DE2061383A1 - Vorrichtung zur dichten Durchfuhrung einer umlaufenden Welle - Google Patents

Description

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GK/H/ED
F 5222

GROUPEMENT ATOMIQUE ALSACIENNE ATLANTIQUE 20, Avenue Edouard-Herriot, 92 - LE PLESSIS-ROBINSON

FRANKREICH

VORRICHTUNG ZUR DICHTEN DURCHFUHRUNG EINER

UMLAUFENDEN" VTELLE

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dichten Durchführung einer umlaufenden Welle, und zwar insbesondere durch Wände, die unter sehr unterschiedlichem Druck stehende Räume trennen oder Fluide unterschiedlicher Viskosität enthalten .

Es sind zahlreiche Vorrichtungen bekannt, die eine dichte Wellendurchführung durch eine zwei Räume mit unter unterschiedlichem Druck stehenden Fluiden trennende Wand gewährleisten, bekannt sind beispielsweise Vorrichtungen wie Stopfbuchsen, Lippendichtungen, Dichtungen, die sich in einer zur Ruhestellung der Welle lotrecht verlaufenden Ebene bewegen, oder dergleichen, ../

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Derartige Vorrichtungen sind besonders wirksam, wenn die Fluide geringfügige Druck- oder Viskositätsunterschiede aufweisen. Weichen dagegen diese Parameter erheblich voneinander ab, sind die bisher verwendeten Vorrichtungen aiclvb 3Jastande, eine einwandfreie Abdichtung zwischen den beiden Räumen zu gewährleisten.

™ Ausserdem wird die ungenügende Abdichtung noch verstärkt durch die mechanischen Mängel der umlaufenden Welle, insbesondere ihren Schlag, dessen Wert nicht über einen bestimmten Mindestwert hinaus verringert werden kann.

Die Erfindung ermöglicht die Ausschaltung solcher Nachteile dank einer einfachen Vorrichtung zur dichten Durchführung einer umlaufenden Welle durch eine Wand, die zwei Räume trennt, die Fluide enthalten, welche untereinander grosse Druck- und Viskositätsünterschxede aufweisen können.

" Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen: einem dicht an der die beiden Pväume trennenden Wand befestigten Gehäuse, das zwei Hauptteile aufweist: einen ersten Teil, der einerseits aus einem massiven, auf seinem oberen Teil eine ein erstes Kugel-, Nadel- oder Rollenlager aufnehmende Schale bildenden Stück und andererseits aus einor nahezu zylindrischen Muffe besteht, die auf dem massiven Stück befestigt ist und ein zweites Lager unischliesst, eine Welle, die durch die beiden Lager und eine aus einem U-förraigen Metallring und einem elastischen ring-

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- "ein Teil bestehende Dichtung hindurchgeht, die unter leichter Reibung auf die Welle montiert ist, und einen zweiten Teil, der als Muffe ausgebildet ist, die an ihrem unteren Ende eine Aussparung für eine zweite Ringdichtung aufweist, und zwar ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil des Gehäuses in bezug auf den Teil der Welle, die es umgibt, feststehend ist, während der zweite Teil des Gehäuses so auf die Welle aufgebracht ist, dass es mittels seiner Dichtung auf dieser verschiebbar ist,dass die beiden Gehäuseteile voneinander durch einen Hohlraum getrennt sind, der ein Fluid von sehr hoher Viskosität enthält, und dass die Aussparung des zweiten verschiebbaren Teils an ihrer mit diesem in Kontakt befindlichen Wand eine grosse Anzahl parallel zur Achsrichtung der umlaufenden Welle verlaufende Längsrillen aufweist.

Nach einer ersten Ausführungsform ist der verschiebbare Teil des Gehäuses mit dessen feststehendem Teil durch einen verformbaren Balg verbunden.

Nach einer zweiten Ausführungsfona, die insbesondere für Hochdruck geeignet ist, ist der verschiebbare Teil des Gehäuses vom feststehenden Teil getrennt, aber auf eine zu diesem gehörige runde Gleitschiene aufgebracht.

Eine derartige Vorrichtung bietet eine R.eihe von Vorteilen:

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.ν.

Insbesondere durch Unterbringung eines zähflüssigen Fluids wie 01 oder Fett zwischen dem feststehenden Teil und dem verschiebbaren Teil des Gehäuses steht dieses Fluid unter dem gleichen Druck wie das dicht abzuschliessende Fluid.

Daraus ergibt sich, dass das einzige Fluid, das eventuell am V/ellenende infolge des Drucks ausfliessen könnte, 01 oder Fett ist, was keinen wesentlichen Nachteil darstellt.

