DE6910639U - Gleitringdichtung mit pumpvorrichtung. - Google Patents

Description

Patentanwälte

Du-i.-ing. A. VVEDDB ²⁹· ^{ίώ1 1972}

Dipl.-Ing. K . Ξ Μ Ρ L

München SchumanB8tr.2

cimtlich.es Aktenzeichen:

5 GbmH 69 10639.4 Akte: Gm 6620

Pe odor Pur gm arm jr.
Asbest- und Packungswerk

8190 Wolfratshausen

Gleitringdichtung mit Pumpvorrichtung.

Die Neuerung betrifft eine Gleitringdichtung mit mindestens einer benachbart zur Gleitfläche innerhalb der die Dichtung aufnehmenden Wellendurchtrittsbohrung angeordneten, für die Umwälzung eines Kühl-, Schmier- oder Sperrmediums dienenden Pumpvorrichtung, bestehend aus einem mit der Welle umlaufenden und ein die Welle koaxial umgebendes Außengewinde enthaltendem Teil, sowie aus einem relativ zur Wellendurchtrittsbohrung drehfest angeordnetem Innengewinde, das mit geringem radialem Abstand das Außengewinde umgibt.

Die Neuerung kennzeichnet sich dadurch, daß das zum Innen-

gewinde gegenläufige Außengewinde auf dem iv.lt der Welle umlaufenden Gleit- oder Gegenring oder auf einem den umlaufenden Gleit- oder Gegenring haltenden oder abstützenden Bauteil ausgebildet ist_o Vorzugsweise ist das Außengewinde auf einer den umlaufenden Gleit- oder Gegenring tragenden Hülse angeordnet.

Durch diese Ausbildung wird einerseits aufgrund der Verwendung eines mit einem rotierendem Außengewinde zusammenwirkenden stationärem Innengewinde erreicht, daß eir. für die Kühlung des oder der Gleitflächen ausreichend großes Volumen an Kühlmedium umgewälzt werden kar_n und dabei der zur Überwindung der Strömungswiderstände im Kühlkreislauf erforderliche Druck von der Pumpvorrichtung erzeugt werden kann. Andererseits kann die große Oberfläche des Außengewindes mit dem dadurch bedingten guten Wärmeübergang zum Kühlmedium für die Kühlung des rotierenden Gleit- oder Gegenringes und damit der Gleitfläche herangezogen werien. Ferner ist es möglich, die beim Umlauf des Außengewindes auf dieses ausgeübte axiale Reaktionskraft zu einer gezielten, drehzahlabhängigen und/oder drehrichtungsabhängigen Be- oder Entlastung der Gleitfläche auszunutzen. Zu diesem Zweck wird

■-■' '--ichi.: -e-n, aie ο ·;<_ i.-un. -i-jrich ,un,;, Jc:tv;zahl una uuerc.iniv_uji'or;:i -ej Au:; en. ;e .. 'indes entsprechend vorzusehen,

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In ion Zeichnun \--n r.ei

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i'''ig. "■) einen axialen ..,chnito uur^h eine diine .,us ^:'ührungai'orm einer neuei'un, :s,;emäß :-u::_: v_ il'.;e „en, aov.oelt wirkenden G-lei ^ringdichtung, uei der zwei Paare von .*uu>et und Innengewinden vorgesehen .jinu und

ri.;. 4 einen axx.-.len Schnitt durch eine vierte „uj Jüurun,, s~ form einer eriinuungsgemüJen gleitringaicntung, ^i aer aie ^npreia'eaer aes Glcitringts eiad ?öraerge..indc bildet.

Im -olgenaen üinu gleiche euer gleich'.virkenae Beuieile ruix übereinstimmenden rSesugsze^ che-n vergehen.

bei aer jiUSxüiirungsi'orm aer rig. 1 ist areh-'ejt mit einer Vvelie 1 eine ,,ellenhülse 2 verbunden, nui" uer eine jrägerhülse -j b angeordnet ist, welche eine ^chr .übe 4 unbeweglich festhält, iin ο-..ing 6 in einer liingnut 5 uer Trä ;erhülse 3 t aichtet uiese gegen uie .'elleniiülae 2 au. In der Tragerhülse 3 b ist ein Je genring 7 b starr _oelagert, t'^'^n den ein feststehender Gleiöring b a anliegt, uer starr in einer :r;. -er-MÜlse y ;. gelagert i.:t, die ihrers-i^s in einer Kingnut 10 eines die ',Vellenaurch^rittsbohrung 11 des Gehäuses 12 ab-

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schließenden Jeckels 13 mit els eines ü-.ünges arthfest, aber axial beweglich gelagert und über Federn 14 a abgojtu'.zt ist.

Am äußeren Umfang der Trägerhülse 3 b ist ein mehrgängiges Außengewinde 15 mit im axialen Schnitt rechteckiger Querschnittsform eingeschnitten.

