WO1986005253A1 - Sliding ring gasket - Google Patents

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WO1986005253A1
WO1986005253A1 PCT/EP1986/000115 EP8600115W WO8605253A1 WO 1986005253 A1 WO1986005253 A1 WO 1986005253A1 EP 8600115 W EP8600115 W EP 8600115W WO 8605253 A1 WO8605253 A1 WO 8605253A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
seal
glasses
sealing system
sealing
shaft
Prior art date
Application number
PCT/EP1986/000115
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Sade
Original Assignee
Manfred Sade
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Manfred Sade filed Critical Manfred Sade
Publication of WO1986005253A1 publication Critical patent/WO1986005253A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3464—Mounting of the seal
    • F16J15/348—Pre-assembled seals, e.g. cartridge seals

Definitions

  • the invention relates to a Gleit ⁇ 'ngdichtung for sealing the gap between relatively rotatably mounted Maschinente len, in particular for sealing the gap between a shaft and a stationary arranged housing, consisting essentially of a pair of spectacles, which is detachably connected to the housing and encloses the shaft at a distance, the housing in
  • Shaft pass range has an extension.
  • Such mechanical seals can be used, for example, on pump, mixer, agitator or screw housings.
  • the object of the invention is to provide a mechanical seal which enables an exchange, in particular the known sealing systems mentioned above, with one another in a simple manner.
  • the glasses of the sliding tringdi device are provided with recesses on the inside, such that differently designed sealing systems can be used in these recesses and in the expansion of the housing and can be interchanged.
  • the expansion in the housing can be, for example, the usual stuffing box space.
  • the part of the mechanical seal provided for this stuffing box can also protrude freely into the housing.
  • the sealing systems as such are standardized packs or structural units, the operator or the maintenance personnel of a machine can very advantageously install and remove, ie, replace, the modular system without any special knowledge, at any time and without difficulty. In this way it is possible to optimally adapt a machine with regard to its shaft sealing to the respective leagues or changed operating conditions.
  • the mechanical seal also enables according to the invention in a simple and cost-saving manner by retrofitting or expanding an already in use, for example equipped with a single seal mechanical seal to a double or multiple seal.
  • the mechanical seal according to the invention offers the operator in the use of many variations and is characterized with regard to their acquisition, storage, assembly, disassembly, and the like. Over known sliding t ⁇ 'NGDI chtonne by a substantial reduction in labor, time and cost of.
  • the interchangeable sealing system is arranged on a sleeve surrounding the shaft, also called a cartridge.
  • This mechanical seal equipped with glasses and a cartridge according to the invention is of a type which is equally used in pumps, mixers, agitators or screws. It is characterized by its very easy handling and assembly, since glasses and cartridges with all the sealing elements to be arranged in between can be installed completely pre-assembled.
  • the interchangeable sealing system has an internal individual seal.
  • the interchangeable sealing system can also very advantageously be provided with an internal single seal and with an external support bearing or throttle bushing.
  • the interchangeable sealing system has an internal and external double seal, that is to say two individual seals which advantageously cooperate as a double seal.
  • the interchangeable seal system consists of an external single seal.
  • the exchangeable sealing system can advantageously consist of an external individual seal with an internal support bearing or throttle bushing.
  • the universal glasses in the case of a mechanical seal, can be provided with bores for the supply and discharge of a barrier medium and / or for the supply and discharge of a rinsing liquid become .
  • Fig. 1 a consisting of glasses and a cartridge sliding tri ngdi chtgehause according to the invention with an internal, replaceable individual seal in the longitudinal section
  • Fig. 2 consisting of glasses
  • Fig. 3 a G Lei t ri ngdi chtgehause consisting of glasses and a cartridge according to the invention with internal, replaceable individual seal and with. external support bearing or throttle bushing in partial longitudinal section
  • Fig. 4 consisting of glasses
  • Fig. 5 is an existing from a pair of glasses and a mechanical seal housing according to the invention with internal and external, replaceable double seal in the longitudinal section
  • Fig. 7 glasses with holes for the supply and discharge of barrier media and rinsing liquids according to FIG. 6 in a perspective view
  • the mechanical seal according to the invention consists of two housing parts 1 and 11 which are detachably connected to one another. Since these housing parts are mechanical seal housing parts, they are subsequently given the designation glasses 1 and cartridge 11, which are common in the technical field.
  • the glasses 1 are detachably connected to the housing 2 by means of screws 3, which are evenly distributed over the circumference, for example a pump, mixer, agitator or screw housing. 2 to 4 screws 3 are often required for the detachable connection of the glasses 1 to the housing 2.
  • a sealing ring 4 is arranged, which seals the glasses 1 and the housing 2 from the outside.
  • the Housing part 2 can be integrated in the fixed housing of the pump, the mixer, etc. or releasably connected to it.
  • the glasses 1 enclose the shaft 5 at a distance.
  • the housing 2 is provided on the inside with an extension 6 intended as a stuffing box space.
  • the glasses 1 have on the inside, i.e. the side facing the shaft 5, recesses 7.
  • the recesses 7 and 6 are designed according to the invention very advantageously so that differently designed sealing systems can be used and exchanged for one another.
