DE890737C - Abdichtung für umlaufende Wellen - Google Patents

Description

Zur Abdichtung von drehenden Wellen beim Austritt aus Behältern zur Verhinderung des Entweichens des Behälterinhaltes werden meist Stopfbüchsen benutzt. Bei diesen befindet sich in einem ringförmig die Welle umgebenden Raum ein mehr oder weniger plastischer Stoff, der sich durch den Druck, der von einem Stopfen auf ihn ausgeübt wird, schließend um die Welle legt und den Ringraum dicht ausfüllt. Art und Beanspruchung dieses Dichtungssystems bedingen, daß der abdichtende Stoff nach einiger Zeit seine Elastizität verliert und nicht mehr allseitig enganschließend der Welle anliegt. Die Stopfbüchse muß dann nachgezogen oder bei stärkerem Verschleiß neu gepackt werden. Ein besonderer Nachteil dieser Dichtungsart besteht darin, daß die Wellenoberfläche durch die darauf reibende Packung beansprucht und vielfach stark abgenutzt wird. Die Packung übt ferner eine erhebliche Bremswirkung aus, die bei schnell laufenden Wellen zu starker Erwärmung führt. In vielen Fällen ist das Nachlassen der Dichtwirkung von Stopfbüchsen darauf zurückzuführen, daß die Pakkung nicht allein durch reine Drehbewegung der Welle beansprucht wird, sondern auch durch radiale Bewegungen, bei schnell laufenden Wellen durch Schwingungen. Durch diese Bewegungen wird die Packung ständig gewalkt und verliert durch Ermüdung ihre Schmiegsamkeit. Es entsteht ein zunächst kleiner Spalt zwischen Packung und Welle, der sich besonders dann, wenn der aus dem Behälter oder sonstigen abzudichtenden Raum ausfließende Stoff keine Schmiereigenschaften besitzt, rasch vergrößert. Eine in manchen Fällen nur schwierig einzuhaltende Voraussetzung für sichere

Dichtung durch eine Stopfbüchse ist weiterhin, daß Welle und Stopfbuchse genau koaxial und konzentrisch zusammengebaut werden und in dieser Lage auch bei längerem Betrieb erhalten werden müssen. Abweichungen daraus, wie sie sich bei manchen Anwendungsbereichen und schnell laufenden Wellen leicht einstellen können, können nicht nur zum raschen Undichtwerden, sondern auch zum Fressen der Welle führen.

ίο Die Wellenabdichtung gemäß vorliegender Erfindung vermeidet diese Nachteile insbesondere dadurch, daß sie die Abdichtung der reinen Drehr bewegung und der radialen Bewegungen auf zwei voneinander praktisch unabhängige Elemente überträgt. Diese sind in solchem Maß voneinander unabhängig, daß die Welle nicht nur Schwingungen ohne Beeinträchtigung der Abdichtung ausführen, sondern sogar von vornherein "gewisse Abweichungen aus der koaxialen und zentrischen Lage haben kann, wodurch sowohl der Einbau dieser Wellenabdichtung wie auch die konstruktive Planung mancher Apparate, Rührwerke usw. sehr vereinfacht werden. -

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß zur Abdichtung eine drehbar gelagerte Büchse dient, die einerseits unter Federwirkung mit einer Dichtungsstirnfläche gegen einen Schleifring gepreßt wird und andererseits mit einer nachgiebigen Dichtungsmanschette verbunden ist, welche fest auf der umlaufenden Welle angeordnet ist. Dabei besitzt die mitumlaufende Büchse eine den Wellendurchmesser wesentlich überschreitende Bohrung, so daß auch ein exzentrischer Einbau der Welle oder deren Schwingungen die Büchse nicht beeinflussen. Die Dichtungsmanschette ist mittels eines Schellenbandes od. dgl. auf der Welle angebracht, jedoch so, daß ein wesentlicher Teil der Manschette nicht eingespannt ist, gegebenenfalls Lagenveränderungen zwischen Büchse und Welle ausgleicht. Als Werkstoff für diese Manschette kann jeder elastische Stoff genommen werden, wie z. B. Leder, Gummi, gummiertes oder imprägniertes Gewebe und Kunststoffe. Es ist aber auch möglich, die Manschette durch ein Federrohr aus Stahl, Tombak od. dgl. zu ersetzen, ohne daß dadurch das Prinzip des vorliegenden Vorschlags geändert wird.

