Gleitring-Dichtungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Gleitring-Dichtungsvor- richtung zur Abdichtung einer Welle gegenüber einem Abschlusselement, in Bezug auf welches die Welle rotiert, mit vier Gleitringen, die paarweise aufeinander gleitend zwei Gleitdichtungen bilden, zwischen denen sich eine Kühl- und Sperrflüssigkeit befindet. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art sind die beiden Gleitdichtungen axial in Bezug aufeinander versetzt. Dies ergibt eine relativ grosse axiale Baulänge, die für gewisse Anwendung der Vorrichtung, z.
B. bei Rührwer ken, nachteilig ist. Ferner hat die bekannte Vorrichtung auch den Nachteil, ein relativ grosses Gehäuse zur Unterbringung der Gleitringe aufzuweisen, und dass Material und Bearbeitung der Vorrichtung ziemlich teuer sind.
Die Vorrichtung nach der Erfindung, welche die Behebung dieser Nachteile anstrebt, zeichnet sich dem gegenüber dadurch aus, dass zwei Flanschen vorgesehen sind, von denen der erste an dem Abschlusselement und der zweite an der Welle befestigt ist, und dass die beiden Flanschen zwei einander gegenüberliegende Ringnuten aufweisen, in denen je zwei koaxiale Gleitringe schwim mend gelagert sind, wobei jeder dieser Ringe durch Federn gegen den ihm gegenüberliegenden Ring ge drückt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es ist: Fig. 1 ein Schnitt durch eine Dichtungsvorrichtung gemäss Linie 1-I von Fig. 2; Fig: 2 eine Draufsicht auf diese Vorrichtung; und - Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Anwen dung derselben.
Die dargestellte Dichtungsvorrichtung 1 dient zur Abdichtung einer Welle 2 in Bezug auf den Rand 3 einer in einem Abschlusselement 4 vorgesehenen Öffnung 5. Das -Abschlusselement kann z. B. gemäss Fig. 3 ein auf einem Rührwerkbehälter 6 angebrachter Deckel 4 sein. Die Welle 2 ist innerhalb des Behälters 6 mit einem Rührorgan 7 versehen und ausserhalb desselben in zwei Lagern 8 und 9 gelagert, die an einem Rahmen 10 befestigt sind, der seinerseits am Behälter 6 angebracht ist. Die Antriebsvorrichtung für die Rührwerkwelle 2 ist in Fig. 3 weggelassen, die lediglich eine mögliche Anwendung der Dichtungsvorrichtung 1 veranschauli chen soll.
Dieselbe dient dazu, ein Austreten von Dämpfen aus dem Behälter 6 zu verhindern, in dem z. B. eine heisse Flüssigkeit umgerührt wird.
Die Dichtungsvorrichtung 1 umfasst einen ersten Flansch 11, der eine Bohrung 12 aufweist, deren Durchmesser etwas grösser ist als derjenige der durch sie hindurchgehenden Welle 2. Der Flansch 11 weist einen Kranz von Löchern 13 auf, die zur Aufnahme nicht dargestellter Schrauben dienen, mit denen der Flansch 11 unter Zwischenlage einer flachen Ringdichtung 14 auf dem Element 4 befestigt wird. Ein zweiter Flansch 15 ist dagegen in Bezug auf die Welle 2 nicht drehbar und gegen dieselbe durch O-Ringe 16 abgedichtet, die in Ringnuten 17 dieses Flansches 15 liegen.
Um eine Drehung des Flansches 15 in Bezug auf die Welle 2 zu verhindern, ist auf letzterer ein Klemmring 18 aufge bracht, aus dessen am Flansch 15 anliegender Stirnflä che 19 ein Mitnehmer 20 vorragt, der in eine Ausneh- mung 21 dieses Flansches 15 eingreift. Der Klemmring 18 weist einen radialen Schlitz 22 auf, dessen Breite mittels einer Klemmschraube 23 verkleinert werden kann, um den Ring 18 auf der Welle 2 festzuklemmen.
Der Flansch 11 weist auf seiner dem Flansch 15 ge genüberliegenden Seite eine Ringnut 23 auf, in welcher zwei koaxiale Gleitringe 24, bzw. 25, angeordnet sind, die jedoch teilweise aus der Nut 23 vorragen. Die Gleitringe 24 und 25 werden durch vom Nutengrund 26 vorragende Mitnehmer 27 und 28 verhindert, sich- relativ zum Flansch 11 zu drehen. Die Gleitringe 24 und 25 weisen je einen Kranz von nur in Fig. 1 dargestellten Löchern 29 und 30 auf, denen Löcher 31 und 32 im Flansch 11 gegenüber liegen. In den Löchern 29 und 31 bzw. 30 und 32 sind Schraubenfedern 33 und 34 angeordnet, welche die Gleitringe 24 und 25 gegen Gleitringe 35 und 36 drücken, die in gleicher Weise in einer Ringnut 37 des Flansches 15 angeordnet sind.
Mitnehmer 38 und 39 verhindern eine Relativdrehung der Gleitringe 35 und 36 gegenüber dem Flansch 15 und Schraubenfedern 40 und 41 drücken die Gleitringe 35 und 36 auf die Gleitringe 24 und 25.
