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Schleudermaschine mit Ab- oder Zuführung des Gutes durch axiale, gegen
die elastisch gelagerte Trommel abgedichtete Rohre Die Erfindung bezieht sich auf
Abdichtungsanordnungen bei Schleudermaschinen, die mit stillstehenden, an die Maschine
dicht angeschlossenen Leitungen für die Zufuhr und Ableitung von Flüssigkeit versehen
sind.
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Schleudermaschinen mit schnell umlaufen= der'Trommel sind mit einer
federnden oder federnd-- gelagerten Welle versehen. Natürlich müssen an eine Dichtungsanordnung
bei derartig stark vibrierenden und dazu noch umlaufenden Teilen, wie es eine solche
durch federnde Lager getragene Schleudertrommel darstellt, sehr viel höhere Forderungen
gestellt «erden als -an eine Dichtungsanordnung an stehenden oder ruhig umlaufenden
Teilen. Die radialen Ausschläge -der Schleudertrommel können besonders beim Durchlaufen
der kritischen Umdrehungszahl sehr erheblich werden und sich auf i mm oder mehr
belaufen. Es ist aber unmöglich, zum Abdichten derartiger Wellen die üblichen festen
Packungen zu verwenden.
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Nach der Erfindung sollen - diese an die Dichtungsanordnungen gestellten
hohen Anforderungen dadurch erreicht werden, daß Manschettendichtungen verwendet
werden, die durch den Druck der zu- oder abgeführten Flüssigkeit an die Dichtungsflächen
angepreßt werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Ansprüchen hervor.
Derartige"Manschettendichtungen sind an sich zwar schon bekannt. Sie wurden jedoch
bisher nur bei ruhenden oder ruhig umlaufenden Teilen benutzt. Ihre guten dichtenden
Eigenschaften sind aber besonders vorteilhaft bei Anordnungen an umlaufenden und
stark vibrierenden Teilen.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf den Zeichnungen
dargestellt. .
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Abb. i zeigt die gesamte Anordnung der Schleudermaschine.
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Abb. 2 bis 7 stellen verschiedene Ausführungsbeispiele der Dichtungsanordnung
dar. Die Flüssigkeit wird in bekannter Weise durch eine hohle Trommelspindel i (Abb.
i) in die Schleudertrommel 2 eingeleitet, die mit einem oben mit einer öffnung versehenen
Oberteil g versehen ist. An dem unteren Teil der Spindel r und an dem Oberteil der
Trommel sind Rohrleitungen q. und 5 durch Dichtungsanordnungen angeschlossen, die
elastische Manschetten 6 enthalten.
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Diese bestehen gemäß einem Ausführungsbeispiel, wie in der Abb. 2
gezeigt, die einen Anschluß zwischen der Rohrleitung q. und dem unteren Teil der
Spindel i veranschaulicht, aus einem röhrenförmigen Teil ? und einem in der Hauptsache
flanschförmigen Teil 8.
Der röhrenförmige Teil ? wird durch den Flüssigkeitsdruck
gegen das umlaufende Ende 9 der durchbohrten Welle i gepreßt,
während
der flanschförmige Teil von Muttern io und i i eingeklemmt wird, wodurch Flüssigkeit
daran gehindert wird, vom Dichtungsraum 12 ins Freie auszulecken. Der Teil 7 wird
natürlich auch außerdem von seiner eigenen Elastizität gegen den Teil 9- gedrückt
werden.
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Es ist nun auch möglich und in gewissen Fällen erwünscht, dem elastischen
Teil eine aus zwei Schenkeln 7 und 13 bestehende U-förmige Form gemäß der Abb. 3
zu geben, wodurch eine noch mehr nachgebende Dichtung erhalten wird als bei den
Anordnungen gemäß den Abb. i und 2. Die Dichtungsanordnung kann auch so ausgebildet
werden, daß kein flanschförmiger Teil für das Einspannen der Manschetten nötig ist.
Die Dichtungsanordnung kann z. B. in der in der Abb. q. gezeigten Weise ausgebildet
werden, wo die Muttern mit konischen Flächen versehen sind, zwischen welchen die
Manschetten festgespannt werden.
