DE29721325U1 - Spülmedium-Beaufschlagungsanordnung für eine Gleitringdichtungsanordnung - Google Patents

Description

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Spülmedium-Beaufschlagungsanordnung für eine
Gleitringdichtungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Beaufschlagung einer Gleitringdichtungsanordnung mit einem Spülmedium, insbesondere einem Kühlmedium, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Gleitring-Dichtungsanordnungen kann sich im Raum zwischen den Gleitringen und dem stationären Dichtungsgehäuse eine Wirbelzone ausbilden, die mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit eine abschirmende "Hülse" aus dem abzudichtenden Medium längs des Umfanges der Gleitringpaarung schafft, so dass das Medium u.U. nicht mehr in den Bereich zwischen den Dichtflächen gelangen kann und die Gefahr des Trockenlaufens wegen der verringerten Wärmeabfuhr aus dem Dichtspalt besteht. Zur Vermeidung dieses Effektes wurde schon vorgeschlagen (Burgmann - ABC der Gleitringdichtung, 1988, Eigenverlag, S. 158), umfänglich verteilt in das die Gleitringe umgebende Dichtungsgehäuse nahe dem Dichtspalt eine Vielzahl von Bohrungen einzubringen, über die ein Spülmedium aus einer externen Quelle strahl- oder düsenartig gegen die Dichtfläche gerichtet werden kann, um die abschirmende "Hülse" aus abzudichtendem Medium zu durchzubrechen und so für eine geeignete Wärmeabfuhr zu sorgen. Diese Lösung ist mit einem entsprechend hohen

baulichen Aufwand verbunden, indem für jede Bautype einer Gleitring-Dichtungsanordnung entsprechend durchbohrte Dichtungsgehäuse vorgesehen werden müssen. Es wurde auch schon vorgeschlagen (Publikation des American Petroleum Institute API STANDARD 682, Oktober 1994, S. 7), zur Vereinfachung der strahlförmigen Spülmedium-Zufuhr zu den Dichtflächen der Gleitringe eine Hülse mit umfänglich verteilten Durchlassbohrungen in eine entsprechend gestaltete axiale Ringfassung am Dichtungsgehäuse seitlich einzuschieben und gegen axiale Verlagerung durch einen Sprengring oder dgl. zu sichern. Die Hülse begrenzt einen Ringkanal im Dichtungsgehäuse, in den von aussen ein Spülmedium eingeführt werden kann. Diese Lösung erfordert komplizierte bauliche Massnahmen zur Fixierung der Hülse. Ausserdem ist der Platzbedarf für die Hülse und deren Fixierungsmittel vergleichsweise gross und wird dadurch die Montage und Demontage der Hülse erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spülmedium-Beaufschlagungsanordnung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, die mit geringem baulichen Aufwand realisiert werden kann und sich einfach montieren und demontieren lässt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst. Für die Realisierung der erfindungsgemässen Spülmedium-Beaufschlagungsanordnung braucht in das Dichtungsgehäuse der Gleitring-Dichtungsanordnung lediglich eine ringnutförmige Ausnehmung eingebracht werden, die den Federring aufnehmen kann. Dabei ist es lediglich erforderlich, von Hand oder mittels eines Werkzeuges den Federring in seinem Durchmesser etwas zu verkleinern, damit er in die Ausnehmung der Verteilereinrichtung eingeführt werden kann. Ohne äussere Krafteinwirkung wird der Federring in die Ausnehmung

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einschnappen und erhält dadurch einen sicheren Sitz gegen radiale und axiale Verschiebung. Bei der Demontage braucht lediglich in ebenso einfacher Weise in der umgekehrten Reihenfolge vorgegangen zu werden. Der Federring lässt sich mit wenigen Arbeitsschritten preisgünstig fertigen, ohne dass an die Toleranzen besondere Anforderungen zu stellen sind. Dies gilt auch für das Einbringen der den Federring aufnehmenden Ausnehmung. Im montierten Zustand schränkt der Federring den zwischen Dichtungsgehäuse und Gleitringpaarung verfügbaren Platz in keiner Weise ein. Die Bevorratung von Federringen mit unterschiedlicher Anzahl an Durchtrittsöffnungen ermöglicht ausserdem eine problemlose Anpassung einer Spülmedium-Beaufschlagungsanordnung an unterschiedliche Anwendungsverhältnisse.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in fragmentarischer längsgeschnittener Ansicht eine erfindungsgemäss aufgebaute Spülmedium-Beaufschlagungsanordnung,

