DE60011559T2 - Drehverbindung für den Hochtemperatureinsatz - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft Drehverschraubungskopplungsvorrichtungen, die speziell in Hochtemperaturumgebungen, in denen Dampf, heißes Wasser und heißes Öl eingesetzt werden, zur Anwendung kommen.
- Drehverschraubungen werden in großem Umfang in der papier-, kunststoff- und textilverarbeitenden Industrie eingesetzt, um den Auslaß einer Fluidquelle mit Drehtrommeln oder zylindrischen Walzen oder mit Papiermaschinen, die mit offenen Zahnrädern arbeiten, zu koppeln. In bekannten Drehverschraubungen, die zum Koppeln von Fluidquellen mit derartigen Drehvorrichtungen verwendet werden, kommen entweder Kohlenstofftraglager- oder Doppelkugellagerkonstruktionen zum Einsatz, um die Ausrichtung des Rotors und die Belastung der Verbindungseinheit aufrechtzuerhalten bzw. zu absorbieren. Solche Kugellagereinheiten sind jedoch auf einen maximalen Temperaturbereich von etwa 125°C begrenzt, weil die Standardlagermaterialien oberhalb solcher Temperaturen thermisch instabil sind. Außerdem muß die Kugellagereinheit, wenn Kugellagereinheiten als die Rollenlagerkonstruktion innerhalb einer Drehverschraubung verwendet werden, mittels Fett geschmiert werden, wodurch die Verwendung, solcher Lagerkonstruktionen zwangsläufig auf Anwendungstemperaturen beschränkt ist, die sich aufgrund der Lagertemperatureinschränkungen ergeben. Zusätzlich können solche Kugellagereinheiten durch das Wärmeträgeröl, das ein relativ schlechtes Schmiermittel ist, geschmiert werden und erfordern, daß die Einheit mindestens Doppellagerkonstruktionen beinhaltet, um für eine Abstützung des drehbaren Rotors in der Drehverschraubung zu sorgen.
- Eine andere Verwendung von Kugellagerkonstruktionen in Drehverschraubungseinheiten erfordert Mehrfachdichtungseinheiten und externe Puffersysteme, um die thermische Stabilität der Kohlenstofflagermaterialien aufrechtzuerhalten. Demzufolge sind solche Lagerkonstruktionen teuer und platzraubend. Wenn es somit erwünscht ist, Drehverschraubungseinheiten bereitzustellen, die bei hohen Temperaturen eingesetzt werden können und eine vereinfachte Konstruktion beinhalten, kommen solche Lagereinheiten in begrenztem Maße zur Anwendung.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehverschraubungseinheit bereitzustellen, in der ein einzelner Speziallagerabschnitt zum Einsatz kommt, dessen Konstruktion so beschaffen ist, daß er auf die Einheit einwirkenden axialen, radialen und Kippbelastungen widerstehen kann.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehverschraubungseinheit bereitzustellen, in der ein einzelnes querzylindrisches Rollenlager oder ein einzelnes Vierpunktekontaktkugellager zum Einsatz kommt, dessen Konstruktion so beschaffen ist, daß es auf die Einheit einwirkenden axialen, radialen und Kippbelastungen widerstehen kann.
- Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehverschraubungseinheit bereitzustellen, die eine Isolierlufttasche innerhalb des drehbaren Rotors besitzt, durch die das Kühlen des Lagereinheitsabschnitts der Drehverschraubungseinheit erleichtert wird.
- Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehverschraubungseinheit bereitzustellen, die integral an der Konstruktion des drehbaren Rotors vorgesehene Konstruktionsrippen aufweist, durch die eine Luftzirkulation zur Lagerkonstruktion oder zum Abschnitt der Drehverschraubung erleichtert wird, um dadurch die Lagertemperatur innerhalb der Betriebsbedingungen der Lagerkonstruktion zu minimieren und aufrechtzuerhalten.
- Es ist eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehverschraubungseinheit bereitzustellen, die eine radial und axial positionierte Lagereinheit besitzt, die vom Rotor beabstandet ist, um den Wärmeübergang von der Rotorverschraubung zur Lagereinheit zu minimieren.
