DE102004031020A1

DE102004031020A1 - sealing arrangement

Info

Publication number: DE102004031020A1
Application number: DE102004031020A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Scheuermann
Original assignee: Solvay Fluor GmbH
Current assignee: Solvay Fluor GmbH
Priority date: 2004-06-26
Filing date: 2004-06-26
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2024-06-27
Also published as: WO2006000283A1; DE102004031020B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine verschleiß- und wartungsarme Dichtungsanordnung zum Abdichten von Übergängen zwischen sich bewegenden Teilen zu stehenden Teilen. DOLLAR A Die Dichtungsanordnung umfaßt einen mehrteiligen Gleitring, der um das sich bewegende Teil angeordnet ist und mit einer radialen Seite am stehenden Teil anliegt. Der Gleitring wird mittels einer druckbeaufschlagten flexiblen Manschette auf das drehende Teil gepreßt, mit einer an sich bekannten Stopfbuchsdichtung fixiert und gegen axiales Verschieben gesichert.The invention relates to a low-wear and low-maintenance sealing arrangement for sealing transitions between moving parts to stationary parts. DOLLAR A The seal assembly comprises a multi-part seal ring, which is arranged around the moving part and rests with a radial side on the stationary part. The slip ring is pressed by means of a pressurized flexible sleeve on the rotating part, fixed with a known stuffing box seal and secured against axial displacement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung der Übergänge von sich bewegenden Teilen zu stehenden Teilen, z.B. von sich drehenden Teilen zu stehenden Teilen, insbesondere zur Abdichtung von rotierenden Trommeln oder Wellen zu stehenden Gehäusen.The The invention relates to a sealing arrangement for sealing the transitions of moving parts to stationary parts, e.g. spinning Parts for standing parts, in particular for sealing rotating Drums or waves to standing housings.

Üblicherweise werden sich drehende Trommeln oder Wellen zum stehenden Gehäuse durch eine axiale Gleitringdichtung oder eine radiale Drossel (Stopfbuchsdichtung) abgedichtet. Zur Abdichtung der Übergänge der rotierenden Trommel zum stehenden Gehäuse wird vorzugsweise eine mit Flächenpressung arbeitende axiale Gleitringdichtung eingesetzt.Usually Rotating drums or shafts become a stationary housing through a Axial mechanical seal or a radial throttle (stuffing box seal) sealed. To seal the transitions of the rotating drum to the stationary housing is preferably a with surface pressure working axial mechanical seal used.

Gleitringdichtungen bestehen im Wesentlichen aus zwei kreisförmigen ebenen Gleitflächen, die gegeneinander gepreßt werden. Eine radiale Gleitfläche, der sogenannte Gegenring, ist hierbei fest mit dem ruhendem Gehäuse verbunden, der eigentliche Gleitring, ist auf dem sich bewegenden Teil, der rotierenden Trommel oder Welle befestigt und liegt auf dem rotierenden Teil auf und mit einer seitlichen radialen Gleitfläche am Gegenring an. Mit auf den Umfang der Gleitfläche des Gegenrings verteilten Anpreßelementen, z.B. Gewichten, Federn, Pneumatikzylindern werden die beiden radialen Gleitflächen fest aufeinander gepreßt.Mechanical seals consist essentially of two circular flat sliding surfaces, the pressed against each other become. A radial sliding surface, the so-called counter-ring, in this case is firmly connected to the stationary housing, the actual slip ring, is on the moving part, the attached to rotating drum or shaft and lies on the rotating Part on and with a lateral radial sliding surface on the mating ring at. With distributed on the circumference of the sliding surface of the counter ring pressing members, e.g. Weights, springs, pneumatic cylinders, the two radial sliding surfaces are fixed pressed against each other.

Der Nachteil dieser Gleitringdichtungen liegt vor allem darin, daß axiale und größere radiale Bewegungen bzw. Taumelbewegungen der Trommel oder Welle nicht ohne weiteres aufgenommen werden können, insbesondere dann, wenn die axialen Bewegungen, z.B. durch das Aufheizen der Trommel oder der Welle sehr groß sind.Of the Disadvantage of these mechanical seals is mainly that axial and larger radial Movements or tumbling movements of the drum or shaft are not without can be recorded especially when the axial movements, e.g. by heating up the drum or the shaft are very big.

Ursache dieser Probleme sind die starken Reibungskräfte, die auf Grund der Drehbewegung und der Flächenpressung entstehen und die die Gleitflächen gegeneinander verschieben. Dadurch werden die Dichtungsflächen verkleinert oder ganz weggenommen. Ein weiterer Aspekt sind die nicht immer planparallel stehenden Gleitflächen, als Folge der separaten Befestigung des stehenden Dichtungsteils (Gegenring) in Verbin dung mit größeren axialen bzw. Taumelbewegungen des rotierenden Dichtungsteils (Gleitring). Zur Herabsetzung der Reibung werden üblicherweise Gleit- bzw. Schmiermittel, die gleichzeitig als Sperrmedium dienen, eingesetzt.reason These problems are the strong frictional forces due to the rotational movement and the surface pressure arise and the sliding surfaces move against each other. As a result, the sealing surfaces are reduced or completely taken away. Another aspect is not always plane-parallel sliding surfaces, as a result of the separate attachment of the stationary sealing part (Counter ring) in conjunction with larger axial or tumbling movements of the rotating sealing part (sliding ring). To reduce the friction usually lubricants or lubricants, at the same time serve as a barrier medium used.

