DE3441351A1 - Fliehkraft-gleitringdichtung - Google Patents

Fliehkraft-gleitringdichtung

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DE3441351A1
DE3441351A1 DE19843441351 DE3441351A DE3441351A1 DE 3441351 A1 DE3441351 A1 DE 3441351A1 DE 19843441351 DE19843441351 DE 19843441351 DE 3441351 A DE3441351 A DE 3441351A DE 3441351 A1 DE3441351 A1 DE 3441351A1
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shaft
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Joachim Dr.-Ing. 4200 Oberhausen Kotzur
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MAN Gutehoffnungshutte GmbH
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MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
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    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • F16J15/42Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by centrifugal force
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
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    • F16J15/346Pressing means the pressing force varying during operation

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Description

RG, Si/Pi.- 2645 12.11.1984
Anmelder:
M.A.N. MASCHINENFABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG Aktiengesellschaft
4200 Oberhausen
ANR: 10 27 15
"Fliehkraft-Gleitringdichtung"
Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung zwischen einem Innenraum und Außenraum mit einer fest mit der Welle verbundenen Dichtscheibe, die bei Rotation der Welle in einer sie umschließenden, nicht umlaufenden Dichtkammer eine radiale Drucksteigerung der der Dichtkammer zugeführten Sperrflüssigkeit bewirkt.
Derartige Dichtungen sind als sogenannten Fliehkraftdichtungen bekannt, bei denen eine fest mit der Welle verbundene Dichtscheibe bei Rotation der Welle in einer sie umschließenden, nicht umlaufenden Dichtkammer eine radiale Drucksteigerung (Pumpwirkung) der der Dichtkammer zugeführten Sperrflüssigkeit bewirkt, so daß im Außenbereich der rotierenden Dichtscheibe ein rotierender Sperrflüssigkeitsring entsteht, dessen Innendurchmesser beidseitig der rotierenden Dichtscheibe sich entsprechend dem Druckunterschied zwischen Innenraum und Außenraum so einstellt, daß sich ein Gleichgewichtszustand ergibt. Diese Dichtung arbeitet verschleißfrei und ohne nennenswerte Sperrflüssigkeitsleckage in den Innenraum. Bei niedrigen Drehzahlen und Stillstand der Welle wird diese Dichtung jedoch durch Wegfall der Fliehkraftwirkung unwirksam.
um diesen Nachteil zu vermeiden, ist die Fliehkraftdichtung mit Schwimmringdichtungen kombiniert worden, die als radial bewegliche, gegen das Gehäuse abgedichtete zylindrische Büchsen mit der Welle einen von der Sperrflüssigkeit gefüllten axialen Dichtspalt bilden. Diese
Schwimmringdichtungen benötigen bereits im Stillstand der Welle einen bestimmten, wegen Gasdruckschwankungen von außen regelbaren Überdruck der Sperrflüssigkeit gegenüber dem Innenraum, so daß im Stillstand der Welle und bei niedrigen Drehzahlen erhebliche Sperrflüssig-
keitsleckagen in den Innenraum auftreten.
Extrem geringe Sperrflüssigkeitsleckagen im Stillstand und im gesamten Drehzahlbereich können mit sogenannten Gleitringdichtungen bewirkt werden, bei denen ein oder mehrere Gleitringe von einem elastischen und zugleich dichtenden Element axial gegen einen mit der Welle verbundenen Dichtring gedrückt werden. Die Kühlung und Abdichtung erfolgt durch zwischen den Gleitringen zugeführte Sperrflüssigkeit. Trotzdem ergeben sich bei hohen Gleitgeschwindigkeiten hohe Temperaturen im extrem geringen radialen Dichtspalt, die zur Zersetzung der Sperrflüssigkeit und des Gleitringes führen, wobei die Abdichtung unwirksam wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannten flüssigkeitsgesperrten Wellendichtungen derart weiterzubilden, daß der Vorteil einer extrem geringen Sperrflüssigkeitsleckage in den Innenraum vom Stillstand bis zur maximalen Drehzahl der Welle aufrechterhalten wird und eine Zersetzung der Sperrflüssigkeit und ein Verschleiß der Dichtung vermieden werden.