Im der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Die Spiralfeder 3, die zugleich als Mitnehmer wirkt, übt auf die Büchse 7 einen axialen Druck aus. Die Feder 3 wird andererseits vom Stellring 2 gehalten; die Drehbewegung der Welle überträgt sich also durch Stellring und Feder auf .die Büchse 7. Die Bohrung dieser ist wesentlich größer als der WeMendurchmesser, so daß die Welle radiale Bewegungen machen kann, ohne die Büchse zu !berühren. Die Welle kann daher auch außermittig zur Büchse liegen. Der auf die Büchse durch die Feder aus- - - geübte Druck wird¹ von dem in den Flansch 9 eitagelassenen Ring 8 aufgenommen, der zweckmäßig aus einem Stoff mit .günstigen Gleiteigenschaften besteht, wie z. B. Graphit, Elektrokohle, graphithaltigem Preßstoff od. ä. Der Flansch 9 ist zugleich als Lager für die Büchse 7 ausgebildet, so daß diese stets eine schwingungsfreieDrehbewegunig ausführt, selbst wenn die Welle 1 schwingt oder sonstige radiale Bewegungen macht. Hierdurch wird eine wohl definierte Abdichtung der reinen Drehbewegung erreicht. Die Abdichtung der Radial- und Axialbewegungen wird von der Manschette 4 übernommen. Diese -ist einerseits- fest mit der Büchse 7 verbunden, indem sie z. B. durch den Federdruck .und den diesen übertragenden Ring 6 fest in die Aussparungen der Büchse gepreßt wird. Andererseits ruht sie fest auf der Welle, z. B. durch entsprechende Vorspannung, durch ein Schellenband oder eine Ringfeder.

Da der größte Teil dieser Manschette nicht eingespannt ist, vermag sie ohne weiteres und ohne bedenkliche Beanspruchung Schwingungen wie auch axiale Bewegungen aufzunehmen. Der Spalt zwischen dem Ring 8 und der ihr zugewandten Fläche der Büchse 7 behält stets seine kleinste Größe und -Form, sollte selbst durch geringfügige mechanische Verletzung das abzudichtende Medium in ihn gelangen, so wird es durch die Zentrifugalkraft wieder herausgefördert. Es sei darauf hingewiesen, daß sich an den Flansch 9 unmittelbar der Raum zur Aufnahme des Wellenlagers anschließen kann, in welchem Fall sich eine besondere Schmierölzufuhr für die Lagerung der Büchse im Flansch 9 erübrigt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ■i. Abdichtung für umlaufende Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß eine frei von der Welle drehbar in radialer Richtung unverrückbar gelagerte Büchse (7) einerseits unter Federwirkung mit einer Dichtungsstirnfläche gegen einen Schleifring (8) gepreßt wird und andererseits mit einer nachgiebigen Dichtungsmanschette (4) verbunden ist, welche fest auf der umlaufenden Welle angebracht ist.
2. 2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, idfaß die !umlaufende Büchse (ψ) eine den Wellendurchmesser wesentlich überschreitende Bohrung besitzt,
3. 3. Abdichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Büchse anpressende Feder (3) gleichzeitig als Mitnehmer zwischen einem auf der Welle angeordneten Stellring (2) und der Büchse (7) dient.
4. 4. Abdichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Dichtungsmanschette (4) ein Feder rohr zur Verbindung der Welle mit der Büchse (7) dient.

   Angezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 537 495, 698 193, iäo 636965;

   britische Patentschrift Nr. 491 825.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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