Die nachteiligen Folgen dieser genannten Probleme sind großer Verschleiß, hoher Schmiermittelverbrauch, hoher Wartungsaufwand, hohe Kosten und nicht zuletzt das Versagen der Gleitringdichtungen.The adverse consequences of these problems mentioned are great wear, high Lubricant consumption, high maintenance, high costs and not Last but not least the failure of the mechanical seals.

Die Nachteile der Stopfbuchsdichtung sind z.B. die Leckraten und die nur begrenzte Fähigkeit, radiale bzw. Taumelbewegungen der Trommel oder Welle aufzunehmen.The Disadvantages of the gland packing are e.g. the leak rates and the limited ability radial or to record tumbling movements of the drum or shaft.

Die Folgen sind denen der Gleitringdichtungen ähnlich, auch hier steht am Ende das Versagen der Stopfbuchsdichtungen.The Consequences are similar to those of the mechanical seals, here is also on End the failure of the stuffing box gaskets.

Bei thermischen Prozessen entstehen oftmals Gase, die nicht in die Umwelt entweichen sollten. Undichtigkeiten sind daher nicht tolerierbar. Eine zuverlässige Abdichtung der Übergänge von sich bewegenden zu stehenden Teilen, inbesondere von sich drehenden Trommeln oder Wellen zu stehenden Gehäusen ist daher unerlässlich.at Thermal processes often produce gases that are not in the environment should escape. Leaks are therefore intolerable. A reliable one Sealing the transitions of moving to stationary parts, in particular of rotating ones Drums or shafts to stationary housings is therefore essential.

Die DE 40 35 129 A1 beschreibt eine selbstragende und schwimmende Gleitringdichtung, wobei die Dichtungsflächen formschlüssig miteinander in Eingriff stehen, eine Profilierung aufweisen und unter Axialdruck gehalten werden. Diese Konstruktion ist materialaufwendig und in ihrem Aufbau kompliziert und daher nicht wartungsfreundlich.The DE 40 35 129 A1 describes a self-supporting and floating mechanical seal, wherein the sealing surfaces are positively engaged, profiled and held under axial pressure. This construction is material-consuming and complicated in structure and therefore not easy to maintain.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine verbesserte Dichtungsanordnung zur Abdichtung der Übergänge von sich bewegenden Teilen zu stehenden Teilen bereitzustellen. Die Dichtungsanordnung soll verschleiß- und wartungsarm abdichten, störungsfrei arbeiten und möglichst frei von Verschmutzungen sein, wenig Schmiermittel verbrauchen und trotz Taumel- oder Schlagbewegungen des sich bewegenden Teiles eine zuverlässige Abdichtung gewährleisten. Außerdem soll die axiale und radiale Ausdehnung des sich bewegenden Teiles auf Grund von Temperatureinwirkung aufgenommen werden.Of the Invention is based on an improved sealing arrangement the task for sealing the transitions of to provide moving parts to stationary parts. The Sealing arrangement should seal wear and low maintenance, trouble-free work and if possible be free from contamination, use little lubricant and despite wobbling or striking movements of the moving part one reliable Ensure sealing. Furthermore should the axial and radial extent of the moving part be absorbed due to the effect of temperature.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Dichtungsanordnung, die aus einer ersten und einer zweiten Abdichtungskonstruktion besteht.These The object is achieved by a seal assembly consisting of a first and a second Sealing construction exists.

Die erfindungsgemäße Abdichtung umfaßt als erste Abdichtungskonstruktion einen mehrteiligen Gleitring und
eine flexible Manschette, die mit einem Manschettengehäuse verbunden ist
und als zweite Abdichtungskonstruktion
eine Packung, bestehend aus mindestens einem Packungsring,
eine Stopfbuchsbrille und
ein Stopfbuchsgehäuse,
sowie Befestigungselemente, z.B. Schrauben, Federn usw. zum fixieren, sichern und befestigen der Dichtungsanordnung an einem nicht drehendern Träger, z.B. einem Gehäuse.The seal according to the invention comprises as the first sealing construction a multi-part slide ring and
a flexible sleeve which is connected to a sleeve housing
and as a second sealing construction
a pack consisting of at least one packing ring,
a stuffing box gland and
a stuffing box,
and fasteners, such as screws, springs, etc. to fix, secure and secure the seal assembly to a non-rotating Trä ger, eg a housing.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung ist überall dort anwendbar, wo eine Abdichtung von Übergängen von sich bewegenden Teilen zu stehenden Teilen erfolgen soll. Als sich bewegende Teile sind z.B. Trommeln, Wellen oder Rotoren und als stehende Teile z.B. Gehäuse oder Statoren anzusehen. Insbesondere kann die Dichtungsanordnung auf allen Gebieten eingesetzt werden, in denen Stopfbuchs-, Gleitring-, Labyrinth- oder Lamellendichtungen verwendet werden. Als mögliche Anwendungsbereiche sind z.B. Trommeln, Drehöfen, Förderschnecken, Rührwerke, Pumpen, Ventilatoren, Ventile, Armaturen usw. zu nennen.The inventive seal assembly is everywhere applicable where a sealing of transitions of moving parts to be done to stationary parts. As are moving parts e.g. Drums, shafts or rotors and as standing parts e.g. Housing or View stators. In particular, the seal arrangement can all areas where stuffing box, slip ring, Labyrinth or Lamella seals are used. As possible applications are e.g. Drums, rotary kilns, Screw conveyors, agitators, Pumps, fans, valves, fittings, etc. to call.

Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung kann beispielsweise zum Abdichten der Übergänge am Einfall- und Ausfallgehäuse eines Drehofens eingesetzt werden.The inventive seal arrangement can For example, to seal the transitions at the incident and failure of a housing Rotary kiln can be used.

In einer Ausführungsform wird die Produktaustragseite eines Drehrohrofens mit der erfindungsgemäßen Dichtung abgedichtet.In an embodiment is the product discharge side of a rotary kiln with the seal according to the invention sealed.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein Drehrohrofen, der zur Herstellung von Fluorwasserstoff Anwendung findet, mit der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung an der Produktraumseite abgedichtet.In a further embodiment is a rotary kiln used to produce hydrogen fluoride Application finds, with the sealing arrangement according to the invention on the Product room side sealed.

Die Montage der Dichtungsanordnung ist auf Grund der Einfachheit der Konstruktion und der geringen Zahl der Bauteile unkompliziert. Die erste Abdichtungskonstruktion, der mehrteilige, vorzugsweise dreigeteilte Gleitring wird um das sich bewegende Teil so angeordnet, daß die Gleitringsegmente mit ihrer Innenfläche, der axialen Dichtfläche, formschlüssig auf dem sich bewegende Teil aufliegen und mit einer radialen Seite, der radialen Dichtfläche, an dem stehenden Teil anliegen.The Assembly of the seal assembly is due to the simplicity of Construction and the small number of components uncomplicated. The first sealing construction, the multipart, preferably tripartite Sliding ring is arranged around the moving part so that the sliding ring segments with its inner surface, the axial sealing surface, on a form-fitting the moving part rest and with a radial side, the radial sealing surface, abut the standing part.

Als Material für den Gleitring werden zweckmäßigerweise selbstschmierende Materialien verwendet. Beispielweise können gesinterte Materialien, wie Grauguss, Rotguss oder Bronze zur Herstellung des Gleitringes verwendet werden. In speziellen Anwendungsfällen sind auch Kunststoffe, insbesondere solche die selbstschmierende Eigenschaften besitzen als Material für den Gleitring denkbar.When Material for the slip ring are suitably self-lubricating materials used. For example, sintered Materials such as gray cast iron, gunmetal or bronze for the production of Sliding ring can be used. In special applications are also plastics, especially those self-lubricating properties own as material for the sliding ring conceivable.

Die Gleitringsegmente werden über ihre Außenfläche mittels einer mit einem Druckmedium beaufschlagten flexiblen Manschette auf das sich bewegende Teil gepresst. Damit erfolgt eine primäre axiale Abdichtung des Übergangs von sich bewegenden Teil zu stehenden Teil. Durch dieses Anpressen mittels der Manschette wird gleichzeitig erreicht, daß die axialen Fugen des geteilten Gleitringes abgedichtet werden. Zusätzlich wird die Manschette selbst mit einer radialen Dichtfläche an das stehende Teil gepresst, so daß hier eine zusätzliche sekundäre radiale Abdichtung erfolgt.The Slide ring segments are over their outer surface by means of a pressurized with a pressure medium flexible sleeve pressed on the moving part. This is a primary axial Sealing the transition from moving part to standing part. By this pressing means the cuff is achieved at the same time that the axial joints of the split Sealing ring to be sealed. In addition, the cuff even with a radial sealing surface pressed against the stationary part, so here an additional secondary radial sealing takes place.

Als Material für die Manschette wird ein flexibles, druckfestes und chemikalienbeständiges Material, vorzugsweise hochtemperaturbeständiges Elastomer, z. B. Fluorkohlenwasserstoff-Elastomer (Viton) oder Gummi verwendet.When Material for the sleeve becomes a flexible, pressure resistant and chemical resistant material, preferably high temperature resistant elastomer, z. As fluorohydrocarbon elastomer (Viton) or rubber used.

Die Manschette ist an dem Manschettengehäuse formschlüssig und druckdicht angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die flexible, aufblähbare Manschette auf das metallische Manschettengehäuse aufvulkanisiert.The Cuff is positively on the sleeve housing and arranged pressure-tight. In a preferred embodiment, the flexible, inflatable cuff is Vulcanized on the metallic sleeve housing.