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In gewissen Fällen kann es notwendig sein, besondere Stützanordnungen
für die Dichtung anzubringen, wenn diese gegen Teile abdichten soll, die sehr stark
vibrieren. Es ist nämlich in solchen Fällen notwendig, dem röhrenförmigen oder flanschförmigen
Teil oder beiden bedeutende radiale bzw. axiale Ausdehnung zu geben, damit die Beanspruchungen
der Manschette nicht- zu groß, werden. Dem röhrenförmigen' Teil 7 der Manschette
wird dann zweckmäßig eine Form gemäß der Abb. 5 gegeben, wobei die Manschette gegen
den unteren Teil 9 der Spindel i nur bei dem nicht eingespannten Ende 14 anliegt.
Es ist also zwischen einem Teil der Manschette und dem Teil 9 Spielraum vorhanden.
Der auf die Manschette von außen her wirkende Flüssigkeitsdruck kann dabei axiale
und radiale nicht erwünschte Formveränderungen des Teiles 7 hervorrufen. Es ist
deshalb ratsam, eine besondere, in der Abb. 5 gezeigte Anordnung anzuwenden. Bei
dieser ist zwischen der Spindel und dem hülsenförmigen Teil 7 eine federnde Stütze
zweckmäßig in Form einer dichtgewundenen Spiralfeder 15 angebracht, die ohne größeren
Widerstand radiale Bewegungen des freien Endes 14 der Manschette zuläßt. Auch in
den Fällen, wo keine besondere Stützanordnung notwendig ist, kann es zweckmäßig
sein, den. r(ilzrenförmigen Teil der Manschette gemäß der Abb. 5 in zwei Teilen
auszuführen, um einer unnötig langen Anliegefläche mit daraus ergebenden großen
Beanspruchungen bei der Befestigung ebenso wie großem Reibungswiderstand vorzubeugen.
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Die in der Abb. 5 gezeigte Ausführungsform des zylindrischen Teiles
der Manschette kann natürlich nicht nur mit dem in der Abb. 2, sondern auch mit
den in Abb. 3 und 4 gezeigten Befestigungsanordnungen vereinigt werden.
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In der Abb. 6 wird eine Ausführungsform einer.Manschette gemäß der
Erfindung gezeigt, die besonders widerstandsfähig gegen Pressung und Verschleiß
ist. Die Manschette, die in der Hauptsache aus Leder oder Gummi bestehen kann, ist
innen ganz oder teilweise mit einem Futter 16 aus Tuch, wie Kanevas o. dgl" bekleidet.
Diese Bekleidung ist zweckmäßig imprägniert oder innen mit irgendeinem schmierenden
oder abdichtenden Stoff, z. B. Graphit, bestrichen.
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Die Abb. 7 zeigt eine -Dichtung für mehrere konzentrisch oder nebeneinander
angeordnete Rohre. Die bisher dargestellten Aasführungen dichten gut nur gegen Flüssigkeitsüberdruck:
in der einen Richtung _ der Welle, w ährend a Flüssigkeitsüberdruck in entgegen-,gesetzter
Richtung die Manschette öffnet. Soll eine wirksame Dichtung für Überdruck in beiden
Richtungen erhalten werden, so müssen entsprechend Abb. 7 zwei entgegengesetzt gerichtete
Manschetten angewandt werden.
