DE19532549A1

DE19532549A1 - Seal for use between shaft and machine housing

Info

Publication number: DE19532549A1
Application number: DE1995132549
Authority: DE
Inventors: Ralf Krause; Rolf Dipl Ing Schmitz
Original assignee: Interseal Dipl Ing Rolf Schmitz GmbH
Current assignee: Pfaudler Interseal GmbH
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 1997-03-06

Abstract

The seal acts between a shaft (2) and a machine housing (3), which has a tubular bearing case (10) and roller bearing equipment (11) with inner (16) and outer (17) rings. The inner ring can be connected to the shaft by a sleeve (12), while the outer ring is connected to the seal or the case. Balancing equipment (14) is connected to both the case and the housing by annular fasteners (23,25), and a bridge component (24) is arranged between the latter. A row of lip seals (13) make contact with the shaft or the sleeve and are fastened to the seal or the case. The bridge component is made from an elastomer, and connects the annular fasteners to each other with a known pliability. It is arranged in the region of the inner radius of the bearing case.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenabdichtung zum Abdichten zwischen einer Welle und einem Maschinengehäuse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a shaft seal for sealing between a shaft and a Machine housing with the features of the preamble of Claim 1.

Solche Wellenabdichtungen werden auch als trockenlaufende und schwimmende Wellenabdichtungen bezeichnet und weisen als zweites ringförmiges Befestigungsteil eine sogenannte Klemmbrille auf, die über eine Ausgleichsscheibe an dem Lagergehäuse mittels des ersten ringförmigen Befestigungsteils befestigt ist. Thermobewegungen und Durchbiegungen der Welle werden über die Wälzlagereinrichtung auf das Lagergehäuse übertragen, so daß der radiale Abstand des Lagergehäuses zu der Welle konstant bleibt, während die angegebenen Differenzen durch die Ausgleichsscheibe aufgefangen werden. Die Ausgleichsscheibe, welche sich radial erstreckt, ist zum Teil aber erheblichen Querkräften unterworfen, wenn im Maschineninneren ein Überdruck herrscht, wie es gewöhnlich bei chemischen Apparaten der Fall ist. Dieser Überdruck breitet sich in einem größeren radialen Raum zwischen Maschinengehäuse, Klemmbrille, Ausgleichsscheibe und Lagergehäuse aus und führt nicht selten zum Reißen der Ausgleichsscheibe bzw. beschränkt die anwendbaren Drücke auf 3 bis 4 bar bzw. bis 10 bar. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß sich in dem sich radial erstreckenden Raum Produkte im Falle von chemischen Apparaturen ablagern können, die zu Krustenbildung neigen. Diese zum Teil scharfkantigen Aushärtungen führen dann zu einer Beschädigung der Ausgleichsscheibe. Ferner läßt sich eine Maschine mit großen Toträumen nicht gut sterilisieren und nur schwer reinigen. Die bekannten Wellenabdichtungen haben auch nur einreihige Kugellager verwendet, mit denen sich die Spielfreiheit nicht sicher erzielen läßt.Such shaft seals are also called dry-running and floating shaft seals referred to and have as a second annular Fastening part on a so-called clamping glasses that over a shim on the bearing housing by means of is fastened first annular fastening part. Thermal movements and deflections of the shaft are over transfer the rolling bearing device to the bearing housing, so that the radial distance from the bearing housing to the shaft remains constant during the specified differences the shim are caught. The Shim, which extends radially, is for Part but subject to considerable transverse forces if in There is overpressure inside the machine, as is usually the case is the case with chemical apparatus. This overpressure spreads in a larger radial space between Machine housing, clamping glasses, shim and Bearing housing and often leads to tearing of the Shim or limits the applicable pressures 3 to 4 bar or up to 10 bar. Another disadvantage is in it to see that in the radially extending space Store products in the case of chemical equipment who tend to crust. This in part sharp-edged hardenings then lead to a Damage to the shim. Furthermore, one can Do not sterilize machine with large dead spaces well difficult to clean. The well-known shaft seals have also used only single row ball bearings with which the Can not achieve freedom of play safely.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellendichtung der eingangs angegebenen Art so zu gestalten, daß eine sichere Abdichtung auch bei größeren Drücken erzielbar ist und eine gute Reinigung sowie Sterilisation der Wellendichtung möglich wird.The invention has for its object a Shaft seal of the type specified in the introduction to design that a secure seal even at higher pressures is achievable and good cleaning and sterilization the shaft seal becomes possible.

Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst und durch die weiteren Merkmale der Unteransprüche ausgestaltet und weiterentwickelt.The task is based on the characteristics of the Claim 1 solved and by the further features of Subclaims designed and developed.

Statt einer einfachen Ausgleichsscheibe wird ein Überbrückungsteil aus einem Elastomer verwendet, der Teil eines "Ausgleichsflansches" oder einer Ausgleichseinrichtung ist, der noch das erste und das zweite ringförmige Befestigungsteil angehören und die einerseits an dem Maschinengehäuse und andererseits an dem Abdicht- und Lagergehäuse befestigt wird. Diese Ausgleichseinrichtung reicht bis nahe der Lippendichtung, wodurch Toträume weitgehend vermieden werden. Die Ausgleichseinrichtung kann auch eine Umkleidung im Bereich seines Innenradius aufweisen, die aus einem gegen chemische Angriffe geeigneten Stoff, z. B. PTFE mit elastischem Kern (Polytetrafluorethylen) oder PTFE-Folie/TFM-PTFE-Folie mit gewisser Dehnbarkeit und Biegsamkeit besteht. Auf diese Weise kann das Elastomer der Ausgleichseinrichtung gegen chemischen Angriff geschützt werden. Aus Sicherheitsgründen kann auch ein Metallfaltenbalg vorgesehen sein, der die Ausgleichseinrichtung mit einem Lagerdeckelflansch des Abdicht- und Lagergehäuses verbindet. Schließlich ist es auch möglich, eine nachgeschaltete, selbsttätige und verschleißarme Notlaufdichteinrichung vorzusehen, mit der man den Austritt von Produkt verhindern kann, das bereits einige der Lippendichtungen überwunden hat und die auch als Stillstandsdichtung dienen kann. Die Notlaufdichtung kann entweder durch ein spezielles Druckmedium "von außen" angelegt werden, oder sie wird "von innen" durch das Produkt beaufschlagt, welches abgedichtet werden soll.Instead of a simple shim, a Bridging part made of an elastomer used the part a "compensation flange" or a compensation device which is still the first and the second annular Attachment part and the one hand on the Machine housing and on the other hand on the sealing and Bearing housing is attached. This equalizer extends close to the lip seal, creating dead spaces largely avoided. The compensation device can also a cladding in the area of its inner radius have from a suitable against chemical attacks Fabric, e.g. B. PTFE with elastic core (Polytetrafluoroethylene) or PTFE film / TFM-PTFE film with certain elasticity and flexibility. To this The elastomer can counteract the compensating device chemical attack are protected. For safety reasons can also be provided a metal bellows, the Compensation device with a bearing cap flange Sealing and bearing housing connects. After all it is also possible a downstream, automatic and to provide low-wear emergency running sealing device with which you can prevent the leakage of product that already has overcome some of the lip seals and also as Standstill seal can serve. The emergency seal can either through a special print medium "from the outside" be created, or it becomes "from within" through the product applied which is to be sealed.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Dabei zeigt:The invention is based on exemplary embodiments described. It shows:

Fig. 1 eine Wellenabdichtung im Längsschnitt, Fig. 1 is a shaft seal in longitudinal section;

Fig. 2 eine Wellenabdichtung mit Umkleidung des Ausgleichsflansches, Fig. 2 is a shaft seal with the casing Ausgleichsflansches,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Ausgleichseinrichtung in einer gedehnten Stellung, Fig. 3 shows a further embodiment of the compensation device in a stretched position,

Fig. 4 die Ausgleichseinrichtung in einer vorgespannten Stellung, Fig. 4, the compensation device in a biased position,

Fig. 5 eine Wellenabdichtung mit einem zusätzlichen Metallfaltenbalg, Fig. 5 shows a shaft seal with an additional metal bellows,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Metallfaltenbalg und Fig. 6 shows another embodiment with a metal bellows and

