DE2545967C2 - Vorrichtung zur Abdichtung einer Wellendurchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abdichtung einer Wellendurchführung zwischen einem Hohlraum und der Atmosphäre mit eine viskose Flüssigkeit enthaltenden Kammer, mit zwei gegenläufigen Gewinden im Bereich der Bohrung und einem die beiden Gewinde trennenden mittigen Ringraum, wobei das äußere Ende des ersten gegen den Hohlraum gerichteten Gewindes in der ersten mit viskoser Flüssigkeit gefüllten Kammer endet und durch eine erste Dichtung zwischen der Wandung und der Welle gegenüber dem Hohlraum begrenzt ist und die viskose Flüssigkeit aus mindestens einem Speicher gespeist wird. (DE-PS 4 71 012). Der Speicher speist über eine Leitung eine Kammer zwischen den beiden Spiralnuten bzw. Gewinden. Die Nuten üben eine Pumpwirkung von der kontinuierlich mit Flüssigkeit gespeisten Kammer gegen die Druckkammer sowie eine Rückführung zum Speicher aus. Die Abdichtung der Druckkammer ist gewährleistet solange der Förderdruck der Pumpe aus den Gewinden größer als der in der Druckkammer herrschende Druck ist. Es stellt sich hier also dauernd eine Flüssigkeitsströmung aus der Kammer in die Druckkammer ein. Die Dichtekammer muß so ausgebildet sein, daß sie zur Abdichtung dienende Flüssigkeit aufnimmt. Notwendig ist also immer ein Rückführkreis für die Flüssigkeit gegen den Speicher sowie eine Vorrichtung zur Steuerung des Niveaus in diesem Speicher.

Weiter ist bekannt (DE-OS 23 83 661) eine Wellendurchführung mit zwei Gewinden entgegengesetzten Steigungssinns, die das Dichtungsfluid in Richtung des mittigen Ringraums verdrängen. Die Pumpwirkungen beider Gewinde heben sich gegenseitig auf. Das eine Gewinde versucht, das aus dem Kanal kommende Fluid anzusaugen. Die Wirksamkeit einer solchen Einrichtung dürfte fraglich sein.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ohne Fluiduinlauf zwischen dem Druckraum und der Sperrflüssigkeitskammer auszukommen, üruckunlcrschiede zwischen Sperrflüssigkeitskammer und äußerer Umgebung bzw. Druckraum zu vermeiden und keine Verbindung zwischen der äußeren Umgebung und dem Speicher herzustellen.

Gelöst wird diese Aufgabe überraschend dadurch, daß das erste Gewinde so ausgebildet ist, daß während der Drehung der Welle durch Pumpwirkung in Richtung auf die erste Kammer die viskose Flüssigkeit in der ersten Kammer auf einen Druck gebracht wird, der etwa so hoch ist, wie der Druck des im abzudichtenden Hohlraum befindlichen Mediums, daß der die erste Kammer mit viskoser Flüssigkeit speisende erste Speicher über einen Kanal unter dem im abzudichtenden Hohlraum herrschenden Druck steht und daß das /weite Gewinde eine Pumpwirkung in Richlung der Atmosphäre ausübt und so einen Unterdruck in der mittigen die beiden Gewinde trennenden Ringkammer erzeugt;

daß die vom zweiten Gewinde nach außen verdrängte viskose Flüssigkeit in einer mit einem zweiten Speicher verbundenen Kammer eingeschlossen verbleibt und durch eine Dichtung zwischen Wandung und Welle begrenzt ist; und daß das zweite Gewinde einen Druck erzeugt, der nur geringfügig größer als der atmosphärische Druck ist und daß am zweiten Speicher eine Rückschlagsicherung gegen den Austritt von Flüssigkeit in die Atmosphäre aufweist.

Durch die Maßnahme nach der Erfindung werden verschiedene an sich bekannte Dichtungstypen kombiniert, wobei während der Wellendrehung auf die Innenseite der Drehrichtungen ein Gegendruck ausgeübt wird, der praktisch gleich den auf die Außenflächen einwirkenden Drücken ist. Die bekannten Dichtungen für sich drehende Wellen werden im Betrieb somit praktisch keinem Druckunterschied ausgesetzt.

