CH257507A - Abdichtungsvorrichtung für eine sich drehende Welle, insbesondere eines Gaskompressors. - Google Patents

Description

  Abdichtungsvorrichtung für     eine    sich drehende Welle, insbesondere eines Gaskompressors.    Vorliegende     Erfindung    bezieht sich auf  eine     Abdichtungsvorrichtung    für sich     dre-          liende    Wellen, insbesondere für .die Wellen  von Gaskompressoren.  



  Es ist schwierig, die Wellen, auf welchen  die Räder von Gaskompressoren montiert  sind, so abzudichten, dass keinerlei Gasver  luste     eintreten.        Stopfbüchsen    sind nicht be  friedigend, weil eine     voltständige        Dichtung     nicht möglich ist, die Schmierung     sehi7"ierig     ist und ständig eine vollkommene Achsen  ausrichtung bestehen     muss,    da bei     schlechter          Achsenausrichtung        Vibrationen    eintreten,

   so       dass    die Kompressoren mit geringerer     Ge-          schwindigkeit    betrieben werden müssen.  



  Die Erfindung bezweckt deshalb eine Ab  diehtung einer sich drehenden Welle, insbe  sondere eines     Gaskompressors,    derart,     da.ss     keine     Gasverluste    eintreten.  



  Gemäss der     Erfindung    erfolgt diese Ab  dichtung der drehenden Welle,     insbesondere     eine:.     Gaskompressors,    mittels einer Flüssig  keit.  



  Bei der erfindungsgemässen     Flüssigkeits-          al>c1,ichtunä@avorrichtuno#    für eine sich dre  hende     MTel.1e    ist -die Anordnung derart,     da.ss          flie    Dichtungsflüssigkeit durch die     Zentrifu-          ;alkra.ft    nach auswärts geschleudert wird, um  einen die Welle koaxial umgebenden, im  Querschnitt     U-förmigen        Flüssigkeitsring    zu  bilden, durch welchen das Gas nicht     hin-          durclitreten    kann.

   Die Ausführung kann     ent-          @veder    derart     sein,    dass eine an der sich dre-         henden        )Welle    befestigte, sich drehende  Scheibe mit einem     dieselbe    umgebenden, orts  festen Gehäuse einen im Querschnitt     U-för-          migen        Ringkanal    bildet oder     d:ass    eine orts  feste Platte in einem auf der Welle befestig  ten     Gehäuse    mit diesem zusammen den     U-för-          migen    Ringkanal bildet.

   Bei beiden Ausfüh  rungsformen     ist    zweckmässig noch eine Ab  dichtung vorhanden, welche bei stillstehender       \Welle    zur Wirkung kommt, bei sich drehen  der Welle infolge     Zentrifugalwirkung    jedoch  unwirksam wird.  



  Ausführungsbeispiele des Erfindungs  gegenstandes sind in der     Zellchnung    darge  stellt, und zwar zeigt:       Fig.    1 einen Längsschnitt     durch    eine       Ausführungsform    der Abdichtungsvorrich  tung mit der     Flüssigkelit    in .der Stellung für  mit voller Drehzahl sich drehender Welle,       Fig.        \?    einen ,gleichen Längsschnitt wie       Fig.    1 mit der Flüssigkeit in der Stellung für  stillstehende Welle.  



       Fig.    3 zeigt eine zweite     Ausführungsform     der     Abdichtungsvorrichtung    im Längsschnitt  und       Fig.    4 eine Hälfte     derselben    !in Stirnan  sicht mit Schnitt nach Linie     4-4    in     Fig.        ä.          Fig.    5 zeigt eine dritte Ausführungsform  der     Abdiehtungsvorriehtung    im Längsschnitt  und       Fig.    6 eine Stirnansicht derselben.  



  Bei der .in     Fig.    1 und 2 dargestellten Aus  führungsform geht die     Welle    10 durch eine      Öffnung 9 in -der Stirnwand 11 eines Gas  kompressors hindurch. Das unter Druck be  findliche Gas; sucht     längs    der Welle     in    Pfeil  richtung zu entweichen. Der ringförmige Ge  häuseteil 12 ist drehfest auf der Welle ver  keilt,     und    der     ringförmige    Gehäuseteil 13 ist  mit dem Teil 12 verbunden.

