DE3426705C2

DE3426705C2 - Dichtungsanordnung zur Absperrung eines Schaft- bzw. Wellendurchtrittes

Info

Publication number: DE3426705C2
Application number: DE19843426705
Authority: DE
Inventors: Oskar Muttenz Krieger
Original assignee: OSKAR KRIEGER MASCHINEN- und METALLBAU AG MUTTENZ CH
Current assignee: OSKAR KRIEGER MASCHINEN- und METALLBAU AG MUTTENZ CH
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1986-09-04
Also published as: DE3426705A1

Abstract

Die Dichtungsanordnung weist bei Dichtungsstellen zwischen denen eine Kammer vorgesehen ist und die durch eine erste und zweite Lippendichtung (13, 14) gebildet sind, und eine Überwachungseinrichtung (22) auf, die mit der Kammer (16) in Verbindung steht. Die erste Lippendichtung (13) ist mit Schmiermittel beaufschlagt, während die zweite Lippendichtung (14) eine Trockenlaufdichtung ist, wodurch sich zwei Standzeiten für die Dichtungsstellen ergeben. Die Überwachungseinrichtung zeigt die beim Lecken der zweiten Lippendichtung (14) auftretende Druckänderung in der Kammer (16) optisch und/oder akustisch an. Somit kann verhindert werden, daß Schmiermittel in einen Behälter gelangt, weil die Standzeit der zweiten Lippendichtung (14) wesentlich kürzer als die der ersten Lippendichtung (13) ist.

Description

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gegenüber einem unter Oberdruck stehenden Gas durch eine Trockenlaufdichtung abgeschlossen ist und über die Leitung mit der den Oberdruck gasförmiger Medien bzw. das Vorhandensein von Sperr- bzw. Schmiermedium — optisch oder akustisch — anzeigenden Überwachungsvorrichtung verbunden ist

Die Erfindung beruht also auf dem allgemeinen Gedanken, zur Absperrung eines Schaft- bzw. Wellendurchtrittes geg?EÜber unter Druck stehenden gasförmigen Medien neben einer mit Sperr- bzw. Schmiermedium beaufschlagten ersten Dichtung unter Bildung einer Ringkammer eine zweite Dichtuag, in Form einer Trockenlaufdichtung anzuordnen, so daß eine Leckage der ersten Dichtung durch das in diesem Falle in die Kammer eindringende Sperr- bzw. Schmiermedium und eine Leckage der zweiten Dichtung durch das in die Kammer eindringende Gas sowie die damit einhergehende Druckerhöhung festgestellt werden können.

Dabei ist ein besonderer Vorteil der Erfindung darin zu sehen, daß einfachste Überwachungsvorrichtungen ausreichen, weil lediglich erkennbar werden muß, daß in die Kammer bzw. die mit ihr verbundene Leitung Schmier- bzw. Sperrmedium oder unter Überdruck stehendes Gas eingedrungen sind. Dabei sind die Menge des eingedrungenen Sperr- bzw. Schmiermediums bzw. die Druckerhöhung durch das eingedrungene Gas ein Maß für die Größe der Leckage und dementsprechend auch ein Hinweis darauf, wie lange der demnächst fällige Dichtungswechsel noch aufgeschoben werden kann.

Es ist von Vorteil, wenn die Dichtungen als Lippendichtungen ausgebildet sind.

Darüber hinaus ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die Überwachungseinrichtung ein Ventilgehäuse, einen im Ventilgehäuse angeordneten und einen Ventilsitz bildenden Dichtungsring, einen auf dem Dichtungsring aufliegenden Yentilkörper und eine transparente Haube aufweist, die mit ihrer offenen Seite am Ventilgehäuse auf dessen Ausgangsseite so befestigt ist, daß der Ventilkörper darin hin- und herbeweglich ist, um die Druckänderungen in der Kammer optisch anzuzeigen, und daß in der Haube mindestens eine öffnung zur akustischen Anzeige von Druckänderungen angeordnet ist Mit dieser Konstruktion wird eine betriebssichere und besonders kostengünstige Anzeige geschaffen.

Ferner ist zweckmäßig, wenn die Haube eine zweite öffnung aufweist, um durch die erste Dichtung eingedrungenes Schmier- bzw. Sperrmedium abfließen zu lassen. Dadurch kann die Undichtheit der Dichtung mit einer für gewöhnlich längeren Standzeit sicher angezeigt werden.

