Flüssigkeitsgesperrte Schleifring-Stopfbüchse für sich drehende Wellen. Der Erfindungsgegenstand :gehört zu den- jenigenWellenabdichtungen mit,Sperrflüssig- keit, bei denen zwei Schleifringe in einander entgegengesetzter axialer Richtung an Flä chen .gedrückt werden.
Hierzu wurde Bissher eine Schraubenfeder benutzt. Auch brauchte man. zur gleichzeitigen Einkapselung .gegen austretendes Kältemittel unter Umständen bei Verwendung eines festgehaltenen iSchleif- ringes nach einen ebenfalls feststehenden Me tallbalg dazu.
Die Schleifringe lagen in bei den Fällen sowohl dicht an der Welle, als auch an :dem Druckkamm oder dergleichen, an den ,sie durch die -Schraubenfeder axial angepresst wurden. Auch wurden bereits Sperrflüssigkeiten in allen diesen: !Stopf- büchsen verwendet.
Bei der flüssigkeitsgesperrten @Sch@eifring- Stopfbüchse :gemäss ,der Erfindung liegt min- destens ein an seinen Enden mit (Schleif ringen verbundener, die Welle umgebender, zentrierter Metallbalg lose in dem. iStopf- büchsengehäuse, wobei der Dichtungxs,druck teils durch die elastische Wirkung des Me- tallbalges,
teils durch den Druck der @Sperr- flüssigkeit erzeugt wird.
An Hand der Zeichnung sei die Erfin dung näher veranschaulicht.
Fig. 1 stellt einen Agialschnitt durch eine beispielsweise ,Stopfbüchse ;gemäss der Erfin- dung mit einem Teil der zugehörigen an getriebenen Maschine dar;
die Fig. 2 und 3 zeigen eine andere Ausfüh rungsform einer Auflagefläche für die Schleifringe im Axialschnitt bezw. in An sicht auf eine Auflagefläche bei entferntem Schleifring.
Vom Gehäuse 1 des beispielsweise anzu treibenden Gebläses, von dem hier noch ein Kreiselrad 2 zu sehen ist, geht ein Stutzen 3 aus, der das @Stopf-büehsengehäuse 4 trägt.
Dieses ist mit dem innern Deckel 5 durch Schrauben verbunden. Deckel 5 und Stirn- wand 6 enthalten die eigenen Wälzlager 7, 8 für die besondere Stopfbüchsenwelle 9, die so besonders erschütterungsfrei und genau zentriert gelagert ist und mittels der nach- giebigen Kupplungen 10, 11 die Verbindung zwischen treibender Welle 12 und getrie bener Welle 1.3 herstellt.
Die Stopfbüchsen- welle besitzt in der :Mitte ihrer Länge noch eine Scheibe 14, auch Wellenkamm gena.nn4:, als W iderlager für die innern Schleifringe 15, 16 der die Welle umgebenden Metall- bälge 17, 18, die an ihren äussern Enden die Schleifringe 19, 2'0 tragen. Durch am Deckel 5,
Stirnwand 6 und Scheibe 14 aus- gearbeitete Versatzungen 27, die die Schleif ringe umfassen, sind diese lose eingelegten, das heisst weder mit dem Gehäuse noch mit der Welle fest verbundenen, sondern zwi schen Gehäuse und Wellenkamm frei dreh baren Elemente 15, 17, 19 bezw. 16, 1'8, 211 genau zentriert. Diese losen Elemente sind von einer Sperrflüssigkeit 21 umgeben, die auch als Schmiermittel dient und durch Lei tung 22 zugeführt wird.
Für nach innen in den Raum 28 durchgetretene Flüssigkeit ist eine Abflussleitung 24 vorgesehen. Diese Sperrflüssigkeit wird auf einem Druck ge halten, der, je nachdem im abzudichtenden Gehäuse 1 Unterdruck oder Überdruck herrscht, etwas höher als der Aussendruck bezw. etwas höher als der Innendruck ist.
Auf diese Weise wird der axiale Anpress- druck der Schleifringe auf ihre Auflage flächen sowohl vom federnden Metallbalg, als auch vom Druck der Sperrflüssigkeit er zeugt.
Die Stopfbüchse kann als Ganzes mit samt ihrer Welle ausgebaut und nachgesehen bezw. ersetzt werden.
Für hohe Drücke wird die Auflagefläche für die Schleifringe zweckmässig unterteilt, wie in den Fig. 2 und 3 beispielsweise dar gestellt ist. In diesem Beispiel besteht die Auflagefläche aus den zwei Teilen 25 und 26, von denen der obere, 25, .glatt ist und als Abdichtung dient, während der andere, 26, im Sinne der Drehrichtuaig abnehmende Vertiefungen erhält und als Drucklager dient. Die Versatzung 27 besorgt, wie oben bereits erwähnt, die Zentrierung.
