DE1600651A1

DE1600651A1 - Wellendichtung

Info

Publication number: DE1600651A1
Application number: DE19671600651
Authority: DE
Inventors: Giurlando Angelo Charles; Chubb Donald Edward; Rayner Raymond Edward
Original assignee: WORTHINGTON CORP GEGR 1967
Current assignee: WORTHINGTON CORP GEGR 1967
Priority date: 1966-02-09
Filing date: 1967-01-31
Publication date: 1970-06-11
Also published as: US3375014A; CH447741A; GB1116292A; JPS4913813B1; FR1513690A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-CHEM. DR. WERNER KOCH · DR.-INO.' RICHARD GLAWE

DlPL-ING. KLAUS DELFS

HAMBURG · MÖNCHEN

2000 Hamburg 52 · Walzstraße 12 · Ruf 89 2255 8000 Manchen 22 . Llebherrstraöe 20 · Ruf 224548

IHR ZEICHEN UNSER ZEICHEN HAMBURG, DEN

^HAMBURG ρ 4352/67

BETRIFFT: D/T

WOHTHINGTON CORPORATION, Harrison, New Jersey, USA

Wellendichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung für eine WeIIe₀ Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Dichtungsanordnung für eine Vorgelegewelle in einem Antriebsmechanismus.

Den bekannten Diclitungsanordnungen haftet der Nachteil an, daß sie einen komplizierten Aufbau und -komplizierte Betriebsweise haben, daß sie nicht die gewünschte Kühlung für die Dichtung aufrechterhalten, so daß diese nur eine begrenzte Lebensdauer besitzt, und daß sie nach langem Stillstand kein geschmiertes Anfahren gewährleisten können.

009824/0309

POSTSCHECK· HAMBURG 147607 . BANKi COMMERZBANK A. G., HAMBURG, DEP.-KA5SE 20/12029 · TElEGR.. SPECHTZIES HAMBURG

bzw. SPECHTZIES MÜNCHEN

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist; die einfach verläßlich und wirtschaftlich ist sowohl im Aufbau wie im JJetrieb; die gedrungene Abmessungen besitzt und leicht für die Wartung zugänglich ist und leicht zu entfernen ist; die einen ölgefüllten Raum aufweist, so daß die Dichtungen beim Anlauf gekühlt und geschmiert sind; die in dem Raum eine Trennwand aufweist, um maximale Zirkulation und Kühlwirkung des Öls zu gewährleisten und um dadurch die Lebensdauer der Dichtung auszudehnen; die während des Betriebs ständige Ölschmierung wenigstens eines der Lager gestattet, in denen die Welle gelagert ist; die auf beiden Seiten der Lippendichtung eine Öl— zuführung vorsieht, wobei jedoch während des Betriebs der Druck des Öls außerhalb des Raumes größer gehalten ist, um dadurch Ölströmung durch die Dichtung in den Raum zu gewährleisten, während beim Außerbetriebsetzen Öl in der Förderleitung, der Ableitung und dem Raum derart gefangen ist, daß der Druck innerhalb des Raumes größer ist mit der Wirkung, daß die Lippendichtung geschlossen wird und so Ölverluste aus dem Raum vermieden werden; die ^ der Lippendichtung eine längere Lebensdauer verleiht infolge der Kühlung und weitgehender Berührungsfreiheit der Dichtung mit der Welle während des Betriebs; die die Entfernung der äußeren oder laufenden Dichtung ohne Entfernung der inneren Lippendichtung gestattet, so daß Luftverluste längs der Welle mit großer Sicherheit vermieden werden; bei der die Welle in dem Gehäuse in geeigneten Lagern gehalten ist, um minimale Exzentrizität und

00 9 824/0309

- 2 ~ BAD ORiGiNAL

geringstmögliehe Ründlauffehler zu gewährleisten während des Betriebs.

Die Erfindung betrifft eine neue Dichtungsanordnung mit einem.Gehäuse, in dem eine Welle in geeigneten Lagern gelagert ist, um konzentrischen Betrieb bei einer Antriebsanordnung des offenen Typs zu gewährleisten. In dem Gehäuse sind eine Höhlung und eine Kammer ausgebildet, zu denen Leitungen führen zur Ölversorgung, zur Kühlung und Schmierung wenigstens eines der Lager und der Dichtung während des normalen Betriebs. Bei Außerbetriebnahme verbleibt das Öl in der Höhlung als zähe Flüssigkeit, die wirksamer ist, als eine gewöhnliche Gasdichtung bei der Verhinderung trockenen Anlaufs und als Schutz gegen das Eindringen von Luft oder anderen Fremdstoffen von der offenen Seite der Welle. In der üöhlung sind Trenneinrichtungen zur Gewährleistung stärkster Ölzirkulation und Kühlung für die Dichtung vorgesehen. Durch diese und andere Merkmale wird die oben genannte Aufgabe gelöst.

