Einrichtung zum Abdichten von Maschinen mit umlaufenden Wellen, die insbesondere zum Fördern von Gasen und Dämpfen bestimmt sind. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abdichten von Maschinen mit um laufenden Wellen, die insbesondere zum För dern von Gasen und Dämpfen bestimmt sind. Als solche Maschinen kommen vor allem Kreiselverdichter in Frage. Zweck der Er findung ist, eine Einrichtung der genannten Art zu schaffen, welche bei möglichst ge ringer Reibung und geringer Abnutzung eine praktisch vollkommen dichte, be ziehungsweise dampf- und gasdichte Abdich tung der Wellen zu erreichen gestattet.
Zu diesem Behufe befördert erfindungsgemäss eine Pumpe Sperrflüssigkeit in eine Kammer einer Stopfbüchse, von der aus sie über Drosselstrecken in entgegengesetzten Rich tungen nach einem mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Raum, sowie nach einem im Innern der abzudichtenden Ma schine befindlichen Raum abzufliessen trach tet. Dabei beeinflusst ein in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsspiegel im erstgenannten Raume sich selbsttätig einstellendes Organ das Zuströmen von Sperrflüssigkeit aus dem im Innern der Maschine befindlichen Raum zur Pumpe, derart, dass in beiden Räumen der Flüssigkeitsspiegel praktisch konstant bleibt.
Auf den beiliegenden Zeichnungen sind Ausführungen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt eine Einrichtung mit zwei Pumpen, von denen die eine gleichzeitig die zum Schmieren eines Wellenlagers dienende Flüssigkeit fördert; Fig. 2 zeigt eine Ausführung mit einer Pumpe, während Fig. <B>3</B> eine weitere Ausführung mit zwei Pumpen zeigt; Fig. 4 zeigt eine Einrichtung, bei welcher die zum Fördern der Sperrflüssigkeit die nende Pumpe als Schraubenpumpe ausgebil det ist, die einen Teil der abzudichtenden Welle bildet;
Fig. 5 zeigt eine ähnliche Einrichtung, bei welcher die abzudichtende Welle zwei Schrauben von entgegengesetzter Gang richtung aufweist, welche die zum Fördern der Sperrflüssigkeit dienende Pumpe bilden; Fig. 6 zeiht wieder eiste Einrichtung mit zwei Pumpen, während Fig. 7 eine Ausführung veranschaulicht, bei welcher ein Wechselventil ,je nach dem Flüssigkeitsstand, welcher in dem mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Raum herrscht, die Sauseite der Pumpe entweder mit einem im Innern der Maschine befind lichen Raum oder dem mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Raum verbindet.
In Fig. 1 bezeichnet 1 die Welle eines Kreiselverdichters, von dem noch ein Krei selrad 2 und ein Teil seines Gehäuses 5 ver anschaulicht sind. 3 bezeichnet ein zum Stüt zen der Welle 1 dienendes Lager und 4 eine Stopfbüchse für diese Welle. Das Lager 3 ist in einem im Innern des Gehäuses der Kreiselmaschine vorgesehenen Raum 6 unter gebracht der zur Aufnahme einer gleich zeitig als Sperrflüssigkeit für die Stop f- lichse 4 und zum Schmieren des Lagers 3 dienenden Flüssigkeit dient.
In dem Raum 6 ist ferner eine Zusatzpumpe 7 untergebracht, die ihren Antrieb über ein Schneckengetriebe 8 unmittelbar von der Welle 1 erhält. 9 ist eine zweite Pumpe, die dazu dient, Sperr flüssigkeit für die Stopfbüchse 4 im Umlauf zu erhalten. Die Pumpe 9 drückt aus einem Raum 12 durch Leitung 13 angesaugte Flüs sigkeit durch eine Leitung 14 in eine ring förmige Kammer 10 der Stopfbüchse 4, von welcher Kammer sie über Drosselstrecken D, C nach entgegengesetzten Richtungen abfliessen kann. Der Raum 12 steht durch Rohr 19 mit der Atmosphäre in Verbindung.