Die Lösung der Aufgabe besteht nach den Patentansprüchen darin, daß bei einer fest mit der Welle verbundenen Dichtscheibe, die bei Rotation der Welle in einer sie umschließenden, nicht umlaufenden Dichtkammer eine radiale Drucksteigerung der der Dichtkammer zugeführten Sperrflüssigkeit bewirkt, mindestens eine Seitenwand der Dichtkammer ganz oder teilweise von einem oder mehreren Axialkolben gebildet wird, die auf der der Dichtscheibe zugewandten
^ Seite einen oder mehrere Gleitringe und auf der Rückseite ein oder mehrere elastische, dichtende und eine Axialkraft in Richtung der Dichtscheibe ausübende Elemente enthalten, und daß der Axialkolben mit dem Gleitring bei Stillstand der Welle und niedrigen Drehzahlen von einem
Element gegen die Dichtscheibe gedrückt und bei höheren
• Γ'
Drehzahlen durch die radiale Drucksteigerung der Sperrflüssigkeit in der Dichtkammer in axialer Richtung von der rotierenden Dichtscheibe abgehoben wird. Dieser Vorgang erfolgt normalerweise selbsttätig, d.h. ohne zusätzliche Regelung von außen. In besonderen Fällen kann jedoch auch eine zusätzliche Beeinflussung der Axialkraft erfolgen, z.B. durch Regelung des Druckes der Sperrflüssigkeit in der Kammer hinter dem Axialkolben über die Ablaufbohrungen dieser Kammer.
Um eine Beeinflussung des Sperrflüssigkeitszuführdruckes durch die Fliehkraftwirkung der rotierenden Sperrflüssigkeit zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Sperrflüssigkeit auf möglichst kleinem Durchmesser der Dichtkammer zuzuführen.
Auch kann es zweckmäßig sein, als zusätzliche Sicherheit gegen ein eventuelles Versagen der Dichtwirkung in der Dichtkammer einen zusätzlichen Dichtspalt zwischen der Sperrflüssigkeitszuführung und der Dichtkammer anzuordnen, z.B. einen Schwimmring.
Bei hohen Druckunterschieden zwischen Innenraum und Außenraum ist es vorteilhaft, zwischen der Dichtkammer und dem Außenraum einen oder mehrere Schwimmringe anzuordnen. Dadurch können hohe Sperrflüssigkeitsdrücke in der Dichtkammer realisiert werden. Die über die Dichtspalte der Schwimmringe in den Außenraum fließende Sperrflüssigkeit
dient gleichzeitig zur indirekten Kühlung der Dichtkammer. 30
Zur Erzielung einer kompakten Bauweise und zum besseren Ausgleich der axialen Druckbelastung des Schwimmringes kann die Dichtkammer einschließlich dem Gleitring, dem Axialkolben und einem Element in einen Schwimmringkörper
integriert sein, der einen Dichtspalt mit der Welle bildet, angeordnet zwischen Dichtkammer und Außenraum.
— 5 —
In einer Ausgestaltung der Erfindung gleitet der an dem Element (z.B. Faltenbalg) befestigte Axialkolben in einer zylindrischen Dichtbüchse, die radial verschieblich in dem Maschinengehäuse angeordnet ist, um eine größere Beweglichkeit des an einem Element befestigten Axialkolbens im Bereich des Dichtspaltes zu erzielen.
Zur besseren Anpassung an unterschiedliche Drücke im Innenraum und damit unterschiedliche Innendurchmesser des rotierenden Flüssigkeitsringes kann es zweckmäßig sein, die rotierenden inneren Begrenzungsflächen der Dichtkammer mit unterschiedlichen Durchmessern auszuführen.