  • a sealing system which consists of an internal single seal, which i is composed essentially of a rotating slide ring 8, a stationary slide ring 9 with a sealing ring 10 and a continuous cartridge 11.
  • the slide ring 8 is connected in a rotationally rigid manner to the cartridge 11 via a driver pin 12 and a snap ring 13, which in turn is releasably connected to the shaft 5 at the outer right end by means of locking screws.
  • the ring 14 with se Ibstschnei ending set screws 15 and snap ring 16 is used.
  • O-rings 17, 18 and 19 are arranged as secondary sealing rings.
  • the slide ring 8 connected to the shaft 5 via the driving pin 12 and the cartridge 11 rotates with the shaft.
  • the slide ring 9 with the sealing ring 10 is connected to the stationary glasses 1 via the 0-ring 19 and one or more springs 20 distributed around the circumference, which resiliently support the sliding ring 9 with the sealing ring 10 with respect to the rotating sliding ring 8 and is therefore fixed .
  • the glasses 1 for the supply and removal of barrier media, in particular a barrier liquid are provided in the region of the recesses 7 with at least two bores 21 and with corresponding connections 22.
  • the holes 21 for the supply and discharge of the blocking media are arranged diametrically opposite one another in the glasses 1.
  • the holes 21 can also serve as a leakage control valve.
  • at least two further bores 23 are provided with corresponding connections 24 for the supply and discharge of a flushing medium, which preferably open essentially in the direction of rotation of the shaft 5 into the recess 6 of the housing part 2.
  • a plurality of central clamps or clips 25, which are connected to the glasses 1, ensure that the cartridge 11 is centered and the correct installation dimension.
  • the sealing system described above which consists of an internal single seal, can advantageously be replaced as a unit very easily and in a simple manner with another sealing system, for example against a sealing ring system with an external single seal, as Fig. 2 shows.
  • another sealing system for example against a sealing ring system with an external single seal, as Fig. 2 shows.
  • the screws 3 and 15 need to be loosened and the snap ring 16 removed.
  • the ring 14 and the glasses 1 and the internal sealing system can then be removed or removed from the shaft 5 and the external sealing system according to FIG. 2 can be inserted or installed.
  • the glasses 1 with their recess 7 and the housing part 2 with the stuffing box space 6 according to the invention remain unchanged (the cartridge 11 is removed or a correspondingly adapted individual seal, not shown in FIG. 2), is not only very advantageous achieved a considerable reduction in material and storage costs, but it also considerably simplifies the assembly and disassembly of the respective sealing system for the maintenance personnel. Since, as mentioned, the seal housing parts consisting of glasses 1 and cartridge 11 remain unchanged with their connecting screws, recesses, bores for the supply and removal of blocking and flushing media, etc., they always receive the same reference numbers below.
  • the sealing system shown in FIG. 2 with an external individual seal consists of a stationary sliding ring 27 which carries the sealing ring 26 and which is supported against the glasses 1 by a spring 28, the pressure being relieved by the calculated closing or opening areas of the sealing ring holder 27 is carried out hydrodynamically.
  • the sealing system also consists of an unsprung sliding ring 29 which is operatively connected to the sealing ring 26 and which is connected to the shaft 5 via a snap ring 30, the fastening ring 31 and self-tapping set screws 32 and rotates with the latter.
  • a centering ring 33 is arranged on the outside between the fastening ring 31 and the shaft 5, while O-rings 34, 35 are provided as secondary seals or intermediate seals within the set screws 32.
  • the stationary sliding ring 27 is also sealed off from the glasses 1 by an O-ring 36.
  • Several assembly gauges 37 which are connected to the glasses 1, in turn ensure centering and for the axial installation dimension of the slide ring 29 during installation and are removed during commissioning.
  • FIGS. 1 and 2 can also be very advantageously exchanged for the sealing system shown in FIG. 3, the construction of the seal housing consisting of glasses 1 and cartridge 11 remaining unchanged.
  • This sealing system shown in FIG. 3 is an internal single seal, as shown in FIG. 1; however, it is additionally equipped on the right-hand side with a throttle ring 38 and throttle ring 39, which is supported on the cartridge 11. Throttle ring 38 and throttle ring 39 thus form a type of support bearing.
  • the throttle ring holder 38 is in position by one or several retaining pins 40 and snap ring 41 are held, or it is connected to the stationary glasses 1 via these elements, so that it cannot be carried along by the cartridge 11, which rotates with the shaft 5.
  • An O-ring 42 is also arranged as a sealing element between the throttle ring holder 38 and the glasses 1.
  • the remaining sealing and support members of this sealing system illustrated in Fig. 3 are identical to the sealing system of FIG. 1.
  • the bore 21 can be used as a leakage control, where slight leakage ng the chokes' 39 not only reach, but on the drain open hole 21 downwards. The operator has the information that the mechanical seal will soon fail and that replacement must be provided in good time.