- Es ist auch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehverschraubung mit einer Gleitringdichtungseinheit bereitzustellen.
- Es ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehverschraubungseinheit bereitzustellen, die neutrale Puffergasdurchlässe aufweist, die betriebswirksam der Gleitringdichtungseinheit zugeordnet sind, um eine Oxidation des heißen Leckageöls an der Gleitringdichtungsfläche auszuschalten.
- Diese Aufgaben werden durch die Drehverschraubung nach den Ansprüchen 1 und 6 erfüllt.
- In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Drehgelenk- oder Drehverschraubungseinheit ein zylindrisches Gehäuse, eine Endkappe oder ein Kopfelement, ein rohrförmiges Rotorelement, eine Rotorlagereinheit sowie eine Gleitringdichtungseinheit, die aus einem drehbaren Dichtungselement, das am Ende des rohrförmigen Rotors gesichert ist, und aus einem nicht drehbaren Dichtungselement besteht, das an einem Träger- oder Hülsenelement montiert ist, das axial bewegbar und innerhalb des Gehäuses positioniert ist. Der rohrförmige Rotor ist innerhalb des Gehäuses montiert und wird in axialer Ausrichtung mit dem nicht drehbaren Dichtungselement durch eine Rotorlagereinheit, die aus einer einzelnen Speziallagerkonstruktion oder einem ebensolchen Abschnitt besteht, in einem nicht wärmestabilisierten Zustand gehalten und ist in einem Sitz in einer Gegenbohrung im Gehäuse vorgesehen. Der äußere Laufringelementabschnitt der Lagerkonstruktion oder -einheit ist am Gehäuse und der innere Laufringelementabschnitt der Lagerkonstruktion an einer Schulter des Rotorelements gesichert.
- Das rohrförmige Rotorelement beinhaltet ein Kühlmittel, das einen sich darum erstreckenden und zur Rotorwand positionierten Umfangsrücksprung beinhaltet. Der Umfangsrücksprung ist radial von einem ringförmigen Dichtungs- oder Isolierelement umgeben und davon eingeschlossen, um eine Lufttasche oder Kammer zwischen dem Rotor und dem ringförmigen Dichtungselement zu definieren und bereitzustellen, um die Lagerkonstruktion gegenüber dem durch den Rotor strömenden heißen Fluid zu isolieren. Außerdem beinhaltet das Kühlmittel mehrere Rippen, die sich vom Rotor aus radial nach außen erstrecken, um eine Luftzirkulation um die Lagereinheit herum und an dieser vorbei anzutreiben und zu erleichtern, wodurch die Lagertemperatur ohne extern zugeführte Kühlung innerhalb akzeptabler Niveaus von etwa 120°C oder weniger gehalten wird. Ein solches Kühlmittel erlaubt die Verwendung nicht wärmestabilisierter Lager in der Lagereinheit.
- Die radiale und axiale Position und Anordnung der Lagereinheit innerhalb des zylindrischen Gehäuses optimiert den Lagerwirkungsgrad, indem die Lagerbetriebstemperaturen während des Betriebs der Dreheinheit minimiert werden. Die Lagereinheit beinhaltet eine einzelne Speziallagerkonstruktion, die keine Schmierung des Lagers durch ein Wärmeträgeröl, das ein relativ schlechtes Schmiermittel ist, erfordert. Außerdem fängt die Lagerkonstruktion, bedingt durch ihre axiale Position innerhalb des Gehäuses im Verhältnis zum drehbaren Rotor, sowohl die radialen als auch die axialen Belastungen des drehbaren Rotors auf und stellt eine verbesserte Kippabstützung in allen Richtungen des Rotors bereit. Demzufolge stellt die einzelne Speziallagerkonstruktion ein viel höheres Belastungs- und Geschwindigkeitsvermögen als Kohlenstofftraglager bereit und ist wesentlich kompakter, so daß sie weniger Platz als Doppellagerkonstruktionen erfordert, wie sie in Konstruktionen nach dem Stand der Technik, wie beispielsweise im US-Patent 5,156,523 beschrieben, verwendet werden.
