CH622325A5

CH622325A5 - Mechanical seal on a container

Info

Publication number: CH622325A5
Application number: CH546777A
Authority: CH
Inventors: Julius Vanz
Original assignee: Asbest & Packungs Ag
Priority date: 1977-05-02
Filing date: 1977-05-02
Publication date: 1981-03-31

Description

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

PATENTANSPRÜCHE
1. Auf einem Behälter angeordnete, den Behälterinnenraum nach aussen abdichtende Gleitringdichtung, die eine in den Behälter hineinragende rotierende Welle umgibt und von einer Sperrflüssigkeit durchströmt ist, wobei ein behälterfester und ein wellenfester Flansch ineinander zugekehrte Ringnuten aufweisen, in denen zwei aufeinander gleitende Gleitringpaare schwimmend gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der an der Welle (2) fixierte Flansch (9) in den Behälter (1) hineinragt und vom Behälterinnendruck (Pb) beaufschlagt ist, wodurch eine Druckkraft mit axialer Komponente (Pb) auf den Flansch (9) einwirkt, und dass eine von der mittels der Sperrflüssigkeit erzeugten Sperrdruckbeaufschlagung des Ringnutenendes (27) herrührende Sperrdruckkraft (Ps) der axialen Komponente (Pb) der Behälterdruckkraft entgegengesetzt gerichtet ist.

2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wellenfeste Flansch (9) einen zylindermantelförmigen Hals (17) aufweist, an dem eine die Welle (2) umfassende Klemmvorrichtung (18) vorgesehen ist, und dass die Gleitringpaare (12, 13) und der stationäre Flansch (8) zwischen der Klemmvorrichtung (18) und dem wellenfesten Flansch (9) angeordnet sind.

3. Verfahren zum Betrieb der Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse des Sperrdruckes so gewählt wird, dass die Sperrdruckkraft etwa der axialen Komponente der Behälterdruckkraft entspricht.

Die Erfindung betrifft eine auf einem Behälter angeordnete, den Behälterinnenraum nach aussen abdichtende Gleitringdichtung, die eine in den Behälter hineinragende rotierende Welle umgibt und von einer Sperrflüssigkeit durchströmt ist, wobei ein behälterfester und ein wellenfester Flansch einander zugekehrte Ringnuten aufweisen, in denen zwei aufeinander gleitende Gleitringpaare schwimmend gelagert sind.

Aus der CH-PS 447.740 ist eine Gleitringdichtung für ein Rührwerk bekannt. Der Sperrdruck der Sperr- und Kühlflüssigkeit wird etwas höher gewählt als der Kesseldruck, damit das Kesselmedium nicht nach aussen entweichen kann. Bei grossen Sperrdrücken ergeben sich beachtliche Axialkräfte, die auf die Wellenlager und das Antriebssystem einwirken, was zusätzlichen Verschleiss und erhebliche Mehrkosten für Verstärkungen der Wellenlager und der Antriebe mit sich bringt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden, was erfindungsgemäss so erfolgt, dass der an der Welle fixierte Flansch in den Behälter hineinragt und vom Behälterinnendruck beaufschlagt ist, wodurch eine Druckkraft mit axialer Komponente auf den Flansch einwirkt, und dass eine von der mittels der Sperrflüssigkeit erzeugten Sperrdruckbeaufschlagung des Ringnutengrundes herrührende Sperrdruckkraft der axialen Komponente der Behälterdruckkraft entgegengesetzt gerichtet ist.

Durch diese Ausbildung der Gleitringdichtung ist es möglich, die vom Sperrdruck herrührenden Kräfte mindestens teilweise zu kompensieren, was zu einer Entlastung der Wellenlager und des Antriebssystems führt.

Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Rührwerk mit Gleitringdichtung und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Gleitringdichtung gemäss der Erfindung.