Ein Ausgleich unterschiedlicher Drücke im Innenraum kann auch durch Beeinflussung der radialen Drucksteigerung in der Dichtkammer mit ein- oder beidseitig an der rotierenden Dichtscheibe angebrachten Erhebungen, z.B. Pumpschaufeln, bewirkt werden.
Auch kann die in der Dichtkammer rotierende Sperrflüssigkeitsströmung durch eine oder mehrere axiale Verbreiterungen bzw. Vertiefungen der rotierenden Dichtscheibe und der gegenüberliegenden Wand der Dichtkammer beeinflußt werden.
Um den Druck der Sperrflüssigkeit in der Kammer auf der Rückseite des Axialkolbens nicht durch die Rotation zu erhöhen, können in der Kammer die Rotation der Sperrflüssigkeit verhindernde Rippen angebracht werden.
Der Gleitring kann in bekannter Weise aus einer Gleitkohle bestehen. Der Gleitring kann auch in bekannter Weise eine hydrostatische bzw. hydrodynamische Wirkung auf den Dichtspalt ausüben, solange der Dichtspalt noch genügend klein
. ^
ist.
' Die Erfindung wird nachstehend anhand von Schnittzeichnungen einiger Ausführungsbeispiele beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung
nach der Erfindung bei Stillstand der Welle,
Fig. 2 eine Wellendichtung nach Fig. 1 bei Rotation
der Welle,
10
Fig. 3 eine Wellendichtung mit von einem Schwimmring gebildeten äußeren Drosselspalt und radial
verschiebbarer Dichtbüchse des Axialkolbens,
■5 Fig. 4 eine Wellendichtung integriert in einen
Schwimmring,
Fig. 5 eine Wellendichtung mit innenliegendem Axialkolben, Rippen in der Kammer hinter dem
zu Axialkolben und Pumpenschaufeln an der rotie
renden Dichtscheibe,
Fig. 6 eine Wellendichtung mit anderer Ausführung des
elastischen, dichtenden und anpressenden EIe- *-u mentes und axialen Verbreiterungen und Ver
tiefungen an der Dichtscheibe und dem Maschinengehäuse,
Fig. 7 eine Wellendichtung mit doppelseitigem Gleit-
. ,
ring und
Fig. 8 eine Wellendichtung mit einseitiger Anordnung von zwei Gleitringen.
— 7 —
Nach Fig. 1 ist die flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung in einem Maschinengehäuse 1 zum Abdichten der Durchführung der Welle 2 zwischen einem Innenraum 3 und einem Außenraum 4 angeordnet. Mit der Welle 2 ist eine Dichtscheibe 5 starr verbunden. Diese Dichtscheibe 5 wird von einer Dichtkammer 6 beidseitig und am Außenumfang umschlossen. Ein Gleitring 7 ist an einem Axialkolben 8 befestigt, der mit dem Gleitring 7 von einem Element 9, hier ein Faltenbalg, bei Stillstand der Welle gegen die Dichtscheibe 5 gepreßt wird. Über Zuführbohrungen 10 wird Sperrflüssigkeit in den Innenbereich der Dichtkammer 6 gefördert. Diese Sperrflüssigkeit füllt die gesamte Dichtkammer 6 zwischen Gleitring 7 und einer zwischen Dichtkammer 6 und dem Außenraum 4 vom Maschinengehäuse 1 und der Welle 2 gebildeten Drosselspalt 11.
Bei Überdruck der Sperrflüssigkeit in der Dichtkammer 6 gegenüber dem Außenraum, der z.B. unter Atmosphärendruck steht, fließt der überwiegende Teil der Sperrflüssigkeit
über den Drosselspalt 11 aus der Dichtkammer 6 in den Außenraum 4. Eine geringe Sperrflüssigkeitsleckage erfolgt bei geringem Überdruck der Sperrflüssigkeit in der Dichtkammer 6 über dem Gasdruck im Innenraum 3 über den Gleitring 7 aus der Dichtkammer 6 in die Ablaufboh-
rung 12 vom Innenraum 3. Der Dichtspalt 13 des Axialkolbens 8, die rückseitige Kammer 14 des Axialkolbens 8 und die Ablaufbohrungen 15 stehen unter dem Zuführdruck der Sperrflüssigkeit zur Dichtkammer 6, so daß hier bei Stillstand der Welle 2 kein Abströmen von Sperrflüssig-
keit erfolgt.
