DE2510196C2 - Gleitringe fuer eine gasgesperrte, beruehrungsfreie wellendichtung - Google Patents

Description

1 den Ring aus Berylliumkupfer,

2 den Ring aus Aluminium,

3 die Grundschicht des Ringes 2,

4 die Oxydschicht auf der Grundschicht 3 des Ringes 2.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gleitringe für eine gasgesperrte, berührungsfreie Wellendichtung für hohe Drehzahlen, die aus einem auf der Welle aufgespannten umlaufenden Ring und einem im Gehäuse elastisch an gasdichten Wänden aufgehängten Gegenring besteht, der durch Gaspolster vom umlaufenden Ring getrennt ist und mit diesem den engen Dichtspalt bildet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring (1) aus gehärtetem Berylliumkupfer mit einem Gehalt von 1 bis 4% Beryllium und 0,1 bis 0,5% Kobalt und der andere Ring (2) aus Aluminium besteht, auf dem außen entweder völlig oder nur an der Dichtfläche eine aus der Grundschicht (3) heraus entstandene harte Oxydschicht (4) angeordnet ist.

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   Gegenstand der Erfindung sind Gleitringe für eine gasgesperrte, berührungsfreie Wellendichtung für hohe Drehzahlen, die aus einem auf der Welle aufgespannten umlaufenden Ring und einem im Gehäuse elastisch an gasdichten Wänden aufgehängten Gegenring besteht, der durch Gaspolster vom umlaufenden Ring getrennt ist und mit diesem den engen Dichtspalt bildet.

   Derartige gasgesperrte Wellendichtungen mit Gleitringen sind bekannt. Sie gewinnen im heutigen Maschinenbau immer größere Bedeutung, da sie bei absoluter Dichtwirkung nach außen nur kleine Sperrgasmengen in die Prozeßkreisläufe fördern und damit die Verunreinigung der Prozeßgase auf ein Minimum reduzieren. Sie erfüllen diese immer häufiger gestellten Forderungen der modernen Technik, die in den meisten Fällen von keinem anderen Dichtungsprinzip erreicht werden können.

   Infolge der kleinen Sperrgasmengen bildet sich bei diesem Dichtungssystem zwischen den beiden Dichtflächen nur ein enger Betriebsspalt. Bei Berührung im Betrieb kommt es zu einem trockenen Anlauf. Kein Schmiermittel verhindert die Reibung und führt die Reibungswärme ab. Bei hohen Drehzahlen ist der kleine Sperrgasdurchsatz nicht einmal in der Lage, die _<5 Verlustwärme bei normalem berührungsfreiem Betrieb durchzuführen.

   An die Gleitringwerkstoffe werden deshalb hohe Anforderungen gestellt, und zwar müssen sie gute Trockenlaufeigenschaften haben, eine gute Wärmeleitung der Reibungswärme in das Gehäuse bzw. in die Welle besitzen und außerdem sollen sie gegen die zum Teil aggressiven Verfahrensgase, wie H2UF6, beständig sein. Außerdem muß neben Korrosionsfestigkeit auch Festigkeit gegen Wasserstoffversprödung gewährleistet sein.

   Es war daher die Aufgabe, Gleitringe für eine gasgesperrte Wellendichtung zu schaffen, die vorstehenden Anforderungen entspricht, die also nicht dem Verschleiß unterliegt, dem bisher übliche Wellendichtungen an den Berührungsstellen unterworfen waren.

   Es wurde nun gefunden, daß man Gleitringe für eine Wellendichtung der bezeichneten Art schaffen kann, wenn einer der Ringe aus gehärtetem Berylliumkupfer mit einem Gehalt von 1 bis 4% Beryllium und 0,1 bis 0,5% Kobalt und der andere Ring aus Aluminium besteht, auf dem außen entweder völlig oder nur an der Dichtfläche eine aus der Grundschicht heraus entstandene harte Oxydschicht angeordnet ist.

   Es ergibt sich aus der Kombination der harten Aluminiumoxydschicht zusammen mit dem harten Berylliumkupier eine so ausgezeichnete Notlaufeigenschaft, daß ein Fressen beim eventuellen Anlauf vermieden wird und die bei der Berührung entstehende Reibungswärme wie auch die bei berührungsfreiem Normalbetrieb entstehende Verlustwärme durch das Kupfer an das Gehäuse bzw. an die Welle abgeführt wird. Beide Werkstoffe sind korrosionsfest gegen H2UF6 und verspröden auch nicht in Wasserstoff. Sie stellen somit unter anderem die beste Werkstoffpaarung in Anlagen der Kerntechnik dar.

   Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße gasgesperrte Wellendichtung vereinfacht im Querschnitt. Dabei bedeuten