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Rohranschlußstück Die Erfindung betrifft Verbesserungen an strömungsmitteldichten
Anschlußstücken der Art, die dazu gebraucht werden, Dampf und andere unter Druck
stehende Strömungsmittel zu einem Bedarfsraum, z. B. zu einer drehbaren Trommel
eines Papiertrockners, zu leiten, und diese Anschlußstücke umfassen eine Druckkammer,
in die das unter Druck stehende Strömungsmittel geleitet wird, und ein Rohr, das
von dem einen Ende der Druckkammer ausgeht und dazu dient, das unter Druck stehende
Strömungsmittel zu dem Bedarfsraum zu leiten, wobei Dichtungsmittel innerhalb der
Druckkammer in Wirkungsverbindung mit den inneren Wänden 'der Kammer und mit dem
Rohre vorgesehen sind, um die Kammer gegen einen Austritt des unter Druck stehenden
Strömungsmittels abzudichten.
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Die Erfindung geht von einem Rohranschlußstück aus, bei dem. ein Endteil
eines Rohres zur Leitung des gasförmigen oder flüssigen Mediums innerhalb eines
hohlen Gehäuses so abgestützt ist, daß eine begrenzte Verkantung und seitliche Versetzung
des Rohres möglich ist. Dieses Rohr tritt durch eine Öffnung in einer Gehäuseendwand,
die das Rohr mit allseitigem Spiel umgibt, in das Gehäuse. Innerhalb des -Gehäuses
trägt das Ende des Rohres axial zueinander bewegliche Kragenstücke -mit kugelförmigen
Oberflächen. Diese Kragenstücke stehen unter der Wirkung einer Feder und halten
dadurch die Dichtungsringe in abdichtender Anlage an den
Innenseiten
der Gehäuseendwände. Hierbei stützen sich die kugelförmigen Oberflächen der Kragenclemente
an entsprechend geformten Flächen der Dichtungsringe ab.
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Da der Flächenbereich, der an den Enden des Gehäuses zum Inneren der
Gehäusekammer, in der der Druck des Mediums wirkt, frei liegt, infolge der Einführung
und Anordnung des Rohres auf beiden Seiten verschieden groß ist, tritt eine verschiedene
Belastung der Dichtungsringe und damit eine unterschiedliche Druckbelastung der
Flächen auf, die zu einer vorzeitigen Abnutzung eines Dichtungsringes führt.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Rohranschlußstück
zu schaffen, bei dem der innere, auf die dichtenden Teile verschieden stark wirkende
Druck ausgeglichen wird, so daß beide Dichtungsringe unter gleicher Belastung stehen.
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Erfindungsgemäß werden das Gehäuse des Rohranschlußstückes bezüglich
des Rohres axial beweglich angeordnet und Mittel vorgesehen, um eine Kraft auf das
Ende des Gehäuses auszuüben, das dem Gehäuseende mit der Öffnung für den Rohreintritt
entgegengesetzt liegt. Die Kraft wird so angesetzt, daß sie auf diese Öffnung gerichtet
ist. Sie dient dazu, den am Dichtungsring an der Gehäuseseite mit der Öffnung auftretenden
Dichtungsdruck zum Ausgleich zu dem zusätzlichen Druck, der auf das Gehäuseende
ausgeübt wird, gegen das sich der andere Dichtungsring abstützt, zu vermindern.
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Erst durch eine derartige Kompensierung des zusätzlichen Druckes wird
die Funktionsfähigkeit des Rohranschlußstückes maßgeblich gesteigert, da durch die
gleichmäßige Belastung der Dichtungsringe, die gleichzeitig als Stützelemente dienen,
eine einwandfreie Beweglichkeit des Rohrstückes bei gleichbleibend guter Abdichtung
gewährleistet ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das auch in den Zeichnungen dargestellt
ist. In diesen zeigt Fig. r eine Seitenansicht einer Anschlußstück-und einer Kompensationsanordnung
in Übereinstimmung mit der Erfindung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Anordnung
der Fig. r.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bezeichnet zo eine feste Konstruktionsanordnung,
z. B. den Teil des Gehäuses einer Maschine, an dem die strömungsmitteldichte Drehanschlußstück-
und Kompensatoranordnung angebracht ist.
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Die drehbare strömungsmitteldichte Anschlußstück- und Kompensatoranordnung
weist eine Zylinderanordnung auf, die allgemein mit 12 bezeichnet ist und eine Druckkammer
enthält, in der eine eingebaute Rohranordnung derart angeordnet ist, daß sie umzulaufen
und sich zu verschwenken vermag und während dieser Bewegung ständig gegen ein Entweichen
des weiterzuleitenden Dampfes oder eines anderen Strömungsmittels durch die Wirkung
von Dichtungsringen 14, 14' und der mit ihnen zusammenarbeitenden Kragen 16, 16'
auf der Rohranordnung abgedichtet bleibt. Die Rohranordnung weist ein äußeres Rohr
18 auf, das z. B. durch die Schraubengewindeverbindung 2o mit einer hohlen Trommel
22 verbunden ist, die drehbar in dem Maschinengehäuse 1o angeordnet ist, und die
Rohranordnung besitzt außerdem ein inneres konzentrisches drehbares Rohr 24, das
mit dem äußeren Rohr 18 einen ringförmigen Strömungsmittelflußkanal 26 bildet.
