-
Zwischen zwei Maschinenteilen angeordnete Dichtvorrichtung
-
nach Art einer Stopfbuchse Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtvorrichtung,
insbesondere für Weich-Dichtungen, wie sie zur Abdichtung bei Pumpen, Mischern,
Kompressoren, Ventilen oder dergleichen benutzt werden4 In üblicher WEise werden
zur Verhinderung von Leckage die Wellen oder dergleichen durch ein zylindrisches
Gehäuse geführt, und die Dichtung wird in dem ringförmigen Zwischenraum zwischen
dem Gehäuse und der Welle angeordnet und befindet sich in dichtender Anlage sowohl
an der Welle als auch an dem Gehäuse.
-
Wenn Weich-Packungen als Dichtung verwendet werden, wird der ringförmige
Zwischenraum mit der Weich-Packung und den zu ihr gehörenden Teilen ausgefüllt,
wobei sich die Weich-Packung
mit der Bohrung des Gehäuses und mit
der Welle in Kontakt befindet. Die Packung wird dann durch eine relativ zu dem Gehäuse
verstellbare Druckplatte belastet. Hierdurch entsteht eine Belastung in Richtung
der Achse der Welle und des Gehäuses. Die Packung wird durch diese axiale Bela§ang
sowohl in axialer als auch in radialer Richtung deformiert, so daß dichtende Kontakte
zwischen der Packung einerseits und der Gehäusebohrung und der Welle andererseits
entstehen, wodurch eine Leckage verhindert wird, Die Nachteile dieser üblichen Stopfbuchsen-Dichtungen
bestehen in einer ungleichmäßigen Belastung der Packung in axialer Richtung, in
Schwierigkeiten beim ERsatz oder Austausch der Packung und bei sich drehender WElle
in einer ungleichmäßigen Abnutzung der Welle und einer häufig erforderlichen Nachstellung
der Druckplatte.
-
Es wurde schon vorgeschlagen, eine Weich-Packung als Dicht g zu verwenden,
die in radialer Richtung belastbar ist, wobei diese radiale Belastung durch ein
fließfähiges Medium erfolgt.
-
Bei den nach diesem Vorschlage ausgebildeten Dichtungen ist jedoch
der Einbau schwierig, und das die Belastung hervorrufende Druckmedium wird nicht
gleichmäßig verteilt4
Demgegenüber besteht die der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe darin, eine Dichtung nach Art einer Stopfbuchse zu schaffen, die durch ein
Druckmedium in radialer Richtnng belastbar ist, die leicht eingebaut und ausgetauscht
werden kannr und bei der das die radiale Belastung hervorrufende Druckmedium-absolut
gleichmäßig verteilt wird.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine WEich-Packung
in einem flexiblen als Träger dienenden Käfig aufgenommen und in radialer Richtung
gleichmäßig mit einem fließfähigen Druckmedium belastet ist Zweckmäßigerweise sind
die Weich-Packung und ihr flexibler Träger beide in einer Hülse angeordnet.
-
Bei einer Abwandlung kann der eine Maschinenteil, beispielsweise ein
Pumpengehäuse so ausgebildet sein, daß es die Funktion der-Hülse übernimmt.
-
Die Weich-Packung besteht vorzugsweise aus einem vorgeformten zylindrischen
hülsenartigen Körper.
-
Es ist Vorteilhaft, die Weich-Packung und den flexiblen Träger in
axialer Richtung der Hülse zu teilen,
Die erfindungsgemäße Dichtung
besteht aus einer vorgeformter , zylindrischen Weich-Packung, die in einem flexiblen
Käfig auf genommen ist, der auf seiner äußeren Oberfläche derart ausgebildet ist,
daß eine Verteilung des Druckmediums gewährleistet ist; der Käfig und die Packung
werden durch eine Platte fixiert, die Kanäle zur Zuführung des Druckmediums zu dem
Außendurchmesser des Käfigs besitzt, wobei einer der Kanäle an seinem außen liegenden
Ende ein Druck-Sicherungsventil besitzt.
-
Vorzugsweise sind die Weich-Packung und ihr flexibler Käfig beide
in einer HUlse aufgenommen.
