DE3342973A1 - Seal for shafts - Google Patents

Abstract

The invention relates to pneumatic seals which can be used for obliquely arranged shafts which run in a container filled with liquid or a liquid-solid mixture, for example in sand dewatering worms. The object of the invention is to achieve a contactless seal without applying compressed air for the lower shaft bearing and/or the passage of the shaft through the wall of the container or trough. According to the invention, this is achieved in that the wormshafts of sand dewatering worms, for example, are constructed in their lower part in such a way that an air cushion is formed with an increasing water level, such that penetration of the liquid into the region of the bearing is prevented.

Description

Dichtung für WellenSeal for shafts

Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft pneumatische Dichtungen für Wellen, die in einem vorbestimmten Winkel zur Horizontalen angeordnet sind, die in einem mit Wasser oder mit Wasser und Feststoff bzw. anstelle von Wasser mit einer anderen Flüssigkeit gefüllten Trog oder Behalter laufen. Insbesondere betrifft eie die Abdichtung des unteren Wellenlagers oder des Wellendurohganges durch die jeweils untere Behälter- oder Tragwand, beispielsweise bei schräg angeordneten Sandentwässerungsschnecken.Field of the Invention The invention relates to pneumatic Seals for shafts arranged at a predetermined angle to the horizontal are that in one with water or with water and solid or instead of water a trough or container filled with another liquid. In particular Eie concerns the sealing of the lower shaft bearing or the shaft through passage through the respective lower container or supporting wall, for example in the case of an inclined one Sand drainage screws.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bekannt ist eine Ausführung, bei der der Durchgang der Welle durch die Behälterwand mit einer Stopfbuohsdichtung abgedichtet wird. Bei dieser Abdichtung tritt ein sehr hoher Verschleiß an den Dichtungselementen auf.Characteristics of the known technical solutions One is known Execution in which the shaft passes through the container wall with a stuffing box seal is sealed. With this seal there is a very high level of wear and tear on the sealing elements on.

Außerdem ist der Wartungsaufwand sehr groß.In addition, the maintenance effort is very high.

Bei einer anderen Ausführung wird die Stopfbuchspackung durch eine zusätzliche Druckwasserspülung vor dem Eindringen von Sand oder anderen Peststoffen geschützt und damit der Verschleiß der Dichtungselemente gesenkt.In another version, the stuffing box packing is replaced by a additional pressurized water rinse before the ingress of sand or other pests protected and thus reducing the wear on the sealing elements.

Diese Zielstellung wird erreicht, solange die Druck~ wasserzuführung gewährleistet ist. Bei einem Ausfall der Druckwasserzufürung und dem weiteren Betreiben der Sandentwässerungsschnecke wird die Stopfbuchsdichtung sehr schnell zerstört.This objective is achieved as long as the pressurized water supply is guaranteed. In the event of a failure of the pressurized water supply and continued operation of the sand drainage screw, the stuffing box seal is destroyed very quickly.

Nachteilig ist der hohe Energieaufwand für die Druckwasserspülung. Diese Ausführung erfordert eine gewisse Wartung und hat einen geringeren Ersatzteilbedarf als die zuerst beschriebene Ausführung.The high energy consumption for the pressurized water rinsing is disadvantageous. This version requires a certain amount of maintenance and has fewer spare parts than the first described embodiment.

Bei einer weiteren Ausführung einer Sandentwäserungsschnecke ist das untere Wellenlager in der unteren Xrogwand angeordnet, und zwar als Gummibuchsendrucklager mit Wassergegenstromspülung.In another version of a sand dewatering screw, this is Lower shaft bearings arranged in the lower Xrog wall, namely as a rubber bushing thrust bearing with water countercurrent rinsing.

Diese Ausführung ermöglicht bei ständiger Druckwasserzuführung einen Betrieb ohne Störungen. Der Ersatzteilbedarf und der Wartungsaufwand sind gering. Nachteilig ist auch bei dieser Ausführung der hohe Energiebedarf für die Druckwasserbereitstellung.This design enables a continuous supply of pressurized water Operation without malfunctions. The need for spare parts and maintenance are low. The high energy requirement for the supply of pressurized water is also disadvantageous in this design.

