DE860441C

DE860441C - Schleifflaechenstopfbuechse fuer Kurbelwellen, insbesondere von Gaskompressoren

Info

Publication number: DE860441C
Application number: DER4698A
Authority: DE
Inventors: Johannes Alfred Richter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-10-28
Filing date: 1950-10-28
Publication date: 1952-12-22

Description

Schleifflächenstopfbüchse für Kurbelwellen, insibesonder e* von.Gaskompressoren Bei Gaskompressoren 'insbesondere -für automatische Kältemaschinen ist eine Abdichtung der aus dem Kurbelgehäuse herausragenden Welle zur Verhinderung des Gasaustrittes erforderlich. Die dafür übliche Ausführungsform besteht in einer Schleifringstopfbüchse, wie sie schematisch in Fig. i dargestellt ist, Die Welle i wird aus dem Kurbelgehäuse durch eine ßtoffbuchskammer:2 geführt, die durch einen7 Deckel 3 abgeschlossen ist. Auf der Welle sitzt die Weichpackung 4, die in einer Manschette 5 gehalten wird. An der Stirnseite der Manschette 5 liegt die Schleiffläche 6, die gegen den Deckel 3 dichtend läuft. Durch eine nicht gezeichnete Bohrung nach dem Kurbelgehäuse oder durch eine ölleitung wird die Stopfbuchskammer ?, mit Öl versorgt. In der Kammer herrscht der gleiche Druck wie im Kurbelgehäuse. Da-die Schleifflächen abdichtend gegeneinander aufgeschliffen sind, drückt der Druck in der Stopfbuchskammer 2 gegen die Manschette 5 und preßt die Sch-leifflächen 6 dicht aufeinander. Eine Feder 7 drückt zusätzlich bzw. hält die Schleifflächen iusammen, wenn im Kurbelgehäuse Unterdruck auftreten sollte und der Außendruck die Schleifflächen abzuheben versucht. Die Manschette 5 läuft mit der Welle i um, während der Deckel 3 mit seiner Schleiffläche feststeht.
Nach diesem Prinzip sind verschiedene Ausführungsformen im Gebrauch, die sich bei kleinen Drehzahlen und niedrigen Anpreßdrücken gut bewährt haben. Bei schnell laufenden Kompressoren und höheren Drücken treten aber mit dieser ' Stopfbüchse Schwierigkeiten auf, weil der Anpreßdruck auf die Schleiffläche zu groß wird. Dadurch wird der ölfilm zerstört, zumal das Öl bei hohen Drehzahlen durch die Zentrifugalkraft hinausgeschleudert wird und eine kotinuierliche ölzuführung nicht vorhanden ist. Es ist auch keine Vorsorge getroffen,: daß der bei jeder Gleitfläche nun einmal entstehende Abrieb abgeführt wird.
Auf anderenGebieten der Technik hat man auch Schleifflächenstopfbüchsen mit einem axial beweglichen, an der Wellendrehung teilnehmenden und sich gegen die Gehäusewand stützenden Dichtungskörper entwickelt, bei der zur Abdichtung gegen die Drehbewegung eine mit Schmiereinrichtungen versehene Kegelfläche dient. Bei diesen Bauarten tritt das Schmieröl in den kleineren Ringspalt der Kegelfläche ein und wird durch die Zentrifugaiwirkung nach außen gefördert.
Die Erfindung benutzt zu ihrem Aufbau diese an sich bekannten Elemente, und zwar eine unter Federdruck stehende Weichpackung und eine kegelförmige Dichtfläche, baut aber aus diesen Elementen eine Schleifflächenstopfbüchse auf, bei der eine besonders wirkungsvolle Schmierung der Kegelfläche sichergestellt ist, so daß die Abdichtung auch bei hohen Umlaufzahlen und hohen Drücken einwandfrei arbeitet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig.:2 dargestellt. Die Welle wird durch eine Stopfbuchskammer 9 geführt, die durch einen Deckel io abgeschlossen wird. Die Schleiffläche ist als eine konische Bohrung im Deckel io ges?altet, gegen die ein mit der Manschette i i verbundener Kegel läuft. In der Manschette i i ist die Weichpackung 1:2 eingebaut, die nach der Welle zu abdichtet und durch eine Feder 13 gespannt ist.