Eine Leitung 16 stellt ferner eine Verbin- clung zwischen einer Stopfbüchsenkammer 15, die zwischen der Stopfbüchsenkammer 10 und dem Raum 6 vorgesehen ist, und dem Raum 12 her; diese Verbindung wird von einem schwimmerbetätigten Ventil 17 be herrscht. 21 bezeichnet einen Kanal, der eine Verbindung zwischen der Druckleitung 13 der Zusatzpumpe 7 und einer ringförmigen Kammer 20 der Stopfbüchse 4 herstellt. Von den drei erwähnten Kammern 10, 15, 20 der Stopfbüchse 4 ist die Kammer 20 dem Raum 6 zunächst gelegen. Bei der beschrie- benen Einrichtung ist in den Räumen 6 und 12 Flüssigkeit von derselben Beschaffenheit enthalten.
Die Einrichtung wirkt folgendermassen: Angenommen, das Ventil 17 befinde sieh in der dargestellten Labe, wo Sperrflüssigkeit aus der Kammer 15 in den Raum 12 fliessen kann. Von der Pumpe 9 aus dem Raum 12 angesaugte Flüssigkeit wird in die Kammer 10 gedrückt, von wo sie in Richtung der Pfeile A nach entgegengesetzten Richtungen abzufliessen trachtet und dabei die Dichtung der Welle 1 bewirkt. Die von der Zusatz pumpe 7 geförderte Flüssigkeit belangt zum Teil in das Lager 3 und zum Teil in die Kammer 20.
Bei normalen Ver hältnissen, wo also das Ventil 17 in der gezeigten Lage sieh befindet, wird infolge bestimmter Wahl der Abmessungen der Pum pen 9 und 7 an der Stelle B der Stopf büchse 4 weder ein Fluss nach rechts, noch nach links auftreten, das heisst von der Pumpe 9 beförderte Flüssigkeit, welche an jener Stelle B nach rechts zu strömen trach tet, wird nicht in der Labe sein, die von der Pumpe 7 in die Kammer 20 beförderte und von hier aus zum Teil nach links zu strö men trachtende Flüssigkeit zu verdrängen, so dass sich bei B beide Strömungen gegensei tig die Wage halten und daher dort bar kein Fluss stattfindet.
Es wird somit sämtliche Flüssigkeit. die aus der Kammer 10 nach rechts abfliesst, nach Erreichen der Kammer 15 durch Leitung 16 in den Raum 12 zurück fliessen, wie auch sämtliche durch Leitung 21 in die Kammer 20 gelangende Flüssigkeit in den Raum 6 zurückfliessen wird.
Sobald aber eine der beiden Pumpen 7, 9 aus irgend einem Grunde an der Stelle B das Übergewicht erlangt, so ändert sieh die Sachlage folgendermassen: Angenommen, die Pumpe 9 erlange das Übergewicht. Es wird dann ein Teil der von dieser Pumpe in die Kammer I5 geförderten Flüssigkeit bis 11,1,11 der hainm(,r \i0 sfri;
nien, um von dort zusammen niit der von der Zusatzpumpe 7 in diese Kammer 20 befi@rderteii Flüssigkeit in den Raune 6 zu belangen. Die Folge die- ser Vorgänge ist ein Steigen des Flüssigkeits spiegels im Raum 6 und ein Fallen des Spiegels im Raum 12. Das Fallen des Spie gels im Raum 12 bedingt eine Abwärts bewegung des Ventils 17, so dass es den Aus tritt der Flüssigkeit aus der Leitung 16 weniger stark drosselt.