Ziel der Brfindung Ziel der Erfindung ist es, den bei Abdichtungen von Wellen bzw. Lagern, beispielsweise bei geneigt angeordneten Sandentwässerungsschnecken, notwendigen Wartungs und Reparaturaufwand wesentlich zu verringern bzw. völlig zu beseitigen, das Druckwasser und damit den für die Druckwasserbereitstellung erforderlichen Energieaufwand einzusparen und gleichzeitig die Verfügbarkeit der Sandentwässerungsschnecke zu erhöhen.Aim of the invention The aim of the invention is that of seals of shafts or bearings, for example in the case of inclined sand drainage screws, Significantly reduce or even increase the necessary maintenance and repair costs eliminate the pressurized water and thus the necessary for the pressurized water supply Saving energy consumption and at the same time increasing the availability of the sand drainage screw to increase.

Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, für das untere Wellenlager und / oder den Durchgang der Welle darch die Behä@ter- oder Trogwand eine berührungsfreie Abdichtung ohne Drwokluftzuführung zu erreichen.Statement of the essence of the invention The object of the invention is for the lower shaft bearing and / or the passage of the shaft through the container or Trough wall to achieve a contact-free seal without a forced air supply.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß beispieleweise die Schneckenwelle von Sandentwässerungsschnecken in ihrem unteren Teil als Vollwelle und in dem oberen Teil als Rohriwelle ausgebildet ist. flber den Vollwellenteil ist ein Rohr angeordnet, welches am Übergangsteil von der Vollwelle zur Rohrwelle befestigt ist Zwischen dem Innendurchmesser des Rohres und dem Außendurchmesser der Vollwelle besteht ein Hohlraum. In diesen Hohlraum ragt ein mittels Flansch an der Gehäusewand befestigtes Trennrchr.According to the invention this is achieved in that, for example, the Screw shaft of sand drainage screws in their lower part as a solid shaft and is designed as a tubular shaft in the upper part. over the full wave part a tube is arranged, which is at the transition part from the solid shaft to the tubular shaft is attached between the inside diameter of the pipe and the outside diameter there is a cavity in the solid shaft. A flange protrudes into this cavity Separator attached to the housing wall.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.Exemplary embodiment The invention is intended to be based on an exemplary embodiment are explained in more detail.

Die dazugehörige Zeichnung zeigt den Schnitt durch die pneumatische Dichtung.The accompanying drawing shows the section through the pneumatic Poetry.

Erfindungsgemäß wird das untere Teil der Schneckenwelle 1 als Vollwelle 2 ausgeführt, das obere Teil der Schneckenwelle dagegen als Rohrwelle 3. Über das Vollwellenteil 2 wird ein Rohr 4, dessen Außendurchmesser gleich dem der Bohrwelle 3 ist, geschoben und am Übergangsteil 5 von der Vollwelle 2 zur Rohrwelle 3 befestigt. Dadurch entsteht zwischen der Vollwelle 2 und dem Rohr 4 ein Hohlraum 6.According to the invention, the lower part of the worm shaft 1 is a solid shaft 2, while the upper part of the worm shaft is a tubular shaft 3. Via the Solid shaft part 2 is a pipe 4, the outside diameter of which is the same as that of the drilling shaft 3 is pushed and attached to the transition part 5 from the solid shaft 2 to the tubular shaft 3. This creates a cavity 6 between the solid shaft 2 and the tube 4.

