Abdichtung einer Welle mittels gegenläufiger Viskositätsschraubennuten
Die Abdichtung einer Maschinenwelle, z. B. der Welle von; Kreiselpumpen durch übliche
Stopfbüchsen verlangt eine stets sehr unwirtschaftliche Vergrößerung der Baulänge
der Maschine. Zur Erzielung einer kleineren Baulänge wäre es vorteilhaft, die Dichtung
auf einen größeren Durchmesser zu verlegen als ihn die Welle besitzt, um die Lagerung
ganz oder teilweise innerhalb der durch die Dichtung beanspruchten Länge unterzubringen
und dadurch die Baulänge zu verringern.Sealing of a shaft by means of opposite viscosity screw grooves
The sealing of a machine shaft, e.g. B. the wave of; Centrifugal pumps by usual
Stuffing boxes always require a very uneconomical increase in the overall length
the machine. To achieve a smaller overall length, it would be advantageous to use the seal
to be laid to a larger diameter than the shaft has to the bearing
to accommodate wholly or partially within the length claimed by the seal
and thereby reducing the overall length.
Bei der Verwendung üblicher Stopfbüchsen ergibt sich aber daraus eine
betriebstechnisch unzulässige Erwärmung und Abnutzung der Dichtung infolge der notwendigen
Dichtungspressung und der hohen Gleitgeschwindigkeiten im Dichtungsspalt. Die Übelstände
lassen sich in diesem Falle durch die Wahl einer Dichtungsart vermeiden, die neben
der gewünschten abdichtenden Wirkung eine genügende Schmierung der gleitenden Flächen
gestattet, ohne durch großen Öl- oder Fettverbrauch unwirtschaftlich zu werden;.
Eine derartige wirtschaftlich arbeitende Dichtung wird durch .an sich bekannte gegenläufige
Viskositätsschraubennuten erreicht, die unter Verwendung von Fett oder Öl als viskoses
Mittel einen Ring sehr hohen Druckes zwischen dem umlaufenden und feststehenden
Teil des Dichtungsspaltes erzeugen, unter gleichzeitiger Schmierung des Spaltes
ohne nennenswerten Schmiermittelverlust.When using conventional stuffing boxes, however, this results in a
technically impermissible heating and wear of the seal as a result of the necessary
Seal pressure and the high sliding speeds in the seal gap. The evils
can be avoided in this case by choosing a type of seal that is next to
the desired sealing effect is sufficient lubrication of the sliding surfaces
allowed without becoming uneconomical due to large oil or fat consumption;
Such an economically working seal is known per se counter-rotating
Viscosity screw grooves achieved using grease or oil as viscous
Means a ring of very high pressure between the rotating and stationary
Create part of the sealing gap while simultaneously lubricating the gap
without significant loss of lubricant.
Die Anwendung einer solchen Dichtung auf den nunmehr erforderlichen
großen Durchmessern des außerhalb der Welle umgreifenden Teiles verlangt aber erfahrungsgemäß
eine äußerst genaue Einstellung der inneren und äußeren Dichtungshülse;. Jedenfalls
müssen unnötige Pressungen, wie sie durch Lagerabnutzung und entsprechende Senkung
der Welle, durch ungenauen Zusammenbau der Maschine o. dgl. hervorgerufen werden
können, vermieden werden. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit einer sehr nachgiebigen
Verbindung der inneren oder äußeren Dichtungshülse mit dem entsprechenden Maschinenteil,
so daß sich ein gleichmäßiger Abstand der Spaltwandungen innerhalb der Dichtung
als Folge des in Umfangsrichtung gleichmäßig vorhandenen Druckes von selbst einstellt.
Zugleich muß diese nachgiebige Verbindung verhältnismäßig hohen Druckbeanspruchungen,
die aus dem Druckunterschied der gegeneinander abzudichtenden Räume entstehen, genügen.
Diese Forderungen vermag in wirtschaftlicher Weise eine Membran zu erfüllen., deren
Erstreckung nicht ausschließlich in radialer Richtung erfolgt, sondern die kegelig,
zylindrisch oder gewölbt gestaltet ist. Eine solche Membran, ist auch ohne Einschränkung
ihres Formänderungsvermögens in einfachster Weise zu bewahren, eine zylindrische
Membran beispielsweise durch Drahtspiralen.The application of such a seal to the now required
Experience has shown that large diameters of the part encompassing the outside of the shaft are required
extremely precise adjustment of the inner and outer sealing sleeves. In any case
need unnecessary pressing, as caused by bearing wear and corresponding reduction
the shaft, caused by inaccurate assembly of the machine or the like
can be avoided. Hence the need for a very compliant
Connection of the inner or outer sealing sleeve with the corresponding machine part,
so that there is a uniform distance between the gap walls within the seal
adjusts by itself as a result of the pressure that is evenly present in the circumferential direction.
At the same time, this flexible connection must be subjected to relatively high pressure loads,
which arise from the pressure difference between the spaces to be sealed off are sufficient.
A membrane can meet these requirements in an economical manner
Extension does not take place exclusively in the radial direction, but the conical,
is designed cylindrical or arched. Such a membrane is also without limitation
to preserve its deformability in the simplest possible way, a cylindrical
Membrane, for example, by wire spirals.
Als Beispiel der zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten. des Erfindungsgedankens
ist dieser in der Zeichnung bei einer Kreiselpumpe im Axialschnitt dargestellt.