Das in der Fig. 1 gezeigte Rührwerk umfasst einen Behälter 1, in den eine rotierende Welle 2 mit einem Rührorgan 3 hineinragt. Eine Gleitringdichtung 4 ist auf dem Behälter 1 angeordnet und dichtet die Welle 2 gegenüber dem Innenraum des Behälters 1 ab. Die Welle 2 läuft in zwei Lagern 5, 6, welche durch einen am Behälter 1 befestigten Rahmen 7 gehalten sind. Die Antriebsvorrichtung üblicher Bauart ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, weist die Gleitlagerdichtung zwei Flansche 8, 9 auf, welche einander gegenüberliegende Ringnuten 10, 11 besitzen, in denen zwei Gleitringpaare 12, 13 schwimmend gelagert sind.

Der obere Flansch 8 ist über ein Abschlussorgan 14 und eine Flachdichtung 15 fest mit dem Behälter 1 verbunden, wobei das dazugehörige obere Gleitringpaar 12 infolge der Mitnehmerstifte 16 ebenfalls stationär ist.

Der untere Flansch 9, welcher in das Behälterinnere hineinragt, ist am unteren Ende eines zylindermantelförmigen Halses 17 befestigt, dessen oberes Ende eine Klemmvorrichtung 18 mit Klemmschraube 19 aufweist, damit der Flansch 9 auf der Welle 2 fixiert werden kann.

Das untere Gleitringpaar 13 ist durch die Mitnehmerstifte 20 mit dem unteren Flansch 9 verbunden, rotiert also ebenfalls mit diesem Flansch 9 und mit der Welle 2.

Die Gleitnngpaare 12, 13 und der obere Flansch 8 sind in kompakter Bauart zwischen der Klemmvorrichtung 18 und dem unteren Flansch 9 angeordnet. Die aufeinander gleitenden Gleitringpaare 12, 13 sind mittels der Federn 21 gegeneinandergepresst. Zur Abdichtung der Gleitringpaare 12, 13 in ihren Ringnuten 10, 11 bzw. zur Abdichtung des unteren Flansches 9 gegenüber der Welle 2 und des oberen Flansches 8 gegenüber dem Abschlussorgan 14 dienen die O-Ringe 22.

Zwischen den inneren und äusseren Gleitringen der Gleitringpaare 12, 13 ist ein Ringraum 23 vorhanden, der von der Sperr- und Kühlflüssigkeit durchströmt wird. Der Eintritt der Flüssigkeit (gemäss Pfeil 24) erfolgt von der einen Seite der Gleitringdichtung her, wobei die Flüssigkeit zuerst durch ein stationäres, in den Ringraum 23 hineinragendes Rohr 25 fliesst, bevor sie in den Ringraum gelangt. Auf der anderen Seite der Gleitringdichtung ist im stationären Flansch 8 eine Austrittsöffnung 26 vorgesehen, welche mit dem Ringraum in Verbindung steht. Die ausströmende Flüssigkeit wird in nicht näher dargestellter Weise einem Wärmeaustauscher zugeführt und gelangt nach der Kühlung im Kreislauf wieder in die Gleitringdichtung.

Der in den Behälter hineinragende Flansch 9 wird vom Behälteriunendruck Pb beaufschlagt, wobei eine resultierende Druckkraft entsteht, deren axiale, nach oben gerichtete Komponente mit Pb bezeichnet ist.

Durch die Beaufschlagung des Nutengrundes der unteren Ringnut 11 mit dem Sperrdruck Ps der Sperrflüssigkeit wird eine axiale Sperrdruclckraft Ps erzeugt, die der Kraft Pb entgegengesetzt gerichtet ist.

Durch diese Ausbildung der Gleitringdichtung wird eine Druckkraftkompensation erreicht, die die Wellenlager und das Antriebssystem weitgehend entlasten. Bei entsprechender Wahl des Sperrdrnckes Ps, relativ zum Behälteriuuendruck Pb, kann erreicht werden, dass sich die beiden axialen Druckkräfte Pb, Ps praktisch aufheben, so dass die Welle ganz entlastet ist.