In diesen Hohlraum 6 ragt ein mit einem Flansch 8 versehenes Trennrohr 7. Der Flansch dieses Trennrohres 7 wird gasdicht an dem innerhalb oder außerhalb des Troges oder Behälters befindlichen unteren Wellenlagergehäuse 9 befertigt. Wird nun der Trog oder Behälter mit einer Flüssigkeit oder einem Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch gefüllt, so wird bei einer bestimmten Püllhöhe das untere Ende des über der Vollwelle angeordneten Rohres überflutet. Dadurch wird ein bestimmtes Luftvolumen eingeschlossen, das sich in den Hohlräumen zwischen dem Rohr, das über das Vollwellenteil angeordnet ist, und dem Trennrohr, zwischen dem Trennrohr und dem Vollwellenteil sowie in dem Lagergehäuse befindet. Mit steigender Füllhöhe steigt der auf das eingeschlossene Buftvolumen wirkende Eompressionsdruck. Nach dem Erreichen der vorgesehenen Püllhöhe wirkt ein der Höhe der Flüssigkeitssäule entsprechender Kompressionsdruck auf das eingeschlossene Luftvolumen.A separating tube provided with a flange 8 protrudes into this cavity 6 7. The flange of this separating tube 7 is gas-tight on the inside or outside of the trough or container located lower shaft bearing housing 9 made. Will now the trough or container with a liquid or a liquid-solid mixture filled, the lower end of the above the solid wave is at a certain flushing level arranged pipe flooded. This traps a certain volume of air, that is in the cavities between the pipe that goes over the Full shaft part is arranged, and the separating tube, between the separating tube and the solid shaft part as well as located in the bearing housing. As the fill level rises, the level rises to that of the enclosed Eompression pressure acting on the air volume. After reaching the intended flushing height a compression pressure corresponding to the height of the liquid column acts on the trapped air volume.

Dadurch wird das eingeschlossene Luftvolumen so weit verdichtet, bis der Luftdruck gleich dem Kompressionsdruck ist. Gleichzeitig ergibt sich eine von der Erhöhung des Luftdruckes abhängige Verminderung des Luftvolumens. Der hierdurch freiwerdende Raum fiillt sich mit Flüssigkeit, das heißt, der Flüssigkeitsspiegel zwischen dem reanrohr und dem über dem Vollwellenteil angeordneten Rohr steigt. Aber auch nach diesem Steigen befindet sich der Plüssigkeitsspiegel noch erheblich unter dem oberen Ende des Trennrohres. Das nunmehr vorhandene komprimierte Luftvolumen verhindert das weitere Anateigen des Flüssigkeitsspiegels und damit das Eindringen von Plüssigkeit in das untere l'ellenlagergehäuße. Dieser Zustand ändert sich auch beim Betrieb, z. B. von Sandentwässerungsschnecken, nicht.This compresses the enclosed volume of air until the air pressure is equal to the compression pressure. At the same time there is one of the increase in air pressure dependent reduction in air volume. The one through this The space that is released is filled with liquid, that is, the liquid level rises between the reanrohr and the tube arranged above the solid shaft part. But even after this rise, the liquid level is still considerable under the upper end of the separating tube. The compressed air volume now available prevents further build-up of the liquid level and thus penetration of liquid in the lower storage housing. This state of affairs is also changing during operation, e.g. B. of sand drainage screws, not.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen pneumatischen Dichtung liegen vor allem darin, daß beim Betreiben beispielsweise von Sandentwässerungsschnecken keine Wartung und keine Hil£sstoffe für die Abdichtung des unteren Wellenlagers bzw. des Durchganges der Welle durch die untere Trog- bzw. Behälterwand erforderlich sind. Allein die in den Hohlräumen der Welle und des Lagergehäuses eingeschlossene Luft ist für die Punktion der erfindungsgemäßen pneumatischen Dichtung notwendig. Es ist also keine Druckluft und damit keine Drucklufterzeugungsanlage erforderlich. Ein weiterer Vorteil ist, daß bei der pneumatischen Dichtung keine Teile verschleißen und damit keine Ersatzteile benötigt werden und keine Reparaturarbeiten anfallen. Dadurch wird die Verfügbarkeit der Maschinen, bei denen die erfindungsgemäße peenms- tische Dichtung eingesetzt wird, erheblich gesteigert.The advantages of the pneumatic seal according to the invention are present especially that when operating sand drainage screws, for example, none Maintenance and no auxiliaries for the sealing of the lower shaft bearing or the Passage of the shaft through the lower trough or container wall are required. Only the air trapped in the cavities of the shaft and the bearing housing is necessary for the puncture of the pneumatic seal according to the invention. It so no compressed air and thus no compressed air generation system is required. Another advantage is that the pneumatic seal does not wear out any parts and so that no spare parts are required and no repair work is necessary. This increases the availability of the machines in which the inventive peenms- tables Seal is used, significantly increased.

