DE968404C - Wellenabdichtung, insbesondere fuer Kompressions-Kaeltemaschinen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 13. FEBRUAR 1958

A/053 XU 147 f

. (Ges. v. 15. 7. 1951)

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenabdichtung, insbesondere für Kompressions-Kältemaschinen. Wellenabdichtungen für diesen Zweck sind in zahlreichen Ausführungen bekannt. Sie bestehen vielfach aus einer -Schleifringdichtung, die sich gegen den Ansatz einer durch eine am Kompressorgehäuse befestigte Vorkammer geführten und an der Einführungsstelle abgesetzten Antriebswelle federnd anlehnt. Die bekannten Ausführungen dieser Art haben jedoch gewisse Mängel, deren Beseitigung Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist. Bei Wellenabdichtungen, bei denen ein Dichtungsring federnd an einem Ansatz der Kompressorwelle anliegt, treten nach längerem Betrieb an dem Wellenansatz Riffelbildungen auf, wodurch die Dichtung unbrauchbar wird. Es ist dann erforderlich, diesen beschädigten Teil der Welle nachzuarbeiten. Dies ist aber bei zahlreichen bekannten Ausführungsformen nur möglich, wenn man den ganzen Kompressor auseinandernimmt. Um einen solchen zeitraubenden Ausbau der beschädigten Kompressorwelle zu vermeiden, hat man auch be-

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reits statt des WeUenansatzes einen entfernbaren Ring vorgesehen, der bei Beschädigung leicht ausgewechselt werden kann. Hierbei ist jedoch das Dichtungsvermögen, insbesondere wenn es sich um Kompressoren hohen Druckes handelt, nicht ausreichend. Die bei anderen bekannten Abdichtungen getroffene Ausbildung und Anordnung der Dichtungsringe ist bei mit hohen Drücken arbeitenden Kältekompressoren oft auch nicht zufriedenstellend, ίο da sie beim Zusammenbau vielfach gar keine oder nur einseitige Ausweichmöglichkeiten besitzen.

Durch die Erfindung soll eine Wellenabdichtung geschaffen werden, die, wie bei bekannten Anordnungen, aus einer sich gegen den Ansatz einer durch eine am Kompressorgehäuse befestigte Vorkammer geführten und an der Einführungsstelle abgesetzten Antriebswelle mit federnd anlehnenden Schleifringdichtung besteht und die bei leichter Auswechselbarkeit ein erhöhtes Abdichtvermögen aufweist. Diese Forderungen werden dadurch erfüllt, daß erfindungsgemäß die Schleifringdichtung so ausgebildet ist, daß zwischen ihr und dem Wellenansatz eine durch eine in einer Ringnut des Schleifringkörpers eingelegte gummielastische Einlage begrenzte Luftkammer vorhanden ist, die durch Bohrungen in dem Schleifringkörper mit der Außenluft in Verbindung steht.

Die praktische Ausbildung der Schleifringdichtung wird dabei zweckmäßig so getroffen, daß die Schleifringdichtung zwei getrennte Dichtungsringe aufweist, von denen der eine in eine Ringnut auf der Stirnseite des Schleifringkörpers eingelegte Dichtungsring gegen den Wellenansatz gedrückt wird, während der andere Dichtungsring zwischen der Welle und dem Schleifringkörper angeordnet und so ausgebildet ist, daß er als Mitnehmer für die Schleifringdichtung wirkt.