Weiterhin ist von Vorteil, wenn zwischen der ersten Dichtung und einer dieselbe umschließenden Dichtungsbüchse ein Distanzring angeordnet ist, um die axiale Lage der Dichtung gegenüber der Welle bzw. dem Schaft einzustellen. Aufgrund dieser Merkmale kann ein Dichtungswechsel schnell und ohne besonderen Aufwand vorgenommen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, die einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung darstellt, wobei die linke Hälfte der Figur die Dichtungsanordnung im ursprünglich montierten Zustand und die rechte Hälfte der Figur die Dichtungsanordnung nach einem Dichtungswechsel zeigt

An einem Flansch 1 eines Behälters, z. B. eines Mischbehälters, ist eine Antriebsmaschine 2, z. B. ein Elektromotor mittels Schrauben 3 befestigt und mittels Dichtungsringen 4 abgedichtet Die Abtriebswelle 5 der Antriebsmaschine 2 ist in einem Kugellager 6 gelagert und ragt durch den Flansch 1 hindurch. Im Flansch 1 ist eine Dichtungsbüchse 7 eingesetzt, die an einem Ende in den Flansch der Antriebsmaschine 2 hineinragt und an diesem Ende mit einem nach innen gerichteten Bund 8 versehen ist Am anderen Ende weist die Dichtungsbüchse 7 einen Flansch 9 auf, mit dem diese am Flansch 1 anliegt Die Dichtungsbüchse 7 ist mit Schrauben 10 am Flansch 1 befestigt Die Dichtungsbüchse 7 ist mittels Dichtungsringen 11 gegen den. Flansch 1 abgedichtet In die Dichtungsbüchse 7 ist ferner ein Distanzring 12 eingelegt, der an der Innenseite des Bundes 8 anliegt Wie aus der Figur zu ersehen ist, sind in der Dichtungsbüchse 7 zwei Dichtungsstellen vorgesehen, die durch eine erste und zweite Lippendichtung 13,14 gebildet werden. Die Lippendichtungen 13,14 werden durch einen Laternenring 15 auf Abstand gehalten, so daß zwischen den Lippendichtungen eine ringförmige Kammer 16 vorhanden ist

Die erste Lippendichtung 13 ist mit Schmiermittel beaufschlagt und dient gleichzeitig der- Abdichtung des im Mischraum beaufschlagten Vakuums, während die zweite Lippendichtung 14 eine Trockenlaufdichtung ist und der Abdichtung des im Mischraum beaufschlagten

Überdruckes dient

Zwischen den beiden Lippendichtungen 13, 14 sitzt auf der Abtriebswelle 5 ein Schleuderteller 17, der in die Kammer 16 hineinragt, so daß ein Hohlraum um den . Schleuderteller 17 besteht

Die Dichtungsbüchse 7 ist in ihrem zylindrischen Teil mit einer Bohrung 18 versehen, die einerseits mit einer im Laternenring 15 vorgesehenen Bohrung 19 und andererseits mit einer im Flansch 1 vorgesehenen Bohrung 20 ausgerichtet ist, so daß diese zusammen einen Entlüftungskanal bilden.

In die Bohrung 20 ist ein Rohr 21 eingeschraubt, an dessen anderem Ende ein Oberströmventil 22 montiert ist Dieses Überströmventil 22 hat einen Ventilblock 23 mit einer Bohrung 24, einen Dichtungsring 25, der um die Bohrung 24 angeordnet ist und den Ventilsitz bildet, eine Kugel 26, die den Ventilkörper bildet und eine transparente Haube 27. In der Haube 27 ist unmittelbar an die Oberseite des Ventilblockes 23 eine erste Bohrung 28 und im Bereich der Haubendecke eine zweite Bohrung 29 ausgebildet Im dargestellte!. Ausführungsbeispiel ist das Rohr 21 gekrümmt, so daß die Oberseite der zweiten Lippendichtung 14 und die erste Bohrung 28 in der Haube 27 auf gleichem Niveau liegen.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Dichtungsso anordnung beschrieben. Wie bereits erwähnt, ist die erste Lippendichtung 13 mit Schmiermittel beaufschlagt, und zwar von der Antriebsmaschine 2 her, während dk zweite Lippendichtung 14 eine Trockenlaufdichtung ist, die nicht mit Schmiermittel beaufschlagt ist Daraus ergeben sich zwangsläufig zwei unterschiedlich lange Standzeiten für die Dichtungen 13,14, d. h. die der Behälterseite zugeordnete zweite Lippendichtung 14 hat eine wesentlich kürzere Standzeit. Dieser Umstand wird zur Überwachung der Dichtheit der Dich-

eo tungsanordnung ausgenützt

Dadurch, daß die zweite Lippendichtung 14 zuerst lecken wird, wird schon bei minimaler Strömung durch diese Lippendichtung die Ventilkugel 26 vom Sitz 25 abgehoben. Durch die konische Ausbildung der Bohrung innerhalb der rfaube 27 beginnt die Kugel 26 zu hüpfen. Mit zunehmender Strömung wird diese Bewegung der Kugel 26 schneller.
Aus Sicherheitsgründen ist zusätzlich zur optischen