Fig. 7 eine Wellenabdichtung mit zusätzlicher Notlaufdichtung. Fig. 7 shows a shaft seal with an additional emergency seal.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wellenabdichtung im Längsschnitt durch den Rand dieser Wellenabdichtung. Die Wellenabdichtung soll die Lücke 1 zwischen einer Welle 2 und einem Gehäuse 3 abdichten und weist zu diesem Zweck ein Dichtungs- und Lagergehäuse 10, eine Wälzlagereinrichtung 11, eine Wellenschonhülse 12, eine Reihe von Lippendichtungen 13 und einen Ausgleichsflansch 14 auf. Die Wellenschonhülse 12 ist mit der Welle 2 statisch abgedichtet verbunden und mittels einer Spannkeileinrichtung 15 auf der Welle 2 festgezogen, so daß die Wellenschonhülse 12 jede Bewegung der Welle 3 mitmacht. Die Wälzlagereinrichtung 11 weist einen inneren Laufring 16, einen äußeren Laufring 17 und zwei Kugellagerreihen 18 und 19 auf, die sich an entsprechenden Schultern der Laufringe 16 bzw. 17 so abstützen, daß praktisch Spielfreiheit des Wälzlagers gegeben ist. Der Laufring 16 wird durch Federringe an der Wellenschonhülse 12 spielfrei gehalten, während der Laufring 17 in einer Ringaussparung des Lagergehäuses 10 sitzt und dort mittels eines Lagerdeckels 20 und eines Abstandsrings 21 spielfrei gehalten wird. Durch diese Ausbildung erreicht man, daß das Dichtungs- und Lagergehäuse 10 allen thermischen Bewegungen und Durchbiegungen der Welle 2 folgt, so daß der Abstand zwischen der Außenfläche der Buchse 12 und der Innenseite des Dichtungs- und Lagergehäuses 10 konstant bleibt. Dies ist für die Wirkungsweise der Lippendichtungen 13 wichtig, die aus einem geeignet nachgiebigen Werkstoff, z. B. PTFE-modifiziertem Kunststoff oder aus einem festeren Kunststoff, z. B. aus PAEK (Polyaryletherketon) besteht, um den im Maschinengehäuse inneren auftretenden Betriebsdrücken unter Berücksichtigung ihrer Lippenformgebung gewachsen zu sein. Die Dichtlippen selbst dürfen keinen radialen oder axialen Bewegungen unterworfen sein. Wie ersichtlich, wird die Reihe der Lippendichtungen 13 über einen Federring 22 an dem Abdicht- und Lagergehäuse 10 gehalten. Im Laufbereich der Lippendichtungen 13 ist die Wellenschonhülse 12 mit einer Auflage 12a versehen, d. h. die Oberfläche ist metallurgisch veredelt. Fig. 1 shows an embodiment of a shaft seal in longitudinal section through the edge of this shaft seal. The shaft seal is intended to seal the gap 1 between a shaft 2 and a housing 3 and for this purpose has a seal and bearing housing 10 , a roller bearing device 11 , a shaft sleeve 12 , a series of lip seals 13 and a compensating flange 14 . The shaft protection sleeve 12 is connected to the shaft 2 sealed statically and tightened by means of a clamping wedge means 15 on the shaft 2 so that the shaft protection sleeve 12 every movement of the shaft. 3 The rolling bearing device 11 has an inner race 16 , an outer race 17 and two rows of ball bearings 18 and 19 , which are supported on corresponding shoulders of the races 16 and 17 so that there is practically no play in the rolling bearing. The race 16 is held by spring rings on the shaft sleeve 12 without play, while the race 17 is seated in a ring recess in the bearing housing 10 and is held there by means of a bearing cover 20 and a spacer ring 21 . This configuration ensures that the seal and bearing housing 10 follows all thermal movements and deflections of the shaft 2 , so that the distance between the outer surface of the sleeve 12 and the inside of the seal and bearing housing 10 remains constant. This is important for the operation of the lip seals 13 , which are made of a suitably resilient material, e.g. B. PTFE-modified plastic or from a firmer plastic, e.g. B. consists of PAEK (polyaryl ether ketone) to be able to withstand the internal operating pressures occurring in the machine housing taking into account their lip shape. The sealing lips themselves must not be subjected to any radial or axial movements. As can be seen, the row of lip seals 13 is held on the sealing and bearing housing 10 via a spring ring 22 . In the running area of the lip seals 13 , the shaft sleeve 12 is provided with a support 12 a, ie the surface is metallurgically refined.

