Abdichtung, insbesondere Notabdichtung, zwischen einer Welle, Spindel oder Stange und einem Gehäusedurchgang
Die Erfindung betrifft eine Abdichtung, insbesondere Notabdichtung, zwischen einer Welle, Spindel oder Stange und einem Gehäusedurchgang, mit einem durch Druckmittel zwischen den beiden Teilen dichtpressbaren Dichtelement.
Bekannte Ab dichtungen sind Manschetten, die in einem Gehäuse gefasst oder so versteift sind, dass sie als einbaufertige Teile verwendet werden können. Abdichtungen werden im Maschinen-, Apparate- und Fahr zeugbau zum Unterbinden des Austritts von Schmiermitteln oder anderen Flüssigkeiten bzw. Gasen oder des Eintritts irgendwelcher Verunreinigungen am Gehäusedurchgang von Wellen, Achsen, Spindeln und Stangen verwendet. Die dabei verwandten Manschettenlippen werden meist durch eine Schraubenzugfeder angedrückt.
Die Anwendung derartiger Abdichtungen beschränkt sich auf Einbaustellen mit einem verhältnismässig geringen Differenzdruck. Bei etwas höherem Druck sind Ab dichtungen bei niedriger Gleitgeschwindigkeit oft noch zu gebrauchen, wenn ein Stützring vorgesehen wird. Ein Nachteil dieser bekannten Abdichtungen besteht darin, dass sie nicht wahlweise in oder ausser Betrieb gesetzt werden können (Notabdichtung). Sie unterliegen weiter einem ständigen Verschleiss, der auch die abzudichtenden Metallteile betreffen kann und verhindern ein eventuell auch nur periodisches Spülen.
Es sind ferner Blähkörperdichtungen bekannt, welche durch ihren Blähkörper beispielsweise eine Welle mit Wälzlagerung im Bewegungs- und/oder Ruhezustand gegen ein Gehäuse abdichten. Bei Verwendung derartiger Blähkörperdichtungen ist jedoch nachteilig, dass die eigentliche Dichtung mit einem besonderen Blähkörper verbunden sein muss, so dass die zum Anpressen der Dichtung erforderliche Kraft nicht direkt in der Nut durch einen auf die Dichtung wirkenden Druck erzeugt werden kann.
Insbesondere bei emaillierten oder sonstwie korrosionsgeschützten Rührwerksbehältern, die in der chemischen Industrie Verwendung finden, besteht ferner die Schwierigkeit, dass bei hohem Überdruck oder Vakuum gut abdichtende Stopfbüchsen oder Gleitringabdichtungen verwandt werden müssen, die während des Betriebs in ihrer Leistungsfähigkeit so nachlassen können, dass ein Auswechseln oder eine Reparatur erforderlich ist.
Dies ist jedoch praktisch nur dadurch möglich, dass der betreffende Behälter entleert bzw. der Druck abgelassen wird, um die Reparatur durchführen zu können.
Entsprechende Schwierigkeiten bestehen bei Ventilen, welche für die Spindeldurchführung eine Stopfbüchse aufweisen.
Die erwähnten Nachteile und Schwierigkeiten werden durch eine Abdichtung, die insbesondere als Notabdichtung verwendbar ist, gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass ein Profilring in einer Ringnut vorgesehen ist, die in einem der beiden gegeneinander abzudichtenden Teile ausgebildet ist und an den anderen Teil angrenzt, und dass in dem Bereich zwischen dem Profilring und der Bodenfläche der Ringnut eine Druckmittelleitung angeschlossen ist.
Eine neuerungsgemässe Abdichtung ist in besonders vorteilhafter Weise unter Verwendung handelsüblicher Dichtelemente als Notabdichtung verwendbar, wenn in der Hauptsache nur dann eine Abdichtung erfolgen soll, während die beiden gegeneinander abzudichtenden Teile keine relativen Drehbewegungen ausführen. Es ergibt sich dann praktisch keine Abnutzung, solange der Profilring nicht durch Druckmittel an den anderen Teil angedrückt wird. Ferner ist es möglich, eine derartige Not ab dichtung nachträglich an bereits vorhandenen Rührwerksantrieben oder dergleichen anzubringen. In manchen Fällen ist es ferner möglich, den in einem Behälter vorhandenen Überdruck als Druckmittelquelle zum Andrücken des Profilringes auszunutzen.
Eine derartige Not ab dichtung ermöglicht ferner ein Auswechseln oder eine Reparatur schadhafter Gleitringe oder Stopfbüchsen, ohne dass es erforderlich ist, den Druck abzulassen und den betreffenden Behälter zu entleeren. Ferner ist es möglich, eine angefangene Charge zu Ende zu bringen und erst dann die Reparatur vorzunehmen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Neuerung kann ferner die Ringnut in einer Schulterfläche des einen Teils vorgesehen sein, so dass der Profilring bei Druckmittelzufuhr gegen eine gegenüberliegende Schulterfläche des anderen Teils ohne Anderung seines Querschnittes zur Bewirkung der Abdichtung angepresst werden kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn anderseits wünschenswerte Anforderungen hinsichtlich der Materialeigenschaften des Profilringes nur eine ungeeignete radiale Vergrösserung oder Verkleinerung des Ringdurchmessers ermöglichen.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1-3 Ausführungsbeispiele einer Abdichtung, wobei die Ringnut an unterschiedlichen gegeneinander abzudichtenden Teilen ausgebildet ist.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Teil 1 beispielsweise eine Rührerwelle und der Teil 2 irgendein Teil der Gehäusewand sein. Die beiden Teile 1, 2 können jedoch auch beide ruhend oder rotierend sein. Die Ringnut 3, in welcher ein O-Ring 4 angeordnet ist, kann entweder entlang des Umfangs der Welle, wie in Fig. 1 gezeigt ist, oder in der Gehäusewand ausgebildet sein, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.
Eine weitere Möglichkeit zeigt Fig. 3, wobei die Welle eine Schulterfläche 5 aufweist, an welche der Teil 2 angrenzt, in welchem die Ringnut ausgebildet ist. Gewünschtenfalls kann auch hier die Ringnut 4 in der Schulterfläche 5 ausgebildet sein. Zweckmässigerweise beträgt die Nutbreite 85 % der Schnurstärke des Profilrings. Die Nuttiefe ist dann so zu wählen, dass der Profilring bündig mit der Ringnut abschliesst.
In dem Bereich zwischen der Bodenfläche der Ringnut 5 und dem O-Ring 4 ist die Druckmittelleitung 6 angeschlossen, welche mit einer an sich beliebigen Druckmittelquelle in Verbindung steht. Auf diese Weise kann der normalerweise nicht mit dem gegenüberliegenden Teil 2 bzw. 1 in Berührung stehende O-Ring durch Druckmittelzufuhr gegen diesen angepresst werden. Während in Fig. 1 bie Druckmittelzufuhr eine Vergrösserung des Durchmessers des O-Ringes 4 erfolgt, wird dessen Durchmesser bei dem Beispiel gemäss Fig. 2 verkleinert.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungbeispiel bleibt dagegen der Durchmesser unverändert.
Das Material des Profilrings, der nicht nur einen kreisförmigen, sondern irgendeinen anderen gewünschten Querschnitt haben und beispielsweise als Dachmanschette ausgebildet sein kann, wird je nach den auftretenden mechanischen oder chemischen Beanspruchungen geeignet ausgewählt werden. Die Shore-Härte sollte dabei jedoch nicht zu hoch gewählt werden. Profilringe mit z. B. 600 Shore A haben bei praktischen Erprobungen gute Ergebnisse gezeigt.