DE3517335A1

DE3517335A1 - Shaft seal

Info

Publication number: DE3517335A1
Application number: DE19853517335
Authority: DE
Inventors: Jaan Voldemarovi&ccaron; Tallin Tamm; Aleksei Nikolaevi&ccaron; Tjumanok
Original assignee: TALLINSKIJ POLITECHNICESKIJ INSTITUT; Tallinsky Politekhnichesky Institut; Tallinskij Politechni&ccaron eskij Institut Tallin
Current assignee: TALLINSKIJ POLITECHNICESKIJ INSTITUT; Tallinsky Politekhnichesky Institut; Tallinskij Politechni&ccaron eskij Institut Tallin
Priority date: 1984-09-24
Filing date: 1985-05-14
Publication date: 1986-04-03
Also published as: DE3517335C2

Abstract

The shaft seal consists of a radial ring (1), which is mounted on a shaft (2), and of a supporting element which acts on the said ring. A diaphragm (6) is connected to the supporting element and to the housing (7) of a chamber filled with a working medium. The shaft seal furthermore comprises a contact-pressure element in the form of at least two elastic levers (10), each of which is supported by its long arm (11) against the supporting element and by its short arm (12) against the chamber housing (7). A contact-pressure screw (13) is arranged between the arms of each lever (10). <IMAGE>

Description

ERFINDUNGSBESCHREIBUNG DESCRIPTION OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft ittel gegen Leckverluste, insbesondere eine Wellendichtung. The present invention relates to anti-leakage measures, in particular a shaft seal.

Die Erfindung kann in UahlagrQut en, beispielsweise in vesinteDratoren, angewendet werden. The invention can be used in UahlagrQut s, for example in vesinteDratoren, be applied.

Bekannt ist eine Axialdichtun (siche den SU-Urheberschein Nr. 631665, IPK F 01 D 11(00), die einen auf einer Welle angebrachten Radialring sowie einen Dichtring enthält, der sich in eier mit einer Fltissigkeit gefüllten Kammer befindet und an den Radialring mittels einer Andrückfeder angedrücht wird. Während des Betriebes wird der Dichtring an den Radialring angedrückt und dichtet die Zelle ab. Allerdings wird beim Einsatz der Dichtung in einem verstaubten Medium diese durch Staub verstopft, so dass die Dichtung nicht mehr wirksam ist, oder aber ist kontinuierliches Umpumpen der Flüssigkeit notwendig, was nur durch eine kompliziertere Dichtungskonstruktion erzielbar ist. An axial seal is known (secure the SU copyright certificate no. 631665, IPK F 01 D 11 (00), which have a radial ring mounted on a shaft and a Contains sealing ring, which is located in a chamber filled with a liquid and is pressed against the radial ring by means of a pressure spring. During operation the sealing ring is pressed against the radial ring and seals the cell. However if the seal is used in a dusty medium, it is clogged by dust, so that the seal is no longer effective, or there is continuous pumping over of the liquid is necessary, which is only possible due to a more complicated seal construction is achievable.

Bekannt ist eine Axialwellendichtung (siehe JP-PS Nr. 56-37471, IPK F 16 1 15/34, 1981), die aus einem Radialring, einem Axialring, Andrückfedern, die den Axialring an den Radialring andrücken, sowie einem (Jummidichtring besteht, der zwischen der Welle und dem Axialring angeordnet ist. Im Betrieb wird der Axialring an den Radialring angedrückt, wobei der Gummidichtring über die gesamte Welle gleitet. Bei einer Wellenverlagerung wird auch der Axialring mit dem Gummidichtring verschoben. Zur Wiederherstellung der Dichtung sind Ai drückfedern vorhanden, deren Druckkraft ausreichend gross sein soll, um die Reibunbskraft zwischen dem Gummidichtring und der Welle zu überwinden. Aber in diesem Fall wird auch der Axialring an den Radialring intensiv angedrUckt, was zum Uberhitzen und raschen Verschleiss der Dichtung führt. Bei geringer Druckkraft der Andrückfedern bildet sich nach der Versoniebung des Axialringes ein Spalt, über welchen die Dichtung undicht wird. An axial shaft seal is known (see JP-PS No. 56-37471, IPK F 16 1 15/34, 1981), which consists of a radial ring, an axial ring, pressure springs, the press the axial ring against the radial ring, as well as a (rubber sealing ring, which is arranged between the shaft and the axial ring. In operation, the axial ring pressed against the radial ring, whereby the rubber sealing ring slides over the entire shaft. If the shaft is shifted, the axial ring with the rubber sealing ring is also shifted. To restore the seal, there are Ai compression springs whose compressive force should be sufficiently large to reduce the friction between the rubber sealing ring and to overcome the wave. But in this case the axial ring is also attached to the radial ring intensely pressed, which leads to overheating and rapid wear of the seal. If the pressure springs are low in pressure, the Axial ring a gap through which the seal leaks.

