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Wellendichtung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dichten einer
ringförmigen Öffnung zwischen zwei Maschinenelementen, vorzugsweise zum Dichten
einer in einer Wand gebildeten Öffnung, durch welche Öffnung sich eine rotierbare
Welle erstreckt.
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Die SW-PS 356 112 beschreibt eine Dichtungsvorrichtung für komplizierte
Dichtungsfälle, beispielsweise zum Dichten in verunreinigter Atmosphäre, welche
stark schleifende Teilchen
enthält, sowie zum Dichten von Wellentunneln,
wobei die Differenz der Drucke an jeder Seite der Wand, durch welche die Welle geführt
ist, beträchtlich ist. Besagte Dichtungsvorrichtung besitzt ein Dichtungselement,
das aus einer die Welle einschließenden Buchse und aus einem elastischen Material,
vorzugsweise Kautschuk, bestehenden Dichtungselement besteht, wobei besagte Buchse
dichtend in die Wand, durch welche die Welle hindurchgeht, gepaßt ist. Die Welle
ist mit einem Kanal oder mehreren zum Zuführen von Druckmedium nach den Kontaktflächen
zwischen der Buchse und derwelle ausgebildet, wobei die Kontaktflächen mit einem
Medium solchen Druckes versorgt werden, daß sich die Buchse von dem Kontakt mit
der Welle zur Bildung eines Spielraumes zwischen der Buchse und der Welle wegbewegt,
wenn die Welle rotiert wird, wobei das zugeführte Druckmedium durch den so gebildeten
Spielraum nach den Räumen an jeder Seite der Buchse entweicht.
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Wie oben erwähnt ist diese Dichtungsvorrichtung für komplizierte Dichtungsfälle
gedacht und die Vorrichtung funktioniert außerordentlich gut. Es besteht jedoch
der Nachteil, daß es kompliziert sein und eine mühselige Arbeit erfordern kann,
die Dichtungsvorrichtung in bereits vorhandene Konstruktionen einzubauen. So ist
es erforderlich, in der Konstruktion Kanäle zum Zuführen von Druckmedium vorzusehen
und es können sich auch beträchtliche Probleme ergeben, um zu verhindern, daß schleifende
Teilchen und Schmutz in den Zwischenraum zwischen der Welle der Konstruktion und
dem Dichtungselement der Dichtungsvorrichtung gelangen, wenn die Vorrichtung in
der verunreinigten Atmosphäre, die gewöhnlich vorhanden ist, wo die Dichtungsvorrichtung
verwendet werden soll, montiert werden soll.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Erstellung einer Dichtungsvorrichtung,
welche die obigen Nachteile vermeidet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe besitzt die Dichtungsvorrichtung nach der
Erfindung ein Gehäuse, in welchem das dichtende Element untergebracht ist, wobei
das Gehäuse dichtend mit einem ersten Maschinenelement verbindbar ist und das Dichtungselement
dichtend erfaßt sowie ferner eine Buchse, die sich durch das Gehäuse erstreckt,
wobei die äußere Fläche der Buchse an der Fläche des Dichtungselements anliegt,
das zur Versorgung mit Druckmedium geeignet ist, und wobei die innere Fläche der
Buchse zum dichtenden Anliegen an einem anderen Maschinenelement geeignet ist, wenn
die Buchse darauf angebracht ist.
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So bildet die Dichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung eine Einheit,
die in einer einfachen Weise in eine bereits vorhandene Konstruktion eingebaut werden
kann. Wenn die Dichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung eine Öffnung in einer Wand
dichten soll, durch welche Öffnung eine Welle hindurchgeht, ist es nur erforderlich,
das Gehäuse dicht gegen die Wand zu befestigen, wobei das Gehäuse zuvor auf die
Welle geschoben worden ist, indem man die Buchse auf die Welle gedrückt hat.
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Selbst wenn das Anbringen der Dichtungsvorrichtung in einer sehr verunreinigten
Atmosphäre stattfindet, kann keine Verunreinigung der empfindlichen Teile der Dichtungsvorrichtung
eintreten, da das Dichtungselement durch das Gehäuse und die Buchse während der
Anbringung völlig umschlossen ist. Außerdem ist das Anbringen sehr leicht, da nur
eine Befestigung des Gehäuses an einer Wand und Anschluß eines Schlauches für Druckmedium
an das Gehäuse erforderlich ist, welches vorzugsweise mit Armaturen zur leichteren
Herstellung der Verbindung ausgerüstet ist.