- Die vorstehende Beschreibung und andere Eigenschaften, Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht; dabei sind:
-
1 eine Querschnittsansicht einer Doppelstrom-Drehgelenkeinheit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die erfindungsgemäßen Konzepte in betriebswirksamer Einheitskonstruktion zur Anwendung kommen; -
2 eine Ansicht entlang den Linien 2-2 der1 ; -
3 eine Querschnittsansicht einer Doppelstrom-Drehgelenkeinheit in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die erfindungsgemäßen Konzepte in betriebswirksamer Einheitskonstruktion zur Anwendung kommen; -
4 eine Querschnittsansicht einer Einfachstrom-Drehgelenkeinheit in Übereinstimmung mit der in1 dargestellten Ausführungsform, in der die erfindungsgemäßen Konzepte in betriebswirksamer Einheitskonstruktion zur Anwendung kommen; und -
5 eine Querschnittsansicht einer Einfachstrom-Drehgelenkeinheit in Übereinstimmung mit der in3 dargestellten Ausführungsform, in der die erfindungsgemäßen Konzepte in betriebswirksamer Einheitskonstruktion zur Anwendung kommen. -
1 , auf die nunmehr Bezug genommen wird, zeigt eine Doppelstrom-Drehverschraubungs- oder -Drehgelenkeinheit10 , die so ausgeführt ist, daß eine Fluidquelle mit einer Drehtrommel oder einer (nicht dargestellten) Kalanderwalze gekoppelt werden kann. Die Drehverschraubungseinheit10 beinhaltet ein zylindrisches Gehäuse12 , eine Endkappe oder ein Kopfelement14 , ein rohrförmiges Rotorelement11 , eine Rotorlagereinheit30 und eine Gleitringdichtungseinheit18 . Die Gleitringdichtungseinheit18 besteht aus einem drehbaren Gleitringdichtungselement20 , das am Ende11a des rohrförmigen Rotors11 gesichert ist, und aus einem nicht drehbaren zweiten Dichtungsmittel oder -element22 , das an einem rohrförmigen Trägerelement oder einer Hülseneinheit24 montiert ist, das bzw. die innerhalb des Gehäuses12 zwischen einer ersten Position, in der das zweite Dichtungselement vom ersten Dichtungselement beabstandet ist, und einer zweiten Position, in der das zweite Dichtungselement und das erste Dichtungselement in gegenseitigem Eingriff stehen, um eine Abdichtung zwischen dem Rotor und dem Träger bereitzustellen, axial bewegbar ist. Der rohrförmige Rotor11 hat eine axiale Austragsbohrung oder einen ebensolchen dadurch verlaufenden Durchgang17 . - Die Rotorlagereinheit
30 beinhaltet eine einzelne Speziallagereinheit32 , wie beispielsweise eine querzylindrische Rollenlagereinheit, die in einem nicht wärmestabilisierten Zustand in einem Sitz in einer Gegenbohrung im Gehäuse12 positioniert ist, das den inneren Schaftabschnitt11b des Rotors11 umgibt. Der äußere Laufringelementabschnitt34 der Lagereinheit30 ist am Gehäuse12 gesichert, und der innere Laufringelementabschnitt36 der Lagereinheit ist so ausgeführt, daß er mit der Schulter25 am Rotorelement11 zusammenwirkt, um die Drehung des Rotors abzustützen. - Das Gehäuse
12 oder die Endkappe oder das Kopfelement14 beinhaltet daran ausgebildete Flanschabschnitte26 , um die Verschraubung betriebswirksam anzuschließen, so daß das Beförderungsmedium, wie auf diesem Fachgebiet bekannt, zugeführt und abgeleitet werden kann. Wie in den1 und3 dargestellt, weist eine Doppelstrom-Verschraubungseinheit einen ersten und einen zweiten Durchlaß28 bzw.29 auf, und in den4 und5 ist eine Einfachstrom- Verschraubungseinheit mit einem einzelnen Durchlaß28 dargestellt. - In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beinhaltet das rohrförmige Rotorelement