Bekannt ist eine Wellendichtung (siehe die US-PS Nr. 2622902, NPK 277-13), die einen Radialring, der auf einer umlauSenden elle angebracht ist, ein Stützelement, das mit dem Radialring verbunden ist, sowie eine elastische membran enthält, die mit dem Gehäuse einer mit einer Flüssigkeit gefüllten Kammer und mit dem Stützelement verbunden ist. Die Dichtung kommt durch Andrücken des Stützelementes mittels der Membran an den Radialring zustande. Das Druckgefälle auf den beiden Seiten der Dichtung kann positiv bzw. negativ sein. Bei positivem Druckgefälle besteht der höhere Druck auf der Seite des Stützelementes. In diesem Fall baut sich die Anpresskraft des Stützelementes an den Radialring aus der elastischen Kraft der Membran und einem Ieildruck auf, den die Flüseigkeit auf die membran ausübt. Die Dichtung überhitzt sich wegen Reibung übermässig stark und verschleisst rasch. A shaft seal is known (see US Pat. No. 2,622,902, NPK 277-13), which has a radial ring that is attached to a circumferential end elle Support element that is connected to the radial ring and an elastic membrane contains, with the housing of a chamber filled with a liquid and with is connected to the support element. The seal is made by pressing the support element by means of the membrane on the radial ring. The pressure gradient on the two Sides of the seal can be positive or negative. If there is a positive pressure gradient the higher pressure on the side of the support element. In this case the Contact pressure of the support element on the radial ring from the elastic force of the Membrane and an Ieeildruck that the liquid exerts on the membrane. the The seal overheats excessively due to friction and wears out quickly.

Bei negativem Druckgefälle ist auf der Seite des Stützelementes der geringere Druck vorhanden, und die Anpresskraft des Stüt7elementes ist der Differenz aus der elastischen Membrankraft abzüglich einem Teildruck gleich, den die Fltissigkeit auf die membran ausübt. 3ei einem bestimmten Druckgefälle wird das Stützelement vom Radialring ahgedrängt, und die Dichtigkeit der Dichtung wird infolge des entstandenen Spaltes gestört sein. In the case of a negative pressure gradient, the is on the side of the support element There is less pressure, and the contact pressure of the support element is the difference from the elastic membrane force minus a partial pressure equal to that of the liquid exerts on the membrane. 3 at a certain pressure gradient, the support element by the radial ring, and the tightness of the seal is as a result of the resulting Be disturbed.

Im Betrieb ohne Druckgefälle auf beiden Dichtungsseiten wird die Dichtung mit unterschiedlicher Kraft an das Stutzelement angedrUckt, was übermässige Uberhitzung und den Verscnleiss der Dichtung bis zur Spaltbildung bedingt. In operation without a pressure gradient on both sides of the seal, the Seal pressed against the support element with different forces, which was excessive Overheating and wear of the seal up to the formation of a gap.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellendichtung zu schaffen, deren konstruktive Ausführung es erlauben wUrde, dank Einstellung der Dichtungsanpresskraft die Abdichtungsbedlngungen zu verbee und hierdurch die Lebensdauer der Dichtung zu erhöhen. The present invention is based on the object of a shaft seal to create, the constructive execution of which would allow, thanks to the adjustment of the Sealing contact force to verbee the sealing conditions and thereby the service life to increase the seal.

Die gestellte Aufhabe wird dadurch gelöst, dass die Wellendichtung, die einen auf einer Welle angebrachten Radialring, ein Stützelement, das mit dem Radialring verbunden ist, sowie eine Membran enthält, die mit dem Gehäuse einer mit einem Arbeitsmedium gefüllten Kammer verbunden ist, erfindungseinass mit einem Andrückelement versehen ist, das die Einstellung der Dichtungsanpresskraft gewährleistet und mindestens zwei elastische Nebel, von denen jeder sich mit seinem langen Arm am Stützelement, mit seinem kurzen Arm aber am Gehäuse abstützt, sowie eine Andrückschraube enthält, die im Mittelpunkt eines jeden Hebels angeordnet ist. The problem posed is solved by the shaft seal, the one mounted on a shaft radial ring, a support element that with the Radial ring is connected, and contains a membrane that is connected to the housing of a is connected to a working medium filled chamber, erfindungseinass with a Pressure element is provided, which ensures the adjustment of the seal contact force and at least two elastic nebulae, each of which extends with its long arm on the support element, but with its short arm on the housing, as well as a pressure screw which is located in the center of each lever.