Die Windungen, die auf der Seite höheren Drucks liegen, sind zahlreicher; die Steigungsrichtungen der Windungen bzw. Spiralkanäle werden so gewühlt, daß bei Drehen der Weiie die viskose Flüssigkeit, die den Kanälen zugeführt wird, die Tendenz hat, iii Richtung der Dichtuntsringe zu fließen.

Da die beiden Gewinde gegensinnig verlaufen, treiben sie die viskose Flüssigkeit in Richtung auf die Dichtungen und erzeugen somit zwischen den beiden Gewinden einen hohen Unterdruck. Aufgrund der bemessenen axialen Länge der Windungen wird der maximale Druck, der auf die Außenfläche der Drehdichtung einwirken kann, ausgeglichen. Die Dichtungen können so ohne Abnutzung hohe Geschwindigkeiten ertragen. Auch bei schwankender Drehgeschwindigkeit der Welle, bei sich ändernder Viskosität der Flüssigkeit sowie sich ändernder Temperatur, die alle meist von den Arbeitsbedingungen der Welle abhängen, wird ein dauernder Ausgleich herbeigeführt. Der Behälter mit der viskosen Flüssigkeit wird auf den auf der anderen Seite der jeweiligen Dichtung erzeugten Druck gebracht; der Ausgleich dieses Drucks durch den Pumpeffekt führt dazu, daß der Miniskus der viskosen Flüssigkeit sich auf dem Gewinde entlang der Welle verschiebt.

Die Gewindelänge wird in Abhängigkeit vom Höchstdruck berechnet, der in dem abzudichtenden Hohlraum auftreten kann.

Beispielsweise A usführungsformcn der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden:

F i g. I zeigt im Schnitt einen Prinzipaufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 stellt im Schnitt eine Ausführungsform dar, bei der die Kühlung durch Kühlrippen erfolgt,

F i g. 3 stellt im Schnitt eine weitere Ausführungsform dar, bei der die Kühlung durch das im Gefäß vorhandene Medium bewirkt wird,

Fig.4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die WeI-lendurchfUhrung elastisch aufgehängt ist,

Fig.5 läßt stirnseitig das Wellenende der Ausführungsform nach F i g. 4 erkennen.

F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung mit einer Welle 1, die in einer Bohrung 2 mit einem mit der Trennwand zwischen einer unter hohem Druck gehaltenen Flüssigkeit 4 und der Atmosphäre 5 fesi verbundenen Element 3 sich dreht.

Die Vorrichtung umfaßt in ihrer Mitte zwei in die Welle 1 hintereinander eingeschnittene Gewindekanäle 6 und 7, die durch eine zentrale Ringnut δ voneinander getrennt sind. Diese beiden Gewindekanälc sind gegenläufig, so daß, wenn sich die Welle im durch einen Pfeil 9 angegebenen Sinn dreht, ein Medium, das sich in dem Zwischenraum zwischen dem Element 3 und der Welle 1 befindet, durch den durch die Spiralen ausgeübten Pumpcffekt zu dem der Nut gegenüberliegenden Ende

^ri verdrängt wird.

Die beiden Gewinde müssen also so eingeschnitten werden, daß das Medium aus der Nut zur Peripherie der Dichtung hin transportiert wird; das ist diejenige Richtung, die einem Gewinde auf der Welle verliehen werden müßte, damit diese Welle, wenn sie in einer feststehenden Mutter gedreht würde, in eine axiale Verschiebung von der Nut zur Peripherie der Dichtung hin versetzt würde.

Das druckseitige Ende dem Gewinde 6 wird durch einen Behälter 12, der seinerseits über einen Kanal 13 unter dem im abzudichtenden Hohlraum 4 herrschenden Druck steht, mit viskoser Flüssigkeit 11 versorgt.

Ebenso wird das gegensinnig zum Gewinde 6 in die Welle geschnittene Gewinde 7 vom Behälter 14 aus mit viskoser Flüssigkeit versorgt: dieser behälter 14 ist mit einer Einiüilölfnung 15 versehen, über Hie die Flüssigkeit unter atmosphärischem Druck gehalten wird. Dieser Behälter 14 weist darüber hinaus eine Ventilöffnung 16 auf, die mit einer Kugel 17 versehen ist, die sich auf

die öffnung des Ventils 16 legt, wenn der Druck der viskosen Flüssigkeit im Behälter 14 auf einen Wert ansteigt, der etwas über dem Atmosphärendruck liegt und die Tendenz hätte, den Flüssigkeitsstand in dem Behälter weiter ansteigen zu lassen.

jo Schließlich gehören zu der Vorrichtung an ihren Enden Elaslomerdichlungsringe 18 und 21. Die Dichtung 18, die hochdruckscitig angeordnet ist. ist vorzugsweise eine Lippendichtung. Sie ist aufgrund des Druckausgleichs durch den Kanal 13 keinerlei Druckunterschied ausgesetzt.