  • FIG. 4 shows a sealing system with an external single seal, which consists of a sliding ring 43 with a sealing ring 44 which is resiliently supported in relation to the spectacles 1 and which bears sealingly on the sliding ring 29. Furthermore, this sealing system is equipped with an internal throttle ring 45, which serves as a support bearing, and with a throttle ring holder 46, which is connected to the spectacles 1 via a snap ring 47 and a sealing ring 48. The throttle ring 45 lies directly on the shaft 5.
  • FIG. 5 shows a sealing system which has an inner lying and an outer seal and thus consists of a double seal. Because the inner seal 1, and the outer lying seal is identical to the seal shown in FIG. 2, they have been given the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2.
  • This double sealing system shown in FIG. 5 therefore requires no further explanation with regard to its structural design and its sealing function.
  • the bores 21 with their connections 22 (quench connections or leakage control bores) for the barrier media and the bores 23 with the connections 24 for flushing media can be seen particularly clearly .
  • any other inert liquids or gases on the atmospheric side of the sliding seal can be supplied and discharged as barrier media through the bores 21 as required.
  • the same also applies to the supply and discharge of flushing media through the bores 23 in the stuffing box space 6.
  • the glasses 1 are otherwise provided with recesses 49 for receiving the screws 3 for connecting the glasses 1 to the housing part 2 .
  • the mechanical seal designed in accordance with the invention also very advantageously enables the use of hydraulically pressure-relieved seals, specifically both with a medium and a large amount of liquid. Seals that are not relieved of pressure hydraulically, as well as dynamic, spring-loaded or unsprung sealing rings can also be used with advantage in the mechanical seal and replaced with one another, without any structural changes to the seal housing parts.
  • the invention or the modular system according to the invention is also not limited to the sealing housing parts for pumps, ischer, agitators and screws shown in the drawing figures.
  • the seal housing parts can also be designed accordingly for any other machines and units and can be provided with interchangeable sealing systems for gas and / or liquid-tight sealing of the machine housing with respect to the drive shaft and thus with respect to the atmosphere.
  • the particular advantage is that the user of this modular seal design, as they are shown in the drawing figures according to the invention as an example, need only be limited to an inside or outside lying pair of seals, regardless of the different Construction methods. This leads to a significant reduction in storage costs.
  • the user of such a modular system designed according to the invention also has the option to start with a single seal for cost-saving considerations, in order to expand the sealing system that he already has with the same system, without any design changes, or without having to switch to a completely new sealing system . For example, by simply assembling a shaft support ring and thus reaching the quench space, in a receptacle already prepared for this purpose on the glasses or for safety reasons and
  • the sealing system can be easily expanded by a second seal.
  • the invention very advantageously facilitates the entry and the use of sliding tri ngdi chtungen for the person skilled in the art or the user, because with regard to the construction methods, all of the known arrangements normally occurring are possible by simply adding individual elements.
  • the user of such a modular sealing system according to the invention therefore only has to deal with a single system with which he has almost all possibilities for shaft sealing. He therefore does not have to adjust to different types of seals, but only to one type, which among other things also considerably reduces the sources of error when handling lubricant seals if they are not completely switched off.

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Description

Glei t ri ngdi chtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleitπ'ngdichtung zur Abdichtung des Spaltes zwischen relativ zueinander drehbeweglich gelagerten Maschinente len, insbesondere zur Abdichtung des Spaltes zwischen einer Welle und einem stationär angeordneten Gehäuse, bestehend im wesentlichen aus einer Brille, die lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist und die Welle mit Abstand umschließt, wobei das Gehäuse im
Wel lendurchtri ttsberei ch eine Erweiterung besitzt. Derartige Gleitringdichtungen können beispielsweise an Pumpen-, Mischer-, Rührwerks- oder Schneckengehäusen eingesetzt werden.
Um den Innenraum eines Maschinengehäuses gegenüber der Atmosphäre im Wellendurchtπ'ttsbereich flüssigkeits- und/oder gasdicht abschließen zu können, hat man bisher versc iedenartig ausgebildete Gleitringdichtungssysteme mit innen- und außen l i egenden, druckentlasteten oder druckbelasteten Dichtungen sowie Dichtungen mit innen- oder außenliegenden Stützlagern bzw. Drosselbuchsen entwickelt und eingesetzt. Insbesondere dann, wenn es s ch bei den im Maschinengehäuse befindlichen oder h ndurchgeführten Flüssigkeiten oder Gasen um aggressive Medien handelt, ist die Abdichtung zwischen Welle und Gehäuse von besonderer Wichtigkeit. Vor allem gilt es dabei auch die am Gehäuse angeordneten Lager der Welle davor zu schützen, daß keine chemisch und/oder mechanisch aggressiven Medien in das Lager eindringen und dieses vorzeitig zerstören. Hierfür hat man, wie oben erwähnt und wie dies beispielsweise aus der deutschen Patentschrif 25 57 988 bekannt ist, bereits verschiedenartig ausgebildete, gut funktionierende Dichtungssysteme entwickelt und eingesetzt. So ist beispielswe se bei Pumpen ein Gleitringdichtungssystem bekannt, das aus einer Br llenkonstruktion m t vier Langlöchern besteht, die e nen universalen Einbau ermöglichen und die mit Sperrf lüssi gkei tszu laufen und entsprechenden Sperrflüssigkeitsabläufen so ie mit in Wel lendrehri chtung tangential geführten Spülf lüssi gkei tsansch lüssen versehen ist. Auch sind in d esem bekannten Gleitr ngdichtungssystem Stützlager in Form eines Kohle- bzw. Teflonringes oder dergleichen integriert.