Der Ausgleichsflansch 14 umfaßt ein radial inneres, ringförmiges Befestigungsteil 23, eine Ringscheibe mit Flanschrand als Überbrückungsteil 24 und ein radial äußeres, ringförmiges Befestigungsteil 25. Das Überbrückungsteil 24 besteht aus einem Elastomer, beispielsweise EPDM (Ethylen- Propylen-Elastomer), FPM (Fluor-Elastomer) (Viton®), NBR (Copolymerisat Butadien-Acrylnitril Perbunan) oder einem anderen geeigneten elastomeren Werkstoff, der an die Wände der Befestigungsteile 23 bzw. 25 anvulkanisiert werden kann. Die innere Ringscheibe 23 trägt einen Kranz von Bohrungen 26, um in einer Ringaussparung des Lagergehäuses 10 befestigt zu werden, während das äußere Befestigungsteil 25 einen weiteren Kranz von Bohrungen 28 aufweist, um mittels Schrauben 29 am Maschinengehäuse 3 befestigt zu werden. Es versteht sich, daß die Köpfe der Schrauben 27 in entsprechenden Aussparungen des Überbrückungsteils 24 und des Befestigungsteils 25 zu liegen kommen.The compensating flange 14 comprises a radially inner, ring-shaped fastening part 23 , an annular disk with a flange edge as a bridging part 24 and a radially outer, ring-shaped fastening part 25 . The bridging part 24 consists of an elastomer, for example EPDM (ethylene-propylene elastomer), FPM (fluorine elastomer) (Viton®), NBR (copolymer butadiene-acrylonitrile Perbunan) or another suitable elastomeric material that adheres to the walls of the fastening parts 23 or 25 can be vulcanized. The inner washer 23 carries a ring of bores 26 to be fastened in an annular recess in the bearing housing 10 , while the outer fastening part 25 has a further ring of bores 28 to be fastened to the machine housing 3 by means of screws 29 . It goes without saying that the heads of the screws 27 come to lie in corresponding recesses in the bridging part 24 and the fastening part 25 .

Das Dichtungs- und Lagergehäuse 10 kann Kanäle 30 enthalten, die der Mediumsleitung und/oder der Druckmessung bzw. Überwachung dienen. Zur Stelle 31 wird z. B. Stickstoff oder ein geeignetes Spülmedium aufgegeben, um das Eindringen von Festkörpern zu den Dichtlippen zu erschweren. Mittels des Kanals zu der Stelle 32 wird abgetastet, ob die druckseitig vorgeschalteten Lippendichtungen 13 noch funktionstüchtig sind, und die Leckage wird abgeleitet. Die Lippendichtungen 41 und 42 können als Sicherheitsstufen zu der Hauptreihe 13 angesehen werden.The sealing and bearing housing 10 can contain channels 30 , which are used for the medium line and / or the pressure measurement or monitoring. At position 31 z. B. nitrogen or a suitable flushing medium to complicate the penetration of solids to the sealing lips. The channel to point 32 is used to check whether the lip seals 13 connected upstream on the pressure side are still functional, and the leakage is derived. The lip seals 41 and 42 can be seen as security levels to the main row 13 .