Die Dichtung 18 bewirkt im wesentlichen die Trennung zwischen dem abzudichtenden Medium und der viskosen Flüssigkeil auf der Welle. Diese Dichtung 18 liegt in einem Bereich 19 größeren Durchmessers des Elements 3, in dem der Kanal 13 mündet.

bei der Dichtung 21 kann es sich um eine Lippendichtung handeln, wie sie in F i g. 1 dargestellt wird, oder um eine Verbunddichtung, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist und die aus einer Dichtung mit U-Quer'chnitt mit einer torischen Dichtung gebildet wird. In allen Fällen wird die Dichtung durch einen metallischen Versteifungsring 22 von außen gestützt, damit beim Stillstand der Welle der gesamte Druck die Dichtung nicht nach außen stülpt.

W Durch den in Längsrichtung wirkenden Pumpeffekt drückt das Gewinde 6 die viskose Flüssigkeit 11 zurück, die unter der durch den Behälter 12 auf die Flüssigkeit 11 üoe/tragenen Druckwirkung zwischen Welle und Bohrung gelangt ist. Die Berechnung dieser Spiral? er-

M folgt in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit, vom Durchmesser der Rille, von der Viskosität des Mediums, vom maximalen Druck, dem es ausgesetzt werden kann, uric' unter Berücksichtigung der Stärke des Flüssigkeitsfilms, der seinerseits durch das auf der

bo Welle tolerierte Spiel bestimmt wird. Da der durch den Flüssigkeitsfiim ausgeglichene Druck umgekenrt proportional zum Quadrat der Stärke dieses Films ist. läßt sich der Wert des zulässigen Spiels leicht errechnen.
Berechnungen ui.d Versuche haben gezeigt, daß bei

μ einem gegebenen Druck des Gewindes 6 nur eine geringe axiale Länge haben muß. solange das Wellenspiel für bevorzugte viskose Medien nicht über zwei Zehntel Millimeter hinauseine. Man kann daher eine Knirnlc

herstellen, die eine zufriedenstellende Pumpwirkung ergibt, wenn für die Welle industrielle Herstellungstoleranzen von 0,1 bis 0,2 mm zugelassen sind. Bei der Spirale handelt es sich um ein Schraubengewinde mit Mehrrachgang, das zur Mantellinie des Wellcnzylinders eine Neigung von 75° aufweist. Der Querschnitt durch den Spiralkanal ist rechtwinklig, wobei der Steg die gleiche Breite aufweist wie die Nut und wobei diese Breite höchstens einen Millimeter betrügt. Die Gewindetiefe wurde so gewählt, daß sie etwa dem 2.5fachcn Wert des zwischen Wellenradius und Bohrungsradius teolerierien Spiels entspricht.

Das Gewinde 7 wird auf dieselbe Weise berechnet, jedoch lediglich für einen Druck ausgelegt, der etwas über dem Atmosphärendruck liegt, wobei dieselben Parameter wie für die Berechnung der Spirale 6 /ugrundcgelegt werden.

Die axiale Länge des Gewindes 7 ist also noch wesentlich kleiner als die des Gewindes 6.

Als bevorzugte viskose Flüssigkeit wird ein Medium gewählt, das eine ziemlich hohe Viskosität von etwa 500 bis 2000 Zcntistokes aufweist, wie beispielsweise Glyzerin- oder Silikonöl. Silikonöl weist im allgemeinen eine große chemische Rcaktionsirägheit auf. weshalb es mit zahlreichen Stoffen zusammen verwendet werden kann; ferner ist es bis /u etwa 200" temperaturbständig und vermindert mit dem Temperaturanstieg nur geringfügig seine Viskosität.

Bei bestimmten Ausführungen wurden auch erfolgrich öle eingesetzt, deren Viskosität mit dem Temperaturanstieg zunahm.

