DE1937247A1 - Dichtungsanordnung - Google Patents

Description

DB. «β. ERNST Mi₁ER PATKNTANWAtT »iPE.-PHYS, ΗΟΠΕΙίΤ MÜNZHUBBP

8 MÜNCHEN 92

A 30669 22. Juli I969

A 50769 Be/Ba

Firma 3ANDC0 LIMITED, 116 Albert Street, Ottawa 4 Ontario, Canada Di ohtungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zwischen gegeneinander beweglichen Elementen. Es sind Dichtungsanordnungen bekannt, bei denen zwischen den gegeneinander beweglichen Teilen eine Reibungspakkung angeordnet ist. Es sind auch iAbyrinthdiehtungen bekannt, bei denen ein Reibungskontakt vermieden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte reibungslose Dichtung der eingangs genannten Art zu schaffen. Dies wird erfindungsgemäB bei einer Diohtungsanordnung mit einer an einem Element angeordneten Dichtleiste, die mit dem anderen Element einen Spalt bildet, dadurch erreicht, daß die Dioht-

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leiste eine dem relativ zu ihr bewegten Element gegenüberstehende Fläche aufweist, die zur Fläche dieses Elements parallel verläuft, und daß Vorrichtungen vorgesehen sind, mit welchen die Dichtleiste gegen das relativ zu ihr bewegte Element vorgespannt wird.

Der bei der erfindungsgemäßen Dichtung zwischen den gegeneinander beweglichen Elementen gebildete Spalt ist so eng, daß er einen Oasstrom durch die Dichtung bremst, so daß auf beiden Seiten der Dichtung unterschiedliche statische Drücke aufrechterhalten werden können.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert· In der Zeichnung zeigen:

Fig· 1. einen vertikalen Längsschnitt durch eine bei einem Förderer verwendete Dichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2. einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 5. einen vertikalen Längsschnitt durch ein zweites AusfUhrungsbeispiel gemäß der Erfindung, das bei einem Förderer verwendet ist,

Fig. 4. einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3*

Fig. 5. einen vertikalen Längsschnitt durch einen Förderer mit einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,

Fig. 6. einen vertikalen Längsschnitt durch einen Förderer

mit einem vierten AusfUhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtung,

Fig· 7. einen vertikalen Schnitt durch einen Förderer mit einem fünften AusfUhrungsbeispiel der erfindungs-

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gemäßen Dichtung und

Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine Welle mit einer erfindungsgemäßen Di chtung.

.In Fig. 1 ist zwischen einer Druckkammer 2 und einem Förderband 3, das durch einen festen Träger 12 unterstützt wird, eine Dichtung 1 angeordnet. Die Dichtung ist zwischen den vertikalen Wänden 8, 9, Io und 11 der Druckkammer und dem Förderband angeordnet.

Die Dichtung besteht aus einer Leiste 13, die an dem unteren Teil der vertikalen Wände mit Hilfe von Balgen 14, 15 und Federn 16 verbunden ist. Die Federn 16 wirken auf die Leiste 1) in Richtung auf das Band

Die Kammer 2 wird durch ein Druckmedium, wie einer Flüssigkeit oder einem Gas, beispielsweise bei 10 kg/cm , durch eine Leitung 17 von einer Druckquelle 18 gespeist. Der Druck hebt die Leiste 13 von dem Band ab, so daß die Unterfläche 19 der Leiste 13 und die Oberfläche 20 des Bandes zwischen sich einen Spalt 21 mit parallelen Flächen und einer Höhe h bilden. Diese Höhe h sollte sehr gering sein, z.B. In der Größenordnung von Hundertsteln eines Milimeter. Der enge Spalt läßt nur eine geringe Menge des Druckmediums hin-

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durch und ermöglicht es somit, in der Kammer 2 einen Druck aufrechtzuerhalten, wobei sich gleichzeitig das Band 3 ohne Reibungskontakt mit den Dichtungen 1 bewegt.

Wenn das Druckmittel durch den Spalt21 hindurchtritt, vermindert sich der Druck in Richtung auf die Außenkante des Spaltes, wodurch eine abnehmende Verteilung des spezifischen Druckes über dem Spalt erreicht wird. Somit liegt der resultierende Druck näher an der Innenkante als an der Außenkante des Spaltes, so daß die Federn 16 näher an der Innenkante der Leiste angeordnet sind, wie es in den Figuren dargestellt ist, um die Leiste 15 parallel mit dem Band zu halten. Dabei entspricht die Lage der Federn der Lage der druckresultierenden.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 3 und 4 ist auf Jeder Seite eines Förderbandes 22 eine Druckkammer 25 angeordnet, dabei besteht in diesem Fall das Förderband aus zwei getrennten Bändern mit einem Material zwischen sich, das in der Kammer einer Druckbehandlung ausgesetzt ist.