   Die     zylindrische     Büchse 14 ist mit der Wand 11 koaxial zur       Öffnung    9 verschraubt und     ragt!in    das durch       die    Teile 12 und 13 gebildete     Gehäuse    hin  ein und hat einen senkrecht, zur Welle ste  henden scheibenförmigen Ansatz 15 sowie       einen        kegelförmigen        Umleitungsansatz    16,  welcher sich vom Ansatz 15 aus     erweitert     und gegen den Gehäuseteil 12 hin erstreckt.

    Der     Gehäuseteil    12 hat     ebnen    Auffangring  17, welcher das     äussere    Ende des     Umleitkegels     16     überragt.     



  Im     innern    Ende des     Gehäuseteils    13 sitzt  der     geschlitzte    Kragen 18     aus        Gummi        oder     einem     andern.        elastischen,    Material, welcher  über die 'innere     Offnungskante    des Gehäuse  teils gestülpt ist.

   Die     im.    Abstand voneinan  der liegenden innern Enden des Kragens be  rühren die Büchse 14 und bilden eine     Ab(lich-          tung,    wenn die     Welle    sich nicht dreht,     wie    in       Fig.    2 dargestellt. Sie spreizen     stich    unter der  Wirkung -der Zentrifugalkraft auseinander,  sobald die Welle ihre volle Drehzahl erreicht  hat, so dass sie sich von .der     Büchse    14 ent  fernen,     Wie    in     Fig.1        dargestellt.     



  Das durch die Teile 12 und 13 gebildete       Abdichtungsgehäuse        enthält    eine Flüssigkeit  19 von     niedriger    Viskosität und     hohem:    Ent  zündungspunkt,<B>wie</B> z.

   B. 01,     welches    bei       stillstehender    Welle     den.        untern    Teildes     Ge-          häuses        ausfüllt,    wie in     Fig.2        daegestellt.     Sobald     sich    die Welle dreht,     wird    die Flüs  sigkeit durch die     Zentrifugalkraft    gegen die       äussern    Teile -der Innenflächen .des Gehäuses       gedrückt    und bildet, wie aus     Fig.    1 ersicht  lich,

   einen zu beiden     Seiten    des Ansatzes  15 liegenden,     U-förmigen    Flüssigkeitsring.       Durch    diesen     Flüssigkeitsring    kann das Gas  nicht     hindurchtreten,    so dass eine     wirkungs-          volle        Abdichtung    gebildet     wird.     



  Wenn     die    Welle 10 vor dem     Abstellen     der     Naechine    langsam läuft, erfolgt,     .ein    Zu-         sammenfallen    der in     Fig.    1     dargestellten          Flüssligkeitssäule        zwischen    dem Ansatz 15  und dem Gehäuseteil 12 oberhalb .der Welle.  Um zu verhüten,     dass    die Flüssigkeit auf die  Welle fällt und längs dieser in     das.        Innere     des Kompressors eindringt, ist der Auffang  ring 17     iuvd    der Umleitkegel 16 vorgesehen.

    Die herunterfallende Flüssigkeit     wird    durch  den Auffangring 17     um    das äussere Ende des  Umleitkegels 16     herumgeleitet    und fliesst  dann rings um die     äussere        Oberfläche    des Um  leitkegels in die zwischen diesem und dem  Ansatz 15     gebildete    Rille, um von da aus in  den untern Teil des,     Ab-dichtungsgehäuses    zu  fallen, ohne die Welle zu berühren. .  



  Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich,  bildet die     Flüsstigkeit    bei laufender Welle,  der Kragen bei langsam drehender oder still  stehender Welle die Abdichtung. Infolge  ,des     Abhebens    des Kragens von der Büchse  14     unter    dem     Einfluss    der Zentrifugalkraft       -,vird    eine Abnützung desselben verhütet.  



  Die     sn        Fig.    1 und 2     dargestellte        Abschluss-          vorrichtung    eignet sich für die Verwendung  von     Kompressoren    für Gase, wie     sie    in Was  sergaswerken     erzeugt    werden. Die in     Fig.    3  und 4     dargestellte        Vaitiante    dieser Ausfüh  rungsform eignet sich für Kältekompressoren.  



