-
"Kupplung für die lqeizmittelzu- und -abfuhr an z.. Streck-
-
werken Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung für die I-Ieizmittelzu-
und -abfuhr an insbesondere für Chemiefasern verwendeten Streckwerken oder Walzentrocknern
mit einem an einem Ständer drehfest verbundenen, jeder Walze zugeordneten Gehäuse,
durch das sich zwei mit Abstand umfassende, vorzugswcise beide mit der Walze umlaufenden
Rohre für die unter Druck erfolgende Heizmittelzu-- und -abführung erstrecken, wobei
die Rohre über Rotationsdichtungsringe im Gehäuse zentrisch gehalten sind, die gleichzeitig
das zwischen diesen zu- oder abzuführende Heizmittel, wie Thermoöl oder Heißdampf,
gegenüber dem Gehäuse abdichten.
-
ei den bekannten, fliegend gelagerten Galetten zum Wärmebehandeln
und ggf. gleichzeitigen Strecken von Chemiefasern ist es üblich, das Heizmittel,
das im allgemeinen überhitzter Dampf ist, durch die Lagewelle der Galette dieser
zuzuführen. Dazu muß die Lagevelle hohl ausgebildet sein und zumindest ein Rohr
aufweisen, das mit Abstand von der Wandung der Lagewelle angeordnet ist. Durch das
Rohr wird dann beispielsweise das Heizmittel zu- und das Kondensat durch den von
dem ohr umfaßten Ringraum abfließen.
-
Es ist bekannt , an den freien sonden der Rohre jenseits der Lagering
der Galette das Ileizmlttel in die Lagewelle einzuführen.
-
Dazu dient ein sog. Rotationsdruckkopf, an dem eine Öffnung für die
Zufuhr des Heizmittels und eine Öffnung für den Ablauf des rücklaufenden Kondensats
vorgesehen und der wegen der von außen angreifenden Zu- und Abfuhrleitungen stillstehend
angeordnet ist.
-
Da die Rohre aber irgendwo mit der sich drehenden Galette verstunden
sein müssen, entstehen Lagerstellen mit Relativbewegungen, die einmal dem Verschleiß
unterworfen sind und zum anderen Stellen mit Heizmittelverlust sein können. Diese
Lagerstellen sind
deshalb stets Anlaß zu Reparaturarbeiten, weil
sich eine dauerhafte, exakte Abdichtung durch auftretende Wärmedehnungen, Biegebeanspruchungen
und Verschlei Rersclioinungen nicht herstellen läßt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Rotationsdruckkort derart
zu konstruieren, daß nach außen austretende Heiz-Mittelverluste unter allen Umständen
vermieden werden, und zwar gleichgültig, wie qroß der Verschleiß bzw. die Herstellungsungenauigkeiten
an den Rotationsdichtungen sind.
-
Ausgehend von der Kupplung anfangs genannter Art wird die Lösung der
gestellten Aufgabe darin gesehen, daß ein weiterer Rotationsdichtungsring zwischen
dem Außenrohr und der Gehäusewandung mit Abstand zum Hauptdichtungsring angeordnet
ist und in dem drucklosen Zwischenraum eine zurückfließende Leckleitung für das
sicn dort ansammelnde Leckheizmittel einmündet.
-
Dieser Konstruktion liegt dic Idee zugrunde, daß dem unter Druck stehenden
Rotationsdichtungsring, der die Hauptlast der Heizmittelabdichtung gegenüber dem
Gehäuse übernimmt, derart ausgebildet ist, daß ihm ein Dichtraum zugeordnet ist,
der - ohne @nter Druck zu stehen - durch eine weitere Dichtung gegenüber dem Gehäuse
abgedichtete ist. Eine leckende Dichtung fördert in einer bestimmten Zeit eine der
Leckage entsprechende Flüssigkeits- oder Dampfmenge durch die Dichtung. Sind nun
zwei Dichtungen mit einem Zwischenvolumen hintereinander angeordnet, so füllt sich
das Zwischenvolumen langsam rit t dem rTeizmittel, bis auch in diesem Raume ein
Druckaufbau vor der zweiten Dichtung entsteht. Dieser Druckaufbau läßt sich verhindern,
wenn die angesammelte Flüssigkei möglichst fortlaufend über eine zurückfließende
Leckleitung abgeführt wird. Dann herrscht vor und hinter der zweiten Dichtung gleicher
Druck, wodurch die Ansprüche an die Qualität dieser Dichtung, bzw. an deren Haltbarkeit,
geringer sein können, bzw.
-
bei gleicher Qualität eine hohe, , dauerhafte Dichtigkeit erzielt
wird.
-
Für die Abführung des Leckheizmittels ist es vorteilhaft, wenn die
Leckleitung in die Heizmittelrückführleitung mit dem von der Walze zwangsweise zurückfließenden,
abgekühlten Heizmittel oder gleich in den Wärmeträger-Sammelbehälter mündet. Dies
ist insofern günstig, als die Leckflüssigkeit, die ja in einen drucklosen Paum einläuft,
in den ebenfalls drucklosen Wärmeträger-Sammelbehälter zurückfließen kann.
-
tine selbsttätig wirkende, zwangsweise Abführung des Heizmittels aus
dem Zwischenraum erfolgt, wenn die Heizmittelrückführleitung eine aüsenförrlige
Verengung im Durchflußquerschnitt aufweist, im Bereich derer die Leckleitung einmündet.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die düsenförmige Verengung im engsten Querschnitt
eine Querbohrung aufweist, an die sich die Leckleitung anschließt.
-
-aufgrund dieses allgemein bekannten, hier speziell angewandten hasserstrahlpumpensystems
ist ein fortlaufendes Leeren des drucklosen Zwischenraumes von der Leckflüssigkeit
gewährleistet.
