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Schleifringdichtung Zusatz zum Patent 7:4B 339 Die Erfindung betrifft
eine Schleifringdichtung für schnell laufende Wellen bei hohen Drücken und Temperaturen
und stellt eine Verbesserung und weitereAusgestaltung des Gegenstandes des Patents
7-18 339 dar.
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Dieses genannte Patent ist auf eine derartige Dichtung gerichtet,
deren Schleifringe in der Achsrichtung von einer Feder unter Vermittlung einer rings
um die Welle dicht anschließenden, mit der Welle umlaufenden Packung gegeneinandergedrückt
werden. Gemäß dem Patent 748 339 bestehen die beiden Schleifringe aus Hartmetall.
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Es ist auch bei der Anwendung von Schleifringdicbtungen praktisch
niemals möglich, die Wellen so genau zu lagern, daß die Flächen der beiden gegeneinandergedrückten
Schleifringe genau in einer Ebene liegen. Dies hat bei den bekannten Schleifringdichtungen
zur Folge, daß der eine Schleifring bei sich drehender Welle .dauernd eine schlingernde
Bewegung ausführen muß. Es ist denkbar, daß er bei niedriger Umdrehungszahl der
Welle
diese Bewegung auch noch tatsächlich ausf'ü'hrt; bei hohen Umdrehungszahlen aber
ist die Masse der mit den Ringen zusammenhängenden Teile so groß, daß sie nicht
mehr die schlingernde Bewegung auszuführen vermögen, - so. daß die Flächen der beiden
Schleifringe nicht mehr ringsherum Übereinander laufen. Die Dichtungsvorrichtung
wird--damit undicht und erfüllt nur noch unvollkommen ihren Zweck. Es hat sich außerdem
gezeigt, .daß sich auf den beiden zentrisch gegeneinan.derlaufenden Ringen leicht
Rillen bilden und ihr Verschleiß ungewöhnlich groß ist. Zur Behebung dieses Mangels
ist bereits vorgeschlagen worden, zwischen den beiden Schleifringen einen Zwischenring
:anzuordnen, dem mittels eines Exzenterringes eine Läppbewegung aufgezwungen wird.
Ein wesentlicher Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß zwei Flächen vorhanden
sind, die abgedichtet werden müssen. Auch die Steuerung des Zwischenringes ist sehr
unsicher; wenn beispielsweiseder Zwischenring an dem einen Schleifring aus irgendeinem
Grund festlaufen sollte, hört die unerwünschte Läppbewegung auf. _ Erfindungsgemäß
wird zur Behebung dieser Nachteile vorgeschlagen, den einen Schleifring an seinem
Träger mittels eines konzentrisch zur Welle angeordneten Metallfederbalges zu befestigen.
Der Schleifring hat gegenüber der Welle etwas Spiel, so daß er sich mit Hilfedes
Federbalges. einwandfrei in die Ebene einstellen kann, in der der andere Schleifring
liegt. Auf fiese Weise wird aber auch mit einfachsten Mitteln eine Läppbewegung
.der beiden Schleifringe gegeneinander erreicht, durch die die Bildung von Rillen
auf 'den Schleifringen verhindert wind. Sobald, der- auf der Welle befestigte Schleifring
eine gewisse Exzentrizität gegenüber dem anderen fest angeordneten Schleifring besitzt,
entsteht eine exzentrisch angreifende Kraft, .die veranlaßt, .daß der eine Ring
eine kreisende Bewegung gegenüber dem anderen Ring ausführt, wobei der Radius diesen
krei-senden Bewegüng_glech .derExaentrizität ist, mit der die Kraft antreibt.
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Erfindungsgemäß ist weiter eine als Träger für .den einen Schleifring
,dienende Stopfbuch senbrille in dem abzudichtenden Raum angeordnet, während ein
auf die Welle aufgeschraubter Gewindering einerseits als Träger für den anderen
Schleifring und andererseits als Mittel zur Festlegung eines Wälzlagers dient, in
dem die abzudichtende Welle gelagert ist. Es empfiehlt sich außerdem, auf einem
Zwischenring, an dem seinerseits das eine Ende des Federbalges und andererseits
der eine Schleifring befestigt sind, einen abnehmbaren Außenring anzuordnen, gegen
den sich das -eine Ende einer Schraubenfeder' abstützt, deren anderes Ende sich
gegen .den, Träger dieses Schleifringes legt.
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Vorzugsweise'- dient der Erfindungsgegenstand zur Abdichtung der Welle
einer Umwälzpumpe oder eines Umwälzgebläses für einen Vul'kanisier-; Regenerier-
oder Trockenkessel. Obwohl die Erfin-,dung- mit besonderern Vorteil für die Abdichtung
der Welle einer Umwälzpumpe oder eines Umwälzgebläses für derartige Kessel Verwendung
findet, kann sie auch mit Vorteil für die Abdichtung anderer Wellen und insbesondere
für die Abdichtung schnell laufender-Wellen gegen hohe Drücke und Temperaturen Verwendung
finden.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der `Erfindung in vereinfachter
Darstellung, und zwar zeigt Fig. i einen Schnitt durch ein Umwälzgebläse mit einer
erfindungsgemäß ausgebildeten Schleifringdichtung für einen Vulkanisier-, Regenerieröder
Trockenkessel, Fig: 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete
Schleifringdichtung in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 einen Schnitt etwa nach Linie
IV-IV der Fig: 2.