Weitere Ziele, Aufgaben und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die neuen Merkmale im einzelnen in den folgenden Ansprüchen herausgestellt sind; es wird Bezug genommen auf die Zeichnung, die einen Teil dieser Beschreibung darstellen soll und in deren verschiedenen Figuren gleiche Bezugsziffern entsprechende Teile bezeichnen. Die in der folgenden Beschreibung benutzte Terminologie wurde gewählt im Hinblick auf die Beschreibungszwecke und hat keine die Erfindung beschränkende Bedeutung.

0098 24/0309

BAD

In der Zeichnung sind:

Fig. 1 eine Scüemadarsteilung eines Antriebsmechanismus,

in dem die eri'indungsgemäße Dichtung enthalten ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittalisicht dieser Dichtungsanordnung;

Fig. 3 ein Schnitt gemäß Linie 5-3 der Fig. 2;

Fig. 4 eine Schemadarstellung eines anderen Antriebsmechanismus mit der eri'indungsgemäßen Dichtungsanordnung und

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht der darin enthaltenen Dichtungsanordnung.

Bei der in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellten Aus— führungsform der Erfindung kann der Antriebsmechanismus, der insgesamt mit 10 bezeichnet ist, von bekannter Konstruktion sein und beispielsweise einen Motor 12 mit einer Motorwelle 14 enthalten, die mit der Vorgelegewelle 16 über die Kupplung 18 verbunden ist. Die Vorgelegewelle 16 ist in geeigneter Weise in dem Gehäuse 20 gelagert und ragt daraus hervor, wie es im einzelnen weiter unten beschrieben ist, und ist angeschlossen an die Nabe 22, die wiederum mit dem Übersetzungsgetriebe 2Ί zur Übermittlung des Drehmoments auf die Welle 26 zusammenwirkt. Die Welle erstreckt sich in eine geeignete Maschine, beispielsweise einen Kompressor 28, und trägt an dem dem Übersetzungsgetriebe 24 abgewendeten Ende einen Läufer 30. Dieser befindet sich in einem Gehäuse 32 zwischen einer axialen Säugöffnung 34 und dem Auslaß 36, so daß der Kompressor 28 in bekannter Weise arbeiten kann. Das Getriebe 24 ist in einem Getriebegehäuse 38 angeordnet, das auf der dem Läufer 30 benachbarten Seite mit dem Gehäuse 32

00982 A/0309

„ _h BAD ORIGINAL

verbunden ist. An der arideren Seite besitzt es eine Schlußplatte 40, die zweckmäßig damit mittels eines Schraub— elements 41 verbunden ist. Der Motor 12 kann irgendein geeigneter Krafterzeuger sein, beispielsweise ein Klektro· motor, ein Kolbenmotor, eine Turbine oder dergl.

Das Gehäuse 20 der VorgelegewelIe, das in Fig, 2 dargestellt ist, bildet ein Teil mit der Schlußplätte Das Gehäuse 20 besitzt eine axiale Öffnung 42, die sich durch das Gehäuse hindurch erstreckt und die verschiedene Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers besitzt, Am inneren Ende 44 des Gehäuses 20 befindet sich eine Gegenbohrung 46, in die ein Kugellager 48 in Anlage an der Schulter 50 eingesetzt ist. Ein Sprengring 52 in der Nut der Gegenbohrung sichert die Lage des Lagers 48 in dem Gehäuse 20 während des Betriebs. Das Lager 48 befindet sich auf dem Teil 56 der Welle l6 zwischen einem Bund und einem Sprengring 60, der in einer Nut 62 des Abschnitts 56 angeordnet ist.

Außerhalb der Verbindungsstelle mit dem Lager 48 ist eine radial ringförmig nach innen ragende Trennwand 64 von wenig größerem Durchmesser als dem des Wellenabschnitts 56 gebildet. Eine begrenzte Öffnung 66 besteht zwischen dem inneren Durchmesser der Trennwand 64 und dem Umfang des Wellenabschnitts 56»

Außerhalb der Trennwand 64 ist eine Kammer 68 in dem Gehäuse 20 gebildet, die mit der Öffnung 66 in Verbindung steht. Die Kammer 68 grenzt an die Abschnitte und 70 der Welle 16, wobei der Abschnitt 70 von etwas geringerem Durohmesser ist. Die Begrenzung der Kammer

00 982 4/0309-·- - bad original

£ 1600851

nach außen Iiin wird hergestellt von einer Lippendichtung /2, die zweckmäßig mit dem Abschnitt l^!k des Gehäuses 20 verbunden iijtj wie es bei 76 gezeigt ist. Die Lippendichtung /2 besteht aus geeignetem Material und kann irgendeine bekannte Konstruktion darstellen, beispielsweise mit einem vertikalen Teil 78, der sich radial nach innen erstreckt und von dem ein kegelstumpf— iüriuiger Teil 80 in der itichtunfi fort von der Kammer 68 v/eist I)Is zur Anlage an dem Abschnitt 70 der Felle J. 6 am inneren Umfang dieses Dichtung,¹"*teils.

