichten, dass eine     achsiale    Verschiebung  möglich ist.

   Zur Entlastung des die Klauen-         kupplung    18 enthaltenden Raumes sind Boh  rungen 21 vorgesehen, durch welche even  tuell durch die Dichtung 19 durchtretendes  Wasser oder     Dichtungsmittel    so abfliesst,  dass ein Druckanstieg in dem Raum der       Klauenkupplung    19     resp.    ein Druck auf den  Differentialkolben 15 nicht möglich ist. Das  aus den Nuten 13 und den Bohrungen 21  austretende Wasser oder Dichtungsmittel  fliesst durch das Rohr 22 ab, wobei die Dich  tungsringe 23 lediglich ein Herausspritzen  aus dem Gehäuse verhindern.  



  Die Arbeitsweise der Dichtung ist fol  gende:  Die Stirnfläche 24 des Differentialkolben  15 steht unmittelbar oder mittelbar unter  dem Einfluss des     Zulaufdruckes    des Arbeits  mittels im     Zulaufstutzen        B.    Infolgedessen  wird die Gleitfläche 10 unabhängig von der  Lage der Welle 1 in bezug auf das     Gehäuse     der Pumpe, die durch die Entlastungsvor  richtung 6 bestimmt ist, an die Fläche 11  gepresst und das Arbeitsmittel oder ein da  von verschiedenes     Dichtungsmittel,    zum Bei  spiel 01, in die Nuten 12 getrieben.

   Von den       Nuten    12 erfolgt der     Durchtritt    des dich  tenden Mediums in einer gegen die Radiale b       (Fig.    3) geneigten Richtung c, wobei eine in  der von den     Gleitdrucklagern    her bekannten  Art tragenden Schicht durch das Medium  gebildet wird, um nicht nur eine absolute  Dichtung mit sehr geringem Verlust an  Dichtungsmitteln und sehr geringer Reibung,  sondern bei äusserst geringer Spalthöhe eine  Betriebsstörung zum Beispiel durch Anfres  sen, mit Sicherheit zu vermeiden. In der  Richtung des Drehsinnes folgt in     Fig.    3 auf  je eine dem     Zufluss    des Dichtungsmittels die  nende Nute 12 eine dem Abfluss des Dich  tungsmittels dienende Nute 13.

   Die zwischen  zwei     Abflussnuten    13 liegende     Zulaufnute    12  ist     vorteilhafterweise    von der mit ihr bei der  bevorzugten Drehrichtung zusammen arbei  tenden     Abflussnute    13 weiter entfernt als  von der andern.  



  Die Ausbildung der Nuten gemäss     Fig.    4  ist derart, dass die     Nutenkante,    die dem Aus  fliessen des Dichtungsmittels aus oder dem      Einfliessen in die Nute dient, stark abge  schrägt ist. Die     Abschrägung    kann in Form  einer Geraden oder einer Kurve erfolgen.  Bei wechselnder     Drehrichtung    ist     vorteil-          hafterweise    der Abstand zwischen den Zu  flussnuten 11 und     deh        Zuflussnuten    12 nach  jeder Drehrichtung gleich gross und die Nu  ten zu beiden     iSeiten    stark abgeschrägt.  



  Durch     die    in der Zeichnung dargestellte  Dichtung werden gegenüber bisher bekannten       1Vellenstopfbüchsen,        Labyrinthdichtungen,     auf dem Reibungsprinzip beruhenden Wellen  abdichtungen und radialen     Spaltdichtungen     folgende Vorteile erreicht: Die Schleifring  dichtung erfordert nur eine äusserst geringe       Reibungsarbeit,    da das Dichtungsmittel als       Schmiermittel    zwischen den Gleitflächen ar  beitet und der Spalt ausserordentlich klein  ist, so dass nur eine geringe Menge des dich  tenden Mediums     austritt.    Insbesondere er  gibt sich eine Dichtung von sehr gedrängter  Bauart.

   Der Grad der Abdichtung ist unab  hängig von den     Bewegungen    der Welle  gegenüber dem Gehäuse und dem Druck des       Fördermittels    der Pumpe, oder, bei einem  Kompressor oder einer Turbine, dem Druck  des Arbeitsmittels. Die Belastung der Gleit  flächen kann durch passende Wahl der  Flächenverhältnisse des Differentialkolbens  so gewählt werden, dass der spezifische Druck  auf den Dichtungsring einen nach     Versuchen     bestimmten optimalen Wert erreicht, der be  deutend höher als derjenige ist, der bei bis  her bekannten, nach dem hydraulischen Prin  zip arbeitenden Dichtungen     angewendet    wer  den konnte.  