Fig. 2 in quergeschnittener Detailansicht einen Federring der in Fig. 1 gezeigten Anordnung, und

Fig. 3 den Federring im Schnitt längs der Schnittlinie III-III in Fig. 2.

Mit dem Bezugszeichen 1 in Fig. 1 ist ein Gehäuse, z.B. einer Pumpe oder eines Rührwerkes, mit einer Durchtrittsbohrung angedeutet, durch die eine Welle 2 nach aussen geführt ist. Zur Abdichtung der Welle 2 gegenüber dem Gehäuse 1 ist eine Gleitring-Dichtungsanordnung vorgesehen, die das allgemeine Bezugszeichen 3 trägt. Die Gleitring-Dichtungsanordnung 3

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umfasst ein am Gehäuse 1 montierbares Dichtungsgehäuse 4, an dem gegen Verdrehung gesichert, z.B. durch einen Mitnehmerbolzen 6 oder dgl., ein umfänglich der Welle 2 sich erstreckender Gleitring 5 mit einer Dichtfläche 6 gehalten ist. Mit dem drehfesten Gleitring 5 wirkt ein rotierender Gleitring 7 mit einer Dichtfläche 8 zusammen. Der rotierende Gleitring 7 ist demzufolge mit der Welle 2 in geeigneter Weise drehfest verbunden. Bei Betrieb wird durch das abzudichtende Medium im Raum A aussenumfangsseitig der Gleitringpaarung ein Spalt (Dichtspalt) zwischen den Dichtflächen 6, 8 geschaffen, der den Raum A gegenüber einem Raum B, z.B. der Aussenumgebung, innenumfangsseitig der Gleitringpaarung berührungsfrei abdichtet. Der vorbeschriebene Aufbau einer Gleitring-Dichtungsanordnung ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt, so dass sich eine nähere Erläuterung erübrigt.

Eine oder mehrere umfänglich verteilte Einlasspassagen 9 sind im Dichtungsgehäuse 4 vorgesehen, um in den Raum A ein von einer externen Quelle stammendes Spülmedium, insbesondere eine Flüssigkeit, einzuführen. Bei dem Spülmedium kann es sich entweder um ein Fremdmedium oder um einen, vorzugsweise gereinigten, Teilstrom des abzudichtenden Mediums handeln. Das Spülmedium kann, wenn erwünscht, durch eine nicht gezeigte externe Kühleinrichtung auf eine geeignete Temperatur gekühlt werden.

Das Spülmedium gelangt von der Einlasspassage 9 in einen Verteilerraum 10, der sich umfänglich der Gleitringpaarung erstreckt und gleitringseitig radial durch einen Federring 11 begrenzt ist. Der Federring 11 sitzt in einer Ringnut 12 ein, die in der gleitringseitigen Umfangsflache des Dichtungsgehäuses 4 eingebracht ist. Der Federring 11 ist durch die Ringnut 12 längs seitlicher Umfangsbereiche nahe

Wandbereichen des Dichtungsgehäuses 4 abgestützt, die den Verteilerraum 10 axial begrenzen.

Der Federring 11 ist in Fig. 2 und 3 näher gezeigt. Es kann sich dabei um ein kurzes Rohr- oder Hülsenstück handeln, das an einer umfänglichen Stelle axial oder unter einem Winkel zur Axialrichtung geteilt ist, so dass zwischen den umfänglich beabstandeten Endkanten 13, 13' des Federringes 11 ein Spalt 14 entsteht. Dadurch wird dem Ring 11 eine federnde Eigenschaft in radialer Richtung verliehen, so dass dieser unter einer äusseren Kraft in radialer Richtung in seinem Durchmesser verkleinert werden kann, während er bei Wegfall der äusseren Kraft in die Ausgangskonfiguration zurückfedern will.

