DE29800616U1

DE29800616U1 - Sperrdruckdichtung

Info

Publication number: DE29800616U1
Application number: DE29800616U
Authority: DE
Original assignee: DEPAC DICHTUNGSTECHNIK GmbH
Current assignee: Mef Financing Establishment Li
Priority date: 1998-01-15
Filing date: 1998-01-15
Publication date: 1998-03-05
Anticipated expiration: 2008-01-16

Description

Sperrdruckdichtung

Die Erfindung betrifft eine Sperrdruckdichtung zur Abdichtung einer rotierenden Welle gegenüber einer Gehäusewand, insbesondere die Ausgestaltung der Zufuhr und Abfuhr des Sperrmediums.

Eine Gleitringdichtung weist im allgemeinen einen stationären Gleitring auf, der z.B. mit einer flanschartigen Brille drehfest an dem Gehäuse befestigt wird, und einen dynamischen Gleitring, der drehfest mit der Welle befestigt wird und mit dieser rotiert. ,An einer Gleitfläche liegen die beiden Gleitringe aneinander an und bewirken dort die Abdichtung zwischen den stationären und den dynamischen Teilen der Gleitringdichtung. Die Gleitringe sind beispielsweise mit Federn gegeneinander vorgespannt", um einen kräftigen Andruck und damit eine gute Dichtwirkung zu erzielen.

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Bei Sperrdruckdichtungen wird innerhalb der Gleitringdichtung ein Druck mit Hilfe eines Sperrmediums, wie beispielsweise Öl, aufgebaut, der einem auf der Gleitringdichtung lastenden Druck entgegenwirkt. - Gleichzeitig dient das Sperrmedium zur Wärmeabfuhr und Schmierung der Gleitringdichtung. Üblicherweise sind Sperrdruckdichtungen als sogenannte Doppel-Gleitringdichtungen ausgeführt.

Eine derartige Doppel-Gleitringdichtung ist in DE 297 13 603 Ul offenbart. Sie weist zwei Gleitringdichtungen auf, wobei eine innere Gleitringdichtung den Gehäuseinnenraum gegenüber der Welle abdichtet und eine äußere Gleitringdichtung die Umgebung gegen die Welle abdichtet. Der Zulauf und Rücklauf des Sperrmediums findet in der Brille zwischen den beiden Gleitringdichtungen statt.

Bei den bekannten Sperrdruckdichtungen ist die Befestigung der Zuleitungen für den Zulauf bzw. den Rücklauf des Sperrmediums schwierig, da diese Dichtungen bei den verschiedensten Maschinen mit unterschiedlicher Anordnung der Zuführleitungen zum Einsatz kommen. Oftmals ist es wegen der unterschiedlichen räumlichen Anordnung der Öffnungen der Brille und der Zuleitungen der Maschine nicht möglich, die Zuleitungen ohne weiteres an die Brille der Sperrdichtung anzuschließen. Es können Sperrdrücke bis zu 3 0 bar aufgebaut werden, was entsprechend starre Zuleitungen verlangt, die schlechter zu handhaben und daher noch schwieriger anzuschließen sind.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einbau einer Gleitringdichtung und insbesondere den Anschluß der Zuleitungen für das Sperrmedium zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8 gelöst.

Die Erfindung schlägt ein drehbares Anschlußelement vor, das an den Zulauf- bzw. Rücklauf öffnungen der Brille befestigt wird und mittels einer Drehbewegung an unterschiedliche Zuleitungen angepaßt werden kann. Somit können Zuleitungen ohne erhöhten Aufwand bei der Verlegung von einem großen Winkelbereich aus, der nur durch die Welle beschränkt wird, direkt an die Brille angeschlossen werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Anschlußelement an der von dem Gehäuse abgewandten Stirnseite der Brille befestigt und um eine Achse drehbar, die parallel zu der Welle verläuft. Das in der Brille in radialer Richtung strömende Sperrmedium wird in dem Anschlußelement zunächst in axiale und dann wieder in radiale Richtung umgelenkt. Durch diese zweimalige Umlenkung des Sperrmediums um jeweils 90° wird erreicht, daß trotz stirnseitiger in axialer Richtung erfolgender Befestigung des Anschlußelements die Zuleitungen für das Sperrmedium auf einfache Weise in radialer Richtung anschließbar sind. Neben der einfachen Montage ist ein weiterer Vorteil der stirnseitigen Befestigung des Anschlußelementes, daß die Abmessungen der Brille in radialer Richtung je nach Stellung des Anschlußelementes nicht oder nur unwesentlich vergrößert werden, so daß eine Dichtung mit diesem Anschlußelement auch bei engen Einbauverhältnissen einge-