Die Manschette und das Manschettengehäuse können auch mehrteilig, z.B. zweiteilig ausgeführt sein. Diese Ausführungsform z.B. in Form von Halbschalen weist Vorteile bezüglich Montage oder Demontage auf. Die Verwendung einer einteiligen oder einer geteilten Manschette hängt von dem jeweiligen Anwendungsfall ab.The The cuff and cuff housing may also be multi-piece, e.g. be executed in two parts. This embodiment e.g. in the form of half-shells has advantages in terms of assembly or disassembly on. The use of a one-piece or a split cuff depends on the respective application.

Die Beaufschlagung der Manschette mit einem Druckmedium erfolgt über Einlässe, z. B. Bohrungen, die im Manschettengehäuse eingebracht sind.The Actuation of the cuff with a pressure medium via inlets, z. B. holes that are placed in the sleeve housing.

Als Druckmedium sind alle geigneten Druckmedien denkbar, vorzugsweise werden Luft oder Inertgas, z.B. Stickstoff, Wasserstoff oder Edelgase allein oder als Gemisch verwendet. Bevorzugt wird Druckluft verwendet.When Print medium all suitable print media are conceivable, preferably are air or inert gas, e.g. Nitrogen, hydrogen or noble gases used alone or as a mixture. Preferably, compressed air is used.

Der notwendige Anpreßdruck bzw. die Anpreßkraft kann unter Berücksichtigung des Manschettenwerkstoffes beliebig gewählt werden und mittels bekannter Druckregler eingestellt werden. Ein Anpreßdruck von 0,1 bis 0,3 bar ü, vorzugsweise 0,1 bis 0,2 bar ü hat sich bei dem von uns gewählten Ausführungsbeispiel als geeignet erwiesen. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anpreßdruck 0,15 bar ü.Of the necessary contact pressure or the contact pressure can be under consideration the sleeve material can be chosen arbitrarily and by means of known Pressure regulator can be adjusted. A contact pressure of 0.1 to 0.3 bar, preferably 0.1 to 0.2 bar ü has in the chosen one embodiment proved to be suitable. In a preferred embodiment, the contact pressure is 0.15 bar

Das Manschettengehäuse ist mit dem Träger der gesamten Dichtungsanordnung bzw. mit dem stehenden Teil lösbar verbunden. Das Material des Manschettengehäuses ist nicht erfindungswesentlich, es sind unterschiedliche Materialien möglich. In der von uns bevorzugten Ausführungsform ist das Manschettengehäuse aus Stahl gefertigt.The cuff housing is with the carrier of entire seal assembly or releasably connected to the stationary part. The material of the sleeve housing is not essential to the invention, they are different materials possible. In our preferred embodiment is the cuff case made of steel.

Als von der Produktseite her gesehene zweite Abdichtung wird eine konventionelle Stopfbuchsdichtung verwendet. Die Stopfbuchsdichtung besteht üblicherweise aus mindestens einem Packungsring, einer Stopfbuchsbrille und einem Stopfbuchsgehäuse. Die Packung, d.h. der Packungsring bzw. die Packungsringe werden in das Stopfbuchsgehäuse eingelegt. Als Werkstoff für die Komponenten der Stopfbuchsdichtung sind alle Materialien verwendbar, die für die jeweiligen Einsatzfälle, Betriebsbedingungen und Medien geeignet sind.As a second seal seen from the product side, a conventional gland packing is used. The stuffing box gasket usually consists of at least one packing ring, a stuffing box gland and a stuffing box housing. The packing, ie the packing ring or the packing rings, are inserted into the stuffing box housing placed. As material for the components of the gland packing, all materials are suitable which are suitable for the respective applications, operating conditions and media.

Die Stopfbuchsdichtung ist so angeordnet, daß nicht nur die Packungsringe, sondern auch der mehrteilige Gleitring der ersten Abdichtungskonstruktion einfach montiert bzw., demontiert, werden können. Im Stopfbuchsgehäuse und in der Stopfbuchsbrille sind Bohrungen zur Aufnahme von Schmier- und/oder Sperrmedium eingebracht.The The gland packing is arranged so that not only the packing rings, but also the multi-part seal of the first seal construction can be easily assembled or disassembled. In the stuffing box and in the stuffing box gland, bores for receiving lubricating and / or barrier medium introduced.