Jedoch ist bei allen diesen vorstehend erwähnten, bekannten Dichtungssystemen von Nachteil, daß sie in ihrem Aufbau so konstruiert sind, daß sie selbst bei gleichem Wellendurchmesser nicht untereinander ausgetauscht werden können. Dies gilt insbesondere für die Dichtelemente, die die eigentlichen Verschleißteile darstellen. ι f
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gleitringdichtung zu schaffen, die ein Austauschen, insbesondere der oben angeführten bekannten Dichtungssysteme untereinander in einfacher Weise ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Brille der Glei tringdi chtung innen mit Ausnehmungen versehen ist, derart, daß in diese Ausnehmungen sowie in die Erweiterung des Gehäuses verschiedenartig ausgebildete Dichtungssysteme eingesetzt und gegeneinander ausgetauscht werden können. Die Erweiterung im Gehäuse kann beispielsweise der üblicherweise vorhandene Stopfbuchsraum sein. Der für diesen Stopfbuchsräum vorgesehene Teil der Gleitringdichtung kann aber auch frei in das Gehäuse hineinragen. Der besondere Vorteil dieser erfindungsgemäß ausgebildeten G lei tri ngdi chtung besteht darin, daß eine bereits mit einem bestimmten Dichtungssystem ausgerüstete Gleitringdichtung der Erfindung in besonders einfacher Weise jederzeit mit einem beliebig anderen Dichtungssystem ausgerüstet werden kann, und zwar unter Beibehaltung desselben Gehäuses und derselben Brille. Dies bringt eine erhebliche Verringerung an Lagerkosten mit sich. Da es sich ferner bei den Dichtungssystemen als solche um genormte Packungen bzw. Baueinheiten handelt, können diese vom Betreiber oder vom Wartungspersonal einer Maschine sehr vorteilhaft nach dem Baukastensystem ohne besondere Fachkenntnisse, jederzeit und ohne Schwierigkeiten schnell ein- und ausgebaut, d.h. gewechselt werden. Auf diese Weise ist es möglich, eine Maschine bezüglich ihrer Wellenabdichtung optimal an die jewei Ligen oder geänderten Betriebsbedingungen anzupassen. Auch ermöglicht die Gleitringdi chtung gemäß der Erfindung in einfacher und kostensparender Weise durch Nachrüstung bzw. Erweiterung einer bereits im Einsatz befindlichen, beispielsweise mit einer Einzeldichtung ausgestatteten Gleitringdichtung auf eine Doppel- oder Mehrfachd chtung überzugehen. Die Gleitringdichtung gemäß der Erfindung bietet dem Betreiber im Einsatz viele Variationsmöglichkeiten und zeichnet sich bezüglich ihrer Anschaffung, Lagerhaltung, Montage, Demontage und dgl. gegenüber bekannten Glei tπ'ngdi chtungen durch eine wesentliche Verringerung an Arbeits-, Zeit- und Kostenaufwand aus.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das austauschbare Dichtungssystem auf einer die Welle umschließenden Hülse, auch Patrone genannt, angeordnet. Bei dieser mit Brille und Patrone ausgestatteten Gleitringdichtung gemäß der Erfindung handelt es sich um eine Bauart, die gleichermaßen bei Pumpen, Mischern, Rührwerken oder Schnecken angewandt ird. Sie zeichnet sich durch ihre sehr einfache Handhabung und Montage besonders aus, da Brille und Patrone mit allen dazwischen anzuordnenden Dichtelementen bereits komplett vormontiert eingebaut werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das austauschbare Dichtungssystem eine innenliegende Einzeldichtung auf.
Ferner kann das austauschbare Dichtungssystem auch sehr vorteilhaft mit einer innenLiegenden Einzeldichtung sowie mit einem außen l i egenden Stützlager bzw. Drosselbuchse versehen sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besitzt das austauschbare D chtungssystem eine innen- und außenliegende Doppeldichtung, d.h. zwei Einzeldichtungen, die als Doppeldichtung vorteilhaft zusammenwirken.
In vorteilhafter Weiterbildung der G Lei t ri ngdi chtung gemäß der Erfindung besteht das austauschbare Dichtungssystem aus einer außenLiegenden EinzeIdi chtung .
Auch kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das austauschbare Dichtungssystem vorteilhaft aus einer außenliegenden Einzeldichtung mit innenliegendem Stützlager bzw. Drosselbuchse bestehen.
Besonders vorteilhaft sind in Ausgestaltung der Erfindung wahlweise mehrere Patronen mit gleichen Außenabmessungen, aber abgestuften Innendurchmessern vorgesehen. Mit dieser Maßnahme wird auf einfache Weise erreicht, daß dasselbe Dichtungssystem bei unterschiedlichen Wellendurchmessern zum Einsatz gelangen kann. Eine Anpassung des Dichtungssystems an unterschiedliche Wellendurchmesser kann aber auch in der Weise erfolgen, daß unter die eigentliche Patrone eine Adapterhülse auf die Welle montiert wird.