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setzt werden kann. Darüberhinaus ist es möglich, ein langgestrecktes Anschlußelement, das sich parallel zu der Welle von dem Gehäuse weg erstreckt, vorzusehen, so daß Hindernisse für die Zuführleitungen wie .z ,B..-Vorsprünge des Gehäuses auf einfache Weise umgangen werden können.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Sperrdruckdichtung, und

Fig. 2 eine Vorderansicht der Sperrdruckdichtung gemäß dem Pfeil II in Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 weist ein druckdichtes Gehäuse 1 einen Wellendurchgang 2 auf, durch das eine rotierende Welle 3 verläuft. Ausgehend von der Außenfläche 4 des Gehäuses 1 verläuft ein Aufnahmeraum 5, der die Welle 3 ringförmig umgibt. Eine Sperrdruckdichtung 10 dichtet den Gehäuseinnenraum und die Umgebung gegen die Welle 3 ab. Die Gehäuseaußenwand 4 ist mit einem Dichtring 6 gegenüber der Sperrdruckdichtung 10 abgedichtet.

Die Sperrdruckdichtung 10 ist hier als Doppel-Gleitringdichtung ausgeführt; es können auch andere Dichtungstypen verwendet werden, solange diese als Sperrdruckdichtungen betrieben werden können.

Eine die Welle 3 umgebende innere Gleitringdichtung 11 der Sperrdruckdichtung 10 befindet sich in dem Aufnah-

meraum 5, um den Gehäuseinnenraum gegen die Welle 3 abzudichten. Die innere Gleitringdichtung 11 besteht aus einem stationären Gleitring 12 und einem dynamischen Gleitring 13; die beiden Gleitringe 12,13 -treffen in einer Gleitfläche 14 aufeinander, die die Dichtfläche zwischen ortsfesten und rotierenden Teilen bildet.

Der stationäre Gleitring 12 greift in eine die Welle 3 umgebende Brille 15 ein, die mittels mehrerer Schrauben 7 mit der Außenfläche 4 des Gehäuses 1 verbunden ist. Der stationäre Gleitring 12 ist axial beweglich in der Brille 15 gelagert und mit einem Dichtring 16 gegen die Brille 15 abgedichtet. Zur Drehsicherung weist der stationäre Gleitring 12 einen nicht dargestellten Schlitz auf, in den ein Vorsprung der Brille 15 eingreift.

Der dynamische Gleitring 13 ist an einer auf der Welle 3 sitzenden Hülse 17 mit geringem radialen Spiel befestigt und mit einem Dichtring 18 gegen die Hülse 17 abgedichtet. Zur Drehsicherung des dynamischen Gleitringes 13 gegenüber der Welle 3 greift ein in einem radial abstehenden Bereich 19 der Hülse 17 eingesetzter Bolzen 20 in einen Schlitz 21 des dynamischen Gleitringes 13 ein. Mehrere über den Umfang verteilte Federn 22 stützen sich an der Brille 15 ab und pressen den stationären Gleitring 12 an der Gleitfläche 14 mit dem dynamischen Gleitring 13 zusammen.

An der Außenseite der Brille 15 ist eine äußere Gleitringdichtung 23 angeordnet, die im Aufbau im wesentlichen symmetrisch zu der inneren Gleitringdichtung 11 ist. So weist auch die äußere Gleitringdichtung 23 einen stationären Gleitring 24 und einen dynamischen

Gleitring 25 auf, die zusammen eine Gleitfläche 26 bilden.