-
Vorteilhafterweise ist die der Verteilung des Druckmediums dienende
Anordnung auf dem Außenumfang des flexiblen Käfigs angeordnet.
-
Zweckmäßigerweise sind die Weichpackung und der flexible Käfig in
axialer Richtung diametral geteilt. ! Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Bei der erfindungsgemäßen Dichtung ist eine gleichmäßige radiale Belastung
der Packung gesichert, eine häufige Nachstellung
der Packung ist
überflüssig, die Anordnung der Packung für eine gegebene Welle kann standartisiert
werden, und es ist eine einfachere MOntage und ein leichterer Austausch einer verbrauchten
Packung möglich, Die beiliegenden Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen
der Erfindung, und es bedeutet: Fig. 1 schematische SChnittdarstellung einer erfindungsgemäßen
Dichtvorrichtung bei eine Pumpe, Fig. 2 teilweise Darstellung gemäß Fig. 1 in abgewandelter
Ausführungsform.
-
Gemäß Figur 1 ist eine Pumpenwelle 1 in einem Gehäuse 2 angeordnet,
wobei der zwischen dem Gehäuse 2 und der sich drehenden WElle 1 befindliche Ringspalt
3 gegen Leckage abgedichtet ist. Um die WElle 1 ist eine beispielsweise aus Asbest
bestehende Packung 4 angeordnet und in einem als Träger dienenden flexiblen Käfig
5 eingeschlossen Die Packung 4 kann zu einer zylindrischen Form vorgeformt sein
und entweder aus einem einzigen Teil bestehen oder in Achsrichtung der Welle in
zwei oder mehr Einzelteile
aufgeteilt sein. Ebenso kann in Anpassung
an die Packung 4 auch der Käfig axial geteilt sein; er besteht aus einem flexiblen
Material, beispielsweise einem synthetischen Gummi. Der Käfig 5 ist auf seinem äußeren
Umfang mit umlaufenden ringförmigen und/oder axialen Vorsprüngen 6 oder Nuten versehen,
die einer Verteilung oder Dispersion des Druckmediums dienen, Der Käfig 5 ist in
einer Metallhüls 7 aufgenommen in.Anlage gegen einen nach innen gerichteten Ringflansch
8 der an dem dem Gehäuseinneren zugewandten Ende der Hülse 7 angeordnet istt wobei
der Innendurchmesser der Hülse 7 in engem Kontakt mit dem Käfig 5 steht. Die radiale
Abmessung der Hülse 7 ist derart, daß sie mit dem ringförmigen Zwischenraum 3 übereinstimmt,
Die Hülse 7 kann ebenfalls mit einer der Verteilung des Druckmediums dienenden Anordnung
ausgestattet sein.
-
l Die Hülse 7 ist länger als der Käfig 5 und besitzt an ihrem außen
liegenden Ende einen radial nach auswärts gerichteten Flansch 9. Der Flansch 9 liegt
dichtend an der Fläche des Gehäuses mittels einer Dichtscheibe 10 an und wird durch
eine Spannplatte 11 in seiner Lage gehalten, wobei ein O-Ring 12 zwischen der Spannplatte
11 und dem Flansch 9 angeordnet ist. Die Hülse 11 kann erforderlichenfalls zum Zwecke
ihrer Ausrichtung und Halterung in einem
Zentrierbund der Spannplatte
11 liegen. Der Zentrierbund kann auch fortgelassen werden, und der Käfig 5 kann
die gleiche Länge wie die Hülse 7 besitzen, wobei die Packung 4 eine entsprechende
Länge aufweist. Die Spannplatte 11 wird an dem Gehäuse 2 durch Bolzen 13 oder dergleichen
gehalten und greift in die Hülse 7 mit einem Gegenlager 14 für den Käfig 5 ein Ein
Kanal 15 ist in der Spannplatte 11 vorgesehen, um die Zufuhr eines Druckmediums
von einem beliebigen Punkt der Spannplatte zum ringförmigen Zwischenraum 16 zwischen
der Hülse 7 und dem Käfig 5 zu gestatten.