Das Ende des Abschnitts 70 der Welle 16 ist konisch und bildet eine Schulter 82, an der der Gleitring 8h sich abstützt. An der Außenseite des umlaufenden Gleitrings 84 liegt ein Abstandsring 86 an, der zur Festlegung des äußeren Kugellagers 88 im Abschnitt 90 der !felle 16 dient, Ein Verschlußteil 92 ist gegen die Außenseite des Kugellagers 88 mittels der Gewindeverbindung der Mutter 94 und der Tie lie angezogen, um so die Stellung des umlaufenden Gleitrings 84 und des Kugellagers 88 festzulegen.

Ein äußerer Deckel 98 mit einer Gegenbohrung 96 begrenzt den Eintritt von Staub und Fremdstoffen und ist auf der Innenseite fest mit dem Gehäuse 20 verbunden, beispielsweise mittels der Schraubelemente 100 oder anderer geeigneter Einrichtungen. Das äußere Ende 102 des.Deckels 98 erstreckt sich radial nach innen und endet in einer kreisförmigen _r. Öffnung 104 von wenig größerem Durchmesser als der zugehörige Abschnitt der Welle 16 zur Bildung eines natürlichen Hindernisses gegen den Eintritt von Staub und anderen Fremdstoffen, Das obere Ende des Kugellagers 88 befindet sich in einem Preßsitz in der Gegenbohrung 96 des Deckels 98,

009824/0309 _BÄD qrs

der mit dem Gehäuse 20 verbunden ist. Das Gehäuse 20 besitzt einen Passuiigsdurclimesser wie den mit 101 bezeichneten, der zur radialen Festlegung des Lagers 88 dient, um die Welle genau fluchtend zu halten.

Eine Ringplatte 106 ist fest mit dem äußeren Ende des Gehäuses 20,beispielsweise mittels Schraubelementen 108, verbunden, und zwar innerhalb des Deckels 98 zwischen dem umlaufenden Gleitring 8k und dem äußeren Kugellager 88. Die Ringplatte 106 besitzt eine innere Öffnung 110 von wenig größerem Durchmesser als dem Außendurchmesser des Abstandsringes 8b, so daß drehende Relativbewegung zwischen diesen Teilen möglich ist. Ein elastischer Balg 112 ist mit einem Ende mit der Ringplatte 106 und mit dem anderen Ende mit einem Halteteil 114 verbunden, in welchem die Endfläche eines feststehenden Gleitrings 116 untergebracht ist. Die Gleitfläche des feststehenden Gleitrings 116, die der nach außen gewendeten Fläche des umlaufenden Gleitrings 8k ent— gegengewendet ist, wird von dem Balg 12 in Anlage auf diese Außenfläche gedrängt, wodurch diese Flächen in bekannter Weise als Öldichtung wirken. Eine Höhlung 120 ist in dem Bereich gebildet, der von der Lippendichtung 72 und der Ringplatte 106 begrenzt wird, wobei die Lippendichtung 72 und die Gleitringdichtung 116 die einzigen Stellen in dieser Höhlung darstellen, durch die Öl in die Höhlung 120 längs der Welle 16 eintreten oder aus ihr austreten kann.

' '' ' " BAD C

00982 4/0309

In dem Gehäuse 20 erstreckt sich ein Kanal 122 von einem Anguß 124 an dem Gehäuse zu dem oberen Ende der Kammer 68. Eine Zuführungsleitung 126 ist in geeigneter Weise mit dem Kanal 122 verbunden, beispielsweise durch Einschrauben in den Anguß 124, Von einer nicht gezeigten, geeigneten Quelle wird die Leitung 126 mit Öl versorgt, beispielsweise von einem Ölbehälter,, Mittels nicht gezeigter Pumpeinrichtungen kann das Öl davon abgezogen werden und durch nicht gezeigte, geeignete Mittel, beispielsweise die bestehende Druckdifferenz und die Schwerkraft, dahin zurückgeführt werden. Das Öl aus Leitung 126 fließt in den Kanal 122 und von diesem in die Kammer 68. Während des Betriebs des Motors 12 und des Kompressors 28 wird das Öl der Leitung 126 mit einem bestimmten Druck zugeführt. Die begrenzend wirkende Öffnung 66 besitzt einen vorbestimmten Querschnitt,der für eine " ausreichende Schmierung des inneren Kugellagers 48 ohne zu starken Ölfluß oder große Wärmeerzeugung und Kraftverbrauch infolge von Ölwirbelung bemessen ist. Jedoch wirkt die Öffnung 66 in der Weise, daß der Öldruck in der Kammer 68 über den Druck in der Kammer 120 anwächst, und zwar zu weiter unten beschriebenen Zwecken, Das von Kammer 68 kommende Öl hebt die Lippendichtung 72 an und bringt sie außer Kontakt mit der Welle 16, solange der Mechanismus 10 in Betrieb ist und der Ölumlauf darin aufrechterhalten ist» Auf diese Weise wird der Verschleiß der Lippendichtung 72 auf ein Minimum gesenkt, da die