Die Stopfbuchsdichtung ist derart mit der ersten Abdichtungskonstruktion formschlüssig verbunden, daß die radialen Fugen des geteilten Gleitringes abgedichtet werden bzw. der Gleitring mit seiner radialen Dichtfläche gegen das stehende Teil gepresst (primäre radiale Abdichtung) und so gleichzeitig gegen axiales Verschieben gesichert wird. Die radialen Fugen des Gleitringes werden insbesondere durch den anliegenden Packungsring abgedichtet. Der Packungsring liegt radial am Gleitring an und wird an seiner gegenüberliegenden Seite radial mittels der Stopfbuchsbrille und axial durch das Stopfbuchsgehäuse, in dem die Packung eingelegt ist, fixiert. Das Stopfbuchsgehäuse ist formschlüssig und lösbar mit der Stopfbuchsbrille und dem Manschettengehäuse verbunden. Durch diese Anordnung wird gewährleistet, daß der mehrteilige Gleitring, die Dichtungsmanschette sowie das Manschettengehäuse formschlüssig an das feststehende Gehäuse angepreßt werden. Damit wird gleichzeitig ein radiales Auseinanderschieben bzw. Wegdriften des Gleitringes verhindert.The Gland packing is such with the first seal construction form-fitting connected that the Radial joints of the split seal ring are sealed or the sliding ring with its radial sealing surface against the stationary part pressed (primary radial seal) and so at the same time against axial displacement is secured. The radial joints of the slip ring are in particular sealed by the adjacent packing ring. The packing ring lies radially on the sliding ring and is at its opposite Side radially by means of the gland and axially through the gland, in the pack is inserted, fixed. The stuffing box is form-fitting and solvable connected with the stuffing box gland and the sleeve housing. Through this Arrangement is ensured that the multi-part slide ring, the gasket and the sleeve housing form-fitting the fixed housing pressed become. This is at the same time a radial sliding apart or drifting away of the sliding ring prevented.

Durch die Stopfbuchsdichtung wird eine zusätzliche, sekundäre axiale Abdichtung zwischen Produktraum und Atmosphäre hergestellt bzw. gewährleistet.By the stuffing box gasket becomes an additional, secondary axial Sealing between product room and atmosphere manufactured or guaranteed.

Die Stopfbuchsbrille ist zweckmäßigerweise mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig. Damit wird die Montage bzw. Demontage der Dichtungsanordnung vereinfacht. Die Stopfbuchsbrille ist lösbar axial mit dem Stopfbuchsgehäuse verbunden. Das Stopfbuchsgehäuse ist mit dem Manschettengehäuse ebenfalls lösbar verbunden.The Stuffing gland is expediently multi-part, preferably in two parts. Thus, the assembly or disassembly of the Sealing arrangement simplified. The stuffing box gland is detachable axially with the stuffing box housing connected. The stuffing box is also with the cuff case solvable connected.

Es wurde gefunden, daß durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung die Anpressung des mehrteiligen Gleitringes der ersten Abdichtungskonstruktion mittels der druckbeaufschlagten Manschette neben der formschlüssigen Anpressung der axialen Dichtfläche auch eine Selbstzentrierung des gesamten Abdichtungssystems um das sich bewegende Teil erreicht wird. Somit ist bereits während der Montage eine genaue Ausrichtung des stehenden Teiles zur Achse des bewegenden Teiles durch Druckbeaufschlagung der Manschette und damit verbunden durch Anpressung des Gleitringes möglich.It was found that through the seal assembly according to the invention the contact pressure of the multi-part seal ring of the first sealing construction by means of the pressurized sleeve next to the positive contact pressure the axial sealing surface also a self-centering of the entire sealing system around the moving part is reached. Thus, already during the assembly a precise alignment of the stationary part to the axis of the moving Part by pressurizing the cuff and connected by pressing the slide ring possible.

Auf Grund der „schwimmenden" Lagerung der Gleitringsegmente können große radiale Schwankungen und Taumelbewegungen abgefangen und ausgeglichen werden. So können radiale Schwankungen von mehreren Millimetern, z.B. 3 bis 5 mm ausgeglichen werden. Neben den schon außergewöhnlich großen radialen Toleranzen können Längenausdehnungen auf Grund von Temperaturschwankungen nahezu unbegrenzt ausgeglichen werden. So können z.B. Längenausdehnungen im Bereich von bis zu 15 cm ohne weiteres ausgeglichen werden.On Reason for the "floating" bearing of the sliding ring segments can size radial fluctuations and wobbling intercepted and balanced become. So can radial variations of several millimeters, e.g. 3 to 5 mm balanced become. In addition to the already exceptionally large radial Tolerances can be length expansions be balanced almost indefinitely due to temperature fluctuations. So can e.g. length extensions be compensated in the range of up to 15 cm easily.

Es wurde weiterhin gefunden, daß insbesondere durch die erste Abdichtkonstruktion sehr große Radialkräfte vom sich bewegenden Teil auf die zweite Abdichtungskonstruktion bzw. auf das stehende Teil übertragen werden. Werden für die Befestigung des Manschettengehäuses bzw. des stehenden Teiles Elemente verwendet, die die radialen Bewegungen der ersten Abdichtungskonstruktion aufnehmen können, z.B. Teller- oder Spiralfedern, läßt sich die radiale Toleranz sogar noch erhöhen. Durch die Möglichkeit der ständigen Zentrierung der so befestigten Dichtungsanordnung bzw. des stehenden Teils um die Achse des sich bewegenden Teils wird zuerst diese Toleranz voll ausgeschöpft, so daß man von einer komplett „schwimmenden" Dichtungsanordnung sprechen kann.It was further found that particular by the first Abdichtkonstruktion very large radial forces from the moving part transferred to the second sealing construction or on the stationary part become. Be for the attachment of the sleeve housing or the stationary part elements uses the radial movements of the first sealing construction be able to record, e.g. Plate or coil springs, the radial tolerance can be even increase. By the possibility the permanent one Centering of the seal assembly so attached or standing Partially around the axis of the moving part becomes this tolerance first fully exhausted, so that one speak of a completely "floating" seal arrangement can.