Im übrigen wird durch eine solche Vorrichtung gleichfalls jede durch ein eventuelles Schlagen der umlaufenden Welle hervorgerufene Behinderung ausgeschaltet, da dieses durch das 01 oder Fett bzw. den PJLng ausgeglichen wird, der eich in einer lotrecht zur Ruhestellung der Achse verlaufenden Ebene bewegt, selbst dann, wenn die Drücke sehr hoch sind.

Ausserdem ist die erfindungsgemässe Vorrichtung von sehr einfacher Bauweise, und ihr Ein- und Ausbau ist sehr leicht auszuführen. Der Zugang zu den Dichtungen ist daher sehr einfach, was besonders für ihr Auswechseln wichtig ist.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Zeichnungen hervor:

Fig. 1 stellt eine erfindungsgemässe Vorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel dar.

Fig. 2 stellt eine erfindungsgemässe Vorrichtung nach einem zweiten AusfUhrungsbeispiel dar. ../

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Nach der Fig, I weist eine Vorrichtung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ifö wesentlichen ein Gehäuse auf, dessen oberer feil 1 an der Wand des Raumes 2 befestigt ist j der das unter Druck stehende Fluid enthält, und süwar mittels einer Schraube 3, wobei die Dichtigkeit durch eine Dichtung 4 bekannten Typs gewährleistet ist * Dieser feststehende Teil 1 weist ein erstes Lager 5 auf und ist im Übrigen durch eine Muffe 6 verlängert, die ein ssweites Lager 7 trägty wobei die Schraube 8 ssur Befestigung dient» Die Welle 9 läuft in den Lagern 5 und 7 und weist einerseits eine mit einem nicht dargestellten Motor gekoppelte, mit Rillen versehene Antriebs« stange 10 und andererseits einen Kupplungskopf ii auf»

Im übrigen weist der feststehende Teil 1 eine ringförmige Aussparung 12 auf, die eine aus einem U-fÖrmigen Metaliring 14 und einem aus einem Elastomer hergestellten, elastischen ringförmigen Teil 14 bestehende Dichtung aufnimmt. Der U-förmige Ring 14 besteht aus einem selbstschmierenden unter dem V/arenzeichen "Teflon" oder "KeI-F" (Polytrifluormonochloräthylen) bekannten Material.

Der verschiebbare buchsenförmige Teil 15 des Gehäuses ist mit dem feststehenden Teil 1 durch einen metallischen Balg 16 verbunden und weist eine ringförmige Aussparung 17 mit ungefähr den gleichen Abmessungen wie denjenigen der Aussparung 12 auf und nimmt ebenfalls eine aus einem U-fÖrmigen Metallring 19 und einem elastischen ringförmigen Teil

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19» bestehende Dichtung auf. Die Dichtung 18 wird in ihrer Aussparung durch einen Bügel 20 gehalten« _rv

lsi unteren, verengten teil des feststehenden Teils!- des Gehäuses und aussen auf der Stopfbuchse des verschiebbaren Teils 15 angebrachte Längsrillen verhindern die Drehbewegung >, des letzteren.

Zwischen dem feststehenden Teil 1 und dem Verschiebbaren Teil 15 des Gehäuses ist ein Kohlraum 22 ausgespart, 4er einerseits mit einem öl- oder Fettbehälter 23, der im feststehenden Teil 1 mittels eines Rohrs 24 angebracht ist, und andererseits mit dem Balg 16 oowie Bber die Rillen 21 bzw. eine ringförmige Aussparung mit der Aussparung 17 in Verbindung steht. Im übrigen ist der Öl- oder Fettbehälter 2 3 durch einen Stopfen 26 hermetisch abgeschlossen*

Eine solche Vorrichtung arbeitet folgendermassen:

V/enn der Raum 2 unter Druck gesetzt wird, wird der verschiebbare Teil 15 nach oben geschoben, während der Balg 16 zusammengedrückt wird. Der Teil 15 des Gehäuses und die zugehörige Dichtung 18 gleiten auf der Welle 9 entlang, bis der öl- oder Fettdruck den des unter Druck stehenden, im Raum 2 enthaltenen Fluids gleich ist.

Da kein oder nur ein sehr geringer Druckunterschied zwischen den beiden Seiten der Dichtung 18 besteht, kann das Fluid nicht nach aussen entweichen.