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In Pig. z ist ein Teileines Vulkanisier-, Trocken-oder Regenerierkessels
dargestellt- und mit i bezeichnet. An dem einen Ende dieses Kessels ist ein Lüfter
oder Gebläse auf einer Welle 3 drehbar angeordnet. Das von dem Lüfter oder Gebläse
geförderte dampf- oder gasförmige Strömungsmittel wird über feststehende Leitringe
26 angesaugt und durch den Spalt 25 -dem Kessel zugeführt. Die Welle 3 des Lüfters,
oder Gebläses ist in einem Deckel 4 drehbar. gelagert, in dem eine Schleif ringdichtung
5 angeordnet ist, die in Fig. a näher .dargestellt ist. Auf der Außenseite .des
Deckels 4 ist ein Gehäuse 6 befestigt, in dem. zwei Wälzlager 7, 8 für die Lagerung
der Welle 3 vorgesehen sind. Am äußeren Ende der Welle 3 ist eine Keilriemenscheibe
24 befestigt, mittels der die Welle 3 und damit -der Lüfter angetrieben werden.
Von Behältern 9 und io aus werden die beiden Wälzlager 7 und 8 geschmiert, das Gehäuse
;des Wälzlagers 7 wird außerdem mittels Kühlwasser gekühlt, das bei i i eintritt
und das bei 12 austritt.
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Die Welle 3 wird gegenüber dem Innern des Kessels mittels zweier Schleifringe
13, 14 abgedichtet; von denen der Schleifring 14 beispielsweise durch Lotung auf
.einem. Gewindering 15 befestigt ist, der auf die Welle 3 zentrisch aufgeschraubt
ist. Während die eine Stirnfläche des Gewinderinges 15 zur Befestigung des Schleifringes
dient, drückt die andere Stirnfläche 16 des Gewinderinges 1.5 gegen das Wälzlager
7 und hält es, indem es sich auf bekannte Weise gegen einen Absatz 17 der Welle
3 legt, in ihrer Lage fest.
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Während also der Schleifring 14 auf der Welle 3 befestigt ist, ist
der Schleifring 13 mit dem Deckel 4 verbunden. Zu diesem Zweck ist an dem Deckel
auf der nach dein Kesselinnenraum zuweisenden Seite eine Stopfbttchsenbrille i8
befestigt, die-wiederum zur Befestigung des Endes eines Metallfederbalges i9 dient.
Das andere Ende des Metallfederbalges ist an dem einen Ende eines Zwischenringes
2o j befestigt, dessen anderes Ende zum Tragen des Schleifringes 13 dient.
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Der Metallfederbalg i9 ist an beiden Seiten auf seinem Innendurchmesser
mit der Stopfbuchsenbrille 18 und dem Zwischenring 2o verbunden.- Auf dem
Zwischenring ist nach außen hin ein Außenring 2 z
losnelimbar befestigt,
gegen den sich die eine Seite einer Schraubenfeder 22 legt, deren andere Seite sich
gegendie Stopfbuchsenbrille 18, also unmittelbar gegen den Deckel q. abstützt. Zur
Führung der Schraubenfeder und des Außenringes 21 ist rings um den Außenring eine
Führungsbuchse a3 angeordnet, die an .dem Deckel q. befestigt ist. Zwischen dem
äußeren Umfang des Außenringes 2i und der Bohrung der Führungsbuchse 23 einerseits
und zwischen der Bohrung des Schleifringes 13 und dem Umfang der Welle 3 andererseits
ist Spiel vorgesehen, so daß sich der Schleifring 13 unter Ausnutzung des
Federungsvermögens .des Federbalges i9 unabhängig von der Exzentrizität der Welle
3 planparallel zu dem Schleifring 14 einstellen kann.
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An Hand der Fig. 3 ist gezeigt, wie beim Erfindungsgegenstand hei
exzentrischer Lage der Welle 3 der Schleifring 13 eine Läppbewegung gegenüber dem
Schleifring 1q. ausführt. Da praktisch eine gewisse Exzentrizität in der Lagerung
der Welle 3 immer in Rechnung gezogen werden muß, kann auch immer mit einer Läppbewegung
des Schleifringes 13 gegenüber dem Schleifring 14 gerechnet werden.
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Mit 1I ist in der Fig.3 die Mitte des Außenringes 21, also auch die
Mitte des Schleifringes 13 bezeichnet, `nährend der Schleifring 1q. die gezeichnete
Mitte der Welle 3 besitzt. Es entsteht eine exzentrisch an dem Schleifring 13
und dem Außenring 2 1 angreifende Kraft P, deren Exzentrizität r den Radius bestimmt,
mit dem der Außenring 21 und der Schleifring 13 gegenüber dem Schleifring
i-. eine kreisende Bewegung ausführt. Es entsteht also eine Läppbewegung der beiden
Schleifringe 13, 1q. gegeneinander, wodurch eine Riefen- oder Rillenbildung auf
den beiden Schleifringen verhindert wird. Die beiden Schleifringe 13, 1q. laufen
mit einem Druck gegeneinander, der sich aus der Kraft der Feder i i und dem Betriebsdruck
zusammensetzt, gegen .den abzudichten ist, und der auf den Ausdehnungskörper oder
Federbalg 19 in der Längsrichtung wirkt. Wenn beispielsweise die Packung
drucklos läuft, wirkt nur der Federdruck auf die Flächen der Schleifringe. Der Druck,
mit dem die bei-den Schleifringe gegeneinandergedrückt werden, ist um so größer,
je höher der Betriebsdruck des abzudichtenden Strömungsmittels ist. Iin allgemeinen
braucht die Schraubenfeder 22 bei dem Erfindungsgegenstand nur sicli@erheitshalb-er
vorgesehen zu sein; für die Abdichtung selbst reicht schon der Druck des auf den
Federbalg wirkenden Strömungsmittels vollkommen aus.