DE4037949A1

DE4037949A1 - Einrichtung zur ueberleitung von druckmedien von einem feststehenden gehaeuse auf eine rotierende welle

Info

Publication number: DE4037949A1
Application number: DE19904037949
Authority: DE
Inventors: Eberhard Schreiter; Manfred Heidrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-06-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überleitung von Druckmedien von einem feststehenden Gehäuse in eine rotierende Welle oder umgekehrt.

Im Stand der Technik wird auf eine Reihe von Lösungen verwiesen, die sich mit dieser Problematik beschäftigen. Für Dichtungsaufgaben stehen hierfür herkömmliche Dichtelemente, Rundringe, Wellendichtringe, Dichtpackungen, Lippenringe mit oder ohne Stützringe zur Verfügung. Die aufgeführten Elemente unterliegen Verschleißerscheinungen, die bei erhöhten Ansprüchen (Druck, Drehzahl, Schwingungen) die Standzeiten wesentlich herabsenken und die Leckraten des Mediums erhöhen.

Durch die Erfindung sind sehr hohe Standzeiten bei extremen Belastungen zu gewährleisten. Dies betrifft unter anderem, hohe Drücke (<30 MPa), hohe Drehzahlen und auftretende Unwuchten infolge unvermeidlicher Fertigungstoleranzen.

Diese Forderungen werden durch die Erfindung dadurch realisiert, daß im Gegensatz zu den Patenten DE 30 31 805 und DE 38 06 931, der Rotor (2) direkt, ohne zusätzliche Zwischenelemente mit eingebauten Dichtelementen (6) mit definiertem Spiel (a) zwischen den Lagern (4 und 5) im Gehäuse (1) fixiert ist (Fig. 1). Die ausgeführte Lagerung gewährleistet unabhängig von den Dichtelementen (6) eine exakte Justierung sowie die problemlose Aufnahme axialer und radialer Kräfte. Im Gehäuse (1) sind entsprechend der Anschlüsse, Drucküberleitkanäle (3) eingebracht, welche im zusammengebauten Zustand der Einrichtung in bekannter Weise mit den Ringnuten (8) des Rotors (2) zusammentreffen. Die im Rotor (2) eingearbeiteten Ringnuten (8) stehen mit Längsbohrungen des Rotors in Verbindung.

Gemäß Anspruch 1 wird die Erfindung dadurch bewirkt, daß die Dichtelemente (6) einerseits durch ihre Vorspannung (F1) sowie durch den anstehenden Mediendruck des Überleitmediums (F2) gegen das feststehende Gehäuse (1) und andererseits durch den gleichen Mediendruck (F2) mit ihrer Flanke an die seitliche Kante der Ringnut (8) gedrückt werden (Fig. 3).

Hieraus folgt, daß die Abdichtwirkung zwischen Dichtelement (6) und Rotor (2) ohne Mitnahme am Rotor (2) sich vollzieht, da die radiale Kraftkomponente immer größer ist als die axial gerichtete Kraft. Eine Relativbewegung zwischen Rotor (2) und Dichtelement (6) kann nur im Flankenbereich der Ringnut (8) erfolgen.

Diese technische Lösung ist sowohl in bezug auf den Verschleiß der Dichtelemente (6) als auch hinsichtlich auftretender Reibverluste sehr günstig.

Durch auftretende Unwuchten (resultierend aus Toleranzen der Fertigung) treten bei herkömmlichen Lösungsansätzen erhebliche Schwierigkeiten auf, den Verschleiß gering zu halten und die Abdichtung sicher zu gestalten.

Durch die aufgeführte Erfindung können Unwuchten dadurch ausgeglichen werden, daß die Dichtelemente (6) bis zum Formschluß des definierten Spaltes (s) zum einen, und durch freie Bewegung innerhalb der Ringnut (8) zum anderen, diese ausgleichen können (Fig. 4).

Die beschriebenen Wirkungen bezüglich der Dichtung werden weiterhin erhöht, in dem vor den Dichtelementen (6) im Rotor (2) zusätzlich spezielle Rillen eingearbeitet sind.

Durch diese Rillen wird in Druckausbreitungsrichtung eine Querschnittsvergrößerung (9) des Spaltes (a) zwischen Gehäuse (1) und Rotor (2) bewirkt, infolge dessen ein zusätzliches Druckpolster gegenüber dem Gehäuse (1) aufgebaut wird. Die aufzubauenden Druckpolster werden durch die Form der Rillen bestimmt.

Claims

1. Einrichtung zur Überleitung von Druckmedien von einem feststehenden Gehäuse (1) auf einen Rotor (2), welcher hohen Drehzahlen, hohem Druck sowie Radialschwingungen unterliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) direkt, ohne zusätzliche Zwischenelemente, in einfacher Bauweise axial und radial gegenüber dem Gehäuse (1) mittels Standardlagern (4 und 5) abgestützt und justiert ist, daß der Rotor (2) mit Drucküberleitkanälen (3) zwischen den Lagern mit definiertem Spiel (a) gegenüber dem Gehäuse (1) ausgelegt ist und zur Medienabdichtung bei Druck- und Schwingungsbeaufschlagung des Rotors (2) jeweils paarweise zwischen den Drucküberleitkanälen (3) und den Lagern (4, 5) durch eigene Vorspannung, sowie durch anstehenden Mediendruck, an das Gehäuse (1) gespannte Dichtelemente (6), angeordnet sind (Fig. 1).

2. Einrichtung zur Überleitung von Druckmedien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (6) einen Trennspalt (s) aufweisen und mit radialem Spielraum (7) innerhalb von Ringnuten (8) angeordnet sind.

3. Einrichtung zur Überleitung von Druckmedien nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (6) aus Spezialguß bestehen und am Umfang geteilt sind sowie im eingebauten Zustand eine definierte Vorspannung aufweisen.

4. Einrichtung zur Überleitung von Druckmedien nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei nebeneinander angeordnete Dichtelemente (6) versetzt eingebaut sind, wobei im eingebauten Zustand der Trennspalt (s) am Dichtelement, Werte festgelegter Größen annimmt (Fig. 4).

5. Einrichtung zur Überleitung von Druckmedien nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Rotor (2) vor den Ringnuten (8) jeweils eine Querschnittsvergrößerung (9) nach spezieller Form eingearbeitet ist.