DE3819879A1 - Verfahren und anordnung zum anziehen von geflochtenen abdichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anziehen von geflochtenen Abdichtungen an ihren Platz, und zwar zum Abdichten eines Spalts zwischen einem rotierenden und einem nichtrotierenden Maschinenteil, bei welchem Verfahren gegen im Spalt angebrachte Abdichtungsringe ein hülsenförmiger Anziehteil angeordnet wird, der einer axialen Kraft ausgesetzt wird, wobei die Druckfläche des Anziehteils sich an die radiale Oberfläche des äußersten Abdichtungsrings preßt und die Abdichtungs­ ringe in der Achsenrichtung an ihren Platz anzieht. Die Erfindung betrifft dazu eine Anordnung zum Anziehen von Abdichtungen.

Das Anziehen von geflochtenen Abdichtungen ist eine sehr gewöhnliche Maßnahme in der Industrie. Zum Anziehen von Abdichtungen wurden früher Anziehschrauben benutzt. Beim Anziehen mittels Schrauben wird im Anzieh­ teil eine axiale Kraft mit Hilfe von Schrauben er­ zeugt. Die durch Schrauben erzeugte Kraft wird mittels des Anziehteils auf Abdichtungsringe übertragen, wobei die Abdichtungsringe an ihren Platz angezogen werden.

Ein Nachteil der bekannten Technik ist, daß beim Anziehen mittels Schrauben die äußersten Abdichtungs­ ringe einer sehr großen Kraft ausgesetzt werden, die nicht geregelt werden kann. Die Folge ist, daß die Ab­ dichtungsringe zu viel zusammengedrückt werden, wodurch sie beschädigt werden. Ein Nachteil beim Anziehen mit­ tels Schrauben ist dazu, daß das Anziehen oft justiert werden muß, weil der Verschleiß der Abdichtungen in keiner Weise kompensiert wird.

Zum Eliminieren der obenerwähnten Nachteile hat man bei einigen Lösungen versucht, die Spannkraft mit Hilfe von Federn zu regeln. Die Struktur von Federn, d. h. die Federkonstante, und die Anzahl von Federn müssen jedoch bei solchen Konstruktionen je nach der Größe der Dichtungsbüchse und dem abzudichtenden Druck geplant werden. Der Federweg ausreichend steifer Federn, beispielsweise Tellerfedern, ist klein, wobei die Gesamtanzahl der Federn groß wird. Diese Faktoren mache die Konstruktion kompliziert, wobei die Herstel­ lungskosten hoch werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zustandezubringen, mittels deren die Nachteile der vorbekannten Technik eliminiert werden können. Dies ist mittels des Verfahrens und der Anord­ nung gemäß der Erfindung erreicht worden. Das erfin­ dungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Kraft, der der Anziehteil ausgesetzt werden soll, mittels eines hydraulischen Drucks erzeugt wird. Die erfindungsgemäße Anordnung wiederum ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, wodurch der Anziehteil der axialen Kraft ausgesetzt wird, angeordnet sind, diese Kraft mittels eines hydraulischen Drucks zu erzeugen.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist ihre Einfachheit, wobei die Durchführungskosten niedrig bleiben. Ein weiterer Vorteil ist die durch die Erfin­ dung erreichte Dichte der Anziehung, weil z. B. durch Verschleiß veranlaßte Änderungen automatisch kompen­ siert werden. Noch ein Vorteil ist, daß der durch Anziehen entstandene Druck sich gleichmäßiger in der Dichtungsbüchse verteilt als was bei den vorbekannten Lösungen der Fall ist. Somit wird der äußerste Abdich­ tungsring nicht einer so großen Beanspruchung aus­ gesetzt wie bei den vorbekannten Lösungen.

Im folgenden wird die Erfindung mittels eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbei­ spiels genauer beschrieben, und zwar zeigt

Fig. 1 eine prinzipielle Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung und

Fig. 2 ein in der Ausführungsform der Fig. 1 benutztes Druckmittel in größerem Maßstab,

Fig. 3 eine prinzipielle Ansicht einer mittels einer vorbekannten Lösung zu schaffenden Druckverteilung in einer Dichtungsbüchse und

Fig. 4 eine prinzipielle Ansicht einer mittels der erfindungsgemäßen Lösung zu schaffenden Druckver­ teilung.

Im Beispiel der Figuren wird mittels des Bezugs­ zeichens 1 ein rotierender Maschinenteil, beispielsweise eine Achse, und mittels des Bezugszeichens 2 entspre­ chend ein nichtrotierender Maschinenteil, beispiels­ weise ein Rahmenteil der Anordnung, bezeichnet. Mittels des Bezugszeichens 3 werden geflochtene Abdichtungsringe bezeichnet, die den Spalt zwischen der Achse 1 und dem Rahmenteil 2 abdichten.