In allen Fällen, in denen es nicht wünschenswert ist, auf eine rotierende Welle Gewinde und eine Nut einzuschneiden, können diese Gewinde stattdessen auf der Innenseite einer zylindrischen Hülse eingeschnitten werden, die mit der Bohrung fest verbunden wird. In diesem Falle ist es diese Hülse, die mit der Dichtung versehen wird.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß der F.rfindung ist folgende:

Bei Stillstand der Welle wird der Druck des Bereichs 19 über den Kanal 13 auf die viskose Flüssigkeit 11 und somit auf die Innenseite des Dichtungsrings 18 übertragen. Dieser Ring ist somit auf beiden Seiten demselben Druck ausgesetzt und kann ohne F.rmüdungserscheindungen die Trennung /wischen dem unter Druck stehenden Medium 4 und dem viskosen Medium 1 i aufrechterhalten. Das viskose Medium 11 fließt entlang der Welle bis zum gegenüberliegenden Dichtungsring 21. Dieser Ring 21 ist daher beim Stillstand der Welle dem vollen, über die viskose Flüssigkeit, die nun die beiden Spiralen und die dazwischen liegende Nut ausfüllt, ausgeübten Druck des Mediums aus dem Bereich 19 ausgesetzt. Damit die Drehdichtung 21 den vollen Druck ohne Schaden aufnehmen kann, ist sie durch den Versteifungsring 22 verstärkt.

Derselbe Druck steht im Behälter 14. dessen Ventil 16 durch die Kugel 17 gesperrt ist. so daß das Öl nicht austreten kann.

Wird die Welle in Drehung versetzt, so kommt der Pumpeffekt der Gewinde ins Spiel. Mit steigender Drehzahl hat das Gewinde 6 immer mehr die Tendenz. einen Druckunterschied aufzubauen. Aus der Nut 8 wird die viskose flüssigkeit durch das Gewinde 6 fortgepumpt, so daß der Druck hier abnimmt. Ebenso drückt die Spirale 7 bei drehender Welle die viskose Flüssigkeit von der Nut 8 nach rechts weg. Der Dichtungsring 21. der beim Wellenstillstand den gesamten Druck aufnehmen mußte, wird jetzt rasch entlastet, und von eine bestimmten Drehgeschwindigkeit ab ist er keinerlei Druckunterschied mehr ausgesetzt, da die Spirale 7 gerade so berechnet ist, daß auf die Innenseite des Dich-

> tungsrings 21 ein dem Atmosphärendruck praktisch gleichkommender Druck wirksam wird.

Der druckseitige Dichtungsring 18 ist weiterhin auf beiden Seiten demselben Druck ausgesetzt. Der Ausgleich des Drucks, der durch das Gewinde 6 geliefert

ίο wird, und des Drucks, der abgedichtet werden soll, geschieht automatisch durch die Veränderung der Länge des mit Flüssigkeit gefüllten Spiralteils, die durch die Lage des Meniskus 23 bestimmt wird. Nimmt der abzudichtende Druck ab, so verschiebt sich der Meniskus in

ΙΊ der Fig. I nach links, nimmt dieser Druck zu, so verschiebt er sich nach rechts. Die Volumenänderung der gepumpten Flüssigkeit wird durch den Behälter 12 aufgenommen. Ferner sorgt die viskose Flüssigkeit ihrerseits fur eine konstante Schmier üi'ig der Dichtung !8.

.'ο libenso hindert das Gewinde 7 die Flüssigkeit des Reservoirs 14, die im Raum zwischen dem Dichtungsring 21 und dem Gewinde 7 vorhanden ist, daran, in die Untcrriruck/onc der Nut 8 zu entweichen. Lediglich der Flüssigkeit enthaltende Teil des Gewindes 7 ist dem

.»^ri jetzt praktisch dem Atmosphärendruck gleichkommenden Druck ausgesetzt: jedoch verhindert der Dichtungsring 21 ein Austreten des viskosen Mediums nach außen. Da kern Druckunterschied auf den beiden Seiten dieser beiden Dichtungen vorhanden ist, ist für einen ver-

M) schlcißfrcicn Betrieb gesorgt. Im Behälter 14 wurde das Ventil 16 eingebaut, da der in der Nut 8 herrschende Unterdruck eine bestimmte Dauerentgasung der viskosen Flüssigkeit hervorruft, die sich durch das Auftreten von kleinen Luftbläschen auf der Oberfläche der im

J5 Behälter 14 vorhandene Flüssigkeit äußert. Diese Gasbläschen werden durch das Ventil 16 nach außen abgefühn. Man kann daher dieses Ventil !6 auch durch eine für Gase poröse, jedoch für viskose Medien undurchlässige Wand ersetzen.