Es wird daher die in die Kammer 15 gelangende Flüssigkeit las Bestreben haben, wieder mehr nach dem Raume 12 abzufliessen, und daher an der Stelle B weniger darnach trachten, den Wi derstand der ihr aus der Kammer 20 ent gegen zu strömen trachtenden Flüssigkeit zu überwinden. Sollte der Flüssigkeitsspiegel im Raume 12 bereits zu stark gefallen sein, so wird das Ventil 17 die untere Öffnung der Leitung 16 so freigeben, dass fast keine Flüssigkeit aus der Kammer 15 nach der Kammer 20 zu fliessen mehr trachtet, so dass an der Stelle B die Pumpe 7 das Übergewicht erlangt und von dieser in die Kammer 20 geförderte Flüssigkeit zum Teil über die Kammer 15 und die Leitung 16 in den Raum 12 abfliessen kann.
Es wird infolgedessen der Spiegel im Raum 12 steigen, das Ventil 17 daher gehoben und infolgedessen die aus der Leitung 16 austretende Flüssigkeit stär ker gedrosselt, so dass der Druck in der Kammer 15 steigt und an der Stelle B wieder Verhältnisse hergestellt werden, bei denen an dieser Stelle Flüssigkeit weder nach rechts, noch nach links fliesst. Auf diese Weise ist es möglich, mit Hilfe des selbsttätig wirkenden Regelorganes 17 den Flüssigkeitsspiegel im Raum 12 praktisch konstant und dadurch auch in dem im In nern der Maschine befindlichen Raum 6 die Füllung möglichst unverändert zu erhalten. Diese Einrichtung lässt sich auch verwenden, wenn im Raum 6 ein Unterdruck herrscht.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausfüh rung, bei welcher eine einzige Pumpe 9 vor gesehen ist, ist angenommen, dass in dem im Innern der Maschine befindlichen Raum 6 ein Überdruck herrscht. Der Raum 12, wel cher auch hier bei 19 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, ist durch Leitung 22 un mittelbar an den Raum 6 angeschlossen. Die durch die Leitung 13 Sperrflüssigkeit aus dem Raum 12 ansaugende Pumpe 9 drückt diese Flüssigkeit in die Kammer 10 der Stopfbüchse 4, von der sie bei normalen Arbeitsverhältnissen ungefähr . in gleicher Menge über die Drosselstrecken C und D in entgegengesetzter Richtung nach dem Raum 6 bezw. durch Leitung 11 nach dem-Raum 12 abfliesst. Dabei bewirkt diese Flüssigkeit eine praktisch vollkommene Abdichtung der Welle 1.
Sollte aber aus irgend einem Grunde beispielsweise mehr Flüssigkeit durch die Drosselstrecke C als diA Drosselstrecke D fliessen, so wird der Flüssigkeitsspiegel im Raum 12 fallen, derjenige im Raum 6 stei gen. Das bedingt eine Abwärtsbewegung des Ventils 17, so dass mehr Flüssigkeit aus dem Raume 6 in den Raum 12 überfliessen und daher der Spiegel im Raum 12 wieder stei gen, derjenige im Raum 6 fallen wird. Sollte umgekehrt mehr Flüssigkeit durch die Drosselstrecke D als die Drosselstrecke C fliessen, so hebt sich das Ventil 17, und es wird dann der Ausfluss aus der Leitung 22 stärker gedrosselt, um ein weiteres Sinken des Spiegels im Raum 6 und ein weiteres Stei gen des Spiegels im; Raum. 12 zu verhindern.
Es erhält somit auch hier das selbsttätige Regelorgan 17 den Flüssigkeitsspiegel im Raum 12 und somit auch den im Raum 6 praktisch konstant.
Bei der Einrichtung nach Fig. 3, wo im Raum 6 ein Überdruck oder Unterdruck herrschen kann, sind die Teile, welche den in Fig. 1 dargestellten entsprechen, mit den selben Bezugszeichen belegt wie in dieser Fig. 1. 23 ist eine ausserhalb der Maschine angeordnete Zusatzpumpe, die Flüssigkeit aus dem Raume 6 ansaugt und in die Druckleitung 1.4 der Pumpe 9 fördert. Die Druckleitung 14 steht durch eine Leitung 25 unmittelbar mit dem Raum 12 in Verbindung.