Wenn es im Betrieb der Wellenabdichtung zu Wärmedehnungen oder Durchbiegungen der Welle 2 kommt, folgt das Lagergehäuse 10 diesen Bewegungen getreu nach, wodurch es zu einer Relativverschiebung zu dem Maschinengehäuse 3 kommen kann. Das Überbrückungsteil 24 ermöglicht solche Relativbewegungen in gewissem Maße, und zwar sowohl axial als auch radial als auch kippend. Wie ersichtlich, sind bei 1 praktisch keine Toträume vorhanden, so daß sich die Wellenabdichtung gut für chemische Apparate und Maschinen eignet.If thermal expansion or deflection of the shaft 2 occurs during operation of the shaft seal, the bearing housing 10 faithfully follows these movements, which can result in a relative displacement to the machine housing 3 . The bridging part 24 allows such relative movements to a certain extent, both axially and radially as well as tilting. As can be seen, there are practically no dead spaces at 1 , so that the shaft seal is well suited for chemical apparatus and machines.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei gleichartige Teile mit den gleichen Bezugszeichen belegt sind. Der hauptsächlichste Unterschied zu Fig. 1 besteht in der Umkleidung 40, welche wenigstens den Innenradius des Ausgleichsflansches 14 bedeckt. Aus praktischen Gründen und erhöhter Abdichtungssicherheit wird auch die dem Lagergehäuse 10 abgewandte Seite des Ausgleichsflansches bedeckt. Die Umkleidung 40 besteht aus einem biegsamen und gegebenenfalls auch etwas dehnbaren, chemisch inerten Material, beispielsweise aus PTFE, und schützt das Material des Überbrückungsteils 24. Der Ausgleichsflansch 14 der Fig. 2 ist im Querschnitt rechteckförmig und reicht hier etwas weniger radial nach innen als in der Ausführungsform nach Fig. 1. FIG. 2 shows a further exemplary embodiment, parts of the same type having the same reference numerals. The main difference from FIG. 1 is the casing 40 , which covers at least the inner radius of the compensating flange 14 . For practical reasons and increased sealing reliability, the side of the compensating flange facing away from the bearing housing 10 is also covered. The casing 40 is made of a flexible and possibly also somewhat stretchable, chemically inert material, for example made of PTFE, and protects the material of the bridging part 24 . The compensating flange 14 of FIG. 2 is rectangular in cross section and here extends somewhat less radially inwards than in the embodiment according to FIG. 1.

Fig. 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Wellenabdichtung, wobei gleichartige Teile wiederum die gleichen Bezugszeichen tragen. Die Ausgleichseinrichtung 14 weist zwei Befestigungsringe 43, 45 und ein Überbrückungsteil 44 auf, das aus einem dehnbaren und zusammendrückbaren Elastomer besteht, das mit seinen Rändern 46 und 47 in entsprechende Aussparungen der Befestigungsteile 43 und 45 eingeklemmt und gegebenenfalls auch einvulkanisiert ist. Wie im Falle der Fig. 2 kann noch eine Umkleidung 40 vorgesehen sein, um das Elastomer 44 gegen den Angriff chemischer Substanzen abzuschirmen. Das Überbrückungsteil 44 kann ferner durch eine Ringfeder 48 gespannt gehalten werden. Wie der Vergleich zwischen den Stellungen der Fig. 3 und 4 zeigt, können Verschiebebewegungen der Welle 2 um 10 mm und mehr abgefangen werden. FIGS. 3 and 4 show another embodiment for a shaft seal, in which like parts again bearing the same reference numerals. The compensation device 14 has two fastening rings 43 , 45 and a bridging part 44 , which consists of a stretchable and compressible elastomer, which is clamped with its edges 46 and 47 in corresponding recesses in the fastening parts 43 and 45 and, if necessary, also vulcanized. As in the case of FIG. 2, a casing 40 can also be provided in order to shield the elastomer 44 against the attack of chemical substances. The bridging part 44 can also be held under tension by an annular spring 48 . As the comparison between the positions of FIGS. 3 and 4 shows, displacement movements of the shaft 2 can be absorbed by 10 mm and more.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 zeigt zusätzlich noch einen Metallfaltenbalg 50, der das Abdicht- und Lagergehäuse 10 überspannt und dessen inneres Ende an einem Flansch 49 abgedichtet befestigt ist, während das äußere Ende an einem Flanschfortsatz des Lagerdeckels 20 abdichtend befestigt ist. Der Metallfaltenbalg 50 stellt einen zusätzlichen Schutz für den Fall dar, daß die Umhüllung 40 und das Überbrückungsteil 44 versagen sollten.The embodiment according to FIG. 5 additionally shows a metal bellows 50 which spans the sealing and bearing housing 10 and whose inner end is fastened in a sealed manner to a flange 49 , while the outer end is fastened in a sealing manner to a flange extension of the bearing cover 20 . The metal bellows 50 provides additional protection in the event that the sheath 40 and the bridging part 44 should fail.

