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Vorrichtung zum Abdichten einer umlaufenden Welle gegen Strömungsmittel,
vor allem Gase oder Dämpfe, mit fliegend angeordneter Kraft- oder Arbeitsmaschine
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdichten einer umlaufenden Welle gegen
Strömungsmittel, vor allem Gase oder Dämpfe, mit fliegend angeordneter Kraft- oder
rXrbeitsmaschine und ist insbesondere zum Abdichten der Welle des Umwälzventilators
eines Kessels zum Regenerieren von Altmaterial, z. B. _@ltgummi, bestimmt.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, zum Abdichten derartiger Wellen
zwei Hartmetallscheiben federnd gegeneinanderzudrücken. Dieser Gedanke wird bei
dem bekannten Vorschlag dadurch verwirklicht, daß die ruhend angeordnete Hartmetallscheibe
in einem die Welle umfassenden Flansch angeordnet ist, der mit dem Gehäuse der Maschine
durch einen Federbalg verbunden ist, wobei die Wellen des Federbalges unter dem
Druck des abzudichtenden Strömungsmittels stehen. Es ergab sich zwar auf diese Weise
eine einwandfreie Abdichtung. Diese Wirkung hing aber erheblich von den Betriebsverhältnissen
ab. Bei zu hohem Druck wurde der Anpressungsdruck so groß, daß die Lebensdauer der
Hartmetallscheibe zu stark verkürzt wurde. Bei zu geringen Betriebsdrücken litt
die abdichtende Wirkung der Vorrichtung. Bei den Umwälzventilatoren von Regenerierkesseln
war die Abhängigkeit der Stopfbuchseneigenschaften von den Betriebsdrücken des Strömungsmittels
besonders unangenehm, da dort diese Betriebsdrücke häufig wechseln.
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Die Hauptschwierigkeiten der bisher vorgeschlagenen Dichtungsvorrichtungen
dieser Art ergeben sich jedoch im Zusammenhang mit dem Federbalg.
Obwohl
er beispielsweise schon häufig aus Tombak hergestellt wird, leiden seine Federungseigenschaften
insbesondere unter dem Einfluß des Strömungsmittels, mit dem er ständig in Berührung
steht, derart, daß schon nach kurzer Betriebszeit die Dichtungsvorrichtung nur noch
unvollkommen abzudichten vermag. Auch hier wirkt sich besonders unangenehm die Tatsache
aus, daß sich die Temperatur des Strömungsmittels in Altmaterialregenerierkesseln
innerhalb weiter Grenzen ändert.
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Gemäß der Erfindung werden diese Mängel dadurch beseitigt, daß die
umlaufende Hartmetallscheibe zusammen mit ihrer Welle axial verschieblich angeordnet
ist und einen starren, axial beweglich angeordneten Träger, auf dem die andereHartmetallscheibe
befestigt ist (Scheibenträger), mit einer ringsherum laufenden, insbesondere federnden
Weichpackung, z. B. aus Gummi, gegen eine Dichtfläche des Gehäuses drückt. Auf diese
Weise werden die beschriebenen Schwierigkeiten völlig vermieden. Ein Federbalg braucht
überhaupt nicht mehr eingebaut zu werden, so daß auch die mit seiner Verwendung
sich ergebenden Schwierigkeiten beseitigt sind. Der Druck, mit dem die beiden Hartmetallscheiben
gegeneinandergedrückt werden, ist ausschließlich von dem Wunsch der die Anlage überwachenden
Person abhängig. Die Vorrichtung dichtet auf einwandfreie Weise unabhängig davon
ab, gegen welches Strömungsmittel abgedichtet werden muß oder unter welchem Druck
dieses Strömungsmittel steht. Für die Weichpackung kann beispielsweise auch Asbest
genommen werden. Silicone sind als Material für die Weichpackung hervorragend geeignet.
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Vorzugsweise ist die Dichtfläche des Gehäuses mit ringsherum laufenden
Schneiden versehen. Es ist auch möglich, ohne von dem Erfindungsgedanken abzugehen,
die Weichpackung in dem Gehäuse anzuordnen und die Dichtfläche mit den ringsherum
laufenden Schneiden auf dem Scheibenträger vorzusehen. Der Träger für die ruhende
Hartmetallscheibe ist zweckmäßigerweise mit Stiften oder Vorsprüngen versehen, die
mit Spiel in Aussparungen des Gehäuses eingreifen.
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Gemäß der Erfindung ist zur Ausführung des Erfindungsgedankens die
Welle axial verschieblich anzuordnen. Auf der Welle sind zwei Drucklager, insbesondere
Wälzdrucklager, befestigt, zwischen denen ein Ring eingreift, der axial verstellbar
am Gehäuse befestigt ist. Vorzugsweise ist der Ring als Schraubflansch ausgebildet,
dessen jeweilige Stellung im Gehäuse mittels einer Gegenmutter festgelegt wird.