Die Dichtungen bestehen in diesem Fall aus einem

Kolben 27, der in einer Ausnehmung 28 in der Wand 24

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der Druckkammer 25 verschiebbar ist und aus dieser Ausnehmung in den Bereich des Bandes 22 vorspringt, wo der Kolben eine Dichtleiste 26 trägt. Der Kolben ist in der Ausnehmung durch Dichtungen 32 und 33 abgedichtet. Die Ausnehmung ist hinter dem Kolben 27 durch einen Kanal 29 mit der Druckkammer verbunden.

Der Druck auf die im Band abgewandte Seite des Kolbens bleibt über die gesamte Oberfläche des Kolbens konstant, während der Druck auf die im Band benachbarten Seiten von innen nach außen abnimmt. Wenn die Flächen auf beiden Kolbenenden gleich groß wären, würde die druckresultierende auf der Rückseite größer werden als die druckresultierende auf der anderen Seite, wodurch der Kolben in Richtung auf das Band gepreßt würde.

Damit die beiden Drücke einander ausgleichen, ist die Leiste 26 breiter gemacht als der Rest des Kolbens. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Leiste 26 etwas vom Band entfernt gehalten wird.

Eine andere Möglichkeit, um die Drücke auszugleichen, besteht darin, den Kolben an eine getrennte

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Druckquelle anzuschließen, anstatt ihn an die Druckkammer anzuschließen. Auf diese Weise wird es ermöglicht, die Drücke unabhängig voneinander zu regulieren. In diesem Falle ist es überflüssig, die Leiste 26 breiter als den Kolben zu machen.

Fig. 4 zeigt, wie die Seitenkanten des Bandes mit Hilfe von nachgiebigen Leisten j56 und yi entlang den Seitenwänden der Druckkammer abgedichtet sind.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem keine Kolben sondern nur Dichtungsleisten J8 vorgesehen sind, die an den Wänden der Druckkammer mit Hilfe von nachgiebigen Rippen 40 und 41 befestigt sind.

Wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel wirkt auch hier das Druckmedium aus der Kammer 25 auf die rückwärtige Seite der Leisten 38 durch den Kanal 45. Die Oberfläche, auf welcher diese Wirkung ausgeübt ist, ist schmäler als die Oberfläche der dem Band benachbarten Fläche der Leiste. Auf diese wird ein Gleichgewicht zwischen den einander entgegenwirkenden Drücken erreicht, so daß die Leiste mit dem Band einen

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Spalt bildet.

Fig. 6 zeigt ein dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ähnliches Ausführungsbeispiel. Der Unterschied besteht darin, daß die die Leiste 49 tragende Federanordnung 47 etwas abgewandelt ist.

Fig. 7 zeigt eine Dichtungsanordnung, bei welcher sichergestellt ist, daß die Dichtungsleiste parallel zum Band verläuft. Die Dichtungsleisten 50 sind durch eine nachgiebige Leiste 5I mit der Wand der Druckkammer 52 verbunden« Auf der Rückseite jeder Dichtungsleiste sind zwei nachgiebige Rohre 53 und 54 vorgesehen, die mit einem Druckmittel gefüllt werden können. Der resultierende Druck F auf die Leiste liegt zentrisch zwischen den Rohren.

Das aus der Druckkammer entlang der Spalte 55 ausströmende Druckmedium hat eine resultierende Fp, die näher der Innenkante der Leiste liegt. Das Kräftepaar F_R und Fp übt auf die Leiste 50 ein Moment M aus.

Um diesem Moment entgegenzuwirken und die Leisten 50 parallel zum Band zu halten, ist jede Leiste mit einer

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Führungsvorrichtung versehen, die aus einem Hebelarm 60 besteht, der sich entlang dem Band erstreckt und eine Scheibe 61 trägt, die auf dem Band durch einen dünnen Luftfilm getragen wird. Zu diesem Zweck besitz die Scheibe einen ζentrischen Kanal 62, durch den aus einer Quelle 63 durch Leitungen mit Ventilen 64 Luft zugeführt wird. Diese Ventile sind so eingestellt, daß sie einen Luftstrom bewirken, welche die Scheiben 61 in einem geeigneten geringen Abstand von dem Band hält, wodurch auch die Dichtungsleisten 50 parallel zum Band gehalten werden.