Fig. 6 zeigt, daß man einen Metallfaltenbalg 50 auch im Falle einer Wellenabdichtung gemäß Fig. 1 verwenden kann. Fig. 6 zeigt außerdem, daß in dem Falle, daß keine Druckabtastung erfolgt, die Anzahl der hintereinander geschalteten Lippendichtungen 13 vergrößert werden kann, ohne die Länge der Wellenabdichtung als solche zu vergrößern. FIG. 6 shows that a metal bellows 50 can also be used in the case of a shaft seal according to FIG. 1. Fig. 6 also shows that in the event that there is no pressure sensing, the number of lip seals 13 connected in series can be increased without increasing the length of the shaft seal as such.

Fig. 7 zeigt, daß man bei der Wellenabdichtung auch eine sogenannte nachgeschaltete, selbsttätig und verschleißarme Notlaufdichtung 60 anwenden kann. Die Notlaufdichtung 60 besteht aus einer ringförmigen Druckmanschette 61 mit Dichtring 62, der normalerweise von der Oberfläche der Wellenschonhülse 12 einen geringfügigen Abstand einhält, jedoch bei der Beaufschlagung über einen Druckkanal 63 fest an die Buchse 12 angepreßt werden kann. Die Notlaufdichtung 60 enthält ein ringförmiges Gehäuse 64 und ein oder mehrere Einsätze 65, in welche die Manschette 61 mit ihren Rändern eingesetzt ist. Durch die Notlaufdichtung kann eine Notabdichtung der Welle 2 erzielt werden, auch wenn die Reihe der Lippendichtungen 13 versagt haben sollte. Ein solcher Gefahrenzustand wird über das Druckabtastsystem festgestellt, wonach ein Fremdmedium, z. B. aus einem Thermosyphonbehälter oder einer vorgespannten Druckblase, der Notlaufdichtung 60 über die Druckleitung 63 zugeführt wird. Fig. 7 shows that a so-called downstream, automatic and low-wear emergency seal 60 can also be used for shaft sealing. The emergency running seal 60 consists of an annular pressure sleeve 61 with a sealing ring 62 , which normally maintains a slight distance from the surface of the shaft sleeve 12 , but can be pressed firmly against the bushing 12 when it is acted upon by a pressure channel 63 . The emergency running seal 60 contains an annular housing 64 and one or more inserts 65 , into which the collar 61 is inserted with its edges. An emergency seal of the shaft 2 can be achieved by the emergency running seal, even if the row of lip seals 13 should have failed. Such a dangerous state is determined via the pressure sensing system, after which a foreign medium, e.g. B. from a thermosiphon or a biased pressure bladder, the emergency seal 60 is supplied via the pressure line 63 .

Bei geeigneter Konsistenz des im Maschinengehäuse 3 verarbeiteten Mediums kann dieses Medium selbst zur Beaufschlagung der Notlaufdichtung 60 benutzt werden. In diesem Fall wird das Druckabtastsystem mit der Notlaufdichteinrichtung 60 verbunden, beispielsweise über einen Querkanal, der von dem überwachten System zur Bohrung 63 führt. Es versteht sich, daß dann die gezeigten Anschlüsse des Lagergehäuses 10 verschlossen werden. Die Manschette 61 hat einen genügenden Querschnitt, um den Dichtring 62 mit genügender Kraft gegen den Umfang der Wellenschonhülse 12 zu pressen und damit den Spalt zum Wälzlager 11 abzudichten.With a suitable consistency of the medium processed in the machine housing 3 , this medium can itself be used to act on the emergency seal 60 . In this case, the pressure sensing system is connected to the emergency running sealing device 60 , for example via a transverse channel, which leads from the monitored system to the bore 63 . It is understood that the connections of the bearing housing 10 shown are then closed. The sleeve 61 has a sufficient cross-section to press the sealing ring 62 against the circumference of the shaft sleeve 12 with sufficient force and thus to seal the gap to the roller bearing 11 .

