DE935522C

DE935522C - Ringfoermige Abdichtvorrichtung fuer Wellen, Trommeln u. dgl.

Info

Publication number: DE935522C
Application number: DES36150A
Authority: DE
Inventors: Axel Erland Andersson
Original assignee: SOEDERHAMNS VERKSTAEDER AKTIEB
Current assignee: SOEDERHAMNS VERKSTAEDER AKTIEB
Priority date: 1952-11-15
Filing date: 1953-11-03
Publication date: 1955-11-24
Also published as: US2738996A

Description

Ringförmige Abdichtvorrichtung für Wellen, Trommeln u. dgl. Die Erfindung betrifft eine ringförmige Abdichtvorrichtung für Wellen, Trommeln u. dgl., bestehend aus zwei axial beweglichen, nebeneinander angeordneten Abdichtungsringen, die im wesentlichen gleichen Außendurchmesser aufweisen, wobei der eine Ring aus unelastischem Material, vorzugsweise mit selbstschmierenden Eigenschaften, hergestellt ist und der andere, hinter diesem Ring angeordnete aus elastischem Material besteht.
Bei bekannten -Abdichtungsvorrichtungen dieser Art wird der Abdichtungsring lediglich von Spiralfedern oder zusammengepreßten Gummikissen zwecks Abdichtung angedrückt. Erfindungsgemäß stehen die Ringe beim Betrieb unter der Einwirkung eines flüssigen oder gasförmigen Druckmittels, durch welches eine Abdichtung zwischen dem äußeren Umfang des aus elastischem Material bestehenden Ringes und einer zylindrischen, feststehenden, diesen Ring umschließenden Fläche sowie zwischen diesem Ring und dem aus unelastischem Material bestehenden Ring erzielt wird, wobei der letztere Ring mit einer seiner Flächen an einer drehbaren Gleitfläche zwecks Abdichtung angedrückt wird. Dadurch wird erreicht, daß der Dichtungsdruck selbsttätig an die vorhandenen Drücke des im Betrieb befindlichen. flüssigen oder gasförmigen Druckmittels angepaßt wird. Dabei dichten die Dichtungszweige stets gut ab, und gleichzeitig bleibt eine geringstmögliche Reibung der Dichtungsringe aufrechterhalten. Einige Ausführungsbeispiele und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch das Pumpenrad und das Endlager einer Kreiselpumpe; Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch das Endlager einer Kreiselpumpe und zeigt eine andere Ausführungsform; Fig. 3 ist eine Ansicht einer Kreiselpumpe in kleinerem Maßstäbe und zeigt die Verbindungsrohre des Druckmittels mit der Abdichtvorrichtung; Fig. 4 zeigt eine ringförmige Abdichtvorrichtung gemäß der Erfindung in Anwendung auf eine Entrindungsmaschine, bei der die Entrindungswerkzeuge von einer gedrehten Trommel getragen werden und durch pneumatischen oder hydraulischen Druck zu betätigen sind; Fig. 5 ist eine Endansicht der Maschine nach Fig. 4 von rechts gesehen; Fig. 6 zeigt in größerem Maßstäbe und als Querschnitt die Anordnung der Abdichtvorrichtung in der Maschine.
In Fig. i bezeichnet i das Pumpenrad einer Kreiselpumpe mit einer Welle 2. 3 ist ein Teil des Pumpengehäuses mit einer Abdichtkammer. In dem Pumpengehäuse 3 sitzt ein Haltering 4 mit einer ringförmigen Nut 5, in der die beiden Abdichtringe 6 und 7 gemäß der Erfindung sitzen.
Der Ring 6 hat kreisrunden Querschnitt und besteht vorzugsweise aus Weichgummi, während der Ring 7 eckigen Querschnitt hat, in Form eines Paralleltrapezes, und aus unelastischem Material besteht. Letzteres hat selbstschmierende Eigenschaften. Das Material in dem Ring 7 kann ein Material sein, wie es z. B. unter dem Namen »Isolit« bekannt ist, mit einer hauptsächlichen Masse, die Lagen aus Asbest oder Gewebe und Graphit enthält. Der Ring 7 stützt sich mit dem äußeren Ende gegen eine voll ausgebildete Gleitfläche 8 an einem Ring 9, der z. B. aus Gußeisen besteht und auf der Welle 2 befestigt ist. Der Ring 9 wird mittels einer Schraube io festgelegt. Der ringförmige Raum 5 hinter den Ringen 6 und 7 steht über Öffnungen i i mit dem Innern einer Kreiselpumpe in Verbindung. Demzufolge wird der überatmosphärische Druck, der bei größeren Druckhöhen erzeugt wird, auf die Ringe 6 und 7 in axialer Richtung wirken, so daß der Ring 7 gegen die Gleitfläche 8 gepreßt wird und an dieser abdichtet. Unter dem Einfluß des gleichen Druckes über dem atmosphärischen Druck wird der Weichgummiring 6 gegen den Ring 7 ebenso gedrückt wie gegen die umschließende Wand an dem Haltering 4, so daß der Zwischenraum 12 zwischen dieser Wand und dem Ring 7 vollkommen abgedichtet ist. Zur wirksamen Abdichtung trägt die Deformierung des Ringes 6 bei der Druckgebung bei.