Der stationäre Gleitring 24 der äußeren Gleitringdichtung 23 ist ebenso wie der stationäre Gleitring 12 der inneren Gleitringdichtung 11 an der Brille 15 befestigt. Zur Verdrehsicherung greift ein an der Brille 15 befestigter Bolzen 27 in einen Schlitz 28 des stationären Gleitringes 24 ein. Die beiden Gleitringe 24,25 der äußeren Gleitringdichtung 23 sind ebenfalls mit hier nicht dargestellten Federn gegeneinander vorgespannt .

Der dynamische Gleitring 25 der äußeren Gleitringdichtung 23 ist an einem ringförmigen Aufsatz 29 befestigt, der mit der Hülse 17 verbunden ist. Die Hülse 17 erstreckt sich durchgängig über die gesamte Länge der Gleitringdichtung 10. An der Innenseite ist die Hülse 17 mit einem Dichtring 3 0 gegen den Gehäuseinnenraum abgedichtet. An der Außenseite weist die Hülse 17 mehrere über den Umfang verteilte Löcher auf, durch die jeweils eine Setzschraube 29a des ringförmigen Aufsatzes 29 gegen die Welle verschraubt wird, so daß der ringförmige Aufsatz 29 auf der Welle 3 fixiert ist. Mit einem Sprengring 31, der den ringförmigen Aufsatz 29 mit der Hülse 17 verbindet, wird die Hülse 17 axial an der Welle 3 gesichert. i

Die Brille 15 weist einen Zulaufkanal 32 für das Sperrmedium auf. Der Zulaufkanal 32 hat einen aufgeweiteten, mit einem Gewinde versehenen Bereich 32a, der sich von der dem Gehäuse 1 abgewandten Stirnseite der Brille 15 ausgehend, in bezüglich der Welle 3 axialer Richtung in die Brille 15 erstreckt. Dieser Bereich geht in einen

radial verlaufenden Bereich 32b des Zulaufkanals 32 über, dessen anderes Ende sich im Zentralbereich 33 der Brille befindet, wobei der Zentralbereich 33 sich axial in der Mitte zwischen den beiden stationären-- Gleit ringen 12,24 befindet. Von dort gelangt das Sperrmedium in einen Spalt, der von der inneren Gleitringdichtung 11 und der Hülse 17 begrenzt wird. Weiterhin bewegt sich das Sperrmedium zwischen dem zentralen Bereich 33 der Brille und der Hülse 17 hindurch.

In dem sich an den zentralen Bereich 33 und unterhalb des stationären Gleitringes 24 der äußeren Gleitringdichtung 23 liegenden Bereich weist die Hülse 17 an ihrer äußeren Umfangsflache eine schraubenförmige Pumpnut 34 auf. Die Brille 15 hat in diesem Bereich eine rohrförmige Pumpkanalwand 35, die die Pumpnut 34 umgibt, so daß bei rotierender Welle 3 die Pumpnut 34 das Sperrmedium von dem Gehäuse 1 weg fördert. Von dort besteht eine Verbindung über einen Spalt zwischen der Pumpkanalwand 35 und des stationären Gleitringes 24 der äußeren Gleitringdichtung 23 zu einem Rücklaufkanal 36, der in radialer Richtung in der Brille verläuft. In dem beschriebenen Zirkulationsweg strömt das Sperrmedium zur Abführung von Wärme und zur Schmierung der Dichtungen .

In dem zur Stirnseite der Brille 15 hin offenen Bereich 32a des Zulaufkanals 32 ist ein Anschlußelement 37 eingeschraubt . Es weist ein Übertragungselement in Form einer Schraube 3 8 mit einer inneren Kreuzbohrung 3 9 auf, deren Längsbohrung 3 9a ein sich durch den Schraubenschaft erstreckendes Sackloch ist und deren Querbohrung 39b die Schraube 38 in einem Bereich, der sich außerhalb der Brille 15 befindet, vollständig durch-

quert. Auf die parallel zu der Welle 3 verlaufende Schraube 3 8 ist ein dazu senkrecht verlaufender Stutzen 40 drehbar aufgesteckt. Der Stutzen 40 hat eine sacklochartige Öffnung 41 mit._ einem Gewinde, in -dem . Anschlußleitungen für den Zulauf bzw. den Rücklauf des Sperrmediums befestigt werden können. Der Stutzen 40 weist senkrecht zu der Öffnung 41 eine durchgehende Querbohrung 41a auf, deren Durchmesser derart bestimmt ist, daß die Schraube 3 8 ohne Spiel hindurchpaßt.