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Die Abbildung zeigt vereinfacht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
in Anwendung auf den Umwälzventilator eines Altmaterialregenerierkessels, und zwar
stellt dar .
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Fig. i einen Längsschnitt durch den Umwälzventilator mit seiner Abdichtung
und seinem Antrieb, Fig. 2 einen Schnitt durch die Abdichtung der Welle des Umwälzventilators
in vergrößertem Maßstabe. In dem Boden i eines nicht dargestellten Kessels zum Regenerieren
von Altmaterial, z. B. Altgummi, ist ein Deckelgehäuse 2 befestigt, das zusammen
mit einem Lagergehäuse 3 das Gehäuse für die Lagerung'und Abdichtung eines Ventilators
4 bildet, der dazu dient, die in dem Regenerierkessel unter Druck stehenden Gase
oder Dämpfe umzuwälzen. Der Ventilator saugt die Gase oder Dämpfe durch die Düse
5 an und drückt sie über die Schaufelvorlage 28 in den Kessel zurück.
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Die Welle 5 für den Ventilator 4 ist in den Wälzlagern 6 und 7 gelagert,
die sich auf dem Lagergehäuse 3 bzw. einem an ihm befestigten Deckel 8 abstützen.
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Die Welle 5 ist axial verschieblich angeordnet, im Ausführungsbeispiel
innerhalb eines Bereiches von etwa 5 mm. Zu diesem Zwecke sind auf der Welle zwei
Wälzdrucklager g, io befestigt, zwischen die ein Ring i i eingreift, der Teil eines
Schraubflansches 12 ist, der in ein entsprechendes Gewinde des Deckels 8 des Lagergehäuses
3 hineingeschraubt und in seiner jeweiligen Stellung mittels einer Gegenmutter 13
festgelegt wird.
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Zur Abdichtung des Strömungsmittels, das sich im Innern des Kessels
befindet, gegenüber der Außenluft dienen zwei Hartmetallscheiben 14, 15, von denen
die Scheibe 15 fest mit der axial verschieblichen Welle 5 verbunden ist. Zu diesem
Zwecke ist auf die Welle 5 eine Mutter 16 geschraubt, deren flanschförmige, nach
dem Ventilator 4 zu weisende Fläche die Hartmetallscheibe 15 trägt. Die andere,
ruhend vorgesehene Hartmetallscheibe 14 ist in derjenigen Stirnseite eines starren
Scheibenträgers 17 befestigt, die nach außen zu weist. Dieser Scheibenträger ist
mit Stiften 18 versehen, die mit Spiel in entsprechende, in einem Zwischenstück
1g des Gehäuses angeordnete Nuten oder Aussparungen greifen, damit eine axiale Verschiebung
des Scheibenträgers 17 ermöglicht wird. Die nach dem Ventilator zu weisende Stirnfläche
des Scheibenträgers 17 ist mit einer federnden Weichpackung 20, z. B. aus Gummi,
versehen, die mit ringsherum laufenden Schneiden 21 einer Dichtfläche zusammenarbeitet,
die an einem mit dem Deckelgehäuse 2 verbundenen Einsatz 22 vorgesehen ist.
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Rings um die Hartmetallscheiben 14, 15 ist ein Raum 23 geschaffen,
der über die Leitungen 24 und 25 und die Anschlüsse 26 und 27 durch umlaufendes
Kühlwasser gekühlt wird, so daß insbesondere die Hartmetallscheiben 14, 15 und der
Weichpackungsring 20 während des Betriebes ständig kühl gehalten werden.
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Durch mehr oder minder starkes Längsverschieben der Welle 5 in Richtung
des Kessels werden die umlaufende und die ruhende Hartmetallscheibe 14, 15 gegeneinandergedrückt,
indem gleichzeitig der Scheibenträger 17 entsprechend dem Anpreßdruck axial auf
der Welle 5 verschoben und damit die Weichpackung 20 in die ringförmigen Schneiden
21 der Dichtungsfläche gepreßt wird. Der Anpressungsdruck ist je nach dem Grade
der Längsverschiebung der Welle 5 beliebig veränderlich,
wobei die
Weichpackung 20 dafür sorgt, daß der Druck, mit dem die Hartmetallscheiben 14, 15
gegeneinandergedrückt werden, nachgiebig erfolgt. Die axiale Stellung der Welle
$ wird dadurch eingestellt, daß der Schraubflansch 12 mehr oder minder stark gedreht
wird. Nach der Einstellung werden die Stellung des Schraubflansches und damit die
Stellung der Welle 5 durch die Gegenmutter 13 festgelegt.