Wird die Dichtungsanordnung beispielsweise zum Abdichten der Trommel eines Drehofens eingesetzt, so werden die während der Aufheizphase auftretenden Radialkräfte, bedingt durch die radiale Verschiebung der Trommelachse, durch die erste Abdichtungskonstruktion auf das mit Tellerfedern befestigte Ausfallgehäuse bzw. auf das Stopfbuchsgehäuse der zweiten Abdichtungskonstruktion übertragen. Die Radialkräfte werden damit nur von den Tellerfedern selbst und nicht von der Stopfbuchsdichtung, insbesondere nicht von den Packungsringen aufgenommen.Becomes the sealing arrangement, for example, for sealing the drum used in a rotary kiln, so are the occurring during the heating phase Radial forces, due to the radial displacement of the drum axis, through the first sealing construction mounted on the disc springs drop box or on the stuffing box housing transmitted to the second sealing construction. The radial forces will be so only from the disc springs themselves and not from the gland packing, in particular not picked up by the packing rings.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wurde die Produktaustragseite eines Drehrohrofens zur Herstellung von Fluorwasserstoff mit der Dichtungsanordnung abgedichtet. Der Drehrohrofen hatte eine Länge von 30 m. Während der Aufheizphase der Trommel wurden Längenausdehnungen bis zu 150 mm ohne Probleme von der Dichtungsanordnung aufgenommen und ausgeglichen. Die flexible Manschette wurde mit einem Anpreßdruck von 0,15 bar ü auf den Gleitring gepreßt. Der mehrteilige Gleitring wurde formschlüssig mit seiner Innenfläche um die sich drehende Trommel angeordnet, wobei eine radiale Dichtfläche des Gleitringes am stehenden Teil (Ausfallgehäuse) anliegt. Die flexible Manschette, die den Gleitring umschließt, wurde über die Einlässe im Manschettengehäuse mit Druckluft beaufschlagt und auf den Gleitring gepreßt. Damit wurde sowohl eine axiale als auch eine radiale Dichtwirkung erzielt, da die flexible Manschette auch in Richtung Ausfallgehäuse wirkt. Zur Verstärkung der Dichtwirkung und zur Sicherung des Gleitringes gegen axiales Verschieben wurde eine Stopfbuchsdichtung an den Gleitring anliegend montiert, mit Befestigungselementen fixiert und lösbar mit dem Manschettengehäuse und somit auch mit dem Ausfallgehäuse verbunden.In a preferred embodiment of the invention, the Produktaustragseite a rotary kiln for the production of hydrogen fluoride was sealed with the seal assembly. The rotary kiln had a length of 30 m. During the heating phase of the drum, elongations of up to 150 mm were absorbed and compensated without any problems by the seal arrangement. The flexible sleeve was pressed with a contact pressure of 0.15 bar ü on the slide ring. The multi-part sliding ring was positively arranged with its inner surface around the rotating drum, wherein a radial sealing surface of the sliding ring rests on the stationary part (failure housing). The flexible sleeve, which encloses the slide ring, was pressurized with compressed air via the inlets in the sleeve housing and pressed onto the slide ring. Thus, both an axial and a radial sealing effect was achieved because the flexible sleeve also acts in the direction of the failure housing. To reinforce the sealing effect and to secure the seal against axial displacement a stuffing box seal was fitted to the slide ring fitting fixed with fasteners and releasably connected to the sleeve housing and thus also connected to the failure housing.

Es wurde gefunden, daß durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung aus geteiltem Gleitring, Dichtungsmanschette, Manschettengehäuse und Stopfbuchsdichtung, die Stopfbuchsdichtung weniger beansprucht wird als bislang angenommen.It was found that through the seal assembly according to the invention made of split seal ring, gasket, sleeve housing and Gland packing, the gland packing is less stressed as previously assumed.