die Lippe
Strömung von Kammer 68/von der Welle 16 entfernthält.

Bei der Abschaltung des Mechanismus IO hört die Ölversorgung zur Leitung 126 auf, nnä das in Kammer 68 und Kanal 122 befindliche Öl wird durch die Öffnung 66 und das Lager

_ ö - 00982/; /0309 BAD ORIGINAL

zum Getriebegehäuse 38 abfließen, von wo es zweckmaßigerweise zu dein Ölbehälter abgezogen wird.

Das der Höhlung 120 zugeführte und davon wieder abgeführte Öl kann von derselben (nicht gezeigten) Quelle wie die Zuführungskammer 68 stammen. Jedenfalls steht das in der Höhlung 120 befindliche Öl nicht unter einem höheren Druck als dem in der Kammer 68 bestehenden Druck, Di© Figuren 2 und 3 zeigen einen Zuführungskanal 130 und einen Abführungskanal 132, die sich in entsprechender Weise von dem Anguß 12% durch das Gehäuse 20 in die Höhlung erstrecken» Eine Zuführungsleitung 134 führt zu dem Kanal 130 in den. Anguß 124 zur Zuführung von Öl zur Höhlung 120» Die Kanäle I30 vwA 132 können nebeneinander mit einem Damm oder einer Trennwand 136 swisehen ihnen ausgebildet seiiij damit verhindert wird_? daß das zugeführte Öl vom Kanal 150 unmittelbar durch den Kanal 132 von der Höhlung 120 wieder abgeführt wird«, Wenn angenommen wird, daß die Brehrichtung der Welle 16 und des umlaufenden (Jleitrings entsprechend i@m Pfeil im FIg₀ 3 in Gegeraiturseigersinne ist j muß das in die Höhlung ISO aus den Kanal I30 ein·=· tretend© Öl in dieser Bicktung um di© Well© h & rum lauf en ©ti© es durch Kanal 132 wieder abgeführt wird „"Mit dem Kanal 132 ist die AMMtotiaigsleitwssg I38 verbunden HiickffüIiriMig d©s Öls in das Syst©M_o Ss zeigt sioh al da® der Bsrnm I36 gewährleistet ₉ daß das d©r Hühliaiag sragoftätet© Öl v©ll©tSinid!ig sirkialiert rand da® "weiter ÜEjIsnaf v®i& B®l®k@m Öl lbegrenst oder isj wesentlichen verhisudart tJlrö₀ ia© di© Uol-le bereits naiiiaiüifsB tnat

4/030

Diese Anordnung ergibt eine gefüllte Höhlung 120 mit den 01-raum abschließender Lippendichtung 72 und Gleitringdichtung 116 während der gesamten Betriebszeit des Mechanismus und bewirkt höchstwirksame Kühlung. Dabei sei bemerkt, daß der Öldruck in der Höhlung 120 während der gesamten Betriebszeit des Mechanismus 10 kleiner ist als der in der Kammer 68, da der Druck in der letzteren durch die Drosselöffnung 66 aufrechterhalten wird, während das Öl aus der Höhlung 120 frei durch die Rückleitung abläuft, die mit dem Niedsrdruck— Ölbehälter in Verbindung steht. Das bedeutet, daß der entlang der Welle 16 die Lippendichtung 72 passierende Ölstrom stets die Richtung zur Höhlung 120 einhält.

Die Kühlung und Überflutung der Dichtungen 72 und 116 ergibt größte Lebensdauer für die Dichtungen mit dem weiteren Vorteil, daß die Überflutung eine zusätzliche Dichtungswirksamkeit ergibt, da die Dichtwirkung erzeugt wird gegenüber einer zähen Flüssigkeit und nicht gegenüber einem Gas.