Zur Messung der Anpresskraft ist erforderlich, dass die Wellendichtung mit einem Anzeiger zur visuellen Anpresskraftkontrolle versehen ist, der an jedem Hebel des Andrückelementes angebracht ist. To measure the contact pressure it is necessary that the shaft seal is provided with an indicator for visual contact pressure control, which is attached to each Lever of the pressure element is attached.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht den Einsatz der erfindungsgemässen Wellendichtung bei verschiedenen Betriebsarten des Aggregats. The present invention enables the use of the inventive Shaft seal for different operating modes of the unit.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiel anhand von beiliegenden Zeichnungen erläutert; es zeigt: Fiv. 1 Gesamtansicht der Wellenfliciltun, dartestellt im axialen Schnitt bis zur Symmetrieachse, gemäss der Erfindung; Fig. 2 radialen Schnitt der Welle bei Anwendung dreier elastischer Hebel in der Wellendichtung, geniäss der Erfindung. In the following, the present invention will be clarified by the description an exemplary embodiment explained with reference to the accompanying drawings; it shows: Fiv. 1 General view of the Wellenfliciltun, shown in an axial section up to Axis of symmetry, according to the invention; Fig. 2 radial section of the shaft in use three elastic levers in the shaft seal, enjoyed by the invention.

Die Wellendichtung enthält einen Radialring 1 (Fig. 1), der auf einer Welle 2 angebracht ist. Ein mit dem Radialring 1 verbundenes Stützelement besteht aus einem abnehmbaren Axialring 3, einem Halter 4 und einer Andrückscheibe 5. Eine Membran 6, die beispielsweise aus Qafelgummi besteht, ist zwischen dem alter 4 und der Scheibe 5 fixiert und mit dem Gehäuse 7 einer mit einem Arbeitsmedium gefüllten Kammer mittels eines Andrückrings 8 und eines Schraubenbolzens 9 verbunden. Das M1- drückelement enthält mindestens zwei elastische Hebel 10, von denen Jeder über das Ende seines langen Arms 11 an der Andrückscheibe 5 des Stützelementes, über das Ende seines kurzen Arms 12 aber am Gehäuse 7 abgestützt ist. The shaft seal includes a radial ring 1 (Fig. 1) on a Shaft 2 is attached. There is a support element connected to the radial ring 1 from a removable axial ring 3, a holder 4 and a pressure washer 5. One Membrane 6, which consists for example of Qafel rubber, is between the ages of 4 and the disk 5 is fixed and the housing 7 is filled with a working medium Chamber connected by means of a pressure ring 8 and a screw bolt 9. That M1- pressing element contains at least two elastic levers 10, of each over the end of his long arm 11 on the pressure disc 5 of the support element, but is supported on the housing 7 via the end of its short arm 12.

Zwischen diesen Armen befindet sich eine Andrückschraube 13. An einem der Enden, beispielsweise des längeren Arms 11 eines Jeden Hebels 10, ist ein Stab 14 starr befestigt, der den Anzeiger zur visuellen Anpresskraftkontrolle darstellt.A pressure screw 13 is located between these arms of the ends, e.g. of the longer arm 11 of each lever 10, is a rod 14 rigidly attached, which represents the indicator for visual contact pressure control.

In Fig. 2 ist eine Ausfünrungsform des Andrückelementes dargestellt, das drei elastische iiebel 10 enthält. Die den der langen Arme 11 der elastischen Hebel 10 stützen sich zur Erzeugung eines gleichförmigen Druckes am Stützelement alle 1200 ab. Die Anzei,estäbe 14 sind an den Hebeln 10 mit einem Spalt Uber deren gesamte Länge befestigt. In Fig. 2 an embodiment of the pressure element is shown, the three elastic iiebel 10 contains. The those of the long arms 11 of the elastic Levers 10 are supported to generate a uniform pressure on the support element all 1200 from. The display, est rods 14 are on the levers 10 with a gap above them fastened over the entire length.