In Figur 2 steht die rückseitige Kammer 14 des Axialkolbens 8 über die Ablaufbohrung 15 unter dem gleichen Sperrflüssigkeitsdruck wie bei Stillstand der Welle.
Über Zuführbohrungen 10 wird der Dichtkammer 6 im Innen-
bereich Sperrflüssigkeit mit dem gleichen Druck wie in der Ablaufbohrung 15 zugeführt. Unter Wirkung der bei der Drehzahl N in der Dichtkammer 6 erzeugten radialen Drucksteigerung hat der Axialkolben 8 mit dem Gleitring 7 von der rotierenden Dichtscheibe 5 abgehoben und liegt auf der Rückseite an den Anschlagvorsprüngen 16 des Maschinengehäuses 1 an. Ein rotierender Sperrflüssigkeitsring erstreckt sich vom äußeren Drosselspalt 11 über den Gleitring 7 hinaus bis zu einer inneren Begrenzung 17, deren Durchmesser sich selbsttätig nach dem Druckunterschied zwischen Sperrflüssigkeitszuführdruck und Gasdruck im Innenraum 3 einstellt. Bei höherem Sperrflüssigkeitszuführdruck gegenüber dem Gasdruck liegt die Begrenzung auf einem kleineren Durchmesser als die innere Begrenzung 18 der Dichtkammer 6 zum Außenraum 4 hin. Wenn die in der Dichtkammer 6 rotierende Sperrflüssigkeit nicht durch mit der rotierenden Dichtscheibe fest verbundene zusätzliche Erhebungen (siehe Anspruch 9) beeinflußt wird, ist ein kleinerer Durchmesser der inneren Begrenzung 19 der Dichtkammer 6 erforderlich. Aufgrund des fLiehkraftbedingten Überdruckes der Sperrflüssigkeit im äußeren Durchmesserbereich der Dichtkammer 6 strömt bei Rotation Sperrflüssigkeit über den Dichtspalt 13 des Axialkolbens 8 zur Ablaufbohrung 15. Dabei wird durch Austausch der in der Dichtkammer 6 rotierenden Sperrflüssigkeit diese gekühlt. An der inneren Begrenzung 17 des Sperrflüssigkeitsringes findet keine nennenswerte Sperrflüssigkeitsleckage statt. Über den äußeren Dichtspalt 11 erfolgt bei gleicher Druckdifferenz wie im
Stillstand etwa die gleiche Sperrflüssigkeitsleckage in den Außenraum 4 wie im Stillstand.
In Fig. 3 wird der äußere Dichtspalt 11 von der Welle 2 und einem radial im Maschinengehäuse 1 verschiebbaren,
durch O-Ringe 21 seitlich abgedichteten Schwimmring 20
gebildet. Zwischen der Sperrflüssigkeitszuführbohrung und der Dichtkammer 6 ist ein zusätzlicher Dichtspalt angeordnet. Außerdem wird in diesem Ausführungsbeispiel die äußere Begrenzung des Dichtspaltes 13 des Axialkolbens 8 von einer radial im Maschinengehäuse 1 verschiebbaren zylindrischen Dichtbüchse 22 gebildet, die seitlich gegen das Maschinengehäuse 1 mit O-Ringen 23 abgedichtet ist, und deren Außenkammer 24 zur besseren radialen Beweglichkeit über Ausgleichbohrungen 2 5 mit ]0 der Dichtkammer 6 verbunden ist.