Die Druckdifferenz, di© während des Betriebs des Mechanismus 10 zwischen der Kammer 68 und der Höhlung 120 besteht, kann auch auf irgendeine andere, geeignet erscheinende Weise erlangt werden, beispielsweise durch geeignete Drosselung in ä®n. JSia=» und Abfütaungsleitungen.

Beim Abschalten des Möö&asissras 10 preßt' der elastische Balg 112 dan. feststehenden Gleitring 116 gegen den umlaufenden Gloitring. 8%₈ m® daß diese öffnung geschlossen wird. Die ZufMyrungsIeitungen 13% mnü lio Abführungsleitungen 138 münd®n von otoea in die Höhlung 120,

009824/0309 - io -

so daß bei Abschaltung des Mechanismus 10 das Öl in diesen Leitungen zusätzlich der in der Höhlung 120 verbleibenden Menge zurückerhalten wird. Das Öl aus der Kammer 68 fließt in das Getriebegehäuse 38 ohne wesentlichen Strömungswiderstand ab. Somit erzeugt der Ölstand in den Leitungen 13*i und 138 eine Druckdifferenz, die dazu neigt, die Lippendichtung 72 zu schließen und somit die Flüssigkeitsfüllung der Höhlung 120 aufrechtzuerhalten. Zusätzlich können in der Lippendichtung (nicht gezeigte) Fingerfedern vorgesehen sein, die eine positive Schließkraft auf die Lippendichtung ausüben· Somit wird sogar während des Abschaltens Staub und andere Fremdstoffe vom Eindringen in das Gehäuse abgehalten.

Die Welle 16 kann schwimmen!im Gehäuse 20 mittels der Kugellager 48 und 88 gelagert sein_s damit unrunder Lauf und Exzentrizität während des Betriebs auf einen Minimum gehalten werden. Die Kugellager gestatten eine mehr konzentrische Arbeitsweise als sie mit bekannten Gleitlagern erreichbar ist.

Die äußerste Dichtung, die als Gleitringdichtung dargestellt ist, kann mit den zugehörigen Teilen, die außerhalb der Lippendichtung 72 angeordnet sind und mit der Welle 16 und dem Gehäuse 20 verbunden sind, für Wartungsarbeitenj Inspektion oder Ersatz entfernt werden. Dies kann ohne Entfernung der Lippendichtung geschehen, die weiterhin gegen durchtretende Luft abdichtet.

- 11 -

00 982-4/0309-

Bex der in den Fig. k und 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein direkter Antriebsmechanismus des offenen Typs gezeigt, der in seiner Gesamtheit mit 150 bezeichnet ist. Der Mechanismus 150, wie er in Fig, k gezeigt ist, kann von irgendeiner bekannten Konstruktion sein, beispielsweise mit einem Motor 152 mit Antriebswelle 15^f die über eine Kupplung 158 mit der Welle 156 gekuppelt ist. Die Welle 156 ist zweckmäßig in einem Gehäuse 16O gelagert und ragt aus diesem heraus, wie in den Einzelheiten weiter unten erläutert wird, und verbindet unmittelbar mit dem Läufer 162. Der Läufer ist in einer geeigneten Maschine, beispielsweise einem Kompressor 164, angeordnet, die ein Gehäuse I66 mit dem üblichen Einlaß 168 und Auslaß I70 aufweist. Das Gehäuse 16O ist mit dem Gehäuse 166 durch geeignete Einrichtungen, beispielsweise Schraubelemente 172, verbunden.

Das Gehäuse I60 ist ein glockenförmiges Teil, in welchem anmelden Enden mit geeigneten Mitteln, beispielsweise Schraubelementen 169a bzw. 169b, Lager 174 und daran befestigt sind. Den Lagern 174 und I76 wird von Kanälen 177 bzw. 178 Öl zugeführt, die mit den Zuführungsleitungen 179 und 180 vom Ölversorgungssystem (nicht gezeigt) verbunden sind. Das Öl von den Lagern 174 und I76 wird durch Kanäle 181 und 182 abgezogen, mit denen die Abführungsleitungen 183 bzw. 184 in Verbindung stehen, von denen das Öl zum Ölversorgungssystem (nicht gezeigt) für den weiteren Umlauf zurückgeführt wird. Der Kanal 181 steht mit dem Raum 185a neben dem Lager 174 auf dessen einer Seite und mit dem Raum 1851» außerhalb des Lagers 176 an dessen ,anderer Seite in

0 0 9 8 2 4/0309

- 12 -

Verbindung.