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Die Schleudertrommel 2 ist mit einer mittleren Bohrung 17 für die
Ableitung der leichteren Flüssigkeitsteile versehen, die in der Trommel abgeschieden
werden. Zur Ableitung der aasgeschleuderten, schwereren Flüssigkeitsteile ist die
Trommel mit einem oder mehreren vorzugsweise konzentrisch um die Bohrung 17 angeordneten
Kanälen 18 versehen. Die Bohrung 17 und die Kanäle 18 münden in Räume i9 bzw. 2o,
die an feste Rohrleitungen angeschlossen sind. Zwischen dem mit der Trommel umlaufenden
Rohr 2i, das die Bohrung 17 umschließt, und einem anderen das Rohr 21 umgebenden
Rohr 22, das fest mit dem Schleudermaschinengestell verbunden ist, sind Manschettenpackungen
angeordnet. Eine obere Manschette 23 ist zwischen der Oberseite eines nach innen
gehenden Flansches 24 auf der Innenseite des Rohres 22 und einer in das Rohr geschraubten
Hülsenmutter 25 festgeklemmt. Der freie Teil der Manschette 23, der gegen das Rohr
21 anliegt, erstreckt sich nach oben. Die im Raum i9 unter Druck befindliche Flüssigkeit
strebt deshalb danach, die Manschette gegen das umlaufende Rohr 21 zu drücken. Gegen
die Unterseite des Flansches 24 ist ebenfalls das eine Ende einer Manschette 26
. mittels einer Hülsenmutter 27 festgeklemmt. Der freie Teil der Manschette 26 liegt
gegen das Rohr 21 an und erstreckt sich nach unten. Der Raum 2o dichtet nach unten
zu mittels einer Manschette 28 ab. Die im Raum 2o : unter Druck befindliche Flüssigkeit
strebt danach, die Manschette 28 und 26 gegen das Rohr 21 zu klemmen.
Der
Flansch 24 geht nicht ganz bis an die Außenwand des Rohres 21 heran, sondern zwischen
diesem und den Manschetten 23 und 26 sowie dem Rohr 21 wird ein ringförmiger Raum
29 gebildet. Wenn trotz der guten Abdichtung der Manschettenpackungen Flüssigkeit
infolge von Überdruck in irgendeinem der Räume ig oder 2o an der Dichtungsfläche
der Manschette 23 bzw. 26 vorbeidringen sollte, so würde diese, wenn besondere Maßnahmen
nicht getroffen wären, an der nächsten Dichtungsfläche vorbei in die andere ausgeschleuderte
Flüssigkeit eindringen und sich mit dieser vermischen. Die Manschette dichtet nämlich
nicht gegen Druck ab, der dieselbe Richtung wie das freie Manschettenende hat. Um
Vorbeilecken von einem Flüssigkeitsraum ig oder 2o' zu einem anderen zu verhindern,
ist deshalb der Raum 29 angeordnet, der die Flüssigkeit aufsammelt, die an der Dichtungsfläche
einer dieser Manschetten v orbeileckt.
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Wenn sich eine ausreichende Menge Flüssigkeit in der Auffangkammer
29 angesammelt hat, - verschwindet indessen bald der Druckunterschied, der die freien
Manschettenenden gegen das Rohr 21 preßt, und auch die Dichtungswirkung verschwindet.
Bei Manschettendichtungen wird darum die Auffangkammer 29 vorzugsweise mit der freien
Luft in Verbindung gesetzt, z. B. durch ein im Flansch 24 vorgesehenes Loch 30,
an das zweckmäßig eine Flüssigkeitsablaufleitung 31 angeschlossen ist. Durch die
soeben erwähnte Anordnung wird also der doppelte Vorteil gewonnen, daß die Manschette
fester gegen die Dichtungsfläche gedrückt gehalten wird und daß die Flüssigkeit,
die trotzdem vorbeigeleckt ist, unmittelbar entfernt wird.
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Wenn es für zweckmäßig angesehen wird, die Auffangkammer 29 unter
einen Druck zu setzen, der zwischen auf der einen Seite dem atmosphärischen und
auf der anderen Seite dem Druck in einem der Räume ig oder 20 liegt, so kann man
im Ablauf 3o irgendein Regulierventil einsetzen, das nach außen erst dann aufgeht,
wenn ein gewisser bestimmter Überdruck in der Kammer 29 erreicht ist.
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Der Umfang des soeben angegebenen Teiles der Erfindung darf nicht
als nur auf die angegebene Ausführungsform begrenzt angesehen werden.- Dichtungsanordnungen
können somit zwischen einer Anzahl in der Hauptsache konzentrisch gelegener Flüssigkeitskanäle
angeordnet werden; sie können auch an deren unterem Teil der Trommel oder am Unterende
der Trommelspindel angeordnet sein. Bei den Anordnungen gemäß der Abb. 7 können
auch die in den Abb. 3 bis 6 gezeigten Änderungen der Manschetten angewandt werden.