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STILLSTANDS-GLEITRINGWELLENDICHTUNG Die vorliegende Erfindung betrifft
Einrichtungen zur Wellendichtung, insbesondere Stillstands-Gleitringwellendichtungen.
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Am zweckmäßigsten wird die nach der vorliegenden Erfindung ausgeführte
Stillstands-Gleitringwellendichtung zur zuverlässigen Hermetisierung der Wellen
von Maschinen und Apparaten verwendet, der die in / chemischen, medizinischen und
Lebensmittelindustrie zum Einsatz gelangen. Es ist außerdem zweckmäßig, die vorliegende
Erfindung zur Wellendichtung von Zentrifugelpumpen, Verdichtern, Wasser- und Druckluftturbinen,
Zentrifugen und sonstigen ähnlichen Maschinen anzuwenden.
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Bekannt sind St#llstands-Gleitringwellendichtungen, die ein Gehäuse
aufweisen, in dem eine Büchse und zwei Ringe angeordnet sind. Die Büchse ist auf
der Welle drehbar mit ihr zusammen und
axial verschiebbar relativ
zu derselben montiert.
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Auf einer Seite der Büchse ist auf der Welle ein Ring starr befestigt.
Ein weiterer Ring ist an der entgegengesetzten Seite der Büchse fest im Gehäuse
angeordnet. Zwischen der Büchse und dem auf der Welle befestigten Ring ist ein elastasches
Glled angebracht, als welches gleichmäßig auf dem Umfang verteilt angeordnete Druckfedern
verwendet sind. Diese Federn drücken die Büchse an den in Gehäuse befestigten Ring,
wobei sie eine Reibpaarung bilden. Zum Rückführen der Büchse von diesem Ring bei
Drehung der Welle snid In der letzteren radlale Ausdrehungen eingearbeitet, die
federbelastete Fliehgewichte aufnehmen, welche Kegelflächen aufweisen, die einer
auf der Büchse ausgebildeten Kegelfläche zugeordnet sind. Bei Drehung der Welle
gehen die Gewichte unter dem Einfluß der Fliehkräfte auseinander und schieben die
Büchse von dem im Gehäuse befestigten Ring zurück, wodurch die Reibungskräfte zwischen
Büchse und Ring nachlassen bzw. die letzteren sich vollständig voneinander trennen
(s. z.B.
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Urheberschein Nr. 273598, Kl. 47f, 22/01, 59b, 2, erteilt in der UdssR).
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Die obenschriebene StillstandGleitringwellendichtung ist kompliziert
in der Herstellung. Außerdem werden die Kräfte von den Ge#ichten über Kegelflächen
auf die Büchse übertragen, weshalb die Axialkomponenten dieser Kräfte eine Schiefstellung
der relativ zur Welle rotlerenden Büchse als auch der Fliehgewichte schaffen, was
sich auf die Funktionstüchtigkeit der Dichtung
nachteilig auswirkt.
die montage der bekannten Dichtung ist ebenfalls kompliziert, weil die Fliehgewichte
in radialen Ausdrehungen der Welle angeordnet slnd und mft der Büchse dle ihrerseits
mit einem im Gehäuse angeordneten Gegengleitring zusammenwirkt, in Verbindung stehen.
Zum Rückführen der Büchse von dem Gegengleitring müssne die Fliehgewichte über beträchtliche
Kräfte verfügen, um die Reibungskräfte der Gewichte an der Oberfläche der Ausdrehungen
zu überwinden, die Federn zusammenzudrücken, welche die Büchse mit dem Gegengleitring
in Berührung halten, und die Büchse von dem Gegengleitring zurückzuführen. Und dies
führt wiederum zur Vergrößerung der Masse der Fliehgewichte oder zu einem Drehzahlanstieg
der Welle, was unerwünscht ist.