-
Besonders vorteilhaft ist diese Konstruktion, wenn die Leckleitung
in die Unterseite des Gehäuses einmündet und die Verbindung mit der Rückführleitung
ebenfalls im Bereich der Unterseite des Gehäuses vorgenommen ist. Auf diese Weise
wird einerseits der Zwischenraum selbsttätig immer leer laufen und andererseits
die Erdanziehung beim Abtransport der Leckage vorteilnaft genutzt werden.
-
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach
der Erfindung dargestellt. Es zeigen; Figur 1. einen Schnitt längs durch eine Galette
mit einem zugeordneten Rotationsdichtungskopf und Figur 2. eine andere Ausgestaltung
eines Rotationsdichtungskopfes, ebenfalls im Längsschnitt.
-
Mit 1 ist eine im Ständer 2 drehbar gelagerte Galette bezeichnet,
die mit einem Doppelmantelsystem verstehen ist und zwangsweise von dem Heizmittel
durchströmt ist. Die Durchflußrichtung des
Heizmittels ist mit Pfeilen
angedeutet. Es ist auch die andere Strömungsrichtung denkbar. Die Lagerwelle 3 der
Galette, die über nicht dargestellte Kugellager im Stande 2 gehalten ist, ist hohl
ausgebildet. Durch sie erfolgt die Zu- und Abführung des heizmittels. Um dies zu
ermöglichen, erstreckt sich zentrisch, mit Abstand zur Layerwelle 3, ein weiteres
Rohr 4, durch das in diesem Beispiel das Kondensat über den im ganzen mit 5 bezeichneten
Rotationsdruckkopf in einen Sammelbehälter 6 zurückfließt. Beide Rohre 3 und 4 sind
mit der Galette 1 drehfest verbunden, so daß1,sich beide innert alb des Rotationsdruckkopfes
5 drehen.
-
Das Gehäuse 7 des Rotationsdruckkopfes ist über Schiebestangen 8 am
Ständer 2 axiai verschieblich gehalten. Die nur schematisch dargestellten Dichtungsringe
9, 10 yewährleisten eine Verschiebung der Rohre 3, 4 innerhalb des Gehäuses und
dichten gleichzeitig das Gehäuse gegenüber dem zu - und abfließenden Heizmittel
ab. Auf der linken Seite der Dichtung 9 herrscht hoher Druck, da das unter Druck
zu-fließende Heizmittel über die Leitung 11 in das Gehäuse fließt. Zwischen den
Dichtungen 9 und 10 ist verminderter Druck, da hier sich das Kondensat lediglich
sammelt und über die unten einmündende Rückflußleitung 12 abgeführt wird.
-
Falls die Rotationsdichtung 9 nicht mehr ganz dicht sein sollte, ist
es nur mit einem gewissen Energieverlust verbunden, da das Leckheizmittel direkt
wieder zurück in den Sammelbehälter 6 fließt.
-
Die Rotationsdichtung 10 dagegen muß 100%ig dicht sein, wenn nicht,
wie die erfindung vorsieht, eine weitere Rotationsdichtung 13 mit Abstand zur Dichtung
10 angeordnet ist, um dort einen drucklosen Zwischenraum 14 zii erzeugen, in den
das Leckheizmittel durch die Dichtung 10 dringen kann. Da in dem Zwischen raum 14
weder der Druck für das zugeführte Heizmittel, noch der Druck entsprechend dem zurückfließenden
Kondensat, vielmehr auf beiden Seiten der Dichtung 13 der Druck der Außenatmosphäre
herrscht, wird der Dichtungsring 13 problemlos auf die Dauer dichten. Das sich dort
ansammelnde Leckheizmittel wird
er die unten in das Gehäuse 7 einmündende,
zurückfließende Leckleitung 15 in den Sainmelbehälter 6 zurücl;geführt.
-
Um den Abtransport des Leckheizmittels fortlaufend zu gewährleisten,
ist in der Eieizmittelrfickfiihrleitung 12 eine düsenförmiie Vurendung 16 angeordnet,
in deren engsten Querschnitt die Leckleitung 15 mit einer Querbohrung einmündet.
grund der düsenförmigen Verengung herrscht im engsten Durchflußquerschnitt eine
Strömungsgeschwindigkeitserhöhung, aufgrund der das durch die Leckleitung 15 zugeführte
Leckheizmittel angesaugt und über die Rückführleitung 12 zum Sammelbehälter 6 zurückgeführt
wird.
-
In Fig. 1 ist ein einziger Zwischenraum 14 mit einem einzigen zusätzlichen
Dichtungsring 13 dargestellt. Diese Art der drucklosen Abdichtung kann auch vervielfacht
werden, indem mehrere zusätzliche Rotationsdichtungen mit jeweiligen Zwischenräumen
und Möglichkeiten zur Abführung des Leckheizmittels angeordnet sind. Ein Beispiel
dazu ist in Fig. 2 dargestellt. Dort sind den Rotationsdichtungen 9 und 10, die
den Druckraum im Bereich des zurückfließenden Heizmittels begrenzen, sowohl in Richtung
zum zufließenden frischen Heizmittel, als auch in Richtung zur Galette jeweils eine
ggf. auch zwei zusätzliche Rotationsdichtungen 17, 18 zugeordnet, wobei jeweils
in dem erzeugten, drucklosen Zwischenraum Möglichkeiten zum Abtransport des Leckheizmittels
gegeben sind. Im Zwischenraum muß nicht unbedingt jeweils ein kontinuierlicher Abtransport
des Leckheizmittels erfolgen Es kann auch ein Sammelbehälter vorgesehen sein, wie
er mit dem Bezugszeichen 19 angedeutet ist.
-
L e e r s e i t e