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben, welche eine teilweise geschnittene Vorrichtung der Erfindung
zeigt.
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Die Dichtungsvorrichtung gemäß der auf der Zeichnung dargestellten
Ausführungsform der Erfindung ist zum Dichten einer ringförmigen Öffnung 2 zwischen
einer eine Öffnung in einer Wand 4 bildenden Fläche und einer Welle 6, die sich
durch diese Öffnung erstreckt, bestimmt. Die Dichtungsvorrichtung besitzt ein Gehäuse,
das aus zwei Teilen 8 und lo besteht.
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Das Gehäuse ist ringförmig und ist mit einer ringförmigen mittigen
Kammer 12 ausgebildet. Die Kammer 12 ist mit einer umfänglichen Vertiefung 14 ausgebildet,
in welche eLn Kanal 16 führt, der in dem Teil 8 des Gehäuses vorgesehen ist.
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An seinem gegenüberliegenden Ende in Bezug auf die Kammer 12 ist der
Kanal 16 mit einem Verbindungsstück 18, das in den Teil 8 des Gehäuses geschraubt
ist, versehen. In der Kammer 12 ist ein ringförmiges Dichtungselement 20 vorgesehen,
das einen mittigen, sich nach außen erstreckenden Flansch 22 besitzt, der sich in
die Vertiefung 14 der Kammer 12 erstreckt. Das Dichtungselement 20 ist an seinen
Seitenflächen mit ringförmigen Vorsprüngen 23 versehen, die dichtend an den Seitenwänden
der Kammer 12 anliegen. Das Dichtungselement 20 ist mit mindestens einem Kanal 24
versehen, der sich radial durch das Dichtungselement von der Vertiefung 14 nach
einem ringförmigen Hohlraum 25 an der inneren Fläche des Dichtungselements erstreckt.
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Es ist eine Buchse 26 mittig in dem Gehäuse 8, 10 angeordnet und das
Dichtungselement ist bei einer gewissen Vorspannung um diese Buchse angebracht.
Jeder Spielraum zwischen den
Teilen 8 und 10 des Gehäuses einerseits
und der Buchse 26 andererseits ist an einer Seite des Dichtungselements 20 mittels
eines Dichtungsringes 28 und an der anderen Seite des Dichtungselements 20 mittels
eines Dichtungsringes 30 und einer ringförmigen Dichtung 32 abgedichtet. Der Dichtungsring
28 ist auf die Buchse 26 gespannt und ist mit einer Lippe versehen, die die Seitenfläche
des Teiles 8 des Gehäuses berührt. Eine Lippe des Dichtungsringes 30 berührt die
Dichtung 32, die in dem Teil lo des Gehäuses angeordnet ist. Der Raum 34, in welchem
der Dichtungsring 3o in dem Teil lo des Gehäuses angeordnet ist, ist mit dem inneren
Teil des Gehäuses dadurch verbunden, daß der Raum 34 an seiner dem Dichtungselement
benachbarten Seitenfläche mit einem oder mehreren Kanälen 36 versehen ist.
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Das Gehäuse 8, 10 einschließlich des Dichtungselements 20, der Buchse
26 und der Dichtungseinrichtungen zwischen der Buchse und dem Gehäuse bilden eine
Dichtungseinheit, die in einfacher Weise mit der Wand 4 und der durch diese Wand
geführten Welle 6 verbunden werden kann, um die ringförmige Öffnung 2 zu dichten.
So wird die Dichtungseinheit auf die Welle mit um die Welle 6 angeordneter Buchse
26 geschoben in eine Stellung, wo der Teil 8 des Gehäuses um die Öffnung 2 herum
gegen die Wand 4 liegt. Das Gehäuse 8, 10 wird mittels Bolzen 38 und Muttern 40
mit der Wand 4 verbunden. Der Anschluß 18 ist mit einer Druckmediumquelle, z.B.
Wasser unter Druck, verbunden. Gleichzeitig mit dem Anlaufen der Rotation der Welle
6 wird die Dichtungsvorrichtung mit Druckmedium durch den Anschluß 18, den Kanal
16 und den Kanal 24 in dem Dichtungslement 20 beschickt. So wird die Fläche zwischen
dem Dichtungselement 20 und der Buchse 26 mit einem Druckmedium
versorgt,
wodurch das Dichtungselement 20 veranlaßt wird, sich an der die Buchse 26 berührenden
Fläche ein kurzes Stück davon abzuheben, so daß ein kleiner Spielraum zwischen dem
Dichtungselement 20 und der Buchse 26 geschaffen wird.