Mit dem Gehäuse i60 ist an dessen äußerem Ende ein Deckel. i86 mittels Bolzen 188 oder anderen geeigneten Mitteln befestigt, Der Deckel besitzt eine axiale Öffnung 190 radial innerhalb des sich axial erstreckenden Teils 192, der eine innere Ausnehmung 194 und eine äußere Ausnehmung 196 besitzt. Eine innere Ringplatte 198 ist innerhalb der Ausnehmung 194,beispielsweise mittels Bolzen 200,befestigt, während eine äußere Ringplatte 202 innerhalb der Ausnehmung I96, beispielsweise mittels Bolzen 204, befestigt ist»

Der Durchmesser der Welle 156 verjüngt sich außerhalb seiner Verbindung mit dem Gleitlager 176 zur Bildung eines Abschnitts 206, an dessen Ende eine Schulter 208 geformt ist« Ein umlaufender Gleitring 210 liegt an der Schulter 208 an und wird von einem Abstandsring 212, Sicherungsteil 214 and Mutter 216 in seiner Lage festg@halten_s dia sämtlich außerhalb ües umlaufenden Gleitrings 210 angeordnet sind, wobei die Mutter 2i6 auf die- Well© 156 aufgeschraubt ist.

- Die Öffnung ±90 ©nthält eine Gegenbotarung 218, in die eine Lippendichtung 2SO eingesetzt ist, deren oberes Ende an der Schulter 222 der Gegentoolirimg 218 anliegt und mittels eines Sprengrings 22% festgehalten wird, -der in einer Fiat 2-26 angeordnet ist₀ Das untere Ende der Lippendichtung 220 ist in etwa Ibogenförraig und enthält ©in© leicist© Feder 22S₅ die die Bictitiangfaffläoh© 230 in Siöiitramg am£ di© Iraionfläche 232 des umlaufenden Gleitrings 210 drückt0

« 13 ~

00982 4/03Qi

Ein elastischer Balg 234 ist mit seinein einen Ende mit der Ringplatte 202 und mit dem anderen Ende mit einem Halteteil 236 verbunden, in das ein Gleitring 240 eingesetzt ist. Die Gleitfläche des Gleitrings 240 wird von dem Balg in Anlage an der äußeren Fläche 242 des umlaufenden Gleitrings 210 gehalten«

Außerhalb der Ringplatte 198 ist eine Kammer 244 gebildet, die begrenzt wird durch Abschnitt 206 der Welle 156 und die Lippendichtung 220.

In dem Bereich, der von der Lippendichtung 220 und der Ringplatte 202 begrenzt wird, ist eine Höhlung 250 gebildet, in der die Lippendichtung 220 und die Gleitringdichtung 240 die einzigen Stellen sind, durch die Öl entlang der Welle 156 oder entlang dem Gleitring 210 eintreten oder austreten kann.

Eine Trennwand oder ein Damm 260 ist an den Abschnitt 192 angeformt und erstreckt sich davon radial nach innen mit axialer Längsrichtung. Eine Zuleitung 262 ist mit dem Kanal 264 verbunden, der in die Höhlung 250 auf der dem Betrachter zugewendeten Seite der Trennwand 260 mündet und ihr Öl zuführt» Di® Trennwand verhindert, daß das Öl unmittelbar wieder abgeführt wird sondern gestattet ihm₈ in der Brehriehtung um die Wall© 156 faerumziaf ließen. Eine Abführungs leitung H66 ist eit Kanal 268 verbunden, in den der größte Teil U®m Öls swr Eüokföhruiig zu dem nicht gezeigten ölbehälter g θ 1 ©jag Hs₀ Bi® Trennwand 260 verhindert, daß das siaf u&r. ÄMMteumgassit© der Trennwand befindliche, varforauo&t® Hl nooSn aiiosal

t.

009824/0309

Während des Betriebs wird der größte Teil des in die Höhlung 250 aus der Leitung 262 gelangende Öl durch die Abführungsleitung 266 abgeführt. Jedoch fließt auch ein wesentlicher Teil des Öls durch die Lippendichtung 220. Während des Stillstands befindet sich die Dichtungsfläche 230 der Lippendichtung 220 in Kontakt mit der Innenfläche 232 des umlaufenden Gleitrings 210» Dieser Kontakt wird von der Kraft der Feder 228 aufrechterhalten. Die von der Feder 228 aufgebrachte Kraft ist weit geringer als die Kraft des Öls, das sich unter dem höheren Druck des Zwangsschmierungssystems während dies Betriebs des Mechanismus I50 befindet. Bei der Zuführung von Drucköl in die Höhlung 250 ergibt sichj daß die Lippendichtung 220 vom Kontakt mit der Fläche 232 des umlaufenden Gleitrings 210 durch die Ölströmung von der Höhlung 250 in die Kammer 244 abgehoben wird. Der Verschleiß von der Lippendichtung 220 ist daher minimal. Bei der Abschaltung des Mechanismus 150 fließt das Öl aus der Kammer 244 in der weiter unten beschriebenen Weise ab,und die Lippendichtung 220 erlangt wieder Kontakt mit der Fläche 232 des umlaufenden Gleitrings 210 und verhindert so das Entweichen des in der Höhlung 250 enthaltenen Öls.