Die Gleitflächen 42 und 43 zwischen den rotieren den Gleitringen 35 und 36 und den stationären Gleitrin- gen 24 und 25 sind die primären Dichtungsflächen der Dichtungsvorrichtung 1. O-Ringe 44 und 45, welche die Gleitringe 24 und 25 gegenüber dem Flansch 11 ab dichten, und O-Ringe 46 und 47, welche die Gleitringe 35 und 36 gegenüber dem Flansch 15 abdichten, wer den ebenso wie die O-Ringe 16 und die Flachdichtung 3 im vorliegenden Zusammenhang als Sekundärdichtun gen bezeichnet, da sie sich zwischen relativ zueinander unbeweglichen Teilen befinden. Die ringförmigen Gleit flächen 42 und 43 erstrecken sich nicht über die ganze Stirnflächen der Gleitringe 24 und 25, bzw. 35 und 36, indem letztere, wie ersichtlich, kleine Schultern aufwei sen.
Durch den zwischen den inneren Gleitringen 24 und 35 einerseits und den äusseren Gleitringen 25 und 36 befindlichen Ringraum 48 fliesst eine Kühlflüssigkeit, die durch eine im stationären Flansch 11 vorgesehene, radiale Bohrung 49 zugeführt wird, welche mit einem Anschluss-Innengewinde 50 versehen ist. Die Bohrung 49 steht über einen zwischen den Gleitringen 24 und 25 und dem Nutengrund 26 vorhandenen Ringspalt 51 mit dem Ringraum 48 in Verbindung.
Im Rimgraum 48 ist ein am stationären Flansch 11 befestigtes Rohr 52 untergebracht, das einen zwischen den Gleitringen 35 und 36 und dem Grund der Ringnut Ringnut 37 vorhandenen Ringspalt 53 mit einer radialen Bohrung 54 verbindet, die in eine kurze axiale Bohrung 55 übergeht, welche mit einem Anschluss-Innengewinde 56 versehen ist. Die Kühlflüssigkeit, die auf dem Wege 49, 51, 48, 53, 52, 54, 55 durch die Vorrichtung gepumpt wird, verhindert durch Überdruck gegenüber dem Inne ren des Behälters 6, dass Dämpfe zur äusseren primären Gleitdichtung 43 gelangen, dient also auch als Sperrflüs sigkeit.
Für den Fall, dass die Sekundärdichtungen 45 und 47 sowie die Gleitdichtung 43 ein Lecken der Kühlflüs sigkeit nicht absolut verhindern, ist auf dem Flansch 11 ein Auffangring 57 für die Leckflüssigkeit auf nicht nä her dargestellte Weise befestigt, der mit einer Ablauflei tung 58 verbunden ist. Um bei der Montage den richtigen axialen Abstand der Flanschen 11 und 15 voneinander zu gewährleisten, sind vier um je 90 gegeneinander versetzte, axial gerichtete Gewindebolzen 59 am Flansch 15 angebracht, auf denen je ein rohrför- miger Distanzhalter 60 aufgeschoben ist.
Zwischen dem Distanzhalter 60 und einer Mutter 61 ist ein Halteplätt chen 62 festgeklemmt, das auf seiner der Welle 2 zugewendeten Seite durch eine kreisbogenförmige Kante 63 begrenzt ist und in eine Ringnut 64 eingreift, die im rotierenden Flansch 15 vorgesehen ist. Nach der Monta ge werden mindestens die Halteplättchen 62 entfernt, gegebenenfalls aber auch die Teile 59-61. Selbst verständlich können die Teile 59 und 60 auch durch einen Bolzen ersetzt werden, der an seinen Enden mit Gewindezapfen versehen ist.
Die beschriebene Dichtungsvorrichtung 1 weist eine relativ geringe axiale Baulänge, auf, was bei der in Fig. 3 gezeigten Anwendung den Vorteil bietet, dass die beiden Lager 8 und 9 bei gleicher Länge der Welle 2 einen grösseren Abstand voneinander haben können als bei grösserer axialer Baulänge; dieser grössere Abstand der Lager 8 und 9 kommt der Stabilität der Welle 2 im Inne ren des Behälters 6 zugute. Ferner sind alle Teile der Vorrichtung 1 auf relativ sehr einfache Weise herstell- bar, wobei insbesondere keine relativ teuren Gehäuse zum Unterbringen der Gleitringe 24, 25 und 35, 36 notwendig sind.
Wenn aus irgend einem Grund die Zufuhr von Kühl- und Sperrflüssigkeit unterbleibt, so bleibt der Ringraum 48 doch voll Flüssigkeit, da dann das normalerweise als Überlauf dienende obere Ende des Rohres 52 die Flüssigkeit zurückhält. Infolgedessen ist stets Sperrflüssigkeit zwischen den Gleitflächendichtun- gen 42 und 43 vorhanden.
Für die Gleitringe 24, 25, 35 und 36 können die verschiedensten Materialien benützt werden, z. B. Metal le, Kunststoffe, Kohle oder Keramik. Die Gleitringe 24 und 25 bestehen vorzugsweise aus einem anderen Mate rial als die Gleitringe 35 und 36, wie in Fig. 1 durch die verschiedene Schraffen angedeutet ist. Da auch die 0- Ringe 44-47 kleine seitliche Ausrichtbewegungen der Gleitringe gestatten, sind dieselben allseitig beweglich, d. h. schwimmend in den Nuten 23 und 37 der Flan schen 11 und 15 gelagert.
Dadurch wird auch dann eine ausgezeichnete Ausrichtung dieser Gleitringe aufeinan der gewährleistet, wenn die Welle 2 und der stationäre Flansch 11 nicht ganz genau miteinander fluchten, und zwar sowohl bei der Montage als auch im Betrieb.