Das Laufrad
a der einstufigen Pumpe, das vom Pumpengehäuse b umschlossen
wird, sitzt fliegend auf der Pumpenwelle c, die bei d im Pumpengehäuse gelagert
ist. Die Abdichtungzwischen dem sich drehenden. Teil -a-c und dem Gehäuse b erfolgt
durch die an sich bekannte Viskositätsschranbennuten-Dichtung'e, bei welcher eine
Hülse f, die mittels einer Membran g mit dem Gehäuse d verbunden ist, auf der Dichtungsfläche
des sich drehenden Teiles. a-c ruht. Die Dichtungsfläche des sich drehenden Teiles
ist in. dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf einem Flanschansatz h angebracht,
so daß die Dichtungsfläche.e auf einem gr4-ßeren Durchmesser liegt als die Welle
e. Einer der beiden, Teile f bzw. 1a trägt die bekannten gegenläufigen Viskositätsschraubennuten.
Der äußeren Schraubennut wird etwa vor dem äußeren Ende dieser Nut ein viskoser
Körper, am besten Fett, aus dem Behälter i mittels des Röhrchens k zugeführt. Das
Fett wird durch die feinen Schraubennuten in Richtung des eingezeichneten Pfeiles
nach dem Pumpenlaufrad a hin gefördert und dringt in einen Teil der gegenläufigen
Schraubennut ein, die jedoch, da sie kräftiger wirkt, ein völliges Hindurchtreten
des Fettes nach dem Druckraum hin verhindert. Es bildet sich also bei ei ein stagnierender
Fettwulst von sehr hohem Druck, der den Pumpenraum vollständig gegen außen abdichtet.As an example of the numerous possible applications. of the inventive concept, this is shown in the drawing for a centrifugal pump in axial section. The impeller a of the single-stage pump, which is enclosed by the pump housing b, sits overhung on the pump shaft c, which is mounted in the pump housing at d. The seal between the rotating. Part -ac and the housing b are made by the known Viskositätsschranbennuten-Dichtung'e, in which a sleeve f, which is connected to the housing d by means of a membrane g, on the sealing surface of the rotating part. ac rests. In the exemplary embodiment shown, the sealing surface of the rotating part is attached to a flange attachment h, so that the sealing surface e lies on a larger diameter than the shaft e. One of the two, parts f and 1a, respectively, carries the well-known opposite viscosity screw grooves. A viscous body, preferably grease, is fed to the outer screw groove approximately before the outer end of this groove from the container i by means of the tube k. The grease is conveyed through the fine screw grooves in the direction of the arrow to the pump impeller a and penetrates into part of the counter-rotating screw groove, which, however, since it is stronger, prevents the fat from penetrating completely to the pressure chamber. In the case of an egg, a stagnant fat bulge under very high pressure forms, which completely seals the pump chamber from the outside.
Die Verbindung der Dichtungshülse i mit dem Gehäuse b geschieht durch
eine Schlauchmembran. Auf der Zeichnung ist im Innern des Schlauches eine Drahtspirale
l angeordnet, welche dem Schlauch jede für die Praxis hinreichende Festigkeit gibt.
Die Spiralen 1 oder auch ringförmige Drahtstücke können anstatt im Innern nach außen
um die Schlauchmembran gelegt sein oder von der Membran vollständig umschlossen
werden.The connection of the sealing sleeve i with the housing b is done through
a hose membrane. In the drawing there is a wire spiral inside the hose
l arranged, which gives the hose any strength that is sufficient in practice.
The spirals 1 or ring-shaped pieces of wire can instead of the inside to the outside
be placed around the tubular membrane or completely enclosed by the membrane
will.
Es tritt als besonderer betriebstechnischer Vorteil hervor, daß bei
Abnutzung der Lagerung und in jedem andern Falle, in dem der drehende Maschinenteil
sich dem Gehäuse gegenüber in radialer Richtung verlagert, die hohe, ohne größere
Formänderung mögliche Nachgiebigkeit der Schlauch oder Kegelmembran den unveränderlichen
Betrieb der Viskositätsdichtungshülse gestattet, während dieser sofort gestört werden
würde, wenn z. B. bei starrer Verbindung mit dem Gehäuse oder durch den Widerstanid,
den eine radiale Membran einer Verschiebung der Hülse in radialer Richtung entgegensetzt,
eine merkbare Abnutzung in den Dichtungsflächen auftritt. Zugleich wird eine wesentliche
Verkürzung der Baulänge der Pumpe durch die erfindungsgemäße Anordnung der Dichtung
und des Lagers erreicht, da die axiale Länge der Dichturig sowohl wie der Membran
keine Vergrößerung der gesamten Pumpenbaulänge herbeiführt.It emerges as a particular operational advantage that
Wear of the bearing and, in every other case, of the rotating machine part
is shifted towards the housing in the radial direction, the high one, without larger
Change in shape possible resilience of the hose or cone membrane the invariable
Permitted operation of the viscous seal sleeve while this is immediately disrupted
would, if z. B. with a rigid connection to the housing or through the resistance,
which a radial membrane opposes a displacement of the sleeve in the radial direction,
there is noticeable wear in the sealing surfaces. At the same time becomes an essential
Shortening the overall length of the pump through the arrangement of the seal according to the invention
and of the bearing, as the axial length of the Dichturig as well as the membrane
does not increase the overall pump length.