Dadurch werden rroduktionsausfälle verhindert und die Produktion gesteigert. Ein bedeutender Vorteil entsteht dadurch, daß beim Einsatz der pneumatischen Dichtung anstelle der jetzt meistens eingesetzten Dichtungen mit Druckwasserspülung das Druckwasser und somit erhebliche Mengen Elektroenergie für die Druckwassererzeugung eingespart werden.This prevents production failures and increases production. A significant advantage arises from the fact that when using the pneumatic seal instead of the now mostly used seals with pressurized water flushing, pressurized water and thus saved considerable amounts of electrical energy for the generation of pressurized water will.

Dichtung für Wellen Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Schneckenwelle 2 Voliwelle 3 Rohrwelle 4 Rohr 5 tbergangsteil 6 Hohlraum 7 Trennrohr 8 Flansch 9 WellenlagergehäuseSeal for shafts List of the references used 1 worm shaft 2 solid shaft 3 tubular shaft 4 tube 5 transition part 6 cavity 7 separating tube 8 flange 9 shaft bearing housings

Claims (5)

Patentansprüche: 1Dichtung fitr Wellen bzw. Lager, insbesondere berührungsfreie Abdichtung (beispielsweise bei Sandentwässerungsschnecken), gekennzeichnet d a -d ti r c h , daß die Schneckenwelle (1) in ihrem unteren Teil als Voliwelle (2), im oberen Teil ala Rohrwelle (3) ausgebildet ist, iiber dem Vollwellenteil (2) ein Rohr (4) angeordnet und am Übergangmteil (5) von der Vollwelle (2) zur Rohruelle (3) befestigt ist, wobei zwischen Innendurchmesser des Rohres (4) und dem Außendurchmesser der Voliwelle (2) ein Hohlraum (6) besteht und in diesen Hohlraum (6) ein mittels Flansch (8) an der Gehäusewand befestigtes Trennrohr (7) ragt.Claims: 1Seal for shafts or bearings, especially non-contact Sealing (for example in the case of sand drainage screws), marked d a -d ti r c h that the worm shaft (1) in its lower part as a voli shaft (2), in The upper part is designed as a tubular shaft (3), above the solid shaft part (2) Pipe (4) arranged and on the transition part (5) from the solid shaft (2) to the pipe source (3) is attached, between the inner diameter of the tube (4) and the outer diameter the Voliwelle (2) has a cavity (6) and in this cavity (6) a means Flange (8) attached to the housing wall separating tube (7) protrudes. 2. Dichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet d a -d u r c h , daß das Rohr (4) die Vollwelle (2) in axialer Richtung so weit überragt, daß bei der Neigung der Schneckenwelle das untere Ende des Rohres (4) im vollen Umfang vom Flüssigkeitsspiegel überspült wird.2. Seal according to claim 1, characterized d a -d u r c h that the Tube (4) protrudes so far beyond the solid shaft (2) in the axial direction that at the inclination the worm shaft the lower end of the tube (4) to the full extent from the liquid level is flooded. 3. Dichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet d a -d u r c h , daß das Trennrohr (7) über die Voliwelle (2) und so weit in das Rohr (4) hineinragt, daß das obere Ende des Trennrchres (7) im vollen Umfang über dem Wasserspiegel liegt.3. Seal according to claim 1 and 2, characterized d a -d u r c h, that the separating tube (7) protrudes over the volute shaft (2) and so far into the tube (4), that the upper end of the separating tube (7) is fully above the water level. 4. Dichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet d a -d u r c h , daß der Flansch (8) am Wellenlagergehäuse (9) gasdicht befestigt ist.4. Seal according to claim 1 to 3, characterized d a -d u r c h, that the flange (8) is attached to the shaft bearing housing (9) in a gas-tight manner. 5. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet d a d u r c h , daß die Mindestlänge der Überdeckung des Rohres (4) mit dem Trennrohr (7) aus der Neigung der Schneckenwelle und dem theoretisch höchsten Wasserstand im Trog bestimmbar ist, um im Hohlraum (6) einen konstanten Überdruck aufzubauen und zu erhalten.5. Seal according to claims 1 to 4, characterized d a d u r c h that the minimum length of the overlap of the tube (4) with the Separating pipe (7) from the inclination of the worm shaft and the theoretically highest water level can be determined in the trough in order to build up a constant overpressure in the cavity (6) and get.