Der Kegel der Manschette ii und entsprechend die Bohrung im Deckel io kann man in jedem den Betriebsverhältnissen angepaßten Winkel ausführen und beliebig lang machen. Dadurch bekommt man auch bei hohen Drücken in der Kammer 9 einen bedeutend kleineren spezifischen Flächendruck in den Schleifflächen als bei der Stopfbüchse nach Fig. i.
Besonderer Wert ist bei der Erfindung auf die Schmierung der Kegelfläche gelegt. Der Dichtungskörper ist so in die unter Öldruck stehende Stopfbüchsenkammer 9 eingebaut, daß das Schmierbl von dem größeren Ringspalt der Kegelfläche zu dem kleineren treten muß. Dieser Bewegung des Öls wirkt nun die Zentrifugalkraft des Dichtungskörpers entgegen. Man stimmt dabei den Öldruck und die Kegelneigung so gegeneinander ab, daß die Kegelfläche ausreichend geschmiert wird, aber fast kein Öl außen an der Welle austritt. Zweckmäßig wird man die Kegelfläche mit Nuten versehen, die beimZusaminenbau der Stopfbüchse mit Öl gefällt oder mit getränkten Filzstreifen ausgelegt werden. Bildet man die Nuten, wie Fig. 2 zeigt, als Schrägnuten- 4 aus, so wird das Öl auf der ' Fläche, die die Nuten ibestreichen, gleichmäßig verteilt. Durch mehrere Nuten kann so die ganze Kegelfläche mit Öl versorgt werden, das sich aus der Stopfbüchsenkammer in der gewünschten Weise ergänzt. Dabei wird jedes Herumschleudern von Öl in der Luft und die dadurch bedingte Oxydation des Öls vermieden. Dabei wird auch der unvermeidliche Abrieb in den Nuten aufgefangen.
Die Schleifflächenstopfbüchse nach der Erfindung hat sich, wie Betriebsversuche ergeben haben, ausgezeichnet bewährt und sichert auch bei sehr hohen Drücken und Geschwindigkeiten einen vollkommen einwandfreien Betrieb. Dabei kann man durch Veränderungen in der Steigung des Kegels und in der Anzahl und #Form der Nuten die Stopfbüchse dem jeweils vorliegenden Druck, der Drehzahl und der Art des -Gases und des Öls anpassen, so daß die Stopfbüchse, für jegliche besonderen Verhältnisse ausgelegt werden kann, ohne daß sie eine größere Baulänge erfordert.

Claims

PATENTANSPRUCH: Schleifflächenstopfbüchse für Kurbelwellen, insbesondere von Gaskompressoren, mit einem axial beweglichen, an der Wellendrehung teilnehmenden und sich gegen die Gehäusewand stützenden Dichtungskörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper zur Abdichtung in axialer Richtung mit einer topfförmigen Manschette (ii) zur Aufnahme einer an sich bekannten, unter Federdruck stellenden Weichpackung (12) versehen ist und zur Abdichtung gegen die Drehbewegung eine an sich bekannte, mit Schmiereinrichtungen versehene Kegelfläche trägt und so in die unter öldruck stehende Stopfbuchsenkammer (9) eingebaut ist, daß das Schmieröl durch seinen Druck entgegen der Zentrifugalwirkung des umlaufendenDichtungskegels von dem größeren Ringspalt der Kegelfläche zur kleineren ' gedrückt wird, wobei schräge. oder spiralförmige Nuten (14) in der Kegelfläche zur Verteilung des Öls auf die ganze Kegelfläche und zur Aufnahme des Abriebs vorgesehen sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 586 554.