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Titel der Erfindung
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Stationäre Gleitringdichtung Anrwendunz der Erfindung Die Erfindung
betrifft eine stationäre Gleitringdichtung zum Abdichten von Medien und Stoffen
an rotierenden Wellen eines Aggregates, insbesondere für Pipelinepumpen.
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Charakteristik der bekannten Lösung Die Abdichtung von Großpumpen,
vorzugsweise Pipelinepumpen, wird in modernen Anlagen mittels Gleitringdichtungen
durchgeführt, da Weichstoffpackungen den neuen Anforderungen an Wartungsarmut, maximale
Betriebs- bzw. Trassendrücke und Lebensdauer nicht gewachsen sind.
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Für diese Betriebsfälle setzt man sowohl umlaufende als auch stationäre
Gleitringdichtungen ein.
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Obwohl die Gleitringdichtung sich bisher als funktionssicher erwiesen
hat, hält sie den gestiegenen Anforderungen bezüglich der Zuverlässigkeit und Sicherheit
nicht mehr Stand.
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Bei umlaufenden Gleitringdichtungen werden die Druckfedern, insbesondere
bei intermittierendem Betrieb, infolge Verschmutzung und Ablagerungen aus dem Produkt
zugesetzt und damit funktionsunfähig. Weiterhin sind die umlaufenden Massen und
damit bei
Schnelläufern auch die entstehenden Schwingungen in ihren
Auswirkungen bezüglich der Laufruhe problematischer.
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Mit den bekannten stationären Gleitringdichtungen sind die geforderten
p.v-Werte nicht zu beherrschen, so daß aufwendige Slopanlagen zur Entlastung zusätzlich
installiert werden müssen.
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Die Gefahr der Überhitzung der Gleitflächen wird durch Anbringung
einer Kühlleitung gebannt, jedoch treten Strahlverschleiß und einseitige Kühlung
auch bei Ringbohrungen auf.
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Alle genannten Gleitringdichtungen haben keine vom Verschleiß der
Gleitpaare abhängige Sicherung gegen ein Metallisches tL laufen von Aufnahmeteilen
gegeneinander, wodurch Funkenbildung entsteht, wenn die vorgesehene Verschleißhöhe
verbraucht ist. Weiterhin sind Verschleißmessungen und Einstellmöglichkeiten des
Planschlages der Gleitflächen von außen, ohne Demontage der Pumpe oder Teilen davon,
nicht möglich.
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irn nteresse einer Wartungsarmut, aber besonders einer optimalen Lebensdauer
der Gleitringdichtung, einer Verbesserung der Schutsüte des Aggregates und der Anlagensicherheit
sind diese Nachteile unvertretbar.
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Ziel der Erfincun Ziel der Erfindung ist es, eine Gleitringdichtung
zurn Abdichten von medien und Stoffen an rotierenden Wellen eines Aggregates, insbesondere
Pipelinepumpen, zu schaffen, die trotz vereinfacht er Kosntruktion eine optimale
Funktionssicherheit, geringe Instandhaltung, eine optimale Lebensdauer der Gleitringdichtung
gewährleistet und die Vermeidung von Explosionsschäden am Aggregat gewährleistet.
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Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, eine Abdichtung mit Einrichtungen zur Verschleißbegrenzung, insbesondere
zur Sicherung
von Pipelinepumpen gegen Funkenbildung zu entwickeln,
die unabhängig vom BetrSebsfall den Strahlverschleiß an den Gleitflächen durch das
unter hohem Druck zugeführte Kühlmittel verringert und im Betriebszustand der Pumpe
eine Verschleißmessung errllöglicht und die Einstellmöglichkeit der Gleitflächen
in ihrer Stellung zueinander im Stillstand ohne Demontage der Pumpe von außen gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich im Gehäusedeckel
an der LIündunt, der Kühlmittelleitung in einer Ringnut ein fest angeordnetes, aber
auswechselbares Prallblech befindet und im Dichtungsraum ausschließlich der Gleitring
mit Gleitringaufnahme und der Gegenring mit Wellenhülse angeordnet ist. Durch die
Führungshülse ist im Gehäusedeckel der Dichtungsraum schließend festgelegt. Außerhalb
des Gehäuses ist die Befederung angeordnet, wobei der Federteller zur äußeren Stirnseite
der Führungshülse einen Spalt mit Anschlagbegrenzung bildet und zwischen dem Federteller
und der Federscheibe ein Ringspalt vorhanden ist.
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Die Wellenhülse stützt sich zonenweise auf der Welle ab und ragt aus
dem Gehäuse heraus. Ein mit Elemm- und Justierschranben bestückter Spannring ist
über der Wellenhülse mit der Welle justierbar und fixierbar verbunden.
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Die Abdichtung des unter Druck stehenden Mediums erfolgt primär durch
den gegen einen Gleitring anlaufenden Gegenring Der Gegenring ist in der Wellenhülset
die durch einen Rundring zur Welle abgedichtet ist, fest angeordnet und rotiert
gegen den in einer Gleitringaufnahme fixierten Gleitring, der axial verschiebbar
durch Zapfenschrauben drehgesichert auf der Wellenhülse angeordnet ist. Die Anpreßkraft
des Gleitringes an den Gegenring erfolgt durch die Gruppenbefederung, die unter
Zuhilfenahme einer Montagelehre ihre erforderliche Vorspannung erhält. Die durch
den Verschleiß des Gleitringes mögliche Berührung metallischer Teile wird durch
die begrenzte axiale Verschiebung des Federtellers zur Führungshülse vermieden.