Ein weiterer Vorteil der Dichtungsanordnung liegt darin, daß der Verschmutzungsgrad in der Umgebung der Dichtungsanordnung, z.B. durch Staub, Schmiermittel, Gase oder Dämpfe sehr stark herabgesetzt wird. So kann beispielsweise der Schmiermittelverbrauch auf ca. 4% der bisher eingesetzten Menge reduziert werden. Auf Grund der einfachen Konstruktion bzw. der geringen Anzahl der notwendigen Bauteile können die Montage-, Wartungs- und Instandhaltungskosten erheblich gesenkt werden. Die einfache Konstruktion ermöglicht beispielsweise die Montage oder Demontage des geteilten Gleitringes oder der Packungsringe, ohne daß das stehende Teil abgebaut werden muß. Die Wartung der Dichtungsanordnung ist wesentlich vereinfacht, da beispielsweise die Stopf buchsbrille zweiteilig und das Stopfbuchsgehäuse mit dem Manschettengehäuse bzw. dem stehenden Teil lösbar verbunden ist. Bei Verwendung von einteiligen geschlossenen Manschetten- oder Stopfbuchsgehäusen werden zusätzliche Abdicht- oder Durchgangsstellen vermieden. Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung zeigt eine so gute Dichtwirkung, daß kein Eintrag oder nur ein sehr geringer Eintrag von Luft oder Schmiermittel von außen in den Produktraum möglich ist, so daß eine Produktverunreinigung oder sogar Produktveränderung nahezu ausgeschlossen werden kann. Durch die einfache Konstruktion und die hohe Dichtwirkung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung sind keine weiteren konstruktiv aufwendigen Befestigungen oder Lagerungen des sich bewegenden und des stehenden Teils notwendig und erforderlich.One Another advantage of the seal assembly is that the degree of contamination in the vicinity of the seal arrangement, e.g. through dust, lubricants, Gases or vapors is greatly reduced. For example, the lubricant consumption be reduced to about 4% of the amount previously used. On reason the simple construction or the small number of necessary components can significantly reduced installation, maintenance and repair costs become. The simple construction allows, for example, the assembly or disassembly of the split slip ring or packing rings, without that standing part must be dismantled. Maintenance of the seal assembly is much easier, since for example the stuffing goggles two-piece and the stuffing box with the sleeve housing or the stationary part solvable connected is. When using one-piece closed cuff or stuffing box housings additional sealing or passageways avoided. The seal arrangement according to the invention shows such a good sealing effect that no entry or only one very low entry of air or lubricant from the outside into the Product space possible is, so that one Product contamination or even product change almost impossible can be. Due to the simple construction and the high sealing effect the seal assembly according to the invention are no further structurally complex fasteners or bearings the moving and the stationary part necessary and necessary.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert.in the Below is an embodiment of the Invention explained with reference to a drawing.

1 zeigt einen Längsschnitt der Dichtungsanordnung für einen Drehrohrofen zur Herstellung von Fluorwasserstoff, wobei der Drehrohrofen-Auslauf und die Dichtungsanordnung, die mit dem Ausfallgehäuse verbunden ist, dargestellt sind. 1 shows a longitudinal section of the seal assembly for a rotary kiln for the production of hydrogen fluoride, wherein the rotary kiln outlet and the seal assembly, which is connected to the failure housing, are shown.

Der mehrteilige Gleitring (4) ist mit seiner axialen Dichtfläche um das Auslaufrohr (2) angeordnet, wobei eine radiale Dichtfläche am stehenden Ausfallgehäuse (3) anliegt. Die Kombination Manschette (5) – Manschettengehäuse (6) ist zum Gleitring (4) so angeordnet, daß die Manschette (5) den Gleitring (4) vollständig umschließt. Das Manschettengehäuse (6) ist mit dem Ausfallgehäusegehäuse (3) formschlüssig lösbar verbunden. Das Ausfallgehäuse (3) ist mit Tellerfedern befestigt, d.h. „schwimmend" gelagert (nicht auf der Zeichnung dargestellt). Die Segmente des mehrteiligen Gleitringes (4) sind in Richtung Auslaufschild (1) mittels zweier Packungsringe (7) gegen radiales Verschieben gesichert bzw. radial abgedichtet. Die zweiteilige Stopfbuchsbrille (8) ist so angeordnet, daß sie die Packungsringe (7) und den Gleitring (4) axial fixiert und radial an das Ausfallgehäuse (3) anpresst. Das Stopfbuchsgehäuse (9), in dem die Packungsringe (7) eingelegt sind, ist mit dem Manschettengehäuse (6) formschlüssig und mit dem Ausfallgehäuse (3) lösbar verbunden. Im Manschettengehäuse (6) ist mindestens eine Bohrung (10) angeordnet, durch die das Druckmedium auf die aufvulkanisierte Gummimanschette (5) gelangt. Die ausgeübte Kraft drückt den Gleitring (4) form- und kraftschlüssig auf das sich drehende Auslaufrohr (2). Mindestens eine Bohrung (11) im Stopfbuchsgehäuse (9) und mindestens eine Bohrung (12) in der Stopfbuchsbrille (8) ist zur Aufnahme von Schmier- und/oder Sperrmedium vorgesehen.The multipart sliding ring ( 4 ) is with its axial sealing surface around the outlet pipe ( 2 ), wherein a radial sealing surface on the stationary housing ( 3 ) is present. The combination cuff ( 5 ) - Cuff housing ( 6 ) is the sliding ring ( 4 ) arranged so that the cuff ( 5 ) the sliding ring ( 4 ) completely encloses. The sleeve housing ( 6 ) is with the failure housing housing ( 3 ) releasably connected in a form-fitting manner. The failure housing ( 3 ) is mounted with disc springs, ie stored "floating" (not shown in the drawing) The segments of the multi-part slide ring ( 4 ) are in the direction of the exit sign ( 1 ) by means of two packing rings ( 7 ) secured against radial displacement or radially sealed. The two-piece stuffing box goggles ( 8th ) is arranged so that the packing rings ( 7 ) and the sliding ring ( 4 ) axially fixed and radially to the failure housing ( 3 ) presses. The gland housing ( 9 ), in which the packing rings ( 7 ) are engaged with the sleeve housing ( 6 ) positively and with the failure housing ( 3 ) detachably connected. In the sleeve housing ( 6 ) is at least one hole ( 10 ), through which the pressure medium on the vulcanized rubber sleeve ( 5 ). The applied force presses the sliding ring ( 4 ) positively and non-positively on the rotating outlet pipe ( 2 ). At least one hole ( 11 ) in the stuffing box housing ( 9 ) and at least one bore ( 12 ) in the stuffing box gland ( 8th ) is provided for receiving lubricant and / or barrier medium.