  Bei der     in        Fig.    3 und 4 dargestellten Aus  führungsform kommt der Kragen für die Bil  dung der Abdichtung bei Stillstand in Weg  fall. Anstatt dessen ist ein Ring 20 aus har  tem, poliertem Metall vorgesehen, welcher       rings    um die Büchse 14 an der Wandung 11  anliegt, und durch     Federn    21     wird    bei still  stehender Welle ein Ring 22 aus verhältnis  mässig weichem Metall,     wie    z. B.     Messing,    ge  gen den Ring 20 angedrückt.

   Der Ring 22  ist am Gehäuseteil 13     mittels.    Lenker 23 und  24     angelenkt,    an welchen die Federn 21 be  festigt sind, und gleitet auf dem     zylindri-          s:ehen        Fortsatz    25 des Gehäuseteils 13.  



  In     bezug    auf den     Flüssigkeits.abschluss    ist  die     Wirkungsweise    der     Abdichtungsvorrich-          thzug    nach     Fig.3    und 4 die gleiche wie für  die     Ausführung    nach     Fig.    1 und 2 beschrie  ben. Bei stillstehender Welle drücken die  Federn 21 den Ring 23 gegen den- Ring 20      und bilden -die Abdichtung bei     stli.llstehender     oder langsam laufender Welle. Mit steigern  der Drehzahl der Welle wird durch die Zen  trifugalkraft der Ring 22 vom Ring 20 ab  gehoben und hierdurch eine Abnützung ver  hütet.  



  Das Abdichtungsgehäuse     na:cb.        Fig.1    bis 4  kann an der äussern Oberfläche in üblicher  Weise mit Kühlrippen versehen sein.  



  Bei der in     Fig.    5 und 6     dargestellten        Aus-          führungsform    der Erfindung ist das     Abdich-          tungsgehäuse    30 feststehend und an der  Stirnwand des     Kompressorgehäuses    befestigt.  Auf der Welle 10 ist der Gummikragen 31       befestigt,    dessen äusseres geschlitztes Ende 32  am     innern    Ende     des        Gehäuses    30 anliegt und  die Abdichtung bildet, wenn die Welle still  t' oder langsam läuft.

   Auf der Welle ist  ausserdem die radial herausragende Scheibe  33 befestigt mit     ebnem    Auffangring 34, der  das äussere Ende des     kegeligen        Umleitflan-          sches    35 überragt, welch letzterer von der  äussern Wandung des     Gehäuses    30 aus nach  einwärts ragt, und     ausserdem    mit einem     Auf-          faägring    36, der das äussere Ende des     kege-          ligen.        Umleitflansches    37 überragt, der von  der Wand 11 aus in das Gehäuse hineinragt.  



       Von    einer äussern     Zuleitung    aus wird       Wasser    durch die Röhre 38 in -den Trichter  39 geleitet, dessen unteres Ende durch die  Rohrleitung 40 mit dem     Wassereinlass    41 des  Gehäuses 30 verbunden     ist.    Das untere Ende  des     Gehäuses    ist durch die Rohrleitung 42  mit dem Innern eines Trichters 43 verbunden,  von welchem der     Trichter    39 einen Teil bil  det.

   Das untere Ende des Trichters 43 führt  zum     ZVasserablauf.    Der Trichter 39 hat am       obern    Ende eine Öffnung 44 ungefähr auf       gleieher    Höhe wie der Einlass 41, um zu ver  hüten, dass durch die Röhre 38 in den     Trich-          1er    39 einlaufendes Wasser im Gehäuse höher  steigt als bis zur vorgesehenen Höhe.  



  Bei sich drehender Welle wird das Wasser  im Gehäuse durch die Drehung der Platte 33  nach aussen     geschleudert    und bildet einen       koa.xia:l    zur Welle liegenden, im     Querschnitt          U-förmigen,    zu beiden Seiten und rings um  die äussern Enden der     Platte    33 liegenden         Flüssigkeitsring.    Der     Wasserring    bildet eine  Abdichtung, welche ein Entweichen von Gas  verhütet.

   Hierbei spreizen sich unter dem  Einfluss der     Zentrifugalkraft    die obern En  dendes Kragens 31     auseinander,    so     da.ss    sie       mieht    mehr an den innern Enden der Gehäuse  wand anliegen, wodurch bei der Drehung der  Welle eine Abnützung verhütet wird.  