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Im übrigen steht die Dichtung 13 auf einer ihrer Seiten unter dem öl- oder Fettdruck, Wegen der hohen Viskosität eines solchen Stoffes entweicht praktisch kein 01 oder Fett zwischen der Dichtung 13 und der Welle 9.

Folglich ist der einzige Stoff, der ggf. aus dem Raum 2 entweichen kann, 01 oder Fett, was keinen grossen Nachteil darstellt. Im übrigen verhindern die Rillen 21 die Drehung des Teils 15 und schalten so die Drehbeanspruchungen des Balges 16 aus, die durch die Reibung des Ringes 14 auf der Welle 9 hervorgerufen werden.

Nach der Fig. 2 weise die erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel die gleichen Teile wie die unter bezug auf die Fig. 1 beschriebenen auf. In dieser Abwandlung wird der bewegliche Teil 15 durch eine nahezu zylindrische Buchse 31 ersetzt, die gleichfalls eine Aussparung 17 aufweist, welche eine aus einem U-förmigen Metallring 19 und einem elastischen ringförmigen Teil 19* bestehende Dichtung aufnimmt.

Die Buchse 31 und der Rand 33 der Muffe 6 sind mit Rillen versehen, die die Drehung der Buchse 31 verhindern.

Im übrigen ist eine Dichtung 34 bekannten Typs vorteilhafterweioe zwischen dem feststehenden Teil 1 des Gehäuses und der Buchse 31 angeordnet.

Ausserdem ist ein zylindrisches Teil 35, das die aus dem U-förmigen Metallring 14 und dem elastischen ring-

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förmigen Teil 14» bestehende Dichtung trägt, gleichfalls in dem feststehenden Teil 1 in Achsrichtung der Welle 9 verschiebbar, ohne selbst in Drehung versetzt zu werden, und zwar dank der auf dem Teil 35 und im feststehenden Teil 1 angebrachten Rillen 36.

Eine Dichtung 3 7 bekannten Typs ist zwischen dem feststehenden Teil 1 und dam verschiebbaren Teil 35, das die aus einem U-förmigen Metallring 14 und dem elastischen ringförmigen Teil 14* zusammengesetzte Dichtung trägt, angeordnet.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung nach diesem Ausführungsbeispie? entspricht der vorher beschriebenen, jedoch ist sie besonders an hohe Druckverhältnisse angepasst.

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Claims (3)

1. PATEMTAtTSPRUCHE

   ft . j Vorrichtung zur dichten Durchführung einer umlaufenden Welle, bestehend im wesentlichen aus einem Gehäuse, das an einer zwei Raune trennenden Wand dicht befestigt ist und das aus zwei Hauptteilen besteht, d.h. einem ersten Teil, der einerseits aus einen massiven, auf seinem oberen, eine Schale bildenden Teil ein erstes Kugel-,* Nadel- oder Rollenlager aufnehmenden Stück und andererseits aus einer im wesentlichen zylindrischen Muf^e besteht, die auf dem massiven Stück befestigt ist und ein zweites Lager umgibt, einer Welle, die die beiden Lager und eine aus einem U-föriaigen Metallring und einem elastischen ringförmigen Teil bestehende Dichtung durchsetzt, die unter leichter Reibung· auf die Welle aufgebracht ist _t und einem zweiten Teil, der aus einer Muffe besteht, die an ihrem unteren Ende eine Aussparung zur Aufnahme einer zweiten Ringdichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil des Gehäuses (l) in bezug auf den Teil der Welle (9), den es umgibt, feststehend ist, während der zweite Teil 15 des Gehäuses mittels seiner Dichtung (18) verschiebbar auf die Welle (9) aufgebracht ist, dass die beiden Teile voneinander durch einen Kohlraum (22) getrennt sind, der ein Fluid sehr hoher Viskosität enthält, und dass die Aussparung des zweiten, verschiebbaren Teils auf ihrer mit diesem in Kontakt befindlichen Wand eine sehr grosse Anzahl

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   von parallel zur Achse der umlaufenden Welle (9) verlaufende Längsrillen (21) aufweist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch l,d-adurch gekennzeichnet, dass bei einer ersten Ausführungsart der verschiebbare Teil (15) des Gehäuses mit dessen feststehenden Teil (l) mittels eines verformbaren Balgs (16) verbunden ist.
3. 3 * Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer zweiten Ausführungsart, die insbesondere für hohe Druckverhältnisse geeignet ist, der verschiebbare Teil (31) des Gehäuses vom feststehenden Teil getrennt, aber auf eine runde, axt den feststehenden Teil kraftschlüssxg verbundene Gleitschiene aufgebracht ist.

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   L e e r s e i t e