Die Wellenabdichtung unter Einbezug der Notlaufdichteinrichtung 60 kann auch mit einem Faltenbalg 50 versehen sein, wie dies in Fig. 5 oder 6 gezeigt ist. Der Faltenbalg 50 kann dazu verwendet werden, das aus dem Kanal 30 austretende Produkt der Notlaufdichtung 60 zuzuleiten.The shaft seal including the emergency running sealing device 60 can also be provided with a bellows 50 , as shown in FIG. 5 or 6. The bellows 50 can be used to feed the product emerging from the channel 30 to the emergency seal 60 .

Die Notlaufdichtung 60 kann auch bei den eingangs beschriebenen Wellendichtungen verwendet werden, d. h. man ist frei darin, ein scheibenförmiges Überbrückungsteil wie in Fig. 1, 2, 6 oder ein ringbandförmiges Überbrückungsteil 44 wie in Fig. 3, 4, 5 zu verwenden, und zwar mit oder ohne Umkleidung 40.The emergency running seal 60 can also be used in the shaft seals described at the outset, that is to say, one is free to use a disk-shaped bridging part as in FIGS. 1, 2, 6 or an annular band-shaped bridging part 44 as in FIGS . 3, 4, 5 with or without casing 40 .

In den unterschiedlichen Darstellungen sind noch Dichtringe gezeigt, mit denen Spalte zwischen relativ zueinander ruhenden Maschinenteilen abgedichtet werden. Es handelt sich dabei um O-Ringe oder äquivalente Dichtmittel, wie sie im Stand der Technik bekannt sind und deren Ausbildung sich danach richtet, welcher Überdruck von innen nach außen abzudichten ist. In the different representations are still Sealing rings shown with a gap between relative machine parts resting against each other are sealed. It are O-rings or equivalent sealants, as they are known in the prior art and their Training depends on what overpressure from the inside to be sealed to the outside.

Mit der erfindungsgemäßen Wellenabdichtung können Drücke von 10 bis 15 bar abgedichtet werden, es können aber auch höhere Drücke bewältigt werden, insbesondere ertragen Metallfaltenbalge Überdrücke von 30 bis 60 bar und in Ausnahmefällen sogar bis zu 200 bar. Für solche Fälle muß eine den hohen Druckanforderungen geeignete Hochdruckdichtung und Lagerung ausgelegt werden.With the shaft seal according to the invention Pressures of 10 to 15 bar can be sealed, but it can higher pressures can also be coped with, especially endured Metal bellows pressures from 30 to 60 bar and in Exceptional cases even up to 200 bar. For such cases a suitable for the high pressure requirements High pressure seal and storage can be designed.

Die neue Wellenabdichtung zeichnet sich dadurch aus, daß praktisch kein Totraum vorhanden ist, wie bei 1 angedeutet. Das Fehlen von Toträumen führt auch dazu, daß der hydraulische, axiale Schub auf die Lippendichtungen 13 und das Lagergehäuse 10 sicher abgefangen wird und relativ klein bleibt, so daß die Lager 11 in axialer Richtung weniger belastet werden, als dies bei früheren vorbekannten Wellenabdichtungen der Fall war.The new shaft seal is characterized in that there is practically no dead space, as indicated at 1. The lack of dead spaces also means that the hydraulic, axial thrust on the lip seals 13 and the bearing housing 10 is safely intercepted and remains relatively small, so that the bearings 11 are less stressed in the axial direction than is the case with previously known shaft seals was.

Für die Konstanz des Abstandes zwischen dem Innenradius des Lagergehäuses 10 und dem Außenradius der Buchse 12 ist die Güte des Wälzlagers 11 verantwortlich. Erfindungsgemäß werden zwei gegeneinander gerichtete Laufreihen 18, 19 verwendet, deren Abstützstellen zwei Kegel bilden, deren Spitzen voneinander wegstreben, wie dies durch die strichpunktierten Mantellinien 18a, 19a angedeutet wird. Es können zwei Rillenkugellager oder zwei Schrägkugellager verwendet werden oder eben auch ein doppelreihiges Schrägkugellager, wie dargestellt. Auch zwei gegeneinander verspannte Kegelrollenlager in sogenannter (spielfreier) "Null-Anordnung" sind gut brauchbar.The quality of the roller bearing 11 is responsible for the constancy of the distance between the inner radius of the bearing housing 10 and the outer radius of the bushing 12 . According to the invention, two mutually directed rows of races 18 , 19 are used, the support points of which form two cones, the tips of which strive away from one another, as is indicated by the dash-dotted surface lines 18 a, 19 a. Two deep groove ball bearings or two angular contact ball bearings can be used or a double row angular contact ball bearing as shown. Two tapered roller bearings braced against each other in a so-called (zero-play) "zero arrangement" can also be used.