-
Es können mehrere derartige Kanäle zwischen dem Ringspalt 16 und entsprechenden
Punkten der Spannplatte 11 angeordnet sein. Einer der Kanäle 15 ist mit einem Rückschlagventil
17 versehen, um eine Überlastung der Dichtung zu verhindern Vorzugsweise ist das
Rückschlagventil 17 so einzustellen, daß es dicht oberhalb des Betriebs druckes
des Druckmediums anspricht.
-
Bei einer abgewandelten Ausführungsform gemäß Figur 2 ist eine Reihe
von radial gerichteten, im Abstand angeordneten Bohrungen 4A vorgesehen, die die
Packung durchdringen, um einen unerwünschten Druckaufbau zu verhindern und eine
freie üb ertragung von Flüssigkeit vom Bereich der Welle in die Packung zu ermöglichen.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform kann eine Reihe von radial gerichteten
im Abstand angeordneten Bohrungen 5A in dem Käfig 5 vorgesehen sein. Die Bohrungen
4A und/oder 5A verhindern einen unerwünschten Druckaufbau zwischen dem Käfig 5 und
der Packung 4 beispielsweise zufolge von Erwärmung und erlauben den Zutritt des
Druckmediums aus den ringförmigen Zwischenräumen 16 zwischen dem Käfig 5 und die
Packung4. In der Dichtung können die Bohrungen 4A und 5A gleichzeitig angeordnet
sein, wobei sie derart zueinander liegen, daß sie nicht miteinander fluchten, wie
in Figur 2 gezeigt ist. Beide Bohrungen 4A und 5A ermöglichen auch eine Schmierung
der Packung 4 entweder direkt oder durch Diffusion des Druckmediums in die Packung
4.
-
Beim Betrieb wird das Druckmedium, beispielsweise Fett oder eine Hydraulikflüssigkeit
in den Kanal 15 oder in mehrere Kanäle 15 unter Druck eingegeben. Das Medium fließ
in den ringförmigen Zwischenraum 16 zwischen der Hülse 7 und dem Käfig 5, wobei
sie gleichmäßig um den äußeren Durchmesser des Käfigs 5 verteilt wird. Wenn die
Bohrungen 5A nicht vorhanden sind, wird eine Leckage des Druckmedium wirkungsvoll
unterbunden durch die radiale Dichtwirkung det Hülse 7 und der Spannplatte 11 mit
den Stirnflächen des
Käfigs 5. Der Druckdes Druckmediums wird über
den Käfig 5 auf die Packung 4 und die Welle 1 übertragen. Da der Druck gleichmäßig
über den Käfig 5 verteilt wird, ist der DRuck zwischen der Welle 1 und der Packung
4 über die gesamte Kontaktfläche der Packung gleichmäßig.
-
Bei einem Austausch der Packung 4 werden die Bolzen 13 gelöst die
Spannplatte 11 wird von dem Gehäuse 2 abgezogen, und darauf wird die Hülse 7 mit
der Packung 4 und dem Käfig 5 ausgezogen. Außerhalb des Gehäuses 2 werden die Packung
4 und der Käfig 5 aus der Hülse 7 entnommen, und nach Einsatz einer neuen Packung
4 und eines neuen Trägers 7 wird die Hülse 4 wieder in das Gehäuse eingeschob en
und die Spannplatte 11 in ihre ursprüngliche Lage zurückgebracht und mittels der
Bolzen 13 festgelegt Während dieses Austauschvorganges muß dafür Sorge getragen
werden, daß der O-Ring 12 und die Dichtscheibe 10 nicht beschädigt werden und wieder
in ihre ursprüngliche Lage gebracht werden Die Dichtvorrichtung kann auch anders
ausgebildet sein, ohne das Gebiet der Erfindung zu verlassen, wenn die Packung und
der Käfig verwendet werden0 So kann bei einer Abwandlung der Erfindung die Hülse
7 mit ihren Flanschen 8 und 9 in Fortfall
kommen, wenn das Innere
des Pumpengehäuses 2 so ausgebildet ist, daß es die Wirkung der Hülse 7 besitzt