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Gleichzeitig wird das Kühlmittel durch das Prallblech, das in der
Ringnut des Gehäusedeckels angeordnet rist, radial anströmend, erosionsmindern und
allseitig umspülend, an die Gleitringpaarung geführt.
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Die Wellenhülse ist durch den Spannring mittels Elenmschrauben in
seiner axialen Lage fixiert.
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Durch die zonenweise Abstützung der Wellenhülse auf der Welle, wobei
der Gegenring von der Wellenhülse gefaßt ist, wird durch die im Spannung angeordneten
Justierschrauben, die auf das Wellenhülsenende wirken, die aus dem Wellenschlag
resultierende Stirnlaufabweichung des Gegenringes korrigiert.
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Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend an eine Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
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Die in der Figur dargestellte Gleitringdichtung befindet sich in einem
Dichtungsraum 36, der beispielsweise in einer;' Pumpengehäuse 6 gebildet ist. Auf
der Welle 20 ist eine Wellenhülse 3 mit einer Aufnahme für den Gegenring 1 gleitend
aufgeschoben, wobei die Abdichtung des Gegenringes 1 zur ilellenhülse 3 mittels
Rundring 34 und die Abdichtung Wellenhülse 3 zur Welle 20 mittels Rundring 35 erfolgt
und der Gegenring 1 in der Aufnahme der Wellenhülse 3 durch Stifte 2 gegen Verdrehung
gesichert ist.
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Die Wellenhülse 3 ist über Durchgangsbohrungen 16 und Gewindebohrungen
18 in einem Spannring 19 durch Festspannen mittels Elemmschrauben 17 auf dem freigedrehten
Wellenstück 21 arretierte Die Führungshülse 12 ist im Gehäusedeckel 5 fest eingesetzt
und mittels Rundring 10 nach außen abgedichtet.
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Der Gleitring 33 ist in eine Gleitringaufnahme 32 eingeschrumpft,
die in der Führungshülse 12 gleitet und durch Rundring 31 und Stützring 30 abgedichtet
ist. Die radiale Sicherung der Gleitringaufnahme 32 ist durch Zapfenschrauben 15,
die im Federteller 29 angeordnet sind, gewährleistet. Die in der Führungshülse 12
angeordneten Stifte 14 nehmen axial gleitend den Federteller 29 auf, sichern ihn
gegen Verdrehung und Begrenzen den Abstand des
Befederungssystems,
welches aus dem Federteller 29, den in Sackbohrungen 27 des Federtellers 29 befindlichen
Druckfedern 26 und der Federscheibe 25 besteht. Die Sicherung der Federscheibe 25
erfolgt mittels Sicherungsscheiben 13, die gleichzeitig den Federweg der Druckfedern
26 begrenzen.
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Die Einstellung der geforderten Vorspannung der Gleitringdichtung
erfolgt außerhalb des Aggregates durch Fixierung des Spaltes zwischen Führungshülse
12 und dem Pederteller 29 mittels Montagelehre 11.
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Zur Kühlung der Gleitflächen ist im Gehäusedeckel 5 eine Kühlmittelleitung
7 vorgesehen, die in eine Ringnut 4 mündet. Direkt an der Eintrittsstelle ist ein
Prallblech 9 angeordnet, das den direkten Druckstrahl des Kühlmittels bricht und
ein gleichmäßiges radiales Umspülen der Gleitflächen gewährleistet.
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Die Nachjustierung der Stirnlaufabweichung des Gegenringes 1 erfolgt
von außen durch Justierschrauben 23, die in Gewindebohrungen des Spannringes 19
eingeschraubt sind, in den sie gegen die Wellenhülse 3 drückend festgezogen und
mittels Kontermutter 22 gesichert werden.
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Der zwischen der Führungshülse 12 und Federteller 29 bestehende Spalt
28 dient nach der Entfernung der Montagelehre 11 zur Messung des Verschleißes der
Gleitringpaarung. Durch die Verengung des Verschleißspaltes 28 zwischen der Führungshülse
12 und Federteller 29 erfolgt bei unzulässigem Verschleiß ein Anschlag des Federtellers
29 an die Führungshülse 12, der ein Anfahren von metallischen Teilen, die in Relativbewegung
zueinander stehen, verhindert.
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Der Ringspalt 24, der durch den Federteller 29 und Pederscheibe 25
gebildet wird, gewährleistet einen ungeblockten Einbau der Gleitringdichtung.
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Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß gegenüber den bisher
bekannten Lösungen eine wesentliche Verbesserung bezüglich des Standvermögens der
Gleitringdichtung durch die erfindungsgemäße Anordnung des Prallbleches an der Eintrittsstelle
des Anschlußgewindes der Kühlmittelleitung erreicht wird.
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Durch die einfache konstruktive Anordnung der bekannten Befederung
außerhalb des Dichtungsraumes besteht kein Medienkontakt der Funktionselemente und
somit sind Funktionsunsicherheit und Korrosion ausgeschaltet.
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Desweiteren werden durch die konstruktive Gestaltung der Wellenhülse
mit Gegenring als rotationssymmetrische Teile Unwuchten umlaufender Massen auf ein
Mindestmaß reduziert und eine bessere Laufruhe gewährleistet.
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Infolge der Einstellung einer minimalen Stirnlaufabweichung von außen
und die Überwachung bzw. Kontrollmöglichkeit des Verschleißzustandes der Gleitringpaarung
bei laufendem Aggregat werden die Funktionssicherheiten und Zuverlässigkeiten, insbesondere
bei automatischem Betrieb, wesentlich erhöht.