  Die beschriebene und in der Zeichnung  dargestellte radiale     Abdichtung    kann sowohl  für die     Zulaufseite,    als auch für die Druck  seite     verwendet    werden. Sie kann auf der       Druckseite    die Vorrichtungen für Achs  schubentlastungen ersetzen, wenn beide  Gleitflächen fest mit den ihnen zugeordneten  Maschinenteilen verbunden sind, wobei der       Vorteil    erreicht wird, dass der Verlust an  Förderflüssigkeit bei bisher bekannten     Aehs-          schubentlastungsvorriehtungen    durch die Ab-         dichtung    gemäss der Erfindung     auf    einen  Bruchteil herabgesetzt wird.

   An Stelle der  Vorrichtung zur Verhinderung einer Dre  hung     zwischen    der     achsial    beweglichen Gleit  fläche und dem ihr zugeordneten Maschinen  teil und deren Abdichtungen kann die     achsial     bewegliche Gleitfläche durch eine die     ach-          siale    Bewegung gestattende Membrane mit  dem ihr zugeordneten Maschinenteil verbun  den sein. Ferner kann eine die umlaufende  von der stillstehenden Gleitfläche entfernende  Feder vorgesehen sein, zum Zweck, im un  belasteten Zustand ein gegenseitiges Berüh  ren beider Flächen zu vermeiden. Die     achsial     bewegliche Gleitfläche kann sowohl mit dem  sich drehenden Maschinenteil, als auch mit  dem stillstehenden verbunden sein.

   Ausserdem       können    die dem Zu- oder Abfluss des     Dich-          tungsmittels    dienenden Nuten     spiral-    oder       schraubenlinienförmig    verlaufen.     Als        Dich-          tungsmittel    kann das tropfbare     Arbeits-    oder       Fördermittel    aber auch ein besonderes Dich  tungsmittel verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Schleifringdichtung für umlaufende Wel len, bei der eine der Dichtungsflächen Sammelnuten aufweist, die sich in radialer Richtung übergreifen, ohne unmittelbar mit einander in Verbindung zu stehen, insbeson dere für Wellen von Kreiselpumpen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Nuten als Zulauf für das Dichtungsmittel dient, welche Nuten mit der Zulaufseite der Dichtung ver bunden sind.

   und vor dem dem Abfluss des Dichtungsmittels zugeordneten Rande der Dichtungsfläche endigen, der andere Teil der Nuten als Abfluss für das Dichtungsmittel dient, welche Nuten mit der Abflussseite der Dichtung verbunden sind und vor dem dem Zulauf des Dichtungsmittels zugeordneten Rande der Dichtungsfläche endigen, wobei eine dem Zulauf dienende Nute mit einer dem Abfluss dienenden Nute abwechselt, und dass die im Drehsinn der Welle liegenden Kanten der Zulaufnuten und die diesem Drehsinn entgegengesetzt liegenden Kanten der Abflussnuten abgeschrägt sind.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Schleifringdichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen zwei Abflussnuten liegende Zulaufnute von der mit ihr bei der bevorzugten Dreh richtung zusammen arbeitenden Abfluss- nute weiter entfernt ist als von der an dern.

   2. Schleifringdichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dich tungsfläche der Gleitflächen derart be messen ist, dass der Wandungsdruck des Dichtungsmittels im Dichtungsraum un ter Einhaltung eines günstigen spezifi schen Druckes auf die Gleitflächen den entgegenwirkenden Schliesskräften das Gleichgewicht hält.

   3. Schleifringdichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine rler die Spaltdichtung bildenden Gleitflächen der art mit dem ihr zugeordneten Maschinen teil verbunden ist, dass diese Gleitfläche achsial beweglich ist. 4. Schleifringdichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Dichtungs fläche mit am äussern Umfang offenen, vor dem innern Umfang endenden Nuten, sowie gegen den innern Umfang offenen und vor dem äussern Umfang endenden Nuten.

   5. Schleifringdichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder zum Entfernen der umlaufenden von der stillstehenden Gleitfläche vorgesehen ist, um in unbelastetem Zustand ein gegensei tiges Berühren beider Flächen zu vermei den. G. Schleifringdichtung nach Patentanspruch für Wellen mit wechselndem Drehsinn, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden ganten der Zulauf- und Abflussnuten ab geschrägt sind.

   T. Schleifringdichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der achsial beweglichen Gleitfläche und dem ihr zugeordneten Maschinenteil eine Vor richtung zur Verhinderung einer Drehung beider Teile relativ zueinander und minde stens eine Abdichtung vorgesehen ist. B. Schleifringdichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die achsial bewegliche Gleitfläche durch eine die achsiale Bewegung gestattende Membrane mit dem ihr zugeordneten Maschinenteil verbunden ist.