Schließlich kann in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung gemäß der Erfindung bei einer Gleitringdichtung, die Uni ersalbrille mit Bohrungen für die Zu- und Abfuhr eines Sperrmediums und/oder für die Zu- und Abfuhr einer Spülflüssigkeit versehen w e rden .
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Erläuterungen von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen
Fig. 1 ein aus einer Brille und einer Patrone bestehendes Glei tri ngdi chtgehause gemäß der Erfindung mit innenliegender, austauschbarer Einzeldichtung im Tei l längsschni tt
Fig. 2 ein aus einer Brille bestehendes
Glei tri ngdi chtgehause gemäß der Erfindung mit außenliegender, austauschbarer Einzeldichtung im Teillängsschnitt
Fig. 3 ein aus einer Brille und einer Patrone bestehendes G Lei t ri ngdi chtgehause gemäß der Erfindung mit innenliegender, austauschbarer Einzeldichtung und mit . außenl i egendem Stützlager bzw. Drosselbuchse im Teillängsschnitt
Fig. 4 ein aus einer Brille bestehendes
G Lei tri ngdi chtgehause gemäß der Erfindung mit außenliegender, austauschbarer Einzeldichtung und mit innenliegendem Stützlager bzw. Drosselbuchse im Tei L längsschni tt
Fig. 5 ein aus einer Brille und einer Patrone bestehendes Gleitringdichtgehäuse gemäß der Erfindung mit innen- und außenliegender, austauschbarer Doppeldichtung im Tei l längsschni tt
Fig. 6 eine Brille mit Bohrungen für die Zu- und Abfuhr von Sperrmedien und Spülflüssigkeiten in Vorderansicht
Fig. 7 eine Brille mit Bohrungen für die Zu- und Abfuhr von Sperrmedien und Spülflüssigkeiten gemäß Fig. 6 in perspektivischer Darstellung
W *e die Figur 1 zeigt, besteht die Gleitringdichtung gemäß der Erfindung aus zwei Gehäuseteilen 1 und 11, die miteinander lösbar verbunden sind. Da es sich bei diesen Gehäuseteilen um Gleitringdichtgehäuseteile Handelt, erhalten sie nachfolgend die in der Fachwelt allgemein übliche Bezeichnung Brille 1 und Patrone 11. Die Brille 1 ist mittels Schrauben 3, die gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind, lösbar mit dem Gehäuse 2 verbunden, beispielsweise einem Pumpen-, Mischer-, Rührwerks- oder Schneckengehäuse. Zur lösbaren Verbindung der Brille 1 mit dem Gehäuse 2 werden häufig 2 bis 4 Schrauben 3 benötigt. An der Verbindungsstelle zwischen Brille 1 und dem Gehäuse 2 ist ein Dichtring 4 angeordnet, der die Brille 1 und das Gehäuse 2 nach außen hin dicht abschließt. Der Gehäuseteil 2 kann im feststehenden Gehäuse der Pumpe, des Mischers, etc. integriert oder lösbar mit diesem verbunden sein.
Die Brille 1 umschließt mit Abstand die Welle 5. Das Gehäuse 2 ist an der Innenseite mit einer als Stopfbuchsräum gedachten Erweiterung 6 vesehen. Die Brille 1 besitzt an ihrer Innenseite, d.h. der der Welle 5 zugewandten Seite, Ausnehmungen 7. Die Ausnehmungen 7 und 6 sind gemäß der Erfindung sehr vorteilhaft so ausgebildet, daß darin verschiedenartig ausgebildete ichtungssysteme eingesetzt und gegeneinander ausgetauscht werden können.
