DE1775795A1 - Mechanischer Abschluss,insbesondere in Verbindung mit drehbaren Wellen - Google Patents

Description

BURMAH OIL TRADING LIMITED, Burmah House, 57 Chiawell Street, London S.C.I, England

"Mechanischer Abschluß, insbesondere in Verbindung mit drehbaren Wellen"

Für diese Anmeldung wird die Priorität der britischen Anmeldung No. 44206/67 vom 29. September 1967 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf mechanische Abschlüsse, insbesondere in Verbindung mit drehbaren Wellen.

Bs ist bereits vorgeschlagen worden, sum menhanisehen Abschluß einen festen Ring aus Polytetrafluoräthylen (polytetrafluoro* ethylene) - im folgenden P.T.P.S. genannt - vorzusehen. Die Vorteile bezüglioh der Anwendung des P.I.P.S. liegen darin, daß es über einen weiten Umfang von Temperaturbedingungen (-100⁰C bis + 250⁰O) angewendet werden kann. Se hat einen guten Widerstand bezüglich einer großen Mannigfaltigkeit von korrosiven Plüeaigkeitin und Gasen. Sie Anwendung von P.T.P.E. ermöglicht so die Anwendung des Abschlusses unter den verschiedensten Arbeitebedingungen. Diese Eigenschaften vereinfachen die Lagerhaltung der mechanischen Abschlüsse sowohl für den Hersteller als auch tür den Benutzer.

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Sas P.T.P.E. hat jedoch den Nachteil, daß es ein verhältnismäßig hartes Material ist und eine sehr langsame Erholung aufweist, wenn es unter Brück gesetzt wurde und einen hohen Wärmeausdehnungskoeffiaienten hat (dieser 1st zehnmal so hoch wie der von austenÄBhem rostfreiem Stahl). Wird daher ein P.!E.F.E.-Ring in einem mechanischen Absohluß verwendet, so neigt dieser zur Undichtheit wegen der langsamen Erholung und wegen des hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Wird der Ring beispielsweise für den Abschluß einer gekühlten Flüssigkeit angewendet, so resultiert ein plötzliches Abkühlen in einem stärkeren Zusammenziehen des P.T.F.E.-Ringes, als daa für den umgebenden metallischen Abschlußteil dtr Fall ist.

Sin weiterer Nachteil ist darin zu erblicken, daß entsprechend der Härte und der hohen Hysteresis des Abichludringes der Abschluß einen hohen Belastungsdruck während dta Zusammensetzena eines einstückigen Srehabschlußringes und tines P.I·?.S.-Ringel auf einer Welle erfordert und wenn die Welle na Schwingen neigt, dann kann die Srehabschlußring- und dl· P.T.F.E.-Ringeinheit haften, woraus sich konaequenterweise «in· Undichtheit zwischen Abschlußstücken ergibt. (Sin elnetuoltiger drehbarer Abschlußring in eines mechazmieohen Abech^ttA ist jedoch wünschenswerit, dar er eine gute Wär«eübertra|ttafe-Oharakterietik aufweist.) Sie Wärmebehandlung und ein Abeenareoken dee P.T.F.S. kann seine Erholungaeigenschaften ein venig verbessern, jedoch nicht in dem gleiohen Ausmaß, wie das beie^ie^eweise bei syn-

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thetisehern Gummi der fall ist.

Die Aufgabe nach der Erfindung beruht in der Vermeidung bzw. Verminderung der oben aufgeführten Nachteile.

Nach der erfinderischen Lösung dieser Aufgabe ist ein mechanischer Abschluß vorgesehen, der ein Glied mit einer in ihm vorgesehenen Nut umfaßt. Die erwähnte Nut nimmt einen Ring aus P.T.F.E, auf, der eine Aussparung aufweist, in welcher ein nachgiebiges Glied vorgesehen ist. Das nachgiebige Glied besteht vorzugsweise aus einer ringförmigen Federwindung, und das Glied selbst ist ein einstückiger drehbarer Abschlußring.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines mechanischen Abschlußteiles nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines P.T.F.E.-Ringes im in der Fig. 1 gezeigten Abschluß und

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Teils des P.T.F.Erfiinges gemäß Fig. 2 in vergrößerter Darstellung.