Durch die erfindungsgemäße Schleifringdichtung werden folgende Vorteile erzielt: Die zwischen dem Wellenansatz und der Schleifringdichtung gebildete, infolge Verbindung mit der Außenluft unter deren Druck stehende Luftkammer bewirkt eine Erhöhung der Dichtungswirkung, da dem in der Vorkammer herrschenden höheren Druck der Unterdruck in der Luftkammer gegenübersteht, was ein festeres Andrücken des Dichtungsringes gegen die Welle zur Folge hat. Außerdem kann durch das Einlegen der gummielastischen Einlage in eine Ringnut diese Einlage beim Anpressen des . Dichtungsringes an den Wellenansatz nicht nur nach außen, sondern auch nach innen zur Welle hin ausweichen und erfährt so eine das Dichtungsvermögen auf die Dauer günstig beeinflussende gleichmäßigere Beanspruchung. Diese Überlegung führte zu der weiteren Ausgestaltung der Dichtungsanordnung in Gestalt der Aufteilung der Dichtungsringe in zwei voneinander getrennte Ringe in der oben beschriebenen Anordnung, durch welche die Luftkammer gebildet wird. Der an der Welle anliegende, als Mitnehmer wirkende Dichtungsring bewirkt zugleich eine einwandfreie Zentrierung des Gleitringes und stellt eine für Kältekompressoren aus Geräuschgründen vorteilhafte Befestigungsweise dar. Ein weiterer mit dieser Anordnung verbundener Vorteil besteht darin, daß die Wellenabdichtung in einfachster Weise außerhalb der Maschine zusammengesetzt, aufgeschoben und leicht wieder demontiert werden kann.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, das im folgenden beschrieben werden soll.

Das Gehäuse 10 eines Kältemaschinenkompressors ist mit einem Ansatz 11 versehen, der eine Bohrung na aufweist und so eine Kammer 18 bildet. Eine Antriebswelle 13 ist in einem Lager 14 gelagert. An dem in die Kammer 12 hineinragenden Teil der Antriebswelle ist diese abgesetzt und bildet einen Ansatz 15. Das äußere Ende der Antriebswelle kann an einem Elektromotor od. dgl. angeschlossen sein. -

Während des Betriebes des Kompressors ist der Druck innerhalb des Gehäuses in der Regel höher als der der Umgebung. Es besteht somit die Gefahr, daß die Kältemitteldämpfe oder Schmierflüssigkeit entlang der Antriebswelle nach außen hin entweichen.

Auf der Antriebswelle 13 ist deshalb ein auswechselbarer Dichtungsring 16 vorgesehen, der sich gegen den Ansatz 15 der Welle anlehnt. Der in seinem Querschnitt U-förmig ausgebildete Dichtungsring ist mit einer Ringnut 17 zur Aufnahme von einem aus gummiähnlichem Dichtungswerkstoff, z. B. Neoprene, bestehenden Ring 18 ausgestattet. Ferner ist zwischen der Welle 13 und dem Ring 16 ein weiterer Dichtungsring 19 vorgesehen, der den Ring 16 beim Drehen der Welle mitnimmt. Der Ring 16 ist nun zu dem Ansatz 15 so angeordnet, daß zwischen beiden eine kleine Kammer 37 gebildet wird. Diese Kammer 37 ist mittels einer oder mehrerer Bohrungen 20 mit der Außenluft verbunden. Sollte nun der Dichtungsring 18 schadhaft werden, dann gelangt öl oder Kältemitteldampf in die Kammer 37 und von hier aus durch die Bohrungen 20 an der Welle entlang nach außen, so daß der Fehler sofort zu erkennen ist.

Ferner ist ein Tragring 21 vorgesehen, der mit einem Flansch 22 versehen ist. Dieser Tragring umfaßt die Welle mit Spiel und besitzt eine Nut 21 a, in die ein weiterer Ring 23 eingesetzt ist. Dieser Ring 23 besteht vorzugsweise aus Bronze od. dgl. und ist mit dem Tragring 21 fest verlötet. Der Ring 25 ist mit einer Stirnfläche 23 α versehen, die sich seitlich gegen den Dichtungsring 16 anlegt.