Längs des Umfanges des Federringes 11 verteilt ist eine geeignete Anzahl an radialen Öffnungen oder Bohrungen 15 vorgesehen. Bei der gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind drei Öffnungen 15 in einem Winkelabstand von 90° voneinander vorgesehen, wobei eine der Öffnungen 15 diametral gegenüber dem Spalt 14 angeordnet ist. Die Abmessungen des Federringes 11 können so dimensioniert sein, dass der Spalt 14 im Montagezustand des Federringes 11, vgl. Fig. 1, eine Öffnung mit einer Durchlasspapazität entsprechend derjenigen der Öffnungen 15 bildet.

Die Öffnungen 15 bzw. der Spalt 14 sind ferner so gestaltet und hinsichtlich ihrer Durchlasskapazität auf die zugeführte Menge an Spülmedium im Verteilerraum 10 so dimensioniert, dass das Spülmedium mit im wesentlichen gleicher Menge aus allen Öffnungen 15, einschliesslich des Schlitzes 14, strahlförmig mit erhöhter Geschwindigkeit in Richtung auf die Dichtflächen 6, 8 der Gleitringe 5, 7 abgegeben wird, um rotierende abschirmende Strömungsläufe des abzudichtenden

Mediums, wie sie sich umfänglich der Gleitringe 5, 7 bilden können, zu durchstossen und damit einem Wärmestau in Bereich des Dichtspaltes wirksam entgegentreten zu können.

Der Federring 11 kann ein durch spanabhebende Fertigung gebildetes Drehteil sein, das anschliessend geschlitzt wird, oder der Federring 11 wird durch Biegen (Rollen) eines Blechstreifens in einem Arbeitsgang geschaffen. Obschon bevorzugtes Material für den Federring 11 ein geeignetes Stahlmaterial ist, könnten für gewisse Anwendungsfälle auch Nichteisen- oder wärmebeständige Kunststoffmaterialen Verwendung finden.

Für die Montage wird der Federring 11 von Hand oder mittels eines geeigneten Werkzeuges etwas in seinem Durchmesser verkleinert, so dass er in den Bereich der Ringnut 12 seitlich eingebracht werden kann. Wenn erwünscht, könnten zur weiteren Vereinfachung der Montage am Federring 11 nahe den spaltbildenden Kanten 13, 13' Ösen zum Ansetzen eines Montagewerkzeuges vorgesehen sein. Wird die äussere Kraft weggenommen, erhält der Federring 11 durch Schnappwirkung einen festen Sitz in der Ringnut 12.

Der Verteilerraum 10 braucht nicht umfänglich kontinuierlich ausgebildet zu sein, sondern könnte zur gleichmassxgeren Verteilung des Spülmediums auf die einzelnen Öffnungen 15 und den Spalt 14 des Federringes 11 auch umfänglich segmentiert sein, wobei vorzugsweise jedem Segment eine Spülmedium-Zuführpassage 9 zugeordnet sein könnte.

Claims (2)

Ansprüche

1. Anordnung zur Beaufschlagung einer Gleitringdichtungsanordnung mit einem Spülmedium, insbesondere einem flüssigen Kühlmedium, mit einer umfänglich einer zusammenwirkenden Gleitringpaarung angeordneten Spülmedium-Verteilereinrichtung, die gleitringseitig radial durch ein Ringelement mit einer Vielzahl umfänglich verteilt darin vorgesehener Durchtrittsöffnungen begrenzt ist, so dass das in die Verteilereinrichtung eingeführte Spülmedium durch die Durchtrittsöffnungen in Richtung auf die Gleitflächen der Gleitringe ausstossbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement ein geteilter, in einer Ausnehmung (12) der Verteilereinrichtung (9,10) mit Schnappsitz gehaltener Federring (11) ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Öffnungsweite eines Teilungsschlitzes (14) des Federringes (11) im Montagezustand im wesentlichen derjenigen einer Durchtrittsöffnung (15) entspricht.