DE1525514A1

DE1525514A1 - Hydraulische Einrichtung zur Druckentlastung eines Schwimmringes

Info

Publication number: DE1525514A1
Application number: DE19661525514
Authority: DE
Inventors: Edoardo Erni
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1966-06-17
Filing date: 1966-09-08
Publication date: 1969-07-31
Also published as: GB1175350A; CH453015A; NL6705349A; US3462159A; GB1170008A; DE1525513A1

Description

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Zusatz zu Patentanmeldung .v....,

Aktiengesellschaft Brown, Boveri Sc Cie., Baden (Schweiz)

Hydraulische Einrichtung zur Druckentlastung eines Schwimmringes

Die Erfindung betrifft eine Schwimmringdichtung zur Abdichtung des Durchtritts einer Welle durch eine Gehäusewand, mit einem Schwimmring, der sich unter dem Einfluss eines Sperrmediums in axialer Richtung dichtend an das Gehäuse anlegt, die Welle mit kleinem Spiel umschliesst und zur Anpassung an Wellenbewegungen in radialer Richtung beweglich ist, wobei der Schwimmring zur Druckentlastung seiner Dichtfläche, die dadurch kleiner bemessen werden kann, sich über mindestens eine zusätzliche kraftübertragende Fläche am Gehäuse abstützt, die als Dichtfläche ausgebildet ist und der zwischen den beiden Dichtflächen entstandene Ringraum mit

einer Druckleitung in Verbindung steht nach Patent

(Patentanmeldung \\...... Λ-Äs £ Tl .7).

Die Wirkungsweise einer Schwimmringdichtung ist bekannt. Bei h^;en Drücken des Sperrmediumc werden die auf den Ring einwirkenden Axialkräfte, die ihn auf die Dichtfläche pressen, so gross, dass er den Bewegungen der Welle in radialer Richtung nicht mehr fol-

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gen kann. Es wurde deshalb schon vorgeschlagen, zur Druckentlastung der Dichtfläche am Schwimmring eine zusätzliche kraftübertragende Fläche anzuordnen, mit der er sich am Gehäuse abstützt. Nach einem der vorgeschlagenen Ausführungsbe!spiele sind zwei Dichtflächen vorgesehen, wobei der zwischen ihnen entstandene Ringraum mit einer Druckleitung in Verbindung steht, durch die ihm ein Medium zugeführt wird, das unter höherem Druck als das Sperrmedium steht.

Mit dieser Einrichtung werden die auf den Schwimmring einwirkenden Axiälkräfte durch eine vom Druck im Ringraum verursachte Gegenkraft weitgehend kompensiert. Es bleibt dabei eine kleine Anpresskraft bestehen, die eine verlässliche Abstützung des Schwimmringes gewährleistet. Die Anpresskraft kann auch bis gegen null verkleinert werden, doch besteht beim Vorhandensein eines einzigen Ringraumes eine gewisse Möglichkeit, dass sich der Schwimmring schief stellt und mit einem Punkte am Gehäuse aufliegt, wodurch die notwendigen radialen Verschiebekräfte wieder grosser werden und ausserdem die Gefahr einer Beschädigung des Schwimmringes und seiner Gegenfläche eintritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei gänzlicher Kompensierung der auf den Schwimmring einwirkenden Axialkräfte durch die Gestaltung des Ringraumes und entsprechend hohen Druck des ihn ausfüllenden Mediums ein Schiefstellen des Schwimmringes zu verhindern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Ringraum in mindestens drei Kammern unterteilt 1st und jede mit einer eigenen Druckleitung in Verbindung steht.

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Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Schwimmring und die benachbarten Bauteile, >

Fig. 2 einen Schnitt durch den Ringraum senkrecht zur Achse nach Schnitt II - II in Fig. 1, in kleinerem Massstab.

Die Welle 1 ist vom Schwimmring 2 umschlossen, der in einer Ausnehmung der Gehäusewand 3 untergebracht ist. Durch die Leitung 7 wird ein Sperrmedium zugeführt, unter dessen Einfluss sich der Schwimmring mit den Dichtflächen 8 und 19 an die Innenfläche 9 des Gehäuses 10 anlehnt. Dem zwischen den beiden Dichtflächen entstandenen Ringraum 14 wird ¹In unter Druck stehendes Medium zugeführt, wodurch auch die Innenwand 22 des Schwimmringes im Sinne des Haupt^atentes als zusätzliche kraftübertragende Fläche wirkt.

