DE2036243C2 - Dichtungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zwischen einer Hülse und einer Welle, wobei auf der Hülse insbesondere eine Gleitringdichtung angebracht ist und die Hülse an ihrem produktseitigen Ende eine im Querschnitt etwa viereckige Ringnut zur Aufnahme des Dichtelements aufweist.

Zur Dichtung rotierender Wellen in korrosionsbeständig emaillierten Rührwerkbehältern für die chemische Industrie finden neben Stopfbuchsen in der Hauptsache Gleitringdichtungen Verwendung. Die Emaillierung auf der Welle muß sich dabei bis zu einer Stelle oberhalb der Dichtungsanordnung erstrecken, damit der nicht emaillierte obere Teil der Welle von der korrodierenden Umgebung getrennt ist. Bei Dichtungskonstruktionen, bei denen die Welle in diesem Bereich emailliert ist, besteht jedoch die Schwierigkeit, daß die Dichtungsanordnung vor dem Einbau nicht in einem Prüfstand auf Dichtigkeit getestet werden kann. Andere bekannte Konstruktionen, welche eine derartige Vorprüfung ermöglichen, sind in diesem Bereich von einer Hülse aus korrosionsbeständigen Metallegierungen oder Tantal umgeben. Derartige Materialien sind aber sehr teuer, was insbesondere für Tantal gilt. Tantal ist aber im allgemeinen das einzige in der Praxis verwendbare Material, das in der Korrosionsbeständigkeit mit gut korrosionsbeständigem Emaillierungen vergleichbar ist. Da die an die Welle angrenzende Kante dieser Hülsen verhältnismäßig scharfkantig ausgebildet sind, war es bisher nicht möglich, derartige Hülsen aus Flußstahl herzustellen und korrosionsbeständig zu emaillieren.

Auch andere bekannte Dichtungsanordnungen, bei denen die Hülse an ihrem produktseitigen Ende eine im Querschnitt etwa viereckige Ringnut zur Aufnahme des Dichtelements (US-PS 31 52 807 und 27 97 940) ermöglichen keine korrosionsbeständige Emaillierung. Auch die Verwendung bekannter über den Ringumfang eines Kolbenrings verlaufender Bänder aus verschleißfestem Material (DE-OS 14 75 720), oder die allgemein bekannte Maßnahme, keramisches Material zum Zwekke des Korrosionsschutzes einzusetzen, ist nicht ohne weiteres zur Vermeidung der genannten Schwierigkeiten anwendbar.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art unter möglichst weitgehender Vermeidung der genannten Nachteile und Schwierigkeiten derart zu verbessern, daß eine emaillierfähige Hülse aus Flußstahl verwendbar ist, mit der einerseits eine zuverlässige Abdichtung durch das Dichtelement in der Ringnut gewährleistet ist, und mit welcher Dichtungsanordnung andererseits eine Vorprüfung auf Dichtigkeit vor dem Einbau möglich ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere der Grenzbereich zwischen der Hülse und dem Keramikring auf der Unterseite der Hülse mit einer korrosionsbeständigen Emailschicht überzogen werden, um eine Korrosion der Verbindungsschicht zwischen Stahl und Keramikmaterial zu verhindern.

Durch Abrunden der scharfen Kanten am unteren Ende bekannter Konstruktionen der Hülse wäre es zwar an sich möglich, deren unteres Ende zu emaillieren. Durch die Abrundung und Emaillierung ergäbe sich dann aber die Schwierigkeit, daß wegen der Abschrägung der unteren Auflagefläche für das Dichtelement die effektive horizontale Sitzfläche verringert wird, so daß die Dichtung wegen des darüber normalerweise auszuübenden Überdrucks nach unten herausrutschen könnte, welche Schwierigkeit bei Verwendung eines Keramikrings nicht auftritt, der eine ausreichende horizontale Sitzfläche für das Dichtelement bildet und entlang '»einem Innenumfang genau bearbeitet werden kann, so daß zwischen dem Keramikring und der Oberfläche der Welle ein verhältnismäßig enger Zwischenraum vorgesehen werden kann.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Die einzige Figur zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Gleitringdichtung gemäß der Erfindung.

Die Gleitringdichtung 10 dient zur Abdichtung einer Welle 12, welche sich in den Rührwerkstutzen 14 eines Behälters erstreckt. Die Gleitringdichtung hat ein Gehäuse 16, welches an einem Stützglied 18 befestigt ist, das seinerseits an dem Behälter durch eine nicht dargestellte Einrichtung befestigt ist. Am oberen Ende des Stopfbüchsengehäuses ist ein stationärer äußerer Dichtungsring 22 mit einem Stift 20 befestigt.