In Fig. 4 sind die Dichtkammer 6, der Gleitring 7, der Axialkolben 8 und der Faltenbalg 9 in einen gemeinsamen Schwimmringkörper 26 integriert, der mit der Welle 2 den äußeren Dichtspalt 11 bildet. Die Sperrflüssigkeit wird der den Schwimmringkörper 26 umschließenden Kammer 27 durch Bohrungen 28 im Maschinengehäuse 1 zugeführt und über die Zuführbohrungen 10 im Schwimmringkörper 26 und einen hier zusätzlich vorhandenen Dichtspalt 29 dem Innenbereich der Dichtkammer 6 zugeführt. Über Ablaufbohrungen 15 wird durch die am äußeren Umfang von der rotierenden Sperrflussigkextsstromung erzeugte radiale Drucksteigerung Sperrflüssigkeit über den Dichtspalt 13 des Axialkolbens 8 über Ablaufbohrungen 15 zurück in die Kammer 27 geführt, wo sich diese durch Reibung in der Dichtkammer 6 erhitzte Sperrflüssigkeit mit der frisch zugeführten Sperrflüssigkeit vermischt und über die Zuführbohrungen 10 wieder dem Innenbereich der Dichtkammer 6 über den Dichtspalt 29 zugeführt und über den Dichtspalt 11 zum Außenraum abgeführt wird. Die aus der Ablaufbohrung 15 austretende Sperrflüssigkeit kann jedoch auch direkt über Leitungen 30 in die Sperrflüssigkeit sver sorgung zurückgeleitet werden.
Eine äußere Leckage zwischen Schwimmringkörper 2 6 und Maschinengehäuse 1 wird durch O-Ringe 31 verhindert.
- 10 -
] In Fig. 5 ist eine Ausführung mit innenIiegendem Dichtspalt 13 des Axialkolbens 8 dargestellt. Bei Stillstand der Welle 2 wird bei dieser Ausführung nur der innere Bereich 32 der Dichtkammer 6 bis zum Gleitring 7 von der über Zuführbohrungen 10 zugeführten Sperrflüssigkeit gefüllt. Bei Rotation der Welle fließt ein geringer Teil der Sperrflüssigkeit vom inneren Bereich 32 über den Dichtspalt 13 des Axialkolbens 8 in den Raum 14 hinter dem Axialkolben, der über Druckausgleichbohrungen 33 mit der Sperrflüssigkeitszuführung in Verbindung steht. In der Kammer 14 angebrachte radiale Rippen 34 verhindern eine Rotation der Sperrflüssigkeit in dieser Kammer. Mit der rotierenden Dichtscheibe 5 fest verbundene Pumpschaufeln 35 dienen zur Optimierung der Druckverteilung im Sperrflüssigkeitsring bei Rotation der Welle, über Ablaufbohrungen 36 mit einer Armatur 37 kann ein Teil der Sperrflüssigkeit am äußeren Umfang der Dichtkammer 6 zur Kühlung und Entgasung abgeführt werden.
In Fig. 6 ist das elastische, dichtende und eine Axialkraft ausübende Element als Kombination eines O-Ringes mit am Umfang verteilten Druckfedern 39 ausgebildet, zwischen denen die über Zuführbohrungen 10 zugeführte Sperrflüssigkeit in die Kammer 14 hinter dem Axialkolben 8 gelangt. Die Dichtscheibe 5 ist zur Beeinflussung der Fliehkraftwirkung im rotierenden Sperrflüssigkeitsring mit einer ringförmigen axialen Verbreiterung 40 und das Maschinengehäuse 1 mit einer entsprechenden ringförmigen Vertiefung 41 versehen.
