DE2827364C3 - Wellendichtung mit zwei Gleitringdichtungen - Google Patents
Wellendichtung mit zwei GleitringdichtungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wellendichtung mit mindestens zwei Gleitringt!ichtun£v'n, mit von einem
Gehäuse begrenzten Kühknittelkammern, die die Gleitringdichtungen umgeben, mit e' ier zwischen den
Kühlmktelkammern angeordneten Pumpe zum Umwälzen eines die Kühlmittelkammern durchströmenden
Kühlmittels und mit einem außerhalb der Kühlmittelkammern angeordneten Wärmetauscher, dem das
Kühlmittel in einem geschlossenen Kreislauf von den Kühlmittelkammern zugeführt und wieder in sie
zurückgeführt wird.
Bei einer voibekannten Wellendichtung dieser Art (DE-PS 24 11 166) besteht die Kühlmittelführung im
Wärmetauscher aus einer wendeiförmigen Nut, die zwischen zwei die Kühlmiltelkammern umgebenden,
aneinander anliegenden, zylindrischen Mänteln gebildet ist. Auf der Außenseite des Wärmetauschermantels sind
Kühlrippen vorgesehen, über die in Längsrichtung Kühlluft geblasen wird. Der Kühlmittelkreislauf ist so
ausgebildet, daß das Kühlmittel den Wärmetauscher von dessen einem axialen Ende bis zu dessen anderen
axialen Ende durchströmt, in die obere Kühlmittelkammer eintritt, die als Axialpumpe ausgebildete Pumpe
durchströmt, in die untere Kühlmittelkammer eintritt und dann von der unteren Kühlmitlelkammcr zum
Wärmetauscher zurückkehrt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Wellendichtung der oben angegebenen Gattung die
vom umlaufenden Kühlmittel auf die Gleitringdichtungen ausgeübte Kühlwirkung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einer Wellendichtung mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Pumpe mit einem zentralen Einlaß versehen und zur Förderung des Kühlmittels in
jede der Kühlmittelkammern ausgebildet ist, daß jede der Kühlmittelkammern mit einem eigenen Auslaß zum
Rückführen des Kühlmittels zu den beiden einander entgegengesetzten Enden des Wärmetauschers versehen
ist und daß der Wärmetauscher beidseitig der Kühlmittelführung Kanäle aufweist, durch die parallel
geschaltet Kühlluft strömt,
Eine Pumpe mit einem zentralen Einlaß zu versehen, damit das Strömungsmittel von der Pumpe in axial
entgegengesetzte Richtungen gefördert wird, ist aus der DE-PS 7 02 480 bekannt Aus der DE-OS 23 31 714 ist es
ferner bekannt, bei einer mit zwei Gleitringdichl-ingen
ίο versehenen Wellendichtung den Kühlkreislauf so
auszubilden, daß das Kühlmittel von einer zentralen Zuführung in entgegengesetzte axiale Richtung zu die
Gleitringdichtungen durchdringende und umgebende Räume zu fördern und von dort durch getrennte
Auslässe einem Sammelbehälter zuzuführen.
Entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung wird das Kühlmittel von den beiden Kühlmittelkammern den
entgegengesetzten Enden des Wärmetauschers zugeführt und somit in einem Bereich zwischen den beiden
entgegengesetzten Enden aus dem Wärmetauscher wieder abgeführt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn
die Kühlmittelführung, wie bei der Wellendichtung nach der eingangs genannten DE-PS 24 11 166, aus einer
wendeiförmigen Nut zwischen zwei zylindrischen Mänteln besteht. Es strömen somit die beiden Hälften
des Kühlmittels von den entgegengesetzten axialen Enden des Wärmetauschers aufeinander zu und werden
dann in der Verbindung zwischen dem Wärmetauscherauslaß und dem zentralen Einlaß der Pumpe wieder
vereinigt. Das Kühlmittel tritt somit in beide Kühlmittelkammern mit einer Temperatur ein, die der Auslaßtemperatur
des Wärmetauschers entspricht. Da diese Temperatur trotz des relativ kurzen Strömungsweges
des Kühlmittels im Wärmetauscher wegen der beidseitigen Beaufschlagung der Kühlmittelführung mit Kühlluft
relativ niedrig gehalten wird, ergibt sich im Vergleich zu der eingangs besprochenen Wellendichtung eine verbesserte
Kühlwirkung und somit eine höhere Lebensdauer der Gleitringdichtungen. Dies wird praktisch
ohne Erhöhung des konstruktiven Aufwandes erreicht.
Anhand der Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es
zeigt
F i g. I teilweise im Schnitt und teilweise in Draufsicht eine Wellendichtung:
Fig.2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig.l.