Am äußeren Ende der Kammer 12 ist eine entfernbare Scheibe 24 vorgesehen, die gegenüber dem Flansch 25 des Ansatzes 11 abgedichtet ist. Gehalten wird diese Scheibe 24 durch einen Deckel 26, der mittels Schrauben 27, die in Bohrungen 28 des Flansches 25 eingreifen, befestigt ist. Um eine gute Dichtung zu erhalten, ist zwischen der Scheibe 24 und dem Ansatz 11 noch eine Dichtungsscheibe 29 aus undurchlässigem Werkstoff vorgesehen. Die Scheibe 24 läßt zwischen sich und der Welle eine kleine öffnung 30 frei. Zwischen dem Tragring 21 und der Scheibe 24 erstreckt sich eine balgartige

Membran 3i, die einerseits mit dem Ring 21 und andererseits mit der Scheibe 24 fest verlötet ist, so daß an diesen Stellen keinerlei Undichtigkeiten auftreten können. Diese Membran 31 ist von einer Feder 32 umgeben, die sich einerseits gegen den Flansch 22 und andererseits gegen die Scheibe 24 abstützt. Diese Feder 32 preßt den Ring 23 gegen den Dichtungsring 16. Bei dem Betriebe des Kompressors drehen sich also nur die Welle und der Ring 16 mit seinen Dichtungen 18 und 19, während die übrigen Teile stillstehen.

Das im Kompressorgehäuse enthaltene Schmiermittel wird aufwärts geschleudert, und es gelangt ein Teil davon in die Tasche 33 und von hier aus durch die Bohrung 34 zum Lager 14.

Ein anderer Teil des Schmiermittels fließt längs der Welle 13 durch eine Nut 35 und gelangt so in die Kammer 12. Weiteres Schmiermittel fließt auch direkt durch die Bohrung 36 in die Kammer 12 und kommt hier mit dem Dichtungsring 18 in Berührung. Dieser Dichtungsring 18 besteht aus nachgiebigem Werkstoff, der jedoch von öl nicht angegriffen wird. Der Durchmesser des Ringes 18 ist etwas größer als der des Ansatzes 15 und auch größer als die Dichtungsfläche 23 α des Ringes 23, so daß ein erhöhter Dichtungsdruck erzielt wird. Da nun die Kammer 37 mit der Außenluft in Verbindung steht, wird der Dichtungsring 16 durch den höheren Kompressordruck fest gegen den Ansatz 15 gedrückt und gewährleistet so eine einwandfreie Abdichtung.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Wellenabdichtung, insbesondere für Kompressions-Kältemaschinen mit einer durch eine am Kompressorgehäuse befestigte Vorkammer geführten und an der Einführungsstelle abgesetzten Antriebswelle und einer sich gegen den Ansatz federnd anlehnenden Schleifringdichtung, bestehend aus einem mit der Welle umlaufenden Schleifringkörper und einem stillstehenden, unter Federdruck stehenden Dichtungsring, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifringdichtung so ausgebildet ist, daß zwischen ihr und dem Wellenansatz (15) eine durch eine in einer Ringnut (17) des Schleifringkörpers (16) eingelegte gummielastische Einlage (18) begrenzte Luftkammer (37) vorhanden ist, die durch Bohrungen (20) in dem Schleifringkörper mit der Außenluft in Verbindung steht.
2. 2. Wellenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifringdichtung zwei getrennte Dichtungsringe aufweist, von denen der eine in eine Ringnut (17) auf der Stirnseite des Schleifringkörpers eingelegte Dichtungsring (18) gegen den Wellenansatz gedrückt wird, während der andere (19) zwischen der Welle und dem Schleifringkörper angeordnet und so ausgebildet ist, daß er als Mitnehmer für die Schleifringdichtung wirkt.

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   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschriften Nr. 2 080 403, 2 094 160, 048 581, 1864683, 2149 975, 2 122 378, 2158297, 100220, 2036308;

   französische Patentschrift Nr. 664 854;
   »Master Service Manual« (1936), Newcam, S. 54

   bis 59.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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