  Sobald sich die Drehzahl der Kompressor  welle     verringert,    legt sich der Kragen wieder  an das innere Ende der     Gehäusewandung    an,  so -dass er eine Abdichtung bildet, und die  oberhalb der Welle     be=findliche    Wassersäule  wird beim Herunterfallen durch die     Umleit-          flaäsch.en    35 und 37 sowie die     Auffangringe     34 und 36 von der Welle abgeleitet, so dass  das Wasser in den untern Teil des Gehäuses  fällt, ohne die     Welle    zu     berühren.     



  Zur Erzielung der erforderlichen Kühlung  wird durch das     Zuleitrohr    38 eine genügende  Wassermenge zugeführt, um die in     hig.    6  durch die     gestrichelte    Linie angedeutete     was-          sers;piegelhöhe    aufrechtzuerhalten, und das       Überschusswasser    wird am untern Ende des  Trichters 43     abgeleitet.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Abdichtungsvorrtichtung für eine sich dre hende Welle, insbesondere eines Gaekompres- sors, gekennzeichnet durch einen die Welle koaxial umgebenden, im Querschnitt U-förmi gen Ringkanal, der durch elin ortsfestes sowie ein mit der Welle sich drehendes Organ ge- bildet wird, wobei eine Dichtungsflüssigkeit unter der Wirkung der durch die Drehung der Welle erzeugten Zentrifugalkraft in den U-förmigen Ringkanal gedrüekt wird.

   UN TERANSPRüCHE 1. Abdiohtungsvorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mit- tel; vorgesehen sind, um zu verhüten, dass die Flüssigkeit die Welle berührt. 2.

   Abdichtungsvorrichtung nach Patent anspruch und Unteranspruch 1, gekennzeich net durch zusätzliche Abdichtungsorgane, welche dichtend wirken, wenn die Welle still steht, und welche bei sich drehender Welle .info lge der Zentrifugalkraft unwirksam wer den. , B.

   Abdichtungsvorrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass .das .ortsfeste Or gan senkrecht zur Welle steht und das rotie- rende Organ ein Gehäuse ist, welches die Flüssigkeit und das ortsfeste Organ ein schliesst.

   4. Abdichtungsvorrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 1 bis ä, da durch gekennzeichnet, dass das Gehäuse auf der Welle befestigt ist und eine zylindrische Büchse die Welle umgebend in das Gehäuse durch eine Öffnung in der iinnern Wand hin einragt, wobei das ortsfeste Organ sich radial von der zylindrisehen Büchse aus in das.

   Ge häuse erstreckt. 5. Abdichtungsvorrichtung nach Patent- anspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, da durch gekennzeiichnet, dass ein kegelförmiger Umleitflansch vorm ortsfesten Organ aus sich gegen die äussere Wandung -des Gehäuses er streckt und ein von der äussern Wandung ausgehender Auffangring über den Umleit- flanscli ragt, derart,

   dass die Abdichtun,gs- flüsisigkeit die Welle bei Verringerung der Drehzahl nicht berühren kann. 6. Abdichtungsvorrichtung nach Patent anspruch und Unteraneprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass das sich drehende Organ sich, radial von der Welle aus er streckt und das ortsfeste Organ ein Gehäuse jist, welches:

   die Abdichtungsflüssigkeit und das sich drehende Organ: einschliesst. 7. Abdichtungsvorrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüohen 1,, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, @da.ss -das, sich @dre- hende Organ auf der Welle befestigt ist und das ortsfeste Gehäuse eine Wand mit einem radlial angeordneten Teil hat,

   durch welchen die Welle hindurchgeht, und Mittel vorgese hen sind, um eine Zirkulation :der Flüssigkeit durch das Gehäuse zu bewirken. B. Abdichtungsverrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 1, 2, 6 und 7, dadurch gekennzeüchnet, .d-ss' das sieh dre hende Organ Auffangringe trägt,.

   welche kegelige Umleitflanechen überdecken, welche von den 'einander gegenüberliegenden Wen dungen des Gehäuses einwärts, ragen und ver hüten, da- .die Ab,dichtungsflüssigkeit bei Verringerung der Drehzahl d.er Welle letz tere berührt.