Zum Anziehen der Abdichtungsringe in der Achsen­ richtung an ihren Platz wird ein hülsenförmiger Anzieh­ teil 4 verwendet, der auf einen Befestigungsteil 5 ge­ stützt ist. Beim Anziehen der Abdichtungsringe 3 wird der Anziehteil 4 einer axialen Kraft ausgesetzt, wobei der Anziehteil 4 sich mit einer Druckfläche 6 an die radiale Oberfläche des äußersten Abdichtungsrings preßt und somit die Abdichtungen in einer vorbestimmten Weise zusammendrückt. Gemäß dem wesentlichen Gedanken der Erfindung wird die auf den Anziehteil 4 zu richtende axiale Kraft mittels eines hydraulischen Drucks erzeugt.

In der Ausführungsform der Figuren wird der auf den Anziehteil 4 sich richtende, hydraulische Druck in der folgenden Weise erzeugt. Der Anziehteil 4 wird mittels des Befestigungsteils 5 in einer Lage befestigt, wo die Druckfläche 6 sich auf den äußersten Ring der im Spalt angeordneten Abdichtungsringe stützt. Im Befe­ stigungsteil 5 ist ein Kanal 7 vorgesehen, der mit einem von dem Befestigungsteil 5 und dem Anziehteil 4 gebil­ deten Umfangsraum 8 in Verbindung steht. Die Dichte der Konstruktion ist durch O-Ringe 9, 10 oder dergleichen gesichert. Der Anziehteil 4 ist auf den Befestigungs­ teil 5 so gestützt, daß er sich hinsichtlich des Be­ festigungsteils in der Achsenrichtung bewegen kann. Der Befestigungsteil 5 ist in einer beliebigen, geeig­ neten Weise am Rahmen 1 befestigt. Gemäß dem Gedanken der Erfindung wird der Anziehteil 4 einem hydraulischen Druck ausgesetzt, wodurch die beim Anziehen erforder­ liche, axiale Kraftwirkung erzeugt wird. Zum Schaffen dieser Kraftwirkung wird der Kanal 7 mit einer hydrau­ lischen Druckquelle 11 verbunden. Diese hydraulische Druckquelle 11 kann jede beliebige Druckquelle sein, beispielsweise ein hydraulischer Akkumulator, ein aus­ wendiges, hydraulisches Netzsystem, ein Druckumformer oder dergleichen. Im Beispiel der Figuren wird der hydraulische Druck mittels eines Druckladers erzeugt. Der Drucklader besteht aus einem Raum 12 für hydrau­ lische Flüssigkeit und einem im Flüssigkeitsraum an­ geordneten, durch ein Federorgan 13 belasteten Kolben 14. Der Drucklader wird in größerem Maßstab in Fig. 2 gezeigt. Das Federorgan 13 preßt den Kolben 14 abwärts (siehe Figuren), wobei der hydraulische Druck den Anziehteil 4 von links nach rechts verschiebt. Die Bewegung des Anziehteils 4 hat zur Folge, daß die Abdichtungsringe einer achsialen Spannkraft ausgesetzt werden.

Im Beispiel der Figuren ist die Druckfläche 6 des Anziehteils 4 zu einer radialen auswärts abgeschrägten Oberfläche ausgeformt. Unter dem Terminus radial aus­ wärts abgeschrägt versteht man, daß die Außenkante der Druckfläche in der Bewegungsrichtung des Anziehteils gesehen weiter hinten ist als die Innenkante. Die Ab­ sicht mit dieser abgeschrägten Oberfläche ist, die axiale Spannkraft in einer radiale und eine axiale Komponente zu teilen. Die radiale Komponente drückt die Abdichtung an die Wand der Dichtungsbüchse und reduziert dadurch das Lecken über die Außenkante der Abdichtung. Weil die Spannkraft in zwei Komponenten geteilt wird, werden die äußersten Abdichtungsringe nicht einer so großen Beanspruchung ausgesetzt wie bei Verwendung einer geraden, radialen Druckfläche der Fall ist. Diese Tatsache kann mittels der Fig. 3 und 4 gesehen werden. In Fig. 3 wird die Druckver­ teilung in der Dichtungsbüchse prinzipiell gezeigt, und zwar bei Verwendung eines vorbekannten, hinsichtlich der Bewegungsrichtung des Anziehteils winkelrechten Druckfläche. In Fig. 3 wird der Anziehteil mittels des Bezugszeichens 4′ bezeichnet, die Abdichtungsringe mittels des Zeichens 3′ und die Druckfläche mittels des Zeichens 6′. In Fig. 4 wird die entsprechende Druckver­ teilung gezeigt, wenn zum Beispiel eine Anordnung gemäß Fig. 1 benutzt wird. Die Bezugszeichen der Fig. 4 entsprechen den Bezugszeichen der Fig. 1. In den beiden Figuren ist die Bewegungsrichtung des Anziehteils beim Anziehen mittels eines Pfeils bezeichnet. Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, ist die Druckverteilung der Fig. 4 bedeutend gleichmäßiger als die Druckver­ teilung der Fig. 3.