Bei 40 bzw. 50 mm-Wellen und 3000 Umdrehungen/ Minute war es mit der crfindungsgemäöen Vorrichtung möglich, eine ausgezeichnete Abdichtung eines unter einem Druck von mehreren zehn Bar. beispielsweise 35 bis 50 Bar. stehenden Gefäßes zu erreichen, wobei die

•Γι Länge der hochdruckseitigcn Spirale etwa 50 Millimeter betrug und die Welle ein normales bei der industriellen Fertigung auftretendes Spiel aufwies: die gesamte Vorrichtung war somit kurzer als 75 mm.

Fig.2 stellt eine Ausführung dar, die der gemäß

V) Fi g. 1 ähnelt. Wie in Fi g. 1 läuft die Welle 1 durch die Bohrung 2: die Welle ist mit zwei durch eine Nut 8 getrennten Gewinde 6 und 7 versehen. Bei der Elastomerdichtung 18 auf der Hochdruckseite handelt es sich immer noch um eine Lippendichtung, die vom Behälter 12 mit viskoser Flüssigkeit 11 versorgt wird. Der Behälter 14 weist an seiner oberen Öffnung eine poröse Abdeckung 17 auf, durch die kleine, an der Oberfläche der viskosen Flüssigkeit im Behälter 14 auftauchende Luftbläschen nach außen treten können. Diese poröse Abdeckung ist zwar gasdurchlässig, jedoch für die viskose Flüssigkeit dicht.

Bei der Dichtung 21 handelt es sich um eine Verbunddichtung, die aus einem Ring mit U-förmigem Querschnitt und einer torischen Dichtung aus einem Elasto-

b5 mer besteht.

Es kann erforderlich sein, daß die Dichtungen gekühlt werden müssen, da einerseits die leichte Reibung der Dichtungen 18 und 21 auf der rotierenden Welle 1 und

andererseits die Viskosität der verwendeten viskosen Flüssigkeit zur Wärmeerzeugung führen.

Aus diesem Grurd sind auf dem mit dem Gefäß fest verbundenen Element 3 Kühlrippen 25 vorgesehen.

F i g. 3 zeigt eine Dichtung, bei der die Gewinde 6 und 7 und die Nut 8 in die Bohrung in der Gefäßwand cingcsehnitt«»? sind. Aus Gründen der einfacheren Bearbeitung wurde dabei zwischen dem mit dem Gefäß fest verbundenen Element 3 und der Welle 1 eine Hülse 30 vorgesehen, in deren Innenfläche die Gewin'Je 6 und 7 und die Trennut 8 eingeschnitten werden. So kann eine Welle 1 verwendet werden, die nicht besonders bearbeitet ist und somit nicht an mechanischer Festigkeit einbüßt. Zwischen der Hülse 30 und dem mit der Wandung des abzudichtenden Hohlraums fest verbundenen Element 3 ist ein weiter ringförmiger Raum 35 geschaffen, der sich fast über die gesamte Länge der Hülse erstreckt. Dieser Räum, der mil dsm unter Druck stehenden Medium gefüllt ist. sorgt für eine wirksame Kühlung der Dichtung. Eine derartige Anordnung wird beispielsweise vorteilhafterweise dann gewählt, wenn die Welle dazu verwendet wird, ein kaltes Medium zu pumpen, das unter Druck in dem abzudichtenden Behälter enthalten ist. Die Verbindung zwischen dem Behälter 12 und des Gewindes 6 verläuft durch die Hülse über einen längeren Kanal 33. Falls es sich bei dem abzudichtenden Medium um ein Medium handelt, das mit der viskosen Flüssigkeit eine Mischung oder Lösung bilden kann, ist es notwendig, diese beiden Medien durch einen Isolierkolber 34 voneinander zu trennen. Zwischen der Hülse 30 und dem mit dem Gefäß fest verbundenen Element 3 sind statische torische Dichtungen 31 angeordnet. Die Wärmeabfuhr wird außerdem durch einen Metallring 32 aus einem Wärme gut leitenden Metall wie Kupfer oder Aluminium bzw. einer Legierung von derartigen Metallen verbessert. Dieser Block 32 stützt gleichzeitig die Dichtung 21, bei der es sich im vorliegenden Beispiel um eine Lippendichtung handelt.