Die Schraube 38 weist im Bereich der Öffnung 41 des Stutzens 40 eine Ringnut 42 auf, so daß auch Sperrflüssigkeit durch das Anschlußelement 37 gelangt, wenn die Öffnung 41 des Stutzens 4 0 nicht mit der Querbohrung der innenliegenden Kreuzbohrung 39 ausgerichtet ist. Zwischen der Brille 15 und dem Stutzen 40 ist ein Dichtring 43 und zwischen dem Stutzen 4 0 und dem Kopf der Schraube 38 ist ein weiterer Dichtring 44 zur Abdichtung des drehbaren Stutzens 40 angeordnet.

Der Stutzen 4 0 kann während der Montage, d.h. wenn kein Sperrmedium durch die Sperrdruckdichtung 10 zirkuliert, gedreht werden. Dazu muß zunächst die Schraube 3 8. gelöst werden, bevor der Stutzen 40 an die Zuleitungen für das Sperrmedium angepaßt werden kann. Alternativ kann das Anschlußelement 37 derart ausgebildet sein, daß der Stutzen 40 auch während des Betriebes, also bei Durchfluß von Sperrmedium verdreht werden kann. In beiden Fällen ist der Stutzen 40 stufenlos, d.h. ohne vorgegebene Raststellungen drehbar.

Bei der Montage der Sperringdichtung 10 wird diese einfach auf die Welle 3 aufgeschoben und die stationären Teile der Sperrdruckdichtung 10 mit der Brille 15 wer-

den an dem Gehäuse 1 befestigt. Zur Befestigung der dynamischen Teile der Sperrdruckdichtung 10 werden die Setzschrauben 3 0 angezogen. Um während des Transports und während der Montage eine De justierung der . Sperrdruckdichtung 10 zu verhindern, sind an der Außenseite der Brille 15 Justierschrauben 45 angebracht. Jede Justierschraube 45 sichert eine Justierhülse 46, die einen radial abstehenden Vorsprung 47 aufweist. Ist die Justierschraube 45 gelöst, kann die Justierhülse 46 gedreht werden, so daß der Vorsprung 4 7 in eine ringförmigen Nut 48 des ringförmigen Aufsatzes 29 eingreift und somit die innere Gleitringdichtung 11 und die äußere Gleitringdichtung 23 unter der gewünschten Vorspannung sichert. Nachdem die Sperrdruckdichtung 10 sowohl an dem Gehäuse 1 als auch an der Welle 3 befestigt ist, können die Justierschrauben 45 gelöst und die Vorsprünge 4 7 aus dem Eingriff herausgedreht werden. Die Justierhülsen 46 werden zur späteren Wiederverwendung mit dem Vorsprung 4 7 von der Nut 48 abgewandt wieder an der Brille 15 festgeschraubt.

Bei Betrieb der Sperrdruckdichtung 10 wird das Druckmedium über den Stutzen 4 0 und die Schraube 38 in den Zulaufkanal 32 gepreßt. Nach dem Austritt aus dem Zulaufkanal 32 gelangt das Sperrmedium zunächst unter die innere Gleitringdichtung 11. Durch den weiteren Druckaufbau und durch die Rotation der Welle 3 bzw. die Sogwirkung der Fördernut 34 wird das Sperrmedium unter dem Zentralbereich 33 der Brille 15 und der Pumpkanalwand 3 5 entlang unter den dynamischen Gleitring 25 der äußeren Gleitringdichtung 23 gefördert. Daraufhin gelangt das Sperrmedium zwischen dem stationären Gleitring 24 der äußeren Gleitringdichtung 23 und der Pump-

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kanalwand 3 5 hindurch in den Rücklauf kanal 3 6 und ein daran angeschlossenes weiteres Anschlußelement 37.

