DE2036243A1

DE2036243A1 - Gleitringdichtung

Info

Publication number: DE2036243A1
Application number: DE19702036243
Authority: DE
Inventors: Franklyn J Hilton Harrison Edward S Pittsford N Y Amorese (V St A)
Original assignee: Sybron Corp
Current assignee: Pfaudler Inc
Priority date: 1969-08-04
Filing date: 1970-07-22
Publication date: 1971-02-18
Also published as: JPS4910776B1; DE2036243C2; US3582092A; FR2056511A5

Description

Anmelder: Sybron Corporation, 1100 Midtown Tower, Rochester, N.Y. 14604, USA

Gleitringdichtung

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung für eine sich in einen Behälter erstreckende Welle, welche Gleitringdichtung insbesondere bei höheren Korrosionsbeanspruchungen einsetzbar ist.

Gleitringdichtungen finden insbesondere in der chemischen Industrie Verwendung (USÄ-Patentschrift-Nr. 2 931 631)« Derartige Gleitringdichtungen sind dazu bestimmt, zwischen einer Behälterwand und einer rotierenden Welle abzudichten, welche sich in diesen Behälter erstreckt. Wenn ein korrodierender Behälterinhalt vorhanden ist, sind der Behälter und die Welle glasemailliert« während das stationäre Glied der Dichtung, welches an der rotierenden Welle anliegt, aus einem korrosionsbeständigen Material wie Po Iy te tr afluoräthylen besteht. Die Emaillierung auf der Welle erstreckt sich bis zu einer Stelle oberhalb dieses Dichtungsglieds, so daß der nicht emaillierte Teil der Welle durch das Dichtungsglied von der korrodierenden Umgebung getrennt ist.

Von diesen Gleitringdichtungen unterscheiden sich übliche Stopfbüchsen dadurch, daß auf die Rührerwelie eine Hülse aus einem korrosionsbeständigen Material aufgezogen ist. Diese Hülse ist derjenige Teil der Dichtung, welcher einen Zusammenbau und einen Ausbau der Stopfbüchse als Einheit ermöglicht, während die erwähnten

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Gleitringdichtungen nicht als Einheit ersetzt werden können. Bei bekannten Stopfbüchsen besteht diese Hülse aus ,Nickellegierungen oäessrEdelstahl, um eine Korrosion zu verhindern, weil die bekannten Hülsen eine Glasemaillierung nicht ermöglichen» Die geringe Toleranz zwischen der Hülse und der Welle erfordert, daß die an ■-die Welle angrenzende Kante der Hülse verhältnismäßig scharfkantig ausgebildet ist, so daß diese kanten nicht emaiillierfähig sind.α

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung* eine Gleitringdichtung anzugeben, die korrosionsbeständig ist, und eine Hülse aufweist, die mit einem korrosionsbeständigen,, nichtmetallischen Überzug versehen ist, um sie korrosionsbeständig zu machen. Ferner soll die Gleitringdichtung verhältnismäßig einfach und kostensparend ausgebildet sein und die Verwendung einer Hülse aus Flußstahl ermöglichen_o *

Diese Aufgabe wird bei einer Gleitringdichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das in die korrodierende Atmosphäre ragende Ende, der Hülse glasemailliert ist* und mit einem keramischen Einsatz versehen ist, welcher einen Sits für eine Einrichtung sum Abdichten der Hülse gegen die rotierende Welle bildet» Das untere Ende der Hülse hat deshalb einen vergrößerten Durehmes--. / ser_ff um die Wandstärke für das Emaillieren zu erhöhen» Die Ober- ■ flächen des vergrößerten Endes haben verhältnismäßig große Krümmungsradien „ um eine zuverlässige Glasemaillierung der Außenwand. und der innenwand des vergrößerten Endes, der Hülse zu ermöglichen» Der Zwischenraum zwischen dem vergrößerten Ende und der Welle wird verringert und die Schärfekante zwischen der Hülse und der Welle durch ein keramisches Einsatzstück vorgesehen,, das auf der Innen- ■-xv-and des vergrößerten Hülsenteils befestigt ist» Das keramische Einsatzstück bildet zusammen mit dem vergrößerten Ende der Hülse auch einen Sitz für eine übliche Richteinrichtung, beispielsweise einen Q-Ring aus Polytetrafluorethylen, welcher den ringförmigen Zwischenraum zwischen dem keramischen Einsatzstück-und der Welle abdichtet.

. ' Anhand eines' in der Zeichmmg dargestellten Jtasführungshe.ispiels. soll die Erfindung näher erläutert «ssrädsSo Die einzig© Figur seigt ein fesvorzugtas Ausfütaustgeibiaisgi©! ais»©r" ßl©itrixageJichtung g<smli

der Erfindung.

