DE3930926A1 - Anordnung bei einer gleitringabdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung bei einer Gleitringabdichtung, welche Gleitringabdich­ tung einen an einem rotierenden Maschinenteil zu be­ festigenden, mit einem Gleitring versehenen Abdich­ tungsteil, einen an einem stationären Maschinenteil zu befestigenden, mit einem Gleitring versehenen, sta­ tischen Abdichtungsteil, welche Abdichtungsteile an ihren Platz so angeordnet sind, daß die Gleitflächen der Gleitringe in der Achsenrichtung aneinander anliegen, Verbindungen zum Zuführen von Spülflüssigkeit der Ab­ dichtung und zu deren Entfernung von der Abdichtung und eine sekundäre Abdichtung aufweist, die angeordnet ist, den rotierenden Maschinenteil zu umgeben und einen Spalt zwischen dem rotierenden Maschinenteil und dem statischen Maschinenteil abzudichten.

Solche Anordnungen und Abdichtungen sind heutzu­ tage in verschiedenen Bereichen der Technik sehr be­ kannt, wo sie zum Beispiel als Achsendichtungen bei Pumpen verwendet werden.

Die allgemeine Anordnung bei mit einer Flüssig­ keit, beispielsweise Wasser, spülbaren Gleitringabdich­ tungen ist, daß ein in die Abdichtung hineinströmender Spülwasserstrom mit einem Ventil vor der Abdichtung passend geregelt wird. An der Auslaßseite, d.h. an der Seite, wo das Wasser aus der Abdichtung herausströmt, kommt kaum ein Gegendruck vor. Die Absicht des in die Abdichtung hineinzuleitenden Spülwassers ist, die Gleitflächen der Gleitringe abzukühlen und zu schmieren. Der Wasserdruck innerhalb der Abdichtung ist klein, im allgemeinen entspricht er nur dem Durchflußwiderstand des Rohrsystems. Der Druck darf innerhalb der Abdichtung nicht zu hoch steigen, weil die Gleitflächen der Abdich­ tung sich dabei öffnen. Die Ursache dazu ist, daß die Abdichtungen gewöhnlich so geplant sind, daß sie sich unter dem Druck eines zu pumpenden Produkts schließen.

Das Problem der Abdichtung von obenerwähntem Typ liegt an der Sekundärabdichtung, d.h. der Abdichtung zwischen einer rotierenden Achse und dem statischen Ab­ dichtungsteil. Besonders bei größeren Strömungsmengen von Spülwasser verursachen Verstärkungen des Rohrsystems einen so hohen Druck innerhalb der Abdichtung, daß die Sekundärabdichtung leckt.

Ein Beispiel für bekannte Lösungen bei der Se­ kundärabdichtung einer Gleitringabdichtung ist die Anwendung eines ringförmigen Spalts, wobei die Sekun­ därabdichtung die Achse mit einem kleinen Spiel umgibt. Die Schwäche dieser bekannten Lösung ist, daß sie eine niedrige Druckfestigkeit oder eine große Länge und einen engen Spiel aufweist.

Als zweites Beispiel kann die Anwendung eines V- Rings bei einer Sekundärabdichtung erwähnt werden. Ein Nachteil dieser Lösung ist eine schlechte Verschleiß­ festigkeit und eine zu große Druckfestigkeit, wodurch Gefahr besteht, daß die Gleitflächen sich öffnen. Ein Problem ist auch, daß die Lösung nicht ohne Spülwasser fungiert.