Fig.4 stellt eine Vorrichtung dar. die der gemäß F i g. 3 ähnelt. Die Dichtungen 18 und 21 sind schematisch eingezeichnet. Ein ringförmiger Raum 44 ist zwischen der Hülse 30 und dem mit dem Gefäß fest verbundenen Element 3 angeordnet. Die Dichtungen 18 und 21 sind gleich. Sie können ein herkömmliches Elastomerelement aufweisen, wie es beispielsweise eine Lippendichtung oder eine Verbunddichtung besitzen, die durch einen rohrförmigen Teil verlängert werden, der seinerseits an den Ansatz einer Metallhülse angeschlossen ist.

Durch torische Dichtungen 31, 3Γ und 31" wird die Dichtheit gegenüber dem im abzudichtenden Behälter herrschenden Druck erreicht.

Ein rohrförmiges Zwischenstück 46 hält die Drehdichtungen 21 und 28. Dieses Zwischenstück besteht aus demselben Material wie das mit der Trennwand fest verbundene Element 3.

Die mit den Gewinden 6 und 7 versehene Hülse 30 wird unter Zwischenschaltung von zwei federnden Halteringen 42 und 42' auf die Welle 1 gesetzt; diese Ringe haben somit aufgrund ihrer Elastizität die Aufgabe, die Hülse auf der Welle weich aufzulegen.

Falls die Welle leicht unrund ist, kann sich dann die Hülse 30 aufgrund der Elastizität der Halteringe 42 und 42' in Querrichtung zur Welle etwas verschieben. Dadurch können die Spiralen ihre Pumpwirkung ohne Störung fortsetzen, da die Änderung der Stärke der viskosen Schicht durch die leichte Querbewegung der Hülse gering gehalten wird. Das tatsächliche Spiel zwischen Welle und Hülse bleibt sehr gering, selbst wenn die Welle konstruktive Mangel aufweist. Diese Fähigkeit der Hülse 30, Toleranzen der Welle I aufzunehmen, stellt einen grolicn Vorteil dar. da dadurch das Spiel zwischen Welle und Dichtung erheblich verringert wcrden kann.

Umgekehrt erlaubt bei einer Welle in normaler industrieller Qualität mit einem Spiel von '/m Millimeter zwischen Hülse und Welle die Verwendung einer derartigen auf ein elastisches System gesetzten Hülse eine

to Verbesserung des Pumpeffekts und der Dichtheit oder die Verwendung eines weniger viskosen Dichtmediums.

Eine leichte dreieckige Einkerbung geringer Länge.

etwa einige Millimeter, auf der Innenseite der Hülse 30.

die der rotierenden Welle 1 gegenüber liegt, kann diese Fähigkeil. Unregelmäßigkeiten der Welle aufzunehmen, noch verbessern.

Der Rolle dieser Einkerbungen wird unter Bezugnahme :mf r* i ι?, 5 nüher erlüutert ir. ücr **!"^Λ \/Λ»·^ι».-«»»»ΐ-;~ν»· der die Welle 1 umgebenden Hülse 30 gezeigt wird.

Parallel zu den Mantcllinicn der Hülse werden vom Ende der Hülse aus kurze Einkerbungen mit dreieckigem Querschnitt eingeschnitten, die im Verhältnis zur Rotationsachse symmetrisch angeordnet sind. Diese Einkerbungen bilden jeweils ein Dreieck wie beispielsweise 51, 52, 53, wobei die Neigung der einen Seite 51—52 stärker ist als die der anderen Seite 52—53. Während der Rotation der Welle 1 übt das viskose Medium, das in Höhe der Einkerbungen an den beiden Enden der Hülse vorhanden ist, eine Kraft aus, die die

jo Tendenz hat. die Hülse im Punkt 53 anzuheben. Da die Einkerbungen symmetrisch angeordnet sind, annulieren sich die so auftretenden Kräfte. Nähert sich jedoch eine Unregelmäßigkeit der Welle dem Punkt 53, so übt sie eine zusätzliche nichtkompcnsiertc Kraft aus, die die

J5 Tendenz hat, die Hülse von der Welle zu entfernen.

wodurch eine Berührung zwischen Hülse und Welle vermieden wird. Die Anzahl dieser Einkerbungen ist beispielsweise vier.