Die Gleitringdichtung 10 dient zur Abdichtung einer Welle 12, " welche sich in den Rührwerkstutzen 14 eines Behälters erstreckt. Die Gleitringdichtung hat ein Gehäuse 16, welches an einem Stützglied 18 befestigt ist, das seinerseits an dem Behälter durch eine nicht dargestellte Einrichtung befestigt ist. Am oberen Ende des Stopfbüchsengehäuses ist ein stationärer äußerer Dichtungsring 22 mit einem Stift 20 befestigt.

Angrenzend an das untere Ende des Gehäuses ist ein innerer stationärer Dichtungsring 24 angeordnet, welcher durch das Gehäuse gegen einen inneren Haltering 26 gedrückt wird. Da der stationäre Dichtungsring 24 der korrodierenden Atmosphäre in dem Behälter ausgesetzt ist, besteht er vorzugsweise aus einem nicht metallischen Material wie Keramik. Der stationäre Haltering 26, der ebenfalls der korrodierenden Atmosphäre ausgesetzt ist, besteht vorzugsweise aus Flußstahl und ist dort mit einem Glasemailleüberzug 28 versehen, wo die korrodienrende Atmosphäre vorhanden ist. In entsprechender Weise sind der Rührwerkstützen 14 und die Oberfläche der Welle 12 mit einem Überzug 30 bzw. 32 aus Glasemaille versehen.

Die äußere und die innere Abdichtung erfolgt über rotierende Gleitringe 34 und 36. Beide Gleitringe 34 und 36 bestehen vorzugsweise aus Kohlenstoff und werden mit dem äußeren Dichtungsring 22 und dem inneren keramischen Dichtungsring 24 in an sich bekannter Weise durch eine Feder 38 und Keilringe 40 und 42 in eine abdichtende Berührung gedrückt.

Die rotierenden Dichtungsringe und die Keilringe werden durch eine Hülse 44 gedreht, die an der Welle 12 beispielsweise durch eine Schelle 46 befestigt ist. Wie aus der Figur ersichtlich ist, besteht ein wichtiges Merkmal der Erfindung darin, daß das untere Ende 50 der Hülse 44 einen vergrößerten Durchmesser hat, was im . folgenden noch näher erläutert werden soll. Ein Teil 52 des vergrößerten Endes kann als Schulter ausgebildet sein, welche an einem Anschlag 54 auf der Welle anliegt, um die Lage der Hülse auf der Welle zu bestimmen. Der innere Umfang des vergrößerten Hülsenteils 50 bildet zusammen mit der Welle 12 einen Ringraum 56 um die Welle

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Der vergrößerte Durchmesser des Hülsenendes 50 ermöglicht das Einsetzen eines Keramikrings 60 in den Ringraum 56 zwischen der Welle und dem Rand des keramischen Einsatzstückes gegenüber dem Innenumfang des vergrößerten Hülsenendes. Dieser Keramikring bildet einen Plansch, welcher sich radial nach innen erstreckt, um die Öffnung des Ringraums 56 auf einen engen Zwischenraum 58 zu verengen. Die Anordnung des Keramikrings 60 in der Öffnung des Ringraums 56 zusammen mit der Schulter 52 und dem innenumfang des vergrößerten Hülsenendes bildet einen.Sitz hinter dem Keramikring für irgendeine geeignete Dichtung, wie beispielsweise einen eingehüllten. O-Ring 62, welcher zwischen dem vergrößerten Hülsenteil 50 und der Welle 12 abdichtet.

Da das Hülsenende 50 vergrößert ist, kann die Außenfläche abgerundet sein, um eine Emaillierung zu ermöglichen. Deshalb ist ein Überzug 64 aus Glasemaille auf dem vergrößerten Hülsenende vorgesehen, welcher sich über den Außenumfang der Hülse bis zum untersten Ende 66 der Hülse und dem Keramikring erstreckt. Dadurch werden sowohl die Hülse als auch die Grenzfläche zwischen dem Keramikring und der Hülse gegen eine Korrosion geschützt. Der Innenumfang des Hülsenendes 50 ist ferner mit einem Überzug 68 aus Glasemaille versehen, welcher sich von dem Keramikring zu einer Stelle auf der anderen Seite des O-Rings 62 erstreckt, um den Innenumfang des Hülsenendes 50 vor Korrosionen zu schützen.