Als drittes Beispiel kann die Anwendung einer Radiallippendichtung, sog. Stefa, bei einer Sekundärab­ dichtung erwähnt werden. Die Schwäche dieser Lösung ist eine schlechte Verschleißfestigkeit, die von großen Rotationsgeschwindigkeiten und von der Anwendung von Wasser als Schmiermittel beeinflußt wird. Ein Nachteil ist auch, daß eine Radiallippendichtung die Achse ab­ nutzt. Ein weiteres Problem ist eine zu große Druck­ festigkeit, wodurch Gefahr besteht, daß die Gleitflächen sich öffnen. Ein Nachteil ist auch, daß die Abdichtung immer Wasser enthalten muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zustandezubringen, mittels deren die Nachteile der vorbekannten Technik eliminiert werden können. Dies ist mittels der erfindungsgemäßen Anordnung erreicht worden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Strö­ mungskanal einer Einlaßverbindung für Spülflüssigkeit mit einer Verengerung versehen ist, die mittels einer Saugverbindung mit einem Raum verbunden ist, in den die durch die Sekundärabdichtung leckende Spülflüssig­ keit hineinströmt, wobei beim Strömen der Spülflüssig­ keit ein in einer an sich bekannten Weise an der Ver­ engerung der Einlaßverbindung entstehender Unterdruck angeordnet ist, die durch die Sekundärabdichtung leckende Spülflüssigkeit über den Saugkanal in die Einlaßverbindung hineinzusaugen.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist, daß die Struktur praktisch verschleißfrei ist, weil die Sekundärabdichtung die Achse nicht berührt. Ein Vorteil ist auch, daß das Spiel zwischen der Sekundärabdichtung und der Achse größer sein kann als in der bekannten Technik und die Sekundärabdichtung auch kürzer sein kann als bei den früheren Lösungen. Ein Vorteil ist außerdem, daß die erfindungsgemäße Lösung sich selbst reguliert, und daß die Gleitflächen sich nicht einmal unter hohen Drucken öffnen. Die erfindungsgemäße Lösung wird auch nicht beschädigt, obgleich der Wasserzulauf aus irgen­ deinem Grunde aufhören sollte. Ein Vorteil ist auch die Einfachheit der Lösung, die zu einer Betriebssicherheit und vorteilhaften Herstellungskosten führt, wobei die Lösung deutlich vorteilhafter ist als doppelwirkende Abdichtungen.

Im folgenden wird die Erfindung mittels eines in der beigefügten Zeichnung gezeigten, vorteilhaften Aus­ führungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipansicht des allgemeinen Prin­ zips einer flüssigkeitsgespülten Gleitringabdichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Gleitringabdich­ tung mit einer erfindungsgemäßen Anordnung und

Fig. 3 eine Einzelheit der Fig. 2 in vergrö­ ßertem Maßstab.

Fig. 1 zeigt eine allgemeine Anordnung einer flüssigkeitsgespülten Gleitringabdichtung prinzipiell. Die Gleitringabdichtung ist allgemein mit dem Bezugs­ zeichen 1 in Fig. 1 bezeichnet. Die Einströmung einer Spülflüssigkeit, die zum Beispiel Wasser sein kann, ist mit dem Pfeil N 1 und die Ausströmung entsprechend mit dem Bezugszeichen N 2 bezeichnet. Ein beim Regeln des Spülwasserstromes anwendbares Ventil ist mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet.

Die obigen Tatsachen gehören zu einer bekannten Technik, die dem Fachmann vollständig konventionell ist, weshalb diese Sachen in diesem Zusammenhang nicht ausführlicher erläutert werden.

Fig. 2 zeigt eine rotierende Achse 4, die mit­ tels der Gleitringabdichtung 1 einem stationären Maschi­ nenteil 5, zum Beispiel dem Körperteil einer Pumpe, ge­ genüber abgedichtet ist. Die Gleitringabdichtung 1 weist einen an der Achse 4 befestigten, mit einem Gleitring 6 versehenen Abdichtungsteil 7 und einen an dem statio­ nären Maschinenteil 5 befestigten, mit einem Gleitring 8 versehenen, statischen Abdichtungsteil 9 auf. Die Ab­ dichtungen 7 und 9 sind an ihren Platz so angeordnet, daß die Gleitflächen der Gleitringe 6, 8 in der Achsen­ richtung aneinander anliegen.

Dazu weist die Gleitringabdichtung 1 ein Verbin­ dungsorgan 10 zur Befestigung einer Einlaßverbindung für Spülwasser und entsprechend ein zweites Verbindungs­ organ 11 zum Anschließen einer Auslaßverbindung für Spülwasser auf. Die Ein- und Ausströmung des Spülwassers sind in derselben Weise bezeichnet wie in Fig. 1.

Zum Abdichten eines Spalts zwischen der rotieren­ den Achse 4 und des statischen Abdichtungsteils 9 ist die Gleitringabdichtung 1 mit einer Sekundärabdichtung 12 versehen.