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Die Zylinderanordnung wird in ihrer Stellung auf dem. Gehäuse mit
Hilfe von sich horizöntal erstreckenden Stangen 28 gehalten. Zwei solche
Stangen würden normalerweise auf gegenüberliegenden Seiten der Zylinderanordnung
vorgesehen sein. Eine solche Stange ist in Fig. z mit einem inneren Schraubengewinde
28' gezeigt, durch die die Stange in ihrer Stellung auf dem Gehäuse ro festgeschraubt
ist; die Stange besitzt ein äußeres Schraubengewindeende 28", auf dem eine Handmutter
3o angeordnet. ist. diese Stange ist gleitbar durch Öffnungen, 32' in Lappen 32
auf der Zylinderanordnung hindurchgeführt. Die Zylinderanordnung wird durch die
Stangen 28 gegen Drehung gehalten. Die Stangen werden auch in Lappen 35 geführt,
die auf einer relativ hierzu festen Strömungsmittelbetätigungsanordnung 34 vorgesehen
sind, die auf dem äußeren, dem Gehäuse ro abgekehrten Ende der Zylinderanordnung
12 angeordnet ist.
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Die Strömungsmittelbetätigungsanordnung 34 wird von der Zylinderanordnung
12 über ein Rohr 36 gespeist, das an einem Ende mit dem Inneren 38 der Druckkammer
r2 in Verbindung steht und an seinem anderen Ende mit einer Seite einer Membran
4o verbunden ist, die in dem Betätigungsgehäuse 34 angeordnet ist und einen Tauchkolben42
betätigt. Dieser Tauchkolben ist derart angeordnet, daß er Kontakt mit dem dem Dichtungsring
14 abgekehrten Ende der bewegbaren Zylinderanordnung 12 hat.
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Die Dichtungsringe 14, 14' und die mit ihnen zusammenarbeitenden Kragen
16 bzw. 16' haben kugelige ineinandergreifende Flächen, die im Eingriff miteinander
durch die Wirkung einer Schraubenfeder 44 -gehalten sind. Die tatsächliche Konstruktion
und Wirkungsweise des strömungsmitteldichten Drehanschlußstückes, das so geschaffen
und in Fig. 2 im einzelnen gezeigt ist, bilden keinen Teil der Erfindung. Es mag
jedoch darauf hingewiesen werden, daß die bewegbare Zylinderanordnung mit Rohrverbindungen
46 und 48 versehen ist, die wahlweise als Einlaß- oder Auslaßrohre für den Dampf
oder ein anderes Strömungsmittel dienen, das in den Zylinder 12 des Dreh- oder Rohranschlußstückes
geleitet und aus ihm herausgeführt wird, und diese Verbindung mit dem Ringraum 26
ist durch einen radialen Kanal 5o in dem äußeren Rohre 18 möglich.
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52 bezeichnet die Endwand der Zylinderanordnung r2, durch die die
Rohranordnung 18, 24 mit einem ringsherum laufenden Spielraum mit Bezug auf die
Öffnung 54 hindurchtritt, und der Dichtungsring 14 dient dazu, mit Bezug auf die
Innenfläche dieser Wand 52 stets einen dichtenden Eingriff aufrechtzuerhalten. Die
Dichtungsring- und
Kragenanordnung 14, i4' und 16, 16' bildet zusammen
mit der Rohranordnung i8, 24 tatsächlich eine relativ feste Kolbenanordnung, die
in der Zylinderanordnung i2 arbeitet, wobei beachtet werden muß, daß die Rohranordnung
mit dem relativ festen Maschinengehäuse io verbunden ist. Die Kragen 16, 16' dienen
dazu, eine zwischen aufeinander gleitenden Flächen wirkende Abdichtung mit Bezug
auf die Dichtungsringe 14;zu erhalten, und die Größe der Flächen, die dem unter
Druck stehenden Strömungsmittel innerhalb der "Druckkammer ausgesetzt sind, ist
offenbar ungleich.
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Bei der Arbeitsweise des Anschlußstückes ist die zwischen aufeinander
gleitenden Flächen wirkende Abdichtung, die von den im Eingriff stehenden Dichtungsteilen
14, 14' und 16,' 16' geschaffen ist, den unausgeglichenen Kräften des unter Druck
stehenden Strömungsmittels ausgesetzt, die innerhalb der Druckkammer 12 entwickelt
werden, und diesen Kräften wird von der Kraft entgegengewirkt, die auf die Druckkammer
durch den Kolben 42 ausgeübt wird, der eine Reaktion auf das Anschlußstück entgegen
den unausgeglichenen Kräften besitzt, die auf die zwischen. aufeinander gleitenden
Flächen wirkende Abdichtung wirken, wodurch diese Kräfte vermindert werden.
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Die Erfindung kompensiert daher die innere unausgeglichene Druckreaktionswirkung,
indem der eine Belastung ausübende Betätigungskolben 42 an dem der Endwand 52 abgekehrten
Ende der Zylinderanordnung 12 (Druckkammer) vorgesehen ist. Dieser Kolben 42 wirkt
der inneren Belastungsreaktion auf den Dichtungsring 14 entgegen und gestattet,
daß dieser Ring die erforderliche Abdichtungstw.irkung über den. -gesamten Druckbetätigungsbereich
aufrechterhält, während der Rohranordnung 18, 2o gestattet wird, sich mit Bezug
auf die Druckkammer zu drehen.
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Bei dem besonderen, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die Gegenwirk-und Kompensierbelastung auf den Betätigungskolben 42 durch den
Druck in der Zylinderanordnung 12 ausgeübt, der über das Rohr 36 zugeführt wird,
um gegen die Membran 40 zu wirken. Die angelegte, dem Ausgleich dienende Gegenbelastung
ist daher dem Drucke des Strömungsmittels innerhalb der IDruckkammer proportional.