Eine Dichtungspatrone S ist zwischen einem schema^ tisch. angedeuteten Motorgehäuse M und einem
ebenfalls schematisch angedeuteten Pumpengehäuse P in einem länglichen Gehäuse H angeordnet, das sich
zwischen dem Motorgehäuse M und dem Pumpengehäuse Pbefindet. Das Gehäuse H verbindet die Gehäuse
M und B und hält sie auf Abstand zueinander. Eine drehbare Welle 10 verbindet den Motor (nicht gezeigt)
und die Pumpe (nicht gezeigt), und sie ist aus mehreren Teilen zusammengesetzt, von denen ein Teil 12 der
Dichtungspatrone S zugeordnet und im Gehäuse H angeordnet ist. Der Motor treibt die Welle 10 und die
Pumpe.
Die Dichtungspalrone 5 besitzt einen zylindrischen Gehäusekörper 14, der die zu beschreibende Wellendichtung
enthält und um die sich ein rohrförmigen Mantel 16 erstreckt. Der Mantel 16 bildet mit dem
Gehäusekörper 14 schraubenförmige Strömungskanäle 18,20 für ein Kühlmittel, das, wie noch beschrieben wird,
in der Dichtungsanordnung umläuft. Der Mantel 16 ist zur besseren Kühlung mit Strahlungsrippen 22 und sich
in Längsrichtung erstreckenden, von Nuten gebildeten
Kühlluftkanälen 24 versehen, durch die Luft von einem Gebläse 26 gefördert wird. Das Gebläse 26 besitzt
Schaufeln 28, die von einem mit der Welle 10 verbundenen Tragring 30 getragen werden, Eine
zylindrische Hülse 32 umgibt das Gebläse 26 und außerdem den Mantel 16, um die Luft in den Kanälen 24
zu halten und somit die Kühlung der Rippen 22 zu verstärken.
Um das Kühlmittel, das durch die Strömungskanäle 18,20 strömt, mehr zu kühlen, ist der Gehäusekörper 14
mit mehreren axialen Kühlluftkanälen 34 mit offenen Enden versehen, die radial innerhalb der Strömungskanäle
16,18 sich im wesentlichen parallel zu den Rippen 22 erstrecken. Die Kühlluftkanäle 34 sind so angeordnet,
daß sie Luft vom Gebläse 26«mpfangen.
Das Kühlmittel wird mittels einer doppeltwirkenden Axialpumpe 36 in Umlauf versetzt. Die Axialpumpe 36
besteht aus einem Rotor 38 und einem Stator 40, von denen der Rotor 38 mit der Welle 10 und der Stator 40
mittels einer oder mehreren Maschinenschrauben 42 mit dem Gehäusekörper 14 verbunden ist. Der Stator 40
bildet mit dem Gehäusekörper 14 zwei Kühlmittelkammern 44,46, von denen jede mit einer zu beschreibenden
Gleitringdichtung in Verbindung steht Die Axialpumpe 36 besitzt einen zentralen Einlaß 48, der mit einem
Einlaßkanal 50 im Gehäusekörper 14 in Verbindung steht, der die schraubenförmigen Strömungskanäle 18,
20 angrenzend an ihren Enden schneidet Die gegenüberliegenden Enden der Strömungskanäle 18, 20
schneiden Auslaßkanäle 52, 54, die im Gehäusekörper 14 ausgehend von den Kammern 44 und 46 gebildet sind.
Einer der Auslaßkanäle ist über entsprechende Kanäle mit einem Filter 56 A'erbunden, um das Kühlmittel zu
filtern und Fremdkörper zu entfernen. Der Rotor 38 und der Stator 40 der Axialpumpe 36 sind mit »rechtsgängigen«
und »linksgängigen« Schaufeln versehen, so daß das Kühlmittel von einem zentralen Einlaß 48 zu
Auslaßöffnungen 58, 60 und in die Kammern 44 und 46 strömt.
Die Wellendichtung besteht aus einer Gleitringdichtung 62, die so angeordnet ist, daß sie von dem
Kühlmittel in der Kammer 44 gekühlt wird, und einer weiteren Gleitringdichtung 64, die so angeordnet ist.
daß sie von dem Kühlmittel in der Kammer 46 gekühlt wird.
Die Dichtung 62 besitzt einen umlaufenden Dichtring 66, der eine axiale Hülse 68 umgibt; die Hülse 68 ist
einstückig mit dem Rotor 38 der Pumpe 36 ausgebildet und mit der Welle 12 drehfest verbunden. Der Dichtring
66 ist mit dem Rotor 38 mittels eines Mitnehmerzapfens 70 verbunden, wobei ein Ende in einer entsprechenden
Öffnung 72 im Dichtring 66 aufgenommen wird und das andere Ende, eine vergrößerte Kappe, in einem Schlitz
74 des Rotors 38 sitzt, Auf diese Weise lauft der Dichtring 66 mit dem Rotor 38 und der Welle 12um. Der
Dichtring €6 besitzt eine radial verlaufende Dichtfläche 76 und kann aus Kohle oder einem anderen herkömmlichen
Material bestehen.