Die auf den oberen Flansch 8 einwirkenden, ebenfalls vom Sperrdruck und vom Behälterinnendruck herrührenden Druckkräfte haben keinen Einfluss auf die Welle, da sie über das Abschlussorgan auf den Behälter 1 übertragen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Auf einem Behälter angeordnete, den Behälterinnenraum nach aussen abdichtende Gleitringdichtung, die eine in den Behälter hineinragende rotierende Welle umgibt und von einer Sperrflüssigkeit durchströmt ist, wobei ein behälterfester und ein wellenfester Flansch ineinander zugekehrte Ringnuten aufweisen, in denen zwei aufeinander gleitende Gleitringpaare schwimmend gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der an der Welle (2) fixierte Flansch (9) in den Behälter (1) hineinragt und vom Behälterinnendruck (Pb) beaufschlagt ist, wodurch eine Druckkraft mit axialer Komponente (Pb) auf den Flansch (9) einwirkt, und dass eine von der mittels der Sperrflüssigkeit erzeugten Sperrdruckbeaufschlagung des Ringnutenendes (27) herrührende Sperrdruckkraft (Ps) der axialen Komponente (Pb) der Behälterdruckkraft entgegengesetzt gerichtet ist.
2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wellenfeste Flansch (9) einen zylindermantelförmigen Hals (17) aufweist, an dem eine die Welle (2) umfassende Klemmvorrichtung (18) vorgesehen ist, und dass die Gleitringpaare (12, 13) und der stationäre Flansch (8) zwischen der Klemmvorrichtung (18) und dem wellenfesten Flansch (9) angeordnet sind.
3. Verfahren zum Betrieb der Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse des Sperrdruckes so gewählt wird, dass die Sperrdruckkraft etwa der axialen Komponente der Behälterdruckkraft entspricht.

Die Erfindung betrifft eine auf einem Behälter angeordnete, den Behälterinnenraum nach aussen abdichtende Gleitringdichtung, die eine in den Behälter hineinragende rotierende Welle umgibt und von einer Sperrflüssigkeit durchströmt ist, wobei ein behälterfester und ein wellenfester Flansch einander zugekehrte Ringnuten aufweisen, in denen zwei aufeinander gleitende Gleitringpaare schwimmend gelagert sind.

Aus der CH-PS 447.740 ist eine Gleitringdichtung für ein Rührwerk bekannt. Der Sperrdruck der Sperr- und Kühlflüssigkeit wird etwas höher gewählt als der Kesseldruck, damit das Kesselmedium nicht nach aussen entweichen kann. Bei grossen Sperrdrücken ergeben sich beachtliche Axialkräfte, die auf die Wellenlager und das Antriebssystem einwirken, was zusätzlichen Verschleiss und erhebliche Mehrkosten für Verstärkungen der Wellenlager und der Antriebe mit sich bringt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden, was erfindungsgemäss so erfolgt, dass der an der Welle fixierte Flansch in den Behälter hineinragt und vom Behälterinnendruck beaufschlagt ist, wodurch eine Druckkraft mit axialer Komponente auf den Flansch einwirkt, und dass eine von der mittels der Sperrflüssigkeit erzeugten Sperrdruckbeaufschlagung des Ringnutengrundes herrührende Sperrdruckkraft der axialen Komponente der Behälterdruckkraft entgegengesetzt gerichtet ist.

Durch diese Ausbildung der Gleitringdichtung ist es möglich, die vom Sperrdruck herrührenden Kräfte mindestens teilweise zu kompensieren, was zu einer Entlastung der Wellenlager und des Antriebssystems führt.

Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Rührwerk mit Gleitringdichtung und Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Gleitringdichtung gemäss der Erfindung.