11 einen sich darum erstreckenden Isolierluftspalt oder eine ebensolche Tasche40 . Die Lufttasche40 ist durch einen Rücksprung42 in der äußeren Rotorwand13 definiert und in einem Rücksprung der Rotorwand13 positioniert, die radial von einem Isolierelement44 umgeben und dadurch abgedichtet ist. Der Spalt oder die Lufttasche40 isoliert die Lagereinheit gegenüber dem durch den Rotoraustragsdurchgang17 des Rotors11 strömenden heißen Fluid. Wie in2 dargestellt, beinhaltet der Rotor11 auch mehrere Rippen46 , die mit gleichem Abstand am Rotor vorgesehen sind und sich vom Rotor aus radial nach außen erstrecken, der die Luftzirkulation um die Lagereinheit30 herum und daran vorbei antreibt und erleichtert, wodurch die Lagertemperatur innerhalb akzeptabler Niveaus von etwa 120°C oder weniger aufrechterhalten wird, ohne daß eine extern zugeführte Kühlung erforderlich ist. - Wie aus
2 ersichtlich, erstrecken sich in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung acht Rippen46 vom Rotor aus radial nach außen. Die Zahl der Rippen kann jedoch variieren, z. B. können sechs Rippen angeordnet sein, so lange die Rippen am Rotor in einer ausgeglichenen Weise mit gleichem Abstand vorgesehen sind. Die sich aus der Rippendrehung ergebende Luftkühlung leitet das Luftkühlmittel durch die Spalte57 zwischen den Rippen46 , um die Lagereinheit zu kühlen, und ermöglicht die Verwendung nicht wärmestabilisierter Lager in der Lagereinheit. Darüber hinaus optimiert die radiale und axiale Position und Anordnung der Lagereinheit30 innerhalb des zylindrischen Gehäuses12 den Lagerwirkungsgrad, indem die Lagerbetriebstemperaturen während des Betriebs der Drehverschraubungs- oder Drehgelenkeinheit minimiert werden. Somit lassen die Betriebsbedingungen der Doppelstrom-Drehgelenkeinheit10 (3 ) und der Einfachstrom-Drehgelenkeinheit10 (5 ) die Strömung von Luftkühlmittel um die Lagereinheit30 herum zu, wie durch die Pfeile in den3 und5 angezeigt. - In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in den
1 und4 dargestellt, d. h. in der Doppelstrom-Drehgelenkeinheit (1 ) und der Einfachstrom-Drehgelenkeinheit10 (4 ), kann die Drehverschraubung, wenn es erwünscht ist, die Luftkühlmittelströmung um die Lagerkonstruktion30 herum und daran vorbei zu erhöhen, einen ringförmigen Kanal54 beinhalten, der um den Rotor11 herum angeordnet ist, um Luftkühlmittel von einem Gebläse56 durch die Spalte57 zwischen den Rippen46 zu leiten, um das Kühlen des Lagergehäuses zu erleichtern. Dies ist durch die Pfeile in den1 und4 angezeigt. - In der einzigartigen Ausführung der vorliegenden Drehverschraubung wird ein Drehdichtungselement
20 verwendet, das am Ende11a des rohrförmigen Rotors montiert ist, um eine Gleitringdichtung in Verbindung mit dem nicht drehbaren Dichtungselement22 bereitzustellen, das an der Trägereinheit24 montiert ist. Wie in den1 und3 –5 dargestellt, ist das nicht drehbare Dichtungselement22 in Tandemanordnung mit einem separat montierten federvorgespannten Rückhalteelement23 positioniert, das ein Schweben der nicht drehbaren Dichtung zuläßt, wodurch Dichtungsflächenverdrehungen aufgrund thermischer Gradienten während des Betriebs der Drehverschraubungseinheit10 minimiert werden. - Wie auch aus den
1 und3 –5 ersichtlich, beinhaltet das zylindrische Gehäuse darin ausgebildete Durchlässe50 , die mit dem Hohlraum52 in Verbindung stehen, der die Gleitringdichtung der Kühlmittelverschraubung umgibt. Die Durchlässe ermöglichen es, daß neutrale Puffergase, wie beispielsweise Stickstoff, durch die Durchlässe50 in den Hohlraum52 eingespritzt werden können, um eine Oxidation von heißem Leckageöl, das aus der Gleitringdichtungseinheit18 austreten kann, auszuschalten. Die Verwendung neutraler Puffergase ermöglicht die Kontrolle etwaiger Dichtungsleckagen an der Gleitringdichtungsfläche und sorgt für einen