Im Betriebe ;geraten nun die MeWlbälo-e infolge der :Reibung der Schleifringe auf dem Wellenkamm 14 in Drehung, erreichen jedoch nur eine Drehgeschwindigkeit, welche bedeutend unter der 1)rehgeschwindigkeit des Läufers bleibt, da .sowohl die Reibung auf den festen Auflageflächen, als auch die Flüssigkeitsreibung eine bremsende Wir kung ausüben.
Die Folge davon ist eine ver- kleinerte Reibgeschwindigkeit der Ringe 19. 15, 16, 20 auf ihren diesbezüglichen Auf lageflächen. Im Falle einer unverhofften vollständigen Abbremsung der Gleitbewe gung auf einer der A@u@flageflächen kann selbst die andere Fläche die volle Gleit geschwindigkeit übernehmen, ohne dass eine Störung einzutreten braucht.
Anderseits gewährleistet die ganz für sich gelagerte iStopfbüchsenwel'le die vollkommene (lleitung der Schleifringe der Metallbälge auf ihren Auflageflächen, so dass alle Stö- rungsiinsaohen beseitigt erscheinen.
Liquid-tight slip ring stuffing box for rotating shafts. The subject matter of the invention: belongs to those shaft seals with, barrier fluid, in which two slip rings are pressed against surfaces in opposite axial directions.
For this purpose, Bissher used a coil spring. Also one needed. for simultaneous encapsulation against escaping refrigerant, possibly when using a fixed slip ring after a likewise fixed metal bellows.
In both cases, the slip rings lay close to the shaft as well as to: the pressure ridge or the like, against which they were axially pressed by the helical spring. Barrier fluids have also already been used in all of these:! Stuffing boxes.
In the liquid-blocked @ Sch @ eifring stuffing box: according to the invention, at least one centered metal bellows, connected at its ends to (slip rings, surrounding the shaft) lies loosely in the stuffing box housing, with the seal xs being pressure partly through the elastic effect of the metal bellows,
is partly generated by the pressure of the @ barrier fluid.
The invention is illustrated in more detail using the drawing.
1 shows an axial section through, for example, a stuffing box according to the invention with part of the associated driven machine;
2 and 3 show another Ausfüh approximate shape of a support surface for the slip rings in axial section BEZW. in view of a support surface with the slip ring removed.
From the housing 1 of the fan to be driven, for example, of which a centrifugal wheel 2 can still be seen here, a connecting piece 3 extends out, which carries the stuffing box housing 4.
This is connected to the inner cover 5 by screws. Cover 5 and end wall 6 contain their own roller bearings 7, 8 for the special stuffing box shaft 9, which is particularly vibration-free and precisely centered, and by means of flexible couplings 10, 11 the connection between the driving shaft 12 and driven shaft 1.3 manufactures.
In the middle of its length, the stuffing box shaft also has a disk 14, also known as the shaft crest, as a bearing for the inner slip rings 15, 16 of the metal bellows 17, 18 surrounding the shaft, which at their outer ends have the Wear slip rings 19, 2'0. Through the cover 5,
End wall 6 and disc 14 elaborated offsets 27, which encompass the slip rings, these are loosely inserted, that is, elements 15, 17, 19 that are freely rotatable between the housing and the shaft crest, neither with the housing nor with the shaft respectively 16, 1'8, 211 exactly centered. These loose elements are surrounded by a barrier liquid 21, which also serves as a lubricant and is supplied through device 22 Lei.
A drain line 24 is provided for liquid that has passed inward into the space 28. This barrier liquid is kept at a pressure ge, depending on whether there is negative or positive pressure in the housing to be sealed 1, slightly higher than the external pressure or respectively. slightly higher than the internal pressure.
In this way the axial contact pressure of the slip rings on their contact surfaces is generated both by the resilient metal bellows and by the pressure of the barrier fluid.
The stuffing box can be expanded and looked up as a whole with its shaft. be replaced.
For high pressures, the bearing surface for the slip rings is expediently divided, as is shown in FIGS. 2 and 3, for example. In this example, the bearing surface consists of two parts 25 and 26, of which the upper, 25, is smooth and serves as a seal, while the other, 26, receives diminishing depressions in the sense of the direction of rotation and serves as a thrust bearing. As already mentioned above, the offset 27 takes care of the centering.
In operation, the wheels start rotating as a result of the friction of the slip rings on the shaft crest 14, but only reach a speed of rotation which remains significantly below the speed of the rotor, as both the friction on the fixed contact surfaces as the fluid friction also exert a braking effect.
The consequence of this is a reduced friction speed of the rings 19, 15, 16, 20 on their respective bearing surfaces. In the event of an unexpected complete braking of the gliding movement on one of the surface areas, even the other surface can take over the full gliding speed without a disturbance having to occur.
On the other hand, the stuffing box shaft, which is stored on its own, ensures perfect oil conduction of the slip rings of the metal bellows on their contact surfaces, so that all disturbances appear to have been eliminated.