Die erfindungsgemässe Dichtung kann in ahlaggregaten, beispielsweise in Desintegratoren mit stark verstaubtem Medium,angewendet werden. In den Desintegratorkammern kann der Druck höher bzw. niedriger als der Aussendruck sein, d.h. das an der Dichtung anliegende Druckgefälle wird positiv bzw. negativ sein. Bei Umlauf der Welle 2 (Fig. 1) wird der Axialring 3 an den Radialring 1 angedrückt. Die Anpresskraft wird mit hilfe des elastischen Hebels 10 und der AndrUckschraube 13 eingestellt. Ist die Anpresskraft zu gering, 90 wird der Kontakt zwischen den Ringen 1 und 3 gestört, was zur Bildung eines Spaltes zwischen ihnen und zur Störung der Dichtigkeit der Wellendichtung führt. In diesem Fall wird die Anpresskraft mittels der Schraube 13 vergrössert. Die Gleichförmigkeit der Anpresskraft an allen elastischen Hebeln 10 (teig. 1 und 2) wird mittels Anzeiger überprüft. Der Druck in der Sahlkaamer hängt vom motortyp, ferner von der Winkelgeschwindigkeit ab, weshalb auf den beiden Dichtungsseiten verschiedene Druckgefälle, d.h. positive bzw. negative, entstehen können. Bei zu hoher Anpresskraft des Rings 3 an den Ring 1 kommt es zu starker Reibung zwischen ihnen, die eine Uberhitzung der Ringe 1 und 3 und den Verschleiss derselben bewirkt. In diesem Fall ist die kndrückschraube 13 zu lockern. Ist der Druck in der Kammer niedriger als der atmosphärische Druck, so wird der Ring 3 an den Ring 1 mittels der Membran 6 angedrückt. In diesem Fall können die elastischen Hebel 1G vollends entspannt werden. The seal according to the invention can be used in ahlaggregaten, for example can be used in disintegrators with very dusty media. In the disintegrator chambers the pressure can be higher or lower than the external pressure, i.e. that at the seal applied pressure gradient will be positive or negative. When shaft 2 (Fig. 1) the axial ring 3 is pressed against the radial ring 1. The contact pressure is with set with the help of the elastic lever 10 and the pressure screw 13. Is the Contact pressure too low, 90 the contact between rings 1 and 3 is disturbed, resulting in the formation of a gap between them and disrupting the tightness of the Shaft seal leads. In this case, the contact pressure is applied by means of the screw 13 enlarged. The uniformity of the contact force on all elastic levers 10 (dough. 1 and 2) is checked by means of an indicator. The pressure in the Sahlkaamer depends on the type of motor, also on the angular speed, which is why on the two Different pressure gradients, i.e. positive or negative, arise on the sealing sides can. If the contact pressure of the ring 3 is too high on the Ring 1 is coming there is too much friction between them causing overheating of rings 1 and 3 and causes wear and tear of the same. In this case the compression screw 13 is closed loosen. If the pressure in the chamber is lower than atmospheric pressure, then the ring 3 is pressed against the ring 1 by means of the membrane 6. In this case you can the elastic levers 1G are completely relaxed.

Also kann die vorliegende Erfindung dank Einstellung der Anpresskraft der Ringe 1 und 3 bei verschiedenen Betriebsarten des Desintegrators angewendet werden, wobei sowohl die Staubentwicklung im Aggregat wie auch das Einsaugen der Aussenluft in die Aggregatkammer vermieden wird. Andererseits schliesst die richtige Wahl die Anpresskraft die Uberhitzung und den Verschleiss der Dichtung aus, was eine hohe Betriebszuverlässigkeit der Dichtung während einer längeren Zeit gewährleistet. Thus, the present invention can be achieved thanks to the adjustment of the pressing force of rings 1 and 3 used in different operating modes of the disintegrator be, with both the dust in the unit as well as the suction of the Outside air is avoided in the unit chamber. On the other hand, the correct one closes Choose the contact force, the overheating and wear of the seal, what ensures high operational reliability of the seal over a long period of time.

Der Lnzeigestab 14 folgt der elastischen Verformung des Hebels 10 nicht und zei£t durch seine Ablage von dieses die größe vo dessen elastischer Verformung ;nd mit der Andrückkraft.The indicator rod 14 follows the elastic deformation of the lever 10 not and shows through its storage of this the size of its elastic deformation ; nd with the pressing force.

Claims

SHAFT SEAL PATENT CLAIMS 1. Shaft seal containing - a Radial ring (1) mounted on a shaft (2); - a support element that is connected to the radial ring (1); - a membrane (6), which with a housing (7) a chamber which is filled with a working medium, as well as with the support element connected is.

d u r g e k e k e n n n z e i n e t that they are using a pressure element is versenen, which ensures and contains the setting of the seal contact pressure - At least two elastic levers (10), each of which deals with its long Arm (11) is supported on the support element, but with its short arm (12) on the chamber housing (7), - A pressure screw (13) which is arranged between uen arms @ of each lever (10) is.

2. .N'ellen (iichtung according to claim 1, d a d u r c h, e k e n n z it is not neccessary that they are provided with an indicator for visual control of the contact pressure is attached to each lever (10) of the pressure element.

3. Shaft seal according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that each indicator represents a stick (14) which is in the vicinity of a End of the elastic lever (10) is attached.