5 6 .;■;

Anzeige eine akustische Anzeige vorgesehen, bei der

durch die Strömung ein Pfeifton erzeugt wird, wenn die -',

Strömung durch die Bohrung 29 eine bestimmte Ge- )

schwindigkeit erreicht hat _ ;

Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß die erste s |ij Lippendichtung 13 leckt In diesem Fall wird das durch- ; ι

laufende Schmiermittel durch den Schleuderteller 17 ge- ψ.

gen die Außei.jeite der ringförmigen Kammer 16 ge- ^:'·'

schleudert und so in die Bohrung 20 eintreten. Dieses |

Schmiermittel wird in der Folge durch das Rohr 21 in ίο ζ Jas Oberströmventil fließen, die Kugel 26 anheben und %

durch die Bohrung 28 in der Haube 27 herausfließen. '

Dies stellt dann eine optische Anzeige für das Lecken der ersten Lippendichtung dar. >

Da nicht nur die Lippen der Dichtungen 13,14, son- is

dem auch die Stellen an der rotierenden Abtriebswelle i

5, an denen die Lippen anliegen, einer Abnützung unterliegen, ist es vorgesehen, beim Dichtungswechsel die Lippendichtungen 13, 14 in der Distanzbüchse in ihrer Lage axial zu verschieben, so daß die Lippen an einer 20 anderen Stelle der rotierenden Abtriebswelle 5 anliegen. Zu diesem Zweck wird der Distanzring 12 beim Dichtungswechsel entfernt

Anstelle des vorstehend beschriebenen Überströmventils kann auch ein Druckminderungsventil oder ein 2s Druckschalter vorgesehen werden, um die Druckänderung in der Kammer 16 optisch und/oder akustisch anzuzeigen, und zwar am Mischbehälter oder an einem Steuerpult.

Sind zwei oder mehrere rotierende Wellen, z. B. eine 30 Hohlwelle mit einer darin laufenden Vollwelle, wie sie '

bei gegenlaufenden Mischwerkzeugen angewendet '

werden, so werden zwei der vorstehend beschriebenen Dichtungsbüchsen verwendet, deren Bohrungen in eine zum Überströmventil führende Bohrung münden. 35

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

so

Claims

1 2 ehe 1 bis 8 für mehrfach angeordnete Schäfte bzw. Patentansprüche: Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen je zwei Dichtungen (13,14) angeordneten Kammern

1. Dichtungsanordnung zur Absperrung eines (16) über einen gemeinsamen Kanal mit der Ober-Schaft- bzw. Wellendurchtrittes mit einer von einer 5 wachungseinrichtung verbunden sind.

Welle bzw. dem Schaft durchsetzten, stirnseitig ge- 10. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprü-

genüber der Welle bzw. dem Schaft durch Dichtun- ehe 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich-

gen abgeschlossenen ringförmigen Kammer, die tungen (13, 14) als Lippendichtungen angeordnet

über eine rohrartige Leitung mit einer Oberwa- sind,

chungseinrichtung zur Kontrolle der Dichtwirkung io

der Dichtungen kommuniziert, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Kammer (16) am einen
Stirnende durch eine mit Sperr- bzw. Schmiermedi-

um beaufschlagte Dichtung (13) und am anderen En- Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur de gegenüber einem unter überdruck stehenden is Absperrung eines Schaft- bzw. Wellendurchtrittes mit Gas durch eine Trockenlaufdichtung (14) abge- einer von der Welle bzw. dem Schaft durchsetzten, stirnschlossen und über die Leitung (18 bis 21) mit der seitig gegenüber der Welle bzw. dem Schaft durch Dichden Oberdruck gasförmiger Medien bzw. das Vor- tungen abgeschlossenen ringförmigen Kammer, die handensein von Sperr- bzw. Schmiermedium anzei- über eine rohrartige Leitung mit einer Überwachungsgenden Überwachungsvorrichtung (22) verbunden 20 einrichtung zur Kontrolle der Dichtwirkung der Dichist tungen kommuniziert

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch Die DE-OS 25 10 372 zeigt eine entsprechende Dichgekennzeichnet, daß die Leitung (18 bis 21) mit Ge- tungsanordnung, bei der die Kammer bzw. die gegebefälle — von der Kammer (16) aus gesehen — ange- nenfalls mehrfach angeordneten Kammern jeweils mit ordnet ist, derart, daß in die Kammer (16) eingedrun- 25 einem flüssigen Sperr- bzw. Schmiermedium gefüllt genes Sperr-bzw. Schmiermedium abläuft sind, welches neben den die Kammer stirnseitig ab-