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Es ist Zweck der vorliegenden Erfindung, die genannten Nchteile zu
vermeiden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Stillstands-Gleitringwellendichtung
zu schaffen, bei der das Federungselement elne solche konsturktive Ausführung hat,
welche es gestattet, Fliehgewichte an ihm anzubringen, was seinerseits die zu zu
Konstruktion der Dichtung / vereinfachen und deren Lebensdauer / verlängern gestattet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der Stillstands-Gleitringwellendichtung,
die ein Gehäuse aufweist, in dem eine auf der Welle mit dieser rotierende und ihr
gegenüber axial verschieblich montierte Büchse sowie ein in Gehäuse befestigter
Ring Platz finden, der sich an eine Stirnfläche der
Büchse anschließt,
wobei die Büchse über ein elastisches Glied, welches an dU andere Stirnfläche angrenzt,
in Beruhrung mit dem Ring gehalten und bei Drehung der Welle mittels Fliehgewichten
von ihm zurückgeschoben wird, erfindungsgemäß das elastische Glied einen auf der
Welle zur gemeinsamen Rotation mit dieser befestigten - Ring mit radial angeordneten
federnden Elementen, die mlt der Büchse in Berührung stehen, darstellt, und dLe
Fliehgewichte an den erwähnten federnden Elementen befestigt sind.
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Es ist zweckmäßig, einen Teil der federnden Elemente mit der Büchse
zu verbinden.
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Die Befestigung eines Teils der federnden Elemente an der ein Büchse
gewährleistet / garantiertes Spiel zwischen den Reibflächen der Büchse und des Ringes
be Drehung der Welle.
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Es ist nicht weniger zweckdienlich, Jedes federnde Element ln Form
eines Bogens auszubilden1 der mit seiner konvexen Seite in Richtung der Welle weist.
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Eine solche Ausführung der federnden Elemente ist konstruktiv am
einfachsten.
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Die Anmelder haben festgestellt, daß es zweckmäßig ist, seltens des
elastischen Glieds unweit der Büchse einen Anschlag auf der Welle zu befestigen,
der die Bewegung der Büchse in Axialrichtung begrenzt.
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Es hat sich ferner am vorteilhaftesten erw#esen, einen Anschlag auf
der Welle anzuordnen, der die Bewegung der Fliehgewichte
in Radialrichtung
begrenzt.
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Die Anordnung von Anschlagen bietet die Möglichkeit, die Spannung
im elastischen Glied zu mindern.
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Die erfindungsgemäße Stillstands-Gleitringwellendichtung ist leicht
herstellbar und betriebssicher.
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Aufgrund der Befestigung der Fliehgewichte unmittelbar an den federnden
Elementen des elastischen Glieds ist die Konstruktion der Dichtung außerdem gegen
die Einwirkung von Fliehkräften empfindlich.
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Nachstehend wird die vorllegende Erfindung anhand eines konkreten
Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen naher erläutert;
es zeigen Fig. 1 eine Stillstands-Gleitringwellendichtung nach der Erfindung im
Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt gemaß Linie II-II in Fig. 12 Fig. 3 eine Stillstands-Gleitringwellendichtung
nach der Erfindung, mit Anschlägen.
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Die Stillstand-Gleitringdichtung der Welle 1 (Fig. 1) enthalt ein
Gehause 2 mit Blansch 3, durch welche die erwähnte Welle hindurchgeführt ist, Im
Flansch 3 ist ein Ring 4 angeordnet. Auf der Welle 1 sitzt eine Buchse 5 mit Dichtungsring
6.
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Mit einer Stirnfläche schließt sich die Büchse 5 an die Stirnfläche
des Ringes 4 an, wobel sle eine Reibpaarung bildet.
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An der entgegengesetzten Stirn der Büchse 5 ist auf der Welle 1 ein
Ring 7 mittels Schrauben 8 starr befestigt, die es
gestatten, dlesen
Ring auf der Welle 1 an gewünschter Stelle zu fixieren.
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Mit der Büchse 5 ist der Ring 7 über einen Stift 9 ver--bunden, der
die Drehbewegung von der Welle 1 auf die Büchse 5 überträgt# Zwischen dem Ring 7
und der Büchse 5 ist ein elastisches Glied 10 angeordnet, das bei stillgesetzter
Welle 1 dazu dient, die Büchse 5 und den Ring 4 in Berührung zu halten.