Die innere Begrenzung der Kammer 24²I in Axialrichtung ist gegeben durch die Ringplatte 198. Der Innendurchmesser der Ringplatte 198 ist wenig größer als der Durchmesser des zugehörigen Wellenabsehnitts 206, wodurch eine begrenzte Öffnung oder Drossel 270 bestimmten Querschnitts gebildet wird, durch die Öl von der Kammer 244 in den Raum i85b gelangen kann, wo es sich vereint mit einem Teil

_ ₁₅ _ ■ 00 9 82 4/030.9

des von dem Gleitlager 176 abgezogenen Öls, bevor es zu dem Kanal 181 zur Rückführung in das Ölversorgungssystem gelangt,

Die Drosselöffnung 270 sorgt weiterhin dafür, daß das Öl in der Kammer 244 nicht unmittelbar ablaufen kann, wodurch der Druckabfall zwischen der Höhlung 250 und der Kammer 244 auf ein Minium reduziert wird. Auf diese Weise wird übermäßiger Öldurchtritt durch die Lippendichtung mit ständiger Verformung in der Lippendichtung verhindert. Die Ölmenge und der Druckabfall von der Höhlung 250 zur Kammer 244 wird bestimmt durch die Größe der Öffnung 270. Es sei bemerkt, daß das Funktionsprinzip und der erreichte Erfolg bei dieser Ausführungsform der Erfindung übereinstimmen mit denen des vorher beschriebenen Ausführungs— beispiels, obwohl die Strömung durch die Lippendichtung in der umgekehrten Richtung stattfindet.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird sich während des Betriebs in der Höhlung 250 ein höherer Druck als in der Kammer 244 ausbilden. Während des Abschaltens rinnt das in der Kammer 244 enthaltene Öl durch die Öffnung 270, so daß diese Kammer entleert wird. Andererseits schließen bei Abschaltung die Gleitringdichtung 240 und die Lippendichtung 220 dicht auf den entgegengesetzten Seiten des umlaufenden Gleitrings 210 ab und halten das Öl in der Höhlung 250 und in den zugehörigen Kanälen und Leitungen zurück. Die Kraft, die von dem elastischen Balg 234 und der Feder 228 auf die Lippendichtung 220 ausgeübt wird, ist wesentlich größer als die vom statischen Druck des zurückgehaltenen Öls in der Höhlung 250 erzeugten Kräfte,

- 16 - 00982 h /0309

so daß die Dichtungen 220 und 240 in dichtendem Verhältnis gegenüber dem umlaufenden Gleitring 210 verbleiben, Dadurch kann die Höhlung 250 in gefülltem Zustand bleiben, und der Verlust von eingefangenem Öl entlang der Welle 156 wird vermieden.

Es versteht sich, daß Abwandlungen in den Einzelheiten, Werkstoffen, in der Anordnung der Teile und in den Betriebsbedingungen gegenüber den beschriebenen und dargestellten Verhältnissen;, die lediglich als Beispiel dienen, vom Fachmann vorgenommen werden können ohne Abweichung von dem der Erfindung zugrundeliegenden Gedankeüc

■=■ JL / «=■

4 / 0 3 Q

Claims

Patentansprüche

1,) Dichtungsanordnung zur Aufrechterhaltung der Ölversorgung um eine Welle, dadurch gekennzeichnet, daß um die Welle ein Gehäuse vorgesehen ist, innerhalb dessen eine Höhlung ausgebildet ist, an deren innerem und äußerem Ende je eine Dichtung an—geordnet ist, daß wenigstens auf einer Seite der Höhlung Einrichtungen zur Lagerung der Welle im Gehäuse vorgesehen sind, daß eine Zuführungsleitung mit der Höhlung zur Zuführung von Öl während des normalen Betriebs zu dieser Höhlung verbunden ist, daß mit der Höhlung eine Abführungsleitung zur Abführung des Öls während des Betriebs von der Höhlung in Verbindung steht und daß

und zwischen der Mündung der Zuführungsleitung/der Abführungs— leitung eine Trennwand vorgesehen ist, die in die Höhlung vorragt und das Öl am unmittelbaren übergang von der Zuführungsleitung zur Abführungsleitung hindert,
2.) Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung der Zuführungsleitung auf der dem normalen Drehsinn der Well© entsprechenden Seite der Trennwand gelegen ist, um den Stärkstmöglichen Umlauf zu gestatten,
3«) Dichtungsanordnung naofe Anspruch I₈ dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung©1®üMHg isnö die Abführungs« leitung im Gehäuse sich um ein® bsstisüste Strecke oberhalb der Höhlung erstrecken, weöurota Tfeei äar Äußartoetriebiaato© das darin und in der HOhltmg befindliche Öl unter sinent Druok stehen, der auareioMg um di© Biehtimgseiiiriohtungen