Figur 7 zeigt eine Ausführung mit doppelseitiger Gleitringdichtung. Hier ist kein zusätzlicher äußerer Drosselspalt erforderlich. Die beiden Gleitringe 7 werden im Stillstand auf je eine Stirnfläche der Dichtscheibe gepreßt, so daß sich ihre Axialkraft auf die Dichtscheibe 5 gegenseitig aufhebt. Über Zuführbohrungen 10, die
- 11 -
Kammern 14 hinter den Axialkolben 8 und Bohrungen 42 wird der Dichtkammer 6 Sperrflüssigkeit zugeführt. Die Dichtkammer 6 ist im äußeren Durchmesserbereich bis zu den Gleitringen 7 mit Sperrflüssigkeit gefüllt. Geringe Sperrflüssigkeitsleckagen gelangen über die Gleitringe 7 in den Innenraum 3 und Außenraum 4. Bei Rotation der Welle 2 steigt der Druck der Sperrflüssigkeit in der Dichtkammer 6 und drückt die Axialkolben zurück gegen die Anschläge 16. Die inneren Begrenzungen 43 und 44 der Sperrflüssigkeitsringe erstrecken sich über die Gleitringe 7 zu kleineren Durchmessern, die sich nach den anliegenden Gasdrücken von Innen- und Außenraum einstellen. Die über Bohrungen 42 in dem Axialkolben 8 in die Dichtkammer 6 fließende Sperrflüssigkeit wird auf Grund ihrer fliehkraftbedingten radialen Drucksteigerung in der Dichtkammer 6 zum Teil über die Dichtspalte 13 der Axialkolben wieder in die unter Zuführdruck stehenden Kammern 14 zurückgeleitet. Ein Teil wird zur Kühlung über Bohrungen 46 in der zylindrischen Dichtbüchse 4 7 der Axialkolben 8, Kammer 48 und Leitungen 4 9 mit Armatur 50 abgeführt.
In Figur 8 werden zur Erzielung einer geringeren axialen Baulänge zwei Gleitringe 7 einseitig gegen die Dichtscheibe 5 gepreßt. Über Zuführbohrungen 10 im Maschinengehäuse 1, elastische Verbindungsleitungen 51 und Bohrungen 42 im inneren Axialkolben 8 wird Sperrflüssigkeit dem Teil 52 der Dichtkammer 6 zugeführt, der, in radialer Richtung gesehen, innen vom Gleitring 8 und außen vom
^U Gleitring 53 im äußeren Axialkolben 54 begrenzt wird. Die Kammer 55 steht über den Dichtspalt 13, den die Axialkolben 8 und 54 miteinander bilden, in Verbindung mit der Kammer 52. Bei Rotation der Welle 2 wird in der Kammer 52 von der Sperrflüssigkeit ein überdruck erzeugt,
der die Axialkolben 8 und 54 mit den Gleitringen 7 und
- 12 -
1 53 von der Dichtscheibe 5 abhebt. Es bilden sich dann, ähnlich wie in Fig* 7, beidseitig der Dichtscheibe rotierende Sperrflüssigkeitsringe aus. Ein Teil der über Bohrungen 10 zugeführten Sperrflüssigkeit wird dann unter
5 Wirkung der radialen Drucksteigerung in der Kammer über den Dichtspalt 13, Kammer 55 und Bohrungen 15 abfließen.
1 Verzeichnis der Bezugsziffern
1 Maschinengehäuse
2 Welle
3 Innenraum
4 Außenraum
5 Dichtscheibe
6 Dichtkammer
7 Gleitring
8 Axialkolben
9 Element
1 O Zuführbohrungen
1 1 Drosselspalt
1 2 Ablaufbohrung vom Innenraum 3
1 3 Dichtspalt
1 4 rückseitige Kammer
1 5 Ablaufbohrungen
Fig. 2: 20
16 AnschlagvorSprünge
17 Begrenzung
18 innere Begrenzung
19 innere Begrenzung
Fig. 3:
20 Schwimmring
21 O-Ring
22 Dichtbüchse
23 O-Ring
24 Außenkammer
25 Ausgleichbohrungen
- 14 -
Fig. 4:
26 Schwiramringkörper
27 Kammer
5 28 Bohrung
29 Dichtspalt
30 Leitung
31 O-Ringe
10 Fig. 5:
32 innerer Bereich
33 Druckausgleichbohrungen
34 radiale Rippen
15 35 Pumpschaufeln
36 Ab lauf bohr ungen-
37 Armatur
Fig. 6: 20
38 O-Ringe
39 Druckfedern
40 Verbreiterung
41 Vertiefung 25
Fig. 7:
42 Bohrungen
43 innere Begrenzung
44 innere Begrenzung
46 Bohrung
47 Dichtbüchse
48 Kammer
49 Leitung
50 Armatur
3U Λ-LlllCl UUJ.