LIit geringem radialen Abstand ist die in ihrer Hüllfläche zylindrische Trägerhülse 3 b von einer Buchse 16 von angenähert der gleichen axialen Länge umgeben, welche unbeweglich in die Wellendurchtrittsbohrung 11 eingesetzt ist. In der zylindrischen bohrung der Buchse 16 ist ein der Trägerhülse 3 b gleichartiges, aber entgegengesetzte Gangrichtur.g aufweisendes (gegenläufiges) 17 ein;;eücrmi I Len.

Beide Gewinde 1-j und 17 bilden den aktiven Teil einer rumpvjrrichtung, welche c_i umlaufender ',Volle 1 ein kühl-, ochmier- oder ^perrmedium über eine im Gehäuse 12 vorgesehene ^inlußbohrung 1L· ansaugt unu über '.lie Gegen- una Gleitringe 7 b, ^a hinweg zu einer aurch uen jeckel 13 geführten Auslaßbohrung foraert. ide .,iniaß- una Auslaßfcohrun^en 18, Iy uind über Rohrit-itungen mit einem V.'ärme tauscher verbunden (nicht darge:-; bellt),

der UGB Lied ium abicüult, uevor es ..ieaer in die Jichtung eintritt.

Die Schraube 4 wird vorzu. vjweii-e in der Nähe des axialen Endbereiches C3S Gewindes 15 vorgesehen, da dann nur eine ^erin^e ^eduz:.erun_e; at:: Hydraulischen „irkun.-o :nue;; we en der Störung im Verlaui" der röräer^ewinde^änge eintritt. Durch Ana<--run_f; der ¹J¹ r.g-

dermen_;:e unu uer ?örderdruck.e erhalten sverjc¹.

i)ie Au^-ührunc-iOrm emäß 'Ji₁:. 2 ur.ier:;'.;^;:eid-_'t ::.ich von der vorst^hend ueachriebenen dadurch, d^li der in eine Trä -erhulse 9 b eingesetzte und in axialer ..iüh'-un,- ^ui-ch eine ieaer 14 b abgestutzte ^leitrin," ti b mit der .,'eile umläuft, während aer iegenririp; 7 a stationär uj eoilaet iijt unu über zwei ü-Rin.je ό b in einem zwei Li;il i. "en jeckel i ', ±'j ' ' gelagert ist. In der iLaialebene de^ jichtüpaltes zwischen, dem Gleitring 8 b und dem Je^enrinp 7 b iot ein rin_;,'i'^:5rr;ii_;;es Leitblech ^υ vor,:euehen, das uie i.ühlmittelströinung in aie unmittelbare Llähe uea Lichtspaltes lenkt.

Jas der ?öraerun₆- des Mediums dienende Innengewinde ist wie bei

^er eratgenannten Aucfünrungsform in einer geui^eunt in uie ,,ellenauyohtrittsbohrung 11 eingesetzten Buchse 16 ausgeoildet, während das Außengewinde 15 in aen zylindrischen Umfang der 2rä~ gerhülse 9 b eingearbeitet ist. Der äußere r.ühlmittelkreislauf kann gleich dem für die Pig. I beschriebenen ausgebildet sein.

In aer ?ig. 3 ist eine neuerungsgemäß ausgebildete, doppeltwirkende Gleitringdichtung veranschaulicht, wie sie beispielsweise zur Abdichtung eines Kernreaktors bzw. einer hierfür bestimmten rumpe verwendet wird. Das Sperrmedium ist hier in dem Raum zwischen aen beiaen Gleit- und Gegenringpaaren 7'a, 8'b und 7^lfa, d''b eingeschlossen und zirkuliert über einen Kochdruckwärmetauscher -1, aer auuerh Ic der Jichtung angeordnet ist. Das Spermedium kann von einem (nicht dargestellten) gasbeladenen Vorratsbehälter auf einem einige Atmosphären über aen höchsten Dtopfbuchsendruck befindlichen Druck gehalten werden.

Auf jedem ier aie umlaufenden Gleitrinne haltenden Trägerhülsen 9' b, 9''b ist aas Außengewinde 15', 15'' eingeschnitten, während aas zu jedem Außengewinde gehörende Innengewinde 17^I>17¹' auf retrennten Buchsen IG¹, 16'' angeordnet ist. Die Innenge-

winde 17'» 17'' sind je-.vpils gegenläufig zu uen ihnen zugeordneten Außengewinden 15', 15'· auo,jebildet, wobei xetztere wiederum zueinander gegenläufig sind. Es finden daher eine förderung des Mediums, abhängig von der Y/ellendrehrichtung, in bzw. aus aem zwischen den beiaen Buchsen J6^f, 16'' verbleibenden Raum statt, in den auch die Bohrung für den Anschluß des Wärmetauscher 21, im vorliegenden Pall die Auslaßbohrung 19, mündet, während zwei rjinlaßbohrungen 18' , 18' ' jeweils an den axial entgegengesetzt zur Auslaßbohrung liegenden Stellen der Buchsen 16', 16'' münden.

Gemäß α·=Γ Ausbildungsform nach Pig. 4 wird die zweckmäßig mehrgängig und mit rechteckigem Querschnitt ausgebildete Anpreßfeder 26 für den umlaufenden Gleitring 8 b gleichzeitig aln Außengewinde für die Förderung des eingeschlossenen Mediums verwendet, wodurch an Bearbeitungskosten und radialer Bauhöhe gespart werden kann.