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Der Druck des so zugeführten Druckmediums ist größer als der Druck
an jeder Seite der Dichtungsvorrichtung, so daß das Druckmedium von beiden Seiten
des Dichtungselements 20 durch den so gebildeten Spielraum entweichen kann. An der
linken Seite des Dichtungselements läßt man das Druckmedium dadurch direkt nach
dem Raum links von der Wand 4 entweichen, daß die Lippe des Dichtungsringes 28 durch
das Druckmedium aus Kontakt mit dem Teil 8 des Gehäuses gehoben wird.
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In diesem Fall ist die Konstruktion derart, daß die Zufuhr von Druckmedium
nach besagtem Raum keinen schädlichen Einfluß auf die Konstruktion hat. Das auf
der Zeichnung rechts von dem Dichtungselement 20 entweichende Druckmedium gelangt
durch die Kanäle 36 in den Raum 34. Der Raum 34 ist in der Richtung auf den rechts
von der Wand 4 gelegenen Raum gedichtet und die Dichtungsvorrichtung ist dadurch
gedichtet, daß die Lippe des Dichtungsringes 30 durch den Druck in der Kammer 34
gegen den Abdichtungsring 32 gedrückt wird. Die Kammer 34 ist mit einem Ablaßdanal
(nicht dargestellt) versehen, der sich durch den Teil 10 des Gehäuses von dem Raum
34 radial nach außen zu einem Anschlußstutzen 42.erstreckt, an den ein Schlauch
zum Abziehen des Druckmediums der gewünschten Weise angeschlossen werden kann.
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Wie auf der Zeichnung dargestellt, sind die Teile 8 und 10 des Gehäuses
mit zwei weiteren Anschlußstutzen 44 versehen, die jeweils mit einem Ende von sich
radial in dem Gehäuse erstreckenden (nicht dargestellten) Kanälen in dem Gehäuse
verbunden
sind, wobei sich die Kanäle in die Kammer 12 an der äußeren
Fläche des Dichtungselements 20 an jeder Seite des Flansches 24 des Dichtungselements
öffnen.
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Die mit den Anschlüssen 44 verbundenen Kanäle können mit einem Druckmedium
versorgt werden, das auf die äußere Fläche des Dichtungselements wirkt. So bewirkt
solches Druckmedium, daß das Dichtungselement gegen die Buchse 26 gedrückt wird.
Damit ist eine weitere Möglichkeit zum Kontrollieren der Stellung des Dichtungselements
20 in Bezug auf die Buchse 26 geschaffen.
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Es ist sowohl im Hinblick auf die Herstellung als auch auf die Funktion
vorteilhaft, sowohl das Gehäuse 8, 10 als auch die Buchse 26 aus einem Kunststoffmaterial,
vorzugsweise Polyäthylen, herzustellen. Es wird vorgezogen, das Gehäuse 8,10 aus
zwei Teilen, wie auf der Zeichnung dargestellt, herzustellen, wobei diese Teile
dichtend miteinander verbunden sind.
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Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß es mit Hilfe einer Dichtungsvorrichtung
nach der Erfindung außerordentlich leicht ist, eine ringförmige Öffnung zwischen
zwei Maschinenelementen zu dichten. Insbesondere wenn das Montieren in verunreinigter
Atmosphäre erfolgen soll, bietet die Dichtungsvorrichtung nach der Erfindung große
Vorteile. Das Dichtungselement 20 ist durch das Gehäuse völlig eingeschlossen und
es kann kein Schmutz in den Raum zwischen dem Dichtungselement und der gegenüberliegenden
Fläche, mit der das Dichtungselement zusammenarbeiten soll, gelangen. Bei dem vorbekannten
Montieren eines Dichtungselements der oben beschriebenen Art hat das Dichtungselement
dinjt mit der Welle zusammengearbeitet, wobei sich in verunreinigter Atmosphäre
beträchtliche Schwjeeigkeiten
ergeben haben, Schmutzteilchen von
der Kontaktfläche zu beseitigen.
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Die Erfindung kann im Rahmen der folgenden Ansprüche abgewandelt werden.
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L e e r s e i t e