In den Ausnehmungen 6 und 7 der in Fig. 1 dargestellten Gleitringdichtung ist ein Dichtungssystem angeordnet, das aus einer innenliegenden Einzeldichtung besteht, die sich i wesentlichen aus einem rotierenden Gleitring 8, einem stationären Gleitring 9 mit Dichtring 10 und einer durchgehenden Patrone 11 zusammensetzt. Der Gleitring 8 ist über einen Mitnehmerstift 12 und einen Sprengring 13 drehstarr mit der Patrone 11 verbunden, die ihrerseits wiederum am rechten äußeren Ende mit der Welle 5 über Feststellschrauben lösbar verbunden ist. Zur Befestigung der Patrone 11 an der Welle 5 dient der Ring 14 mit se Ibstschnei denden Setzschrauben 15 und Sprengring 16. Zwischen dem Gleitring 8 und der Patrone 11, zwischen der Patrone 11 und der Welle 5, sowie auch zwischen dem Gleitring 9 und der Brille 1 sind O-Ringe 17, 18 und 19 als Nebendi chtungsri nge angeordnet. Der über den Mitnehmerstift 12 und die Patrone 11 mit der Welle 5 verbundene Gleitring 8 Läuft mit der Welle um. Der Gleitring 9 mit Dichtring 10 ist über den 0- Ring 19 und eine bzw. mehrere am Umfang verteilte Fedeirn 20, die den Gleitring 9 mit Dichtring 10 gegenüber dem rotierenden Gleitring 8 federnd abstützen, mit der stationär angeordneten Brille 1 verbunden und steht daher fest. Ferner ist die Brille 1 für die Zu- und Abfuhr von Sperrmedien, insbesondere einer Sperrflüssigkeit, im Bereich der Ausnehmungen 7 mit wenigstens zwei Bohrungen 21 und mit entsprechenden Anschlüssen 22 versehen. Die Bohrungen 21 für die Zu- und Abfuhr der Sperrmedien sind in der Brille 1 diametral einander gegenüberliegend angeordnet. Die Bohrungen 21 können auch als Leckagekont ro l Le dienen. In der Brille 1 sind ferner wenigstens zwei weitere Bohrungen 23 mit entsprechenden Anschlüssen 24 für die Zu- und Abfuhr eines Spülmediums- vorgesehen, die vorzugsweise in Drehrichtung der Welle 5 im wesentlichen in die Ausnehmung 6 des Gehäuseteils 2 münden. Mehrere Zentralklammern bzw. Klips 25, die mit der Brille 1 in Verbindung stehen, sorgen für eine Zentrierung der Patrone 11 und das richtige Einbaumaß. Diese Montageklips bzw. Montage Leh ren 25 werden bekanntermaßen bei Inbetriebnahme entfernt.
Das vorstehend beschriebene Dichtungssystem, das aus- einer innenliegenden Einzeldi chtung besteht, kann vorteilhaft als Baueinheit sehr Leicht und in einfacher Weise gegen ein anderes Dichtungssystem ausgetauscht werden, und zwar beispielsweise gegen ein Dichtungsringsystem mit außen L i egender Einzeldichtung, wie Fig. 2 zeigt. Um das in Fig. 1 dargestellte Dichtungssystem mit i nnenL i egender Einzeldichtung gegen das in Fig. 2 dargestellte Dichtungssystem mit außenliegender Einzeldichtung austauschen zu können, brauchen nur die Schrauben 3 und 15 gelöst und der Sprengring 16 entfernt werden. Sodann kann der Ring 14 und die Brille 1 sowie das innenliegende Dichtungssystem von der Welle 5 abgenommen bzw. abgezogen und das außen L i egende Dichtungssystem gemäß Fig. 2 eingesetzt bzw. montiert werden.
Da die Brille 1 mit ihrer Ausnehmung 7 sowie das Gehäuseteil 2 mit dem Stopfbuchsräum 6 gemäß der Erfindung dabei unverändert bleiben (die Patrone 11 w rd entfernt oder eine entsprechend angepaßte, in Fig. 2 nicht dargestellte, Einzeldichtung eingesetzt), wird nicht nur sehr vorteilhaft eine erhebliche Verringerung an Material- und Lagerkosten erzielt, sondern es wird hierdurch auch die Montage und Demontage des jeweiligen Dichtungssystems für das Wartungspersonal wesentlich vereinfacht. Da, wie erwähnt, die aus Brille 1 und Patrone 11 bestehenden Dichtungsgehäuseteile mit ihren Verbindungsschrauben, Ausnehmungen, Bohrungen für die Zu- und Abfuhr von Sperr- und Spülmedien etc. unverändert bleiben, erhalten sie nachfolgend immer dieselben Bezugsziffern.
Das n Fig. 2 dargestellte Dichtungssystem mit außenliegender Einzeldichtung besteht aus einem stationär angeordneten, den Dichtungsring 26 tragenden Gleitring 27, der sich über eine Feder 28 gegenüber der Brille 1 abstützt, wobei die Druckentlastung durch die berechneten Schließ- bzw. Öffnungsflächen des Dichtringhalters 27 hydrodynamisch erfolgt. Das Dichtungssystem besteht ferner aus einem mit dem Dichtungsring 26 in Wirkverbindung stehenden, ungefederten Gleitring 29, der über einen Sprengring 30, den Befestigungsring 31 und selbstschneidenden Setzschrauben 32 mit der Welle 5 verbunden ist und mit dieser rotiert. Zwischen dem Befestigungsring 31 und der Welle 5 ist außen ein Zentrierring 33 angeordnet, während innerhalb der Setzschrauben 32 O-Ringe 34, 35 als Nebendichtungen bzw. Zwischendichtungen vorgesehen sind. Im übrigen ist auch der stationär angeordnete Gleitring 27 durch einen O-Ring 36 gegenüber der Brille 1 abgedichtet. Mehrere Montage Lehren 37, die mit der Brille 1 in Verbindung stehen, sorgen wiederum für eine Zentrierung und für das axiale Einb.aumaß des Gleitrings 29 beim Einbau und werden bei Inbetriebnahme entfernt.