Bei der Herstellung wird das unterste Ende 66 der Hülse so abgerundet, daß ein kontinuierlicher Überzug 64 und 68 aus Glasemaille vorhanden ist. Dann wird eine Nut 70 ausgedreht und der Keramikring 60 eingesetzt oder eingekittet. Dann wird eine Emailleschicht wieder auf das unterste Ende der Hülse und über den Keramikring aufgetragen, um die Verbindungsstelle zwischen der Hülse und dem Keramikring zu schützen. '

Deshalb sind alle Oberflächen der Gleitringdichtung, welche der korrodierenden Atmosphäre ausgesetzt sind, entweder nicht metallisch oder enthalten einen korrosionsbeständigen Überzug. Die Hülse gemäß der Erfindung, die bei bekannten Stopfbüchsen für eine Verwendung in einer korrodierenden Atmosphäre aus kostspieliegen Metallegierungen besteht, kann aus üblichen emaillierfähigem Stahl

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besteheη, der emailliert wird, um eine Korrosion zu verhindern. Die Verwendung eines Keramikrings 60 angrenzend an den unteren Teil der Hülse vermeidet die Anforderung, scharfe Kanten zu emaillieren. Der Keramikring selbst ergibt die scharfe Kante angrenzend an die Welle 12, um den Zwischenraum zwischen der Hülse und der Welle möglichst klein zu halten. Die Emaillierung, die sich über die Verbindungsstelle zwischen dem Keramikring und der Hülse erstreckt, schützt die Verbindungsstelle gegen Korrosion.

Deshalb wurde eine Gleitringabdichtung angegeben, bei welcher der der korrodierenden Atmosphäre ausgesetzte Teil der Hülse mit einem korrosionsbeständigen nicht metallischen Überzug versehen werden kann. Obwohl das Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Aus- " führungsbeispiel betrifft, bei welchem zwei übereinander angeordnete Gleitringpaare vorgesehen sind, kann eine Hülse gemäß der Erfindung auch in anderen Stopfbüchsenkonstruktionen Verwendung finden, wobei beispielsweise die innere und die äußere Abdichtung konzentrisch zueinander verlaufende Dichtflächen aufweisen.

Obwohl es auch möglich ist, den Keramikring wegzulassen und statt dessen am unteren Ende 66 einen Flansch vorzusehen, der einen Ic-förmigen Querschnitt hat und sich radial nach innen zu der Welle erstreckt, wird eine derartige Konstruktion nicht vorgezogen, da der Flansch abgerundet werden müßte, um eine Emaillierung zu ermöglichen, während eine abgerundete Oberfläche zwischen dem Flansch und dem Innenumfang des vergrößerten Endes die Wirksamkeit der Ab- (| dichtung durch den O-Ring 62 zwischen der Hülse und der Welle verringern würde.

Patentansprüche

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Claims

—ο —
Patentansprüche

Gleitringdichtung oder Stopfbüchse für eine sich durch eine Behälterwand erstreckende Welle, mit einer auf die Welle aufgezogenen und sich mit dieser drehenden Hülse, mit einer von der Hülse-getragenen rotierenden Dichteinrichtung, einer relativ zu dem Behälter ortsfest angeordneten Dichteinrichtung, sowie mit einer Einrichtung, um die rotierende und die stationäre Abdichteinrichtung abdichtend aneinander zu drücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse einen vergrößerten Endteil hat, der zusammen mit der Welle einen nach unten geöffneten Zwischenraum begrenzt, daß an dem vergrößerten Endteil der Hülse sich ein Flansch radial nach innen zu der Welle erstreckt, um die Öffnung des Ringraums weitgehend abzudecken, daß der Flansch zusammen mit dem Innenumfang des vergrößerten Endteils der Hülse eine Lagerstelle für eine Abdichteinrichtung bildet, in der eine Dichteinrichtung zum Abdichten zwischen der Welle und dem Innenumfang des vergrößerten Endteils vorgesehen ist, und daß an der Außenfläche der Hülse ein korrosionsbeständiger Schutzüberzug vorgesehen ist, der sich über den vergrößerten Endteil der Hülse, den Flansch und entlang der Innenfläche des vergrößerten Endteils der Hülse erstreckt.
2. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, d" a. d.u r c h, ' g "e k e η η "-. zeichnet, daß der korrosionsbeständige Überzug sich entlang der äußeren Umfangsflache von dem vergrößerten Endteil der Hülse zu einer Stelle hinter der rotierenden Dichteinrichtung erstreckt.
3. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dad u r c h ge k e χι η -

zeichnet, daß die Außenfläche des vergrößerten Endteils der Hülse abgerundet ausgebildet ist, indem Ecken und Kanten des vergrößerten Endteils der Hülse emaillierfähig ausgebildet sind«,
4. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, .'dadurch g e k - e η η -

'zeichnet, daß die Verbindungsstelle des vergrötertesi _ Endteils der Hülse und die Hülse eine innere Schulter -bildsan, wsl-

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ehe an einem entsprechenden Anschlag auf der Welle anliegt, um die Lage der Hülse auf der Welle zu bestimmen.
5, Gleitringdichtung nach Anspruch 1, dadurch, 'ge kenn-

z e ich η e t , d a ß der Flansch ein in den vergrößerten Endteil der Hülse eingesetzter Keramikring ist. ·
6. Gleitringdichtung nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichnet, daß der korrosionsbeständige Überzug sich über das unterste Ende der Hülse und den Keramikring erstreckt, um den Grenzbereich zwischen der Hülse und dem Keramikring gegen eine Korrosion zu schützen.

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