Das Regelorgan ist hier als Tellerventil 1.7 ausgebildet, das je nach der Höhe des Flüs sigkeitsspiegels im Raume 12 den Austritt von Flüssigkeit aus der Leitung 25 in den Raum 12 mehr oder weniger stark drosselt, Findet eine stärkere Drosselung statt, so steigt der Druck in den Leitungen 25, 14; die Pumpen 23 und 9 werden daher weniger fördern.
Da aber der Druck im Raume 10 grösser als vorher ist, so fliesst trotz der ge ringeren Förderung durch jene Pumpen den noch mehr Sperrflüssigkeit in den Raum 6 als vorher; auch durch die Leitung 11 wird etwas mehr Flüssigkeit in den Raum 12 zu- riickfliessen als vorher, dieses Hehr wiegt aber nicht diejenige Menge auf, welche in folge der stärkeren Drosselung durch das Ventil 17 jetzt weniger durch die Leitung 25 in den Raum 12 zurückfliesst. Die Folge von all dem ist ein Heben des Flüssigkeitsspiegels im Raum 6 und ein Suchen des Spiegels im Raum 12. Das hat ein Senken des Ventils 17 zur Folge, so dass von der von den Pum pen 9. 23 geförderten Flüssigkeit jetzt wie der weniger in den Raum 6 und mehr in den Raum 12 gelangt.
Das in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsspiegel im Raum 12 sich selbsttätig; einstellende Organ 17 beeinflusst also auch hier indirekt das Zuströmen von Sperrflüssigkeit aus dem im Innern der Maschine befindlichen Raum 6 zur Pumpe 9 (durch Beeinflussung ihres Gegendruckes) derart. dass in den Räumen 6, 12 der Flüs sigkeitsspiegel praktisch konstant bleibt.
Bei der in Fig. 4 veranschaulichten Aus führung ist die zum Fördern der Sperr flüssigkeit in die Kammer 10 der Stopf- Achse dienende Pumpe 9 als Schrauben pumpe ausgebildet. Die innerhalb der Stopf büchse 4 befindliche Schraube 9 bildet da bei einen Teil der Welle 1. Der Raum 6 ist hier als integrierender Teil der Pumpe 9 zu betrachten, indem er als deren Windkessel wirkt, so dass die Sperrflüssigkeit für die Stopfbüchse 4 unter dem Einflusse des in diesem Kessel herrschenden Druckes durch die Leitungen 22 und 26 hindurch in die Kammer 10 gedrückt wird.
Von der Kam mer 1d fliesst auch hier die zum Abdichten der Welle 1 dienende Sperrflüssigkeit über die Drosselstrecken C und D in entgegen gesetzten Richtungen ab, um zum Teil über die Pumpe 9 in den Raum 6 und zum Teil durch die Leituxn 11 in den Raum 12 zu gelangen. Letzterer ist Flurh Leitung 13 an die Saugseite der Pumpe 9 angeschlossen. Die erwähnte Leitung 22 ist auch mit dein Raum l2 verbunden, wobei die Verbindung zwischen diesen Teilen von dem schwimmer betätigten Ventil 17 beherrscht wird. Je nach der im Raum 12 enthaltenen Flüssig keitsmenge wird das Ventil 17 die Verbin dung zwischen deal Raum 72 und Leitung 22 mehr oder weniger drosseln, so dass eine grö ssere oder hleinere Menge Sperrflüssigkcit der Kammer 10 zufliesst.
Auf diese Weise wird der Flüssigkeitsspiegel im Raum 12 wiederum praktisch konstant erhalten und dadurch auch die Füllung im Raum 6.
Bei der Einrichtung nach Fig. 5 ist die Sperrflüssigkeit in die Kammer 10 der Stopf- buclise 4 fördernde Pumpe als Doppelschrau- henpumpe ausgebildet. Die zwei Sehrauben bilden auch hier Teile der Welle 1 und be sitzen entgegengesetzt gerichtote Gewinde gänge. Eine Beschreibung der Wirkungs weise dieser Einrichtun dürfte mit Rück sicht des im Vorhergehenden Ausgeführten sich erübrigen.