Erfindungsgemäß ist der Strömungskanal der Ein­ laßverbindung für Spülwasser mit einer Verengerung 13 versehen. Die Verengerung 13 ist mittels einer Saugver­ bindung 14 mit einem Raum 15 verbunden, in den die durch die Sekundärabdichtung 12 leckende Spülflüssigkeit hineinströmt. Diese Einzelheiten sind deutlich aus Fig. 3 ersichtlich.

Dank der Verengerung 13 des Strömungskanals der Einlaßverbindung für Spülwasser steigt die Strömungs­ geschwindigkeit des Wassers an dieser Stelle an und der Druck in der Saugverbindung 14 wird kleiner, wobei in der Saugverbindung eine Saugwirkung entsteht, die das mögliche Leckwasser aus dem Raum 15 über die Saugverbin­ dung 14 in den Strömungskanal der Einlaßverbindung hin­ einsaugt.

Dank der oben beschriebenen Lösung braucht der Spiel zwischen der Sekundärabdichtung 12 und der Achse 13 nicht so klein wie früher zu sein, und trotzdem wird eine ausreichende Dichte erreicht. Dazu soll berücksich­ tigt werden, daß, wenn die Wasserströmung in der Einlaß­ verbindung für Spülwasser vergrößert wird, die Saug­ wirkung größer wird, d.h. die Abdichtung reguliert sich selbst.

Das oben angeführte Ausführungsbeispiel beabsichtigt keineswegs die Erfindung zu beschränken, sondern die Erfindung kann im Rahmen der Patentansprüche völlig frei variiert werden. Somit ist es klar, daß die erfindungsgemäße Anordnung oder ihre Teile nicht genau so zu sein brauchen, wie in den Figuren gezeigt wird, sondern auch andersartige Lösungen sind möglich. Zum Beispiel ist es nicht notwendig, die Verengerung bei der Abdichtung anzuordnen, wie in den Figuren gezeigt wird.

Die Verengerung kann auch in einen außerhalb der Abdich­ tung gelegenen Teil angeordnet werden, wobei die Ver­ engerung zum Beispiel mittels einer Rohrverbindung mit einem Raum verbunden wird, in den das durch die Sekun­ därabdichtung und den Achsenspiel leckende Spülwasser hineinströmt. Der Saugkanal braucht auch nicht unbedingt so angeordnet werden, daß er, wie in den Figuren, in einer an der Sekundärabdichtung ausgeformten Spur endet, sondern der Saugkanal kann auch so angeordnet werden, daß er direkt in einem Spiel ohne Spur endet. Wenn eine Spur gemäß den Figuren verwendet wird, so ist es klar, daß die Form und die Größe der Spur nach jeweiligem Bedarf variieren können.

Claims (2)

1. Anordnung bei einer Gleitringabdichtung, welche Gleitringabdichtung (1) einen an einem rotieren­ den Maschinenteil (4) zu befestigenden, mit einem Gleitring (6) versehenen Abdichtungsteil (7), einen an einem stationären Maschinenteil (5) zu befestigenden, mit einem Gleitring (8) versehenen, statischen Abdich­ tungsteil (9), welche Abdichtungsteile (7, 9) an ihren Platz so angeordnet sind, daß die Gleitflächen der Gleitringe (6, 8) in der Achsenrichtung aneinander an­ liegen, Verbindungen (10, 11) zum Zuführen von Spül­ flüssigkeit der Abdichtung und zu deren Entfernung von der Abdichtung und eine Sekundärabdichtung (12) auf­ weist, die angeordnet ist, den rotierenden Maschinenteil (4) zu umgeben und einen Spalt zwischen dem rotierenden Maschinenteil (4) und dem statischen Maschinenteil (9) abzudichten, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal einer Einlaßverbindung (10) für Spülflüssigkeit mit einer Verengerung (13) versehen ist, die mittels einer Saugverbindung (14) mit einem Raum (15) verbunden ist, in den die durch die Sekundärabdich­ tung (12) leckende Spülflüssigkeit hineinströmt, wobei beim Strömen der Spülflüssigkeit ein in einer an sich bekannten Weise an der Verengerung (13) der Einlaßver­ bindung (10) entstehender Unterdruck angeordnet ist, die durch die Sekundärabdichtung (12) leckende Spülflüssig­ keit über den Saugkanal (14) in die Einlaßverbindung (10) hineinzusaugen.

2. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengerung (13) an dem außerhalb der Abdichtung (1) befindlichen Teil ausgeformt ist.