3. Dichtungsanordnung nack. einem der Ansprü- schließenden Dichtungen zur Absperrung des Schaftche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der bzw. Wellendurchtrittes beiträgt Um nun ermitteln zu rotierenden Welle (5) ein Scbleuderteller (17) in die können, inwieweit gasförmige Medien den Schaft- bzw. Kammer (16) hineinragend befestigt ist, um durch 30 Wellendurchtritt gleichwohl durchdringen können, insdie eine Dichtung (13) eingedrungenes Sperr- bzw. besondere aufgrund von Diffusion in das Sperr- bzw. Schmiermedium gegen die Kammerwand sowie in Schmiermedium, ist nach einem in der DE-OS 25 10 372 die dort angeordnete Münduiu; (19) der Leitung (18 beschriebenen Verfahren vorgesehen, das Sperr- bzw. bis 21) zu leiten. Schmiermedium jeder Kammer mittels einer gesondert

4. Dichtungsanordnung nach -inem der Ansprü- 35 anzuordnenden Pumpe durch einen Kreislauf zu führen, ehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Über- an welchem Instrumente zur Probenentnahme angeordwachungsvorrichiung (22) ein Druckminderungs- net sind. Wenn nun die Dichtungsanordnung einem mit ventil ist Neutronen aktivierten Testgas ausgesetzt wird, so tritt

5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprü- mit der Diffusion des Testgases in des die Kammer ausche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Ober- 40 füllende Sperr- bzw. Schmiermedium auch eine entsprewachungseinrichtung (22) ein Ventilgehäuse (23), ei- chende Diffusion der Neutronen ein. Durch ständige nen im Ventilgehäuse (23) angeordneten und einen Probenentnahme kann dann die Neutronenaktivität im Ventilsitz bildenden Dichtungsring (25), einen auf Schmier- bzw. Sperrmedium und damit die Durchlässigdem Dichtungsring (25) aufliegenden Ventilkörper keit der Dichtungsanordnung gegenüber dem Testgas (26) und eine transparente Haube (27) aufweist die 45 gemessen werden.

mit ihrer offenen Seite am Ventilgehäuse (23) auf Ein entsprechendes Verfahren ist zwar geeignet die

dessen Ausgangsseite so befestigt ist daß der Ventil· Qualität einer Dichtungsanordnung im Rahmen von

körper (26) darin hin- und herbeweglich ist um die Tests zu bestimmen. Jedoch ist dieses Verfahren unge-

Druckänderungen in der Kammer (16) optisch anzu- eignet die Qualität bzw. den Grad des Verschleißes von

zeigen, und daß in der Haube mindestens eine Off- 50 Dichtungen während des Betriebes einer Anlage zu er-

nung (29) zur akustischen Anzeige von Druckände- mitteln, weil einerseits das Vorhandensein von neutro-

rungen angeordnet ist. nenaktiven Gasen Voraussetzung ist und andererseits

6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch die Diffusion von Gasen in das Schmier- bzw. Sperrmegekennzeichnet, daß der Ventilkörper eine Kugel dium durch eine gegebenenfalls vorhandene Leckströ-(26) ist. 55 mung kompensiert werden kann, so daß trotz einer Lek-

7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprü- kage die Neutronenaktivität im Sperr- bzw. Schmiermeche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet daß die Hau- dium nicht oder unverhältnismäßig langsam ansteigt
be (27) eine zweite öffnung (28) aufweist, um durch Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Dichtungsdie erste Dichtung (13) eingedrungenes Schmier- anordnung zu schaffen, bei der ein gegebenenfalls not- bzw. Sperrmedium abfließen zu lassen. 60 wendiger Dichtungswechsel einerseits frühzeitig und

8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprü- andererseits hinreichend sicher angezeigt wird, so daß ehe 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß zwischen nach der ersten Leckanzeige noch genügend Zeit für der ersten Dichtung (13) und einer dieselbe um- den erforderlichen Dichtungswechsel bleibt und der schließenden Dichtungsbüchse (7) ein Distanzring Dichtungswechsel auf ein absolut erforderliches Maß (12) angeordnet ist, um die axiale Lage der Dichtung 65 beschränkt werden kann.

gegenüber der Welle bzw. dem Schaft (5) einzustel- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß die Kammer

len. am einen Stirnende durch eine mit Sperr- bzw. Schmier-

9. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprü- medium beaufschlagte Dichtung und am anderen Ende