Gemäß Fig. 2 wird der Druck an den Ringen 6 und 7 von außen zugeführt. Der Raum hinter den Ringen 6 und 7 steht in diesem Falle über das Rohr 13 mit der Druckseite der Kreiselpumpe (Fig. 3) in Verbindung. In diesem Rohr 13 ist ein Ventil 15 angeordnet, durch das der Druck so reguliert werden kann, daß eine sachgemäße Beziehung zwischen der Abdichtwirkung und der Reibung an der Gleitfläche 8 hergestellt werden kann. Die ringförmige Nut 5 ist über ein Rohr 16 außerdem mit der Saugseite 17 der Kreiselpumpe (Fig. 3) verbunden. In dieser Rohrleitung ist ebenfalls ein Ventil i8 vorgesehen, das zusätzlich eine Anpassung des Anpreßdruckes an den Ringen 6 und 7 ermöglicht.
Mittels der Anordnung gemäß der Fig. 2 und 3 wird erreicht, daß der Anpreßdruck an den Ringen 6 und 7 in Verhältnis zu dem Druck gebracht wird, der abgedichtet werden soll. Fernerhin wird ein sachgemäßes Verhältnis zwischen z. B. dem Arbeitsdruck der Pumpe und dem Anpreßdruck der Dichtung hergestellt, so daß die geringstmögliche Reibung an der Gleitfläche 8 erzielt wird.
Bei den Ausbildungen nach Fig.2 und 3 kann z. B. die Abänderung vorgenommen werden, daß der Anpreßdruck von einer besonderen äußeren Druckquelle erzeugt wird.
Bei der schematisch dargestellten Entrindungsmaschine nach Fig. 4, 5 und 6 wird der Stamm 15, der entrindet werden soll,. in einer Mehrzahl, wie dargestelltvierEntrindungswerkzeuge2d eingesetzt, die an Kolbenstangen 21 von Kolben 22 sitzen. Diese sind in radial angeordneten Zylindern 23 beweglich. Diese Zylinder sind in einer drehbaren Trommel 24 angeordnet, die durch Rollen 25 in dem Gehäuse 38 getragen werden. Die Trommel 24 wird durch ein Kettenrad 39 von einem nicht dargestellten Motor aus angetrieben. Beim Betrieb der Maschine wird der Stamm kontinuierlich in der Längsrichtung ohne Drehung zugeführt, während die Entrindungswerkzeuge 2o infolge der Drehung der Trommel 24 um den Stamm herumgedreht werden und die Rinde durch Reibung abnehmen. Der Anpreßdruck, der an den Kolben 22 angreift, wird durch Druckflüssigkeit oder Druckgas erzeugt. Dieses wird durch Rohre 26 von einer geeigneten Druckquelle aus zugeführt. Die Rohre 26 sind an einem stationären Lagerteil 27 angebracht und münden in einen Ringraum 28 (Fig. 6) aus. In diesem Lagerteil 27 sind außerdem zwei ringförmige Nuten 5 vorgesehen, die in derselben Weise ausgebildet sind, wie es oben an Hand der anderen Ausführungsbeispiele gezeigt wurde. In diesen Nuten sind die Abdichtringe 6 und 7 untergebracht. Die Nuten 5 stehen mit dem Raum 28 über Öffnungen 29 in Verbindung. Die Trommel 24 ist mit einer Nabe 30 (Fig. 4) versehen. Diese wird von dem Lagerteil 27 umschlossen. Auf der Nabe sitzen ein Ring 31 sowie ein Ring 32, an denen die Dichtungsringe 7 anliegen und an denen die erforderliche Abdichtung erzielt wird. Das Druckmittel strömt über die Öffnungen 29 durch einen Durchgang 33 und erreicht einen ringförmigen Raum 34 in dem Ring 32. Von hier aus strömt das Druckmittel durch Kanäle 35 in den Ring 32 sowie Kanäle 36 an der Außenseite der Zylinder 23 und tritt hernach in die Zylinderköpfe über den Kolben 22 ein. Das Druckmittel, welches durch die Öffnungen 29 und die Durchgänge 33 in der Fig. 4 nach links strömt, erreicht den ringförmigen Raum 34 über die Öffnungen, die zwischen der Nabe 30 und Rippen 37 (Fig. 6) an der inneren Seite des Lagerteiles 27 vorgesehen sind.