Fig. 6 zeigt eine Anordnung, bei wel cher die Wirkung Ins selbsttätigen Regel- organes 17 von einem zweiten selosttätigen Regelorgan 29 unterstützt wird, das die Menge der Flüssigkeit regelt, welche aus der Druckleitung<B>2</B>8 einer aus dem Raum 6 an saugenden Zusatzpumpe 7 durch Leitung 27 - unter Eingebung der Drosselstrecke C in den Raum 6 zurückfliessen kann. Ist hier zum Beispiel zu viel Flüssigkeit im Raum 6 und daher zu wenig in Raum 12 enthalten. so wird das schwimmerbetätigte Ventil 29 die Austrittsmündung der Leitung 27 all- sixerren: auch das Ventil 17 wird nahezu auf seinem Sitz aufliegen.
Es wird daher einmal fast keine Flüssigkeit aus den Raum 12 an gesaugt lind anderseits wird die Zusatz pumpe 7 an der Stelle B Glas Ubergewicht gewinnen, so dass ein grosser Teil der von der der Zusatzpumpe 7 geförderten Flüssigkeit nach dem Ilindui ehgehen durch die Drossel strecken<I>B. D</I> in den Raum 12 allfliessexi wird. Der Spiegel in diesem Raum wird da her rasch steigen und derjenige im Raum 6 rasch fallen, so dass die angestrebte praktische Konstanthaltung der Flüssigkeitsspiegel in jenen Räumen 12, 6 gewährleistet ist. Diese Einrichtung lässt sich verwenden, sowohl, wenn im Raum 6 ein Überdruck, als auch wenn in demselben ein Unterdruck herrscht.
Schliesslich zeigt Fig. 7 eine Ausfüh rung, bei welcher das schwimmerbetätigte Regelorgan 17 als Wechselventil ausgebildet ist. Die Sperrflüssigkeit in die Stopfbüchsen kammer 10 drückende Pumpe 9 ist hier saug- seitig durch die Leitung 13 an eine Kammer 29 angeschlossen, in der das als Klappe aus gebildete Wechselventil 17 untergebracht ist. Die Kammer 29 steht ihrerseits durch Lei tung 30 mit dem Raum 12 und durch Lei tung 31 mit dem Raum 6 in Verbindung. Diese Verbindungen werden vom Wechsel ventil 17 beherrscht, dessen Lage vom Flüs sigkeitsspiegel im Raum 12 abhängt. 10 be zeichnet hier wiederum die Stopfbüchsen kammer, in welche die Pumpe 9 fördert und aus welcher die Sperrflüssigkeit über die Drosselstrecken C und D in den Raum 6 bezw. 12 abfliesst.
Das in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsspiegel im Raum 12 sich selbst tätig einstellende Ventil 17 beherrscht auch hier das Zuströmen der Flüssigkeit zur Pumpe 9 aus dem Raum 6 derart, dass in den Räumen 6, 12 der Flüssigkeitsspiegel praktisch konstant bleibt. Damit die in den Raum 6 abfliessende Sperrflüssigkeit mög lichst wenig Gas oder Dampf aufnimmt, fliesst sie hier nicht in den gas- oder dampf erfüllten Raumteil, sondern in einen unter dem Flüssigkeitsspiegel ausgiessenden Stut zen 32 aus. Ein Eingehen auf die Wirkungs weise dieser Einrichtung dürfte sich mit Rücksicht auf das früher Ausgeführte er übrigen.
Als Sperrflüssigkeit für die Stopfbüchse kann jede beliebige Flüssigkeit zur Verwen dung kommen; zweckmässig wird eine Schmierflüssigkeit benützt, die, wie mit Be zug auf einige Ausführungen beschrieben wurde, gleichzeitig zur Schmierung gewisser Maschinenteile dienen kann.