_m _S8 „ '00 9-8 24/0309

^ie BAD ORiGIMAL

in geschlossene Stellung zu drängen, so daß die Höhlung mit Öl gefüllt bleibt.
4.) Dichtungsanordnung zur Aufrechterhaltung der Ölversorgung um eine Welle, die mit einem umlaufenden Ring versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß um die Welle her—um ein Gehäuse angeordnet ist, in dem eine Höhlung gebildet ist,, daß am einen Ende der Höhlung eine erste Dichtungseinrichtung zur Verhinderung von Ölverlusten aus der Höhlung entlang der Welle vorgesehen ist, daß eine zweite Dichtungseinrichtung am anderen Ende der Höhlung zur Verhinderung von Ölverlust aus der Höhlung entlang dem Schaft vorgesehen ist, daß eine Mehrzahl von Lagern wenigstens auf einer Seite der Höhlung in Abstand voneinander und von der Höhlung angeordnet ist, die die Welle in dem Gehäuse lagern, daß eine Zuführungsleitung zur Versorgung der Höhlung während des normalen Betriebs mit Öl mit dieser in Verbindung steht, daß eine Abführungsleitung zur Abführung des Öls während des normalen Betriebs von der Höhlung in Verbindung steht, daß in dem Gehäuse auf einer Seite der Höhlung und durch die zweite Dichtung von dieser getrennt eine Kammer ausgebildet ist und eine Drosselstelle vorbestimmter Querschnittsfläche zwischen der Kammer und den Lagern vorgesehen ist,-die einen geringen Ölstrom aus der Kammer heraus zuläßt, wodurch der Öldruck in der Kammer wesentlich erhöht wird.
5.) Dichtungsanordnung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zuführungsleitung mit der Kammer zur Zuführung von Öl zu dieser während des normalen Betriebs

- 19 -

00982 4 /0309

in Verbindung steht und daß eine Drosseleinrichtung mit der Kammer verbunden ist, die den Öldruck in der Kammer während des normalen Betriebs größer hält als den Öldruck während des normalen Betriebs in der Höhlung, wodurch Öl von der Kammer über die zweite Dichtungseinrichtung in die Höhlung strömt.
6.) Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Dichtungseinrichtungen mit dem umlaufenden Ring in normalerweise dichtender Zusammen— wirkung steht und daß Öl aus der Höhlung während des normalen Betriebs über diese Dichtungseinrichtung und den umlaufenden Ring in die Kammer überströmt.
7.) Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß mit der zweiten Dichtungseinrichtung eine Federeinrichtung verbunden ist, die die zweite Dichtungseinrichtung normalerweise in Anlage an den auf der Welle umlaufenden Ring drängt, und zwar auf der der ersten Dichtungseinrichtung abgewendeten Seite des Rings, wodurch nach Außerbetriebnahme das Öl in der Höhlung zurückgehalten ist.
8.) Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Lager auf derselben Seite der Höhlung wie die Kammer liegt und in Abstand davon.
9«) Dichtungsanordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß während des normalen Betriebs ständig ein Teil des Öls in der Kammer über die Drosseleinrichtung in der Richtung zu den Lagern fließt, um diese zu schmieren,

- 20 -

00982A/0309

und daß ein Teil des Öls in der Kammer über die zweite Dichtungseinrichtung abfließt und daß die Zuführungsleitung und die Abführungsleitung der Höhlung sich jeweils oberhalb der Höhlung in dem Gehäuse in einer vorbestimmten Höhendistanz erstrecken, wodurch nach Außerbetriebnahnie das darin und in der Höhlung enthaltene Öl unter einem ausreichenden Druck steht, um die zweite Dichtungsein— richtung in Anlage an die Kelle zu drängen und dadurch Ölverlust aus der Höhlung zu verhindern und zu gestatten, daß die Höhlung ölgefüllt bleibt.
10.) Dichtungsanordnung nach Anspruch 9t dadurch gekennzeichnet, daß eine sich in Axialriohtung erstreckende Trennwand in der Höhlung zwischen der Zuführungs- und der Abführungsleitung vorgesehen ist, um das Öl am Obertritt von der Zuführungsleitung in die Abführungsleitung vor der Uinströmung der Welle zur Kühlung der Diehtungseinrichtung zu hindern.

00982A/0309