11: Auslaufschild des Drehrohrofensoutlet plate of the rotary kiln
22: Auslaufrohroutlet pipe
33: Ausfallgehäusedrop box
44: mehrteiliger Gleitringmultipart sliding ring
55: Manschettecuff
66: Manschettengehäusecuff housing
77: Packungsringepacking rings
88th: Stopfbuchsbrillegland
99: Stopfbuchsgehäusestuffing box
1010: Bohrung zur Aufnahme des Druckmediumsdrilling for receiving the print medium
1111: Bohrung zur Aufnahme von Schmier- oder Sperrmediumdrilling for holding lubricating or blocking medium
1212: Bohrung zur Aufnahme von Schmier- oder Sperrmediumdrilling for holding lubricating or blocking medium

Claims

Sealing arrangement for sealing the transitions from moving parts to stationary parts, characterized by a first sealing construction comprising a multipart sliding ring ( 4 ) and a flexible cuff ( 5 ) with a sleeve housing ( 6 ) and a second sealing construction comprising a packing consisting of at least one packing ring ( 7 ), a stuffing box housing ( 9 ) and a Stuffing box goggles ( 8th ) and fasteners for fixing and securing the seal assembly to the stationary part ( 3 ), wherein the sealing structures around the rotating part ( 2 ) are arranged, positively and releasably connected to each other and with a radial sealing surface on the stationary part ( 3 ) is present.

Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that a) the multi-part sliding ring ( 4 ) with its inner surface around the moving part ( 2 ) is arranged and with a radial surface on the stationary part ( 3 ), b) the flexible cuff ( 5 ), which form-fitting and pressure-tight on the sleeve housing ( 6 ), the sliding ring ( 4 ) and on the outside of the sliding ring ( 4 ), c) the sleeve housing ( 6 ) with the stationary part ( 3 ) is detachably connected and inlets, eg bores ( 10 ) to the task of the pressure medium, d) at least one packing ring ( 7 ) is arranged around the moving part and radially on the sliding ring ( 4 ), wherein the packing ring ( 7 ) by means of stuffing box housing ( 9 ), Stuffing box gland ( 8th ) and fasteners is positively fixed and the sliding ring ( 4 ) against axial displacement secures.

Sealing arrangement according to claim 1 and 2, characterized characterized in that a multi-part sliding ring made of self-lubricating material, preferably sintered Material, e.g. cast iron, Red brass or bronze or plastics.

Sealing arrangement according to claim 1 to 3, characterized characterized in that a three-piece seal ring is used.

Sealing arrangement according to claim 1 and 2, characterized characterized in that Cuff made of flexible, pressure-resistant, temperature- and chemical-resistant material, e.g. Fluorocarbon elastomer or rubber is made.

Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that that cuff and sleeve housing are divided.

Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that that the Stuffing gland and stuffing box are divided.

Method for sealing the transitions from moving parts to stationary parts, in particular for sealing rotating drums or shafts to stationary housings, characterized in that a) a multi-part sliding ring ( 4 ) with its inner surface around the moving part ( 2 ), wherein a radial sliding surface on the stationary part ( 3 ), one the sliding ring ( 4 ) enclosing flexible cuff ( 5 ), which are positively and pressure-tight on a sleeve housing ( 6 ) is attached, via inlets such as holes ( 10 ) in the sleeve housing ( 6 ) is pressurized with a pressure medium and is pressed onto the outside of the slide ring, b) the sleeve housing ( 6 ) with the stationary part ( 3 ) is releasably connected and c) to secure the sliding ring ( 4 ) against radial displacement a gland packing to the moving part ( 2 ) is arranged by at least one packing ring ( 7 ) on the sliding ring ( 4 ) and the packing ring ( 7 ) by means of stuffing box gland ( 8th ), Stuffing box housing ( 9 ) and fasteners is positively fixed and the gland seal releasably with the sleeve housing ( 6 ) is connected.

Method for sealing the transitions of moving parts to standing parts according to claim 8, in particular for sealing the product discharge side of a rotary kiln, preferably for sealing the product discharge side of a rotary kiln for the production of hydrogen fluoride.