ausgezeichneten Umweltschutz und minimiert einen Personenkontakt mit den gepumpten Fluiden. - Eine einzelne Speziallagerkonstruktion ist erwünscht, weil eine solche Lagerkonstruktion keine Lagerschmierung durch ein Wärmeträgeröl erfordert, das ein relativ schlechtes Schmiermittel ist. Demzufolge wird durch die Verwendung einer Isolierlufttasche und einer dazugehörigen Rippenkonstruktion eine ausgezeichnete Luftzirkulation an der Lagereinheit bereitgestellt und die Temperatur der Lagereinheit innerhalb akzeptabler Betriebsniveaus aufrechterhalten.
- Darüber hinaus können mit der einzelnen Lagerkonstruktion, bedingt durch ihre axiale Position und Anordnung innerhalb des Gehäuses im Verhältnis zum drehbaren Rotor, sowohl die radialen als auch die axialen Belastungen des drehbaren Rotors aufgefangen und eine verbesserte Abstützung in allen Richtungen des Rotors bereitgestellt werden. Die Speziallagerausführung stellt auch ein viel höheres Belastungs- und Geschwindigkeitsvermögen als Kohlenstofftraglager bereit und ist wesentlich kompakter gebaut, so daß sie weniger Platz als ein Paar Traglager erfordert, wie sie üblicherweise in den Konstruktionen nach dem Stand der Technik zum Einsatz kommen.
Claims (10)
- Drehverschraubung (
10 ) mit einem Gehäuse (12 ), wobei ein rohrförmiger Rotor (11 ) im Gehäuse (12 ) drehbar montiert und zur Kopplung mit einer Drehvorrichtung ausgeführt ist, die so ausgeführt ist, daß sie durch die Verschraubung (10 ) und den rohrförmigen Rotor (11 ) geleitetes Fluid aufnehmen kann, wobei ein Trägerelement (24 ) im Gehäuse (12 ) axial bewegbar ist, wobei ein erstes drehbares Dichtungselement (20 ) am Rotor (11 ) montiert und damit drehbar ist, ein zweites nicht drehbares Dichtungselement (22 ) am Trägerelement (24 ) montiert ist, um innerhalb des Gehäuses (12 ) zwischen einer ersten Position, in der das zweite Dichtungselement (22 ) vom ersten Dichtungselement (20 ) beabstandet ist, und einer zweiten Position, in der das zweite Dichtungselement (22 ) und das erste Dichtungselement (20 ) miteinander in Eingriff stehen, um eine drehbare Gleitringdichtung zwischen dem Rotor (11 ) und dem Trägerelement (24 ) bereitzustellen, eine axiale Bewegung durchzuführen, wobei ein Lagermittel (30 ) am Gehäuse (12 ) montiert ist, um die Drehung des Rotors (11 ) abzustützen, und ein zur Drehverschraubung gehörendes internes Kühlmittelmittel vorgesehen ist, um das Lagermittel (30 ) zu kühlen, gekennzeichnet durch das mehrere Rippenelemente (46 ) umfassende Kühlmittelmittel, wobei die Rippenelemente mit gleichem Abstand um den Rotor (11 ) vorgesehen sind und sich vom Rotor aus radial nach außen erstrecken, um eine Luftzirkulation zwischen dem Rotor (11 ) und dem Lagermittel (30 ) bereitzustellen, um das Lagermittel zu kühlen. - Drehverschraubung in Übereinstimmung mit Anspruch 1, bei der das Kühlmittelmittel weiterhin einen ringförmigen Umfangsrücksprungabschnitt (
42 ) in der äußeren Wand (13 ) des Rotors beinhaltet, wobei der Rücksprungabschnitt von einem ringförmigen Dichtungselement (44 ) eingeschlossen ist, das sich um den ringförmigen Rücksprungabschnitt (42 ) erstreckt, um eine Lufttasche (40 ) zwischen der äußeren Wand (13 ) des Rotors und dem ringförmigen Dichtungselement (44 ) bereitzustellen, um das Lagermittel (30 ) gegenüber durch die Drehverschraubung strömendem heißen Fluid zu isolieren. - Drehverschraubung in Übereinstimmung mit Anspruch 1 oder 2, bei der es sich bei den mehreren Rippenelementen (
46 ) um acht Rippenelemente handelt. - Drehverschraubung in Übereinstimmung mit Anspruch 1 oder 2, bei der es sich bei den mehreren Rippenelementen um sechs Rippenelemente handelt.