Durch Anziehen in der oben beschriebenen Weise wird eine sehr gute Dichte im Vergleich zu den früher benutzten Lösungen zustandegebracht. Es soll bemerkt werden, daß die Dichte zum Beispiel bei der Lösung der Fig. 1 unabhängig von der Abnutzung der Abdich­ tungen erhalten bleibt, denn beim Verschleiß der Ab­ dichtungen wird der Abziehteil unter der Einwirkung des hydraulischen Drucks entsprechend mehr nach rechts (Fig. 1) verschoben, wobei die Dichte erhalten bleibt. Bei der erfindungsgemäßen Lösung braucht also gar nicht nachträglich angezogen werden, denn die Anziehung bleibt trotz des Verschleisses automatisch unverändert.

Das oben angeführte Ausführungsbeispiel ist nicht beabsichtigt, die Erfindung irgendwie zu be­ schränken, sondern die Erfindung kann in vielen ver­ schiedenen Weisen im Rahmen der Patentansprüche variiert werden. Somit ist es klar, daß die erfindungsgemäße Anordnung oder ihre Teile nicht genau so sein brauchen, wie in den Figuren gezeigt wird, sondern auch anders­ artige Lösungen sind möglich. Wie oben festgestellt wurde, braucht der hydraulische Druck nicht so erzeugt werden, wie es in den Figuren geschieht. Der hydrau­ lische Druck kann auch beispielsweise mittels eines Druckumformers geschaffen werden. Zum Beispiel kann der Druck des Druckluftnetzsystems in einen größeren hydraulischen Druck geändert werden oder der Druck der Pumpe kann erhöht werden. Das Beispiel der Figuren kann auch durch Druckanzeige ergänzt werden, und zwar dadurch, daß an den Kolben 14 eine Spindel 15 an­ geschlossen wird, die als Druckanzeiger fungiert. Ein Vorsprung S der Spindel 15 zeigt dabei den Druck an, sowie auch, ob angezogen werden soll und wieviel. Diese Anzeigerlösung ist natürlich nicht die einzige Möglichkeit, sondern auch andersartige Lösungen sind denkbar.

Claims (5)

1. Verfahren zum Anziehen von geflochtenen Abdichtungen an ihren Platz, und zwar zum Abdichten eines Spalts zwischen einem rotierenden (1) und einem nichtrotierenden Maschinenteil (2), bei welchem Verfah­ ren gegen im Spalt angebrachte Abdichtungsringe (3) ein hülsenförmiger Anziehteil (4) angeordnet wird, der einer axialen Kraft ausgesetzt wird, wobei die Druckfläche des Anziehteils (4) sich an die radiale Oberfläche des äußersten Abdichtungsrings (3) preßt und die Abdich­ tungsringe in der Achsenrichtung an ihren Platz anzieht, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Kraft, der der Anziehteil (4) ausgesetzt werden soll, mittels eines hydraulischen Drucks erzeugt wird.

2. Anordnung zum Anziehen von geflochtenen Ab­ dichtungen an ihren Platz, und zwar zum Abdichten eines Spalts zwischen einem rotierenden (1) und einem nichtrotierenden Maschinenteil (2), welche Anordnung einen an dem äußersten Abdichtungsring (3) anzuordnen­ den, hülsenförmigen Anziehteil (4) und Mittel, wodurch der Anziehteil (4) einer axialen Kraft ausgesetzt werden soll, aufweist, und zwar zum axialen Anziehen der Abdichtungsringe (3), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel (11), wodurch der Anziehteil (4) der axialen Kraft ausgesetzt wird, angeordnet sind, diese Kraft mittels eines hydraulischen Drucks zu erzeugen.

3. Anordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche (6) des Anziehteils (4), die an der radialen Oberfläche des äußersten Abdichtungsrings (3) anliegt, eine radial auswärts abgeschrägte Oberfläche ist.

4. Anordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (11), wodurch der Anziehteil einer axialen Kraft ausge­ setzt wird, einen Raum (12) für hydraulische Flüssig­ keit und einen im Flüssigkeitsraum angeordneten, belasteten Kolben (14) aufweisen.

5. Anordnung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) mittels eines Federorgans (13) belastet ist.