Claims

- 11 - ANSPRUCHE

1. Sperrdruckdichtung, die zur Abdichtung einer rotierenden Welle (3) -gegen ein Gehäuse - (1) an diesem befestigbar ist, mit einer die Welle (3) umgebenden, an dem Gehäuse (1) anbringbaren Brille

(15) , die einen Zulaufkanal (32) und einen Rücklaufkanal (36) für ein Sperrmedium aufweist, einer die Welle (3) gegen den Gehäuseinnenraum abdichtenden inneren Gleitringdichtung (11) und einer die Welle (3) gegen die Umgebung abdichtenden äußeren Gleitringdichtung (23), wobei jede Gleitringdichtung (11,23) zwei gegeneinander vorgespannte Gleitringe (12,13;24,25) aufweist und wobei ein Zirkulationsweg (41,39,32,34,36) für das Sperrmedium zwischen den Kanälen (32,36) und entlang der Gleitringdichtungen (11,23) verläuft,
dadurch gekennzeichnet,
daß an mindestens einem der Kanäle (32) ein drehbares Anschlußelement (37) befestigt ist.

2. Sperrdruckdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (37) von der Stirnseite der Brille (15) absteht und· um eine Achse drehbar ist, die parallel zu der Welle (3) verläuft.

3. Sperrdruckdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (37) aus einem an der Brille (15) befestigten Übertragungselement (38) und einem drehbar an diesem befestigten Stutzen (40) zum Anschließen einer Zuleitung für das Sperrmedium besteht.

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4. Sperrdruckdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement eine Schraube (38) ist, die eine innenliegende Kreuzbohrung (39) hat, deren Längsbohrung (39a)-mit dem betreffenden Kanal (32) und deren Querbohrung (39b) mit einer Anschlußöffnung (41) des Stutzens (4 0) kommuniziert, und daß die Schraube (38) im Bereich der Anschlußöffnung (41) des Stutzens (40) eine Ringnut (42) aufweist, die mit der Querbohrung (39b) in Verbindung steht.

5. Sperrdruckdichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Welle (3) anbringbaren dynamischen Gleitringe (13,25) an einer auf die Welle (3) aufschiebbaren Hülse (17) angebracht sind, die durch die Brille (15) hindurchragt und auf der Außenseite eine Fixiervorrichtung (29,29a,31) zur Befestigung an der Welle (3) aufweist.

6. Sperrdruckdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (17) im Bereich der äußeren Gleitringdichtung (23) eine schraubenförmige Pumpnut (34) zur Förderung des Sperrmediums aufweist und daß die Pumpnut (34) von einer rohrförmigen Pumpkanalwand (35) umgeben ist.

7. Sperrdruckdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpnut (34) und die Pumpkanalwand (35) sich von dem Zentralbereich (33) der Brille (15) nur bis zu der Gleitfläche (26) der äußeren Gleitringdichtung (23) erstreckt.

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8. Anschlußelement für eine eine rotierende Welle (3) gegen ein Gehäuse (1) abdichtende Sperrdruckdichtung (10), wobei das Anschlußelement (37) in einem Anschluß (32) der Sperrdruckdichtung (10).drehbar befestigt ist.

9. Anschlußelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (37) um eine Achse drehbar ist, die parallel zu der Welle (3) verläuft.

10. Anschlußelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (37) eine Schraube (3 8) und einen um die Schraube (38) drehbaren Stutzen (40) aufweist, wobei die Schraube

(38) eine innenliegende Kreuzbohrung (39) hat, deren Längsbohrung (39a) mit dem betreffenden Kanal (32) und deren Querbohrung (39b) mit einer Anschlußöffnung (41) des Stutzens (40) kommuniziert und daß die Schraube (38) im Bereich der Anschlußöffnung (41) des Stutzens (40) eine Ringnut (42) aufweist, die mit der Querbohrung (39b) in Verbindung steht.