- Drehverschraubung in Übereinstimmung mit einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, bei der das Kühlmittelmittel weiterhin einen ringförmigen Kanal (
54 ) beinhaltet, der so ausgeführt ist, daß er sich um die Rippenelemente (46 ) am Rotor (11 ) erstreckt und Umwälzluftkühlmittel zuführt, um eine Luftzirkulation zwischen dem Rotor und dem Lagermittel bereitzustellen, um das Lagermittel zu kühlen. - Drehverschraubung (
10 ) mit einem Gehäuse (12 ), wobei ein rohrförmiger Rotor (11 ) im Gehäuse (12 ) drehbar montiert und zur Kopplung mit einer Drehvorrichtung ausgeführt ist, die so ausgeführt ist, daß sie durch die Verschraubung (10 ) und den rohrförmigen Rotor (11 ) geleitetes Fluid aufnehmen kann, wobei ein Trägerelement (24 ) im Gehäuse (12 ) axial bewegbar ist, wobei ein erstes drehbares Dichtungselement (20 ) am Rotor (11 ) montiert und damit drehbar ist, ein zweites nicht drehbares Dichtungselement (22 ) am Trägerelement (24 ) montiert ist, um innerhalb des Gehäuses (12 ) zwischen einer ersten Position, in der das zweite Dichtungselement (22 ) vom ersten Dichtungselement (20 ) beabstandet ist, und einer zweiten Position, in der das zweite Dichtungselement (22 ) und das erste Dichtungselement (20 ) miteinander in Eingriff stehen, um eine drehbare Gleitringdichtung zwischen dem Rotor (11 ) und dem Trägerelement (24 ) bereitzustellen, eine axiale Bewegung durchzuführen, wobei ein Lagermittel (30 ) am Gehäuse (12 ) montiert ist, um die Drehung des Rotors (11 ) abzustützen, und ein zur Drehverschraubung gehörendes internes Kühlmittelmittel vorgesehen ist, um das Lagermittel (30 ) zu kühlen, gekennzeichnet durch das einen ringförmigen Umfangsrücksprung (42 ) in der äußeren Wand (13 ) des Rotors (11 ) umfassendes Kühlmittelmittel, wobei der Rücksprungabschnitt von einem ringförmigen Dichtungselement (44 ) eingeschlossen ist, das sich um den ringförmigen Rücksprungabschnitt (42 ) erstreckt, um eine Lufttasche (40 ) zwischen der äußeren Rotorwand (13 ) und dem ringförmigen Dichtungselement (44 ) bereitzustellen, um das Lagermittel gegenüber durch die Drehverschraubung strömendem heißen Fluid zu isolieren. - Drehverschraubung in Übereinstimmung mit einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, bei der das Lagermittel (
30 ) eine einzelne Speziallagereinheit (32 ) ist. - Drehverschraubung in Übereinstimmung mit Anspruch 6, bei der das Lagermittel eine eine querzylindrische Rollenlagereinheit ist.