Angrenzend an das untere Ende des Gehäuses ist ein innerer stationärer Dichtungsring 24 angeordnet, welcher durch das Gehäuse gegen einen inneren Haltering 26 gedruckt wird. Da der stationäre Dichtungsring 24 der korrodierenden Atmosphäre in dem Behälter ausgesetzt ist, besteht er aus einem nicht metallischen Material wie Keramik. Der stationäre Haltering 26, der ebenfalls der korrodierenden Atmosphäre ausgesetzt ist, besteht vorzugsweise aus Flußstahl und ist dort mit einem Glasemailleüberzug 28 versehen, wo die korrodierende Atmosphäre vorhanden ist. In entsprechender Weise sind der Rührwerkstutzen 14 und die Oberfläche der Welle 12 mit einem Überzug 30 bzw. 32 aus Glasemaille versehen.

Die äußere und die innere Abdichtung erfolgt über rotierende Gleitringe 34 und 36. Beide Gleitringe 34 und 36 bestehen z. B. aus Kohlenstoff und werden mit dem äußeren Dichtungsring 22 und dem inneren keramischen Dichtungsring 24 durch eine Feder 38 und Keilringe 40 und 42 in eine abdichtende Berührung gedrückt.

Die rotierenden Dichtungsringe und die Keilringe werden durch eine Hülse 44 gedreht, die an der Welle 12 beispielsweise durch eine Schelle 46 befestigt ist. Wie

aus der Figur ersichtlich, hat das untere Ende 50 der Hülse 44 einen vergrößerten Durchmesser, was im folgenden noch näher erläutert werden soll. Ein Teil 52 des vergrößerten Endes kann als SchuUer ausgebildet sein, welche an einem Anschlag 54 auf der Welle anliegt, um die Lage der Hülse auf der Welle zu bestimmen. Der innere Umfang des vergrößerten Hülsenteils 50 bildet zusammen mit der Welle 12 einen Ringraum 56 um die Welle.

In einer ausgedrehten Ausnehmung 70, die entlang dem Innenumfang des unteren Endes 50 der Hülse ausgebildet ist, sitzt ein Keramikring 60, der in den Ringraum 56 vorragt und eine untere Sitzfläche für einen O-Ring 62 bildet. Damit der O-Ring 62 nicht durch den Zwischenraum 58 zwischen dem Keramikring 60 und der Welle 12 herausgedrückt werden kann, wird ein möglichst geringer Abstand zwischen den gegenüberliegenden Oberflächenbereichen des Keramikrings und der Welle vorgesehen. Der O-Ring 62 kann eine Umhüllung aufweisen oder ein sonstiger zur Abdichtung geeigneter Dichtungsring sein.

Die Außenfläche der Hülse ist in einem unteren Endbereich mit einem Überzug 64 aus Glasemail versehen, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bis über das obere Ende des abdichtenden Keilrings 42 an der Hülse 12 vorgesehen ist. Die radiale Verdickung des unteren Endes 50 ermöglicht eine Abrundung der Unterkanle 76, so daß eine einwandfreie

Emaillierung möglich ist. Auch der Innenumfang des Endes 50 der Hülse ist mit einem Oberzug 68 aus Glasemail versehen, welcher sich von der Oberseite des Keramikrings zu einer Stelle oberhalb der Oberseite des abdichtenden O-Rings erstrecKL Zweckmäßigerweise erctreckt sich der Oberzug 66, 68 auch über die Grenzbereiche zwischen dem Keramikring 60 und der Hülse IZ damit auch diese Grenzbereiche durch eine Glasemailschicht gegen Korrosion geschützt sind.

Bei der Herstellung wird zunächst der untere Endbereich der Hülse 12 mit einem kontinuierlichen Oberzug 64, 68 aus Glasemail versehen. Dann wird die Ausnehmung 70 ausgedreht, in die der Keramikring 60 eingesetzt oder eingekittet wird. Dann wird eine weitere Glasemailschicht auf dem unteren Ende 50 der Hülse i;nd über die Oberfläche des Keramikrings 60 aufgebrannt.

Deshalb sind alle Oberflächen der Gleitringdichtung, welche der korrodierenden Atmosphäre ausgesetzt sind, entweder nicht metallisch oder mit einem korrosionsbeständigen Überzug versehen.

Die Hülse 12, die bei bekannten Gleitringdichtungen aus kostspieligen, korrosionsbeständigen Metall-Legierungen besteht, kann deshalb aus verhältnismäßig billigem emaillierfähigem Stahl bestehen, da eine Emaillierung der beschriebenen Konstruktion ohne weiteres-möglich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Dichtungsanordnung zwischen einer Hülse und einer Welle, wobei auf der Hülse insbesondere eine Gleitringdichtung angebracht ist und die Hülse an ihrem produktseitigen Ende eine im Querschnitt etwa viereckige Ringnut zur Aufnahme des Dichtelements aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem Produkt die Nut (56) an ihrem produktseitigen Ende durch einen Keramikring (60) begrenzt ist, der mit der Hülse (44) anhaftend verbunden ist, und daß die Hülse (44) sowohl zwischen Gleitiing (36) und Keramikring (60) als auch im Nutgrund einen Emailüberzug (64,68) aufweist.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Emailüberzug sich über die Grenzbcveiche zwischen der Hülse (44) und dem Keramikring (60) erstreckt.