Wegen der guten Montierbarkeit wird man im allgemeinen die Wellenabdichtung mit der Wellenschonhülse 12 verwenden. Bei gedrängten Platzverhältnissen kann man aber auch die Lippendichtungen 13 unmittelbar auf der Welle 2 laufen lassen.Because of the ease of assembly, the shaft seal with the shaft sleeve 12 will generally be used. If space is tight, the lip seals 13 can also be run directly on the shaft 2 .

Claims

1. Shaft seal for sealing between a shaft and a machine housing with the following features:
a tubular bearing housing ( 10 ) which has an inner radius and an outer radius;
a roller bearing device ( 11 ) with outer and inner races ( 16 , 17 ), the inner race ( 16 ) optionally with a shaft sleeve ( 12 ) with the shaft ( 2 ) and the outer race ( 17 ) with the seal or bearing housing ( 3 ) are connected;
a compensating means (14), on the one hand via a first annular mounting member (23, 43) with the bearing housing (10) and via a second annular attachment member (25, 45) is sealingly connected to the machine housing (3) and a bridging portion (24 , 44 ) between the annular fasteners;
a series of lip seals ( 13 ) which are fastened to the seal and bearing housing ( 10 ) and with their sealing lips touch the shaft ( 2 ) or the shaft sleeve ( 12 ); characterized by the following measures:
the bridging part ( 24 , 44 ) consists of an elastomer, which connects the ring-like fastening parts ( 23 , 25 ; 43 , 45 ) to one another with a certain flexibility and bridges in the region of the inner radius of the bearing housing ( 10 ) or near this point.

2. Shaft seal according to claim 1, characterized in that the bridging part ( 24 ) is an annular disc with a flange edge, which is vulcanized onto the fastening parts ( 23 , 25 ).

3. Shaft seal according to claim 1, characterized in that the bridging part ( 44 ) is an axially expandable and arching ring which is anchored and vulcanized with anchoring edges ( 46 , 47 ) in the fastening parts ( 43 , 45 ).

4. Shaft seal according to one of claims 1 to 3, characterized in that the compensating device ( 14 ) has a casing ( 40 ) in the region of its inner radius, which consists of a substance suitable for chemical attacks with a certain elasticity and / or flexibility.

5. Shaft seal according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rolling bearing device ( 11 ) has two mutually directed rows of rows ( 18 , 19 ) which are designed and arranged to generate play of the rolling bearing.

6. Shaft seal according to one of claims 1 to 5, characterized in that a metal bellows ( 50 ) surrounding the bearing housing ( 10 ) is provided, which is fixed on the one hand to a bearing cover ( 20 ) of the bearing housing and on the other hand to a flange ring ( 49 ).

7. Shaft seal according to one of claims 1 to 6, characterized in that a downstream, automatic, low-wear emergency sealing device ( 60 ) is arranged in a row to the lip seals ( 13 ) and can be actuated via a pressure supply ( 63 ).

8. Shaft seal according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sealing and bearing housing ( 10 ) has channels ( 30 ) for the medium line and / or pressure sensing.

9. Shaft seal according to claim 8, characterized in that a pressure sensing device leads to a point ( 32 ) behind the row of lip seals ( 13 ).

10. Shaft seal according to claim 9, characterized in that the pressure sensing device includes a sensor which belongs to a monitoring device which actuates the downstream, automatic, low-wear emergency sealing device ( 60 ) of claim 7.

11. Shaft seal according to claim 9 or 10, characterized in that the pressure sensing device is connected directly to the emergency sealing device ( 60 ) of claim 7.

12. Shaft seal according to one of claims 1 to 11, characterized in that the optionally provided shaft sleeve ( 12 ) is provided at least in the running area of the sealing lips ( 13 ) with a metallurgically finished surface ( 12 a).