Häufig wird die Hülse 30 aus Aluminium hergestellt.

das den Vorteil einer einfachen Bearbeitung und einer guten Wärmeableitung sowie einer geringen Trägheit mit sich bringt, wodurch die Hülse auf Wellenfehlcr zurückzuführende leichte Querbewegungen ohne Schwierigkeiten durchführen kann.

Schließlich sei noch bemerkt, daß im vorliegenden Fall der zwischen dem Element 3 und der Hülse 30 vorhandene Raum 44 mit viskoser Flüssigkeit gefüllt ist. Dieser Raum 44 wird von der Masse des abzudichtenden Mediums lediglich durch die relativ geringe Dicke der Metallhülse 30 getrennt, so daß das Volumen 44 durch das abzudichtende Medium gekühlt wird und seinerseits zur Kühlung des dauernd durch die Gewinde 6 geförderten viskosen Mediums beiträgt.

Durch die Maßnahme nach der Erfindung wird u. a.

der Vorteil erreicht, daß die Dichtung 21 einen relativ niedrigen Differentialdruck während der Drehung der Welle 1 ausgesetzt wird, weil die Dichtung 21 den Gesamldruck der Druckkammer nur bei Stillstand der Welle 1 aufnimmt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Abdichtung einer Wellendurchführung zwischen einem Hohlraum (4) und der Atmosphäre (5) mit eine viskose Flüssigkeit enthallenden Kammern, mit zwei gegenläufigen Gewinden im Bereich der Bohrung und einem die beiden Gewinde trennenden mittigen Ringraum (8), wobei das äußere Ende des ersten gegen den Hohlraum (4) gerichteten Gewindes in der ersten mil viskoser Flüssigkeit gefüllten Kammer (II) endet und durch eine erste Dichtung (18) zwischen der Wandung (3) und der Welle (1) gegenüber dem Hohlraum (4) begrenzt ist und die viskose Flüssigkeit aus mindestens einem Speicher gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gewinde so ausgebildet ist daß während der Drehung (9) der Welle

(1) durch Pumpwirkung in Richtung auf die erste Kammer (1») die viskose Flüssigkeil in der ersten Kammer (It) auf einen Druck gebracht wird, der etwa so hoch ist, wie der Druck des im abzudichtenden Hohlraum befindlichen Mediums, daß der die erste Kammer (11) mit viskoser Flüssigkeit speisende erste Speicher (12) über einen Kanal (13) unter dem im abzudichtenden Hohlraum herrschenden Druck steht und daß das zweite Gewinde (7) eine Pumpwirkung in Richtung der Atmosphäre (5) ausübt und so einen Unterdruck in der mittigen die beiden Gewinde (6 und 7) trennenden Ringkammer

(2) erzeugt; uaß die vom zweiten Gewinde (7) nach außen verdrängte viskose Bissigkeit in einer mit einem zweiten Speicher (14) verbundenen Kammer eingeschlossen verbleibt und rurch eine Dichtung (21) zwischen Wandung und Welle (1) begrenzt ist; und daß das zweite Gewinde (7) einen Druck erzeugt der nur geringfügig größer als der atmosphärische Druck ist und am zweiten Speicher (14) eine Rückschlagsicherung (16,17) gegen den Austritt von Flüssigkeit in die Atmosphäre aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der außerhalb liegende Dichtungsring (21) außen über eine mechanische Versteifung (22, 23) zur Aufnahme des Gesamteindrucks durch den Dichtungsring (21) bei stillstehender Welle (1) verfügt.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde (6,7) und der mittige Ringraum (8) in die Innenfläche einer Hülse (30), die in die Wanddurchführung eingelassen ist, eingeschnitten sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (30) in den abzudichtenden Hohlraum (35;4) hineinragt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, gekennzeichnet durch zwei federnde Halteringe (42, 42'), mit denen die Hülse (30) mit der Wandung verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (30) mindestens an einer inrer Stirnseiten Einkerbungen dreieckigen Querschnitts (51-52-53) und geringer Länge aufweist, die, bezogen auf die Rotationsachse symmetrisch auf der der Welle (1) gegenüberliegenden Seite der Hülse (30) angeordnet sind. b-5

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dall die viskose Flüssigkeit Glycerin ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die viskose Flüssigkeit silikonhaltig ist

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Gewinde aus Mehrfachganggewinden bestehen, die um 75° zur Mantellinie geneigt sind und einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen, deren Breite etwa 1 mm und deren Tiefe etwa ²Ao mm beträgt