Es ist nicht notwendig, daß die Scheiben gegen das Band abgestützt werden, sondern sie können gegen irgend eine feststehende Fläche abgestütz werden.

Der Vorteil der Führungsvorrichtung mit den Scheiben 61 besteht darin, daß die Dichtungsleisten 50 selbsttätig in Ausrichtung mit dem Band gehalten werden, wobei das von den Scheiben 61 ausgeübte Moment Jeweils dem Moment M, das durch die auf die Dichtungsleisten 50 wirkenden Drücke hervorgerufen wird, entgegengesetzt ist.

Es würde auch möglich sein, die Scheiben 61

und die Hebelarme 60 fortzulassen und statt dessen

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einen höheren Druck in dem Rohr 53 als in dem Rohr 54 vorzusehen, um so einen resultierenden Druck zu erhalten, welcher den resultierenden Druck aus dem Spalt 55 ausgleicht.

Fig. 8 zeigt eine andere Anwendung der Erfindung als Dichtung für eine sich drehende Welle. Eine Welle durchsetzt die Wand einer Druckkammer 25 und ist von einer Dichtungsmembran 61 umgeben, die durch eine Leiste 62 verstärkt ist. Die Membran bildet eine Kammer 63, welcher Druckmedium von einer Quelle 64 zugeführt wird, welche von der Quelle 34 für die Druckkammer 25 getrennt ist. Die Trennung der Drucksysteme macht es möglich, die Dichtung unter einen solchen Druck zu setzen, daß der Spalt zwischen der Membran und der Welle klein genug wird, so daß nur eine unbedeutende Menge an Druckmedium aus der Kammer 25 in die freie Luft herausgelassen wird.

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Claims (9)

1. Patentansprüche

   Il Dichtungsanordnung zwischen gegeneinander beweglichen Elementen mit einer an einem Element angeordneten Dichtleiste, die mit dem anderen EIement einen Spalt bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleiste (13, 26 J8, 49, 50, 62) eine dem relativ zu ihr bewegten Element (3, 22, 60) gegenüberstehende Fläche (19) aufweist, die zur Fläche dieses Elementes parallel verläuft, und daß Vorrichtungen (16; 27, 28j 40, 41) vorgesehen sind, mit denen die Dichtleiste gegen das relativ zu ihr bewegte Element vorgespannt wird.
2. 2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorspannvorrichtungen Federn (16) vorgesehen sind.
3. 3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Vorspannung der Dichtleiste (26, 38, 49, 50) ein flüssiges oder gasförmiges Medium vorgesehen ist.

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4. 4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5 für eine Druckkammer für einen Förderer, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleiste (26, 58, 49) über einen oder mehrere Kanäle (29, 4» mit der Druckkammer (25) derart in Verbindung steht, daß die Dichtleiste durch das in der Druckkammer befindliche Druckmedium vorgespannt wird.
5. 5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3 für eine Druckkammer für einen Förderer, dadurch gekennzeichnet, daß für die Druckkammer und für die Dichtleiste getrennte Druckquellen vorgesehen sind.
6. 6. Dichtungsanordnung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleiste (50) mit einer Führungsvorrichtung versehen ist, die einen von der Leiste abstehenden Hebelarm (60) aufweist, der an seinem freien Ende eine pneumatische Abfederungsvorrichtung (61, 62) trägt, die durch ein Luftkissen bildende Luft gespeist wird, wodurch die pneumatische Vorrichtung von einer Bezugsfläche im Abstand gehalten und somit die Dichtleiste in einer bestimmten Winkellage gehalten wird·

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7. 7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6 für eine Druckkammer für ein Förderband, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsfläche das Förderband ist und daß die Führungsvorrichtung so ausgebildet ist, daß die Dichtfläche auf der Dichtleiste parallel zum Förderband gehalten wird.
8. 8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleiste (50) mit einem der beiden gegeneinander bewegten Elemente mittels zweier nachgiebiger Rohre (53* 5*0 verbunden ist, die ein Druckmittel enthalten.
9. 9. Dichtungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die beiden Rohre mit unterschiedlichem Druck speist.

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