Das in der Fig. 1 gezeigte Rührwerk umfasst einen Behälter 1, in den eine rotierende Welle 2 mit einem Rührorgan 3 hineinragt. Eine Gleitringdichtung 4 ist auf dem Behälter 1 angeordnet und dichtet die Welle 2 gegenüber dem Innenraum des Behälters 1 ab. Die Welle 2 läuft in zwei Lagern 5, 6, welche durch einen am Behälter 1 befestigten Rahmen 7 gehalten sind. Die Antriebsvorrichtung üblicher Bauart ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, weist die Gleitlagerdichtung zwei Flansche 8, 9 auf, welche einander gegenüberliegende Ringnuten 10, 11 besitzen, in denen zwei Gleitringpaare 12, 13 schwimmend gelagert sind.

Der obere Flansch 8 ist über ein Abschlussorgan 14 und eine Flachdichtung 15 fest mit dem Behälter 1 verbunden, wobei das dazugehörige obere Gleitringpaar 12 infolge der Mitnehmerstifte 16 ebenfalls stationär ist.

Der untere Flansch 9, welcher in das Behälterinnere hineinragt, ist am unteren Ende eines zylindermantelförmigen Halses 17 befestigt, dessen oberes Ende eine Klemmvorrichtung 18 mit Klemmschraube 19 aufweist, damit der Flansch 9 auf der Welle 2 fixiert werden kann.

Das untere Gleitringpaar 13 ist durch die Mitnehmerstifte 20 mit dem unteren Flansch 9 verbunden, rotiert also ebenfalls mit diesem Flansch 9 und mit der Welle 2.

Die Gleitnngpaare 12, 13 und der obere Flansch 8 sind in kompakter Bauart zwischen der Klemmvorrichtung 18 und dem unteren Flansch 9 angeordnet. Die aufeinander gleitenden Gleitringpaare 12, 13 sind mittels der Federn 21 gegeneinandergepresst. Zur Abdichtung der Gleitringpaare 12, 13 in ihren Ringnuten 10, 11 bzw. zur Abdichtung des unteren Flansches 9 gegenüber der Welle 2 und des oberen Flansches 8 gegenüber dem Abschlussorgan 14 dienen die O-Ringe 22.

Zwischen den inneren und äusseren Gleitringen der Gleitringpaare 12, 13 ist ein Ringraum 23 vorhanden, der von der Sperr- und Kühlflüssigkeit durchströmt wird. Der Eintritt der Flüssigkeit (gemäss Pfeil 24) erfolgt von der einen Seite der Gleitringdichtung her, wobei die Flüssigkeit zuerst durch ein stationäres, in den Ringraum 23 hineinragendes Rohr 25 fliesst, bevor sie in den Ringraum gelangt. Auf der anderen Seite der Gleitringdichtung ist im stationären Flansch 8 eine Austrittsöffnung 26 vorgesehen, welche mit dem Ringraum in Verbindung steht. Die ausströmende Flüssigkeit wird in nicht näher dargestellter Weise einem Wärmeaustauscher zugeführt und gelangt nach der Kühlung im Kreislauf wieder in die Gleitringdichtung.

Der in den Behälter hineinragende Flansch 9 wird vom Behälteriunendruck Pb beaufschlagt, wobei eine resultierende Druckkraft entsteht, deren axiale, nach oben gerichtete Komponente mit Pb bezeichnet ist.

Durch die Beaufschlagung des Nutengrundes der unteren Ringnut 11 mit dem Sperrdruck Ps der Sperrflüssigkeit wird eine axiale Sperrdruclckraft Ps erzeugt, die der Kraft Pb entgegengesetzt gerichtet ist.

Durch diese Ausbildung der Gleitringdichtung wird eine Druckkraftkompensation erreicht, die die Wellenlager und das Antriebssystem weitgehend entlasten. Bei entsprechender Wahl des Sperrdrnckes Ps, relativ zum Behälteriuuendruck Pb, kann erreicht werden, dass sich die beiden axialen Druckkräfte Pb, Ps praktisch aufheben, so dass die Welle ganz entlastet ist.

Die auf den oberen Flansch 8 einwirkenden, ebenfalls vom Sperrdruck und vom Behälterinnendruck herrührenden Druckkräfte haben keinen Einfluss auf die Welle, da sie über das Abschlussorgan auf den Behälter 1 übertragen werden. **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.