Die Dichtung 62 besitzt ebenfalls einen stationären Dichtring 78 mit einer Dichtfläche 80, die an der
Dichtfläche 76 des Dichtrings 66 anliegt. Der Dichtring 78 besteht aus herkömmlichen Materialien. Der
stationäre Dichtring 78 ist mittels eines Halteelementes 82 mit einem Flansch 81 verbunden, wobei der Flansch
81 außerdem die Kühlmittelkammer 44 begrenzt. Der Flansch 81 ist am Gehäusekörper 14 mittels Maschinenschrauben
84 befestigt. Der Dichtring 78 wird elastisch gegen den Dichtring 66 gedrückt, und zwar mittels
mehrerer Schraubenfedern 86, die jeweils in einer Tasche 88 im Flansch 81 sitzen. Zwischen den Federn 86
und dem Dichtring 78 befindet sich eine U-förmige Kappe 90, die an einer elastomeren U-förmigen Kappe
92 anliegt; die Kappe 92 sitzt in einer Nut 94 im Dichtring 78. Wie in den Zeichnung«; dargestellt, sind
die Dichtringe 66 und 78 dem Kühlmittel in der Kammer
44 ausgesetzt. Wo erforderlich, sind entsprechende O-Ringe vorgesehen.
Die andere Dichtung 64 besitzt einen umlaufenden Dichtrifrg 96, der einen ähnlichen Aufbau wie der
Dichtring 66 hat. Der Dichtring % ist mit einer Dichtfläche 98 versehen und mit dem Rotor 38 mittels
eines elastischen, elastomeren Ringes 100 verbunden. Die Dichtung 64 besitzt einen stationären Dichtring 102
mit einer Dichtfläche 104, die an der Dichtfläche 98 anliegt. Der Dichtring 102 ist mit einem unteren Flansch
106 des Gehäusekörpers durch ein Halteelement 108 und einen Mitnehmerzapfen 110 verbunden; der Schaft
des Mitnehmerzapfens 110 sitzt in einer Öffnung 112 in
dem Halteetement 108, während ein vergrößertes Kappenende 114 des Mitnehmerzapfens in einem
Schlitz 116 des Dichtrings 102 sitzt. Eine U-förmige Kappe 118 und eine elastomere U-förmige Kappe 120,
die in einer Nut des Dichtrings 102 angeordnet sind, vervollständigen die Dichtung, die, wie dargestellt im
Pabsitz auf einem zylindrischen Hülsenabschnitt 122 des unteren Flansches 106 angebracht ist. Die Dichtringe 96
und 102 sind dem Kühlmittel in der Kammer 46 ausgesetzt.
Wie durch die verschiedenen Pfeile der Zeichnungen angedeutet, strömt das Kühlmittel, beispielsweise
Dichtungsschmieröl, von der Axialpumpe 36 zu den Kühlmittel-Kammern 44, 46, durch die Einlaß-Kanäle
52, 54 und 18, 20 zu dem Einlaß 48 der Pumpe 36. Zumindest ein Teil d<;s Strömungsmittels wird durch das
Filter 56 gefiltert. Kühlluft wird von dem Gebläse 26
durch die Kühlluftkanäle 34 und 24 sowie entlang den Rippui £2 gefördert.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- Patentansprüche;1, Wellendichtung mit mindestens zwei Gleitringdichtungen, mit von einem Gehäuse begrenzten Kühlmittelkammern, die die Gleitringdichtungen umgeben, mit einer zwischen den Kühlmittelkammern angeordneten Pumpe zum Umwälzen eines die Kühlmittelkammern durchströmenden Kühlmittels und mit einem außerhalb der Kühlmittelkammern angeordneten Wärmetauscher, dem das Kühlmittel in einem geschlossenen Kreislauf von den Kühlmittelkammern zugeführt und wieder in sie zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (36) mit einem zentralen Einlaß (48) versehen und zur Förderung des Kühlmittels in jede der Kühlmittelkammern (44, 46) ausgebildet ist, daß jede der Kühlmittelkammern mit einem eigenen Auslaß (52,54) zum Rückführen des Kühlmittels zu den beiden einander entgegengesetzten Enden des Wärmetauschers (22,34,26,32) versehen ist und daß der Wärmetauscher beidseitig der Kühlmittelführung Kanäle (24, 34) aufweist, durch die parallel geschaltet Kühlluft strömt.
- 2. Wellendichtung nach Anspruch !,gekennzeichnet durch eine Hülse (32), die sich um den Außenumfang des äußeren Kühlluftkanales (34) erstreckt.
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