- 15 -
4 /ί0-
1 Fig. 8:
51 Verbindungsleitung
52 Teil der Dxchtkammer
53 Gleitring
54 Axialkolben
55 Kammer
, .JIi
- Leerseite -

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung zwischen einem Innenraum und Außenraum mit einer fest mit der Welle verbundenen Dichtscheibe, die bei Rotation der Welle in einer sie umschließenden, nicht umlaufenden Dichtkammer eine radiale Drucksteigerung der der Dichtkammer zugeführten Sperrflüssigkeit bewirkt, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine Seitenwand der Dichtkammer (6) ganz oder teilweise von einem oder mehreren Axialkolben (8) gebildet wird, die auf der der Dichtscheibe (5) zugewandten Seite einen oder mehrere Gleitringe (7) und auf der Rückseite ein oder mehrere elastische, dichtende und eine Axialkraft in Richtung der Dichtscheibe (5) ausübende Elemente (9) enthalten, und daß der Axialkolben (8) mit dem Gleitring (7) bei Stillstand der Welle und bei niedrigen Drehzahlbereichen vom Element (9) gegen die Dichtscheibe (5) gedrückt und bei höheren Drehzahlen durch die radiale Drucksteigerung der Sperrflüssigkeit in der Dichtkammer (6) in axialer Richtung von der rotierenden Dichtscheibe (5) abgehoben wird.
2. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrflüssigkeitszuführbohrungen (10) im inneren Durchmesserbereich der Dichtkammer (6) münden.
3. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Sperrflüssigkeitszuführbohrungen (10) und der Dichtkammer (5) ein Dichtspalt (29) angeordnet ist.
- A2 -
4. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dichtspalt (29) von der Welle (2) und einem
Schwimmring (26) gebildet wird. 5
5. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Dichtkammer (5) und Außenraum (4) ein oder mehrere Schwimmringe (20) angeordnet sind.
6. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtkammer (6) einschließlich der Gleit-, ringe (7), Axialkolben (8) und Elemente (9) in einen Schwimmringkörper (26) integriert sind, der einen Dichtspalt (11) mit der Welle (2) bildet,
angeordnet zwischen Dichtkammer (6) und Außenraum (4). 20
7. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der an dem Element (9) befestigte Axialkolben (8) in einer zylindrischen Dichtbüchse (22) gleitet, die radial verschieblich im Maschinengehäuse (1) angeordnet ist.
8. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung nach den An- ou Sprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die rotierenden inneren Begrenzungsflächen (18) und (19) der Dichtkammer (6) einen unterschiedlichen
Durchmesser haben.
35
- A3 -
9. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein- oder beidseitig an den Stirnflächen der Dichtscheibe (5) die Drucksteigerung der Sperrflüssigkeit beeinflussende Erhebungen (35) angebracht sind.
10. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung nach den An-Sprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Dichtscheibe (5) und die Wände der Dichtkammer (5) ein- oder beidseitig eine oder mehrere axiale Verbreiterungen (40) bzw. Vertiefungen (41) aufweisen.
11. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (14) auf der Rückseite des Axialkolbens (8) Rippen (34) zur Verhinderung einer Rotation der Sperrflüssigkeit angebracht sind.
12. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (7) aus einer Gleitkohle besteht.
^
13. Flüssigkeitsgesperrte Wellendichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (7) als hydrostatischer und/oder
hydrodynamischer Dichtring ausgebildet ist. 35
DE3441351A 1984-11-13 1984-11-13 Fliehkraft-Gleitringdichtung Expired DE3441351C2 (de)

Priority Applications (10)

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