Bei allen Auüführungsformen der Neuerung ist es bei hochbelasteten Dichtungen zweckmäßig, in den ^leitflächen der Gleit- oder ü-egenringe (vergl. Fig. 1 und 3) Nuten auszubilden, welche zu gezielten Verwerfungen der Gleitfläche und damit zu einem hydro-

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dynamischen Luxtverhalten führen. Diese Hüten sind vorzugsweise kreisbogenförmig ausgebildet und jenen von einer jeite der jichtung aus und führen an eine andere dtelle des Umfangs wieder zur gleichen Seite zurück.

Claims (1)

1. Akte; Gm 66 20 Schut zansprüche

   1.) Gleitringdichtung mit mindestens einer benachbart zur Gleitfläche innerhalb der die Dichtung aufnehmenden Wellendurchtrittsbohrung angeordneten, für die Umwälzung eines Kühl-, Schmier- oder Sperrmediums dienenden Pumpvorrichtung, bestehend aus einem mit der Welle umlaufenden und ein die Welle koaxial umgebendes Außengewinde enthaltenden Teil, sowie aus einem relativ zur Wellendurchtrittsbohrung drehfest angeordnetem Innengewinde,das mit geringem radialem Abstand das Außengewinde umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Innengewinde (17) gegenläufige Außengewinde (1?, ¹5'₅ 15^ft) auf dem mit der Welle umlaufenden Gleit- oder Gegenring oder auf einem dem umlaufenden Gleit- oder Gegenring haltenden oder abstützenden Bauteil ausgebildet ist.

   2.) Gleitringdichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h

   das gekennze ichnet, daß/Außengewinde (15,- 15*,

   15'*) auf einer den umlaufenden Gleit- oder Gegenring

   - II -

   - II tragenden Hülse (3b, 9b, 9^Ifb) angeordnet ist.

   3.) Gleitringdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigun_crsricht ung Gangzahl und Querschnittsform des Außengewindes (15, 15¹, 15¹¹) entsprechend einer vorbestimmten drehzahlabhängigen Ent- oder Belastung der Gleitfläche durch die bei der Förderung ies Mediums entstehende axiale Reaktionskraft ausgebildet ist.

   4.) Gleitringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet, daß das Außen- und/oder Innengewinde (15, 15^!, 15* * »17) im axialen Schnitt rechteckige Form aufweist.

   5o) Gleitringdichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde durch eine die Welle (1) koaxial umgebende, den umlaufenden Gleitring (8b) in Axialrichtung vorspannende ein- oder mehrgängige Schraubenfeder (26) gebildet ist.

   6.) Gleitringdichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennze ichnet, daß das Innengewinde durch

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   - Ill -

   eine zur Welle (1) koaxiale, das Außengewinde mit radialem Abstand umgebende, ein- oder mehrgängige Schraubenfeder gebildet ist, welche einen in der Wellendurchtrittsbohrung drehfest gelagerten Gleitring gegen einen mit der Welle umlaufenden Gegenring vorspannt.

   7.) Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß das Innengewinde und/ oder das Außengewinde durch einen Dichtungsbalg mit an der Mantelfläche schraubenförmig verlaufenden Biegerillen gebildet ist, der einen Gleitring gegen die Welle (1) b;.w. die Wellendurchtrittsbohrung (11) abdientet.

   &„) Gleitringdichtung nach Anspruch 1, d adurch gekennzeichnet, daß zwei Paare von jeweils zueinander gegenläufigen Aui.en- und Innengewinden (15', 17', 15' ·, 17^fl) in Axialrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind, dciß äie Innengewinde jedes Paares gegenläufig zueinander ausgebildet sind und daß in dem Bereich zwischen den Innengewinden (17'> 17¹¹) eine Einlaß- oder Auslaufbonrung (19) angeordnet ist.

   - IV -

   -IV-

   9.) Gleitringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daduich gekennzeichnet, daß sie mindestens eine das umgewälzte Medium an der Gleitfläche vorbeileitendes Leitblech (2 0) enthält.

   1o.)Gleitringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,dadurch gekennzeichnet, daß in der Gleitfläche (Dichtfläche) des Gleit- oder Gegenringes (8a; 7b, 7'a, 7^!ta) hydrodynamisch wirkende Nuten ausgebildet sind, welche von einer Seite der Dichtung ausgenen und wieder zu derselben Seite zurückführen.

   11.)Gleitringdichtung in doppelt wirkender Ausbildung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß mit der von dem Raum zwischen den beiden Gleit- und Gegenringpaaren ausgehenden und wieder zurückführenden, einen Wärmeaustauscher

   (21) enthaltenden Zirkulationsleitung, oder mit dem Raum selbst ein den Raum einige Athmosphären über dem abzudichtenden Druck haltender gasbeladener Vorratsbehälter

   (22) verbunden ist.

   ϊ/RB. 5