Der mechanische Abschluß umfaßt einen drehbar befestigten AbscluLußring 1 in einer Abschlußflache und einen zusammenarbeitenden Abschlußring 2, der auf der Welle/feich «mitdrehend

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angeordnet ist. Der drehbare Absehlußring 2 hat auch eine Abschlußfläche, die mit der Abschlußfläche dee drehbar befestigzusammenarbeitet
ten Abschlußringes 1 4tfe*r*i»*4im»fc und wird mit dieser durch eine Feder 4 in Berührung gehalten. Der drehbare Abscfclußring 2, der einstückig ausgebildet ist, kann axial relativ zu der Welle 3 gleiten und weist eine ringflrmige Nut 5 auf» in der ein Ring 6 aus Polytetrafluoräthylen vorgesehen ist. Der P.T.F.E.-Ring 6 weist eine axiale ringförmige Bohrung 7 and einen ringförmigen Schlitz 8 auf einer Stirnseite des Ringes 6 auf. Der Schlitz 3 stimmt mit der Bohrung 7 überein und bildet eine ringförmige Aussparung im Ring 6.

Eine ringförmige rostfreie Stahlfederwindung 9 ist in der Bohrung 7 vorgesehen, und eine Lippe 10 an der Verbindung swischez der radialen Innenwandung 11 des Schlitzes 8 und der Wandung der Bohrung 7 verhindert, daß die Feder 9 versehentlich aus dem Ring 6 exntfernt wird. Die radiale Außenwand 12 des Schlitzes liegt im wesentlichen tangential eu der Wandung der Bohrung 7, so daß eine wich übergehende Fortsetzung zwischen der Wandung 12 und der Wandung der Bohrung 7 entsteht. Der Schlitz 8 dient zur Aufnahme der zu montierenden Feder 9 in der Aussparung im P.T.F.E.-Ring 6.

Eine rostfreie Stahlfeder ist für Bearbeitungebedingungen bis zu 23O⁰C geeignet. Bei Temperaturen über 25O⁰C sind Federn aus einer Nickellegierung vorzuziehen, während für die Verwendung

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unter Korrosionsbedingungen eine "Hastelloy^ll-Peder benutzt werden kann.

Die Anordnung eines ausgesparten P.T.F.E.-Ringes mit einer eingesetzten Feder ermöglicht einen mechanischen Abschluß an der Welle mit viel weniger Druckkräften beim Aufsetzen, als für einen mechanischen Abschluß 4erforderlich ist, der einen üblichen festen F.T.F.E.-Ring umfaßt.(Die Anwendungsdrücke betragen etwa 22,5 kg für einen Rings mit einem Durchmesser von ca. 5 cm im Vergleich zu etwa 70 bis 90 kg (6a. 50 lbs for a 2" diameter ring compared with 150 - 200 lbs)). Der Reibungswiderstand oder die Hysteresis eines mechanischen Abschlusses mit einem ausgesparten P.T.F.E.-Ring mit einer Feder ist einem mechanischen Abschluß vergleichbar, der mit einem synthetischen Gummiring versehen ist. Die Anordnung einer Feder oder eines nachgiebigen Gliedes wirkt dem P.T.F.E. anhaftenden geringen Erholungseigenechaften entgegen und ermöglicht verbesserte Abschlußeigene chaf ten.

Der ausgesparte P.T.F.E.-Ring mit einer Feder kann auch in einer Nut in dem drehbar befestigten Abachlußring 1 vorgesehen sein.

Anspruch·t

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Claims (9)

Ansprüche

1. Mechanischer Abschluß mit einem eine Nut aufweisenden Glied dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (5) einen Ring von

eine

Polytetrafluoräthylen enthält, der/Aussparung«» (7,3) aufweist, in welcher Aussparung ein nachgiebiges Glied (9) vorgesehen ist.

2. Abschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (7,8) in dem Ring (6) durch eine ringförmige Bob. rung (7) und einen ringförmigen Schlitz (8) gebildet ist, welcher ringförmige Schlitz (8) mit der ringförmigen Bohrung (7) in Verbindung steht.

3. Abschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Schlitz (8) auf einer Ringeeite vorgesehen ist.

4. Abschluß nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Bohrung (7) in axialer Richtung des Ringes (6) liegt.

5. Abschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (7,8) mit einer Lippe (10) versehen ist, welche ein unbeabsichtigtes Herauespringein des nachgiebigen Gliedes (9) verhindert.

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6. Abschluß nach Anspruch 5 oder einem doer mehreren der vorhergehenden Ansprüche_t dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe

(10) an der Verbindungsstelle zwischen« einer Wand des

.der

Schlitzes (8) und der betreffenden WandrBohrung (7) vorgesehen ist.

7. Abschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Wand des Schlitzes (8) im wesentlichen tangential in die betreffenden Wandung der Bohrung (7) übergeht.

8. Abschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, daß das nachgiebige Glied (9) durch eine

Spiralfeder
ringförmige 9»d»vws8*tt&g gebildet ist.

9. Abschluß nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Glied (9) ein einetückiger drehbarer Abschlußring ist.

Patentanwälte

Seiler u. Pfenning

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