- Drehverschraubung in Übereinstimmung mit einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, bei der das Gehäuse Öffnungen (
50 ) beinhaltet, die so ausgeführt sind, daß sie mit dem ersten drehbaren Dichtungselement (20 ) und dem zweiten nicht drehbaren Dichtungselement (22 ) kommunizieren, um das Einleiten von neutralem Puffergas zuzulassen, um die Oxidation von aus der Gleitringdichtung ausgetretenem heißen Leckageöl zu verzögern. - Drehverschraubung in Übereinstimmung mit einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, wobei es sich bei der Verschraubung (
10 ) entweder um eine Doppelstrom- oder eine Einfachstrom-Drehverschraubung handelt.
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Cited By (1)
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DE102015011978A1 (de) | 2015-09-14 | 2017-03-16 | M. E. E. GmbH | Drehdurchführung für die Durchführung eines fließfähigen Mediums |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19932355B4 (de) * | 1999-07-10 | 2010-07-15 | GAT Gesellschaft für Antriebstechnik mbH | Drehdurchführung für wechselnde Medien |
US20040163709A1 (en) * | 2003-02-24 | 2004-08-26 | Baugh Benton F. | Fluid swivel with cooling porting |
ITUD20030167A1 (it) * | 2003-08-08 | 2005-02-09 | De Longhi Spa | Raccordo coassiale a giunto. |
WO2007084480A2 (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-26 | 3M Innovative Properties Company | Dead-shaft roller with aerostatic rotary union |
US7692553B2 (en) * | 2006-07-21 | 2010-04-06 | Deublin Company | Leak detecting system for rotating union |
WO2012071658A1 (en) | 2010-11-30 | 2012-06-07 | 2141632 Ontario Inc. | Hydraulic fluid coupling comprising an inline swivel joint |
US9970577B2 (en) | 2013-09-27 | 2018-05-15 | The Procter & Gamble Company | Rotary union |
JP5984318B1 (ja) * | 2015-05-19 | 2016-09-06 | 月島機械株式会社 | ロータリージョイント |
DE102016112470A1 (de) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | GAT Gesellschaft für Antriebstechnik mbH | Pulverdrehdurchführung mit Spülkammer |
CN106738525A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-05-31 | 泉州嘉德利电子材料有限公司 | 用于薄膜生产流水线的旋转加热辊 |
DE102018215736A1 (de) * | 2018-09-17 | 2020-03-19 | Christian Maier GmbH & Co. KG | Gleitringdichtung und Drehdurchführung mit Gleitringdichtung |
KR102598597B1 (ko) * | 2022-05-17 | 2023-11-03 | 조대휘 | 고온용 로터리 조인트 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1004467A (fr) * | 1947-04-26 | 1952-03-31 | Const Mecaniques Et Outil S So | Dispositif perfectionné formant soupape pour compresseurs et machines analogues |
US4683912A (en) * | 1986-03-06 | 1987-08-04 | General Motors Corporation | Rotary coupler for a robot |
ATE82384T1 (de) * | 1990-02-23 | 1992-11-15 | Maier Christian Masch | Dichtkopf zum zufuehren eines waermetraegermediums zu einem rotierenden drucksystem. |
DE19618661C1 (de) * | 1996-05-09 | 1997-10-09 | Maier Christian Masch | Dichtkopf zum Transport eines Wärmeträgermediums zu einem rotierenden Drucksystem |
US5617879A (en) * | 1995-02-17 | 1997-04-08 | Deublin Company | Sealing arrangement for a coolant union having a floating seal assembly |
-
1999
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015011978A1 (de) | 2015-09-14 | 2017-03-16 | M. E. E. GmbH | Drehdurchführung für die Durchführung eines fließfähigen Mediums |
DE102015011978B4 (de) | 2015-09-14 | 2019-03-28 | M. E. E. GmbH | Drehdurchführung für die Durchführung eines fließfähigen Mediums |
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