Durch die Doppelanordnung von Dichtungsringen 6 und 7 bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 6 wird erreicht, daß der Axialdruck, der durch das Druckmittel an den gesamten drehbaren Teilen erzeugt wird, aufgehoben ist.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele und die aufgezeigten Anwendungsmöglichkeiten, es können z. B. auch andere Querschnitte der Abdichtringe in Betracht kommen, ebenso andere Materialien hierfür.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Ringförmige Abdichtvorrichtung für Wellen, Trommeln u. dgl., bestehend aus zwei axial beweglichen, nebeneinander angeordneten Abdichtungsringen, die im wesentlichen gleichen äußeren Durchmesser aufweisen, wobei der eine Ring aus unelastischem Material, vorzugsweise mit selbstschmierenden Eigenschaften, hergestellt ist und der andere, hinter diesem Ring angeordnete aus elastischem Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe beim Betrieb unter der Einwirkung eines flüssigen oder gasförmigen Druckmittels stehen, durch welches eine Abdichtung zwischen dem äußeren Umfang des aus elastischem Material bestehenden Ringes und einer zylindrischen, feststehenden, diesen Ring umschließenden Fläche sowie zwischen diesem Ring und dem aus unelastischem Material bestehenden Ring erzielt wird, wobei der letztere Ring mit einer seiner Flächen an einer drehbaren Gleitfläche zwecks Abdichtung angedrückt wird.
2. Abdichtvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus elastischem Material kreisrunden oder im wesentlichen kreisrunden Querschnitt besitzt.
3. Abdichtvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus unelastischem Material im wesentlichen eckigen Querschnitt, vorzugsweise in Form eines Paralleltrapezes oder eines Rechtecks, besitzt.
4. Abdichtvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der unelastische Ring an der Seite, an der der Ring aus unelastischem Material anliegt, derart konisch gestaltet ist, daß der Ring aus elastischem Material durch das Druckmittel gegen die umschließende zylindrische Fläche gedrückt wird.
5. Abdichtvorrichtung nach Anspruch i für Wellen an Maschinen mit innerem Überdruck, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum hinter den Abdichtringen mit der Innenseite der Maschine in Verbindung steht.
6. Abdichtvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum hinter den Dichtungsringen mit einer äußeren Druckquelle in Verbindung steht.
7. Abdichtvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Rohrverbindung zwischen dem Raum hinter den Abdichtringen und der äußeren Druckquelle ein Druckregulierventil vorgesehen ist. B. Abdichtv orrichtung nach Anspruch 7 für Pumpenwellen, Kompressoren u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Raum hinter den Dichtungsringen mit der Druckseite der Pumpe des Kompressors od. dgl. in Verbindung steht. g. Abdichtvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum hinter den Dichtungsringen außerdem mit der Saugseite der Pumpe od. dgl. in Verbindung steht und daß in den Verbindungsleitungen Ventile zur Einstellung des Druckes auf die Dichtungsringe vorgesehen sind. io. Abdichtvorrichtung nach Anspruch i für Maschinen, bei denen ein äußeres Druckmittel über ein stationäres Lagerteil auf ein gedrehtes Teil zu übertragen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtvorrichtung doppelt derart angeordnet ist, daß ein Paar der Ringe (elastischer Ring und unelastischer Ring) zu beiden Seiten des Druckmitteleinlasses in dem stationären Lagerteil vorgesehen ist, so daß der Axialdruck, der durch das Druckmittel auf das drehbare Teil ausgeübt wird, ausgeglichen ist. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 395 095, 2 575 549; deutsche Patentschriften Nr. 851 578, 865 844; französische Patentschrift Nr. 997:279.