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Dieses Glied stellt einen Ring mit radlal angeordneten federnden
Elementen 11 dar (Fig. 1, 2).
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Das elastische Glied 10 sitzt auf der Welle 1 und wird über den Ring
7 mittels Stift 9 mitgenommen.
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Dle federnden Elemente 11 stehen mit der Büchse 5 in Berührung und
drücken letztere gegen den Ring 4, wobei sie zwischen den Berührungsflächen der
Büchse 5 und des Ringes 4 erforderliche Reibungskräfte erzeugen.
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An den Enden der federnden Elemente 11 slnd Fliehgewichte 12 befestigt,
die bei Drehung der Welle unter dem Einfluß der Fliehkräfte in Radialrichtung auseinandergehen
und die Büchse5 (in der Zeichnung) nach links zurückschieben, wobei sie die Reibungskräfte
zwischen der Büchse 5 und dem Ring 4 mindern.
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Die Enden der federnden Elemente 11 sind an Radialrichtung von der
Welle 1 abgebogen.
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Es ist möglich, daß jedes federnde Element 13 (Fig. 3) die
Form
eines Bogens aufweist, der mit der konvexen Seite in Richtung der Welle 1 weist.
Diese Form des federnden Elementes ist konstruktiv höchst einfach und fertigungsgerecht.
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zur Erzeugung eines garantierten Splels zwischen den Berührungsflächen
der Büchse 5 und des Ringes 4 bei rotierender Welle 1 ist ein Teil der federnden
Elemente 11 durch Schrauben 14 auf der Buchse 5 befestigt (Fig. 1).
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Abmessungen, Form und Anzahl der federnden Elemente 11, die Größe
der Masse der Fliehgewichte sind so gewählt, daß / erforderlichen Kräfte zur Erzeugung
eines garantierten-Spiels in der Reibpaarung beS Drehung der Welle 1 sowie erforderliche
Anpreßkräfte in dieser Reibpaarung bei Stehenbleiben, Stillstand und Anlauf der
Welle 1 bewirkt werden.
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Seitens des elastischen Gliedes 10 sind auf der Welle 1 Anschläge
15 (Fig. 3) und 16 befestigt. Der Anschlag 15 ist in Form eines auf die Welle aufgesetzten
Ringes ausgeführt und zur Begrenzung der Bewegung der Büchse 5 in Axialrichtung
bei Drehung der Welle 1 bestimmt.
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Der Anschlag 16 dient zur Begrenzung der Bewegung der Fliehgewichte
12 mit den federnden Elementen 11 (13) in Radialrichtung.
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Die Begrenzung der Bewegung der Büchse 5 in Axial und der Fliebgewichte
12 in Radialrichtung bietet die Möglichkeit, Spannungen im elastischen Glied 10
zu mindern und somit dessen Lebensdauer zu verlangern.
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Die Wirkungsweise der Stillstands-Gleitringswellendichtung ist wie
folgt.
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Be9 Stillstand, Anlaufen der rotierenden Welle 1 sowie bei Stehenbleiden
dieser Weile wird die Büchse 5 durch das elastische Glied 10 gegen den Ring 4 angedrückt,
wodurch die Berührung der Reibflächen gewährleistet und eine hermetische Gleitringdichtung
der Welle 1 hergestellt wird.
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Bei Drehung der Welle 1 geben die Fliehgewichte 12 samt den federnden
Elementen 11 (13) unter dem Einfluß der Fliehkräfte in Radialrichtung auseinander.
Dabei geht die mit den federnden Elementen 11 verbundene Büchse 5 zeichnungsgemäß
nach links von dem Ring 4 zurück, wobei sie den Kontakt zwlschen der Büchse 5 und
dem Ring 4 lockert bzw. sie von dem letzteren zurückführt. BeS Drehung der Welle
erfolgt die Hermetisierung des Spiels zwischen deren Oberfläche und dem Gehäuse
zwecks Vermeidung von Leckverlusten durch eine beliebige der geeigneten dynamischen
Dichtungen, z.B. durch einen Impeller 17, wle es Fig. 1 zeigt.