Weiterhin können die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Dichtungssysteme auch sehr vorteilhaft gegen das in Figur 3 dargestellte Dichtungssystem ausgewechselt werden, wobei die aus Brille 1 und Patrone 11 bestehenden Dichtungsgehäusetei le in ihrem konstruktiven Aufbau unverändert bleiben. Bei diesem in Fig. 3 dargestellten Dichtungssystem handelt es sich um eine innenliegende Einzeldichtung, wie sie in der Figur 1 dargestellt ist; jedoch ist sie zusätzlich auf der rechten Seite mit einem Drosse L ri ngha Lter 38 und Drosselring 39 ausgerüstet, der sich auf der Patrone 11 abstützt. Drossel ri ngha Iter 38 und Drosselring 39-bilden somit eine Art Stützlager. Der Drosselringhalter 38 wird in seiner Lage durch einen oder mehrere Haltestifte 40 und Sprengring 41 festgehalten, bzw. ist er über diese Elemente mit der stationär angeordneten Brille 1 verbunden, so daß er nicht von der mit der Welle 5 mitrotierenden Patrone 11 mitgenommen werden kann. Als Dichtelement zwischen dem Drosselringhalter 38 und der Brille 1 ist hierbei ebenfalls ein O-Ring 42 angeordnet. Die übrigen Dichtungs- und Halterungselemente dieses in Fig. 3 dargestellten Dichtungssystems sind identisch mit dem Dichtungssystem gemäß Fig. 1. Mit Vorteil kann die Bohrung 21 als Leckagekontrolle verwendet werden, wobei leichte Leckagen den Drosseln' ng 39 gar nicht erst erreichen, sondern über die offene Bohrung 21 nach unten hin ablaufen. Es ergibt sich für den Betreiber die Information, daß die Gleitringdichtung bald ausfallen wird und rechtzeitig für Ersatz zu sorgen ist.
Die Figur 4 zeigt ein Dichtungssystem mit außenliegender Einzeldichtung, die aus einem gegenüber der Brille 1 federnd abgestützten Gleitring 43 mit Dichtring 44 besteht, der am Gleitring 29 dichtend anliegt. Ferner ist dieses Dichtungssystem mit einem innenliegenden, als Stützlager dienenden Drosselring 45 und mit einem Drosse l ri ngha lter 46 ausgestattet, der über Sprengring 47 und Dichtungsring 48 mit der Brille 1 verbunden ist. Der Drosselring 45 liegt hierbei direkt an der Welle 5 an.
Schließlich ist in Figur 5 ein Dichtungssystem dargestellt, das eine i nnen l i egende und eine außenliegende Dichtung aufweist und somit aus einer Doppeldichtung besteht. Da die innenli egende Dichtung hierbei in ihrem konstruktiven Aufbau und in ihrer Abdichtfunktion identisch ist mit der innenliegenden Dichtung gemäß Fig. 1, und die außen l i egende Dichtung identisch ist mit der in Fig. 2 dargestellten Dichtung, wurden sie mit denselben Bezugsziffern versehen, wie in den Figuren 1 und 2. Dieses in Fig. 5 dargestellte doppelte Dichtungssystem bedarf daher hinsichtlich seines konstruktiven Aufbaus und seiner Abdichtfunktion keiner näheren Erläuterung.
Aus der in den Figuren 6 und 7 dargestellten Universalbri lle 1 der erfindungsgemäß ausgebi ldeten Gleitringdichtung sind insbesondere die Bohrungen 21 mit ihren Anschlüssen 22 (Quench- Anschlüsse oder Leckagekontrollbohrung) für die Sperrmedien und die Bohrungen 23 mit den Anschlüssen 24 für Spülmedien besonders deutlich zu entnehmen. Als Sperrmedien können je nach Bedarf neben Wasser oder Dampf auch beliebig andere inerte Flüssigkeiten oder inerte Gase an der Atmosphärenseite der Glei t ri ngdi chtung durch die Bohrungen 21 zu- und abgeführt werden. Dasselbe gi lt auch für die Zu- und Abführung von Spülmedien über die Bohrungen 23 in den Stopfbuchs räum 6. Die Bri lle 1 ist im übrigen mit Ausnehmungen 49 für die Aufnahme der Schrauben 3 zur Verbindung der Bri lle 1 mit dem Gehäusetei l 2 versehen.
Gemäß der Erfindung können nicht nur sehr vortei lhaft die in den Zeichnungsfiguren beispielhaft dargestellten Dichtungssysteme in die Bri lle 1 und das Gehäusetei l 2 mit ihren Ausnehmungen 7 und 6 eingesetzt und gegeneinander ausgetauscht werden, sondern es können ebenso auch andere Dichtungssysteme, ι i
insbesondere mit anders ausgebildeten Dichtelementen mit Vorteil eingesetzt und gegeneinander ausgetauscht werden. So ermöglicht die erfindungsgemäß ausgebildete Gleitringdichtung beispielsweise auch sehr vorteilhaft den Einsatz hydraulisch druckentlasteter Dichtungen, und zwar sowohl medium- als auch sperrf lüssigkei tssei tig. Auch hydraulisch nicht druckentlastete Dichtungen sowie dynamische, gefederte oder ungefederte Dichtringe können mit Vorteil in die Gleitringdichtung eingesetzt und gegeneinander ausgewechselt werden, und zwar ohne jegliche konstruktive Veränderung der Dichtungsgehäuseteile. Die Erfindung bzw. das Baukastensystem gemäß der Erfindung ist auch nicht auf d e in den Zeichnungsfiguren dargestellten, Dichtungsgehäuseteile für Pumpen, ischer, Rührwerke und Schnecken beschränkt. So können die Dichtungsgehäuseteile auch für beliebig andere Maschinen und Aggregate entsprechend ausgebildet und mit auswechselbaren Dichtungssystemen zum gas- und/oder flüssigkeitsdichten Abschließen des Maschinengehäuses gegenüber der Antriebswelle und somit gegenüber der Atmosphäre versehen werden.