Durch entsprechende Bemessung des Druckes im Ringraum ist es möglich, die vom Sperrmedium herrührende^ in der Zeichnung nach λ rechts gerichteten Axialkräfte gänzlich zu kompensieren. Die beiden Dichtflächen 8 und 19 liegen dann nicht mehr an der Innenfläche des Gehäuses an, sondern es entsteht an den bisherigen Auflageflächen je ein kleiner Spalt, wodurch sich eine Viskositätsdichtung einstellt. Sollte der Druck im Ringraum zu gross werden, dann vergrössern sich die Spalte, das Medium fliesst aus dem Ringraum aus und der Druck sinkt ab, bis wieder Gleichgewicht hergestellt ist.

Um nun die Möglichkeit eines Schiefstellens des Schwimmringes zu

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vermeiden, wird der Ringraum 14 erfindungsgemäss in mindestens drei Kammern 14a unterteilt, wie aus Pig. 2 ersichtlich 1st. Dies bedingt, dass jede Kammer mit einer.eigenen Druckleitung 20 in Verbindung steht, durch die Ihr aas Druckmedium zugeführt wird. Werden alle Druckleitungen von einsr gemeinsamen Pumpe oder aus einem gemeinsamen Reservoir gespeist, dann ist es zweckmässig, Jede Druckleitung mit einem Drosselorgan 21 zu versehen. Anstelle einer Pumpe und von Drosseleinrlchtungen kann auch eine volumetrische Pumpe verwendet werden, «eiche eine dosierte Menge liefert. In diesem Falle ist es vorteilhaft, Jede Kammer 14a durch mindestens einen sparaten Zylinder dieser Pumpe zu speisen. Es stellt sich dann automatisch Jener Druck ein, der. zum Abheben des Schwimmringes notwendig ist. Mit der Fördermenge ist der Spalt an den Dichtflächen mitbestimmt.

Wenn im beschriebenen Beispiel der in Kammern unterteilt Ringraum im Schwimmring vorgesehen war, so ist die Anwandung der Er- * findung nicht auf diese Ausführung beschränkt. Sowohl der in sich geschlossene als auch der in Kammern unterteilte Ringraum kann gleicherwdse im Gehäuse 10 untergebracht sein.

Bei abgehobenem Schwimmring besteht die Möglichkeit, dass periodische Axialbewegungen desselben auftreten können. Um solche Bewegungen eu vermeiden, kann der Spalt 23 zwischen der nichtdichtenden Fläche 24 des Schwimmringes und der Gehäusewand 3 so dimensioniert werden, dass das im Spalt vorhandene Sperrmedium eine dämpfende Wirkung ausübt« Eine Spaltweite bis ca. 0,4 mm hat sich dabei als günstig erwiesen.

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Durch die erfindungsgemässe Einrichtung wird ein verlässliches Abheben des Schwimmringes erreicht, wodurch die Reibungskräfte und somit die Widerstandskräfte gegen eine Bewegung des Schwimmringes in radialer Richtung zu einem Minimum werden.

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Claims

1. Schwimmringdichtung zur Abdichtung des Durchtritts einer Welle durch eine Gehäusewand, mit einem Schwimmring, der sich unter dem Einfluss eines Sperrmediums in axialer Richtung dichtend an das Gehäuse anlegt,-dis Welle-mit kleinem Spiel umschliesst und zur Anpassung an Wellenbewegungen in radialer Richtung"beweglich 1st, wobei der Schwimmring zur Druckentlastung seiner Dichtfläche, die

P dadurch kleiner bemessen werfen kann, sich über mindestens eine zusätzliche kraftübertragende Fläche am Gehäuse abstützt, die als Dichtfläche ausgebildet ist, und der zwischen den beiden Dichtflächen entstandene Ringraun mit einer Druckleitung in Verbindung steht nach Patentanmeldung /ΤλΓ?. .. i£z-. /^t ψ. _t dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (14) in Kindestens drei Kammern (l4a) unterteilt ist und jede mit einer eigenen Druckleitung (20) in Verbindung steht.

2. Dichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Drosselorgan (21) in jeder Druckleitung (20).

3. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kammer (l4a) durch mindestens einen separaten Zylinder einer volume tr is chen Pumpe gespeist wird. -

4. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen der nlchtdichtenden Fläche (24)des Schwimmrings (2) und der Gfehäusewand (3) befindlicher Spalt (23) eine Weite bis annähernd 0,4 mm aufweist.

Aktiengesellschaft ¹ BROWN, BOVERI & CIE.

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