Der besondere Vorteil liegt darin, daß der Benutzer dieser baukastenartigen Dichtungsbauweise, wie sie in den Zeichnungsfiguren gemäß der Erfindung beisp elhaft dargestellt sind, sich nur noch auf jeweils ein innen- oder außen l i egendes Dichtungspaar zu beschränken braucht, und zwar ohne Rücksicht auf die unterschiedlichen Bauweisen. Dies führt zu e ner erheblichen Lagerkostensenkung. Der Benutzer eines solchen erfindungsgemäß ausgebildeten Baukastensystems hat weiterhin auch die Möglichkeit, bei kostensparenden Überlegungen mit einer Einzeldichtung zu beginnen, um eventuell später mit dem gleichen System, ohne jegliche konstruktive Veränderung, oder ohne gleich auf ein komplett neues Dichtungssystem übergehen zu müssen, das Dichtungssystem, welches er bereits besitzt, zu erweitern. So kann beispielsweise auch durch einfache Montage eines We l lenstützri nges und damit gleichzeitig erreichten Quenchraum, in bereits dafür vorbereiteter Aufnahme an der Brille oder aus Sicherheitsgründen und
Umweltschutzbedingungen das Dichtungssystem durch eine zweite Dichtung in einfacher Weise erweitert werden. Die Erfindung erleichtert sehr vorteilhaft dem Fachmann bzw. dem Anwender den Einstieg und die Benutzung von Glei tri ngdi chtungen, weil hinsichtlich der Bauweisen alle normalerweise vorkommenden, bekannten Anordnungen durch einfache Ergänzung einzelner Elemente möglich sind. Der Benutzer eines solchen baukastenartigen Dichtungssystems gemäß der Erfindung braucht sich daher nur noch mit einem einzigen System zu befassen, mit welchem er fast alle Möglichkeiten zum Wellenabdichten hat. Er braucht sich somit nicht auf verschiedene Dichtungstypen, sondern nur auf einen Typ einzustellen, wodurch unter anderem auch die Fehlerquellen beim Umgang mit G Lei tri ngdi chtungen ganz erheblich reduziert, wenn nicht völlig ausgeschaltet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Gleitringdichtung zur Abdichtung des Spaltes zwischen relativ zueinander drehbeweglich gelagerten Maschinenteilen, insbesondere zur Abdichtung des Spaltes zwischen einer Welle und einem stationär angeordneten Gehäuse, bestehend im wesentlichen aus einer Brille, die lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist und die Welle mit Abstand umschließt, wobei das Gehäuse im We l lendurchtri ttsberei ch eine Erweiterung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Brille (1) innen mit Ausnehmungen (7) versehen ist, derart, daß in diese Ausnehmungen (7) sowie in die Erweiterung (6) des Gehäuseteils (2) verschiedenartig ausgebildete Dichtungssysteme eingesetzt und gegeneinander ausgetauscht werden können.
2. Glei t ri ngdi chtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das austauschbare Dichtungssystem auf einer die Welle (5) umschließenden Patrone (11) angeordnet ist.
3. G Lei tri ngdi chtung nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das austauschbare Dichtungssystem eine innenliegende Einzeldichtung (8, 9, 10) aufweist.
4. G lei t ri ngdi chtung nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das austauschbare Dichtungssystem mit einer innenliegenden Einzeldichtung (8, 9, 10) sowie mit einem außen li egenden Stützlager bzw. Drosselbuchse (38, 39) versehen ist.
5. Glei tringdi chtung nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das austauschbare Dichtungssystem eine innen- und außenliegende Doppeldichtung (8, 9, 10; 26, 27, 29) besi tzt .
6. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei chnet, daß das austauschbare Dichtungssystem aus einer außenliegenden Einzeldichtung (26, 27, 29) besteht .
7. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei chnet, daß das austauschbare Dichtungssystem aus einer außen l i egenden Einzeldichtung (29, 43, 44) mit i nnen li egendem Stützlager bzw. Drosselbuchse (45, 46) besteht.
8. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise mehrere Patronen (11) mit gleichen Außenabmessungen, aber abgestuften Innendurchmessern vorgesehen sind.
9. Glei tri ngdi chtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brille (1) mit Bohrungen (21) für die Zu- und Abfuhr eines Sperrmediums, insbesondere einer Sperrflüssigkeit, versehen ist.
10. Gleitringdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Brille (1) mit Bohrungen (23) für die Zu- und Abfuhr eines Spülmediums, insbesondere einer Spülflüssigkeit, versehen ist.
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